пристрій акумулятора

1. призначення
2. Правила підзарядки
3. Пристрій кислотного АКБ і принцип його роботи
4. Робота кислотного акумулятора
5. Як влаштована лужна батарея і принцип її роботи
6. Переваги лужної АКБ
7. висновок

Наша сеть партнеров Banwar

Базовий принцип роботи свинцево-кислотного акумулятора (АКБ), який визначається терміном «подвійна сульфатация», був розроблений (винайдений) понад півтора століття тому в районі 1860 року і з тих пір ніяких принципових нововведень не зазнав. З'явилася достатня кількість спеціалізованих моделей, але пристрій акумулятора випущеного вчора в Японії або виробленого сьогодні в Росії або в Німеччині, таке ж, як і пристрій найпершої батареї зібраної «на коліні» у Франції, з неминучими поліпшеннями і оптимізацією.

призначення

АКБ в звичайному автомобілі призначений для роботи стартера при запуску двигуна і для сталого постачання заданого вольтажа електроенергією, численного електроустаткування. При цьому роль автомобільного акумулятора, як «енергетичного буфера», при недостатньому надходженні енергії від генератора не менш важлива. Типовий приклад подібного режиму - при роботі двигуна на холостих обертах під час стояння в пробці . У такі моменти весь електропакет і додаткове сервіс-обладнання запитані тільки від акумулятора. Критично важлива роль кислотного акумулятора при аварійних форс-мажорів: поломка генератора , Регулятора напруги, випрямляча струму, при обриві ременя генератора.

Правила підзарядки

Підзарядка свинцево-кислотного автомобільного акумулятора в штатному режимі проводиться від генератора. При інтенсивній роботі батареї потрібно її додаткова підзарядка в стаціонарних умовах через спеціальний зарядний пристрій. Особливо це актуально в зимовий час, коли можливість холодної батареї приймати заряд різко знижується, а споживання енергії на розкрутку двигуна на морозі зростає. Тому зарядку автомобільного АКБ необхідно проводити в теплі після його зігрівання природним чином.

Важливо! Прискорення зігрівання батареї гарячою водою або феном неприпустимо, так як реально руйнування пластин внаслідок різкого перепаду температур. При опадання наповнювача на дно банок, різко зростає можливість саморазряда за рахунок замикання пластин.
Для так званих «кальцієвих» акумуляторів, недопущення повного або значного розряду критично важливо, тому що ресурс цього типу батарей обмежений 4-5 циклами повної розрядки, після чого акумулятор приходить в непридатність.

В сучасних гібридних автомобілях і в електромобілях акумуляторна батарея має підвищені розміри і ємність, забезпечуючи рух. Їх так і називають - тягові. У «чистих» електромобілях тільки акумулятори є постачальником енергії для руху і роботи всього електрообладнання, чому мають значні розміри і в рази більшу ємність, ніж батарея в «класичному» автомобілі з карбюраторним двигуном. Наприклад: танкові, тепловозні, на підводних човнах і так далі. Хоча принцип кислотного акумулятора у всіх випадках однаковий за винятком розмірів.

Пристрій кислотного АКБ і принцип його роботи

Пристрій кислотної АКБ (свинцево-кислотного) різного призначення, від різних виробників відрізняється не принципово і в тезисной формі виглядає наступним чином:

1. пластиковий контейнер-корпус з інертного, стійкого до агресивного середовища матеріалу;
2. в загальному корпусі розташовується кілька модулів-банок (як правило шість), які є повноцінними джерелами струму і з'єднуються між собою тим чи іншим способом в залежності від основних завдань;
3. в кожній банці розташовуються щільні пакети, що складаються послідовно з розділених діелектричними сепараторами негативно і позитивно заряджених пластин (свинцевий катод і анод з діоксиду свинцю відповідно). Кожна пара пластин є джерелом струму, їх паралельне з'єднання кратно збільшує видається на напругу;
4. пакети залиті розчином хімічно чистої сірчаної кислоти, розведеної до певної щільності дистильованою водою.

Робота кислотного акумулятора

В процесі роботи кислотного акумулятора на катодних пластинах утворюється сульфат свинцю і виділяється енергія у вигляді електричного струму. За рахунок виділеної в процесі електрохімічної реакції води щільність кислотного електроліту падає, він стає менш концентрованим. При подачі напруги на клеми в процесі зарядки відбувається зворотний процес з відновленням свинцю до металевої форми і підвищується концентрація електроліту.

Як влаштована лужна батарея і принцип її роботи

Пристрій лужної батареї аналогічно такому в кислотного. Але позитивно і негативно заряджені пластини мають інший елементний склад, а в якості електроліту використовується розчин їдкого калі певної щільності. Є й інші відмінності - в самому корпусі контейнера, виведення клем і в наявності мелкосетчатой ​​«сорочки» навколо кожної окремої пластини.

Негативні катоди традиційного лужного акумулятора виконані з губчатого кадмію з домішкою губчастого заліза, позитивні - з гідроксиду тривалентного нікелю з додаванням лускатого графіту, добавка якого, забезпечує кращу електропровідність катода. Пари пластин паралельно з'єднуються між собою в банках, які теж з'єднані паралельно. В процесі зарядки лужного акумулятора двовалентний нікель в гідраті закису змінює валентність до значення «8» і перетворюється в гідрат окису; сполуки кадмію і заліза відновлюються до металів. При розрядці процеси протилежні.

Переваги лужної АКБ

До переваг лужного типу відносяться:

• внутрішній устрій забезпечує підвищену стійкість до механічних навантажень, в тому числі до трясці і ударів;
• розрядні струми можуть бути значно вище, ніж у кислотного аналога;
• в принципі відсутня випаровування / виділення шкідливих речовин з газами;
• легше і менше при рівних ємностях;
• мають дуже високий ресурс і служать в 7-8 разів довше;
• для них не є критичними перезаряд або недозаряд;
• експлуатація їх проста.

Після досягнення максимального можливого заряду і при продовженні підключення до зарядного пристрою ніяких негативних електрохімічних процесів з елементами не відбувається. Просто починається електроліз води на водень і кисень з ростом концентрації їдкого калі і падінням рівня електроліту, що безпечно і легко компенсується додаванням дистильованої води.
Очевидно, що є показники, за якими цей тип акумуляторів гірше кислотного:

• використання дорогих матеріалів підвищує вартість на одиницю ємності до чотирьох разів;
• більш низька - 1,25 В проти 2 і більше В - напруга на елементах.

висновок

Правильна експлуатація будь-якого типу АКБ забезпечує його довгу і надійну роботу, що не тільки дозволяє економити фінанси, а й гарантує більшу безпеку і комфорт при їзді на автомобілі.