Устройство, назначение и функционал аккумулятора

Поделиться:

Общие сведения

Основная функция аккумулятора – подавать электричество на свечи зажигания для запуска двигателя. Также работает как стабилизатор напряжения и дополнительного источника питания для электрических приборов при выключенном двигателе.

Аккумулятор — электрохимический прибор, он не хранит электрическую энергию, а производит ее в результате реакции химических элементов. Два разнородных металла в виде пластин помещаются в кислотную среду. При подключении потребителей электроэнергии, между пластинами возникает разность потенциалов, и вырабатывается электрический ток.

Аккумуляторы

Основная функция аккумулятора – подавать электричество на свечи зажигания для запуска двигателя. Также он работает как стабилизатор напряжения и дополнительного источника питания для электрических приборов при выключенном двигателе. Количество электроэнергии, которую аккумулятор производит - ограничено.

Назначение:

• Двигатель не работает. Подает электрический ток на источники света, радио и другие электрические системы.

• Двигатель заводится. Электрический ток от аккумулятора подается на свечи зажигания, чтобы запустить двигатель.

• Двигатель запущен. Аккумулятор действует как стабилизатор напряжения, когда генератор выдает напряжение больше требуемого. В случае, когда генератор не справляется с нагрузкой, аккумулятор восполняет недостаток напряжения и используется как альтернативный источник питания для электрических приборов.

Купить аккумулятор

Демо-пример курса от Учебного Центра auto3n:

Учебный центр Auto3N представляет курсы для обучения специалистов по продаже автозапчастей. Пройдите вебинары, тренинги и электронные курсы, и проверьте знания по тестам.

Посмотреть курсы

Устройство аккумулятора

1.Корпус: ёмкость, в которой находятся все элементы аккумулятора. В основном корпус изготавливается из термостойкого и ударопрочного полипропилена. Иногда корпус делают полупрозрачным, чтобы проверять уровень электролита без снятия крышки и вентиляционных колпачков.
2.Крышка: закрывает верхнюю часть корпуса. Имеет выходы для клемм, вентиляционные отверстия для отвода газов и обслуживания батарей — проверки электролита и добавления воды.
3. Пластины: ток создается реакцией химических элементов пластин двух видов: положительной и отрицательной. Металл в виде пасты наносится на решетчатый каркас. Чтобы произвести напряжение нужной величины, в аккумуляторе устанавливают поочередно несколько решеток разной полярности. Решетки разделены сепараторами. Положительные пластины состоят из диоксида свинца и имеют темно-коричневый цвет. Отрицательные пластины состоят из чистого пористого свинца, который также называется губчатым свинцом, и имеют серый цвет.
4. Сепараторы: тонкие пористые изоляторы, которые помещаются между решетками положительных и отрицательных пластин. Сепараторы не дают соприкасаться решеткам, тем самым предотвращают короткое замыкание. Сепараторы изготавливаются из бумаги с полимерным покрытием, пористой резины, стекловолокна или вспененного пластика.
5. Ячейки или банки: пластины и сепараторы образуют ячейку, которая является 2,1-вольтовой батареей. Ячейки также называют банками. Обычно аккумуляторы содержат 4 положительных и 5 отрицательных пластин на одну ячейку, но в некоторых новых аккумуляторах число пластин одинаково. В аккумуляторе на 12 Вольт располагается 6 последовательно соединенных ячеек, которые производят 6 × 2,1=12,6 Вольт.
6. Клеммы: металлические клеммы располагаются на крышке корпуса. К ним присоединяются кабели, которые подключают аккумулятор через положительную клемму к электрической системе автомобиля и к земле через отрицательную.
7. Электролит: пластины помещаются в электролит — смесь серной кислоты и дистиллированной воды. Полностью заряженная батарея будет содержать около 36% кислоты и 64% воды. Вещества электролита химически реагирует с активными веществами пластин, при этом создается электрический ток. При разряде количество серной кислоты в растворе уменьшается, а воды увеличивается. При заряде, количество серной кислоты восстанавливается до прежнего уровня.

Полярность

Аккумуляторы, произведенные в разных странах, отличаются по расположению положительных и отрицательных клемм. Если установить на автомобиль аккумулятор с обратным расположением клемм, то можно повредить батарею и электрические системы автомобиля.

Срок эксплуатации и циклы заряд-разряд.

Срок эксплуатации аккумулятора определяется количеством циклов заряд-разряд, а не временем. Единого срока эксплуатации аккумуляторов нет, производители указывают срок эксплуатации, исходя из технических характеристик конкретно этой модели аккумулятора. Этот показатель зависит от условий эксплуатаций: чем глубже разряжается батарея, тем меньше циклов возможно воспроизвести.

Характеристики циклов заряд-разряд приводятся до момента сохранения 60% изначальной емкости. Например, производитель приводит количество циклов 600 при 60% разряде. Значит, через 600 идеальных циклов заряд-разряд (т.е. при температуре 20С) полезная емкость аккумулятора будет 60% от начальной. При такой потере емкости уже рекомендуется замена аккумулятора.

Для AGM аккумуляторов срок службы обычно указывается 12 лет и максимальное число циклов 1200 при разряде на 20%. В год получается 100 таких циклов, в месяц - около 8.

Срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов варьируется от 300 до 3000 циклов.

Рекомендуется не превышать степень обычного разряда аккумулятора более чем на 20-30%, а глубокого – на 70%.

Особенности работы аккумулятора в зимнее время.

При холостом режиме зимой, например, в пробке, аккумулятор быстро разряжается. Фары, вентиляторы, обогреватели стекол забирают больше тока, чем вырабатывает генератор. Поэтому на 30 минут в пробке нужно 20 минут езды, чтобы восстановить аккумулятор.

Признаки неисправной батареи:

• Преждевременное снижение уровня электролита. Означает, что пластины сульфатируются, и во время зарядки вода в электролите превращается в отдельные газы водорода и кислорода.

• Чрезмерная коррозия кабелей или соединений аккумуляторной батареи. Коррозия более вероятна, если батарея сульфатирована. Когда батарея заряжается, кислотные пары вытесняются из вентиляционных отверстий и оседают на кабелях аккумулятора, иногда на отсек под аккумулятором.

• Двигатель работает медленней нормального режима. Когда емкость батареи снижается из-за износа или повреждения, аккумулятор не может обеспечить необходимый ток для запуска двигателя, особенно в холодную погоду.

Причины поломок аккумуляторов:

1. Низкий уровень электролита. При низком уровне электролита сульфаты затвердевают и сопротивляются химическому действию. Уровень электролита снижается из-за утечек в корпусе, превышения мощности при зарядке или редкому сервису – редко доливали воду.

2. Вибрация. Аккумулятор удерживается на месте дополнительными креплениями, который предотвращает вибрацию. Чрезмерная вибрация ослабляет соединения, повреждает корпус и внутренние компоненты.

3. Полный цикл заряда-разряда. Не следует допускать полной разрядки аккумулятора. Повторяющиеся циклы полной разрядки и полной зарядки аккумулятора ведут к потери активных веществ с положительной пластины и снижает срок эксплуатации аккумулятора.

4. Коррозия. Пары электролита и конденсат от выделения газа из электролита приводит к коррозии выводов аккумулятора, клемм и соединений. Коррозия увеличивает электрическое сопротивление, создает утечку тока и снижает эффективность зарядки.

5. Чрезмерная зарядка. При чрезмерной зарядке образуются пузырьки газов и аккумулятор может «вскипеть». Газообразование снижает количество активных веществ в пластинах и способствует быстрому расходу воды. При это выделяется тепло, которое деформирует пластины.

6. Высокая температура. Тепло от чрезмерной зарядки или от двигателя уменьшает рабочий срок аккумулятора.