1. Первичные батареи – это заменяемые источники питания электротехнических устройств с малым потреблением электроэнергии, таких как карманный фонарик или портативный радиоприемник. Такие источники в автомобилях не применяются и на нашем сайте не рассматриваются.
Вторичные батареи, к которым относятся и автомобильные аккумуляторы, наоборот, находят в автомобилях самое широкое применение. Их принципиальное отличие от первичных источников – возможность заряда, т.е. восполнение истраченной энергии.
2. Почти на всех автомобилях используются свинцово – кислотные аккумуляторные батареи (аккумуляторы), хотя в некоторых случаях можно встретить и щелочные. Здесь будут рассмотрены исключительно аккумуляторы первого типа (свинцово – кислотные аккумуляторные батареи).
3. Аккумулятор состоит из нескольких секций (в разг. “банок”), обычно соединенных последовательно так, что напряжение на выходных клеммах батареи равно сумме напряжений отдельных ячеек.
Например:
обычный 12-вольтовый автомобильный аккумулятор состоит из шести 2-вольтовых секций (см. Рис. 5.1).
Рис. 5.1 Последовательно соединенные секции аккумулятора
4. Практически напряжение аккумулятора не равно точно 12 В. Полностью заряженный аккумулятор без нагрузки может иметь напряжение до 14.5 В, тогда как в полностью разряженном аккумуляторе напряжение может упасть до 10.8 В.
5. Свинцово-кислотный аккумулятор имеет следующие особенности:
а) После израсходования энергии его можно зарядить.
б) Он имеет малое внутреннее сопротивление, что позволяет ему выдавать большой ток для привода стартера без значительного падения напряжения на клеммах.
в) Жидкий электролит аккумулятора представляет собой разбавленную серную кислоту, которая представляет опасность для глаз, кожи, одежды, а также для металлических поверхностей автомобиля (при выплескивании кислоты быстро смойте ее большим количеством воды).
г) Во время заряда электролит выделяет кислород и водород. Смесь этих газов взрывоопасна, поэтому необходимо принять меры к предотвращению искр и открытого пламени в зоне аккумулятора.
д) В процессе эксплуатации аккумулятора из него испаряется вода (за исключением некоторых аккумуляторов, не требующих обслуживания, см. запись “Аккумулятор, не требующий обслуживания”). Поэтому в аккумулятор необходимо периодически допивать дистиллированную или деминерализованную воду (ВОДА ИЗ-ПОД КРАНА НЕ ГОДИТСЯ!).
6. Для активной химической реакции, в результате которой выделяется энергия, необходимы два разнородных проводника – электрода, опушенные в электропроводящую жидкость – электролит. В автомобильных аккумуляторах в качестве проводников установлены решетчатые пластины из сплава свинца с сурьмой, по несколько штук на секцию. Ячейки пластин заполнены массой, состоящей, в основном, из окиси свинца. После обработки окись свинца на положительных пластинах превращается в перекись свинца (шоколадного цвета), а на отрицательных пластинах – в чистый свинец (серого цвета).
7. В заряженном аккумуляторе активная масса пластин почти полностью состоит из перекиси свинца и чистого свинца, т.е. из разных материалов. В процессе разряда заполнители пластин реагируют с электролитом и превращаются в сернокислый свинец.
8. Электроды отделены друг от друга химически инертными пластинами – сепараторами. Раньше их делали из дерева или пористой резины. В настоящее время для их изготовления применяются материалы на основе бумаги, а иногда – на основе пластмассы (ПВХ) с сеткой из стекловолокна (см. Рис. 5.2).
Рис. 5.2 Сепараторы аккумулятора
9. Сепараторы аккумулятора должны быть достаточно прочными, поскольку пластины аккумулятора при интенсивном разряде могут скручиваться и изгибаться. Вместе с тем, они должны иметь пористую структуру, чтобы обеспечить свободный доступ электролита к электродам. Слишком мелкие поры увеличат внутреннее сопротивление аккумулятора и вызовут большое падение напряжения на его клеммах.
10. Корпуса аккумуляторов раньше делали из карболита, теперь их предпочитают делать из полипропилена, легкого и прочного материала, который к тому же прозрачен и сквозь него удобно наблюдать за уровнем электролита (см.
Рис. 5.3).
Рис. 5.3 Корпус аккумулятора из полипропилена
