Теперь уже общеизвестно, что аккумуляторы входят в состав многих устройств и являются незаменимой их частью. Автомобиль в данном случае не является исключением. Тем не менее, до сих пор спорным остается вопрос о том, как правильно его использовать. Разобраться в этом может помочь более детальное представление об устройстве аккумулятора.
История появления аккумулятора
Давно было замечено, что если две заизолированные пластины погрузить в кислотный или щелочной раствор, то на них возникнет разность потенциалов или напряжение. Самый первый прообраз современного аккумулятора представлял собой две пластины – медную и цинковую, погруженные в электролит. Он работал довольно непродолжительное время из-за того, что цинковая пластина со временем растворялась в растворе и отдача электроэнергии была совсем небольшой.
Свойства современных аккумуляторов
Современные аккумуляторы значительно усовершенствованы. Они более энергоемки и малогабаритны, продолжительность их работы стала во много раз больше, а также они приобрели возможность восстанавливать заряд (перезаряжаться), но общий принцип работы остался прежним и основан на электрохимической реакции свинца и диоксида свинца в серной кислоте. Согласно классической версии энергия является производной от взаимодействия оксида свинца с серной кислотой до сульфата. При этом в случае разряда на аноде происходят реакции восстановления диоксида свинца, а на катоде реакции окисления свинца. В случае заряда аккумулятора происходят обратные реакции, к которым на конечной стадии добавляется процесс электролиза воды. В результате возле положительного электрода выделяется кислород, а возле отрицательного – водород.
Элементы конструкции аккумулятора
Корпус
Немаловажную роль в устройстве автомобильного аккумулятора выполняет его корпус, удерживающий все отдельные элементы и объединяющий их в единое целое. Поскольку аккумулятор состоит из нескольких вырабатывающих электроэнергию элементов, то правильнее его называть аккумуляторной батареей. Так двенадцативольтная аккумуляторная батарея состоит из 6-ти элементов, поэтому ее корпус содержит 6 секций (банок). К материалу, из которого делается корпус, предъявляются достаточно высокие требования. Прежде всего он должен быть кислотоустойчив, достаточно прочен, а кроме того, он должен быть устойчив к воздействию широкого диапазона температур. Как правило, он изготавливается из полипропилена, а состоит из основания, в котором располагаются все секции и крышки с пробками.
Пакеты пластин
В секции корпуса устанавливаются пакеты пластин, состоящие из нескольких соединенных параллельно пластин с чередующейся полярностью и называющиеся также гальваническими элементами.
Такое строение позволяет увеличить емкость аккумулятора, так как в итоге увеличивается контактирующая поверхность. Увеличение поверхности соприкосновения также приводит и к уменьшению внутреннего сопротивления, что способствует увеличению максимально отдаваемого аккумулятором тока.
Сами пластины состоят из свинца ячеистой структуры. В эти ячейки путем намазывания наносится активная масса, в которой и происходят все химические реакции. Для предотвращения замыкания между пластинами помещаются сепараторы, изготовленные из электролитически проницаемого пластика. Вся эта конструкция из пластин и сепараторов собрана в пакет и для предотвращения преждевременного разрушения в процессе эксплуатации стянута бандажом. Выводы пластин соединены попарно токосборниками, которые и подводят энергию к выводным борнам. К борнам затем подключаются клеммы автомобиля.
В процессе эксплуатации аккумулятора в результате реакций образуются побочные продукты окисления свинца, а также с пластин может осыпаться активная масса. Поэтому пакеты пластин устанавливают не на самое дно корпуса, а немного выше. В результате образуется шламовый промежуток, в котором и скапливаются все осыпавшиеся с пластин вещества. Если бы его не было, то шлам бы замкнул нижние части.
Так уж получается, но в недалеком будущем стоимость автомобилей будет во многом зависеть от марки аккумулятора. Ведь большинство автомобилей будет двигаться за счет энергии установленных батарей.
Антон, Если Вы считаете что 30 лет это скоро, то да! Многим хочется уже сейчас охранять природу, но, миллион долларов есть не у каждого, так что, пока, будем ездить на обычных автомобилях. Зелёное сейчас - зелёное будущее!
Честно говоря, абсолютно не разбирался в устройстве автомобильного аккумулятора до прочтения этой познавательной статьи. Теперь же понял, как он устроен. Спасибо, было интересно почитать.
Сейчас вряд ли есть необходимость знать устройство аккумулятора. А все потому, что они не требуют вмешательства.
Актуальная статья а то многие владельцы автомобилями не знаю на самом деле про своего железного коня практически не чего .
Неужели лучшие университетские умы не найдут другой путь в сфере источника электроэнергии, ведь со времен Ома, Ампера и Фаррадея практически ничего не изменилось, аккумуляторов надолго не хватает.
Да нашлись уже, и есть аккумуляторы меньших размеров и большей ёмкости. Только технология изготовления у них намного дороже привычных нам свинцовых. К тому же свинцовые АБ - одни из самых безопасных.
В скором будущем, с массовым переходом на электро/гибридные авто, вопрос о совершенствовании источников электропитания займет центральное место. Сейчас идут активные разработки литий-ионные аккумуляторов для автомобилей, за этим будущее.
Раз уж тут тема про аккумулятор, то хочу спросить вот такую вещь: всю зиму машина будет стоять в теплом гараже. Пользоваться ей не буду. Стоит ли забирать аккумулятор домой? Или в теплом гараже ему ничего не будет? Насколько знаю, аккумуляторы боятся мороза.
Если я правильно понял, Вы не планируете эксплуатировать машину зимой. Специалисты советуют периодически эксплуатировать аккумулятор, тоесть изредка выезжать из гаража. В Вашем случаи может произойти глубокая разрядка аккумулятора, что повлечёт выход из строя Вашего аккумулятора. Я Вам советую не забирать аккумулятор домой, а хотя бы 2 раза в месяц выезжать из гаража, это пойдет на пользу всему автомобилю.
Аккумуляторы не боятся мороза, если плотность электролита составляет 0,28-0,29. С машины, а/б можно не снимать, но если не будете её эксплуатировать всю зиму, то лучше снять с аккумулятора плюсовую клемму.
Скажите пожалуйста, а как будут себя вести литиевые аккумуляторы в условиях минусовых температур, как нужно вести уход за ними?
У меня АКБ иногда разряжается. Подскажите, пожалуйста, как часто можно заряжать аккумулятор и возможно ли его перезарядить? Или проще купить новый?