Стартерная аккумуляторная батарея¶

Стартерная аккумуляторная батарея — это химический источник тока, предназначенный для запуска двигателя внутреннего сгорания (стартером) и питания бортовой сети транспортного средства при неработающем двигателе. Относится к классу вторичных (перезаряжаемых) элементов, так как способна многократно восстанавливать ёмкость за счёт обратимых электрохимических реакций. Основные требования к стартерным батареям — способность отдавать высокий разрядный ток в течение короткого времени (5–10 секунд) и сохранять работоспособность при низких температурах.

¶Устройство и принцип действия

Классическая стартерная батарея состоит из шести последовательно соединённых гальванических элементов, каждый из которых даёт напряжение около 2,1 В. Номинальное напряжение батареи — 12 В. Элемент представляет собой блок положительных и отрицательных пластин (решеток), залитых электролитом — водным раствором серной кислоты (плотностью 1,27–1,29 г/см³). Активным веществом положительных пластин является диоксид свинца (PbO₂), отрицательных — губчатый свинец (Pb).

При разряде на обоих электродах образуется сульфат свинца, а концентрация кислоты падает. При заряде от генератора или зарядного устройства процесс обратим: диоксид свинца и губчатый свинец восстанавливаются, плотность электролита повышается. Разделители (сепараторы) из микропористого полиэтилена предотвращают короткое замыкание пластин.

¶Классификация

По конструктивному исполнению и обслуживанию различают:

• Сурьмянистые (Sb > 5 %) — классические обслуживаемые батареи с жидким электролитом и пробками. Требуют периодического долива воды, склонны к газовыделению (кипению) в конце заряда.
• Малосурьмянистые (Sb 1,5–3 %) — необслуживаемые или малообслуживаемые, снижен расход воды, применяются в большинстве бюджетных автомобилей.
• Кальциевые (Ca/Ca) — не требуют долива воды, низкий саморазряд, но чувствительны к глубокому разряду и требуют повышенного напряжения заряда (до 15–16 В).
• Гибридные (Sb/Ca) — положительные пластины сурьмянистые, отрицательные кальциевые; компромисс между ценой, стойкостью к перезаряду и расходом воды.
• AGM (Absorbent Glass Mat) — электролит абсорбирован в стекловолоконных матах, герметизированы, имеют низкое внутреннее сопротивление, выдерживают большие токи, виброустойчивы. Применяются в автомобилях с системой старт-стоп.
• GEL — электролит загущён до гелеобразного состояния, устойчивы к глубоким разрядам, используются в тяжёлых условиях и на внедорожниках.

¶Основные характеристики

• Ёмкость (А·ч) — количество электричества, отдаваемое батареей при 20-часовом разряде до напряжения 10,5 В. Для легковых автомобилей обычно 40–90 А·ч.
• Пусковой ток (А) — максимальный ток, который батарея может отдать при −18 °C в течение 30 секунд до падения напряжения до 8,4 В. Измеряется по стандартам EN, SAE, DIN, ГОСТ.
• Резервная ёмкость — время (в минутах) разряда током 25 А при полном отключении генератора.
• Саморазряд — естественная потеря заряда при хранении, у кальциевых батарей составляет около 3–5 % в месяц.
• Срок службы — для стандартных батарей 3–5 лет, для AGM — 5–8 лет.

¶Эксплуатация и обслуживание

Стартерная батарея работает в буферном режиме: основную нагрузку при работающем двигателе несёт генератор, батарея сглаживает пики нагрузки и питает потребители при заглушённом двигателе. Наиболее тяжёлые условия — зимний пуск при пониженной температуре, когда ёмкость падает до 60–70 % от номинальной, а вязкость масла увеличивает сопротивление проворачиванию коленчатого вала.

Для продления срока службы необходимо:

• поддерживать чистоту корпуса и клемм, исключать грязь и окислы;
• контролировать плотность электролита (для обслуживаемых типов);
• не допускать систематических глубоких разрядов (ниже 10,5 В);
• периодически подзаряжать батарею стационарным зарядным устройством при длительном простое автомобиля.

¶Применение

Стартерные аккумуляторные батареи применяются не только в легковых и грузовых автомобилях, но и в мотоциклах, автобусах, сельскохозяйственной и строительной технике, судовых двигателях и стационарных генераторных установках. Для тяжёлой техники используются батареи напряжением 24 В (две последовательно соединённые 12-вольтовые) или отдельные 24-вольтовые моноблоки.

¶Утилизация

Отработанные свинцово-кислотные батареи относятся к отходам II класса опасности. В России действует система приёма старых аккумуляторов через пункты приёма металлолома и розничные сети; свинец переплавляется и возвращается в производство новых батарей. Слив электролита в канализацию и почву запрещён.

¶Источники

• ГОСТ Р 53165-2008 «Батареи аккумуляторные стартерные свинцовые для автотракторной техники».
• Хрусталёв Д. А. «Аккумуляторы». — М.: Энергоатомиздат, 2003.
• Сайт производителя ООО «Аком» (Самара), технические описания стартерных батарей.