Рубрики

Электрическая эволюция. Как аккумуляторы идут в ногу со временем

12:35 27-02-2013

Многим автомобильный аккумулятор представляется примитивным черным ящиком, наполненным кислотой и испускающим ядовитые пары. Однако на самом деле современная батарея давно ушла от этого имиджа и превратилась в безопасный высокотехнологичный элемент. О тенденциях в развитии аккумуляторов нам рассказали специалисты компании “Johnson Controls”.

Многим автомобильный аккумулятор представляется примитивным черным ящиком, наполненным кислотой и испускающим ядовитые пары. Однако на самом деле современная батарея давно ушла от этого имиджа и превратилась в безопасный высокотехнологичный элемент. О тенденциях в развитии аккумуляторов нам рассказали специалисты компании “Johnson Controls”.

С первыми батареями современный автомобильный стартерный аккумулятор роднит разве что электрохимический прин-цип получения тока и свинцовые пластины-решетки. Впрочем, и те претерпели эволюцию – технология литья менялась на процесс просечки и растяжки, дойдя на сегодняшний день до штампованных решеток “Power Frame”. За счет плотной кристаллической структуры металла такая пластина успешно противостоит внутренней коррозии, обладает меньшим электрическим сопротивлением, а рисунок решетки оптимизирован для лучшего потока электронов.

Жидкий электролит пока окончательно не сдает позиции, но все чаще сменяется связанным – более плотным. На данный момент самой совершенной технологией является AGM (Absorbent Glass Mat), где электролит упакован в сепаратор из стекловолокна. Пластины плотно прижаты друг к другу, что помогает удерживать активный материал на решетке и минимизировать его потери, а также избежать расслоения электролита. В результате батареи AGM обеспечивают практически нулевой расход воды, что избавляет их от необходимости обслуживания; электролит защищен от вытекания – так что аккумулятор не так чувствителен к вибрациям и опрокидыванию, как его собратья с жидким электролитом. В обиходе автомобильные батареи AGM еще называют “гелевыми”, причем этот “термин” можно слышать даже от продавцов-консультантов. Здесь важно пояснить, что гелевые аккумуляторы с желеобразным электролитом действительно существуют, но, как правило, используются в качестве тяговых. В производстве автомобильных стартерных батарей эта технология практически не применяется.

Не просто остановка

Одним из самых простых и эффективных способов снижения расхода топлива у современных машин стала функция “старт/стоп”. В этом случае на аккумуляторную батарею ложится повышенная нагрузка, ведь ей приходится даже при остановке мотора снабжать энергией многие системы автомобиля: кондиционер, мультимедиа, внешний свет, подогрев сидений и т.д. Уровень заряда батареи при этом падает. И даже в движении аккумулятор может по-прежнему автономно снабжать машину электроэнергией, если автоматика решит, что заряда еще достаточно, и не станет сразу подключать генератор переменного тока, дабы еще больше снизить расход топлива. Лишь когда заряд батареи упадет до критически низкого уровня, генератор снова вступает в работу.

На данном этапе производства положительные и отрицательные пластины собираются
в единый блок.

Такая без конца повторяющаяся разрядка-зарядка обычному свинцово-кислотному аккумулятору не по зубам, ведь он рассчитан на относительно редкие выбросы энергии при старте и последующее неспешное ее пополнение. Режим “старт/стоп” здесь приведет к усиленной работе генератора и ускоренному износу батареи, что сводит на нет весь экономический эффект.

Автомобилям, оснащенным системой “старт/стоп”, нужны исключительно специализированные аккумуляторы, устойчивые к циклам разрядки-зарядки. Наиболее продвинутыми считаются батареи “Start-Stop Plus”, сделанные на основе упомянутой выше технологии AGM. Их характеристики подобраны таким образом, что в сравнении с обычными батареями устойчивость к таким циклам у них в три с лишним раза выше, они поддерживают рекуперацию энергии при торможении и выдают в полтора раза больший ток холодной прокрутки. Минус только один – за счет более сложного производства такие модели минимум в два раза дороже своих свинцово-кислотных аналогов.

Для не особо дорогих компактных автомобилей с системой “старт/стоп” выпускаются одноименные аккумуляторы без индекса “Plus”. Они сделаны на основе более простой и дешевой технологии EFB (Enhanced Flooded Battery), где используется привычный жидкий электролит, но их пластины толще, чем у обычных аккумуляторов, и обернуты пленкой из полиэстера, которая помогает удерживать активный материал. В сравнении с AGM-батареями у EFB-моделей ниже ток холодной прокрутки и устойчивость к циклам, нет поддер-жки рекуперации и меньше защита от протечки электролита.

На все клеммы мастер

В крупной технике для активного отдыха вроде автодомов или моторных яхт порой требуются как стартерные, так и тяговые батареи, однако в целях экономии места и массы желательно обойтись одним аккумулятором. Здесь помогут модели двойного назначения “Dual Purpose”, способные обеспечить приемлемый компромисс между способностью к периодическим пускам двигателя и устойчивостью к долгому разряду. Их отдаленно можно уподобить батареям “старт/стоп”, но с поправкой на сравнительно большую емкость и пусковой ток. Здесь наиболее продвинутым вариантом опять же будут батареи с технологией AGM, которые обладают повышенной устойчивостью к циклам и способны запустить двигатель после долгого “кормления” кондиционера, телевизора, холодильника (и прочей кухонно-бытовой электроутвари). Если у вас небольшой автодом на базе микроавтобуса или скромный катер, или же внедорожник, оснащенный электролебедками и “люстрами” – можно ограничиться батареей “Dual Purpose” на основе привычных свинцово-кислотных технологий.

Поделиться: