Виды и типы аккумуляторных батарей — подробно!

Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям

Опубликовано 25.06.2015 19:00

Автор: Abramova Olesya

Аккумуляторная батарея – это источник постоянного тока, который предназначен для накопления и хранения энергии. Подавляющее число типов аккумуляторных батарей основано на циклическом преобразовании химической энергии в электрическую, это позволяет многократно заряжать и разряжать батарею.

Еще в 1800 году Алессандро Вольта произвел поразительное открытие, когда опустил в банку, наполненную кислотой, две металлические пластины – медную и цинковую, после чего доказал, что по соединяющей их проволоке протекает электрический ток. Спустя более чем 200 лет, современные аккумуляторные батареи продолжают производить на основе открытия Вольта.

Рисунок 1. Вольтов столб из шести элементов.	Рисунок 2. Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта

Со времени изобретения первого аккумулятора прошло не больше 140 лет и сейчас сложно представить современный мир без резервных источников питания на основе батарей. Аккумуляторы применяются всюду, начиная с самых безобидных бытовых устройств: пульты управления, переносные радиоприемники, фонари, ноутбуки, телефоны, и заканчивая системами безопасности финансовых учреждений, резервными источниками питания для центров хранения и передачи данных, космической отраслью, атомной энергетикой, связью и т. д.

Развивающийся мир нуждается в электрической энергии столь сильно, сколько человеку нужен кислород для жизни. Поэтому конструкторы и инженеры ежедневно ведут работу по оптимизации имеющихся типов аккумуляторов и периодически разрабатывают новые виды и подвиды.

Основные виды аккумуляторов приведены в таблице №1.

Тип	Применение	Обозначение	Рабочая температура, ºC	Напряжение элемента, В	Удельная энергия, Вт∙ч/кг
Литий-ионный (Литий-полимерный, литий-марганцевый, литий-железно-сульфидный, литий-железно-фосфатный, литий-железо-иттрий-фосфатный, литий-титанатный, литий-хлорный, литий-серный)	Транспорт, телекоммуникации, системы солнечной энергии, автономное и резервное электроснабжение, Hi-Tech, мобильные источники питания, электроинструмент, электромобили и т.д.	Li-Ion (Li-Co, Li-pol, Li-Mn, LiFeP, LFP, Li-Ti, Li-Cl, Li-S)	-20 … +40	3,2-4,2	280
никель-солевой	Автомобильный транспорт, Ж\Д транспорт, Телекоммуникации, Энергетика, в том числе альтернативная, Системы накопления энергии	Na/NiCl	-50 … +70	2,58	140
никель-кадмиевый	Электрокары, речные и морские суда, авиация	Ni-Cd	–50 … +40	1,2-1,35	40 – 80
железо-никелевый	Резервное электропитание, тяговые для электротранспорта, цепи управления	Ni-Fe	–40 … +46	1,2	100
никель-водородный	Космос	Ni-h3		1,5	75
никель-металл-гидридный	электромобили, дефибрилляторы, ракетно-космическая техника, системы автономного энергоснабжения, радиоаппаратура, осветительная техника.	Ni-MH	–60 … +55	1,2-1,25	60 – 72
никель-цинковый	Фотоаппараты	Ni-Zn	–30 … +40	1,65	60
свинцово-кислотный	Системы резервного питания, бытовая техника, ИБП, альтернативные источники питания, транспорт, промышленность и т.д.	Pb	–40 … +40	2, 11-2,17	30 – 60
серебряно-цинковый	Военная сфера	Ag-Zn	–40 … +50	1,85	<150
серебряно-кадмиевый	Космос, связь, военные технологии	Ag-Cd	–30 … +50	1,6	45 – 90
цинк-бромный		Zn-Br		1,82	70 – 145
цинк-хлорный		Zn-Cl	–20 … +30	1,98-2,2	160 – 250

Таблица №1. Классификация аккумуляторных батарей.

Исходя из приведенных данных в таблице №1, можно прийти к выводу, что существует достаточно много видов аккумуляторов, отличных по своим характеристикам, которые оптимизированы для применения в разнообразных условиях и с различной интенсивностью. Применяя для производства новые технологии и компоненты, ученым удается достигать нужных характеристик для конкретной области применения, к примеру, для космических спутников, космических станций и другого космического оборудования были разработаны никель-водородные аккумуляторы. Конечно, в таблице приведены далеко не все типы, а лишь основные, которые получили распространение.

Современные системы резервного и автономного электропитания для промышленного и бытового сегмента основаны на разновидностях свинцово-кислотных, никель-кадмиевых (реже применяются железо-никелевый тип) и литий-ионных аккумуляторах, поскольку эти химические источники питания безопасны и имеют приемлемые технические характеристики и стоимость.

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи

Этот тип является самым востребованным в современном мире по причине универсальных особенностей и невысокой стоимости. Благодаря наличию большого количества разновидностей, свинцово-кислотные аккумуляторы применяется в областях систем резервного питания, системах автономного электроснабжения, солнечных электростанций, ИБП, различных видах транспорта, связи, системах безопасности, различных видах портативных устройств, игрушках и т. д.

Принцип действия свинцово-кислотных батарей

Основа работы химических источников питания основана на взаимодействии металлов и жидкости – обратимой реакции, которая возникает при замыкании контактов положительных и отрицательных пластин. Свинцово-кислотные аккумуляторы, как понятно из названия, состоят из свинца и кислоты, где положительно заряженными пластинами является свинец, а отрицательно заряженными – оксид свинца. Если подключить к двум пластинам лампочку, цепь замкнется и возникнет электрический ток (движение электронов), а внутри элемента возникнет химическая реакция. В частности, происходит коррозия пластин батареи, свинец покрывается сульфатом свинца. Таким образом, в процессе разряда аккумулятора на всех пластинах будет образовываться налет из сульфата свинца. Когда аккумулятор полностью разряжен, его пластины покрыты одинаковым металлом – сульфатом свинца и имеют практически одинаковый заряд относительно жидкости, соответственно, напряжение батареи будет очень низким.

Если к батарее подключить зарядное устройство к соответствующим клеммам и включить его, ток будет протекать в кислоте в обратном направлении. Ток будет вызывать химическую реакцию, молекулы кислоты – расщепляться и за счет этой реакции будет происходить удаление сульфата свинца с положительных и отрицательных пластилин батареи. В финальной стадии зарядного процесса пластины будут иметь первозданный вид: свинец и оксид свинца, что позволит им снова получить разный заряд, т. е. батарея будет полностью заряжена.

Однако на практике все выглядит немного иначе и пластины электродов очищаются не полностью, поэтому аккумуляторы имеют определенный ресурс, по достижении которого емкость снижается до 80-70% от изначальной.

Рисунок №3. Электрохимическая схема свинцово-кислотного аккумулятора (VRLA).

Типы свинцово-кислотных батарей

• Lead–Acid, обслуживаемые – 6, 12В батареи. Классические стартерные аккумуляторы для двигателей внутреннего сгорания и не только. Нуждаются в регулярном обслуживании и вентиляции. Подвержены высокому саморазряду.

• Valve Regulated Lead–Acid (VRLA), необслуживаемые – 2, 4, 6 и 12В батареи. Недорогие аккумуляторы в герметизированном корпусе, которые можно использовать в жилых помещениях, не требуют дополнительной вентиляции и обслуживания. Рекомендованы для использования в буферном режиме.

• Absorbent Glass Mat Valve Regulated Lead–Acid (AGM VRLA)

  , необслуживаемые – 4, 6 и 12В батареи. Современные аккумуляторы свинцово-кислотного типа с абсорбированным электролитом (не жидкий) и стекловолоконными разделительными сепараторами, которые значительно лучше сохраняют свинцовые пластины, не давая им разрушаться. Такое решение позволило значительно снизить время заряда AGM батарей, поскольку зарядный ток может достигать 20-25, реже 30% от номинальной емкости.

  Аккумуляторы AGM VRLA имеют множество модификаций с оптимизированными характеристиками для циклического и буферного режимов работы: Deep – для частых глубоких разрядов, фронт-терминальные – для удобного расположения в телекоммуникационных стойках, Standard – общего назначения, High Rate – обеспечивают лучшую разрядную характеристику до 30% и подходят для мощных источников бесперебойного питания, Modular – позволяют создавать мощные батарейные кабинеты и т. д.

  

  Рисунок №4. AGM VRLA аккумуляторы EverExceed.

• GEL Valve Regulated Lead–Acid (GEL VRLA), необслуживаниемые – 2, 4, 6 и 12В батареи. Одна из последних модификаций свинцово-кислотного типа аккумуляторов. Технология основана на применение гелеобразного электролита, который обеспечивает максимальный контакт с отрицательными и положительными пластинами элементов и сохраняет однообразную консистенцию по всему объему. Данный тип аккумуляторов требует «правильного» зарядного устройства, которое обеспечит требуемый уровень тока и напряжения, лишь в этом случае можно получить все преимущества по сравнению с AGM VRLA типом.

  Химические источники питания GEL VRLA, как и AGM, имеют множество подвидов, которые наилучшим образом подходят для определенных режимов работы. Самыми распространенными являются серии Solar – используются для систем солнечной энергии, Marine – для морского и речного транспорта, Deep Cycle – для частых глубоких разрядов, фронт-терминальные – собраны в специальных корпусах для телекоммуникационных систем, GOLF – для гольф-каров, а также для поломоечных машин, Micro – небольшие аккумуляторы для частого использования в мобильных приложениях, Modular – специальное решение по созданию мощных аккумуляторных банков для накопления энергии и т. д.

  

  Рисунок №5. GEL VRLA аккумулятор EverExceed.

   

   

   

• OPzV, необслуживаемые – 2В батареи. Специальные свинцово-кислотные элементы типа OPZV произведены с применением трубчатых пластин анода и сернокислотным гелеобразным электролитом. Анод и катод элементов содержат дополнительный металл – кальций, благодаря которому повышается стойкость электродов к коррозии и увеличивается срок службы. Отрицательные пластины – намазные, эта технология обеспечивает лучший контакт с электролитом.

  Аккумуляторы OPzV устойчивы к глубоким разрядам и обладают длительным сроком службы до 22 лет. Как правило, для изготовления подобных элементов питания применяются только лучшие материалы, чтобы обеспечить высокую эффективность работы в циклическом режиме.

  Применение OPzV аккумуляторов востребовано в телекоммуникационных установках, системах аварийного освещения, источниках бесперебойного питания, системах навигации, бытовых и промышленных системах накопления энергии и солнечной электрогенерации.

  
  Рисунок №6. Строение OPzV аккумулятора EverExceed.

• OPzS, малообслуживаемые – 2, 6, 12В батареи. Стационарные заливные свинцово-кислотные аккумуляторы OPzS производятся с трубчатыми пластинами анода с добавлением сурьмы. Катод также содержит небольшое количество сурьмы и представляет собой намазной решетчатый тип. Анод и катод разделены микропористыми сепараторами, которые предотвращают короткое замыкание. Корпус аккумуляторов выполнен из специального ударопрочного, устойчивого к химическому воздействию и огню прозрачного пластика, а вентилируемые клапаны относятся к пожаробезопасному типу и обеспечивают защиту от возможного попадания пламени и искр.

  Прозрачные стенки позволяют удобно контролировать уровень электролита при помощи отметок минимального и максимального значения. Специальная структура клапанов дает возможность без их снятия доливать дистиллированную воду и промерять плотность электролита. В зависимости от нагрузки, долив воды осуществляется раз в один – два года.

  Аккумуляторные батареи типа OPzS обладают самыми высокими характеристиками среди всех других видов свинцово-кислотных батарей. Срок службы может достигать 20 – 25 лет и обеспечивать ресурс до 1800 циклов глубокого 80% разряда.

  Применение подобных батарей необходимо в системах с требованиями среднего и глубокого разряда, в т.ч. где наблюдаются пусковые токи средней величины.

  

  Рисунок №7. OPzS аккумулятор Victron Energy.

Характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов

Анализируя приведенные в таблице №2 данные, можно прийти к выводу, что свинцово-кислотные аккумуляторы обладают широким выбором моделей, которые подходят для различных режимов работы и условий эксплуатации.

Тип	LA	VRLA	AGM VRLA	GEL VRLA	OPzV	OPzS
Емкость, Ампер/час	10 – 300	1 – 300	1 – 3000	1 – 3000	50 – 3500	50 – 3500
Напряжение, Вольт	6, 12	4, 6, 12	2, 4, 6, 12	2, 6, 12	2	2
Оптимальная глубина разряда, %		30	<40	<50	<60	<60
Допустимая глубина разряда, %		<75	<80	<90	<90	<100
Циклический ресурс, D.O.D.=50%		<250-300	<1000	<1400	<3200	<3300
Оптимальная температура, °С	0 … +45	+15 … +25	+10 … +25	+10 … +25	0 … +30	0 … +30
Диапазон рабочих температур, °С	–50 … +70	–35 … +60	–40 … +70	–40 … +70	–40 … +70	–40 … +70
Срок службы, лет при +20°С	<7	<7	5 – 15	8 – 15	15 – 20	17 – 25
Саморазряд, %	3 – 5	2 – 3	1 – 2	1 – 2	1 – 2	1 – 2
Макс. ток заряда, % от емкости	10 – 20	20 – 25	20 – 30	15 – 20	15 – 20	10 – 15
Минимальное время заряда, ч	8 – 12	6 – 10	6 – 10	8 – 12	10 – 14	10 – 15
Требования к обслуживанию	3 – 6 мес.	нет	нет	нет	нет	1 – 2 года
Средняя стоимость, $, 12В/100Ач.	70 – 150	200 – 250	250 – 380	350 – 500	1000 – 1400	1500 – 3500

Таблица №2. Сравнительные характеристики по видам свинцово-кислотных батарей.

Для анализа использовались усредненные данные более чем 10-ти производителей батарей, продукция которых представлена на рынке Украины в течение длительного времени и успешно применяется во многих областях (EverExceed, B.B. Battery, CSB, Leoch, Ventura, Challenger, C&D Techologies, Victron Energy, SunLight, Troian и другие).

Литий-ионные (литиевые) аккумуляторные батареи

История прохождения происхождения уходит в 1912 год, когда Гилберт Ньютон Льюис работал над вычислением активностей ионов сильных электролитов и проводил исследования электродных потенциалов целого ряда элементов, включая литий. С 1973 года работы были возобновлены и в результате появились первые элементы питания на основе лития, которые обеспечивали только один цикл разряда. Попытки создать литиевый аккумулятор затруднялись активностью свойств лития, которые при неправильных режимах разряда или заряда вызывали бурную реакцию с выделением высокой температуры и даже пламени. Компания Sony выпустила первые мобильные телефоны с подобными аккумуляторами, но была вынуждена отозвать продукцию обратно после нескольких неприятных инцидентов. Разработки не прекращались и в 1992 году появились первые «безопасные» аккумуляторы на основе ионов лития.

Аккумуляторы литий-ионного типа обладают высокой плотностью энергии и благодаря этому при компактном размере и легком весе обеспечивают в 2-4 раза большую емкость по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами. Несомненно, большим достоинством литий-ионных батарей является высокая скорость полной 100% перезарядки в течение 1-2 часов.

Li-ion батареи получили широкое применение в современной электронной технике, автомобилестроении, системах накопления энергии, солнечной генерации электроэнергии. Крайне востребованы в высокотехнологичных устройствах мультимедиа и связи: телефонах, планшетных компьютерах, ноутбуках, радиостанциях и т. д. Современный мир сложно представить без источников питания литий-ионного типа.

Принцип действия литиевых (литий-ионных) батарей

Принцип работы заключается в использовании ионов лития, которые связаны молекулами дополнительных металлов. Обычно, в дополнение к литию применяются литийкобальтоксид и графит. При разряде литий-ионного аккумулятора происходит переход ионов от отрицательного электрода (катода) к положительному (аноду) и наоборот при заряде. Схема аккумулятора предполагает наличие разделительного сепаратора между двумя частями элемента, это необходимо для предотвращения самопроизвольного перемещения ионов лития. Когда цепь аккумулятора замкнута и происходит процесс заряда или разряда, ионы преодолевают разделительный сепаратор стремясь к противоположно заряженному электроду.

Рисунок №8. Электрохимическая схема литий-ионного аккумулятора.

Благодаря своей высокой эффективности, литий-ионные аккумуляторы получили бурное развитие и множество подвидов, например, литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO4). Ниже приведена графическая схема работы этого подтипа.

Рисунок №9. Электрохимическая схема процесса разряда и разряда LiFePO4 батареи.

Типы литий-ионных аккумуляторов

Современные литий-ионные аккумуляторы имеют множество подтипов, основная разница которых заключается в составе катода (отрицательно заряженного электрода). Также может изменяться состав анода для полной замены графита или использования графита с добавлением других материалов.

Различные виды литий-ионных аккумуляторов обозначаются по их химическому разложению. Для рядового пользователя это может быть несколько сложно, поэтому каждый тип будет описан максимально подробно, включая его полное название, химическое определение, аббревиатуру и краткое обозначение. Для удобства описания будет использоваться сокращенное название.

• Литий кобальт оксид (LiCoO2) – Обладает высокой удельной энергией, что делает литий-кобальтовый аккумулятор востребованным в компактных высокотехнологичных устройствах. Катод батареи состоит из оксида кобальта, тогда как анод – из графита. Катод имеет слоистую структуру и во время разряда ионы лития перемещаются от анода к катоду. Недостатком этого типа является относительно короткий срок службы, невысокая термическая стабильность и лимитированная мощность элемента.

  Литий-кобальтовые батареи не могут разряжаться и заряжаться током, превосходящим номинальную емкость, поэтому аккумулятор с емкостью 2,4Ач может работать с током 2,4А. Если для заряда будет применяться большая сила тока, то это вызовет перегрев. Оптимальный зарядный ток составляет 0,8C, в данном случае 1,92А. Каждый литий-кобальтовый аккумулятор комплектуется схемой защиты, которая ограничивает заряд и скорость разряда и лимитирует ток на уровне 1C.

  На графике (Рис. 10) отражены основные свойства литий-кобальтовых аккумуляторов с точки зрения удельной энергии или мощности, удельная мощность или способность обеспечивать высокий ток, безопасности или шансы воспламенения при высокой нагрузке, рабочая температура окружающей среды, срок службы и циклический ресурс, стоимость.

  

  Рисунок №10. Диаграмма основных свойств LiCoO2 аккумуляторов.

   

• Литий Оксид Марганца (LiMn2O4, LMO) – первая информация об использовании лития с марганцевыми шпинелями была опубликована в научных докладах 1983 года. Компания Moli Energy в 1996 году выпустила первые партии аккумуляторов на основе литий-оксид-марганца в качестве материала катода. Такая архитектура формирует трехмерные структуры шпинели, что улучшает поток ионов к электроду, тем самым снижая внутреннее сопротивление и повышая возможные токи заряда. Также преимущество шпинели в термической стабильности и повышенной безопасности, однако циклический ресурс и срок службы ограничен.

  Низкое сопротивление обеспечивает возможность быстрого заряда и разряда литий-марганцевого аккумулятора с высоким током до 30А и кратковременно до 50А. Применяется для мощных электроинструментов, медицинского оборудования, а также гибридных и электрических транспортных средств.

  Потенциал литий-марганцевых аккумуляторов примерно на 30% ниже по сравнению с литий-кобальтовыми батареями, однако эта технология обладает примерно на 50% лучшими свойствами, чем аккумуляторы на основе никелевых химических компонентов. 

• Литий Оксид Марганца (LiMn2O4, LMO) – первая информация об использовании лития с марганцевыми шпинелями была опубликована в научных докладах 1983 года. Компания Moli Energy в 1996 году выпустила первые партии аккумуляторов на основе литий-оксид-марганца в качестве материала катода. Такая архитектура формирует трехмерные структуры шпинели, что улучшает поток ионов к электроду, тем самым снижая внутреннее сопротивление и повышая возможные токи заряда. Также преимущество шпинели в термической стабильности и повышенной безопасности, однако циклический ресурс и срок службы ограничен.

  Низкое сопротивление обеспечивает возможность быстрого заряда и разряда литий-марганцевого аккумулятора с высоким током до 30А и кратковременно до 50А. Применяется для мощных электроинструментов, медицинского оборудования, а также гибридных и электрических транспортных средств.

  Потенциал литий-марганцевых аккумуляторов примерно на 30% ниже по сравнению с литий-кобальтовыми батареями, однако эта технология обладает примерно на 50% лучшими свойствами, чем аккумуляторы на основе никелевых химических компонентов.

  Гибкость конструкции позволяет инженерам оптимизировать свойства батареи и достичь длительного срока службы, высокой емкости (удельная энергия), возможности обеспечивать максимальный ток (удельная мощность). Например, с длительным сроком эксплуатации типоразмер элемента 18650 имеет емкость 1,1Ач, тогда как элементы, оптимизированные на повышенную емкость, – 1,5Ач, но при этом они имеют меньший срок службы.

  На графике (Рис. 12) отраженны не самые впечатляющие характеристики литий-марганцевых аккумуляторов, однако современные разработки позволили существенно повысить эксплуатационных характеристики и сделать этот тип конкурентным и широко применяемым.

  

Аккумуляторы автомобильные – технические нюансы, которые нужно знать

Для АКБ существует своя классификация, причём достаточно разветвлённая. Батареи делятся по внутреннему устройству, расположению клемм, мощности и пусковому току, ёмкости. Некоторые изделия выделяются в плане экологической безопасности. Также сегодня реализуют обслуживаемые и необслуживаемые автомобильные аккумуляторы.

Типы АКБ для автомобилей, какие они бывают?

Батарея состоит из кислотоупорного корпуса, пластин-электродов, находящихся в химическом растворе – электролите, клемм на верхней части АКБ. Основной материал, из которого делают электроды аккумулятора для автомобиля, – свинец, точнее его сплавы. От добавленного элемента зависит тип батарей:

1. Сурьмянистые (наиболее распространённые). Это классические изделия, где в состав электродов входит 5 % сурьмы. Её добавляют ради увеличения прочности и ускорения химических процессов. При зарядке начинает испаряться вода, что приводит к оголению верхней части электродов. Это явление начинается, когда U = 12 В. Поэтому в дальнейшем приходится доливать дистиллят. В этом и заключается обслуживание аккумулятора данного типа.
2. Малосурьмянистые автоаккумуляторы. Малое количество этого химического элемента в электродах (до 5 %) позволяет минимизировать выкипание воды. Плюс уменьшается саморазряд при хранении. В итоге АКБ считается
   малообслуживаемой.
3. Кальциевые аккумуляторы на авто. Изделия, в электроды которых входит этот элемент, имеют на этикетке маркировку Ca/Ca. То есть это свидетельствует о том, что плюсовые и минусовые электроды имеют кальций. Его использование ещё больше уменьшило испарение раствора и саморазряд, что вывело батареи этого типа в более качественный сегмент изделий по сравнению с двумя предыдущими разновидностями. Иногда в состав кальциевых электродов добавляют Ag. Это уменьшает внутреннее сопротивление батареи, что положительно отражается на её
   производительности (отдаче энергии).
4. Гибридные аккумуляторы для авто. Имеют маркировку Ca+. Здесь технология изготовления пластин смешанная: например, плюсовый электрод может быть малосурьмянистым, а минусовый – кальциевым. Основное достоинство таких АКБ – невысокая чувствительность к перезарядке и меньшая стоимость, если сравнивать с предыдущим типом батареи.
5. Гелевые, или AGM аккумуляторы для автомобилей. Их характерный признак – присутствие внутри корпуса не жидкого, а гелеобразного электролита. Это даёт сразу несколько преимуществ. Во-первых, изделия можно наклонять, не боясь, что жидкий раствор прольётся. В итоге батареи оказываются очень устойчивыми к вибрации, что весьма актуально при их эксплуатации в авто. Во-вторых, у AGM очень медленный саморазряд, что гарантирует сохранение работоспособности в течение длительного срока. В-третьих, объём подаваемой энергии не уменьшается вплоть до полного разряда. И, в-четвёртых, такие автомобильные АКБ не боятся перезаряда. Однако имеются и отрицательные моменты. Гелевые батареи нужно заряжать только малым током: для этого продаются специальные ЗУ. Ещё один
   минус – плохая переносимость чрезвычайно низкой температуры. Если же она находится в пределах, обозначенных в инструкции, изделие может прослужить и 10 лет.
6. Щелочные аккумуляторы автомобиля. Есть два варианта таких АКБ: никель-железные и никель-кадмиевые (этими составами покрывают снаружи электроды). В качестве наливаемого химического раствора используют едкий калий.
7. Литий-ионные. Как утверждают многие специалисты, это аккумуляторы, за которыми будущее. Особенность таких АКБ – присутствие ионов лития в электролите. Что касается материала изготовления электродов, здесь пока ещё нет
   однозначного ответа. Последнее время в их состав входит оксид лития с кобальтом (плюсовые пластины) и графит. Впрочем, ведутся эксперименты по использованию ферро-фосфатных электродов: они будут безопаснее в экологическом смысле и дешевле.

Технические нюансы, особенности и отличия

К основным параметрам аккумуляторов относятся такие характеристики, как напряжение, ёмкость, пусковой ток, плотность электролита, границы рабочей температуры, габариты. Основные из них рассмотрены ниже.

Напряжение

Нормальная величина этого параметра соответствует 12,5–12,7 В. Чтобы измерить с наибольшей точностью напряжение на аккумуляторе, его нужно отключить от энергопотребителей авто (снять провод с минусовой клеммы АКБ) и выдержать в течение нескольких часов (например, оставить машину в ночь). Окружающая температура при измерении должна быть от +18 до +20° С. Если у вас гелевая батарея, нормальным будет считаться напряжение в 13 В.

Пусковой ток

Этот параметр, выражаемый в амперах, ещё называют током холодной прокрутки. Характеристика показывает максимальную энергию, которую способна отдать батарея за 0,5 минуты. Чем больше этот параметр, тем большего литража двигатель сможет завести аккумулятор. Маркировка выглядит так: 600 А (DIN), либо, например, 300 А (EN). Буквы в скобках говорят о методе тестирования для получения данных.

Рассказывая о пусковом токе, нельзя не отметить важный нюанс: этот параметр при одной и той же ёмкости АКБ может различаться на 20 %. Что это значит? Например, АКБ в 55 А/ч могут выдавать напряжение для питания электропотребителей (габаритных огней, магнитолы, телевизора, планшета и т. п.) в течение одного и того же времени. Но любому автовладельцу гораздо интереснее способность батареи запустить мотор, в т. ч. и в экстремальной ситуации, например, в сильный мороз. И вот здесь важен пусковой ток: изделие, где этот параметр больше, лучше справится с такой задачей. Однако не стоит торопиться с покупкой батареи, где пусковой ток увеличенный: ведь она стоит дороже. А если в вашем регионе градусник не опускается ниже -15° С, вполне хватит АКБ с параметром до 500 А.

Чем отличаются европейские и азиатские типы аккумуляторов?

Что касается различий в электрических параметрах, то их нет. Всё дело в стандартах по габаритам и клеммам. Тем не менее, в некоторых исключительных случаях всё же можно установить азиатский аккумулятор на европейскую машину и наоборот. Есть 3 отличия:

1. Габариты. Азиатские автомобили отличаются чрезмерно компактным размещением узлов, агрегатов, деталей в подкапотном пространстве. Поэтому у них аккумуляторы уже и выше. При этом внутри не так много пластика, как у
   европейских собратьев: например, нет рёбер жёсткости. Только в редких случаях размеры «европейца» и «азиата» совпадают.
2. Клеммы. Здесь тоже отличие серьёзное. В странах ЕС на аккумуляторах устанавливают пару конусообразных контактов, где (+) имеет диаметр 19,5 мм, (-) 17,9 мм. На батареях азиатского производства клеммы по форме такие же, но меньшего диаметра: 12,7 и 11,1 мм соответственно. Более того, контакты вообще могут быть плоскими, с резьбой или без. Если ставить азиатский аккумулятор на машину производства ЕС, придётся использовать переходники или сильно зажимать контакты, что нежелательно.
3. Корпус и расположение клемм. В европейских изделиях контакты находятся в своеобразных нишах или ниже выступа корпуса, где находятся входные отверстия банок. Это защищает клеммы от возможного замыкания, даже если они будут открыты. В азиатских батареях контакты находятся на ровной плоскости корпуса, возвышаясь над ним. Если капот достаточно близко, это чревато замыканием, способным вызвать пожар. Ещё стоит упомянуть о прямой и обратной полярности: здесь и европейские и азиатские батареи одинаковы: (+) и (-) могут располагаться слева или справа.

Как подобрать аккумулятор для автомобиля, на что обратить внимание?

Учитывается несколько характеристик изделия, но если не принять во внимание габариты, остальные параметры уже не имеют значения. Поэтому стоит вооружиться рулеткой и тщательно измерить свой аккумулятор. Также обратите внимание на крепление для аккумулятора автомобиля: некоторые модели фиксируются снизу посредством специального порожка. Если его нет, АКБ будет испытывать вибрации, что сократит срок её службы.

Следующий момент: полярность, которая может быть прямой и обратной. Поверните АКБ этикеткой к себе: справа будет плюс (первый вариант), если минус, перед вами второй вариант размещения полюсов. Обратите внимание на диаметр клемм: европейский или азиатский тип (см. выше).

Ёмкость. Лучше выбирать аккумулятор с тем параметром, что рекомендует автопроизводитель. Можно купить и с большей ёмкостью (если одной и той же фирмы, обойдётся дороже), но тут опять-таки не забывайте про габариты. Ещё один параметр – пусковой ток, о нём рассказывалось выше. Посмотрите на бренд и дату изготовления. Если АКБ выпустили более года назад, от приобретения лучше воздержаться.

Правила эксплуатации и обслуживания АКБ

Здесь не так много пунктов. Первое требование, относящееся к батареям любого ценового сегмента, – регулярная очистка от грязи, пыли. Именно они могут быть причиной пусть и небольшого, но замыкания клемм, что вызывает постепенный саморазряд батареи. 

Если АКБ относится к бюджетному классу, рекомендуется хотя бы раз в 2–3 недели проверять напряжение под нагрузкой и без неё, а также уровень электролита, его плотность. Тестирование особенно актуально для изделий, стаж которых превышает 2,5–3 года. На необслуживаемых АКБ на корпусе есть метки min и max, указывающие уровень раствора. 

Ещё правильная эксплуатация аккумулятора автомобиля заключается в недопущении длительной работы энергопотребителей авто при заглушённом моторе. Это может привести к глубокому разряду АКБ, что для некоторых её типов недопустимо. И последнее: при наступлении мороза держите батарею в машине (если она на улице) полностью заряженной. В противном случае возможно замерзание электролита.

Аккумуляторы для грузовых автомобилей

Помимо легковых автомобилей на дорогах, можно встретить большое число грузовых машин. Принципиально их устройство ничем не отличается от легкового транспорта. А, значит, во всех грузовых автомобилях также трудятся стартерные аккумуляторы. Конечно, в них используются более мощные и износостойкие модели. Это обусловлено характером эксплуатации грузовых авто. Грузовики преодолевают большие расстояния за короткий срок, эксплуатируются в режиме 24/7, часто подвергаются серьёзным нагрузкам в разных климатических зонах. Поэтому производители аккумуляторов выпускают для них специальные серии АКБ. Давайте, рассмотрим некоторые из них.

 

Содержание статьи

Особенности АКБ для грузовых авто

Итак, аккумуляторы для грузовых автомобилей отличаются от легковых по следующим характеристикам:

• Пусковые и электрические характеристики;
• Габариты;
• Срок эксплуатации.

Главными требованиями, которые предъявляют к аккумуляторам для грузовых автомобилей, являются:

• Высокий стартерный ток;
• Увеличенный срок эксплуатации;
• Повышенная виброустойчивость;
• Прочный корпус, устойчивый к ударному воздействию;
• Адаптация к интенсивной эксплуатации;
• Должны выдерживать большое количество циклов заряд-разряд.

Как правило, аккумуляторы для грузовых автомобилей имеют номинальную ёмкость выше 100─110 А-ч. В таблице ниже можно посмотреть примерное соответствие ёмкости аккумулятора типу транспортного средства.

Ёмкость аккумулятора, А-ч	Транспортное средство	Объем двигателя, л
Ёмкость аккумулятора, А-ч	Транспортное средство	Объем двигателя, л
55	легковые автомобили	1 — 1,6
60	легковые автомобили	1,3 — 1,9
66	легковые автомобили (кроссоверы, внедорожники)	1,4 — 2,3
77	грузовые автомобили малой грузоподъемности	1,6 — 3,2
90	грузовые автомобили средней грузоподъемности	1,9 — 4,5
140	грузовые автомобили	3,8 — 10,9
190	спецтехника (экскаваторы, бульдозеры)	7,2 — 12
200	грузовые автомобили (фуры, автопоезда)	7,5 — 17

Корпус аккумулятора для грузовых машин легко отличить от моделей для легковых ТС. Он более вытянутый, а выводы находятся с одного торца. Как и легковые, АКБ для грузовых авто выпускаются прямой и обратной полярности.

Аккумуляторные батареи для грузовиков имеют больший вес, чем у легковых моделей. Это обусловлено наличием большего числа пластин, что в конечном счёте обеспечивает более высокий пусковой ток и ёмкость. Вот можете посмотреть таблицу веса аккумуляторов для некоторых моделей. Среди грузовых аккумуляторных батарей можно встретить модели с номинальной ёмкостью 24 вольта. Обычно такие АКБ эксплуатируются на специальной и тяжёлой грузовой технике.

Среди аккумуляторов для грузовиков часто встречаются модели гибридного типа, имеющие положительные пластины из сплава свинца с сурьмой, а отрицательные – с кальцием. Подробнее о гибридных автомобильных аккумуляторах можно прочитать по указанной ссылке.

Стоит отметить следующий момент. Многие производители подразделяют свои аккумуляторы для грузовых автомобилей на три группы:

• Heavy Duty. Это недорогие модели, как правило, обслуживаемые. Их рекомендуют устанавливать на небольших грузовых автомобилях со стандартным набором электрического оборудования;
• Super Heavy Duty. Аккумуляторные батареи этого типа разработаны для эксплуатации в очень тяжёлых условиях. Такие АКБ обладают улучшенной конструкцией, увеличенным количеством циклов заряд-разряд и большей пусковой мощностью. Часто аккумуляторы этой группы выполнены по гибридной технологии;
• Heavy Duty Extra. Аккумуляторные батареи этой группы относятся к продукции специального назначения и предназначены для экстремальных условий работы. Часто такие батареи используются в тяжёлой строительной и горнодобывающей технике. Они отличаются усиленным корпусом, увеличенным набором пластин и повышенной стойкостью к вибрационному воздействию.

Теперь, давайте, рассмотрим примеры АКБ для грузовых автомобилей от различных производителей.
Вернуться к содержанию
 

Модели аккумуляторов для грузовиков

АКБ для грузовых авто будет удобнее рассмотреть по странам производителям, где перечислим основные фирмы, имеющие в своём модельном ряду такие аккумуляторы.
 

Российские АКБ

Среди отечественных производителей, выпускающих АКБ для коммерческого транспорта можно отметить продукцию АкТех, Tubor, Тюменского аккумуляторного завода, Аком.
 

АкТех

В арсенале АкТех для грузовых автомобилей можно найти следующие серии АКБ:

• Зверь ТТ;
• Duo Extra TT;
• АкТех ТТ;
• Solo TT;
• Орион ТТ.

Зверь ТТ

DuoExtra TT

АкТех ТТ

Solo TT

Орион ТТ

Эти АКБ разработаны специально для использования на коммерческих транспортных средствах. Они имеют увеличенную ёмкость, высокие значения стартерного тока и увеличенный срок эксплуатации.

 

Аком

Аком выпускают аккумуляторы для грузовых автомобилей номинальной ёмкостью от 140 до 225 А-ч.

 

Тюменский аккумуляторный завод

Этот производитель имеет в своей продуктовой линейке аккумуляторы для тяжёлой гусеничной техники 12СТ (24 В) и 6СТ (12 В). Они выпускаются в сухозаряженном исполнении, имеют морозоустойчивый и ударопрочный корпус, электроды увеличенной массы.

12СТ

6СТ

 

Tubor

TUBOR Accumulating Energy предлагают для грузовых автомобилей серию Titan Maxx. Производитель сообщает, что корпус этих АКБ специально усилен, а электроды производятся по специальной технологии. Titan Maxx используются на грузовиках и сельскохозяйственной технике.

Грузовой аккумулятор Titan Maxx

Вернуться к содержанию
 

Немецкие АКБ

Среди немецких производителей аккумуляторы для грузовых автомобилей можно найти в линейке продуктов компаний Moll, Energizer, Varta, Bosch. Серии этих АКБ можно видеть на изображениях ниже.

Moll Professional truck

Moll Heavy Duty truck

Energizer Commercial

Energizer Commercial Premium

Varta Promotive Black

Varta Promotive Blue

Varta Promotive Silver

Varta Promotive EFB

Bosch Т3

Bosch T4 Heavy Duty

Bosch Т5 Heavy Duty Extra

Вернуться к содержанию
 

Польские АКБ

Польские аккумуляторы для коммерческого транспорта можно найти в фирмах Шнайдер, Centra, 1 Storm.

Sznajder Truck

Centra Heavy Duty

1 Storm 6CT-230

Вернуться к содержанию
 

Японские АКБ

При выборе аккумулятора для грузового автомобиля среди японских АКБ можно обратить внимание на продукцию фирм GS Yuasa, FB (Furukawa Batteries).

FB Specialist

GS Yuasa Proda Neo

Alaska Heavy Duty

Вернуться к содержанию
 

Американские АКБ

Среди продукции американских производителей можно найти достаточно много аккумуляторов для грузовых автомобилей в модельном ряду таких фирм, как Exide, Hagen, ACDelco, Afa, American, Gigawatt, Deka.

Exide Heavy

Hagen Heavy Duty

ACDelco Advantage

Afa Plus

American

Gigawatt

Deka Precision Built

Вернуться к содержанию
 

Прочие

Аккумуляторные батареи для грузовиков можно найти в линейках под брендами Tab, Topla, Vortex, Docker, Ista, Oberon и других.

Tab Polar Truck

Starter Plus Track

Vortex

Docker

Ista ProfTruck

Oberon Pr. Truck

Опрос

Примите участие в опросе!

 Загрузка …

Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Исправления и дополнения к материалу, а также ваши отзывы об аккумуляторах для грузовых автомобилей, оставляйте в комментариях ниже. Голосуйте в опросе и оценивайте статью.
Вернуться к содержанию

Как выбрать аккумулятор для автомобиля: какой лучше, рейтинг производителей

Многие не знают, как выбрать аккумулятор для автомобиля. Причин искать новую батарею множество (например, надоедает постоянно подзаряжать АКБ либо она полностью износилась). Перед покупкой новой модели нужно учитывать некоторые параметры.

Как правильно выбрать аккумулятор для автомобиля

Перед тем как выбрать автомобильный аккумулятор, следует определиться с разновидностями данных устройств.

Выделяют следующие:

1. Свинцово-кислотные. Такие АКБ созданы первыми. Этот вариант самый простой. Представляет собой 6 банок, в них пластины из свинца находятся в жидкости с серной кислотой. Подобные обслуживаемые модели дешевые. Еще одно преимущество — электролит можно заменять, поэтому устройство снова заработает. Но существуют и необслуживаемые батареи, в которых не получится достать пробки из банок. Их можно перезарядить. Но нужно помнить, что если элементы сильно разрядятся, то может быть утрачена емкость либо пластина разрушится.
2. Гелевые. Они отличаются тем, что вместо жидкости используется густой наполнитель. У АКБ срок службы дольше, а также она герметична, за счет чего способна и дальше функционировать при любом наклоне. Такие устройства самые дорогие.
3. Созданные по технологии AGM. Это комбинированный вариант, в котором сочетаются детали от стандартной батареи и гелевой. То есть применяется электролит в форме раствора, чтобы пропитывать наполнитель, расположенный между пластинами. Подобное устройство отличается устойчивостью к вибрации, может работать при сильном наклоне. Но при этом аккумулятор чувствителен не только к сильному разряжению, но и к перезарядке.

Для старых российских отечественных машин подойдет и дешевый вариант, т.е. свинцово-кислотные батареи. Для новых легковых фирменных автомобильных батарей рекомендуются AGM-устройства. Они обладают высоким пусковым током и быстро восстанавливают заряд. Гелевые (из-за их дороговизны) применяют редко.

По каким параметрам выбирать

Перед тем как выбрать аккумулятор на автомобиль, необходимо оценить различные параметры.

Объём двигателя

Автомобилям, которые работают на дизеле, необходим аккумулятор, имеющий более высокую емкость, чем транспортным средствам на бензине. Причем объемы у них будут одинаковыми.

Например, если у бензинового двигателя емкость 1,5 л, то лучше всего использовать батарею с 45-55 Ач. Если мотор дизельный, то требуется АКБ на 65 Ач. Для устройств с объемом до 2,5 л необходима емкость еще больше — около 65 Ач для бензинового устройства и 100 Ач для дизельного.

Более точные показатели зависят от транспортных средств, дополнительно установленных устройств (кондиционер, обогрев и пр.).

Фирма-производитель

Обязательно нужно обращать внимание на производителей аккумуляторных батарей АКБ. Не всегда прослеживается следующая зависимость: популярная фирма автомобильных батарей — высокое качество устройств с долгим сроком службы. Во многом на последний параметр влияют условия эксплуатации, а также правильно подобранная модель устройства для транспортного средства. Существует множество случаев, когда средние по цене АКБ работали по 7 лет, а дорогие модели уже через 6 месяцев выходили из строя.

Оптимальный срок службы батареи — около 4 лет при стандартных условиях. То есть влияет, будет ли пробег 45-50 или только 10 тыс. километров в год, а температура окружающей среды зимой опустится до -30°С или лишь до -10°С. Срок службы АКБ определяют количество случаев, когда прибор был разряжен полностью, и длительность периода (т.е. сколько он стоял в таком состоянии).

Необходимо помнить, что гарантия от производителя дается только на 2 года (для большинства АКБ).

Габаритные размеры

Выбирая аккумулятор, нужно учитывать его габариты: высоту, ширину, длину устройства. Оно должно легко встать в выделенное место и быть зафиксировано.

Расположение плюсового контакта

Обязательно нужно учитывать напряжение на клеммах, а также расположение плюсового контакта. Например, если он в автомобиле находится с правой стороны, то длины провода недостаточно, чтобы прицепить клемму на модель, в которой контакт расположен слева.

А развернуть её и установить иным образом не получится, поскольку у большинства аккумуляторов такая возможность не предусмотрена.

Ниже на картинке показана прямая и обратная полярность аккумулятора.

Дата выпуска

Приобретая устройство, нужно всегда следить за датой выпуска. Иногда бывает так, что купленный агрегат не новый. Например, он долгое время хранился на заводе, потом его перевезли на склад, поменяли место, и только после АКБ перешла в продажу. То есть только что купленный аккумулятор может быть изготовлен еще пару лет назад.

Пример даты аккумулятора на картинке выше:

1 – номер производственной линии
011 – индивидуальный код партии
8 – последняя цифра года — 2018
2 – полугодие
2 – порядковый номер месяца в полугодии:
Первое полугодие: 1 — январь, 2 — февраль, 3 — март, 4 — апрель, 5 — май, 6 — июнь
Второе полугодие: 1 — июль, 2 — август, 3 — сентябрь, 4 — октябрь, 5 — ноябрь, 6 — декабрь
02 — день (число месяца)
7 — номер бригады (возможны 2 цифры).

Получается у данной батареи дата производства 02.08.2018.

Рейтинг авто аккумуляторов

Рейтинг производителей аккумуляторов обязательно нужно изучить, прежде чем выбирать модель. Необходимо учитывать пусковой ток, в т. ч. и при низкой температуре, быстроту зарядки и пр.

Топ аккумуляторов для авто с ёмкостью 55 ампер часов:

1. Mutlu Silver Evolution 55 (450). Это лучший агрегат свинцово-кислотного типа. Благодаря специальной технологии производства (производителем аккумулятора является Турция) уменьшена скорость разрядки устройства. Но последний не является обслуживаемым, поэтому отсутствует допуск к пробкам для залива электролита. Емкость составляет 55 Ач.
2. Актех (АТ) 55А3. Это иркутский агрегат. Работает хорошо не только в стандартных условиях, но и при сильном морозе. Благодаря этому аккумулятор подходит тем, кто проживает в северных регионах с суровыми зимами. Что касается недостатков такого устройства, то оно отдает большой ток, емкость быстро исчерпывается. Если генератор поломан, то авто может просто не успеть доехать до автосервиса. Вместе с тем аккумулятор является обслуживаемым, поэтому можно достать пробки.
3. Зверь (ЗВ) 55А3. У него достаточно современный внешний вид, есть удобная рукоятка. Емкость составляет 55 Ач. Хорошо работает в экстремальных условиях. Прибор является обслуживаемым. Недостатком является высокая стоимость, к тому же агрегат не настолько стабилен, как предыдущие.
4. TYUMEN BATTERY STANDARD. Производят аккумуляторы этой серии в Тюмени, поэтому устройства подходят для северных регионов. Но недостатком является высокая чувствительность к полной разрядке. Из-за этого АКБ не может работать долго.
5. Tornado. Емкость составляет 55 Ач. Отличается дешевизной, быстро садится в зимнее время из-за дополнительной нагрузки. Кроме того, является слишком чувствительным к полной разрядке.
6. Tudor. Создан по технологии AGM. За короткий промежуток времени может отдавать большой ток. Быстро заряжается, из-за повышенной нагрузки емкость уменьшается.
7. Optima Yellow Top. Это один из лучших гелевых агрегатов. Емкость составляет 55 Ач. Создан в Америке, компактный, легче других. Устойчив к вибрации, перегрузке. Единственный недостаток — высокая стоимость.

Это лучшие автомобильные аккумуляторы с учетом всех параметров.

Условия низких температур

Все характеристики, которые указываются для аккумуляторов, рассчитаны на примерную температуру в 27°С. При очень низких температурах (например, до -25°С) у АКБ уменьшается емкость в 2 раза. Из-за этого в северных регионах рекомендуется устанавливать устройства с большей емкостью. Например, если подходит 55 Ач, то лучше применять устройства с 65 Ач.

Но не стоит сильно превышать показатель. Ёмкость батареи должна соответствовать и мощности генератора транспортного средства. Нельзя допускать, чтобы у аккумулятора показатель был слишком высоким. В противном случае генератор не сможет справляться с зарядкой. Это будет повышенная нагрузка, из-за чего устройство может перегреваться или даже поломаться. Разрешается выбирать батарею с емкостью только на 20% выше стандартной.

О чем следует помнить

Перед приобретением аккумулятора необходимо проверить его корпус, чтобы не было трещин, сколов либо других дефектов поверхности. Они свидетельствуют о том, что устройство падало, ударялось. То есть, если корпус негерметичный, могут иметься повреждения внутри.

Перед приобретением АКБ, в которой электролит содержится внутри, необходимо достать пробки и проверить наличие наполнителя. Пластины должны быть полностью покрыты жидкостью.

Не рекомендуется допускать полной разрядки аккумулятора. Каждый раз из-за этого уменьшается срок его службы. Лучше всего не доводить до разрядки АКБ настолько, что сигнальные лампочки на приборной панели транспортного средства даже не загораются. Во многих современных автомобилях не допускается подобная ситуация, т. к. батарея просто отключается.

Аккумулятор. Виды и применение. Как выбрать. Плюсы и минусы

Аккумулятор — это многоразовый источник тока, который предназначен для накопления и хранения энергии. Его работа основана на обратимых окислительно-восстановительных реакциях, что дает возможность использовать батарею многократно. Для создания аккумуляторной батареи, несколько аккумуляторов соединяют в одну цепь.

Виды аккумуляторов

Для бытовых приборов и инструментов используется несколько типов аккумуляторных батарей, которые отличаются по используемым для их изготовления материалам.

Никель-кадмиевые (NiCd)

Этот аккумулятор выдерживать большое количество разрядов и зарядов, устойчив к низким температурам и у него большой допустимый ток разряда. Одними из основных его достоинств является низкая цена и большой срок службы. Недостатки указанного вида в том, что он быстро саморазряжается и имеет низкую плотность энергии.

Основным недостатком такого оборудования является «эффект памяти», что приводит к снижению полезной емкости при неполном разряде батареи. Для восстановления номинальной мощности, надо полностью разрядить, а потом снова зарядить это устройство. Чтобы увеличить срок службы такого оборудования, необходимо полностью его разряжать и только потом ставить на зарядку. Для заряда надо использовать только то устройство, которое шло в комплекте, либо таким, которое соответствует требованиям производителя батареи.

Никель-металлогидридные (NiMh)

Такие батареи появились позже, и они являются более перспективными. Сейчас они массово используются для разной бытовой техники, но для телефонов и ноутбуков применяются еще более прогрессивные виды.

Литий-ионные (LiIon)

Такой аккумулятор чаще всего используется для питания ноутбуков, фотоаппаратов и другой техники, но в современных телефонах он уже используюется редко, так как вытесняется более прогрессивным типом батарей. Их основной недостаток в высокой чувствительности к перезаряду, поэтому в устройствах, где используются такие батареи, обязательно устанавливают контроллер, который ограничивает заряд.

Литий-полимерные (LiPol)

Самые современные устройства, основным их отличием является то, что электролит гелеобразный, поэтому такие аккумуляторы могут быть очень тонкими. Они чаще всего применяются в мобильных телефонах, плеерах и другой технике, имеющей небольшие размеры. Так как такие батареи также чувствительны к перезаряду, использовать их в устройствах с неисправным контроллером заряда нельзя. Если нарушается герметичность также нельзя эксплуатировать такую батарею.

Устройство

Раньше аккумуляторные батареи для бытовой техники и телефонов по своему строению были точной копией тех, что используются в автомобилях. Современные технологии позволили разработать литий-ионные батареи, у которых катод покрыт алюминиевой, а анод медной фольгой. В литий-полимерных моделях в качестве банок используются мягкие пакеты, которые заполняются гелеобразным раствором лития в полимере.

Чтобы контролировать заряд, такая аккумуляторная батарея обязательно имеет устройство, которое выполнено в виде электронной платы. Вместо привычных двух контактов, такие батареи с платой телефона соединяются при помощи конвектора — многополюсного соединения.

Принцип работы

Независимо от типа, любой аккумулятор работает благодаря наличию разности напряжения между пластинами из металла, погруженными в электролит.

Химические процессы, происходящие в батарее, являются обратимыми, поэтому после ее разряжения, есть возможность при помощи заряда восстановить работоспособность. Во время заряда ток пропускают в противоположном направлении, которое будет при разряде аккумуляторной батареи.

Основной характеристикой является емкость, то есть величина заряда, которую полностью заряженная батарея может отдать при разряде до наименьшего допустимого значения. Для ее измерения обычно используются Ач.

Области применения

Аккумулятор используется в различных отраслях и имеет широкое применение. Аккумуляторные батареи применяют для освещения вагонов, питания различной апертуры на автомобилях, в мобильных телефонах, в бытовой технике и электронике.

Для того чтобы обезопасить компьютер и имеющуюся информацию при внезапном исчезновении питания, используются ИБП. Основным его элементом является АКБ. Первоначальный запуск любого автомобиля не возможет без заряженной аккумуляторной батареи.

Как выбрать аккумулятор

Рассмотрим особенности выбора АКБ для мобильного телефона. Сначала надо разобраться, какая батарея установлена в вашем телефоне, так как она может быть съемной или несъемной.

Если ее можно снять, то открывают заднюю крышку телефона и внимательно изучают характеристики батареи:

• Емкость.
• Модель.
• Напряжение.

При наличии и несъемной АКБ, ее данные можно узнать из паспорта телефона или на сайте производителя. Современный рынок предлагает оригинальные аккумуляторы, аналогичные и «ноунейм». На последний вариант лучше вообще не обращать внимания, так как такая батарея может не только вывести из строя телефон, а даже взорваться.

Между собой оригинальные и аналоговые изделия практически ничем не отличаются по своим характеристикам, но оригинальные батареи будут намного дороже. Учтите, что некоторые производители не делают оригинальные запчасти, поэтому в таком случае придется приобретать аналогичный источник питания.

Аккумулятор для автомобиля

В этом случае надо обращать внимание на такие характеристики как емкость, пусковой ток и габариты изделия. Важно, чтобы емкость и величина пускового тока не очень отличались от той аккумуляторной батареи, что была установлена на заводе-производителе, так как генератор и другое оборудование рассчитаны на определенные их значения.

Кроме описанных характеристик, обращают внимание на наличие дополнительных элементов: ручка для удобной транспортировки, защита клемм, наличие встроенного индикатора заряда.

Достоинства и недостатки

Рассмотрим, какие есть преимущества и недостатки у разных типов батарей.

Преимущества NiCd устройств:

• Быстрая зарядка, можно использовать ток, который равен и даже превышает емкость батареи, злоупотреблять часто большим зарядным током нельзя и если требуется быстрый заряд, то используют устройства, определяющие полный заряд батареи, после чего они должны отключаться.
• Могут давать в нагрузку ток большого значения.
• Если соблюдаются правила эксплуатации, то срок службы будет большим.
• Возможность восстановления при понижении емкости.
• Доступная стоимость.

Недостатки будут такие:

• Наличие «эффекта памяти».
• Высокий уровень саморазряда.
• Большой вес и размеры.
• Требуется специальная утилизация из-за наличия кадмия.

Особенности NiMh батарей:

• Больше плотность электроэнергии, поэтому они имеют меньший вес и размеры.
• Срок службы зависит от глубины разряда, чтобы батарея дольше служила, лучше ее эксплуатировать не с полным, а с поверхностным разрядом.
• Зарядка не может проводиться так быстро, как в предыдущем варианте.
• «Эффект памяти» выражен намного меньше.
• У них небольшое количество рабочих циклов.
• Высокий саморазряд, который достигает 30% в месяц.

LiIon батареи имеют следующие достоинства:

• Небольшой вес и размеры, достигается это за счет высокой плотности электроэнергии.
• Незначительный саморазряд.
• На протяжении всего срока службы не требуют никакого обслуживания.

Недостатки таких АКБ следующие:

• Высокая цена.
• Хранить такие батареи надо только заряженными.
• Даже если они не используются, происходит процесс старения, уже через два года, если ими не пользоваться, они обычно выходят из строя.

LiPol устройства являются самыми современными, но пока массово они не применяются, поэтому объективно оценить их преимущества и недостатки пока нельзя.

Если сравнивать их с другими типами, то в таких устройствах меньше рабочих циклов, и они рассчитаны на небольшой ток нагрузки. Технология их изготовления позволяет создавать тонкие и пластичные геометрические формы, что нехарактерно для других типов батарей. Как и у всего нового, стоимость таких батарей пока высокая.

Сейчас в электронных устройствах в основном используются NiMh и LiIon аккумуляторы. У первых будет больше срок службы при умеренных нагрузках и ниже стоимость, у вторых простое обслуживание и большой срок службы при интенсивных нагрузках. Никель-кадмиевые устройства уже практически не используются, а литий-полимерные только завоевывают рынок.

Похожие темы: