Автоакумулятори: характеристики, типи, види

— Стартерний. Акумулятори, призначені для запуску двигунів внутрішнього згоряння — а саме для прокручування стартера, звідси і назва. Струми при запуску двигуна стартером досить високі; відповідно, акумулятори цього типу конструюються з розрахунком на можливість видавати великий струм розряду. При цьому деякі моделі можуть застосовуватись і в якості тягових (див. нижче)

— Тяговий. Акумулятори, призначені в основному для забезпечення тяги електродвигунів в електромобілях і...гібридах. Крім того, такі батареї можуть застосовуватися також в якості запасного джерела енергії в домашньому освітленні та інших аналогічних системах. На відміну від стартерной, тягова батарея працює постійно і на відносно невисоких струмах, що враховується в конструкції. Тому застосовувати подібні батареї в якості стартерних не можна — це може призвести до аварії і навіть загоряння.

— Мотоцикл. Акумулятори, призначені для використання на мототехніці. Мають невеликі габарити, що зумовлено, з одного боку, відносно малою кількістю місця для їх розміщення і більш суворими, ніж у автомобілів, вимог до ваги, а з іншого — меншими навантаженнями при пуску мотоциклетних двигунів, меншою кількістю бортової електроніки і, відповідно, більш м'якими вимогами до ємності та ряду інших характеристик. Також мотоциклетні акумулятори робляться максимально с...тійкими до коливань та переворотів. Можуть мати напругу 6 або 12 В.

— Авто. Акумулятори, призначені для використання в легкових автомобілях і легких вантажівках. Мають середні розміри і стандартну напругу 12 В, а ось ємність може значно розрізнятися; докладніше див. «Ємність батареї»

— Вантажівка (автобус). Акумулятори, розраховані на використання в автобусах, важких вантажівках, тракторах, комбайнах та іншому транспорті аналогічної вагової категорії. Мають велику ємність (зазвичай не менше 100 Агод, детальніше див. «Ємність батареї»), оскільки цей клас транспорту несе досить «ненажерливу» бортову електроніку, а запуск двигуна пов'язаний з великими навантаженнями і потребує значних енерговитрат. Напруга в цьому класі може досягати 24 В, проте на сьогоднішній день такі моделі практично вийшли з ужитку, і більшість вантажних акумуляторів видають традиційні 12 В.

— Водний транспорт. Акумулятори, призначені для застосування на водному транспорті — в основному катерах і важких моторних човнах. Виділяються перш за все підвищеним захистом від попадання вологи, а також інших негативних впливів, пов'язаних з перебуванням на водному транспорті — зокрема, сильних вібрацій, які можуть скинути клему або пошкодити батарею, а також нахилів (аж до того, що деякі моделі штатно допускають установку «на боці», під кутом 90°). Самі клеми, власне, нерідко виконуються у спеціальному «човновому» форматі (див. нижче), хоча зустрічаються варіанти з більш традиційними контактами.

— Допустимий. Обслуговуваними бувають тільки класичні свинцево-кислотні акумулятори (див. «Тип»): їх легко виділити навіть зовні — за наявності знімних пробок, які дають доступ до внутрішніх ємностей з електролітом. Останній являє собою суміш сірчаної кислоти з водою, і при кожній зарядці деяка частина цієї води «википає» (розкладається на кисень і водень і випаровується). Особливо інтенсивно це відбувається при перезаряді або зарядці н...а підвищеній напрузі. Обслуговування акумулятора полягає в періодичному поповненні запасів води в електроліті — без цього зниження його рівня призводить до пошкодження пластин через контакту з повітрям, що непоправно погіршує характеристики батареї. У середньому обслуговування потрібно проводити 1-2 рази на рік (15-20 тис. км пробігу для легкового авто) і ці терміни зазвичай збігаються з термінами планового ТО. Проте це значення може відрізнятися в залежності від особливостей як самого акумулятора, так і його експлуатації; більш детальна інформація зазвичай міститься в інструкціях до конкретних моделей. «Дозаправка» повинна проводитися виключно дистильованою водою, тому що навіть відносно невелика кількість сторонніх домішок може пошкодити пластини.

— Необслуговувані. Як випливає з назви, такі акумулятори не вимагають обслуговування, описаного вище; це досягається рядом способів, зокрема затокою електроліту з запасом на весь термін служби або використанням гелю (див. «Тип»). При явних перевагах за рахунок зручності у використанні, необслуговувані акумулятори водночас мають один недолік: вони набагато більш чутливі до глибокого розряду (знижується ємність), а, відповідно, гірше переносять холоду і тривалі простої.

Форм-фактор описує загальні особливості конструкції акумулятора, насамперед спосіб встановлення клем та їх розміри, а також габарити самої батареї.

— Європейський. Відмінною рисою європейських акумуляторів є клеми, трохи втоплені в корпус. За рахунок цього цей форм-фактор вважається більш безпечним, ніж азіатський — нижче ризик короткого замикання при падінні акумулятора на провідну поверхню або при попаданні на нього металевого предмета. Крім того..., самі клеми зазвичай виконані у вигляді конусів Euro (детальніше див. нижче). Що ж стосується габаритів, то у європейських батарей більше глибина і менше висота, ніж у азіатських. Як випливає з назви, цей форм-фактор зустрічається в автомобілях європейських виробників, переважно легкових.

— Азіатський. Азіатські акумулятори легко визначити за клем, що виступають над верхньою частиною корпусу; також ці клеми можуть бути помітно тонше європейських, оскільки в багатьох моделях використовуються конуси JAP (хоча і не у всіх). Якщо порівнювати за розмірами, то «азіати» вище і тонше «європейців» (точніше, у них менша глибина). Даний варіант популярний у японських і корейських автовиробників, а також досить широко поширений серед вантажних авто.

— Американський. Досить рідкісний на наших дорогах форм-фактор — внаслідок того, що авто американських виробників найчастіше постачаються до нас у вигляді модифікацій, адаптований під Європу чи Азію; оригінальні версії зустрічаються нечасто. Легкові акумулятори даного форм-фактора мають гвинтові клеми «USA» (див. «Клеми»), розташовані не на кришці, а на передній стінці корпусу. При цьому випускаються як «чисто американські», так і комбіновані батареї, які мають, крім пари клем USA на передній стінці, ще й більш звичні вітчизняним водіям контакти на кришці. А у вантажних акумуляторах даного форм-фактора клеми зазвичай встановлюються на кришці, у лівому бічному розташуванні.

При виборі акумулятора має сенс уточнити, який форм-фактор є оптимальним для Вашого авто: невідповідність за цим параметром може викликати проблеми з сумісністю аж до повної неможливості установки батареї.

Серед автоакумуляторів зустрічаються свинцево-кислотні, удосконалені свинцево-кислотні (EFB), кальцієві (Ca-Ca), гібридні, з абсорбованим електролітом (AGM), гелеві, літій-іонні (Li-Ion) та літій-залізо-фосфатні(LiFePO4). Докладніше про них: <...br>
— Свинцево-кислотний. Найбільш популярний на сьогоднішній день тип. У широкому розумінні всі сучасні автомобільні акумулятори є свинцево-кислотними, оскільки їх конструкція заснована на поєднанні електродів зі сполук свинцю і електроліту, роль якого грає розбавлена водою сірчана кислота. Проте в даному разі мається на увазі класичний тип батарей, у яких використовується звичайний рідкий електроліт. Їх широке розповсюдження обумовлено простотою конструкції і невисокою вартістю в поєднанні з характерними для всіх свинцево-кислотних батарей хорошими показниками ємності і пускових струмів (див. нижче), а також стійкістю до низьких температур (у порівнянні з іншими типами акумуляторів).

– Кальцієвий (Ca-Ca). Різновид акумуляторних батарей зі свинцевими пластинами, які леговані кальцієм у пропорції не більше ніж 0.1 % від загальної маси електрода. Переваги кальцієвих АКБ перед однолітками – тривалий експлуатаційний ресурс, підвищена міцність пластин та їх мала товщина, конструкція, що малообслуговується або необслуговується. Акумулятори Ca-Ca спокійно переносять підвищену напругу до 14.8 В і характеризуються низьким рівнем саморозряду. Згубним для таких моделей може виявитися лише глибокий розряд АКБ, в ході чого сульфат кальцію, що утворюється, закупорює пори пластин і практично не розчиняється в електроліті. За один раз розряджений кальцієвий акумулятор втрачає до 20% від початкової ємності, відновити яку неможливо.

– Гібридний. Акумуляторні батареї з позитивним електродом, який виготовлений за однією технологією, а негативним – за іншою. Зустрічаються такі різновиди «гібридів»: аргентум-кальцієві, карбоново-кальцієві, карбоново-свинцеві, олов'яно-кальцієві тощо. Різні метали вводяться в схему будови акумулятора для забезпечення стійких робочих параметрів АКБ. Зокрема, деякі з них є гарантами стійкості джерела живлення до глибокого розряду, інші націлені на низький саморозряд батареї. Найбільшого поширення набули кальцієві «гібриди», що позначаються маркуваннями Calcium Plus або Ca+. В цілому ж гібридні акумулятори несуть тавро Hybrid.

– Свинцево-кислотний (EFB). Вдосконалений підвид свинцево-кислотних АКБ з більш тривалим експлуатаційним ресурсом, високим ступенем безпеки і конструкцією, що практично не потребує постійного обслуговування. Абревіатура EFB розшифровується як Enhanced Flooded Battery, що означає «Покращена батарея з рідким електролітом». Відмітна риса технології EFB – товсті пластини з чистого свинцю без усіляких домішок. Позитивні пластини в конструкції АКБ загорнуті в спеціальні «пакети» з мікроволокна, яке вбирає і утримує рідкий електроліт. Як наслідок, запобігається інтенсивне опадання активної речовини і значно сповільнюється процес сульфатації при глибокому розряді акумуляторної батареї. А за рахунок однорідної структури електроліту (перемішується при природному русі автомобіля) підвищується загальний термін служби свинцево-кислотних акумуляторів EFB і збільшується швидкість зарядки.

— Абсорбований електроліт. Ще один різновид свинцево-кислотного акумулятора, відомий також під абревіатурою AGM. Головну особливість конструкції описує сама назва: в таких батареях простір між пластинами заповнений не рідиною, а мікропористим пластиком, який просочений власне електролітом (водним розчином сірчаної кислоти). Така конструкція має ряд переваг перед класичною: так, AGM батареї не потребують обслуговування (див. «Обслуговування») і практично не виділяють газів при зарядці (кисень і водень, що утворюються, рекомбінируються всередині самої батареї), стійкі до тряски і добре підходять для систем start-stop (див. «Підтримка start-stop»). Їх недоліками є висока чутливість до підвищеної напруги при зарядці, необхідність спеціального зарядного пристрою (звичайні підходять погано), а також висока ціна.

— Гелевий. Різновид свинцево-кислотних акумуляторів, у яких електроліт є не рідким, а сгущеним до стану гелю. Така конструкція дає низку переваг у порівнянні з класичним варіантом (див. вище): більша кількість циклів заряду-розряду (а значить, довший термін служби); мінімум витоку електроліту і супутніх газів; немає необхідності в обслуговуванні (див. «Обслуговування»); стійкість до глибоких розрядів і коливань температури тощо. З іншого боку, і коштують такі батареї відчутно вище.

— Літій-іонний (Li-Ion). Літій-іонна технологія першопочатково застосовувалася в батареях для портативних гаджетів на зразок мобільних телефонів, проте такі акумулятори використовуються все ширше, і з недавніх пір стали застосовуватися і в транспорті. Першим типом транспорту, де використовується Li-Ion технологія, стали мотоцикли. З переваг таких батарей перед більш традиційними різновидами можна відзначити менші габарити і вагу, здатність видавати високі пускові струми і заряджатися високими струмами (останнє значно зменшує час зарядки), а також велику кількість циклів заряду-розряду і тривалий термін зберігання. Крім того, такі акумулятори містять мінімум шкідливих речовин, не використовують кислоти і важкі метали, а деякі моделі навіть прямо позиціонуються як абсолютно нешкідливі для навколишнього середовища. Головний недолік літій-іонних моделей — досить «кусюча» ціна.

– Літій-залізо-фосфатні (LiFePO4). Такі батареї фактично є модифікацією літій-іонних (див. відповідний пункт), розробленою для усунення деяких недоліків оригінальної технології. Примітні насамперед високою надійністю та безпекою: ймовірність «вибуху» батареї при перевантаженні зведена практично до нуля, та й загалом LiFePO4 без проблем справляються з високими піковими навантаженнями. Крім того, вони досить стійкі до холоду та тримають робочу напругу майже до самого розряду. Головним недоліком цього типу є трохи менша ємність.

Конструкція клем акумулятора. Від цього параметра залежить насамперед сумісність з тією чи іншою моделлю авто — різні автовиробники застосовують різні системи підключення батарей. Відзначимо, що деякі типи клем можуть працювати з «нерідними» дротами; однак подібне підключення має низку «підводних каменів», і тому користуватися їм варто тільки в крайніх випадках і тільки ознайомившись з усіма технічними нюансами.

— Конус (Euro). Контакти у формі зрі...заних конусів, що не мають жодних власних затискачів — роль кріплень при підключенні такого акумулятора грають хомути на відповідних дротах бортової електромережі. Конуси, зазвичай, «втоплені» в кришку акумулятора. Вони мають стандартний діаметр: для верхньої частини плюсового контакту він становить 19,5 мм, мінусового — 17,9 мм. Клеми Euro використовуються в автомобілях вітчизняних і європейських виробників.

— Тонкий конус (JAP). JAP — скорочення від Japan. Відповідно, батареї з подібними клемами застосовуються переважно в машинах від виробників з Японії та інших азіатських країн (тому для таких клем використовується також термін Asia). Їх конструкція багато в чому схожа з описаним вище Euro, однак конуси JAP виступають над кришкою і мають менший діаметр 12,7 мм і 11,1 мм для «+» і «-» відповідно. За рахунок цього такі акумулятори фізично також сумісні з більшістю машин під Euro, оскільки затискачі на дротах часто робляться регульованими; крім того, випускаються і найпростіші перехідники, що надягаються на «азіатські» клеми і збільшують їх розмір до «європейських». А ось поставити «євробатарею» на авто з JAP без заміни кріплень або використання досить складних перехідників не можна.

— Гвинтові (USA). На відміну від конусів, подібні клеми самі являють собою затискачі, засновані, відповідно з назвою, на використанні гвинтів. Дроти під них оснащуються спеціальними контактними пластинами (у формі кільця або букви U), які надягаються на штифти з різьбленням; в крайньому випадку можна обійтися взагалі без таких пластин, затиснувши в кріпленні зачищені і загнуті кінці дротів. Такі контакти використовуються переважно в авто американських виробників.

— Під болт (мото). Клеми, розраховані на використання контактів у вигляді болтів: такий болт, з'єднаний з дротом, просовується в отвір клеми і фіксується гайкою. Подібне кріплення може використовуватися в акумуляторах різних призначень (див. вище), проте в даному випадку, згідно з назвою, маються на увазі лише «мотоциклетні» різновиди подібних клем, що встановлюються у відповідних моделях батарей.

— Під болт (човнові). Болтові клеми, аналогічні за принципом дії описаним вище мотоциклетним, проте застосовуються в водному транспорті і акумуляторах під такий транспорт (див. «Призначення»).

— Пелюсткові.Мають форму «пелюстки» і представлені швидкознімним з'єднанням за принципом «тато і мама». Такі роз'єми хороші тим, що немає необхідності додатково затискати і фіксувати контакт болтом/гайкою. Як правило, на самому акумуляторі знаходиться штекер «тато» – звичайна пластина, схожа на пелюстку. Клема пелюсткового типу легко надягається і знімається, забезпечуючи при цьому досить надійний контакт. Акумулятори з пелюстковими клемами відрізняються високою надійністю і довговічністю.