Типы аккумуляторных батарей и области их применения

Распределение по форме

Наиболее распространены цилиндрические батарейки, но не реже встречаются дисковые изделия. Классификация по форме такова:

Классификация по форме.

• R. От английского слова «Round» – круглый элемент. Это цилиндрические модели и «таблетки»;
• P. Не круглые, встречаются редко;
• F. Плоские, имеющие послойное построение;
• S. Выглядят как прямоугольная или призматическая площадка.

Какие-то изделия есть в каждом магазине, а другие приходится поискать. Несмотря на изобилие вариантов, классифицируются они по стандартам. АА, ААА, B, C – американский стандарт, более привычный, поэтому обычно придерживаются его.

Как выбрать аккумулятор

На что обратить внимание при выборе АКБ?

При покупке автомобильного аккумулятора стоит учесть множество факторов, в том числе и тип элемента питания. Щелочные, например, подходят преимущественно для спецтехники, да и в продаже найти их сложно. Размеры также не позволяют установить их в легковой автомобиль.

Кальциевые АКБ двое дороже сурьмянистых – от 4000 рублей. Средняя стоимость составляет 6000-8000 рублей, но за эти деньги можно забыть про постоянное обслуживание батареи. К тому же владелец получает улучшенные пусковые токи и высокую энергоемкость. Однако придется следить за зарядом – он не должен падать до нуля. Резкие перепады напряжения также навредят элементу питания. Тем не менее, кальциевые модели подходят современным автомобилям, за исключением транспортных средств с большим количеством электротехники.

Выбирая аккумуляторную батарею, важно понять ее назначение, поэтому не нужно гнаться за мощностями. Стартеру транспортного средства нужно 350-400 А, чтобы запустить движок даже на морозе, поэтому стандартного тока в 500 А будет вполне достаточно

А такой мощностью обладает большинство кальциевых и гибридных АКБ с емкостью до 80 Ач. Но для автомобилей с требовательной бортовой сетью придется подбирать дорогой источник питания – от него зависит работоспособность всех элементов транспортного средства.

Гелевые аккумуляторы

Найдя практически идеальное решение по составу пластин аккумулятора, конструкторы батарей не собирались на этом останавливаться. Правда, теперь предметом их изысканий стал электролит – второй составляющий компонент любой аккумуляторной батареи. В новых АКБ жидкий электролит решено было заменить на гелеобразную массу. И результат не заставил себя ждать.

Во-первых, была практически полностью решена проблема текучести такой достаточно агрессивной жидкости, как электролит.

Во-вторых, плотная гелеобразная структура наполнителя препятствовала осыпанию пластин, что увеличивало срок их службы и, как следствие, время жизни всего аккумулятора.

И, в-третьих, гелевые батареи имели практически нулевой уровень саморазряда, что позволяло существенно увеличить срок их хранения без потери рабочих качеств.

Но на этом достоинства гелевых АКБ не заканчиваются. Одним из главных плюсов таких аккумуляторов стал высокий показатель пускового тока. Причём гелевые батареи могли выдавать его практически на любой стадии использования – даже будучи практически полностью разряженными. Кстати, для зарядки им требовалось куда меньше времени, чем «жидким» аналогам. Совокупность этих качеств сделала гелевые АКБ просто незаменимыми в ситуациях, когда автомобиль нужно было завести на морозе. Высокий пусковой ток позволял «раскрутить» двигатель даже с изрядно подмёрзшим маслом.

Правда, стоит сказать, что совсем уж экстремальный холод всё же негативно сказывался на свойствах геля. При температурах ниже -35 градусов он ещё больше густел, и этот фактор существенно снижал практически все показатели АКБ.

Боязнь низких температур открывает список недостатков гелевых аккумуляторов, которые, к сожалению, тоже имеют место быть. Также стоит упомянуть о том, что и очень высоких температур они тоже не любят. Значительный перегрев может привести к взрыву.

Ещё одним недостатком является чувствительность гелевых батарей к повышенному напряжению. Зарядка выше 14 вольт может полностью вывести АКБ из строя. То же можно сказать и о коротком замыкании – даже если аккумулятор с гелевым электролитом «закоротит» на одну-две секунды, можно считать, что дни его сочтены.

И, наконец, если до появления гелевых аккумуляторов самыми дорогими считались гибридные модели, то новые АКБ успешно сместили их с пьедестала. Высокая стоимость гелевых аккумуляторов позволяет использовать их только на автомобилях премиум-класса, а также внедорожниках и спецтехнике, которой приходится передвигаться по пересечённой местности. В последнем случае главную роль играет низкая текучесть геля и тот факт, что он не прольётся при любых наклонах автомобиля.

Советы по выбору

Не стоит приобретать АКБ на автомобильных рынках и магазинчиках, лучший вариант – покупка устройства в специализированном магазине. Отдавайте предпочтение известным брендам, гарантирующим качество своей продукции. Не экономьте на АКБ, ведь она приобретается на несколько лет.
Осмотрите аккумулятор: на корпусе не должно быть шероховатостей, повреждений (в том числе вмятин, трещин, сколов) и загрязнений

Хорошо, если АКБ будет в заводской упаковке.
На корпусе обязательно указывается страна-производитель, завод-изготовитель и дата изготовления АКБ, а к самому устройству прилагается технический паспорт.
Срок гарантии на аккумулятор: минимум – 6 месяцев, известные бренды дают гарантию на 1-3 года.
Красноречивая деталь – защитные колпачки, которые в поддельных устройствах не встречаются.
Если приобретаете залитый аккумулятор, обратите внимание на уровень электролита: в качественных АКБ он закрывает верхний край пластин.
Желательно замерить напряжение АКБ мультиметром: оно должно составлять 12.6 В. Если этот параметр ниже, аккумулятор старый или испорченный.

Рейтинг производителей аккумуляторов для авто

Конкуренция на рынке автомобильных аккумуляторов всегда находилась на высоком уровне, и рейтинги многочисленных брендов публикуются различными изданиями ежегодно. Для массового потребителя важна в первую очередь оценка по параметрам практического использования и их соотношению с ценой (проще говоря – соотношение цена/качество). А последние год-два удельный вес цены в этом соотношении вырос.

Большее доверие вызывают рейтинги проверенных временем изданий. В России это, конечно, журнал «За рулём». В 2016 г. рейтинг аккумуляторных батарей составлялся изданием на основе оценки по результатам испытаний практически важных для потребителя параметров: резервной ёмкости, приведенной энергии пуска (производная тока холодной прокрутки) и способности принимать заряд при постоянном внешнем напряжении.

Оценка проводилась на двух десятках образцов АКБ российских и зарубежных производителей по скоринговому методу (начисление баллов в зависимости от количественного результата испытаний и стоимости образца) и дала следующие результаты:

• в топ 10 вошли четыре российские модели: две тюменские и две иркутские, причем тюменская Premium 6СТ – 64 завоевала первое место;
• традиционно сильные позиции у немецкой VARTA (2 место), турецкой MUTLU (3 место) и южнокорейской Medalist (4 место);
• бренды TAB (Евросоюз, 7 место) и BOSCH (10 место) могли бы показать и лучшие технические результаты, но возможно сказалось длительное хранение образца в магазине. А помимо этого у BOSCH позицию снизила высокая цена.

Ну и напоследок, рекомендуем посмотреть видео с рекомендациями специалистов, какой аккумулятор лучше выбрать для Вашего автомобиля.

Виды и типы автомобильных аккумуляторов

Традиционная аккумуляторная батарея со свинцовыми пластинами и раствором серной кислоты в качестве электролита относится к классу свинцово-кислотных или WET («мокрых» в зарубежной терминологии) аккумуляторов. В автомобилях такой тип аккумуляторов используется давно и пережил уже несколько этапов эволюции, связанных с трудоёмкостью технического обслуживания.

Дело в том, что в процессе циклов заряда и разряда происходит образование дополнительного количества воды, которая испаряясь, меняет плотность электролита. Кроме того химическая реакция в электролите сопровождается не только образованием сульфата свинца и воды, но и выделением газов (водорода и кислорода) и образованием паров самого электролита.

Особенно активно процесс газообразования происходит во время интенсивной езды и заряда аккумулятора большими токами – тогда говорят что АКБ «кипит».

Испарение части электролита не только меняет плотность, но и оголяет верхнюю часть пластин, ухудшая эффективность работы аккумулятора и его долговечность. Вот почему ещё в недалёком прошлом свинцово-кислотные аккумуляторы помимо контроля над уровнем заряда требовали постоянной проверки плотности и уровня электролита, а периодическое обслуживание являлось неотъемлемой частью эксплуатации.

Помимо сульфатации и испарения электролита у аккумуляторов этого типа материал пластин взаимодействует с водой, образуя окислы свинца – источники коррозии и постепенного разрушения пластин.

Совершенствование аккумуляторов предусматривало в первую очередь снижение отрицательного эффекта от этих трёх факторов, а основные пути решения проблем – в применении новых материалов.

Так, использование сурьмы для увеличения долговечности пластин было известно давно. Современные технологии позволили уменьшить процентное содержание этого элемента и за счёт этого добиться заметного снижения интенсивности «кипения». Время на обслуживание батарей значительно сокращается, и их уже называют малообслуживаемыми.

Следующий шаг к совершенствованию автомобильных аккумуляторов – использование в свинцовом сплаве кальция – позволил еще больше снизить интенсивность газообразования и повысить напряжение саморазряда. Теперь аккумуляторы можно было дольше хранить в разряженном состоянии, а процесс выкипания электролита стал играть настолько несущественную роль, что аккумуляторы перешли в класс необслуживаемые (хотя это не совсем так: зарядка АКБ – это одна из операций обслуживания).

«Необслуживаемые» аккумуляторы для легковых автомобилей уже почти не выпускаются. А вот «малообслуживаемые» (иногда их причисляют к «необслуживаемым») вполне разумно использовать на тех машинах (особенно с пробегом), в которых бортовая сеть нестабильна: эти АКБ устойчивы к перепадам нагрузки.

Промежуточное положение между малосурьмянистыми и кальциевыми аккумуляторами занимают гибридные АКБ. В них пластины положительных электродов выполняют с малым содержанием сурьмы, а отрицательные содержат кальций. Такое решение позволяет сочетать в какой-то степени достоинства обоих вариантов, но, увы, и недостатки тоже. Дело в том, что «кальциевые» аккумуляторы как раз чувствительны к перепадам бортовой сети.

Следующими важными шагами в совершенствовании автомобильных аккумуляторов стали конструкторско-технологические решения, обеспечившие переход электролита из жидкого состояния в гелеобразное. Аккумуляторы, изготовленные по технологии, предусматривающей в качестве электролита гель, а не жидкость стали называть гелевыми.

Применение геля позволило решить сразу несколько задач:

• безопасности – раствор серной кислоты чрезвычайно опасен и для человека и для окружающей среды, а вероятность утечек существует всегда;
• ориентации – гелеобразное состояние позволяет эксплуатировать аккумулятор под любым наклоном линии горизонта – электролит в нём надёжно зафиксирован;
• вибростойкости – гелиевому наполнителю не страшна тряска на ухабах – он закреплён по отношению к электродным пластинам, исключается вероятность оголения части поверхности электрода.

Одной из разновидностей гелевых (хотя по этому поводу идут терминологические споры) стали AGM аккумуляторы (AGM – аббревиатура Absorbent Glass Mat – абсорбирующий стекломатериал), названные так по соответствующей технологии. Особенность AGM в том, что между пластинами находится специальный пористый материал, удерживающий электролит и дополнительно предохраняющий пластины от осыпания.

Аккумуляторы, в которых в качестве электролита используется загущённая до консистенции геля жидкость, в легковых автомобилях не применяются.

Типоразмер

Корпусы Европа и Америка имеют идентичные габариты. Например, у батарей емкостью 60 Ач общая высота 17,5-19 см. У азиатских этот показатель чуть больше (до 22 см) за счет верхнего расположения электродов

Именно поэтому важно корректно анализировать возможности посадочного места под капотом, чтобы надежно закрепить АКБ прижимной планкой и избежать случайного касания токоотводами металлических частей кузова

В заключение

Более 95% штатных батарей на автомобилях с ДВС – свинцово-кислотные АКБ различных модификаций, которые не обладают эффектом памяти и отличаются максимальным временем удержания заряда. Чтобы улучшить эксплуатационные характеристики (стойкость к вибрациям, срок службы, высокие стартовые токи), применяют специальные технологии поддержки электрохимической реакции и упрочнения конструкции пластин. Батареи AGM способны эффективно функционировать под любым углом установки. Мокрые модели Ca+Ca и HIBRID обладают сниженным саморазрядом и электролизом воды, стойкостью к коррозионным процессам и осыпанию активной массы электродов.

Аккумуляторы в корпусе Азия, Европа или Америка – взаимозаменяемы при условии, что стандартизированы по единой системе (EN, DIN, SAE). В противном случае необходимо воспользоваться переходной таблицей для корректного определения подходящих стартерных токов. Могут возникнуть также сложности из-за различий в диаметрах выводных клемм. При выборе достаточной емкости АКБ можно ориентироваться на объем двигателя:

1. 50-55Ач – 1,0-1,5л;
2. 60-65Ач –1,5-2,0л;
3. 70-75Ач – 2,0-2,5л;
4. 80-85Ач – 2,5-3,0л;
5. 90-110Ач – от 3,0л.

Но лучше всегда брать батарею с запасом 5-15Ач для достаточного резерва питания в холодную погоду и при увеличении потребителей бортовой сети.

Чтобы купить качественную АКБ Banner, Bosch, Hankook, не нужно дожидаться сомнительных акций и распродаж залежалого товара. Всегда можно дорого сдать автомобильный аккумулятор в Москве и компенсировать значительную часть стоимости новой батареи с хорошей датой выпуска и гарантией качества от производителя.

Назад | Все статьи

Меры безопасности

Многие работы по восстановлению аккумулятора могут нанести вред здоровью человека, поэтому нужно внимательно соблюдать меры безопасности при зарядке батареи:

1. Для защиты от ядовитых и очень опасных для человека растворов, находящихся внутри устройства, необходимо все работы производить с обязательным применением резиновых перчаток.
2. Батарея в процессе зарядки выделяет большое количество ядовитых испарений мышьяка, хлора, сернистого газа и многих других, вредных для человеческого организма веществ, которые способны вызывать различные недомогания (головокружение, тошнота). Поэтому, чтобы обезопасить себя и своих близких, зарядку лучше осуществлять в специально оборудованном для этой цели помещении или гараже.
3. Помните, что в случае нарушения технологического процесса зарядки, существует вероятность взрыва. Особенно взрывоопасным является процесс быстрой зарядки.

Какие могут быть отличия в конструкции

Перед покупкой аккумулятора надо четко представлять, какой именно аккумулятор нужен для конкретного автомобиля. Помимо технологии производства и основных электрических параметров, у АКБ имеются различия по конструктивному исполнению. Если ошибиться в этом плане, установить батарею под капот будет проблематично, а то и невозможно. Также могут возникнуть проблемы при эксплуатации.

Размеры

Размеры батарей различаются даже в рамках одной технологии. Физику обмануть сложно, и, например, увеличение емкости аккумулятора всегда вызовет увеличение габаритов. Также надо понимать, что АКБ на 24 вольта будет всегда по размерам больше 12-вольтовой батареи. У каждого производителя существует линейка габаритов аккумуляторов. Поэтому для автовладельца будет правильным перед покупкой замерить размеры установочного места для АКБ, а также определить максимально возможную высоту. Измеренные данные можно где-нибудь записать, в будущем пригодятся (хотя обычно АКБ покупается не каждый год). Это избавит от сомнений и от просьб продавцу разрешить примерить аккумулятор по месту установки – он вправе отказать.

Полярность

Полярностью аккумулятора называют расположение плюсовой и минусовой клемм. В легковых автомобилях отечественного производства устанавливаются аккумуляторы так называемой «прямой» полярности – если смотреть со стороны выводов, то слева находится плюс батареи, справа – минус. Других батарей промышленность не выпускала, выбор АКБ по этому параметру был излишним.

Батарея «прямой» полярности.

Но с массовым появлением иномарок, особенно разработки европейских фирм, на рынок батарей вышли аккумуляторы «обратной» полярности – у них плюсовая и минусовая клеммы (и провода к электрооборудованию автомобиля) располагаются зеркально.

У аккумуляторных батарей для грузовых автомобилей прямая и обратная полярность определяется по-другому. Если смотреть с лицевой стороны, при прямой полярности плюсовая клемма будет ближайшей, при обратной – наоборот.

Полярность АКБ для грузовых авто.

На эксплуатационные качества батареи расположение выводов не влияет никак, но подключить АКБ другой конструкции очень проблематично. Длины силовых проводов для перекрестного подключения в большинстве случаев не хватит, а их наращивание – не самое разумное решение. Дополнительный контакт в высокотоковой цепи надежность работы электрооборудования не повысит. А переполюсовка АКБ приведет к серьезным проблемам, начиная с неработоспособности многих устройств, заканчивая высокой вероятностью выхода из строя дорогостоящей бортовой электроники и самого источника питания.

Поэтому перед установкой надо убедиться, что полярность батареи соответствует конструкции автомобиля. Маркировка клемм и батарей приведена в таблицах.

Также некоторые производители делают диаметр клемм различным – плюсовой вывод несколько больше. Но если есть сомнения или обозначение отсутствует, самый надежный способ – проверка мультиметром. Если общий провод тестера в режиме вольтметра подключить к минусу АКБ, а измерительный к плюсу, напряжение на дисплее будет индицироваться со знаком «+», если наоборот — со знаком «-».

Мультиметр выставить на 20 вольт постоянного тока.

Существует ли возможность ремонта или замены АКБ электрокара

Необходимость смены электробатареи появляется, как правило, через 8-10 лет эксплуатации машины, когда емкость существенно уменьшится. Замену можно произвести на любом электрокаре.

В разных моделях электромобилей АКБ имеют отличия, например, в разъемах или креплении. То есть, достаточно сложно будет взять аккумулятор от одной машины и поместить в другую.

Также одной из составляющих деталей батареи является блок управления, он может быть соединен с блоком управления авто, являющий собой бортовой компьютер. Для того, чтобы установить на свой автомобиль новую электробатарею, необходимо согласование самого АКБ с автомобилем – это осуществляется посредством компьютерной программы.

Можно улучшить технические характеристики батареи, прибегнув к частичной замене составляющих элементов. Так как аккумулятор построен из блоков, можно поменять один из них. В среднем их количество колеблется от 16 до 48.

Замена аккумулятора электромобиля Nissan Leaf

Новая батарея Nissan Leaf до начала эпидемии коронавируса стоила около 6500 долларов США, б/у — около 3000. Цена замены батареи Nissan Leaf — еще 400–500 долларов. Но в Россию и Украину этот электрокар официально пока не поставляется, хотя и сертифицирован. Значит, придется ждать поставки из-за рубежа как минимум две недели. А в нынешних условиях карантина сроки непредсказуемы, да и цена тоже. Но есть способ отремонтировать АКБ быстрее и дешевле.

Замену батареи Nissan Leaf не обязательно производить целиком. Она модульная и состоит из 48 ячеек, соединенных в 4 блока с манганат-литиевыми положительными электродами и графитовыми отрицательными. Состояние каждого элемента можно проконтролировать через приложение Leaf SPY для смартфона или планшета на Android или iOS.

Подключение к системе управления электрокара происходит через Wi-Fi или Bluetooth при помощи специального OBD-адаптера. На экране наглядно показывается состояние каждой ячейки. Менять нужно только потерявшие емкость, а это гораздо дешевле, ведь одна стоит около 150 долларов. Но для замены ячеек батареи Ниссан Лиф для все равно придется обращаться в СТО, ведь демонтировать придется всю АКБ.

На сайтеE-razborka  можно купить батарею на Ниссан Лиф мощностью 24 кВт за 3110 долларов, одну ячейку — за 90. Китайская батарея на Ниссан Лиф 40 кВт для модели 2018 года стоит 9000 долларов, предложений по ячейкам сегодня нет. К этой сумме нужно добавить стоимость доставки из Украины и цену работы.

На российском сайтеBaza.drom  б/у АКБ Nissan Leaf в сборе стоит 2020 долларов, одна ячейка — 94. Но их предлагают только полным комплектом из 48 штук за 4500.

Замена АКБ на электромобиле Tesla

В недавнем интервью Илон Маск заявил, что Tesla Model 3, младшая модель компании, обладает надежностью тяжелого грузовика. То есть рассчитана на пробег около 1,5 млн км без критических поломок. Ресурс батареи Тесла составляет 1500 циклов перезаряда и в среднем обеспечивает запас хода 600 тыс. км. Мало того, компания снизила стоимость замены модулей батареи Тесла, потерявших емкость, до 5–7 тыс. долларов.

Неисправные ячейки меняются на рабочие, и обновленный источник электроэнергии используется для других целей, например, как накопитель энергии для солнечных батарей.

Сегодня в новых батареях Тесла используются элементы Tesla 2170 где накапливается на 30 % больше энергии, чем ранее. Конструктивно накопитель емкостью 85 кВтч, например, состоит 7104 пальчиковых ячеек, собранных в 16 модулей, мощность каждого — 5,3 кВтч.

В каждом модуле 444 элемента, схема их соединения запатентована. Они расположены под днищем, и для демонтажа необходим специальный подъемник, поддерживающий корпус под колеса. Обычный погрузчик может повредить корпус лапами.

Для питания систем управления служит дополнительный 12-вольтовый источник. Его можно поменять без специальной техники, хотя добраться к месту установки нелегко. Только квалифицированный ремонтник знает, где он находится у каждой конкретной модели.

Понятно, что не стоит экспериментировать даже опытному владельцу электромобиля, нужно довериться специалистам.

Цена одного нового модуля тесловского накопителя энергии колеблется в достаточно широких пределах. Например, украинская компанияELMOB  предлагает их по 1200 долларов США и с доставкой за 3 месяца.

Особенности разных трудностей, возникающих в работе, прекрасно показаны в видеоролике киевской компании Teslaservice. Посмотрите и поймете, почему ремонтники избегают заранее рассказывать о цене замены батареи Тесла.

Как выбрать аккумулятор АА/ААА, по каким критериям

Рейтинг ведущих производителей

Прочитав статью у вас не должно остаться вопросов. Как выбрать лучшие аккумуляторные батарейки, лучшие аккумуляторы аа, аккумуляторы ааа какие лучше – на все получите ответ. Представляем рейтинг наиболее популярных аккумуляторов AA и AAA. Производители ТОП-5:

1. Robiton – российский бренд. Признан Российскими специалистами одним из самых прогрессирующих в сегменте АА/ААА по соотношению цена-качество.
2. VARTA – американский производитель. В первую очередь «на слуху» автомобильные АБ.
3. Panasonic – японская компания по производству приборов электроники и бытовой техники. Наиболее известная серия АБ Panasonic Eneloop AA – лучшие пальчиковые аккумуляторы.
4. Duracell – самый массовый производитель АБ из США. Доля рынка составляет 25% от всего производства портативных батарей в мире.
5. GP – фирма из Гонконга, специализируется на недорогих АБ.

аккумулятор GP 2700 mAh

Когда вы покупаете аккумуляторы АА и ААА, то в первую очередь руководствуетесь потребительскими качествами, наиболее важными для вас. Критерии выбора определяют:

1. Увеличенная емкость.
2. Маленький саморазряд.
3. Большое количество циклов заряд-разряд.
4. Наилучшее соотношение цена-время работы.

Проведя тест аккумуляторов ааа на соответствие критерия по емкости, эксперты выбрали победителя – это Robiton 1100 mAh.

Кроме того, определили какие аккумуляторы аа лучше. В номинации – пальчиковые аккумуляторы какие лучшие, первый приз получает Robiton 2850 mAh.

Подведем итоги выше сказанного.

Перед тем как совершить покупку АА/ААА аккумуляторных батарей хорошенько подумайте, для каких нужд они необходимы. Вы должны четко представлять где и в каких приборах планируете их использовать. Какова длительность эксплуатации по времени, возможна ли замена на обычные батарейки. Только «взвесив» все за и против принимайте решение!