В контакте

Свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы

Сейчас достаточно большой выбор аккумуляторов на любой вкус и цвет, ну это и понятно, огромный спрос рождает массу предложений. В данный момент в нашей повседневной жизни самые распространенные это свинцово-кислотные и литий-ионные аккумуляторы. Свинцово-кислотные аккумуляторы сейчас установлены в каждом автомобиле, а так же в системах аварийного и бесперебойного питания. Литий-ионный во всей портативной электронике и в последние годы также завоевывают и другие сферы, например электроинструмент. Это далеко не все, типы и не все виды аккумуляторов, но здесь я хочу описать основные характкристи автомобильных аккумуляторов.

описание

Самые дешевые и распространенные конечно автомобильные аккумуляторы. В последние годы технология производства этих аккумуляторов заметно улучшилась в плане себестоимости и надежности аккумуляторов. Раньше при изготовлении для прочности в аккумуляторах использовали сурьму в количестве 10-13%. Сурьма добавляла прочность, стойкость к осыпанию пластин и др., но при этом аккумулятор постоянно выделял водород и кислород разлагаю воду из за медленного кипения электролита, поэтому приходилось следить за уровнем электролита и добавлять дистиллированную воду.

Добавление кальция решило проблему газовыделения, то есть испарения воды из электролита, теперь аккумуляторы не закипают даже при напряжении 15-16вольт. Но кальциевые аккумуляторы не переносят глубоких разрядов и уже после первого такого разряда сильно теряют в емкости. Стоит один раз оставить включенные фары в авто и все, аккумулятор даже после зарядки быстро станет разряжаться и перестанет крутить стартер.

Так же вместо кальция применяют сурьму, но в меньшем количестве 1-3%, (так называемая малосурьмянистая технология) это позволило избавиться от кипения аккумулятора при штатном напряжении 14вольт. А от быстрого осыпания намазки пластины одеваются в пакеты-сепараторы и надежно изолируются чтобы намазка не вываливалась и не замыкала. Такие аккумуляторы тоже не любят глубокие разряды, хотя лучше переносят чем кальциевые.

Так называемая гибридная технология, когда плюсовые пластины малосурьмянистые, а минусовые кальциевые, позволила сделать аккумуляторы более устойчивыми к глубокому разряду и надежными. Они хорошо подходят если автомобиль часто заводится и проезжает небольшие расстояния, и когда в машине много потребителей (кондиционер, музыка и др.) Но гибридные аккумуляторы самые дорогие.

Для ветро-солнечных систем, или в качестве тяговых, автомобильные аккумуляторы совсем не подходят, особенно кольцевые. Сами понимаете, несколько разрядок до 10,7 вольт и аккумулятор потеряет почти всю свою емкость. Так же говорят что при глубоком разряде кальций выпадает в виде сульфата и потом обратно не преобразуется при заряде, тем самым осаждаясь закупоривает активную массу не давая ей работать и из за этого кальциевый аккумулятор уже при первом сильном разряде необратимо теряет емкость.

Почему же автомобильные аккумуляторы плохо переносят глубокие разряды. Дело тут именно в самих свинцовых пластинах и их намазке. Рассчитан автомобильный аккумулятор на большие токи отдачи, чтобы крутить стартер, поэтому пластины не толстые и в них большое количество плотно спрессованной активной массы. Большое количество активной массы позволяет получить больше тока, а плотное прижатие к решетке надежный контакт. В процессе разряда кислота впитывается в активную массу и она расширяется, при этом падает плотность электролита, а при зарядке наоборот, вот эти расширения разрушают активную массу, контакт с решеткой нарушается, увеличивается саморазряд и другие неприятности.

Быстрое разрушение активной массы в результате расширений основной фактор быстрой потери емкости аккумулятора и потери силы тока, поэтому он не может крутить стартер. Но так же есть еще знаменитая сульфатация пластин, это когда в процессе разряда в аккумуляторе выделяется сульфат свинца и это нормальное явление, при зарядке сульфат снова преобразуется в свинец. Но если аккумулятор долго не заряжать, то на поверхности пластин образуются крупные кристаллы сульфата, которые потом не растворяются и закупоривают доступ электролита к активной массе, из-за этого падает емкость аккумулятора.

Как показывает практика в быстрой смерти автомобильных аккумуляторов в основном виноваты сами люди разряжая аккумулятор слишком глубоко, так что он не может крутить стартер, или даже так что лампочки еле светятся. А сульфатация обычно проявляет себя когда аккумулятор долгое время хранится в незаряженном состоянии, или в полу-заряженном. В дорогих гибридных аккумуляторах, да и в дешевых, применяют ряд добавок в активную массу чтобы она меньше разрушалась из за расширения при глубоких разрядах, а так же используют новейшие разделяющие сепараторы из стекло-тканей и других материалов. Все это конечно хорошо, но только когда аккумулятор эксплуатируется в штатном режиме, а от глубоких разрядов и сульфаитации при длительном незаряженном состоянии это не спасает.

В ветро-солнечных системах автомобильные аккумуляторы живут совсем не долго. Если у вас дешевый контроллер и порог на отключение при 10вольт, а потребители постоянно высаживают аккумулятор полностью, то при таком режиме эксплуатации аккумуляторы живут совсем не долго, максимум 1год, а через 3-4 месяца теряют более половины своей емкости, а кальциевые еще быстрее. Чтобы автомобильные аккумуляторы отработали хотя бы года 3-4, нужно брать с них не более 50% процентов энергии, и иметь контроллер с ручным выставлением порогов отключения потребителей, и выставить его на 12 вольт.

Если все таки брать самые дешевые автомобильные аккумуляторы для работы в составе солнечных систем, то чисто кальциевые вообще не стоит рассматривать. Лучше малосурьмянистые или гибридные. Обычно в описание указано что аккумулятор устойчив к глубоким разрядам, но не забывайте, глубокий разряд это не значит что в 0%, а всего на 30-40%, чтобы еще и стартер смог крутить, на более глубокие разряды их не рассчитывают.

Я пока использую в свой ветросолнечной именно самые дешевые автомобильные аккумуляторы. Первые три штуки по 60А/ч не выдержали и года. Один из них был б/у, но дорогой ВАРТА, он нормально отработал зиму, хотя раз 5 я его разряжал даже ниже 10вольт. Потом взял еще два новых КУРСКИЙ АККУМУЛЯТОР, ниже на фото эти аккумуляторы.

описание

Лето, и осень они нормально отработали, но и солнце было каждый день. Зимой они пережили тяжелые времена, и один раз шесть дней были в полном разряде аж до 6ти вольт, в итоге емкость сильно потеряли, плотность упала совсем, при зарядке стали сразу закипать, в общем пришлось заменить. Сейчас пока работает один аккумулятор на 55А/ч, кальциевый, но я его разряжаю только до 12 вольт под нагрузкой, поэтому пока потери емкости не наблюдается. Он пока в качестве эксперимента, если за год в таком режиме потери емкости не будет, то можно будет брать кальциевые самые дешевые. Преимущество в цене и доступности так как тяговые стоят в три раза дороже и их еще надо найти и купить, в моем маленьком городке таких не продают.

Вот наверное все что я хотел сказать, конечно многое здесь не сказано, но в рамки одной статьи все не вместить, по этому в других статьях более подробно опишу о каждом виде аккумуляторов, кальциевые, гибридные, особенности сборки, конструкции решеток, химия намозок и другое.