Из чего состоит акб: Из чего состоит аккумулятор

Из чего состоит автомобильный аккумулятор

АКБ – это источник электричества, предназначенный для накопления и последующей передачи энергии. Является ключевым элементом в современном транспортном средстве. Аккумулятор обеспечивает питание бортовых устройств, когда не работает генератор. Основной задачей считается запуск двигателя.

Установка батареи осуществляется в подкапотном пространстве. Схема внешнего крепления используется для грузовых автомобилей. Поскольку для работы устройства применяется высокоактивная кислота, обеспечивается высокий уровень защиты. При обслуживании аккумулятора важно соблюдать многочисленные правила безопасности.

Устройство АКБ

Внутренняя конструкция практически не изменялась на протяжении последнего столетия. Если рассматривать стандартную современную батарею, то она представляет собой шесть аккумуляторов меньшего размера в одном корпусе. Данные элементы получили название банок. Каждая из них находится в отдельном отсеке и соединяется с другими перемычками из свинца.

Используется последовательная схема подключения. Система обеспечивает напряжение на уровне 12,6 – 13,2 В. Подробнее остановимся на том, из чего состоит АКБ.

Корпус и крышка

Чаще всего для изготовления данных частей конструкции используется полипропилен. Пластик обладает высокой прочностью и устойчив к воздействию кислотного состава. Дополнительными преимуществами считается сохранение свойств в широком диапазоне температур (от -30 до 60°С). Поскольку в ходе зарядки образуется незначительное количество газов, корпус обладает системой отвода за счет клапанов. Более современный подход предусматривает систему лабиринтной вентиляции (методом конденсации кислотных паров).

Отрицательная пластина

Получила название анод, изготавливается из губчатого свинца или его сплава с сурьмой. Добавление примесей способствует замедлению разрядки. Сейчас получают распространение аккумуляторы, где пластины содержат незначительный объем кальция. Это позволило увеличить емкость почти на 70%.

Использование чистого свинца имеет свои преимущества. Сюда следует отнести повышение мощности и пускового тока.

Положительная пластина

Называется катод и, чаще всего, обладает пористой структурой. Здесь к свинцу добавляют олово, тантал или серебро. Указанные присадки способствуют увеличению стойкости к коррозии. В процессе производства катодов применяются следующие технологии:

1. Power Frame. Используются внутренние направляющие элементы и рама опорного типа, что увеличивает надежность конструкции. Метод считается наиболее продвинутым.

2. Power Pass. Устанавливаются вертикальные направляющие – это упрощает конструкцию и снижает стоимость.

3. Chess Plate. Жилки электродов расположены в шахматном порядке.

Чтобы повысить площадь поверхности, которая взаимодействует с кислотным составом, на решетку пластин наносится активная масса или специальная обмазка.

Электролит

В большинстве случаев, это раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Ключевой характеристикой является плотность состава. Она увеличивается при полном заряде батареи и снижается в момент разрядки. Существуют составы с повышенным показателем плотности, которые предназначаются для эксплуатации в условиях низких температур. Чтобы электролит со временем не густел, используются разнообразные присадки.

Сепараторы

Элементы из нейтральных типов пластика, которые разделяют пластины анода и катода. Если электроды замкнутся, это приведет к неисправности всего аккумулятора. Для изготовления сепараторов применяется эбонит и ревертекс. На современных моделях используется микроволокно. Такие разделители можно сделать тоньше и прочнее.

Как работает батарея

Принцип функционирования основывается на химических взаимодействиях. Внутри аккумулятора постоянно протекает реакция. Во время заряда химическая энергия преобразуется в электрическую, а при разряде происходит обратный процесс.

Формула реакции представлена ниже.

Постараемся подробнее разобраться в химических процессах при разряде:

1. На аноде происходит окисление свинца, а на катоде восстановление его диоксида.

2. Оба электрода вступают в реакцию с составом серной кислоты. Ее результатом становится образование сульфата свинца.

3. Серная кислота выделяет водород. Данный газ взаимодействует с кислородом, который образуется на катоде.

4. Реакция газов приводит к появлению воды. Она взаимодействует с серной кислотой, что уменьшает показатель плотности электролита.

Когда происходит зарядка, процесс выполняется в обратном порядке. Серная кислота в электролите восстанавливается, плотность состава повышается.

Здесь же вырисовывается главная проблема системы. Если допустить слишком глубокую разрядку, процесс станет необратимым. Внутри аккумуляторной батареи останутся только сульфат свинца и вода. Реакция не сможет начаться заново.

Виды аккумуляторов

Общая схема работы АКБ остается неизменной. Несмотря на это, имеется большое количество особенностей в конструкции, типе электролита и других моментах. Перечислим главные виды батарей для авто.

1. АКБ с жидким электролитом. В процессе работы требуют периодического обслуживания. Необходимо проверять уровень состава и его плотность, а также следить за емкостью устройства. Срок службы составляет около 5 лет. Несмотря на ряд недостатков, низкая стоимость и простота эксплуатации делают их самыми востребованными в наши дни.

2. EFB. Используется кислотный электролит в связанном состоянии. Свинцовые пластины «завернуты» в стекловолокно. Поскольку этот материал впитывает электролит, площадь реакции увеличивается. Удается повысить емкость и другие параметры, без изменения габаритов самого устройства. По сравнению с предыдущей моделью, стоимость не сильно возрастает. В процессе использования почти не требуется проводить обслуживание.

3. AGM. Изготавливается герметичный корпус, в котором расположены клапаны для отвода излишков газа. Применение стекловолокна замедляет процесс образования сульфидов. Особенности конструкции делают АКБ нечувствительным к полной разрядке. Главным преимуществом считается срок службы до 10 лет. Нужно учитывать высокую стоимость устройств данного класса.

4. Электролит представляет собой желе особого состава. Еще одним нововведением считается возможность устранить сепараторы. В качестве разделителя пластин используется сам электролит. Это многократно увеличивает срок службы. Переворачивание больше не является серьезной проблемой, а снижение емкости замедленно. Стоимость в несколько раз превышает цену обычных моделей.

Следует понимать, что существуют и другие способы классификации АКБ.

Характеристики аккумуляторов

Существует большое количество параметров, на основании которых осуществляется выбор устройства. Рассмотрим подробнее основные характеристики.

Пусковой ток

Возникает в момент поворота ключа зажигания и измеряется в Амперах. Измерение проводится в стартере машины. Значение определяется при температуре -18 °С, на протяжении 30 секунд с момента включения мотора. Чем выше пусковой ток, тем эффективнее происходит запуск транспортного средства в мороз.

Емкость

Основной параметр, который определяет время подачи энергии на подключенные устройства. Поскольку именно этот критерий является главным при выборе, он указывается на самом устройстве и упаковке. Следует учитывать, что емкость не полностью определяет энергию АКБ. Чем больше напряжение, тем выше уровень накопленной энергии.

Полярность

На верхней части батареи находятся клеммы для подключения нагрузки. Полярностью называется порядок расположения токовыводящих элементов. Поскольку существует два полюса (положительный и отрицательный), допускается два варианта:

1. Прямая полярность. Клемма «+» находится справа, а «-» слева. Часто применяется в отечественной сфере автомобилестроения.

2. Обратная полярность. Токовыводящие элементы имеют порядок от «-» к «+». Такой подход используется на иномарках.

Для удобства, многие производители закрашивают «+» в красный цвет.

Корпус

На современном рынке принято разделять российские, американские, европейские и азиатские типы корпусов. Основные элементы всегда будут совпадать, отличия заключаются в габаритах и других деталях (расстояние между клеммами).

Существует ряд особенностей:

• европейские и американские модели имеют одинаковые габариты;

• у азиатских устройств клеммы выступают, что должно учитываться при определении высоты;

• АКБ по европейским стандартам предусматривает размещение токовыводящих элементов в специальном углублении;

•  российский стандарт описывается буквенными обозначениями (А, З, Э, Т, М, П).

Рекомендуется изучить соответствующий материал перед покупкой.

Особенности клемм

Всеобщее распространение получили три стандарта – европейский, азиатский и американский. У типа Euro положительная клемма имеет диаметр 19,5 мм, отрицательная – 17,9 мм. Для азиатского стандарта показатели составляют 12,7 и 11,1 мм, соответственно. Американский тип использует особую схему подключения. Болт соединяется с проводом и продевается в отверстие клеммы.

Способ установки

Конструкция аккумулятора предусматривает крепление снизу или сверху. Это еще одна ключевая детали во время выбора. Крепление сверху выполняется за счет монтажной рамки. Указанный способ часто встречается на транспортных средствах из Азии. Нижний тип крепления популярен в европейских машинах. В основании имеется выступ, который прижимается к платформе специальной пластиной или болтом.

Технологии изготовления аккумуляторов | АКБ-сервис

Технологии изготовления аккумуляторов:

Малосурьмянистые (Sb/Sb) – это обычная старая-дедовская свинцовая батарея с добавками в пластины сурьмы.

+ не боятся глубоких разрядов

+ легко зарядить даже при плотности электролита практически «до воды».

— подвержены наибольшему саморазряду,

— выкипанию воды из раствора электролита.

Технология Ca/Ca – пришла на смену классической малосурьмянистой (Sb/Sb).

Использования кальция в качестве легирующей добавки позволяет избегать выкипания. При достижении заряда, батарея «перестает брать ток». Это дает возможность делать необслуживаемые аккумуляторы. Благодаря технологии Ca/Ca аккумулятор становится также более устойчив к саморазряду в состоянии бездействия и характеризуется высокими стартовыми токами

+ высокие стартовые токи при любых погодных условиях (лично мне устойчивость к разряду гораздо важнее).

+ снижение саморазряда на 30 % и расхода воды на 80% по сравнению с малосурьмянистыми.

— неустойчивость к глубоким разрядам. Разряжать Сa/Сa ниже границы чем 70% заряда не рекомендуется. Кальциевые батареи, пережившие хотя бы 1 полный разряд (ниже 10,8 В), теряют до 50% своей емкости! При хранении в разряженном состоянии пластины сульфатируются.

Сульфат кальция не растворяется в воде, а в электролите он растворяется с большим трудом. Поэтому, при глубоких разрядах сульфат кальция заклеивает поры (закупорка пластин) и затрудняет последующий заряд.

При КТЦ, если разряжать, то не ниже 11,8В (при этом с риском не вернуть назад прежнюю ёмкость АКБ) или 12В (неглубокий КТЦ), т.к. 11,8В НРЦ (напряжение разомкнутой цепи) на кальциевом АКБ говорит о 0% его SOC (State_of_Charge), напряжение 100% заряженного АКБ составляет 12,8В.

Если плотность электролита аккумуляторной батареи составляет менее 1,17 г/см3 (SOC составляет менее 25%, что соответствует напряжению менее 12В), то такая батарея подлежит замене новой, так как в этом случае восстановить нормальное функционирование аккумуляторной батареи с помощью ее заряда уже невозможно (!).

Стационарно, т.е. за пределами автомобиля, заряжать кальциевый АКБ нужно не выше 16В (только при 16В вы сможете довести плотность до 1,27-1,28 г/см3) и зарядным током не более 10% от номинальной ёмкости АКБ (справедливо при +20С внешней температуры).

Технология Sb/Ca или Гибридная — в отрицательные электроды добавляется кальций, а в положительные – сурьма

+ Наличие кальция в пластинах снижает выкипание воды из электролита, что приводит к увеличению срока службы аккумуляторной батареи.

+ устойчивы к глубокому саморазряду (? т.е. сами глубоко не разряжаются или глубокий разряд не несет фатальных последствий?)

+ высокий цикл разрядов-зарядов по сравнению с сурьмянистой технологией;

+ Свинцовые пластины становятся крепкими, и батарея приобретает очень важное свойство – виброустойчивость. (? не видел чтобы пластины гнулись при штатной эксплуатации)

Гибридные батареи являются золотой серединой. Они довольно стойки к глубоким разрядам, при этом значительно меньше подвержены выкипанию и саморазряду по сравнению с малосурьмянистыми.

Кальциевые и гибридные аккумуляторы в гораздо меньшей степени подвержены выкипаемости еще и потому, что состав их свинца обеспечивает свойства своеобразной «самовыключаемости» — они перестают принимать ток, когда заряжены на 95-97 %

Позволяет пластины делать более тонкими, благодаря чему количество их увеличивается.

Расчетный срок службы до 5 лет

Технология Ca/Ca + Silver – дороже, но лишена недостатков батарей предыдущих типов.

+ являются полностью необслуживаемыми,

+ характеризуются высокими стартовыми токами,

+ высокими показателями тока холодной прокрутки,

+ низким уровнем саморазряда,

+ устойчивостью пластин к коррозии,

+ длительным сроком эксплуатации (более 5 лет),

+ увеличенным сроком хранения без подзарядки.

— дороже.

VRLA — Valve Regulated Lead Acid — Свинцово-кислотная с клапаном или «обычные» — Один аккумулятор состоит из блока положительных и отрицательных пластин, которые вместе создают напряжение 12 В. Пластины состоят из свинцовых решеток, которые заполнены активным электролитом. Положительные пластины изготовлены из двуокиси свинца, отрицательные — из чистого свинца. Между ними установлен сепаратор. Он разделяет пластины, предотвращая замыкание, но электролит может проходить через его мельчайшие поры. Электролит — это токопроводящая жидкость, которая примерно состоит из 37% концентрированной серной кислоты и 63% дистиллированной воды.

Разрушение свинцовых пластин является неизбежным результатом при реакции электролиза. А если это так, то замедлить этот процесс и предотвратить внутреннее замыкание цепи — главная задача.

AGM (Absorbent Glass Mat) — электроды представляют из себя сетку в обмазке, между электродами — стекломат, конструкция схожа с конденсаторами. Такая конструкция позволяет уменьшить толщину электродов без потери общей прочности и риска осыпания обмазки, соотв., увеличить площадь электродов и уменьшить расстояние между ними. Следствие — уменьшение внутреннего сопротивления — увеличение пускового тока. Электролит ЖИДКИЙ, но не вытекает поскольку находится в адсорбированном состоянии в особых стекловолоконных матах, облегающих пластины. Блоки пластин в таких АКБ плотно прижаты друг к другу, что помогает гораздо лучше удерживать активную массу на их решетках, чем в обычных стартерных батареях. обеспечивают в три раза больше циклов разряда-заряда, а их пусковая мощность процентов на 30 выше, чем у традиционных батарей.

+ обеспечивают в три раза больше циклов разряда-заряда,

+ пусковая мощность процентов на 30 выше, чем у традиционных батарей.

+ Не боится глубокого разряда. Даже среднестатистический аккумулятор AGM должен выдержать, как минимум, две сотни полных разрядок (на ноль), не менее пятисот разрядов до 50% и тысячу на 20-30%.

+ Не боятся механического повреждения

+ Разрешена транспортировка и эксплуатация практически в любом положении.

+ Срок службы AGM составляет от 5 до 12 лет (при обязательном соблюдении правил зарядки).

+ Нейтральны к высокой температуре окружающей среды (например, в подкапотном пространстве автомобиля).

— Данный тип батарей весьма чувствителен к перезарядке. Это значит, что, если автомобиль не оснащен устройством, исключающим избыток заряда, — от покупки таких аккумуляторов стоит воздержаться.

— Урон им могут нанести чрезмерные значения тока и напряжения. Оптимальным током для зарядки считается ток в 10% от номинала. Макс. напряжение — 14.4В, напряжение буферного режима (хранения) — 13,8В.

— стоит почти вдвое дороже обычного

EFB (Enhanced Flooded Battery) — некоторый гибрид АГМ и «традиционной» технологии, пусковых и тяговых батарей — это более толстые, по сравнению с традиционным аккумулятором, пластины, помещенные в конверт из микроволокна.

+ вдвое большее количество циклов разряда-заряда без потери функциональности.

+ практически не теряют емкости после глубоких разрядов,

+ заряжаются намного быстрее обычных стартерных батарей.

— стоимость в среднем на 50-60% выше, чем у обычных АКБ.

GEL — «гелевые»

аккумуляторы. Электролит адсорбирован гелем. Гель также предохраняет пластины от осыпания.

— НЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ в автомобилях в качестве стартерных. Применяются лишь как ТЯГОВЫЕ батареи.

— Существенным недостатком гелевых батарей является их повышенная чувствительность к температуре. Так уже при 100-110 градусах смесь кислоты и силикагеля теряет свое рабочее состояние. Вместе с этим понижалась способность геля удерживать пары серной кислоты. Все это в конечном счете влияет на жесткость конструкции в целом.

* Подозреваю, что они имеют весьма высокое внутреннее сопротивление (ионы в геле менее подвижны, чем в растворе) и просто не могут выдать ток в несколько сот Ампер. А вот несколько десятков до глубокого разряда — это пожалуйста.

* Также нам непонятно, что там такого, что стОят они в 2, а то и более раза дороже. Аааа! Вот оно что! «эксклюзивные права на «спираль» в аккумуляторах запатентованы».

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ:

— «кипятить» зарядным устройством с напряжением выше 14,7В АКБ EFB/AGM/Gel — смерти подобно — пузырями выделяемых газов при «кипячении» плотно упакованные намазки на пластинах просто разрушаются (но не осыпаются).

 

В магагазинах «АКБ-Сервис» есть аккумуляторы почти всех совеременных технологий, например:

— Sb/Ca: Fiamm Titanium black: https://akb-s. ru/akb/avto/akkumulyator-fiamm-titanium-black-110-ach-obra…

— Ca/Ca: Topla: https://akb-s.ru/akb/avto/topla-60-ach-pryamaya-polyarnost

             Exide: https://akb-s.ru/akb/avto/akkumulyator-exide-premium-60-ach-pryamaya-pol…

             Ridzel: https://akb-s.ru/akb/avto/akb-ridzel-65-ach-obratnaya-polyarnost

— EFB:  АКОМ EFB: https://akb-s.ru/akb/avto/akb-akom-efb-6st-60ach-pryamaya-polyarnost

           Topla EFB: https://akb-s.ru/akb/avto/akb-topla-top-efb-stopgo-60ach-aziya-obratnaya…

— AGM: EXIDE AGM: https://akb-s.ru/akb/avto/akkumulyator-exide-startstop-agm-70-ach-obratn…

            VARTA AGM: https://akb-s.ru/akb/avto/varta-start-stop-plus-g14-95ach-agm-obratnaya-…

            АКОМ Ultimatum AGM: https://akb-s.ru/akb/avto/akb-ultimatum-agm-95-ach-obratnaya-polyarnost

            EXIDE AGM: https://akb-s.ru/akb/avto/akkumulyator-exide-startstop-agm-60-ach-obratn…

 

Источник: https://www.drive2.ru/l/523358190046281913/

 

ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА

• Главная
• Мне очень жаль, но. ..

Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.

Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.

Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?

Многодиапазонная антенна GNSS с магнитным креплением — 5 м (SMA)

В наличии GPS-15192

72,95 $

1

Избранное Любимый 24

Список желаний

Камера обработки изображений Himax CMOS — HM01B0

В наличии SEN-15570

10,95 $

2

Избранное Любимый 14

Список желаний

Автобус Loomia C-Curve

29 в наличии COM-17862

31,50 $

Избранное Любимый 0

Список желаний

MIKROE Clock Gen Click

Нет в наличии DEV-18891

21,95 $

Избранное Любимый 0

Список желаний

Публикация о продукте, пятница: Pro Skills Pay the Bills

8 ноября 2019 г.

Qwiic Pro Kit уже здесь, чтобы вы могли разрабатывать и создавать прототипы быстрее, чем когда-либо!

Избранное Любимый 0

Рукавицы для игры в кости Dungeons and Dragons

7 января 2021 г.

Присоединяйтесь к нам, поскольку мы снова наслаждаемся некоторыми из наших любимых прошлых руководств и проектов.

Избранное Любимый 0

Светодиодный цветок с датчиком влажности

28 октября 2014 г.

Как насчет влажности? В этом учебном пособии показано, как добавить сенсорные возможности в проект RGB-цветка из набора 21st Century Fashion Kit.

Избранное Любимый 7

Руководство по графическому интерфейсу Python: введение в Tkinter

13 августа 2018 г.

Tkinter — это стандартный пакет графического интерфейса пользователя, поставляемый с Python. В этом руководстве показано, как создавать базовые оконные приложения, а также полные примеры полноэкранных информационных панелей с обновлениями графиков в реальном времени из matplotlib.

Избранное Любимый 24

Из чего сделаны литиевые батареи и каковы их плюсы и минусы?

15 мая 2019 г. обновлено 06 фев 2020 г. 13:07

Что такое ионно-литиевые аккумуляторы, из чего они сделаны и каковы их преимущества по сравнению с другими технологиями хранения аккумуляторов?

По Джек Анвин

Литиевые аккумуляторы — из чего они сделаны и каковы их плюсы и минусы?

Впервые предложенные в 1970-х годах и произведенные Sony в 1991 году, литиевые батареи теперь используются в мобильных телефонах, самолетах и ​​автомобилях. Несмотря на ряд преимуществ, которые привели их к все большему успеху в энергетике, ионно-литиевые батареи имеют некоторые недостатки и являются темой, вызывающей много дискуссий.

Но что такое литиевые батареи и как они работают?

Из чего сделаны литиевые батареи?

Литиевая батарея состоит из четырех основных компонентов. Он имеет катод, который определяет емкость и напряжение батареи и является источником ионов лития. Анод позволяет электрическому току течь через внешнюю цепь, и когда батарея заряжена, ионы лития накапливаются в аноде.

Электролит состоит из солей, растворителей и добавок и служит проводником ионов лития между катодом и анодом. Наконец, есть сепаратор, физический барьер, разделяющий катод и анод.

Плюсы и минусы литиевых батарей

Литиевые батареи имеют гораздо более высокую плотность энергии, чем другие батареи. Они могут иметь до 150 ватт-часов (Втч) энергии на килограмм (кг), по сравнению с никель-металлгидридными батареями на 60-70Втч/кг и свинцово-кислотными на 25Втч/кг.

Они также имеют более низкую скорость разряда, чем другие, теряя около 5% своего заряда в месяц по сравнению с никель-кадмиевыми (NiMH) батареями, которые теряют 20% заряда в месяц.

Однако литиевые батареи также содержат легковоспламеняющийся электролит, который может вызвать небольшие возгорания батареи. Именно это стало причиной печально известных возгораний смартфонов Samsung Note 7, которые вынудили Samsung отказаться от производства и потерять 26 миллиардов долларов рыночной стоимости. Следует отметить, что с крупными литиевыми батареями этого не произошло.

Литий-ионные батареи также более дороги в производстве, так как они могут стоить почти на 40% дороже, чем никель-кадмиевые батареи.

Конкуренты

Литий-ионные аккумуляторы сталкиваются с конкуренцией со стороны ряда альтернативных аккумуляторных технологий, большинство из которых находятся в стадии разработки. Одной из таких альтернатив являются аккумуляторы, работающие от морской воды.

Разработанные Aquion Energy, они состоят из соленой воды, оксида марганца и хлопка для создания чего-то, что производится с использованием «широких нетоксичных материалов и современных недорогих производственных технологий».