Аккумуляторная батарея автомобиля¶

Аккумуляторная батарея (АКБ) — перезаряжаемое электрохимическое устройство, накапливающее и отдающее электрическую энергию, используемое в автомобилях для запуска двигателя, питания бортовой сети при неработающем моторе и стабилизации напряжения в бортовой сети. В автомобильной практике под АКБ, как правило, понимают свинцово-кислотную батарею напряжением 12 вольт, состоящую из шести последовательно соединённых элементов.

¶Назначение и принцип работы

Основная функция АКБ — обеспечить пуск двигателя: стартеру требуется кратковременный, но очень большой ток (200–600 А и более), который бортовая сеть генератора в момент пуска выдать не может. После запуска мотора роль основного источника энергии берёт на себя генератор, который питает электрооборудование и подзаряжает аккумулятор.

Принцип действия свинцово-кислотной АКБ основан на обратимой электрохимической реакции между свинцовыми пластинами (электродами) и электролитом — раствором серной кислоты. При разряде активная масса положительных пластин (диоксид свинца) и отрицательных пластин (губчатый свинец) превращается в сульфат свинца, а плотность электролита снижается. При заряде процесс идёт в обратном направлении, плотность электролита растёт.

¶Устройство

Типичная автомобильная АКБ состоит из следующих элементов:

• Корпус — из ударопрочного полипропилена, устойчивого к кислоте и перепадам температур.
• Блоки электродов — по шесть положительных и отрицательных пластин в каждом из шести элементов (банок), соединённых последовательно.
• Сепараторы — пористые изоляторы между пластинами, предотвращающие короткое замыкание.
• Электролит — раствор серной кислоты плотностью 1,24–1,30 г/см³ при полном заряде.
• Клеммы — выводы типа «плюс» и «минус», к которым подключаются провода бортовой сети.
• Вентиляционное отверстие — для отвода газов, выделяющихся при заряде (в необслуживаемых АКБ предусмотрена система рекомбинации газов).

По конструкции различают обслуживаемые АКБ (с пробками для доливки дистиллированной воды и проверки плотности электролита) и необслуживаемые (закрытые, без доступа к банкам). По технологии выделяют классические малосурьмянистые, кальциевые (Ca/Ca), гибридные и AGM-батареи (с стекловолоконным сепаратором, применяемые в системах «старт-стоп»).

¶Основные характеристики

Ёмкость характеризует, сколько энергии АКБ способна отдать за определённое время, а пусковой ток — способность обеспечить запуск двигателя в условиях низких температур. Для регионов с холодным климатом рекомендуются батареи с повышенным пусковым током.

¶Обслуживание и эксплуатация

Срок службы качественной АКБ при нормальной эксплуатации составляет 5–7 лет. Основные правила ухода:

• Поддерживать клеммы чистыми и плотно затянутыми.
• Периодически проверять уровень электролита (в обслуживаемых батареях) и его плотность ареометром.
• Не допускать глубокого разряда — он приводит к сульфатации пластин и резкому сокращению ресурса.
• Контролировать уровень заряда: недозаряд при коротких поездках ведёт к постепенной деградации.
• В зимний период снимать АКБ и хранить в отапливаемом помещении при длительной стоянке.

Признаки неисправной АКБ — снижение ёмкости, трудности с пуском, «кипение» при заряде, вздутие корпуса, сульфатация пластин (белый налёт).

¶Замена и утилизация

При замене АКБ необходимо учитывать полярность (прямую или обратную), габариты и параметры, рекомендованные производителем автомобиля. Свинцово-кислотные батареи относятся к отходам I класса опасности и подлежат обязательной утилизации: свинец и электролит извлекаются и перерабатываются на специализированных предприятиях. Сброс АКБ в мусор запрещён законодательством РФ.

¶Интересные факты

Первую перезаряжаемую свинцово-кислотную батарею создал французский физик Гастон Планте в 1859 году. В современных автомобилях с системой «старт-стоп» и большим количеством электроники применяются AGM- и EFB-батареи, рассчитанные на повышенное число циклов разряд-заряд.

Источники:

• Ключевский Б. И. «Автомобильные аккумуляторы»
• Руководства по эксплуатации легковых автомобилей ведущих автопроизводителей
• ГОСТ Р 53165-2008 «Батареи аккумуляторные свинцовые стартерные. Технические условия»