Як вибрати автомобільний акумулятор

Те, що акумулятори є однією з основних деталей для багатьох пристроїв - це вже ні для кого не секрет, але от які краще і як їх використовувати правильно, це дотепер є предметом для дискусій. Але для початку все-таки треба представити, а що це за звір такий - акумулятор.
Для цього звернемося спочатку до історії.
Якщо взяти дві незалежні (ізольовані) пластини і занурити їх у розчин електроліту, то на цих пластинах виникає різниця потенціалів, тобто напруга. Такий елемент, що перетворює енергію хімічної реакції в електричну енергію, назвали елементом Даніеля-Якобі, який складався з мідної та цинкової пластин занурених в електроліт. Ресурс його був малий, тому що цинк швидко розчинявся, та й віддача електричної енергії була теж сміховинна.
З тих пір пройшло багато часу і хімічні елементи вдосконалилися, вони стали більш енергоємними і малогабаритними, причому їх ресурс став у багато разів вище і вони знайшли можливість заряджатися, тобто відновлювати свій заряд. Однак загальна ознака залишився.
Давайте ж заглянемо всередину кислотного акумулятора, що там є, з чого і для чого.

пристрій акумулятора

Отже, розглянемо основні елементи.
А все починається з корпусу, який утримує вміст і об`єднує елементи в єдине ціле. До речі, після такого об`єднання це пристрій починає зватися - акумуляторна батарея. Таким чином вираз «акумулятор» не зовсім коректно по відношенню до батареї. Акумулятор - це пристрій, що складається з одного елемента (банки).
Наприклад, акумуляторна батарея (АБ) на 12 В містить 6 елементів (акумуляторів), отже, 6 секцій в єдиному корпусі. Однак, бувають і окремі акумулятори по 2 В, але це, як правило, елементи з великою ємністю (тисячі ампер годин).

Автор не радить розпилювати вашу акумуляторну батарею для перевірки і вивчення її пристрою, тому що це небезпечно для вас і смертельно для вашого акумулятора!

Корпус повинен бути кислотостійким, досить міцним і витримувати досить широкий діапазон температур. Більшість сучасних корпусів для АБ виготовляють з поліпропілену. Складається він з підстави (власне в нього і укладаються пакети пластин, а також заливається електроліт) і кришки з пробками. У повністю необслуговуваних батареях пробок в кришці немає. А замість них передбачена система уловлювання та конденсації аерозолю і канали для вентиляції (дренажу), що виводять зайвий газ назовні. Крім того, підтримується атмосферний тиск всередині АБ.
В осередку корпусу, як їх в побуті назвали - банки, встановлюють пакети пластин. Ці пакети складаються з безлічі пластин чергується полярності. Я думаю, ви здогадалися, що в кожній банці встановлено безліч паралельно з`єднаних пластин. А для чого? Ємність акумулятора можна збільшити або збільшенням габаритних розмірів пластин, або збільшенням їх числа. Обидва способи призводять до одного ефекту - до збільшення площі пластин. Що призводить до негайного збільшення контактує поверхні. Випереджаючи події, скажу, що збільшення контактує поверхні призводить не тільки до збільшення ємності акумулятора, але і до зменшення його внутрішнього опору, отже, до збільшення максимально віддається їм струму.
Пластини складаються зі свинцю і мають пористу структуру для нанесення на неї активної маси. Активна маса вдає із себе основний реагент в роботі акумулятора. Наноситься вона намазуванням, тому такі акумулятори називаються - акумулятори з пластинами намазного типу. Як це вплине, розповім трохи пізніше. За цим принципом поділяють акумулятори на три типи:

• з намазними пластінамі-
• з пластинами з панцирної сітки
• з пластинами підвищеної площі.

Відео: Акумулятори в авто. Як вибрати?

В автомобілях застосовують тільки перші.
Між пластинами, для запобігання їх замикання між собою встановлені сепаратори. Вони виконані з електролітично проводить пластику. Ця конструкція зібрана в пакет і стягнута бандажем. Бандаж перешкоджає розбіжності (розвалювання) пластин, а також їх взаємному переміщенню. Справа в тому, що в процесі роботи пластини можуть переміщатися під дією вібрацій, або деформуватися під дією електродинамічної сили струму, наприклад, при стартірованіі.
Висновки пластин попарно (плюси і мінуси) з`єднані токосборнікамі, які виводять електроенергію до вивідних борнам. До цих борнам і підключаються клеми вашого авто.
Пакети пластин встановлені не на саме днище корпусу, а трохи вище, що утворює так званий шламовий проміжок. В процесі роботи акумулятора, активна маса може відшаровуватися (обпливати), також утворюються продукти окислення свинцю. Все це якраз осідає в цей проміжок. Якби його не було, то цей би шлам замкнув нижні торці пластин.

Типи кислотних батарей

З першого погляду здавалося б все просто - свинець, та й свинець, чого тут особливого, але це не так.
Сам по собі свинець в чистому вигляді застосувати не можна, тому що при такій товщині пластин він досить крихкий і буде кришитися. Тому застосовують легуючі добавки. І до недавнього часу застосовували натуральний отруту - сурму. Звичайно, технологія удосконалювалася, і кількість сурми зменшувалася, але це повністю не позбавило АБ від недоліків цього методу.
А недоліки вмістом сурми батарей вельми істотні. По-перше, сурма - це сильна отрута і це робить утилізацію ще більш складною. По-друге, наявність сурми приводить до початку електролізу води вже при 2 В / ел., Що для 12-ти вольтової батареї дорівнює 12 В. Таким чином з цього значення до повного заряду (14,4 В) необхідно АБ набрати 2,4 В, це по часу досить багато. А що тут страшного, запитаєте ви? А ось що. Електроліз води призводить до її розкладанню на водень і кисень, що збільшує небезпеку вибуху утворюється при їх змішуванні гримучого газу. А виділення кисню веде до інтенсивного окислення позитивних пластин, де він власне і виділяється, тому що має негативний заряд (О). На мінусових пластинах виділяється водень (Н +), який, як відомо, прекрасний відновник, що зберігає молодість катодам до самої старості АБ. Ця обставина змушує збільшувати ресурс анодів шляхом збільшення їх товщини, а це суттєво збільшує масу і габарити. Також досить великим мінусом таких батарей можна вважати їх високий саморозряд.
Але, на щастя, є і плюси. По-перше, це більш низька вартість, по-друге, здатність до певної межі безболісно переносити глибокі розряди. Однак, в силу сказаного раніше, перезаряду вони не витримують. Це веде до їх інтенсивного старіння і підвищеної витрати води.
А яку ж альтернативу тоді можна запропонувати? Зараз все більшого поширення набувають так звані кальцієві батареї. У них в якості легуючої добавки використовують кальцій (Са), але не скрізь.
Мірсоветов звертає вашу увагу, що є різні типи таких акумуляторних батарей. є кальцієво-сурм`янисті, де першим леговані тільки аноди, а катоди залишаються малосурм`янистих. Це якийсь компроміс у вартості. Застосуванням кальцію тут частково рятуються аноди від раннього руйнування. Але від усіх проблем вони не позбавлені.
Є і повністю кальцієві АБ, вони ще називаються кальцій-кальцієві (Са / Са). У них все пластини леговані кальцієм. Така конструкція більш дорога, але позбавлена недоліків батарей попередніх типів. Характеризуються такі АБ низьким рівнем саморазряда- підвищеною напругою початку електролізу води (близько 16 В - 2,67 В / ел.) - меншою масою і габаритами при еквівалентній ємності. Акумуляторні батареї цього типу, на відміну від малосурм`янистих, стають вже малообслуговуваних, а в ряді випадків не обслуговуються зовсім, що знижує витрати коштів, а найголовніше - часу.
Є і недоліки. Це, як уже говорилося, більш висока вартість, а в технічному плані - нетерпимість до глибоких розрядів. Ресурс таких АБ сильно страждає, якщо їх розряджати на 50% і більше. Вже після 3-4 таких розрядів ємність може істотно зменшитися навіть на абсолютно новому акумуляторі. Добре, що є панацея - не допускати таких розрядів (стежити за електрикою вашого авто).
Непоганий особливістю є здатність кальцієвих батарей звільнятися від зайвого заряду, вони його просто не приймають. Це виключає можливість їх перезарядження.
А ось вже кілька разів застосовувався термін перезаряд. А що це? В даному випадку під перезарядом розуміється не можливість багаторазового заряду, а надходження зайвої ємності в АБ. Загалом, такий собі оверклок.
А чим же страшний перезаряд? Тут є кілька неприємних моментів. По-перше, як і говорилося для малосурм`янистих АБ, це посилене окислення анодів. По-друге, підвищена витрата води. По-третє, посилене старіння активної маси з її відшаруванням від поверхні пластин. Крім того, підвищується температура, що ще більш загострює ситуацію.
Добре, так яку ж АБ все-таки вибрати. В даний час я б вибрав повністю кальцієву (Са / Са).


Ось малюнки, де видно переваги Са / Са батарей наочно. На малюнках криві: 1 - Са / Са 2 - Гібридна (Са / Сурма) - 3 - Малосурьмяністая- 4 - сурм`янистого.


Але, на жаль, на цьому муки вибору не закінчуються, а тільки починаються.

Пора в магазин

Але перед цим не завадить ще трохи почитати. Для правильного вибору необхідно орієнтуватися в основних параметрах акумуляторної батареї.
Природно, що найбільш важливим з них є її напруга. Більшість автомобільних АБ мають це значення рівним 12 В. В дійсності воно більше, але про це пізніше.
Другим аргументом на користь тієї чи іншої АБ можна вважати її ємність. А ось тут не все так просто. Але почнемо з поняття.
ємність АБ показує кількість електроенергії, що віддається в одиницю часу.
Як на перший погляд може здатися, АБ ємністю 55 А * год при струмі розряду 55 А буде працювати рівно 1 годину. Відразу обмовлюся, що АБ вважається повністю розрядженою, якщо напруга на ній стає рівним 10,8 В (1,8 В / ел.).
Число, вказане на акумуляторних батареях - це ємність, що віддається при +25 ° С, при струмі двадцятигодинної режиму розряду.
Приклад. При ємності АБ 55 А * год ток двадцятигодинної режиму розряду дорівнює I = 55/20 = 2,75 А.
Тобто АБ віддасть 100% своєї ємності тільки в цих умовах. Цю ємність прийнято називати С20.


Насправді можна вважати, що АБ віддає 100% ємності і при десятигодинний циклі (С10), що для зазначеного прикладу еквівалентно току в 5,5 А.
Я думаю, вам зрозуміло, що при зменшенні струму менше, ніж струм С20, ємність все одно буде 100% (не збільшиться).

Відкрию вам військову таємницю. Можна домогтися збільшення віддається ємності, аж до 120%, за допомогою нагрівання АБ до +50 ° С (гранично допустима температура +55 ° С). Це зробити можна, але не потрібно, тому що це серйозно старить АБ.

А ось в бік збільшення струму розряду справи йдуть куди гірше. Так, наприклад, все та ж АБ 55 А * год при струмі п`ятигодинного режиму (С5) в 11 А віддасть тільки 80% своєї ємності, а це тільки 44 А * год. А далі ще гірше.
Але яку ж все-таки вибрати ємність? Можна сильно не замислюючись вибрати рекомендовану заводом-виробником вашого авто, але можна і відмінну від неї. Donlcc повинен сказати, що меншу ємність вибирати не можна. По-перше, її буде не вистачати ні для запуску, ні для експлуатації. По-друге, акумулятор стане сильніше зношуватися, тому що буде глибше розряджатися. По-третє, як це не парадоксально, буде і перезаряджатимуться після заповнення втраченої ємності на старт двигуна (генератор адже залишився колишньої потужності).
Краще вибирати більшу ємність, але без фанатизму. Тут треба, щоб батарея хоча б увійшла за габаритами на штатне місце.
Існує повір`я, якийсь міф, що ставити більшу ємність можна, тому що вона буде хронічно недозаряжаться, але я запевняю вас, що це не зовсім так. Справа в тому, що на пуск двигуна буде потрібно приблизно однакову кількість енергії, отже, ємності і генератор без проблем поверне цей борг назад в АБ. Це закладено в конструкції авто. Потужність споживачів від встановленої АБ з підвищеною місткістю не зросла і теж не пред`явить зайвого рахунки. Буде недозаряд у випадках, коли було вироблено занадто велике число спроб запуску, або не вистачає потужності генератора. В останньому випадку система регулювання напруги генератора не може більше підвищувати його при підвищенні навантаження і відбувається обмеження напруги.Чим більше навантаження, тим більше просадка напруги на генераторі. І коли воно порівнюється з напругою на АБ, то ні про яке заряді останньої мови йти не може. Навпаки, акумулятор починає «допомагати» генератору в харчуванні споживачів. Чим менше напруга на генераторі, тим більше ця допомога і тим швидше розряджається АБ.
Але знову-таки, це пов`язано зі штатною конструкцією електрики і безпосередньо з потужністю генератора. На російських автомобілях спостерігається явний дефіцит потужності генератора.
Таким чином, ви сміливо можете вибирати акумулятор з ємністю вище на один щабель. Наприклад, замість 55 А * ч ставити 60-62 А * ч. При цьому ви отримаєте можливість більш впевненого пуску. Так, але є нюанс. Якщо АБ розрядити більш ніж на половину своєї ємності, то її на автомобілі (генератором) зарядити не вдасться. Але не слід радіти скептикам, це стосується навіть АБ при штатній ємності.
Ємність акумулятора величина вкрай мінлива. Вона може змінюватися в залежності від температури (див. Таблицю 1).

Таблиця 1 - Залежність ємності АБ від температури

час розряду	Температурний коеф. при t, ° С
	0	10	20	25	30	35	45	55
Більше 1 години	0,81	0,94	1,00	1,03	1,06	1,09	1,15	1,21
1 годину і менше	0,80	0,90	1,00	1,05	1,10	1,15	1,25	1,35

Як видно з таблиці при нулі градусів Цельсія ємність АБ всього 80% від номіналу. Тоді як при максимально допустимих 55 градусах вона становить при розряді 1 годину і менш аж 135%.
В цьому випадку вона відновлюється при досягненні нормальної температури. Крім цього, вже безповоротно, або майже безповоротно, знижується ємність з плином часу - природне старіння, або через порушення умов експлуатації - штучне старіння. А як же зрозуміти - майже безповоротно? У деяких випадках АБ можна що називається «підбадьорити» тим чи іншим способом. Наприклад, тренувальним циклом розряд-заряд або короткочасним зарядом підвищеним струмом.
І останнім параметром є струм холодної прокрутки - це струм, який може віддати АБ при мінус 18 ° С в режимі стартірованія. Фактично, чим більше цей струм, тим впевненіше буде запуск. Треба розуміти, що цей струм безпосередньо пов`язаний з ємністю АБ, і зростає зі збільшенням останньої. Але навіть в межах одного номіналу ємності є АБ з різними показниками. Це пов`язано з тим чи іншим методом зменшення внутрішнього опору АБ. А також є формальності. Залежно від стандарту, прийнятого виробником, величина цього струму рознится (див. Таблицю 2)

Таблиця 2 - Відповідність струмів холодної прокрутки за різними стандартами

DIN 43559, ГОСТ 959-91	EN 60095-1, ГОСТ 959-2002	SAE J537
170	280	300
220	330	350
255	360	400
255	420	450
280	480	500
310	520	550
335	540	600
365	600	650
395	640	700
420	680	750

Як видно з таблиці, навіть по російському ГОСТу є відмінності за роком випуску цього стандарту. А відмінності, як бачите, не малі.
Є й безліч інших параметрів, які регламентовані стандартами, вони не вказані на корпусі, але закладені конструктивно і повинні відповідати нормам цих стандартів. У Росії це ГОСТ 959 - 2002.
Отже, ви визначилися з типом і основними параметрами АБ, але і цього мало. тепер треба вибирати виробника.
Відносно АБ для автомобілів слід змиритися з тим, що навіть хороша батарея служить від 4 до 7 років. Правда, бувають експонати гірше, які відправляються в лом кольорового металу вже після 1-2 років.
Аутсайдерами за якістю можна сміливо назвати твори тюменського акумуляторного заводу. Вони служать не довго, але мають великий плюс - вони дешевше всіх. Це відмінний варіант при продажу авто і тільки. Вітчизняні АБ, наприклад, «АКОМ», «Титан», «Пілот» і т.д. можна сміливо купувати і використовувати, вони досить якісні і довговічні. Але, наприклад, у Аком немає ручки для перенесення, що не завжди зручно. Імпорт теж не весь хороший, але більшість прийнятної якості і тривалого терміну експлуатації. Остерігайтеся китайських виробів і підробок!
А взагалі, в цьому питанні не треба спокушатися, АБ - це витратний матеріал і, по суті, крім ресурсу, в них немає суттєвих відмінностей. Ще раз підкреслюю, основна різниця - тільки якість виготовлення і все.
Приклад. Ви придбали в магазині хороший акумулятор іменитої і авторитетної фірми «VARTA» і щасливий йдете в гараж, але він чомусь відмовляється нормально працювати. Ба! Так він же старий! Т.ч., не вірте тільки назвою, обов`язково перевіряйте. Повірте, прецеденти таких продажів у цілком пристойних магазинах вже були.
Добре. Ось ви прийшли в магазин, і з безлічі представлених АБ вибрали підходящий вам за якістю і ціною, а найголовніше ту, до якої лежить душа. Але не слід відразу лізти за гаманцем. Взагалі, ніколи не показуйте гаманець заздалегідь! Тут ще є кілька моментів. Зайшовши в магазин, відразу оціните температуру в ньому, якщо занадто жарко, то це не є гуд. Подивіться, де і як стоять представлені АБ. Хоч на перший погляд їх розміщення на підлозі і не привабливі, але це кращий варіант. По-перше, на підлозі прохолодніше (гірше, якщо під самою стелею). По-друге, менше ймовірність ударів при постановці їх на полиці.

Нагадаю, акумулятори, як і всі хімічні елементи, краще зберігати в холоді.

Зупиняти свій вибір краще на залитих і вже готових до використання акумуляторах. Це позбавить вас від багатьох проблем. Наприклад, від придбання невідомо якої якості електроліту і його заливки. Від необхідності 3-х годинної витримки АБ після заливки електролітом з наступним контролем щільності і кольору. Від коригування цієї щільності в залежності від поточного заряду батареї.
Залита АБ на заводі гарантує гарну якість електроліту і повну готовність до негайного використання.
Другий пункт вибору випливає з першого. Для залитих АБ є нюанс - різниця між датою покупки і датою випуску, яка не повинна перевищувати одного року. Уважно дивіться дату випуску на корпусі акумулятора. На багатьох імпортних АБ вона знаходиться на днище корпусу.

Чи не перекидаються ніколи АБ, навіть сухозаряженной!

Насправді нічого страшного немає, якщо минуло й більше час, але тоді продавець був би зобов`язаний періодично заряджати АБ (чого, як ви здогадуєтеся, він не робив). Тому тут, як і багато в чому, підходить гасло: «Чим свіже, тим краще!». Не слухайте запевнення продавця, навіщо вам зайві проблеми. Ви ж не хочете купувати прострочену ковбасу, наприклад.
Далі звертаємо увагу на упаковку. Варто зауважити, що в більшості своїй така відсутня зовсім (тільки на партію). Але є і АБ в персональній упаковці, яка являє собою або термоусадоч, або в картонну коробку. В цьому випадку перевірте цілісність упаковки і наявність на ній слідів удару і т.п. Якщо такі є, то краще утриматися від покупки цієї батареї, навіть якщо вона сама ціла.
Якщо упаковка відсутня, або вона до вас піддавалася розкриттю, то уважно огляньте акумулятор. Зверніть пильну увагу на вивідні борни, на них не повинно бути ніяких слідів від клем і т.п., а також подряпин. Вони повинні бути покриті рівним і сірим шаром оксиду свинцю.
Якщо АБ залита, оглянете її корпус, місця виходу борнов з корпусу і пробки - має бути все сухо, що вказує на герметичність. Потім не перешкодить випадково захоплений з собою цифровий мультиметр.Ставимо межа вимірювання до 20 В постійного струму і вимірюємо напруга на висновках АБ, природно, без навантаження, воно повинно бути не менше 12,6 В, якщо це не так (воно менше), то АБ вже зберігається давно, або в невідповідних умовах, або вона бракована. В даному питанні вам свідчення навантажувальної вилки, пред`явлені продавцем, ні до чого, тому що похибка у цій вилки дуже висока і шкала досить груба. Після цього можна дозволити продавцю виконати його улюблений тест - перевірку вилкою навантаження. Цьому тесту можна сміливо довіряти і навіть не перевіряти, тому що він абсолютно даремний. Його (цей тест) не пройдуть тільки зовсім «мертві» зразки, яких в пристойних магазинах просто не буває.
Всі інші дефекти виявляються вже при експлуатації. Тому не забудьте взяти гарантійний талон і чек бажано з копією.
Повторю, навантажувальна вилка не виявить вам ніяких прихованих дефектів і не визначить фактичну ємність акумулятора. Фактичну ємність, звичайно, ви не визначите в магазині і будь-якими іншими способами, не зробите цього навіть на автомобілі. Це виконується тільки контрольним розрядом.
Однак якщо ви виконали вищезазначені умови, то цього вже й не потрібно. З ймовірністю 90-95% можна сказати, що ємність в нормі.