Принцип работы щелочного аккумулятора

Устройство и принцип работы автомобильного аккумулятора

Что такое автомобильный аккумулятор, каково его устройство и принцип работы? Подавляющее большинство людей уверено, что точно знает ответ на этот вопрос. Правда, знания многих ограничиваются тем, что аккумулятор – это такая коробочка, которая умеет накапливать и потом отдавать электрический ток. Более «продвинутые» граждане знают, из чего состоит аккумулятор автомобиля и что служит он для запуска мотора и питания автомобильной электросети. Но полностью объяснить принцип работы аккумуляторной батареи могут далеко не все. Гарантируем, что после прочтения нашей статьи вы пополните ряды этих немногих знатоков. Итак, устройство и принцип действия аккумулятора автомобиля.

1. Принцип работы и устройство свинцово-кислотного аккумулятора
2. Принцип работы и устройство щелочного аккумулятора
3. Особенности конструкции аккумуляторов типа AGM и GEL
4. Литий-ионные аккумуляторы
5. Особенности зарядки аккумулятора

Впервые использовать щелочной электролит в химических источниках тока предложили независимо друг от друга Вальдемар Джангнер ( англ. ) в 1899 году и Томас Эдисон в 1901 году [3] [4] . Они использовали щелочной электролит в никель-кадмиевых аккумуляторах.

В марганцево-цинковых элементах питания щелочной электролит впервые применил канадский инженер Льюис Урри (англ.) русск. в середине 1950-х годов, работавший в Union Carbide ( англ. ) , выпускавшей элементы питания под маркой «Eveready». Льюис Урри использовал наработки Томаса Эдисона [5] . В 1960 году Урри вместе с Карлом Кордешем и Полом Маршалом получил патент на конструкцию щелочного элемента [6] .

Особенности щелочных аккумуляторов

На никель-кадмиевых имеется обозначение «НК» далее после тире указана ёмкость в ампер-часах. Например, если написано «НК-13», то речь идёт об аккумуляторе рассматриваемого типа, который обеспечивает ёмкость, равную 13 А/час. У таких устройств положительный полюс замкнут на корпус.

Если стоит обозначение «НЖ», то речь идёт о никель-железной батарее. Через тире после этих букв указана ёмкость. Например, у аккумулятора «НЖ-45» она составляет 45 А/час. В отличие от кадмиевых, у железных на корпус замкнут отрицательный электрод.

Особенности эксплуатации и срок службы щелочных аккумуляторов

В принципе, уход при эксплуатации щелочных аккумуляторных батарей примерно такой же, как и в случае кислотных. Нужно периодически контролировать уровень электролита, а также проводить зарядку АКБ. Герметичные щелочные аккумуляторы должны регулярно подзаряжаться и находиться в чистоте.

Герметичные щелочные аккумуляторы могут при хранении находиться в полузаряженном или разряженном состоянии достаточно длительное время. Также стоит отметить, что аккумуляторы щелочного типа менее чувствительные к действию отрицательных температур. Кроме того, герметичные щелочные аккумуляторы способны работать при разряде большими токами (высокая перегрузочная способность).

Благодаря тому, что герметичный щелочной аккумулятор имеет большое внутреннее сопротивление, сильный разряд и кратковременные короткие замыкания не вредят этим батареям. Щелочные АКБ устойчивы к воздействию вибрации, тряски, ударов благодаря высокой прочности. По сравнению с кислотными они имеют большую удельную энергию, больший срок эксплуатации и могут храниться дольше.

Саморазряд герметичных щелочных аккумуляторов при разомкнутой цепи составляет 20 процентов ёмкости за 9 месяцев. Это немного, если сравнивать с кислотными АКБ. У последних такой уровень саморазряда наблюдается за месяц. Немаловажно отметить, что при эксплуатации герметичных щелочных аккумуляторов нет вредных газовыделений и они достаточно надёжны.

ООО «АККУМУЛЯТОРНЫЕ ВТОРРЕСУРСЫ»

Если Вы нуждаетесь в ремонте, зарядке или обслуживании аккумулятора — обращайтесь только к профессионалам!

Доверьте ремонт аккумулятора своего автомобиля квалифицированным специалистам — проффессионалам нашего сервиса!

Оказываем следующие виды услуг по ремонту АКБ:

• При необходимости выдадим подменную батарею
• Диагностика аккумулятора
• Диагностика АКБ и электрооборудования
• Доливка дистиллированной воды
• Зарядка АКБ
• Ремонт клеммы
• Ремонт корпуса
• Снятие и установка АКБ
• Выезд специалиста на место

Исправный аккумулятор — это:

• Уверенность в том, что Ваш автомобиль заведется в любое время при любой погоде;
• Экономия денежных средств, ведь восстановление старого аккумулятора выгоднее, чем покупка нового.

Отличие Li-Pol, щелочных аккумуляторов от Ni-Cd и Ni-Mh.

Ni-Cd Никель-кадмиевые аккумуляторы

Данный вид аккумуляторов широко применяли несколько лет назад для различного инструмента. Такие источники в своей структуре содержат кадмий, который является тяжелым металлом и токсичен, но хорошо ведет себя на морозе и имеет не высокую стоимость.

Новые модели аккумуляторов раньше приходят в негодность, чем батареи выпущенные 20 лет назад. Но уровень технических характеристик присущий современным решениям намного выше, чем у их предшественников.

Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы

Такие батареи претерпели некоторые изменения по сравнению с Ni-Cd Никель-кадмиевыми. Избавились от токсичных металлов, стали легче по весу и теперь можно не боятся причинить вред окружающей среде при ликвидации таких аккумуляторов. Еще удалось повысить энергоемкость и уменьшить эффект памяти.

Li-Pol Литий-полимерный аккумуляторы

Вид этих аккумуляторов — улучшенная модернизация литий-ионных. Электролит был заменен полимерными материалами. Такие батареи установлены в смартфонах, планшетах, ноутбуках, цифровой фототехнике и др. Особенность таких источников энергии состоит в форме изготовления, она может быть очень тонкой, что позволяет поместить батарею в любой корпус. Главное преимущество литий-полимерных элементов питания в том, что они не имеют эффекта памяти и энергоемкие.

Щелочные аккумуляторы.

Широкое применение щелочные аккумуляторы нашли в бытовой технике. Известные модели таких батарей — тип ААА и АА. Они установлены в:

• детских игрушках
• портативных приборах
• карманных фонарях
• фото, видео аппаратуре
• аудио магнитофонах, плеерах и пр.

Щелочной электролит впервые нашел применение в химически активных источниках тока благодаря Вальдемару Джангнеру в 1899 году. С этого времени ученые разных стран вовлечены в разработку щелочных источников питания.

Принцип действия аккумуляторной батареи таков: при работе щелочного элемента происходит химическая реакция, при которой цинк окислившись выделяет гидроксид цинка, далее последний распадается на оксид цинка и воду. При этом происходит восстановление оксида марганца на катоде. Формула выглядит следующим образом:

Обычный аккумулятор оказывается сложной и в то же время простой вещью, если разобраться с ней. Прежде чем выбрать для авто элемент питания, стоит изучить нюансы, которые в последствии могут сыграют весомую роль в вашей жизни.

Правила подзарядки

Подзарядка свинцово-кислотного автомобильного аккумулятора в штатном режиме производится от генератора. При интенсивной работе батареи требуется ее дополнительная подзарядка в стационарных условиях через специальное зарядное устройство. Особенно это актуально в зимнее время, когда возможность холодной батареи принимать заряд резко снижается, а потребление энергии на раскрутку мотора на морозе возрастает. Поэтому зарядку автомобильного АКБ необходимо проводить в тепле после его согревания естественным образом.

Важно! Ускорение согревания батареи горячей водой или феном недопустимо, так как реально разрушение пластин вследствие резкого перепада температур. При опадении наполнителя на дно банок, резко возрастает возможность саморазряда за счет замыкания пластин.
Для так называемых «кальциевых» аккумуляторов, недопущение полного или значительного разряда критически важно, потому что ресурс этого типа батарей ограничен 4-5 циклами полной разрядки, после чего аккумулятор приходит в негодность.

В современных гибридных автомобилях и в электромобилях аккумуляторная батарея имеет повышенные размеры и емкость, обеспечивая движение. Их так и называют – тяговые. В «чистых» электромобилях только аккумуляторы являются поставщиком энергии для движения и работы всего электрооборудования, отчего имеют значительные размеры и в разы большую емкость, чем батарея в «классическом» автомобиле с карбюраторным двигателем. Например: танковые, тепловозные, на подводных лодках и так далее. Хотя принцип кислотного аккумулятора во всех случаях одинаков за исключением размеров.

Аккумуляторы – продукция ЗАО «ВЗЩА»

Наша организация является официальным торговым представителем ЗАО «ВЗЩА», готовы предложить к поставке продукцию данного предприятия.

Основной продукцией ЗАО «ВЗЩА» являются электрические аккумуляторы с щелочным электролитом и комплектуемые на их основе батареи. Предприятие производит аккумуляторы двух электрохимических систем:

• никель-железной
  Положительный электрод на основе окисно-никелевого, а отрицательный электрод на основе железосодержащего электродного материала;
• никель-кадмиевой
  Положительный электрод на основе окисно-никелевого, а отрицательный электрод на основе содержащего кадмий электродных материалов. Наиболее широко представлены в номенклатуре предприятия аккумуляторы типов FL, KL, KM, KH и ТПНЖ, имеющие емкость от 55 до 550 Ач с ламельными электродами. Активный материал таких электродов заключен в «коробочки» из тонкой металлической перфорированной ленты или «ламели». Такая конструкция электродов обеспечивает высокую их механическую прочность, высокую устойчивость аккумуляторов к внешним механическим воздействиям, а также длительные сроки службы аккумуляторов. Аккумуляторы этих типов производятся как в корпусах из ударопрочной и морозостойкой пластмассы, так и в металлических корпусах.

Никель–железные и никель–кадмиевые аккумуляторы для железнодорожных пассажирских вагонов

ТИПЫ АККУМУЛЯТОРОВ: КМ 300 Р, КМ 260 Р, КL 375 P, FL 300 Р, FL 350 Р

Технические характеристики:

Номинальное напряжение, В.

Номинальная ёмкость, А/ч.

Масса без электролита, кг.

Масса с электролитом, кг.

FL 300 P(ВНЖ-300П-У2)

40 FL 300 P-А (40 ВНЖ-300 П-У2-А)

В условном обозначении аккумулятора и батареи цифры и буквы обозначают:

• цифры перед буквами – количество последовательно соединённых аккумуляторов в батарее;
• К – открытый никель-кадмиевый призматический аккумулятор;
• M – средний режим разряда;
• 260 – номинальная ёмкость в ампер-часах;
• Р – пластмассовый корпус аккумулятора;

Никель–железные и никель–кадмиевые для железнодорожных локомотивов и электропоездов

ТПНЖ-550-У2, КН 220 Р, 2 КН 220 Р, КН 150 Р, 5 КН 150 Р, KL 125 P (НК-125П-У2), KL 55 P (НК-55П-У2)

Номинальное напряжение, В.

Номинальная ёмкость, А/ч.

Масса без электролита, кг.

Масса с электролитом, кг.

KL 55 P (НК 55 П)

ТПНЖ 550 У2, 46ТПНЖ-550-У2.

• К — открытый никель-кадмиевый призматический аккумулятор;
• L — длительный режим разряда;
• 125 (55) — номинальня емкость в ампер-часах;
• Р — пластмассовый корпус аккумулятора.
• Цифры перед буквами — количество последовательно соединенных аккумуляторов в батарее;
• ТП — область применения (тепловозы);
• НЖ — электрохимическая система (никель — железная);
• цифра после букв — номинальная емкость (С 5 ), А/ч;
• У — климатическое исполнение;
• 2- категория размещения.

При использовании батарей на основе никель – кадмиевых аккумуляторов описанных серий в оптимальных условиях с типичными режимами для источников аварийного электропитания срок их службы может достигать 20 и более лет.

На всю продукцию действует гарантия завода-изготовителя.

Великолукский завод щелочных материалов — крупнейший производитель аккумуляторов в России. Он поставляет продукцию не только во все города нашей страны, но и в ближнее зарубежье. Наша компания является официальным представителем ВЗЩА, мы на выгодных условиях предлагаем своим клиентам всю продукцию, выпускаемую этим предприятием.

Несколько слов о заводе

Этот завод по производству аккумуляторов и батарей не только является ведущим предприятием отрасли, но и выгодно расположен по географическому принципу. Именно поэтому с ним так удобно работать всем нашим клиентам. Территориальное расположение в западной части страны позволяет компании отправлять свою продукцию в Москву, Санкт-Петербург и Прибалтику. История ВЗЩА началась в 1973 году, когда было принято решение о его строительстве. В 1979 году предприятие открылось и с тех пор постоянно расширяет свое производство. Сегодня завод обеспечивает все основные отрасли, где требуются аккумуляторы и батареи.

Предлагаемый ассортимент

В ассортименте организации представлена продукция высокого качества. Предлагаемые товары делятся на две категории — свинцово-кислотные и щелочные аккумуляторы. Наибольшей популярностью пользуются последние, которые в зависимости от нужд клиента выпускаются в разных сериях (KL, КН, FL, КМ, ТПНЖ).

Свинцово-кислотные аппараты предназначены для складской техники на электротяге, подъемно-транспортного оборудования и систем электроснабжения на промышленных объектах. Необходимы они также в области телекоммуникаций, аварийных систем, систем безопасности и сигнализации. Незаменимы такие изделия для серверных комнат. Продукция под маркой OPzV является универсальной.

В наибольшем количестве завод производит сегодня щелочные аккумуляторы. Они предназначены для следующих нужд:

• Поездов и электровозов.
• Пассажирских вагонов.
• Запуска двигателей локомотивов и дизель-электрических установок.
• Напольного электротранспорта.
• Рудничных электровозов.
• Систем сигнализации, аварийного освещения и электроснабжения.

В зависимости от конкретного назначения можно подобрать продукцию той или иной серии. Многие агрегаты обладают сходными характеристиками и назначением, но все же каждый из них уникален и обладает своей сферой применения.

Преимущества товаров

ВЗЩА за время своей работы в отрасли заслужил отличную репутацию. Он является надежным поставщиком, с которым действительно выгодно работать. Благодаря доказанной репутации вы получите заказанный товар вовремя и в полном объеме.

В конструкции агрегатов тоже не находится нареканий. Активный материал электродов заключается в специальные отсеки из металлической ленты минимальной толщины, называемой ламель. Это позволяет продлить срок службы аккумуляторов, так как исключается внешнее влияние на состояние электродов. Кроме того, продукция данного завода обладает высокой механической прочностью.

Клиент может выбрать один из двух видов исполнения аккумулятора — в металлическом или пластмассовом корпусе. Что касается пластмассы, то она является прочным к ударам и морозостойким материалом. Таким образом, даже пластиковый корпус не является помехой для долгого срока службы изделия. ВЗЩА дает гарантию на свою продукцию, которая действует и при покупке товара в нашей фирме. Реальный же срок службы изделий завода превышает 20 лет. У нас вы сможете недорого приобрести любой аккумулятор великолукского производства с сохранением всех условий, гарантируемых производителем. Грамотные менеджеры помогут вам подобрать подходящую продукцию, а поставки напрямую с завода позволяют нам держать приемлемую цену на весь ассортимент. Ждем вашего обращения!

Особенности выбора

Чтобы правильно подобрать щелочную аккумуляторную батарею, надо особое внимание уделять ключевым параметрам. Они крайне важны для правильной покупки:

1. В первую очередь смотрим на производство. Всегда нужно изучить дату изготовления. Если АКБ была произведена больше полугода назад, тогда приобретать её не стоит. Такие устройства будут разряжаться — эффект памяти это зафиксирует.
2. Показатель ёмкости. Срок применения зависит от ёмкости. Многие приобретают АКБ с большой ёмкостью. В таком случае генератор не сможет справиться со своей задачей. Но и меньше ёмкость приобретать не стоит. Много зарядов способствуют поломке всего агрегата. Чтобы подобрать правильную ёмкость, необходимо изучить определённые характеристики, указанные в технической эксплуатации.
3. Полярность устройства. АКБ могут различаться по степени полярности. Когда идёт выбор агрегата, потребуется сосредоточиться на расположении полярности электродов.
4. Стоимость батареи. Цена АКБ зависит от элементов, которые входят в состав, изготовителя, ёмкости, мощности. Чем лучше показатели, тем выше цена.

Щелочный агрегат отличается прочностью и надёжностью. Очень выгодно приобретать такие средства для тяговой техники или габаритных автотранспортных средств. Необходимо только правильно выбрать модель, изучив предварительно все характеристики.

Это была краткая характеристика и применение щелочных аккумуляторов. Сведения пригодятся для верной эксплуатации и правильной покупки.