Почему свинцово-кислотные аккумуляторы так сложно заряжать? / Хабр

Каким должно быть напряжение автомобиля и как оно соответствует напряжению заряженного аккумулятора? Как узнать уровень заряда аккумулятора автомобиля по напряжению?

Что показывает напряжение аккумулятора автомобиля?

Сначала следует определиться с понятиями напряжения и электродвижущей силы (ЭДС) автомобильного аккумулятора. ЭДС обеспечивает протекание тока по цепи и обеспечивает разность потенциалов на выводах источника питания. В нашем случае это автомобильная аккумуляторная батарея. Напряжение аккумулятора определяется разностью потенциалов.

1-5-300x225.jpg

Обе величины, ЭДС и напряжение аккумулятора автомобиля измеряются в вольтах. Стоит также добавить, что электродвижущая сила в автомобильном аккумуляторе возникает вследствие протекания внутри него электрохимических реакций. Зависимость ЭДС и напряжения АКБ можно выразить следующей формулой:

E – электродвижущая сила;

U – напряжение на выводах батареи;

R – внутреннее сопротивление АКБ.

Как можно понять из этой формулы, ЭДС больше напряжения аккумулятора на величину падения напряжения внутри него. Чтобы не забивать вам голову лишней информацией скажем проще. Электродвижущая сила батареи представляет собой напряжение на выводах АКБ без учёта тока утечки и внешней нагрузки. То есть, если снять аккумулятор с авто и замерить напряжение, то в такой разомкнутой цепи оно будет равно ЭДС.

2-5-225x300.jpg

Для измерения напряжения можно использовать мультиметр

Какое напряжение?

Для начала давайте разберемся с напряжением – это маленькая ячейка или банка, в заряженном состоянии имеет напряжение в 2,1 Вольта. Конечно, если ее разрядить, то оно может упасть до нуля. Однако это губительно для свинцовой АКБ – глубокий разряд ее просто убьет, почему читаем здесь.

Если говорить о емкости или «ампераже», то даже на одной ячейки оно равняется емкости вашего большого аккумулятора. Потому как подключение последовательное, а не параллельное.

А из физики мы знаем, чтобы повысить емкость – нужно подключать батареи параллельно, но тогда не вырастит напряжение.

Чтобы повысить напряжение – мы подключаем батареи последовательно, но тогда не вырастит емкость или ампераж (кому как нравится).

Напряжение АКБ автомобиля

От этого параметра напрямую зависит запуск двигателя, работа бензонасоса при запуске, а также ближнего и дальнего света и т.п. По этой причине нужно чаще выполнять контроль нормального напряжения аккумулятора транспортного средства.

Банка аккумулятора. Что это такое? Сколько их? Какое напряжение

Часто мне задают такой вопрос – «вот вы указываете про банки аккумулятора, что их именно шесть! А почему и что это такое вообще?» Конечно, если смотреть мои видео, то вопрос можно легко и просто найти, однако многие не переходят на канал, а читают именно статьи. Для них и посвящается эта информация …

banka-akb.jpg

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Начну, пожалуй, с определения.

Банка аккумулятора – по сути это и есть «мелкая» батарея, которая содержит внутри пакеты свинцовых пластин + электрохимическую жидкость. Все это дело помещается в пластиковом корпусе, похожем на банку (полая емкость), отсюда и название – банки аккумулятора.

banki.jpg

Нужно отметить, что после того как в нее погружают пластины и заливают электролит, сверху она запаивается. А вверху есть либо маленькая пробка (обслуживаемый), либо ее вообще нет (необслуживаемый) АКБ.

Наиболее важные показатели качества АБ

Самыми важными характеристиками любой автомобильной батареи 12В на 7а является напряжение, емкость, размеры корпуса, вес, цена, а также допустимая глубина разряда. Кроме того, стоимость батареи определяет ресурс эксплуатации устройства, коэффициент полезного действия, диапазон рабочих температур, а также допустимый ток заряда. Следует помнить, что все показатели качества производитель определяет при температуре от 20 до 25 градусов тепла. Если возникли какие-либо отклонения от напряжения, то все остальные показатели, как правило, изменяются в худшую сторону.

Технические характеристики АКБ 12В емкостью 7, 9, 12, 17, 18 и 26 Ач

Устройство любой обслуживаемой батареи для авто

Уровень напряжение автомобильной аккумуляторной батареи, как правило, отмечается в ее названии. К примеру, это может быть RA12300 на 7а, где 12 обозначает количество вольт — 12В. При покупке также необходимо учитывать и разрядные показатели АКБ. В некоторых случаях изготовители отмечают более завышенную емкость аккумулятора в Ач, это не более, чем маркетинговый ход. Разумеется, такой емкости можно достичь, но в самых идеальных условиях.

Емкость батареи

Объем энергии в автомобильной аккумуляторной батарее 12В на 17, 18 или 9 Ач именуется емкостью АКБ, которая измеряется в Ач (ампер часах). К примеру, если показатель емкости составляет 100 Ач, то батарея сможет работать с нагрузкой током 1 ампер на протяжении 100 часов. Следует помнить, что емкость АКБ в любом случае понижается при повышении разрядного тока. На сегодняшний день в продаже можно встретить АКБ емкость 9, 17, 18 Ач, вплоть до 2000 Ач.

Технические характеристики АКБ 12В емкостью 7, 9, 12, 17, 18 и 26 Ач

Измерение емкости устройства

Чтобы повысить ресурс эксплуатации аккумулятора, необходимо применять только малую часть ее емкости до следующего процесса зарядки. Процедура разрядки и зарядки АКБ называется циклом, при этом совершенно неважно — полностью была разряжена батарея или только частично. Даже если устройство разрядится на 5% и вы его дозарядите, это будет считаться циклом. Разумеется, число вероятных циклов может сильно различаться при разной глубине разряда.

Всегда необходимо учитывать то, что при сильной перезарядке элемента есть возможность повредить его. В традиционных АКБ 12 вольт на 17 или 18 Ач должно быть около 2.5 вольтов на каждый компонент. На сегодняшний день множество фотоэлектрических АКБ характеризуется мягким нагрузочным показателем, соответственно, при повышении напряжения уровень заряда значительно понизится (автор видео о том, как правильно ввести в эксплуатацию сухозаряженную батарею — Гараж 137).

Напряжение

Что касается напряжения на АКБ 12 вольт на 18 или 17 Ач, то этот показатель считается самой главной характеристикой. Именно напряжение определяет степень и состояние заряда устройства. В частности, это относится к герметизированным моделям, в которых никак нельзя проверить уровень плотности электролита.

Следует отметить, что уровень напряжения в аккумуляторах 12 вольт на 17 или 18 Ач во время разрядки, заряда и при отсутствии тока может различаться. Чтобы понять, насколько заряжено устройство, необходимо замерять уровень напряжения на клеммах в двух вариантах — если отсутствует зарядный и разрядный ток на протяжении трех часов. Как показывает практика, за такое время напряжение аккумулятора может стабилизироваться.

Но знать только одной напряжение недостаточно для того, чтобы определить, насколько заряжен аккумулятор. К примеру, если в вашем автомобиле установлена гелевая батарея, то как правило, данный показатель будет более высоким. В отличие от традиционных, устройства типа AGM при полном заряде показывают уровень напряжения в районе 13 вольт, в то время как на стартерных устройствах этот показатель составляет около 12.5 вольт.

Сколько вольт должно быть на заряженном аккумуляторе

Сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор и какое напряжение должно быть на аккумуляторе для полноценной работы прибора? Напряжение заряженного автомобильного аккумулятора, равное 12,5В-12,9В, говорит о том, что батарея готова на 100% к использованию. Прибор с таким значением не нужно подсоединять к ЗУ, поскольку может произойти выкипание электролита, а это может привести к негативным последствиям. Покупая АКБ в магазине, учитывайте, что напряжение полностью заряженного аккумулятора автомобиля должен быть равен 12,6В. Однако при покупки батареи вам может встретиться вольтаж, равный 12,5В, но не нужно расстраиваться, поскольку это базовое состояние для устройства, которое продолжительное время не использовалось.

▍ Капельный предзаряд пульсирующим током

Начнём восстановление нашей АКБ. Кулон-912 снабжён функцией импульсного предзаряда. Целесообразность этого этапа обусловлена тем, что глубоко разряженная, т.е. разбалансированная АКБ при подаче стандартного тока 10% ёмкости может сильно нагреваться, так как разным участкам пластин достанется разная плотность тока, а разным банкам — разное перенапряжение.

e8r_lu4fdd10zfyz0o4vm84vhfg.jpeg

Чтобы этого избежать, установим ток 5% номинальной ёмкости, для 60 А*ч это 3 А. Длительности импульса и паузы сделаем равными, по 5 секунд. Завершение этапа по достижении напряжения в паузе, т.е. НРЦ 12 вольт.

Напряжение автомобильного аккумулятора: нормы, правила измерения

Напряжение с емкостью – два основных параметра автомобильного АКБ. Эти значения определяют качество функционирования элемента, поэтому водитель должен контролировать значения. Из обзора вы узнаете, какое напряжение должно быть на аккумуляторе в обычном рабочем состоянии и при повышенных нагрузках.

Инструменты для контроля напряжения аккумулятора автомобиля

Теперь, когда вы знаете, что такое нормальное напряжение аккумулятора автомобиля, поговорим о его измерении. Для контроля напряжения потребуется мультиметр (ещё называемый тестер) или обычный вольтметр.

3-5-225x300.jpg

Измерение напряжения аккумулятора

Есть ещё такой прибор, как нагрузочная вилка. Им также можно измерить напряжение. Для этого в нагрузочной вилке имеется встроенный вольтметр. Но гораздо интереснее для нас то, что нагрузочная вилка позволяет измерять напряжение АКБ в замкнутой цепи с сопротивлением. По эти показаниям можно судить о том, в каком состоянии находится аккумулятор. Фактически, нагрузочная вилка создаёт имитацию пуска двигателя автомобиля.

4-5-300x300.jpg

Для измерения напряжения под нагрузкой следует подключить клеммы нагрузочной вилки к выводам АКБ и включить нагрузку на 5 секунд. На пятой секунде смотрите показания встроенного вольтметра. Если напряжение просело ниже 9 вольт, то аккумулятор уже потерял работоспособность и его следует заменить. Конечно, при условии аккумулятор полностью заряжен и в разомкнутой цепи выдаёт напряжение 12,6─12,9 вольта. На работоспособной батарее при подаче нагрузки напряжение сначала просядет где-то до 10─10,5 вольта, а затем начнёт немного расти.

Как видите, напряжение аккумулятора может быть в норме, а вот его состояние неудовлетворительным. Поэтому только по значению напряжения нельзя судить о работоспособности аккумулятора, а лишь о степени его заряженности. Можете также прочитать о причинах разрядки аккумулятора на автомобиле.
Вернуться к содержанию

Про перемычки между банками

У многих также витает такой вопрос – «а как банки соединяются, проводками из чего делаются перемычки?»

Тут ребят также все достаточно просто, перемычки льются из того же свинца из которого состоят пластины. Это обусловлено несколькими причинами:

  • Свинец достаточно хорошо проводит большие токи.
  • Таким образом, мы избегаем разницы потенциалов различных металлов. Немного поясню – если нам прикрепить к свинцу медь, то она рано или поздно начнет окисливаться, что приведет к разрушению батареи, просто одна или несколько банок перестанут работать в общей цепи. Также не стоит применять алюминий, и другие токопроводящие элементы. Зачем изобретать велосипед и геморрой на свою пятую точку, если свинец со свинцом работает хорошо!

Дальше — почему свинцовые перемычки такие толстые?

перемычки

Так же просто – попробуйте найти кусок провода, который выдержит 55, 60, 75 и т.д. Ампер! Это должен быть очень толстый провод, как раз такой как — свинцовая перемычка на батареи. Ведь 4 миллиметровый медный провод держит всего 30Ампер, то есть для того чтобы держать 60А нужен как раз в два раза толще. А это почти сантиметр — не слабая такая жила!

общая фотка АКБ

Да и при запусках двигателя, пусковые токи могут быть в 5 – 7 раз больше. Доходя до 300 – 500А, если перемычки между банками будут тонкими, они просто расплавятся. Вот и весь секрет.

Сейчас полезное видео.

Статья короткая, но полезная, думаю вам понравилось, читайте наш АВТОЛОГ.

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (11 голосов, средний: 4,27 из 5)

Напряжение разряженной АКБ

Полностью неработоспособной (разряженной) считается батарея, напряжение на клеммах которой менее 11,6 вольт. В такой ситуации эксплуатация автомобильного источника энергии невозможна: электрооборудование авто перестанет функционировать. То есть требуется зарядка батареи.

Полный разряд серьёзно влияет на состояние свинцовых батарей, которые особенно чувствительны к этой неприятности. Чтобы такая АКБ потеряла более половины своей ёмкости, достаточно всего лишь одного глубокого разряда. Батареи, в составе которых имеется сурьма, более стойко переносят сильный разряд. То же самое можно сказать о гелевых и AGM-изделиях. Рекомендуется не допускать полного разряда АКБ, что отрицательно сказывается на её эксплуатационном ресурсе.

Зимний период стоит упомянуть отдельно. В это время из-за замедления химических реакций активность электролита падает, что чревато его замерзанием. Для недопущения подобного казуса рекомендуется поддерживать напряжение заряженного автомобильного аккумулятора и не допускать его падения ниже 12,5 В.

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

О чём нужно помнить?

В заключение приведём некоторые советы, которые уберегут вас от ошибок при эксплуатации АКБ:

  • периодически измеряйте напряжение аккумулятора и регулярно (раз в 3 месяца) подзаряжайте его от сетевого зарядного устройства;
  • держите в исправном состоянии генератор, проводку и регулятор напряжения автомобиля для нормальной зарядки АКБ при поездках. Необходимо регулярно проверять значение тока утечки. Ток утечки аккумулятора автомобиля, норма и его измерение описаны в статье по ссылке;
  • проверяйте плотность электролита после зарядки и сверяйтесь с таблицей выше;
  • содержите аккумулятор в чистоте. Это снизит ток утечки.

Внимание! Никогда не замыкайте выводы автомобильного аккумулятора накоротко. Последствия будут печальными.

Как узнать уровень заряда аккумулятора автомобиля по его напряжению

Наиболее простой метод – визуальный. Сегодня степень заряженности АКБ можно узнать, взглянув на гидрометрический индикатор (как его называют, «глазок»). Благодаря ему определяется степень зарядки изделия без подручных средств:

зелёный цвет индикатора указывает, что АКБ заряжена более чем на 60 %;
тёмный цвет говорит о необходимости зарядки батареи;
светлый цвет сообщает о потребности аккумулятора в дистиллированной воде.
Также примерно определить работоспособность батареи можно при помощи мультиметра, измерив напряжение при заглушенном двигателе, после выдержки его примерно в течение 12 часов, как говорилось выше. Измерения проводятся при температуре +18 С.

Приводим таблицу заряда аккумулятора автомобиля по напряжению:

Уровень работоспособности (%) Напряжение (В)
100 От 12,6
90 12,5
80 12,4
70 12,3
60 12,2
50 12,05
40 11,9
30 11,7
20 11,55
10 11,3
0 10,5

Аккумулятор средней ценовой категории служит примерно 3 года. Если всё это время соблюдать правила эксплуатации, батарея не доставит вам хлопот. Здесь один из главных моментов – не допускать глубокого разряда. По истечении трёхлетнего срока следует усилить контроль над АКБ: хотя бы раз в пару недель измерять напряжение полностью заряженного аккумулятора, если возможно, то и плотность. Через 4–5 лет АКБ рекомендуется заменить на новую.

Видео

Лучше один раз увидеть, как специалисты устраняют последствия замыкания банок. Как восстановить замкнутую банку аккумулятора, посмотрите видео.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...