Аккумуляторы для больших внедорожников
Высокая энергия
Текст: Евгений Константинов
Фото: Андрей Каменев, Александр Давидюк, Ирина Королева
Согласитесь, мало кому придет в голову назвать аккумуляторную батарею символом покорения бездорожья. Это же не хай-джек, не грязевая резина и не электрическая лебедка. Стоп! А что у нас приводит в действие последнее из перечисленных устройств? Только не говорите, что штурман. А стартер при двадцатиградусном морозе тоже штурман крутить будет? То-то же. В общем, пришло время попробовать по-свойски разобраться с этими скромными тружениками Ее Величества ЭДС.
Для машины с большим объемом двигателя (а, следовательно, с энергоемким стартером) и мощной лебедкой абы какая АКБ не подойдет. Но от чего отталкиваться при выборе? От цены, размера, марки? Предлагаете в качестве «печки» номинальную емкость в ампер-часах? Но это тоже косвенный показатель, который некоторые производители вообще игнорируют при маркировке. Что же касается специалистов, то они считают наиболее значимой характеристикой АКБ пусковой ток. Чем он больше, тем батарея мощнее. Но и тут путаницу вносит разнобой международных и национальных стандартов измерения этого тока и маркировки аккумуляторов, из-за чего одна и та же цифра может относиться к батареям, различающимся по характеристикам в разы.
600 кг электродвижущей силы
Рост мощности батареи влечет за собой увеличение не только ее габаритов, но и требований к генератору и стартеру в связи с увеличивающимися токовыми нагрузками на них. Конечно же, и крепление АКБ, и генератор со стартером можно поменять. Но сейчас речь не об этом.
Для большинства серийных внедорожников рекомендованы АКБ с номинальной емкостью 75 Ач и пусковым током порядка 600–700 А по стандарту EN. Но так как мы пытались охватить все сегменты рынка (от самых дешевых отечественных до высокотехнологичных специализированных офф-роудных батарей), то в итоге диапазон характеристик аккумуляторов оказался несколько шире.
Для теста мы отобрали 16 моделей, представленных в 32 изделиях (по два образца для достоверности результатов и подстраховки). Общая масса тестового материала составила 595,75 кг!
| Технические данные участвующих в тесте батарей | |||
| Емкость номинальная (резервная) — Пусковой ток — Габариты — Масса — Особенности — Цена | |||
 |  | ||
| Optima D 34/78 55 Ач Резерв. емк. 120 мин ССА 750 А 260х175х195 мм 20,1 / 20,2 кг AGM, 4 клеммы 7400 руб. | Mutlu Mega 75 Ач EN 680 А 280х175х190 мм 18,45 / 18,9 кг Ca, индикатор заряда 2500 руб. | ||
 |  | ||
| Pro Comp HDX orbital Резерв. емк. 95 мин ССА 770 А 260х173х205 мм 17,7 / 17,75 кг AGM, 4 клеммы 6500 руб. | Inci Aku 75 Ач EN 600 А 275х175х190 мм 17,65 / 17,85 кг Ca/Са, индикатор заряда 2200 руб. | ||
 |  | ||
| Pro Comp HDX orbital Резерв. емк. 95 мин ССА 770 А 260х173х205 мм 17,7 / 17,75 кг AGM, 4 клеммы 6500 руб. | «Титан» Arctic 75 Ач EN 680, А 275х175х190 мм 20,1 / 20,2 кг Ca/Са, индикатор заряда 1950 руб. | ||
 |  | ||
| American 850 Емкость не указана CCA 850 A 285x190x190 мм 20,45 / 20,5 Ca/Ag, индик. заряда 3600 руб. | «Титан» 75 Ач DIN 400 А 275х175х190 мм 19,2 / 19,3 кг Ca/Са, индикатор заряда 1800 руб. | ||
 |  | ||
| American 105D31L Емкость не указана ССА 700 А 300х175х220 мм 21,0 / 21,05 кг Ca/Ag, индик. заряда 3200 руб. | Prestolite 575.31 75 Ач EN 570 А 275х175х190 мм 16,8 / 16,9 кг 1600 руб. | ||
 |  | ||
| Deka 7AG35MF Емкость не указана ССА 590 А 225х175х220 мм 15,2 / 15,3 кг Ca/Ca, пробки вклеены 3100 руб. | Jenox 080616 80 Ач Пусковой ток не указан 275х175х190 мм 19,35 / 19,5 кг 1500 руб. | ||
 |  | ||
| Bosch Silver 74 Ач EN 680 А 275х175х190 мм 18,55 / 19,0 кг Ca/Ag, без пробок 2900 руб. | ЗиД-75 75 Ач DIN 450 А 273х175х190 мм 17,85 / 17,9 кг Индикатор заряда 1450 руб. | ||
 |  | ||
| Varta Blue Dynamic 74 Ач EN 680 А 275х175х190 мм 18,15 / 18,45 кг Ca/Ag, без пробок 2800 руб. | Zubr 6СТ-72А3 72 Ач EN 600 А 245х175х190 мм 17,4 / 17,65 кг 1350 руб. | ||
Значение емкости и пускового тока даны производителями батарей.
Все остальные характеристики — замеры ORD.
Цены указаны средние рыночные (по состоянию на октябрь)
Разноцветная экзотика
Аккумуляторы с цилиндрическими банками и спиральными электродами называют в обиходе гелевыми, но правильно их именовать AGM-батареи. Наиболее известны изделия двух американских марок – Optima и Pro Comp (у последней нет собственного аккумуляторного производства, и под ее лейблом продается продукция концерна Exide). Обе фирмы предлагают любителям офф-роуда по две модели – мощную стартерную и выносливую лебедочную (различаются по цвету крышки: у первых – красная, у вторых – желтая). Чтобы выяснить разницу между марками и типами, мы выбрали Optma D 34/78 и два варианта Pro Comp HDX Orbital Super.
Специальные внедорожные батареи выпускает и компания Deka. Их главная особенность – миниатюрные размеры и легкость при большой мощности и токоотдаче. Подобранный в магазине под наши «цифры» аккумулятор этой марки оказался настолько меньше и легче всех остальных, что мы даже усомнились, не напутали ли чего продавцы. Но нас уверили, что все правильно, и для «дизельного Isuzu Trooper с лебедкой Come Up 9000» (наш стандартный ответ на вопрос: «Для какой машины выбираете?») модели 7AG35MF хватит, что называется, «за глаза».
А вот аккумуляторы марки American, напротив, отличаются избыточным весом и нескромными габаритами. Именно по этим причинам их также настоятельно рекомендуют для применения на внедорожниках. Задумавшись о важности размеров, мы взяли две батареи: 105D31L (700А) и 65850 (850А). У меньшей по габаритам оказался заявлен более высокий пусковой ток!
Оставшиеся типы
Лидеры на рынке универсальных АКБ – немецкие марки Bosch и Varta, выпускающие батареи с добавлением серебра в свинцовый сплав плюсовых пластин. Ну что, будем равняться на лидеров? Оба Bosch Silver не вызвали подозрений, а вот Varta Blue Dynamic озадачила… Две батареи, одинаковые по заявленным характеристикам и приобретенные в одном месте, оказались совершенно разными по внешнему виду наклеек на корпусе. Подделка? Небольшое расследование прояснило, что в данном случае обошлось без криминала. Батареи были изготовлены на разных заводах.
Из аккумуляторов среднего ценового уровня мы выбрали популярные у российских автомобилистов турецкие батареи – Mutlu Mega и Inci Aku (одна из торговых марок уже упоминавшегося концерна Exide). Ценовую конкуренцию им составляют российские батареи «Титан». Тут мы выбрали две модели – обычную и предназначенную для особо тяжелых условий эксплуатации Arctic. Чуть дешевле стоят выпускаемые у нас же батареи французской марки Prestolite (модель 575.31). Ну а из низшего ценового диапазона мы выбрали польский Jenox 080616 (новинка российского рынка), традиционный российский ЗиД-75 и белорусский « Зубр» 6СТ-72А3.
Собрав вышеперечисленное богатство, мы отправились в аккумуляторную лабораторию ФГУП НИИАЭ. По нашей просьбе здесь провели целую серию испытаний, включающую как типичные циклы по ГОСТ 959-2002, так и специальные опыты, моделирующие различные ситуации, возникающие в процессе эксплуатации АКБ в условиях бездорожья.
Осетрина второй свежести
Замерив начальную плотность электролита (у всех, кроме AGM-батарей) и напряжение на полюсах, мы выяснили, что ни одну из батарей нельзя считать полностью заряженной. Почти заряженными оказались оба Inci Aku, оба American 700, и одна из батарей из American 850. И еще нюанс – у «арктического Титана» оказалась повышенной до 1,30 плотность электролита, что допустимо лишь в случае эксплуатации батареи зимой в северных районах. А вот при температурах выше нуля такой электролит быстро выводит пластины из строя (его разбавили до требуемых 1,28). Наименее же заряженными к нам в руки попали обе Optima и один красный Pro Comp. Да и три других Pro Comp и две Deka оказались немногим лучше.
Впрочем, первичная заряженность лишь говорит о состоянии АКБ на момент продажи. Чем дольше ждет аккумулятор своей участи, тем сильнее обычно он разряжен. В нашем случае даты выпуска батарей (покупателю их выяснить нелегко – производители шифруют эту информацию, а продавцы априори уверены в свежести товара) подтвердили указанную выше причину различия состояний.
К слову, для сертификационных испытаний по ГОСТ допускаются батареи, выпущенные не более чем месяц назад. Попытавшись найти таковые для нашего теста, мы потерпели фиаско. В лучшем случае нам предлагали «двухмесячные» батареи, а с момента выпуска Optima и Pro Comp и вовсе прошло от девяти месяцев до года.
Чем грозит покупателю «лежалый товар»? Ничем, если он не планирует прямо без подзарядки начинать разматывать лебедку и «вытаскивать застрявший трактор». После длительного хранения батарея в идеале требует зарядки и постепенной «раскачки». Чтобы получить на выходе корректный результат, программу испытаний построили строго определенным образом, наиболее эффективно приводящим «застоявшиеся» аккумуляторы в чувство.
Размер имеет значение
Перед началом цикла требуется проверить резервную емкость батарей в состоянии «как есть». Резервная емкость – один из наиболее важных показателей батареи. Она определяет время, которое бензиновый автомобиль с неработающим генератором сможет передвигаться «дождливой ночью», т.е. с включенными фарами и дворниками. Ток разряда в этом случае принято считать равным 25 А. Результат оказался неутешительным: практически на любом свежекупленном аккумуляторе далеко не уедешь.
Позже, зарядив «под завязку» уже успевшие прийти в себя после двух циклов испытаний батареи, мы вновь провели проверку резервной емкости. Наиболее емкими оказались большие 700-амперные батареи American (они позволяют ехать без генератора чуть менее трех часов). Вторую строчку (с огромным отрывом от третьей позиции) заняли их 850-амперные родственники меньших габаритов. Ну а наименее емкой оказалась миниатюрная Deka (ее результат – час сорок). Выходит, размер и в самом деле имеет значение.
Теперь займемся математикой. Зная, что по ГОСТ батарея номинальной емкостью 75 Ач должна «ехать» 127,5 минут, несложно подсчитать, что на American можно смело клеить табличку 100 Ач, «Титан» Arctic и Bosch превышают заявленные «часы» более чем на 10 пунктов, да и Optima со своими 55 Ач поскромничала – ее емкости хватит на 80 с гаком. А вот Jenox – наоборот, и его было бы правильнее назвать не 80-й, а 74-й батареей.
Мороз и солнце
Между двумя испытаниями на резервную емкость, в соответствии с требованиями ГОСТа, мы провели тест на ток холодной прокрутки по типовой методике европейского стандарта. Этот ток (еще он именуется пусковым) считается самым важным показателем мощности батареи и должен быть обозначен на каждом аккумуляторе. Но одно дело – обозначить, а другое – выдать… Чтобы оценить истинные характеристики батарей, мы заморозили их до -18°С и затем разряжали номинальным током холодной прокрутки (EN) в течение 10 секунд (при этом напряжение не должно упасть ниже 7,5 В). Но на этом издевательство не закончилось. После десятисекундной паузы подопытных продолжали разряжать током 0,6 от EN до напряжения 6 В. По ГОСТ, аккумулятор должен выдержать «вторую часть мерлезонского балета» не менее 1,5 или 2,5 минут в зависимости от условий применения АКБ. Строго говоря, тест не является сравнительным, так как токи разряда для каждой батареи свои, но с учетом сравнения номиналов пускового тока каждой модели он дает наглядное представление о способностях испытуемых.
Но тут стоит оговориться. На «внедорожных» аккумуляторах пусковой ток был обозначен по американскому стандарту, и при более жесткой европейской методике исследования (а именно ее мы применили в этом тесте) номинал следовало бы пересчитать, и цифра бы уменьшилась. Но мы этого делать не стали. Во-первых, существующая на этот случай математическая формула имеет достаточно большую погрешность. А во-вторых, кому больше дано, с тех больше и спрашивают. Для российских же батарей «Титан» и «ЗиД», пусковой ток которых был обозначен по уже не действующему западногерманскому стандарту DIN, величина была пересчитана в EN. Этикетка Jenox умалчивает о пусковом токе как таковом. Поэтому волевым решением начальника лаборатории им было присвоено 600 А. На пробу.
Резервная емкость аккумуляторов, мин.при температуре +25°С и расчет номинальной емкости, Ач
В таблице приведены средние показатели подвум образцам.
При разнице резервной емкости более 10 мин. даны оба значения.
Уже первый цикл испытаний показал, что по пусковому току Optima, оба Pro Comp и Deka имеют огромный запас. Он гораздо больше, чем у всех остальных, но и отдают они этот ток сравнительно недолго. Например, обе Deka, оба желтых и один красный Pro Comp до полутора минут не дотянули. А вот у American (обоих типов) нелишний на бездорожье запас «электрической прочности» укладывается в разницу между EN и ССА (по двум частям испытания они немного не уложились в ГОСТ). Что же до остальных участников теста, то «норматив по напряжению» безоговорочно не сдали «ЗиД» и Jenox. Впрочем, всю группу, в соответствии с методикой, еще ждал «перезачет» через один цикл – после второй оценки резервной емкости.
Повторный опыт показал, что в первый раз AGM-аккумуляторы не полностью «проснулись» после прилавка. А проснувшись, они ушли в еще больший отрыв от всех остальных аккумуляторов по напряжению на 10-й секунде. Правда, при дальнейшем разряде желтые Pro Comp снова не уложились в заветные 1,5 минуты (правда, теперь им не хватило лишь 10 и 7 секунд соответственно). Аккумуляторы Amercan подтвердили прежний результат (при этом один из 700-амперных таки дотянул до 7,53 В и, соответственно, норматив сдал). Что же до «ЗиД» и Jenox, то первый улучшил свои показатели, но совсем чуть-чуть не дотянул до требуемых 7,5 В, чтобы подтвердить 580 А, указанные на этикетке. А вот второй остался при своих. Да, похоже, что «расчетных» 600 А EN для него много. А вот до 2,5 минут не дотянул никто.
Испытание током холодной прокрутки (EN) при -18°C
En, A
В таблице приведены средние показатели по двум образцам
Гуси-лебеди
>После четвертого цикла испытаний по ГОСТ мы сымитировали в лабораторных условиях «езду на лебедке», то есть разряжали каждый аккумулятор током 250 А до напряжения 10,5 В. При этом напряжении лебедка обычно перестает тянуть, так как многократно повышается разрядный ток и аккумулятор «заканчивается». Но на этом значении решено было не останавливаться и продолжать нагружать аккумулятор до 9 В.
Под нагрузкой у всех сразу происходит резкое падение напряжения, но падает оно по-разному, составляя на 30-й секунде от 11,58 В у красного Pro Comp до 10,77 В у Jenox. После этого кривая падения напряжения становится пологой, и линии в большинстве оказываются параллельными. Чем выше линия на графике, тем, соответственно, дольше и активнее аккумулятор крутит лебедку. Ниже 10,5 В напряжение вновь начинает падать быстрее, и кривая постепенно становится все круче.
По форме графика от всех остальных отличаются AGM-батареи. У них напряжение падает медленнее в первой фазе разряда и быстрее – во второй. А затем, ниже 10,5 В, и вовсе обрушивается вниз. Такая характеристика говорит о том, что батареи этого типа обладают меньшим внутренним сопротивлением и лучшей токоотдачей при относительно небольшой номинальной емкости. Для работы с лебедкой это оптимальный вариант, так как подобная характеристика свидетельствует о более высокой стойкости батареи к разряду большим током и, соответственно, большей скорости работы лебедки. Анализируя полученный график и результаты предыдущих тестов, можно сделать и другой вывод: чем больше ток разряда, тем лучше показатели AGM-батареи относительно традиционных. Малое внутреннее сопротивление будет обеспечивать и более быстрый заряд батареи при прочих равных.
Сходную форму во второй и третьей фазах имеют кривые Deka. Но за счет значительной просадки напряжения в начале цикла, эти аккумуляторы показали посредственный результат. А вот оба типа American отличились пологой характеристикой. Сказалась повышенная емкость.
Если же говорить о батареях среднего ценового уровня, то тут в лидеры выбился Bosch, а вслед за ним выстроились «Титаны» и Varta. При этом разница между показателями двух немецких марок, идентичных по конструкции и заводским данным, оказалась весьма приличной – порядка 40 секунд при напряжении 10,5 В.
«Лебедочным током» были протестированы все 32 аккумулятора, и ни одна из пар не показала абсолютно одинаковый результат. Максимальная «вилка» оказалась у красного Pro Comp (почти минута при 10,5 В), что, впрочем, не помешало ему остаться в числе лидеров. Наиболее же стабильными в этом тесте были признаны дуэты Vata и Inci Aku.
Электромобиль
Лебедочный лабораторный тест мы решили продублировать натурными испытаниями. Роль «нагрузки» была возложена на Land Rover Discovery с лебедкой Warn 8000. С заглушенным двигателем и иллюминацией английский внедорожник карабкался на 40%-ный асфальтовый подъем, имитируя выезд заглохшей машины из брода. И так 16 раз – на каждой модели аккумуляторов… Из-за нехватки общей длины троса 9 аккумуляторов прошли тест в две ступени. Методика следующая: при помощи лебедки втаскиваем машину ровно на 20 м, выключаем все потребители, скатываемся и повторяем подъем до полной остановки.
С научной точки зрения, этот тест менее точен, чем идеальная лабораторная модель (нагревающийся в процессе работы двигатель лебедки меняет свое сопротивление и, соответственно, потребляемый ток). Но вместе с тем, его результаты весьма показательны (тем более что они не противоречат лабораторным данным). Как и ожидалось, верхние строки поделили между собой батареи Optima, Pro Comp и American. Тройка лидеров, вырвавшаяся за рамки 30 метров, прилично обогнала всех остальных, 4-е–7-е места оказались заняты очень плотно (от 24,65 до 24,95 м), а затем вновь рассредоточение.
Втаскивание LR Discovery на лебедке Warn 8000 на 40%-ный склон
Все на пол!
Есть в автомобильном народе одно поверье… Говорят, что если разряженный аккумулятор как следует тряхнуть (а тем более уронить), то с его пластин осыплется вся активная масса. Мы решили на практике попытаться опровергнуть это заблуждение, а заодно и проверить механическую прочность корпусов. Итак, каждый из 16 разряженных в лебедочном тесте аккумуляторов мы уронили на бетонный пол с высоты 30–35 см. После этого оценили состояние батарей тестером Midtronics M415. Все батареи оказались живы и здоровы. Воспользовавшись тем, что американский тестер позволяет рассчитать ток холодной прокрутки (EN) на текущий момент, мы сделали и это. Результат показал, что после разряда все аккумуляторы способны до некоторой степени к самовосстановлению, при этом лучшую самовосстанавливаемость демонстрируют именно AGM-батареи.
Состояние батарей после теста падением в разряженном состоянии
Водные процедуры
Герметичность аккумулятора – не самое бесполезное свойство с точки зрения офф-роуда. Для начала нальем в аквариум воды и по очереди опустим туда все батареи. Последовавший замер плотности электролита показал, что лишней воды внутри ни у кого нет.
Напоследок мы разложили все аккумуляторы на столе в перевернутом состоянии. Теоретически полностью герметичными считаются только AGM-батареи (для сброса избыточного внутреннего давления у них предусмотрены газовые клапаны). Остальные аккумуляторы имеют более свободное сообщение с атмосферой и разные варианты вентиляционных каналов – от банальных дырок в пробках до сложных лабиринтов со специальными поролоновыми препятствиями.
В теории любой кислотный аккумулятор традиционной конструкции может протечь. А что же на практике? Сразу после переворота полился электролит из-под крышек «ЗиД» и Jenox, начала протекать одна из пробок Prestolite, через полторы минуты к ней добавилась другая. На восьмой минуте потек и обычный «Титан». Что же до остальных аккумуляторов, то, пролежав на боку полчаса, все они остались совершенно сухими.
Итог полутора месяцев
Ну, вот вроде бы и все. Лабораторные испытания, занявшие полтора месяца, завершены. Можно делать выводы. На наш взгляд, все достаточно очевидно. Лучше других для внедорожных условий эксплуатации из участников нашего теста приспособлена Optima. Этот аккумулятор обладает отличными тяговыми свойствами, способностью самостоятельно восстанавливать часть потенциала после глубоких разрядов и быстро «наполняться» при заряде. У Optima только один недостаток – очень высокая цена. Кроме того, он (как и Pro Comp) наиболее требователен к состоянию реле-регулятора автомобиля, так как в принципе не поддается доливке в случае перезаряда и выкипания.
Те же самые свойства, но выраженные в чуть меньшей степени, характерны и для батарей Pro Comp. Правда, мы так и не поняли разницы между «желтой» и «красной» моделью, за исключением того, что «желтая» по всем параметрам оказалась несколько слабее. И при одинаковой цене мы отдаем предпочтение «красной».
Мощную конкуренцию технологии AGM составляют батареи American, особенно если учесть, что они почти вполовину дешевле и у них самая высокая резервная емкость (а значит, и максимальная длительность работы при разряде малым током). С другой стороны, они, как и все, содержащие кальций в пластинах, быстрее выйдут из строя при регулярных глубоких разрядах.
Не скроем, Deka нас разочаровала: один из самых дорогих образцов показал более чем посредственные результаты. Впрочем, отчасти мы сами виноваты – выбрали немного не то (если бы выбрали «то», цена вопроса была бы еще выше). С другой стороны, все показательно: при соблюдении традиционной конструкции аккумулятора чудес с уменьшением размеров и материализацией духа не бывает. Но ситуация не безнадежна. Форма кривой разряда, напоминающая смещенную вниз характеристику AGM-батарей, говорит о потенциально высоких возможностях более крупных образцов марки Deka.
Знаменитые немецкие марки Bosch и Varta держат планку достойно. Это действительно добротные батареи, но если сравнивать, то Bosch, вне всяких сомнений, лучше. Для достигнутых в нашем тесте результатов Varta чересчур дорога.
Из недорогих батарей безусловный лидер – российская марка «Титан», особенно в модификации Arctic. Мы бы даже рискнули называть эти аккумуляторы лучшими из тестируемых по соотношению характеристик и цены.
Что же касается остальных… Обе турецкие марки и белорусский « Зубр» (особенно с учетом его цены) можно считать твердыми середнячками. А вот Prestolite, «ЗиД» и Jenox мы бы порекомендовали лишь тем, кто возит лебедку исключительно в качестве модного аксессуара.
Гель не для нашей жизни
Николай Курзуков, Начальник аккумуляторной лаборатории НИИАТЭ
Батареи, которые вы назвали гелевыми, на самом деле таковыми не являются. Никакого геля ни в Optima, ни в Pro Comp и в помине нет. Там обычный электролит. Другое дело, что изготовлены они по AGM-технологии и тоже недоливаемые и герметичные. А вообще, аккумуляторы с гелем внутри можно применять лишь там, где бортовая электрика позволяет очень точно поддерживать режим заряда. Куда там, на отечественных автомобилях даже с исправным реле-регулятором напряжение «гуляет» с 13 до 16 вольт! Да и на большинстве иномарок немногим лучше. А уж если реле-регулятор из строя выйдет, то гелевый аккумулятор можно сразу выбрасывать. Не зря же на нем написано: напряжение заряда не более 14,4 В. Если больше, то гель тает как холодец в тепле и обратно уже не восстанавливается. И вот еще что: у настоящих гелевых батарей, конечно, может быть огромный ток, но только летом. Гель и так вязкий, а на морозе он совсем застывает. В результате характеристики падают наполовину и больше.
Что же касается AGM-батарей, то они не такие капризные, но тоже требуют внимания к состоянию генератора и реле-регулятора. Дело в том, что в аккумуляторах этого типа конструктивно очень мало электролита, и если он выкипит – что делать? Доливать-то некуда…
Космические технологии
Активной массой положительного электрода автомобильной батареи служит двуокись свинца, отрицательного – чистый свинец, а электролитом – водный раствор серной кислоты. При разряде батареи активные массы преобразуются в сульфат свинца. Кислота активно расходуется и выделяются молекулы воды. При заряде происходит обратный процесс.
Решетки электродов, удерживающие активную массу, уже давно легируют 5,5–6,5% сурьмы и 0,1–0,2% мышьяка. Добавки улучшают технологичность литья, повышают твердость и коррозионную стойкость электродов. В то же время сурьма способствует повышенному расходу воды и снижению ЭДС батареи в процессе эксплуатации.
Дальнейшее развитие привело к снижению доли сурьмы до 2,5% и менее. Обслуживание малосурьмяных аккумуляторов стало менее хлопотным, увеличился срок их службы. Затем из отрицательных пластин сурьму вытеснил кальций. «Гибридные» АКБ стали требовать долива еще реже.
Применение кальция в положительных пластинах привело к появлению батарей, теоретически не требующих долива на протяжении всего срока эксплуатации. Однако они выходят из строя от глубоких разрядов. Чтобы повысить стойкость, в свинцово-кальциевый сплав положительных пластин стали добавлять серебро.
Гелевые аккумуляторы появились с началом освоения космоса. Гель, получающийся в результате добавления в серную кислоту двуокиси кремния, позволяет добиться полной герметичности батареи, так как все газовыделение происходит внутри пор в массе геля. Таким батареям нет равных по стойкости к глубоким разрядам, они намного долговечнее традиционных. Но распространения у автомобилистов гелевые аккумуляторы не получили по причине очень высоких требований к бортовому электрооборудованию и из-за резкого падения пускового тока на холоде.
Наиболее современная технология – AGM (Absorptive Glass Mat) – вновь вернулась к жидкой кислоте, но теперь электролит удерживается в порах сепаратора из ультратонких стеклянных волокон. Такая конструкция позволяет не только герметизировать корпус, но и сохранить работоспособность батареи даже в случае повреждений наружной оболочки. AGM-батареи нечувствительны к колебаниям температуры, очень стойки к глубоким разрядам, долговечны, виброустойчивы и могут работать хоть лежа на боку, но боятся перезаряда. По технологии AGM в настоящее время производятся как батареи с плоскими электродами, так и со спиральными. У последних лучшие характеристики токоотдачи и меньшее внутреннее сопротивление из-за большей рабочей поверхности пластин при тех же внешних габаритах батареи.
Источник