Аккумулятор очень важен для работы любого транспортного средства, и до сегодняшнего дня не было изобретено никакого альтернативного варианта. Водитель просто обязан знать устройство аккумулятора автомобиля и его состав. АКБ отвечает за запуск двигателя, за питание основного электрического оборудования в период, когда машина не запущена, а также поддерживает работу генераторного устройства при нагрузках.
Виды аккумуляторных батарей
Первый тип — это свинцово-кислотный аккумулятор, был разработан еще в XX столетии. Строение батареи практически не менялось, но некоторые работы по ее усовершенствованию и оптимизации проводились.
Второй тип — это литий-ионный — на рынке подобных товаров существует не так давно, около 20 лет. За это время устройство успело стать популярным и востребованным среди потребителей.
Третий тип — безламельный железоникелевый аккумулятор, на сегодня не используется по причине высокой цены.
Качественные современные аккумуляторы обладают следующими способностями:
- Вырабатывают большие токи.
- Обладают компактными размерами.
- Не требуют особого ухода.
- В эксплуатационный период практически не разряжаются.
Устройство аккумулятора
Корпус АКБ объединяет в себе шесть аккумуляторов, каждый из них чередует отрицательные и положительные электроды, покрытые активной массой и имеющие решетчатую структуру. За счет наличия пластмассового сепаратора обеспечивается изоляция пластин разной полярности. Для изготовления корпуса устройства берется пропилен, который не проводит ток и устойчив к воздействию кислоты.
Для выгона электродов применяется свинцово-кальциевый сплав, за счет этого получилось добиться низкого уровня саморазряда — при правильной эксплуатации устройства батарея потеряет только половину емкости за полтора года. Помимо этого, современные АКБ расходуют воду в минимальном количестве -1 г/Ач. С целью улучшения уровня устойчивости электродов к процессу появления коррозии сплав может быть разбавлен частицами олова или серебра.
Отметим, что активная масса отрицательных электродов включает в свой состав губчатый свинец, а основная часть положительных электродов — это диоксид свинца.
Электроды находятся в растворе, состоящем из серной кислоты, называется он электролитом. Эта жидкость имеет уровень плотности, по которому можно определить заряд АКБ — низкий показатель плотности может свидетельствовать о плохом заряде.
Принцип функционирования
Разобравшись в строении аккумулятора автомобиля, намного проще понять принцип работы аккумулятора в автомобиле. В современной свинцово-кислотной батарее происходят процессы, которые объясняются такими реакциями. Разряд описывается реакцией справа налево, а заряд, наоборот, слева направо.
- Анод (представляет положительный электрод): PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e− -> PbSO4 + 2H2O
- Катод (представляет отрицательный электрод): Pb + SO42- − 2e− ->PbSO4
Разряд устройства аккумулятора автомобиля начинается при включении электротока, в таком случае губчатый свинец (имеющийся в составе отрицательных электродов) и диоксид свинца (составляющий положительные электроды) вступают в реакцию с электролитом. Результатом такого процесса является выделение воды и сульфата свинца. Плотность жидкости (электролита), заполняющей аккумулятор, снижается в зависимости от разрядки батареи.
В период зарядки АКБ сульфат свинца и вода превращаются в PbO2, Pb, H2SO4. Показатель плотности аккумуляторной жидкости увеличивается, вместе с чем и растет уровень заряда автомобильной батареи.
При полном заряде показатель доходит до 1,29 гр/см3 (приблизительное число). В любом случае полного растворения сульфата свинца достичь не получится, по этой причине происходит процесс сульфатации пластин аккумулятора.
Заряд и разряд АКБ
Устройство автомобильного аккумулятора позволяет заряжаться батарее не только от сети, но и во время поездки при правильной работе генератора. В целом работа АКБ зависит от температуры воздуха: высокая температура обеспечивает увеличение мощности и токоотдачи, но в таких условиях увеличивается расход воды и ускоряется процесс саморазряда.
При минусовой температуре химические процессы внутри устройства аккумуляторной батареи автомобиля замедляются, уровень пускового тока падает и снижается уровень разрядной емкости. В условиях сильного мороза и при недостаточной зарядке АКБ электролит может замерзнуть, соответственно, запустить двигатель не получится.
Период саморазряда зависит не только от того, как устроен АКБ, на этот показатель влияет еще и температура воздуха, и наличие различных добавок в жидкости. Срок эксплуатации аккумуляторной батареи составляет около 5 лет при правильных условиях использования.
Originally posted 2018-08-29 07:23:14.
Внимание, только СЕГОДНЯ!