Разновидности автомобильных аккумуляторных батарей, их преимущества и недостатки

Типы автомобильной АКБ

Тип батареи

В основном используется свинцово-кислотный тип. Собственно батарея состоит из 6 аккумуляторов (банок), каждая номинальным напряжением около 2,2 вольта, соединённых последовательно в батарею. Обычный электролит представляет собой смесь дистиллированной воды и серной кислоты с плотностью в пределах 1,23-1,31 г/см³ (чем больше плотность электролита, тем более морозостойкая батарея), но сейчас появились автомобильные АКБ построенные на базе технологии AGM (Absorbent Glass Mat), электролит в которых абсорбирован в стеклянном волокне, а также т. н. гелевые аккумуляторы, где электролит загущается до гелеобразного состояния силикагелем (технология носит название GEL).

Размеры

Так сложилось, что при разработке нового типа или даже марки автотехники нередко приходилось разрабатывать под неё новую автомобильную АКБ. В дальнейшем производители разработали большую номенклатуру различных аккумуляторов, существенно различающихся типоразмерами и электрическими характеристиками. Для тяжёлых грузовиков и спецмашин, имеющих бортовую сеть 24 вольта, применяются две одинаковые 12-вольтовые батареи, соединённые последовательно или одна 24-вольтовая батарея (редко).

В настоящее время существует несколько форм-факторов батарей. Аккумуляторы для японского и европейских рынков могут иметь разные размеры.

Автомобильные аккумуляторы с азиатским и европейским расположением полюсов.

Полярность

«Обратная» или «прямая». Определяет расположение электродов на корпусе автомобильной АКБ. Для автомобилей отечественного выпуска характерна прямая полярность, при которой плюсовая клемма находится слева, а минусовая — справа, при положении аккумулятора «клеммы ближе к вам». Установить чужую батарею, например «европейскую» на японский автомобиль, зачастую бывает невозможно. Может потребоваться удлинение проводов.

Диаметр контактных клемм

В типе Euro — type 1 — 19,5 мм «плюсовая» клемма и 17,9 мм «минусовая» клемма. Тип Asia — Type 3 — 12,7 мм у «плюсовой» клеммы, — и 11,1 мм у клеммы «минус». Выпускаются «колпачки» — переходники с тонких клемм на толстые.

Тип крепления

В конкретном транспортном средстве может быть реализован один из типов крепления автомобильной АКБ — верхнее или нижнее. В ряде автомобилей конструкции для закрепления батареи может быть не предусмотрено. Обозначения типов нижнего крепления следующие: B00, B01, B03, B13.

Семипоплавковый ареометр для измерения плотности электролита в автомобильных аккумуляторах.

Необходимость обслуживания

По этому принципу автомобильные АКБ классифицируют на два типа: обслуживаемые (и как их подкатегория — малообслуживаемые) и необслуживаемые (в тексте ГОСТа обозначенные как безуходные). В простых по конструкции аккумуляторах необходим регулярный контроль состояния электролита и регулярная подзарядка по специальной технологии с помощью стационарного зарядного устройства. На промышленных предприятиях для ухода за автомобильными аккумуляторами есть специально обученные люди (аккумуляторщики) а также зарядные станции.

Однако «необслуживаемые» автомобильные АКБ — это не значит, что за такой батареей совсем не нужен уход. Как правило, необслуживаемая батарея имеет встроенный индикатор-ареометр, по цвету которого определяется плотность электролита — зелёный поясок при нормальной плотности, красный или белый — при низкой (батарея подлежит замене). Также необходимо периодически контролировать уровень электролита по меткам на корпусе. На всех автомобильных АКБ во избежание повреждения аккумуляторного отсека кислотой необходимо контролировать герметичность корпуса, заливных пробок и чистоту дренажных отверстий, а при появлении признаков электролита устранить течь и тщательно промыть корпус и отсек автомобильной АКБ нейтрализующим щелочным составом. Также необходимо периодически тщательно очищать и смазывать клеммы литиевой смазкой, во избежание их электрокорозийного разрушения.

Гарантия аккумуляторной батареи

На все новые аккумуляторы есть гарантия. Срок гарантии разный, он может быть 12, 24, 36 месяцев или больше. Чем больше гарантийный срок, тем, конечно, лучше.

Однако гарантия на аккумуляторы имеет свои особенности, которые не знают многие автолюбители, в результате чего лишаются гарантии.

Условия гарантии у разных производителей разные, и лучше их узнать перед покупкой. Для этого можно попросить продавца рассказать про условия гарантии модели батареи, которая приглянулась. Можно также изучить эти условия и самому, они, как правило, располагаются на самом гарантийном талоне.

При покупке важно стремиться не к максимальному сроку гарантии, а к наиболее адекватным условиям этой гарантии. Гарантия АКБ предполагает проведение специалистами, представителями производителя ТО через некоторое время в течение всего срока гарантии

Как правило, ТО нужно проходить раз в 6 месяцев, но бывают и другие варианты, к примеру, раз в год или раз в 3 месяца.

Под адекватными условиями гарантии понимается проведение ТО бесплатно и наличие сервисного центра фирмы в своем городе, чтобы не пришлось ехать в другой город ради отметки в гарантийном талоне.

Под понятием ТО подразумевается проверка основных характеристик, таких как напряжение, уровень электролита в автомобильном аккумуляторе, плотность электролита и тест работы генератора с нагрузкой и без. Если всё в норме, то ставится отметка и водитель уезжает.

Также хорошо, когда нет строгих и неадекватных правил в стиле: «У вас тут стоят дополнительные противотуманки, которые не предусмотрены заводом, потому в гарантии отказано».

Полярность

Полярностью называется расположение клемм на аккумуляторе (определяется по «плюсовой» клемме). Клемма со знаком «+» располагается либо слева (для авто производства стран СНГ), либо справа (для машин, сделанных в Европе). Встречаются и универсальные модели, которые изготавливаются как с левым, так и с правым плюсом (некоторые азиатские автомобили).

Важно: чтобы правильно определить полярность аккумулятора, разверните аккумулятор лицевой стороной (этикеткой) к себе. После этого найдите сторону, где находится клемма со знаком «+»

В народе широко используются такие названия полярности: прямая («+» слева), обратная («+» справа).

Для грузовых авто расположение «+» слева считается европейским стандартом, а справа – для СНГ.

Пряма полярность (+ слева) и обратная полярность (+ справа)

Размещение

Чаще всего клеммы размешаются на верхней панели (стандартный вариант). Также встречаются боковое (для автобусов и грузовых машин) и диагональное (для тяжелой техники) расположение. Очень редко используются аккумуляторы с центральным размещением клемм.

Какой лучше выбрать

Выбор нужного типа аккумуляторных батарей определяется условиями, в которых будет эксплуатироваться транспортное средство и его особенности. Аккумуляторные батареи бывают обслуживаемыми и необслуживаемыми.

Первые в процессе работы тратят электролит. Его необходимо периодически доливать. Способны быстро заряжаться. При правильном уходе срок эксплуатации равен 8 годам.

Необслуживаемые не нуждаются в доливке. В первую очередь это относится к гелевому типу аккумуляторов. Срок эксплуатации составляет 4 года.

При выборе вида и характеристик автомобильных аккумуляторов, нужно обратить внимание на следующее:

Размеры и форма клемм

Важно, чтобы батарея удобно размещалась в предназначенной для нее коробке.
Требуется проверить полярность и убедиться, что длины проводов достаточно для правильного подключения.
Производитель устройства. Европейские стандарты строже российских и обеспечивают более высокое качество.
Желательно покупать аккумулятор, который был произведён не раньше, чем за шесть месяцев до покупки.
Проверяется, какой ток даёт аккумулятор

Для этого указывают, какую силу тока он обеспечивает в течение первых 20 часов после зарядки. Нужно выбирать устройство, которое соответствует параметрам старого аккумулятора.
Пусковой ток также должен соответствовать параметрам прежней батареи.

Для подержанных иномарок можно использовать гибридные аккумуляторы. Отечественным подойдут малосурьмянистые или гибридные. Для дорогих марок часто покупают кальциевые.

Маркировка АКБ

Теперь рассмотрим вопрос маркировки. Покупая обычные или тяговые аккумуляторные батареи, нужно ознакомиться с маркировкой, поскольку она позволит представить основные данные об устройстве. Все батареи маркируются при производстве.

Вкратце о том, как определить характеристики устройства по маркировке:

1. Первый символ в маркировке — это цифра, она определяет число ячеек в конструкции АКБ, их может быть 3 или 6. Таким же образом можно определить и напряжение батареи — оно может составлять шесть или двенадцать вольт, по два вольта на каждую банку.
2. Далее, идут символы СТ, которые свидетельствуют о том, что кислотные и другие типы батарей являются стартерными.
3. После этого в маркировке идет цифра, которая определяет емкость конструкции, исчисляемой в ампер-часах.

В зависимости от устройства, маркировка может включать в себя и другие символы:

• А — говорит о том, что АКБ оснащена общей крышкой для всех банок;
• З — кислотная либо щелочная АКБ изначально залита электролитом;
• Т — говорит о том, что устройство выполнено в термопластиковом корпусе;
• Э — эбонитовый корпус изделия;
• П — полиэтиленовый;
• М — поливинилхлоридный корпус (автор видео о восстановлении старого аккумулятора — канал transistor815).

Что такое аккумулятор

Аккумулятор – источник постоянного тока, в котором накопление электрического заряда происходит, благодаря протекающим внутри электрохимическим окислительно-восстановительным процессам. В отличие от одноразовых элементов питания (простых солевых или алкалиновых батарей), АКБ, в зависимости от вида, выдерживает от 200-300 до 1000 циклов зарядки-разрядки. Эта основная особенность АКБ делает аккумулятор более востребованным и популярным, в отличие от обычных батарей, – даже при высокой цене за такой элемент питания его рентабельность за весь срок службы будет в разы выше, чем у одноразовых аналогов.

Пусковой ток

Ещё один важный параметр АКБ. От него зависит насколько уверенно батарея запустит двигатель в любую, даже холодную погоду.

Производители с разных континентов в маркировке используют свои наименования:

1. Российский: ГОСТ 959 2002.
2. Европейский: EN.
3. Немецкий: DIN.
4. Американский:

Важно! Параметры российского и европейского стандарта идентичны. Если нашему автолюбителю нужно купить аккумулятор с пусковым током 600 А, то можно выбирать продукцию с маркировкой ГОСТ или EN 600 А

В случае, если на батарее указан немецкий стандарт DIN, то придётся произвести следующие вычисления: показатель, стоящий за DIN умножить на коэффициент 1,7, получится требуемое значение.

При покупке аккумулятора американского производителя, цифру, стоящую после аббревиатуры SAE, следует уменьшить на 5-10%.

Жителям северных районов страны лучше приобретать изделия с большим показателем пускового тока. Они стоят дороже, зато не будет проблем с запуском в сильные морозы.

Отличие Li-Pol, щелочных аккумуляторов от Ni-Cd и Ni-Mh.

Ni-Cd Никель-кадмиевые аккумуляторы

Данный вид аккумуляторов широко применяли несколько лет назад для различного инструмента. Такие источники в своей структуре содержат кадмий, который является тяжелым металлом и токсичен, но хорошо ведет себя на морозе и имеет не высокую стоимость.

Новые модели аккумуляторов раньше приходят в негодность, чем батареи выпущенные 20 лет назад. Но уровень технических характеристик присущий современным решениям намного выше, чем у их предшественников.

Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы

Такие батареи претерпели некоторые изменения по сравнению с Ni-Cd Никель-кадмиевыми. Избавились от токсичных металлов, стали легче по весу и теперь можно не боятся причинить вред окружающей среде при ликвидации таких аккумуляторов. Еще удалось повысить энергоемкость и уменьшить эффект памяти.

Li-Pol Литий-полимерный аккумуляторы

Вид этих аккумуляторов — улучшенная модернизация литий-ионных. Электролит был заменен полимерными материалами. Такие батареи установлены в смартфонах, планшетах, ноутбуках, цифровой фототехнике и др. Особенность таких источников энергии состоит в форме изготовления, она может быть очень тонкой, что позволяет поместить батарею в любой корпус. Главное преимущество литий-полимерных элементов питания в том, что они не имеют эффекта памяти и энергоемкие.

Щелочные аккумуляторы.

Широкое применение щелочные аккумуляторы нашли в бытовой технике. Известные модели таких батарей — тип ААА и АА. Они установлены в:

• детских игрушках
• портативных приборах
• карманных фонарях
• фото, видео аппаратуре
• аудио магнитофонах, плеерах и пр.

Щелочной электролит впервые нашел применение в химически активных источниках тока благодаря Вальдемару Джангнеру в 1899 году. С этого времени ученые разных стран вовлечены в разработку щелочных источников питания.

Принцип действия аккумуляторной батареи таков: при работе щелочного элемента происходит химическая реакция, при которой цинк окислившись выделяет гидроксид цинка, далее последний распадается на оксид цинка и воду. При этом происходит восстановление оксида марганца на катоде. Формула выглядит следующим образом:

Таблица сравнения 4-х видов АКБ
Вид аккумулятора	Ni-Cd	Ni-Mh	Щелочные АКБ	Li-Pol
Работа при низких температурах	+	+	+	— быстро теряет емкость
Цена	низкая	средняя	средняя	Высокая
Быстрая зарядка	+	+	—	+
Кол-во циклов разряда-заряда	1000	300-500	300	1000-2000
Токсичность	+	—	—	—
Эффект памяти	+	низкий	+	—
Саморазрядка	+	+	—	—

Обычный аккумулятор оказывается сложной и в то же время простой вещью, если разобраться с ней. Прежде чем выбрать для авто элемент питания, стоит изучить нюансы, которые в последствии могут сыграют весомую роль в вашей жизни.

Советы автомобилистов

Несколько советов по обслуживанию и эксплуатации АКБ:

1. Ни в коем случае не переворачивайте аккумулятор, в том числе сухозаряженный.
2. Не ленитесь в холодное время снимать батарею с авто и хранить ее в тепле.
3. Клеммы необходимо зачищать лишь нулевой наждачной бумагой с наиболее мелким зерном. Никаких напильников, крупного зерна и другого.
4. Перед установкой батареи проверьте ток утечки бортовой сети автомашины, особенно это касается подержанных иномарок и отечественных автомобилей. Ток утечки более 14-15 мА способен разряжать аккумулятор даже на стоянке и подразумевает регулярную езду или постоянную подзарядку.
5. Перед хранением аккумулятор следует полностью зарядить. Неполностью заряженная батарея быстро сульфатируется.
6. Систематически проводите замер плотности электролита, а также оценивайте его цвет. Он должен быть прозрачным, без взвесей. Когда электролит имеет коричневый либо черный цвет, значит одна или несколько ячеек имеют короткое замыкание.
7. Уровень электролита должен быть по строго определенному изготовителем уровню. Если в разных ячейках он различен, нужно искать утечку или другие причины.

Какой лучше выбрать

Выбор нужного типа аккумуляторных батарей определяется условиями, в которых будет эксплуатироваться транспортное средство и его особенности. Аккумуляторные батареи бывают обслуживаемыми и необслуживаемыми.

Первые в процессе работы тратят электролит. Его необходимо периодически доливать. Способны быстро заряжаться. При правильном уходе срок эксплуатации равен 8 годам.

Необслуживаемые не нуждаются в доливке. В первую очередь это относится к гелевому типу аккумуляторов. Срок эксплуатации составляет 4 года.

При выборе вида и характеристик автомобильных аккумуляторов, нужно обратить внимание на следующее:

Размеры и форма клемм

Важно, чтобы батарея удобно размещалась в предназначенной для нее коробке.
Требуется проверить полярность и убедиться, что длины проводов достаточно для правильного подключения.
Производитель устройства. Европейские стандарты строже российских и обеспечивают более высокое качество.
Желательно покупать аккумулятор, который был произведён не раньше, чем за шесть месяцев до покупки.
Проверяется, какой ток даёт аккумулятор

Для этого указывают, какую силу тока он обеспечивает в течение первых 20 часов после зарядки. Нужно выбирать устройство, которое соответствует параметрам старого аккумулятора.
Пусковой ток также должен соответствовать параметрам прежней батареи.

Для подержанных иномарок можно использовать гибридные аккумуляторы. Отечественным подойдут малосурьмянистые или гибридные. Для дорогих марок часто покупают кальциевые.

Литий-ионные аккумуляторы

И вот, наконец, мы добрались до настоящего и даже немного будущего автомобильных аккумуляторов. Дело в том, что литий-ионные батареи, которые нам хорошо знакомы благодаря смартфонам и планшетам, постепенно перекочёвывают и в автомобильную промышленность.

Самым ярким примером их использования являются ставшие хоть и противоречивой, но, тем не менее, живой легендой автомобили Тесла. В них литий-ионные батареи не только выполняют стартовую роль, но и обеспечивают энергией двигатель на протяжении всей поездки. И стоит сказать, что автомобили Тесла едут. Да ещё как едут!

Ведётся работа и по адаптации литий-ионных батарей к более привычным нам автомобилям. Ведь по некоторым показателям, таким как удельная ёмкость и выдаваемое напряжение, они существенно превосходят все существующие аналоги.

К тому же литий-ионные батареи не нужно обслуживать. То есть вообще. Так что плюсов у этого типа аккумуляторов хоть отбавляй.

Осталось только разобраться с их чувствительностью к низким температурам и повышенному напряжению при зарядке. Но нам кажется, что в тот самый момент, когда вы читаете эти строчки, лучшие умы уже бьются над решением данных проблем.

На этом обзор того, какие бывают аккумуляторы для автомобиля, можно считать оконченным. Хотя, конечно, совершенствование батарей не заканчивается. Уже сейчас существуют экспериментальные образцы, с ещё более улучшенными свойствами и практически лишённые недостатков. Так что осталось подождать совсем немного и идеальный аккумулятор будет готов!

История возникновения и развития АКБ

Изобретение получило название «батареи Вольта». Несколькими годами позже физик Джоан Вильгельм из Германии создал сухой гальванический элемент и АКБ. Эти изобретения не имели непосредственного отношения к автомобильным аккумуляторам, но были важным шагом на пути к ним.

Спустя полвека Вильгельм Зинстеден обнаружил и исследовал электрохимический процесс, который лег в основу будущих автомобильных АКБ. Он выяснил, что если через свинцовые пластины, погруженные в серную кислоту, пропускать электрический ток, то на положительно заряженном электроде образуется двуокись свинца. При этом отрицательно заряженный электрод никак не изменяется. При замыкании этого устройства возникал ток, и он присутствовал до момента полного растворения двуокиси свинца в кислоте. Но Зинстеден лишь изучил данное явление и никак не воплотил его на практике.

И вот в 1859 году Гастон Планте создает на базе этого процесса первый образец свинцово-кислотного аккумулятора. Можно сказать, что это и был прародитель аккумулятора для автомобиля. Эта батарея включала в себя 2 пластины из свинца, которые были надеты на цилиндр из дерева и разделены прокладкой из ткани. Эта конструкция помещалась в емкость с подкисленным раствором и подключалась к электрической батарее. После проведения заряда АКБ некоторое время выдавала электрический ток постоянного значения.

Аккумулятор Гастона Планте

Техническое обслуживание АКБ

При нормальных условиях эксплуатации автомобиля аккумулятор заряжается от генератора, и ему этой зарядки будет вполне достаточно. Однако не всегда есть возможность использовать машину так, чтобы генератор обеспечивал полный заряд АКБ. В некоторых случаях его работы будет недостаточно. Почему такое происходит, мы подробнее расскажем ниже.

Почему аккумулятор приходится подзаряжать зарядным устройством?

Зима – неблагодарное время для наших машин. Низкие температуры приводят не только к запотеванию стекол или замерзанию замков, они также снижают эффективность аккумуляторных батарей. Влияние низких температур на характеристики аккумулятора в машине весьма существенное:

• При нулевой температуре электрическая емкость аккумулятора уменьшается примерно на 20%.
• При температуре -20 °C емкость АКБ может упасть более чем на 50%.

При низких температурах проблему также усугубляет моторное масло, которое имеет свойство загустевать. Это, в свою очередь, потребует от батареи еще больше энергии для работы стартера, чтобы запустить двигатель.

Кроме того, зимой мы используем гораздо больше устройств, использующих электрический ток в машине, к ним относятся:

• Подогрев сидений;
• Обогрев заднего стекла и зеркал;
• Стереосистема;
• Противотуманные фары и так далее.

Все это приводит к увеличению длительности подзарядки АКБ, что, в конечном итоге, сокращает срок службы аккумулятора, особенно в тех случаях, когда вы часто преодолеваете короткие расстояния. Ведь при таких поездках у батареи постоянно не будет хватать возможности достаточно зарядиться.

Также существует вероятность случайного включения во время стоянки какого-либо потребителя, который вскоре посадит аккумулятор. Кроме этого, не стоит исключать такое явление как саморазряд АКБ. При длительных простоях любая батарея может значительно просесть. Поэтому периодически аккумулятор приходится дополнительно заряжать, особенно в зимний период, подключив его к зарядному устройству.

Проверка уровня и плотности электролита в АКБ

После зарядки обязательно проверяем уровень электролита, если аккумулятор обслуживаемый. Он должен полностью покрывать поверхности пластин и возвышаться над верхними границами примерно на 5-10 мм. Уровень выравнивается только тогда, когда АКБ полностью заряжен, а также имеет соответствующую температуру (обычно это 25 °C).

При отклонениях никогда не добавляйте электролит в разряженную батарею! Уровень раствора в батарее можно дополнить дистиллированной или химически очищенной водой. Не используйте для этих целей кислоту или химические вещества. Ведь это увеличит плотность раствора, что значительно ускорит деградацию пластин.

Полностью заряженный и исправный аккумулятор будет иметь плотность раствора в диапазоне 1,270-1,280 г/см³. Причем в каждой банке эти значения должны быть идентичными. Для точности измерения необходимо провести 3 проверки с интервалом в 1 час. Первый замер должен быть проведен через полчаса после зарядки АКБ. В случае отклонений потребуется процедура восстановления плотности.

Предыдущие статьи

• ESP, что это такое в машине, как работает, и нужна ли эта система в автомобиле?
• Классификация и виды моторных масел. Характеристика полусинтетики 10w-40

Дата изготовления

Многие автомобилисты стараются не покупать аккумуляторы, возраст которых более года. И это правильно. Срок службы аккумулятора отсчитывается с момента заливки электролита, а не с начала использования. Поэтому лучше не брать залежавшиеся на складе АКБ даже с хорошей скидкой.

Узнать дату изготовления аккумулятора можно по выбитому на корпусе коду. Производители используют разную маркировку, информацию о которой можно найти на официальных сайтах.

Для примера рассмотрим, как обозначается дата выпуска на аккумуляторах популярных брендов.

• «Актех», «Зверь», Duo Extra — четырёхзначный код ХХХХ, где первые две цифры обозначают номер месяца, а последние — год. Например, 0918 — это сентябрь 2018-го.
• «Ямал», Batbear, «Тюменский медведь» — шестизначный код XXXXXX, в котором первые две цифры — это месяц, а последние четыре — год производства. Скажем, 072018 будут означать июль 2018 года.
• Titan, Cobat — пятизначный код XXXXX. Вторая и третья цифры показывают неделю производства, а четвёртый символ — год в виде латинской буквы (S — 2017, T — 2018, X — 2019). Код 135T2 читается как конец августа (35-я неделя) 2018 года.
• Bosch, Varta — на год и месяц указывает первый символ четырёхзначного кода FIFO. Значение можно определить по таблице. Сентябрю 2018-го соответствует литера Q, октябрю — R, ноябрю — S и так далее в алфавитном порядке.