Типы аккумуляторов и их особенности

Автомобильный аккумулятор — это сердце энергосистемы машины, без которого запуск двигателя и работа электроники становятся невозможными. На рынке представлено множество решений, и разобраться в них бывает непросто. Разные виды аккумуляторов отличаются технологией изготовления, внутренним устройством, типом электролита и конструкцией элементов, что напрямую влияет на их срок службы и особенности эксплуатации. Правильный выбор АКБ — залог надежности, безопасности и экономии для владельца транспортного средства и оборудования.

Роль аккумулятора и его функции

Основные задачи АКБ просты, но крайне важны:

1. накопление энергии при работе генератора машины

2. обеспечение запуска двигателя

3. питание электрооборудования автомобиля во время стоянки

4. сглаживание перепадов напряжения в сети при работающем двигателе и включенных потребителях

Батарея постоянно работает в режиме заряда и разряда, а значит подвержена износу. Поэтому важно понимать, какие бывают типы АКБ, чем они отличаются и для каких автомобилей подходят.

Классификация по типу обслуживания

Некоторые корпуса батарей делают с пробками в верхней крышке, другие полностью герметичны и не требуют особого вмешательства потребителя в период эксплуатации.

Обслуживаемые аккумуляторы

• предусмотрена возможность регулярной проверки уровня и плотности электролита

• в них возможна доливка дистиллированной воды при необходимости

• можно оценить внутреннее состояние пластин и электролита

• дешевле, но требуют повышенного внимания

Необслуживаемые аккумуляторы

• герметичный корпус и крышка

• имеется клапан VRLA сброса лишнего давления

• есть пароотделитель и конденсационный лабиринт внутри верхней крышки, которые препятствуют испарению воды из электролита

• соответственно меньше окисления и коррозии металлических деталей внутри корпуса

• срок службы зачастую дольше, но восстановление, а также диагностика при проблемах практически невозможны 

Как правило, необслуживаемые АКБ устанавливаются в труднодоступных местах авто, когда контроль над ними затруднителен. Также их любят устанавливать автолюбители, руководствующиеся принципом «поставил и забыл». Или те кто не знает, что такое электролит, плотность или ареометр.

Виды АКБ по технологии изготовления

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Все современные стартерные батареи для автомобилей относятся к свинцово-кислотным, так как в их конструкции используются пластины с решеткой из свинца, а электролитом служит раствор серной кислоты. Это универсальная база, на основе которой создаются различные модификации АКБ — кальциевые, гибридные, AGM, EFB и другие. 

Кстати, в Ираке была обнаружена прародительница всех аккумуляторов – Багдадская батарейка, сделанная из глиняного сосуда, наполняемого уксусом, и медного сердечника. И это 200 год до нашей эры…

Энергосистема современных автомобилей «заточена» под определенный тип АКБ, и порой они не взаимозаменяемы. Именно поэтому рекомендовано устанавливать аккумулятор той технологии, которая предусмотрена заводом автопроизводителем.

Средний срок службы WET аккумулятора с жидким электролитом, при корректной эксплуатации составляет около 5 лет. К основным недостаткам можно отнести чувствительность к глубоким разрядам и постепенный саморазряд при длительном бездействии.

Гибридные (Ca/Sb)

Гибридные батареи сочетают в себе преимущества кальциевых и традиционных свинцово-сурьмянистых аккумуляторов. Такая комбинация обеспечивает баланс между ценой, надёжностью и стойкостью к вибрациям.

Эти модели менее требовательны к условиям эксплуатации, выдерживают кратковременные перепады температур и допускают небольшие разряды без значительной потери ёмкости. Но особое внимание следует уделить контролю уровня и плотности электролита.

Кальциевые (Ca/Ca) АКБ

В пластинах этих аккумуляторов в качестве легирующего элемента используется кальций, что снижает испарение воды из электролита и уменьшает саморазряд. 

Да-да, из АКБ в основном испаряется вода, а серная кислота из-за своей плотности опускается ниже. Именно поэтому доливать можно только дистиллированную воду.

Кальциевые АКБ более устойчивы к коррозии и служат дольше устаревших свинцово-сурьмянистых. 

Однако они плохо переносят глубокий разряд и требуют стабильного уровня зарядки, поэтому наиболее эффективно работают при регулярной эксплуатации автомобиля (впрочем, как и любой другой аккумулятор с жидким электролитом).

Гелевые

Отличительной особенностью таких батарей является электролит. При помощи добавки оксида кремния он загущен до состояния зубной пасты, плотно обволакивает пластины с активной массой и препятствует образованию пузырьков во время зарядки. Этот тип АКБ не нашел применения для запуска двигателя, но он отлично подходит как тяговый аккумулятор для дополнительного электрооборудования автомобиля. 

AGM (Absorbent Glass Mat) - современные технологии производства

В аккумуляторах AGM электролитом пропитаны специальные сепараторы из стекловолокна, запрессованного между пластинами. Благодаря этому батарея становится герметичной, а количество пластин увеличено. Данная технология обеспечивает высокую отдачу тока и позволяет выдерживать многократные циклы заряд-разряд.

AGM-аккумуляторы применяются в автомобилях с системой «старт-стоп» и повышенными требованиями к стабильности электропитания. Они дороже классических, но превосходят их по ресурсу и безопасности в разы.

EFB (Enhanced Flooded Battery)

EFB - это усовершенствованный тип кальциевых свинцово-кислотных аккумуляторов. В них используется улучшенный материал сепараторов и усиленные пластины, проклеенные специальным материалом, что увеличивает срок службы и количество рабочих циклов.

Такие батареи устойчивы к частым пускам двигателя и нагрузкам в городском режиме эксплуатации. Они занимают промежуточное положение между стандартными (WET) и AGM-моделями по цене и характеристикам.

Литий-ионные батареи - инновационные решения в аккумуляторных системах

Литиевые аккумуляторы — современное и перспективное направление. Они имеют минимальный вес, компактные размеры и высокую энергоёмкость.

Эти АКБ практически не подвержены саморазряду и служат дольше, чем традиционные свинцовые, однако стоят дороже и требуют встроенной системы управления зарядом. В автомобильной технике пока применяются ограниченно, в некоторых электромобилях и гибридных установках.

Особенности эксплуатации

Каждый накопитель энергии предназначен для определенного вида задач. При этом важно понимать, каких целей вы хотите достичь при установке того или иного вида АКБ.

• Стартерные аккумуляторы — основной тип для автотранспорта с двигателем внутреннего сгорания. Их главная задача – обеспечить высокий пусковой ток за короткий промежуток времени.

• Тяговые батареи применяются в электропогрузчиках, промышленной технике и электромобилях. Работают в режиме глубокого разряда. Они предназначены для медленной постоянной отдачи электричества потребителям энергии.

• Промышленные АКБ используются в источниках бесперебойного питания, солнечной энергетике, системах связи и автоматизации – там, где необходима стабильная подача энергии при отключении основной сети.

Для примера, ознакомиться с каталогом можно здесь:

• Автомобильные аккумуляторы
• Мотоциклетные аккумуляторы
• Тяговые аккумуляторы
• Промышленные аккумуляторы 

Технические характеристики

При подборе аккумулятора важно учитывать не только его назначение, но и другие параметры:

Ёмкость (А·ч) определяет время автономной работы и количество энергии, которое батарея способна отдать за определенное время.

Пусковой ток (A) — ток холодной прокрутки, это максимальная величина, которую может выдать АКБ за короткий промежуток времени. Это основной параметр для стартерных АКБ, от которого зависит лёгкость запуска двигателя. 

Напряжение (В) может быть 6, 12 или 24 В — в зависимости от типа транспортного средства или оборудования.

Полярность, размер и тип корпуса должны соответствовать посадочному месту и схеме подключения.

Критерии выбора аккумулятора

При выборе АКБ прежде всего необходимо учитывать рекомендации завода автопроизводителя и делать корректировку, учитывая климатические условия и особенности эксплуатации автомобиля. В холодных регионах запуск двигателя требует повышенного пускового тока, поэтому предпочтение стоит отдавать кальциевым и AGM-моделям. Они устойчивы к саморазряду и сохраняют рабочую ёмкость даже при низких температурах.

В жарком климате актуальна защита от перегрева: при повышении температуры ускоряется испарение воды из электролита, увеличивается плотность и возрастает риск сульфатации пластин. Кроме того, длительное воздействие тепла ускоряет коррозию токопроводящих элементов и приводит к снижению общего ресурса батареи.

Не менее важны финансовые и эксплуатационные факторы. Классические свинцово-сурьмянистые аккумуляторы остаются наиболее доступным, но устаревшим решением, тогда как AGM обеспечивают стабильное напряжение и большой срок службы, но стоят несколько дороже. Кальциевые EFB и гибридные варианты занимают промежуточное положение, сочетая хорошее качество и приемлемую цену. При выборе стоит обращать внимание на вес батареи, сертификацию и фактический пусковой ток, который должен соответствовать заявленному. Это гарантирует соответствие аккумулятора стандартам и защиту от преждевременного износа или дефектов.

Советы по эксплуатации

Даже аккумулятор с высокой производительностью и ресурсом может быстро потерять ёмкость и пусковой ток при неправильной эксплуатации. Регулярная проверка заряда и плотности электролита (в обслуживаемых корпусах) позволяет вовремя заметить проблему и предупредить разрушение пластин. Если напряжение падает ниже нормы, а ток пуска снижается, лучше не дожидаться полной разрядки, а сразу провести диагностику. Полный разряд особенно опасен для литиевых моделей, так как восстановление их мощности может оказаться невозможным.

Внешнее состояние корпуса и клемм также играет огромную роль. Загрязнения, влага и пыль приводят к окислению и ухудшению контакта, а в долгосрочной перспективе — к поломке. Следует периодически очищать клеммы, проверять герметичность крышки и отсутствие утечки электролита. При установке важно учитывать полярность, а также надежно закреплять аккумулятор в посадочном месте, так как вибрация ускоряет износ, может вызвать деформацию сепараторов или повреждение корпуса. При первых признаках неисправности лучше не откладывать замену, а обратиться в сервис для диагностики.

Также крайне важно следить за энергосистемой автомобиля: отсутствием утечки тока, правильной работой генератора и стартера. Как минимум дважды в год необходимо проводить профилактическую подзарядку батареи стационарным зарядным устройством, особенно при городском режиме поездок или в холодных климатических условиях.

Современные тенденции

Современные аккумуляторные технологии развиваются в сторону повышения энергоэффективности, безопасности и надежности. В конструкции батарей усиливается изоляция и герметичность корпуса, используются современные сепараторы и добавляются клапаны сброса давления, предотвращающие испарение воды и исключающие повреждение элементов АКБ.
Не менее важна и экологическая составляющая. Рынок всё активнее внедряет программы утилизации старых аккумуляторов, что позволяет избежать загрязнения окружающей среды и утечки опасного электролита. 

Ведущие бренды разрабатывают продукцию, которая соответствует международным стандартам сертификации и экологической безопасности. Кроме того, всё больше внимания уделяется долговечности и ресурсу —AGM аккумуляторы уже сейчас демонстрируют срок эксплуатации в 8–12 лет, что значительно сокращает количество отходов и делает эксплуатацию более выгодной в долгосрочной перспективе.

FAQ

Какой аккумулятор выбрать для зимы?
Для регионов с холодным климатом лучше подходят AGM и EFB кальциевые модели — они устойчивы к морозам и обеспечивают высокий пусковой ток. Но самое главное – подготовьте свой автомобиль. Ведь с неисправными свечами накала или ТНВД машина не заведется даже с самым крутым аккумулятором.

Что делать, если аккумулятор быстро разряжается?
Провести диагностику. Возможны проблемы с генератором, повышенная утечка тока авто или неисправность самой батареи.

Сколько служит аккумулятор?
В среднем от 3 до 7 лет, в зависимости от бренда, модели и условий эксплуатации. 

Можно ли восстановить старый аккумулятор?
Практически нет. Если пластины с активной массой выработали свой ресурс – восстановление невозможно. Только покупка новой батареи.

Заключение

Современный рынок предлагает десятки разновидностей аккумуляторов, и каждый тип имеет свои сильные и слабые стороны. Грамотный подбор с учётом рекомендаций завода и сравнение разных моделей позволяет сделать правильный выбор, обеспечить надежность эксплуатации автомобиля и сэкономить в перспективе на обслуживании.