Бетонные аккумуляторы могут вытеснить литий-ионные

Реакции, происходящие в Li─Ion аккумуляторе

Рывком в направлении внедрения литий─ионных аккумуляторных батарей в бытовую электронику стала разработка АКБ, у которых минусовой электрод был выполнен из углеродного материала. Кристаллическая решётка углерода очень хорошо подошла в качестве матрицы для интеркаляции ионов лития. Чтобы увеличить напряжение аккумулятора, положительный электрод был выполнен из оксида кобальта. Потенциал литерованного оксида кобальта составляет примерно 4 вольта.

Величина рабочего напряжения большинства литий─ионных аккумуляторов составляет 3 вольта и более. В процессе разряда на минусовом электроде происходит деинтеркаляция лития из углерода и его интеркаляция в оксид кобальта плюсового электрода. В процесс зарядки процессы происходят наоборот. Получается, что металлического лития в системе нет, а работают его ионы, которые перемещаются с одного электрода на другой, создавая электрический ток.

Реакции на отрицательном электроде

Все современные коммерческие модели литий─ионных аккумуляторов имеют минусовой электрод из углеродосодержащего материала. От природы этого материала, а также вещества электролита во многом зависит сложный процесс интеркаляции лития в углерод. Матрица углерод на аноде имеет слоистую структуру. Структура может быть упорядоченной (натуральный или синтетический графит) или частично упорядоченной (кокс, сажа и т. п.).

Реакции на положительном электроде

В первичных литиевых элементах (батарейках) для изготовления плюсового электрода часто используются самые разные материалы. В аккумуляторах этого сделать не получается и выбор материала ограничен. Поэтому плюсовой электрод Li─Ion аккумулятора выполняется из литированного оксида никеля или кобальта. Также могут применяться литий─марганцевые шпинели.

Сегодня ведутся исследования материалов из смешанных фосфатов или оксидов для катода. Как удалось доказать специалистам, такие материалы улучшают электрические характеристики литий─ионных АКБ. Также разрабатываются способы нанесения оксидов на поверхность катода.

Реакции, протекающие в литий─ионном аккумуляторе при заряде, можно описать следующими уравнениями:

положительный электрод

LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe—

отрицательный электрод

С + xLi+ + xe— → CLix

В процессе разряда реакции идут в обратном направлении.

На рисунке ниже схематично показаны процессы, протекающие в литий─ионном аккумуляторе при заряде и разряде.

Реакции, протекающие в Li-Ion аккумуляторе

Как проверить состояние батареи вашего iPhone

На любом iPhone с установленной iOS 11.3 или более поздней версии вы можете узнать емкость аккумулятора, выбрав «Настройки» > «Батарея» > «Состояние батареи»

Важно отметить, что эта функция доступна только для iPhone 6 и всех последующих моделей

На экране состояния батареи вы также увидите важный вторичный показатель: пиковая производительность. Из-за вышеупомянутого нюанса этот фактор может быть важнее емкости.

Если ваша батарея работает оптимально для поддержки всех ваших приложений, вы увидите простое сообщение о том, что ваш телефон работает с нормальной максимальной производительностью. Если ваша батарея изношена и, возможно, нуждается в замене, вы увидите предупреждение о том, что она изношена и ее следует заменить.

Если вы видите предупреждающее сообщение, ваш телефон по-прежнему будет работать, но время между циклами зарядки будет значительно меньше. Сообщение появляется только тогда, когда уровень заряда аккумулятора составляет 79% или ниже.

Из чего сделан и что внутри аккумулятора

Не смотря, на весь технический прогресс, до сих пор, в автомобилях, используются аккумуляторные батареи, изобретённые в середине 19-го века.

Изобретателем АКБ считается Гастон Планте, которые изобрёл его в 1860 году. Ну а современный вид батареи приобрели в 1878 году, после того как его усовершенствовал Камилл Фор.

С этого времени батареи принципиально не менялись, все изменения были только косметическими, касающиеся их внешнего вида и качества изготовления элементов конструкции.

Данные аккумуляторы называются свинцово-кислотными, и в названии заключается описание принципа действия этих устройств.

Рисунок 19 века, на котором показан один из первых аккумуляторов в разрезе.

Итак, аккумулятор состоит из следующих основных частей:

• Корпуса;
• Крышки;
• Отрицательных электродов;
• Положительных электродов;
• Положительной клемы;
• Отрицательной клемы;
• Соединительных перемычек;
• Заливных пробок;
• Электролита

Далее рассмотрим каждый элемент конструкции.

Итак, корпус и крышка батареи состоит из нейтрального к кислоте пластика.

Отрицательные пластины, впрочем, как и положительные состоят из металлического свинца и выполнены в виде решётки.

В отрицательной пластине, промежутки свинцовой решётки заполнены металлическим свинцом, в виде спрессованного порошка. В положительной – спрессованным порошком диоксида свинца (PbO2).

В промежутке между пластинами располагаются сепараторы, которые представляют собой микропористые пластины, сделанные из эбонита или ревертекса. Оба материала можно считать неким вариантом резины, и делаются они из каучука.

Задача сепараторов заключается в том, чтобы разделять положительные и отрицательные электроды и препятствовать их короткому замыканию, которое может произойти в результате вибраций двигателя и всего автомобиля.

Обе клеммы сделаны из металлического свинца и через них происходит подсоединение батареи к бортовой сети машины.

Соединительные перемычки, так же выполнены из свинца и служат для объединения разных банок в единую батарею.

Для чего нужна заливная пробка, легко догадаться из названия этой детали. Она служит для заливки электролита в банки АКБ.

Ну и последняя в списке, но при этом одна из самых главных деталей аккумулятора является электролит. Он состоит из 30 % раствора серной кислоты (H2SO4) и дистиллированной воды.

Система защиты

Система безопасности отвечает за предохранение элементов от повышенного напряжения зарядки, как правило, это около 4,3 V. Помимо этого, предохранитель будет отсекать ток, если температура оболочки элемента приблизится к 90 градусам. В Li-ion батареях имеет место и защита от избыточного разряда, которая отключает питание при показателе напряжения элемента в 2,2 V.

Каждый компонент в аккумуляторной батарее нуждается в независимом контроле напряжения и чем больше этих самых компонентов, тем более сложная система защиты должна обслуживать данный источник питания. Продолжительное время последовательное подсоединение 4-х элементов в потребительских устройствах было максимальным, поэтому и системы защиты для подобной схемы сложностью не отличались.

Но такие современные девайсы как электромобили, требуют значений напряжения в несколько сотен Вольт. Соответственно, имеет место соединение весьма большого количества элементов, для которых в свою очередь требуется довольно сложная система защиты. Аппаратная система безопасности может защитить электронакопитель от стороннего воздействия — короткого замыкания либо неисправности ЗУ.

В том случае, если неприятности проявляются внутри элемента, к примеру, если произошло загрязнение микроскопическими частицами, то система безопасности здесь остаётся практически не при делах. Для нейтрализации внутренних дефектов создаются специальные усиленные и самовосстанавливающиеся сепараторы, которые уже сегодня можно обнаружить в батареях электрокаров. Однако у них имеется один минус — довольно высокая цена.

Как правило, Li-ion элемент разряжается до 3 V, предельным же нижним значением напряжения является показатель 2,5 V и при его дальнейшем понижении, будет срабатывать система безопасности — элемент отключится от общей цепи. Специалисты не советуют хранить литий-ионный источник энергии в таком состоянии, по той причине, что самостоятельный разряд батареи повлечёт за собой дальнейшее падение напряжения и система безопасности может перевести его в «спящий режим». Что в этом плохого? Тут вся проблем в том, что большинство ЗУ не могут заряжать «спящие» элементы.

К сожалению, некоторые дешёвые ЗУ, полагаются исключительно на схему защиты заряжаемого Li-ion электронакопителя и если она будет работать неадекватно, то может образоваться угроза перезарядки и даже выхода из строя АКБ

В связи с этим, крайне важно использовать зарядную аппаратуру с надлежащими алгоритмами зарядного процесса, только так вы сможете в максимальной степени обеспечить безопасность литий-ионной батарее при её зарядке

Ещё одна неприятность, которая может поджидать Li-ion аккумулятор — воздействие на него статического электричества. Вся проблема в том, что когда такое происходит, может выключиться твёрдотельный переключатель и накопитель попросту лишится защиты. Кстати сказать, теплообразование и набухание необязательно должны являться сопроводителями короткого замыкания в АКБ — возгорание либо взрыв могут состояться и без наличия приведённых симптомов.

От чего зависит эксплуатационный срок

Есть несколько факторов, которые в той или иной степени влияют на состояние и работоспособность автомобильного источника питания. То есть это те факторы, от которых напрямую зависит, сколько сможет проработать тот или иной аккумулятор.

И здесь можно выделить несколько основных моментов:

Уровень заряда. Либо же степень заряженности. Если АКБ регулярно находится в состоянии слабого заряда, это негативно отразится на сроке службы. При запуске двигателя АКБ отдаёт много энергии и начинает её восполнять за счёт генератора. Но банально не успевает это сделать. То есть условно батарея отдаёт больше, чем затем возвращает. Разряд ведёт к таким последствиям как сульфатация, потеря ёмкости и полный выход из строя.
Температурные условия. Своё влияние оказывает и температура, при которой работает источник питания. Свои оптимальные характеристики аккумулятор демонстрирует при температуре 15–20 градусов Цельсия. При заморозках электролит может застыть, замёрзнуть. Если слишком жарко, это провоцирует испарение воды из состава электролита. Оголяются пластины, может произойти их осыпание и замыкание. Потому проверка и обслуживание нужны обязательно.
Бортовая сеть. Далеко не последнюю роль играет состояние бортовой сети вашего автомобиля

Особенно важно быть уверенным в исправности генератора и регулятора напряжения. Если они вышли из строя, тогда и АКБ износится намного быстрее заявленного производителем срока

На батарею не должно поступать напряжение выше установленной нормы. Но и дефицит подаваемого напряжения не позволяет в полной мере восполнить утраченный заряд.
Коррозия. В действительности процессы коррозии являются естественными при эксплуатации АКБ. Но их негативное влияние сокращают за счёт специальных добавок, применения качественного электролита и очищенной воды.
Влияние сульфатации. Именно сульфатация является самым губительным явлением для свинцово-кислотных АКБ. Это также естественный процесс, но его воздействие можно снизить за счёт своевременного и грамотного обслуживания.

Как видите, факторов, влияющих на реальный срок службы АКБ, достаточно много. И с ними приходится бороться автомобилистам. А точнее тем, кто не хочет каждые 2 года покупать новый аккумулятор, который стоит немало денег.

Какими бывают аккумуляторы?

В зависимости от используемых материалов, которые определяют, в том числе, и область применения такой продукции, различают несколько типов аккумуляторов:

• свинцово-кислотный;
• никель-кадмиевый (Ni-Cd);
• никель-железный;
• никель-металлогидридный;
• никель-водородный;
• серебряно-цинковый и серебряно-кадмиевый;
• литий-ионный;
• литий-полимерный.

Свинцово-кислотные

В свинцово-кислотных приборах используется в качестве реагента диоксид свинца или свинец, электролита – раствор серной кислоты.

Эти аккумуляторы бывают:

• стартерными — используются в двигателях внутреннего сгорания;
• стационарными – используются в энергетике, на телефонных и телекоммуникационных станциях, как источник аварийного электроснабжения;
• тяговыми – предназначены для электрокаров и другого электротранспорта, спецтехники, других машин;
• портативными – обеспечивают питание приборов, инструмента, аварийного освещения.

Срок службы такого типа аккумуляторов может достигать 12 лет (до 300 циклов).

Оптимальной температурой для них является +25 оС.

Повышение температуры на +8 оС приведет к сокращению этого периода на 5 лет, а при температуре + 42 оС он прослужит всего один год или чуть больше.

Никель-кадмиевые

Их изготовляют из реагентов никеля и кадмия, а также электролита — раствора КОН.

Различают такие виды аккумуляторов:

• ламельные;
• безламельные;
• герметичные.

Безламельные модели обладают «эффектом памяти».

Так называют явление, когда устройство как бы запоминает, что в предыдущем цикле его емкость использована не полностью, и, разряжаясь, отдает только до границы, которую он запомнил.

Сфера применения никель-кадмиевых аккумуляторов:

• в шахтных электровозах и подъемниках;
• в стационарном оборудовании;
• в портативной технике (телефонах, магнитофонах, компьютерах);
• в бытовой технике;
• в игрушках.

Срок их службы достигает 7 лет, что зависит от модели и режима эксплуатации.

Никель-железные

В этих устройствах вместо токсичного кадмия используют железо.

Такие аккумуляторы производят только в негерметичном виде.

Применяются в основном в качестве тяговой установки на шахтных электровозах, электрических автомобилях, подъемных механизмах, используемых в промышленности.

Срок службы никель-железных аккумуляторов может составлять 10 лет.

Никель-металлогидридные

Для их производства используют интерметаллид, обратимо сорбирующий водород.

Они выпускаются в дисковой, призматической и цилиндрической формах. Ni-MH батареи нашли применение в портативной аппаратуре.

Срок их службы – 200–500 циклов, что несколько ниже, чем у никель-кадмиевых аналогов.

Никель-водородные

Это один из самых дорогих типов аккумуляторов.

Отрицательный электрод в них газодиффузный, дополненный платиновым катализатором.

Это один из самых дорогих источников питания, и устанавливается на ракетно-космической технике и глубоководных аппаратах.

Срок службы таких устройств достигает 10 лет, или 28 000 циклов.

Серебряно-цинковые и серебряно-кадмиевые

В этом типе аккумуляторов на положительный катод наносят серебро, на отрицательный – цинк или кадмий (щелочной аккумулятор).

Они тоже относятся к дорогим изделиям, выпускаются в форме диска или призмы.

Область их применения:

• военная техника;
• авиация;
• часы;
• портативные приборы и аппаратура.

Срок службы серебряно-цинковых аккумуляторов относительно мал – около 100 циклов, в то время как для серебряно-кадмиевых моделей он достигает 6000 циклов.

Литий-ионные

Литий-ионные модели впервые были выпущены в 1991 году компанией Sony.

Они представляют собой комбинацию электродов (анодный материал на медной фольге и катодный – на алюминиевой), разделенных пористыми сепараторами.

Электроды помещены в корпус герметичной конструкции.

Данным аккумуляторам свойственен «эффект памяти».

Ранее считалось, что они не подвержены этому эффекту.

Их применяют:

• в электрокарах;
• в бытовой технике;
• в накопителях энергии;
• в цифровой технике.

Срок службы литий-ионных аккумуляторов достигает 400–600 циклов.

В целом, у литиевых аккумуляторов средний срок службы – примерно 300 циклов

Литий-полимерные

Литий-полимерные аккумуляторы возникли вследствие улучшения предыдущего типа.

В качестве электролита в нем используется полимер, включающий гелеобразный литий-проводящий наполнитель.

Область их применения:

• мобильные телефоны;
• цифровая техника;
• радиоуправляемые модели;
• портативный электроинструмент;
• электромобили.

У них нет эффекта памяти. Срок службы литий-полимерных (li-pol) аккумуляторов — 2000 циклов.

ВИДЫ МАРКИРОВКИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕГИОНА

В России маркировка аккумуляторов регламентируется ГОСТом 959-91. Её ещё называют «А Б С Д». Данные буквы обозначают следующие понятия:

• «А» — эта буква в маркировке указывает сколько банок в аккумуляторе. Один элемент — два вольта
• «Б» — тип аккумулятора. Маркировка «СТ» говорит, что перед нами батарея стартерного типа.
• «С» — ёмкость устройства. Единица измерения ампер-часы.
• «Д» — указывает на материал, из которого изготовлен агрегат.

Это основные параметры, которые во многом определяют, подойдёт ли вам данный аккумулятор. Вариации исполнения подробно расписаны на рисунке сверху.

В Европе производители автомобильных аккумуляторов при создании своей продукции ориентируются в первую очередь на стандарт DIN. Он включает использование в маркировке пяти основных цифр.

Важно!Есть ещё стандарт ETN, он включает в себя девять цифр. Пятизначная маркировка определяется следующими параметрами:

Пятизначная маркировка определяется следующими параметрами:

• Три первых цифр указывают на ёмкость батареи. Чтобы точно определить данный параметры из написанного числа необходимо отнять 500.
• Две цифры в конце указывают на тип аккумулятора.

Здесь нужно сделать одно важное уточнение. Несмотря на простоту официального стандарта, каждый производитель старается указать на аккумуляторах максимум полезной информации

Поэтому, изучая маркировку европейской батареи, можно узнать следующие данные:

• исполнение,
• спецификацию клемм,
• особенности отвода газов,
• показатель вибропрочности.

Маркировка аккумулятора ETN состоит из таких показателей:

• Первая цифра обозначает ёмкость.
• Вторая и третья — диапазон мощности. Цифра шесть в данной маркировке обозначает, что при подсчётах нужно добавить 100 Ач, семь — 200 Ач.
• Три последующих цифры — конструктивное решение и используемые материалы.
• В конце идут три цифры указывают значение одной десятой холодной прокрутки.

Когда вы изучаете маркировку европейского аккумулятора, то должны понимать, что на нём может быть множество дополнительных обозначений, которые производитель наносит на своё собственное усмотрение.

АЗИАТСКАЯ МАРКИРОВКА

На азиатском рынке используют маркировку аккумуляторов стандарта JIS. Стоит признать, что она весьма запутана, и чтобы в ней разобраться, понадобиться время. Само собой, без специальных таблиц обойтись не получится.

Азиатская маркировка аккумуляторов состоит из шести знаков:

• Первые две цифры традиционно указывают на ёмкость. Но вы должны учитывать, что номинальный параметр умножается на корректировочный коэффициент.
• Третий символ — буква. Она указывает на форму аккумулятора и соотношение размеров.
• Два последующих знака — размер в сантиметрах (длина).
• Последний символ имеет всего два значение — R b L. Он указывает на расположение отрицательной клеммы.

Емкость азиатской батареи, которая указана в маркировке существенно ниже европейской.

АМЕРИКАНСКАЯ СИСТЕМА НУМЕРАЦИИ

В Америке при обозначении батарей используется стандарт SAE, но возможны и другие варианты. В данном контексте законодательство США даёт довольно широкий простор для деятельности предпринимателей.

Американская маркировка аккумуляторных батарей выполняется в соответствии со стандартом SAE. Тем не менее могут быть использованы и другие типы маркирования. Традиционно количество символов в номенклатуре шесть (одна буква и пять цифр). Данные символы имеют следующие значения:

• Первая буква указывает на тип АКБ.
• Две первых цифр определяют размер устройства.
• Последние в номенклатуре числа — это значение тока при холодной прокрутке.

Очень часто производители наносят на свои устройства показатель резервной ёмкости. Также на корпусе можно найти, сколько времени занимает снижение напряжения до 10 В. В качестве константы берётся фиксированный показатель тока 25 ампер.

Состав электролита и как правильно сделать

Серная кислота широко используется в современной промышленности для получения электрической энергии (аккумуляторы, батареи, электрические конденсаторы). Что касается состава электролита в АКБ, то соотношение между серной кислотой и дистиллированной водой следующее:

• сама кислота – 30%;
• дистиллированная вода – 70%.

Именно такая субстанция эффективным образом взаимодействует со свинцовыми пластинами. При этом особого внимания заслуживает плотность электролита, на что непосредственным образом оказывает влияние серная кислота. У концентрированной она достигает показателя в 1,83 г/см3. Добавлением дистиллированной воды обеспечивается понижение плотности до нужных пределов – обычно это диапазон 1,23-1,27 г/см3.

Плотность электролита (г/см3)	Напряжение без нагрузки (В)	Напряжение с нагрузкой (В)	Степень заряженности (%)	Замерзание электролита (С)
1,27	12,66	10,8	100	-60
1,26	12,6	10,66	94	-55
1,25	12,54	10,5	87,5	-50
1,24	12,48	10,34	81	-46
1,23	12,42	10,2	75	-42
1,22	12,36	10,06	69	-37
1,21	12,3	9,9	62,5	-32
1,2	12,24	9,74	56	-27
1,19	12,18	9,6	50	-24
1,18	12,12	9,46	44	-18
1,17	12,06	9,3	37,5	-16
1,16	12	9,14	31	-14
1,15	11,94	9	25	-13
1,14	11,88	8,84	19	-11
1,13	11,82	8,68	12,56	-9
1,12	11,76	8,54	6	-8
1,11	11,7	8,4	0,0	-7

Знать этот параметр необходимо для понимания порога замерзания электролита. При плотности в 1,11 г/см3 субстанция замерзает уже под воздействием относительно небольшого холод: -7 °C. У рекомендованных значений порог этот существенно отличен – от -58 °C до -64 °C. А можно ли самому сделать электролит?

Да, это действительно возможно, только действовать необходимо с предельной осторожностью. И поскольку предстоит иметь дело с серной кислотой высокой концентрации, то такая работа представляет определенную опасность

Необходимо позаботиться о защите рук, тела, органов дыхания.

Собственно в том, чтобы самостоятельно приготовить электролит для АКБ, нет ничего сложного – смешать серную кислоту с дистиллированной водой, соблюдая пропорцию. Стоит заметить, что обычна вода из-под крана для таких целей не подходит, поскольку содержит большое количество разных примесей, которые негативным образом воздействуют на свинцовые пластины.

Собственно сами ингредиенты:

• Серная кислота (плотность должна быть 1,83 г/см3 или более, но не менее).
• Дистиллированная вода.
• Любая фарфоровая посуда.

Пропорции кислоты и воды нам известны – 30% и 70% соответственно. При этом важен характер подхода к производству – оптимально кислоту добавлять в воду, а не наоборот. Также стоит учесть, что при их смешивании будет выделяться очень много тепловой энергии и по этой причине недопустимо использовать стеклянную посуду – она просто лопается. Когда температура электролита упадет, его можно перелить в стеклянную емкость или тару из пластика.

После того как жидкости будут соединены, следует замерить плотность ареометром. Если показатели соответствуют допустимому пределу, электролит готов к эксплуатации. Но такое приспособление имеется далеко не у каждого водителя, а поэтому пригодится следующая подсказка плотности электролита (из расчета на 1 литр дистиллированной воды):

• при 1,23г/см3 – 280г;
• при 1,25г/см3 – 310г;
• при 1,27г/см3 – 345 г;
• при 1,29г/см3 – 385 г.

Собственно на этом работа и заканчивается. Тем, кто проживает в средней полосе России, следует придерживаться плотности – 1,27 г/см3. При этом для зон с холодным климатом (до -30 °С) допустимый показатель составляет 1,26-1,28 г/см3, а жарких субтропических районов – 1,24-1,26 г/см3. Пределы плотности от 1,27 г/см3 до 1,29 г/см3 актуальны для тех регионов, где зима свирепствует до -50 °С.

Что нужно знать при покупке нового аккумулятора

Дополнительная подготовка перед покупкой лишней не будет. Аккумуляторная батарея – ответственная деталь, поэтому, прежде чем ставить ее в автомобиль, ее проверяют.

Осмотр и проверка АКБ

Расположение клемм

Как проверяют новые аккумуляторы:

• смотрят, когда он был сделан. АКБ – это не обычная батарейка, поэтому, когда она хранится на складе, даже в сухих и теплых условиях, расходует рабочий ресурс. Лучше выбирать деталь, с момента изготовления которой прошло не больше шести месяцев;
• учитывают габариты, чтобы он «встал» в посадочное место. Разница в 2 – 3 см может быть существенной, поэтому идя за новой батареей, стоит узнать геометрические параметры старой;
• смотрят, как расположены клеммы. «Плюс» и «минус» могут находится с разных сторон АКБ. И, если подводящий кабель короткий, то с подключением могут быть сложности.

Алгоритм проверки:

1. При помощи мультиметра и нагрузочной вилки. Взяв мультиметр, его переводят в режим измерения постоянного напряжения. Щупы прибора подводятся к клеммам аккумулятора. Нормой считается параметр – 12,7 В (может быть меньше, например, 12,5 В). Если больше – лучше присмотреться к другой детали. На нагрузочной вилке должно показывать не меньше 9 В.
2. Ставят на автомобиль. Прежде чем установить аккумулятор, проверяют, нет ли утечки тока в бортовой электросети машины. Если все в порядке, то двигатель запустится быстро, с номинальной частотой вращения стартера.

Если в ходе проверки неисправностей обнаружено не было, то АКБ можно брать, ставить и ездить. Не будет лишним сверится с гарантийным сроком. Он должен быть не меньше одного года.

Тестирование аккумуляторной батареи

Вольтметр

Покупая АКБ, есть вероятность, что он долго лежал на складе. Допустимым сроком хранения этой детали считается один год. Но, даже если с момента изготовления прошло шесть месяцев, лучше отказаться от покупки.

Чтобы узнать примерный уровень заряда батареи, используют вольтметр. Полностью заряженная АКБ имеет напряжение 12,6 – 12,9 В. Если показывает меньше 12,5, значит, она требует подзарядки. Полноценная зарядка нужна в запущенных случаях, когда прибор выдает напряжение 11,9 В.

Проверка нагрузочной вилкой – рабочий, но не объективный способ. Дело в том, что в автомагазинах могут использовать вилку, рассчитанную на токи 50 – 70 А, и проверять ею АКБ на 100 А/ч.

Также можно замерить уровень и плотность электролита, содержащегося в корпусе. Это делают прибором – ареометром.

Устройство и электрохимические типы

Главный принцип работы АКБ – постоянная химическая реакция для накопления, отдачи и восстановления электрического тока. Наиболее популярная и востребованная схема – погруженные в водный раствор серной кислоты (электролит) металлические пластины, изготовленные из губчатого свинца (Pb) и его диоксида (PbO2).

Они чередуются и физически разделены сепараторными перегородками. Диоксид свинца обладает сильными окислительными свойствами, изначально несет положительный заряд (анод) и обеспечивает стабильную отдачу энергии под нагрузкой. Отрицательно заряженный свинцовый электрод (катод) поддерживает общую реакцию электролитического растворения металлов и способствует эффективному восстановлению емкости при подключении зарядного тока.

Важно знать, что стандартная автомобильная батарея на 12В – это комплектное устройство, которое состоит из 6 самодостаточных аккумуляторов по 2В («банок»), которые последовательно соединены в единую энергосистему для получения суммарного напряжения. Выход из строя одного элемента нарушает общую работоспособность

Обслуживаемые модели дополнены крышками на каждой банке для контроля уровня электролита и долива воды. Малообслуживаемые изготовлены по технологиям SMF (герметично запечатанный) и VRLA (клапан для стравливания избыточного давления).

Заключение

С развитием технических возможностей происходит развитие всей элементарной базы техники, включая аккумуляторные батареи. Появляются новые виды, включая экзотические, например, начинается производство полимер-углеродных гибких батарей, заменяющих традиционные ионно-литиевые. Поэтому информация описанная статьей не окончательна, она только рассказывает об основных, используемых сейчас, видах аккумуляторов.

https://www.youtube.com/watch?v=bPmPqHtMSskVideo can’t be loaded because JavaScript is disabled: Основные параметры автомобильных аккумуляторов (https://www.youtube.com/watch?v=bPmPqHtMSsk)