Адрес: Ямало-Ненецкий Автономный Округ,
г. Тарко - Сале, ПРОМЗОНА АТП,
Здание СТО «КОНТУР», 2 этаж
E-mail: motorset2009@rambler.ru

ООО "Транс-Ойл"

+7 (34997) 2-43-61

+7 (922) 266-98-07

Устройство аккумулятора

Слово "аккумулятор" произошло от латинского слова accumulo - собирать, накапливать. Аккумулятор - это собиратель и хранитель энергии для последующей её отдачи.

Свинцово-кислотный аккумулятор был изобретен французским физиком Гастоном Планте в 1859 году. В 1878 году Камилл Фор усовершенствовал его конструкцию, покрыв пластины аккумулятора свинцовым суриком. И до сегодняшнего дня, вот уже на протяжении полутора веков данная конструкция не претерпела практически никаких изменений.

Конструкция свинцово-кислотного аккумулятора представляет собой емкость с раствором серной кислоты в которую погружены свинцовые пластины.

Принцип работы свинцово-кислотных аккумуляторов основан на электрохимических реакциях свинца и диоксида свинца в сернокислотной среде. Энергия возникает в результате взаимодействия оксида свинца и серной кислоты до сульфата, если мы говорим о классической версии конструкции аккумулятора. Кроме того, внутри свинцового аккумулятора протекает еще порядка шестидесяти реакций, около двадцати из которых протекают вообще без участия серной кислоты, то есть являются нехимическими. Во время разряда происходит восстановление диоксида свинца на катоде и окисление свинца на аноде. Во время заряда протекают обратные реакции, к которым в конце заряда добавляется реакция электролиза воды, сопровождающаяся выделением кислорода на положительном электроде и водорода на отрицательном.

В итоге получается, что во время разряда аккумулятора расходуется серная кислота из электролита. При этом плотность электролита падает. Во время заряда, серная кислота обратно выделяется в раствор электролита из сульфатов. При этом плотность электролита растёт. В конце заряда, при некоторых критических значениях концентрации сульфата свинца у электродов, начинает преобладать процесс электролиза воды. В результате на катоде выделяется водород, а на аноде - кислород.

Свинцово-кислотный аккумулятор состоит из положительных и отрицательных электродов, намазанных активным веществом, а также разделительных сепараторов между ними. Все вместе они погружены в электролит. Электроды представляют собой свинцовые решётки. В положительных пластинах активным веществом является перекись свинца, в отрицательных пластинах активным веществом является губчатый свинец.

Электроды пластин выполнены не из чистого свинца, а из сплава с добавлением сурьмы для повышения прочности, а также разных примесей и добавок. Иногда в качестве легирующего компонента используются соли кальция, в обеих пластинах, или только в положительных. Применение солей кальция вносит не только положительные но и много отрицательных моментов в эксплуатацию свинцового аккумулятора, например, у такого аккумулятора при глубоких разрядах существенно и необратимо снижается емкость. Электроды погружены в электролит, состоящий из разбавленной дистиллированной водой серной кислоты. Наибольшая проводимость этого раствора наблюдается при комнатной температуре (что означает наименьшее внутреннее сопротивление и наименьшие внутренние потери) и при его плотности 1,23 г/см³.

Каждая автомобильная аккумуляторная батарея (АКБ) - это ни что иное, как последовательное соединение шести аккумуляторов между собой. Внутри автомобильная аккумуляторная батарея выглядит так:

Давайте познакомимся с основными процессами износа свинцово-кислотных аккумуляторов:

Главной причиной выхода аккумуляторов из строя является физика электрохимического процесса заряда и разряда. Получая и отдавая ток, пластины с нанесенным на них активным веществом расширяются и сжимаются. Данный процесс приводит к разрушению структуры пластин. Вибрация аккумулятора на автомобиле в значительной мере способствует разрушению. Активное вещество начинает постепенно опадать и скапливается на дне, что приводит к замыканию между собой положительных и отрицательных пластин внутри аккумулятора еще до того, как они полностью оголяются и перестают накапливать заряд. Решили данную проблему, оборудовав на дне аккумуляторов дополнительные емкости, перегороженные ребрами, в которые и должен собираться так называемый шлам. Также, внутри аккумулятора положительные пластины стали помещать в специальные конверт-сепараторы, которые представляют собой пакеты, сделанные из гибкого пористого материала, легко пропускающие электролит и в тоже время удерживающие шлам. Данные усовершенствования конструкции привели к уменьшению размеров аккумуляторов, а также к повышению стойкости к механическим нагрузкам.

Второй причиной преждевременного выхода аккумуляторов, является перезаряд аккумулятора. В этом случае начинается процесс, разрушения и осыпания материала положительных пластин. Перезаряд может наступить как в случае неисправной электросистемы на автомобиле, так и при стационарном заряде. Кальциевые и гибридные аккумуляторы в меньшей степени подвержены этой угрозе потому, что своеобразный состав свинца обеспечивает окончание заряда батареи и препятствует перезаряду.

Третья причина преждевременного выхода аккумулятора из строя - глубокий разряд аккумулятора. Происходит глубокий разряд аккумулятора в случае так называемого длительного электрического голодания, когда по причине редкого и кратковременного использования автомобиля в зимнее время года, разряда аккумулятора автомобильной сигнализацией или невыключенными на ночь электроприборами, неисправного генератора, окисления контактов, а также замыканий на корпус автомобиля батарея теряет большую часть накопленной энергии и разряжается ниже критического минимума. Глубоко разряженный аккумулятор необходимо немедленно поставить на зарядку, так как в течение достаточно короткого промежутка времени в нем начинают происходить необратимые процессы. Если же разряд произошел при минусовой температуре окружающей среды, аккумулятор подстерегает еще одна смертельная опасность - электролит в разряженном аккумуляторе быстро замерзнет. Это приведет к полному и безвозвратному выходу аккумулятора из строя. Кальциевые АКБ больше других боятся глубокого разряда, именно поэтому конструкции таких АКБ не предусматривают доступа к заливным горловинам. Возврат к жизни кальциевого аккумулятора достаточно проблематичен и процент успешности данного мероприятия слишком мал, поэтому проще купить новую АКБ.