Аккумуляторы: какими они бывают, и какой АКБ лучше купить для автомобиля

Обзоры Тестовый редактор 23.05.24

На автомобилях с двигателем внутреннего сгорания имеется электрическая система. Источником питания является аккумулятор, для подзарядки которого предусмотрен генератор с приводом от мотора. Существует несколько разновидностей АКБ, отличающихся конструкцией и имеющих разный срок службы.

Самые свежие новости в нашем Телеграме!

Подпишитесь, чтобы всегда быть в курсе событий

Общие сведения

На автомобилях используются свинцово-кислотные аккумуляторы – в случае установки двигателя со стартер-генератором на борту имеется тяговая литиевая батарея, которую меняют в условиях сервиса. Стартерный аккумулятор оснащается пластиковым корпусом с контактными штырями для подключения к бортовой сети. Конструктивно АКБ состоит из 6 соединенных между собой банок, набранных из положительных и отрицательных пластин, разделенных сепараторами. Электролит представляет собой смесь серной кислоты с дистиллированной водой, может находиться в жидком или загущенном состоянии. Также есть батареи с пористыми матами между пластинами, пропитанными электролитом.

АКБ с пластинами с добавкой сурьмы

Самый старый тип АКБ, практически не встречающийся на рынке. В состав пластин входит от 5% сурьмы, позволяющей повысить прочность и улучшить характеристики аккумулятора. Сплав свинца и сурьмы достаточно химически активен и является катализатором процесса электролиза, что приводит к постоянному падению уровня электролита за счет потери воды. Электролиз начинается при напряжении менее 2 В, т.е. при рабочих параметрах банки аккумулятора. Сурьмянистые стартерные АКБ требуют регулярного ухода – ежемесячной проверки уровня и доливки дистиллированной воды.

В случае отсутствия обслуживания сурьмянистые АКБ быстро выходят из строя, что и предопределило отказ от их широкого применения на автомобилях. Но даже при регулярной проверке уровня и доливке дистиллированной воды, батареи сурьмянистого типа не выдерживают больше 4 лет. Еще одним недостатком является большой ток саморазряда – такая АКБ не способна выдавать высокий пусковой ток. Сплав свинца с сурьмой не выдерживает вибраций, при наклоне корпуса электролит выливается через вентиляционные отверстия и пробки.

Батареи с пониженным содержанием сурьмы

Малосурьмянистые (содержание сурьмы варьируется в пределах 2-4%) стартерные батареи требуют редкого ухода и отличаются небольшой склонностью к саморазряду. Корпуса снабжены пробками для проверки и корректировки уровня электролита – производители всегда указывают на необходимость проверки уровня и доливки дистиллированной воды. Аккумуляторы спокойно выдерживают скачки напряжения в бортовой сети и хорошо подходят для автомобилей выпуска до начала 80-х гг. Впоследствии точность работы реле-регуляторов была повышена, что позволило снизить риск перепадов напряжения. Малосурьмянистые АКБ имеют маркировку Sb, отличаются достаточно низкой ценой, срок службы зависит от условий эксплуатации и редко превышает 4 года.

Кальциевые АКБ

Большие потери дистиллированной воды в АКБ с пластинами на основе сплава свинца и сурьмы привели к появлению пластин с кальцием. В состав материала в малых количествах может вводиться серебро, уменьшающее внутреннее сопротивление аккумулятора. Сплав на основе кальция позволил повысить напряжение начала электролиза до 3,6 В – выше, чем способна выдавать банка свинцово-кислотного аккумулятора. Таким образом, невозможен факт выкипания воды из электролита.

Батареи не склонны к саморазряду, ток ниже на 60-70% чем у батарей с малосурьмянистыми пластинами. АКБ относятся к категории необслуживаемых – зачастую даже не предусматриваются контрольные пробки в крышке корпуса, имеется только лабиринтный вентиляционный канал для отвода газов. Аккумуляторы могут выдавать высокий пусковой ток, что важно для уверенного старта двигателя при любой температуре. При исправной системе зарядки кальциевая батарея может прослужить до 6-7 лет.

Основной проблемой АКБ кальциевого типа является потеря емкости при глубоком разряде (падении напряжения на клеммах ниже 9,5-9 В), восстановить батарею до исходного состояния невозможно. Для полного выхода из строя достаточно сильно разрядить аккумулятор 3-4 раза. Также АКБ не выдерживают скачков напряжения в бортовой сети. Себестоимость изготовления кальциевого аккумулятора выше, чем сурьмянистого, что сказывается на конечной цене. Батареи имеют унифицированную маркировку Ca/Ca.

Гибридные АКБ

Гибридная батарея представляет собой комбинированную конструкцию – положительные пластины изготовлены из сплава свинца с сурьмой, а отрицательные – с кальцием. Также возможно введение в материал отрицательных пластин с небольшой долей серебра. В результате удается несколько снизить себестоимость и получить аккумулятор, не теряющий емкость при глубоком разряде и выдерживающий перепады напряжения. АКБ не требует обслуживания, часто на корпусе не предусматриваются ревизионные пробки. Батареи имеют маркировку Ca+ или Sb/Ca, иногда производители указывают тип АКБ с надписью «гибрид».

Батареи с гелевым электролитом

Большой проблемой стандартных свинцово-кислотных АКБ является жидкий электролит, который испаряется при работе и может вылиться в случае опрокидывания батареи или повреждения корпуса. Решением вопроса стало использование загустителя на основе кремния, превращающего электролит в гель. Батарея не требует проверки уровня или плотности электролита, на крышке нет ревизионных пробок – конструкция АКБ не позволяет долить дистиллированную воду или заменить электролит.

АКБ не теряют емкость в случае глубокого разряда и поддерживают рабочее напряжение при частичной разрядке. За счет использования геля увеличена стойкость к вибрационным нагрузкам, электролит не протекает при наклоне аккумулятора или появлении трещин на корпусе. Батареи имеют маркировку GEL и могут прослужить до 15 лет в стационарных условиях и до 10-12 лет на автомобиле.

Распространение гелевых батарей ограничивается ценой, которая в 1,5-2 раза выше, чем у АКБ со стандартным жидким электролитом. Аккумуляторы не подходят для эксплуатации при температуре окружающей среды ниже -45°…-50°С из-за кристаллизации геля. Для зарядки нужно специальное оборудование, поддерживающее напряжение от 14,4 до 15 В. Таким образом, АКБ гелевого типа нельзя использовать на автомобилях, генератор которых не может выдать свыше 14,4 В.

Гелевый АКБ может быстро заряжаться, допускается хранение на протяжении до 24 месяцев без подзарядки – аккумулятор сохранит исходные характеристики. Батарея не выдерживает работу с перепадами напряжения в сети зарядки, не рассчитана на короткие замыкания – достаточно соединить выводы на несколько секунд, чтобы вывести аккумулятор из строя.

Технология AGM

Еще одной достаточно новой технологией производства аккумуляторов является AGM. Между пластинами установлены прокладки из пористого стекловолокна, пропитанного электролитом. АКБ не требует обслуживания, не выделяет паров электролита при работе и может устанавливаться в салоне автомобилей. При наклоне или опрокидывании электролит остается в порах. Срок службы батарей на автомобилях может превышать 10 лет, ресурс зависит от условий эксплуатации.

Технология AGM позволяет снизить стоимость продукции по сравнению с гелевыми аккумуляторами. Батарея менее чувствительна к коротким замыканиям, отсутствие геля улучшает работоспособность при низких температурах окружающей среды. С другой стороны – батареи AGM имеют повышенный ток саморазряда и примерно в 2 раза меньший ресурс по количеству циклов зарядки и разрядки. АКБ выдерживают глубокий разряд, но возможна частичная потеря емкости.

Технология EFB

Появление автомобилей с системой «старт-стоп» потребовало создания усиленных батарей, способных быстро восстанавливать емкость и пригодных для частого пуска двигателя. Технология EFB подразумевает использование утолщенных положительных пластин – электролит в жидком виде, но контрольные пробки не предусматриваются. На каждой пластине имеется армирующее покрытие для защиты активной массы от высыпания, а также образования сульфата свинца. Конструкция позволяет очень быстро заряжать батарею от генератора, что крайне важно для использования системы «старт-стоп» в городском потоке. Срок службы батарей EFB легко переваливает за 10 лет.

Выбор батареи

При подборе аккумулятора для автомобиля нужно учитывать допустимые габариты корпуса, полярность, тип контактов и способ крепления АКБ. В зависимости от типа двигателя или рынка сбыта, на одной модели машины могут использоваться батареи с разной емкостью или разным пусковым током. Также важно учитывать тип аккумулятора и бюджет, поскольку цена АКБ зависит от технологии изготовления.

АКБ сурьмянистого типа рассматривать нет смысла – найти такие аккумуляторы в продаже по состоянию на 2024 г. невозможно. Для машин, эксплуатирующихся достаточно редко и оснащенных системой зарядки с нестабильным напряжением, отлично подойдет малосурьмянистый аккумулятор. Батарея проходит не более 2-3 лет, проверка уровня и плотности электролита через 1-2 месяца позволит увеличить ресурс на 1-2 года. Для таких автомобилей можно купить и гибридный аккумулятор, хотя выбор таких АКБ достаточно ограничен. Владельцу нужно через каждые 4-6 месяцев проверять уровень электролита.

Если автомобиль имеет исправную систему зарядки, поддерживающую стабильное напряжение, то лучше выбрать кальциевый аккумулятор. Владельцу не требуется проверять уровень и плотность электролита, достаточно очистить клеммы при установке АКБ и нанести слой смазки. Если машина постоянно простаивает, то возможен глубокий разряд батареи сигнализацией или иным оборудованием. Кальциевая АКБ подойдет практически для любого автомобиля выпуска после 1990 г., за исключением машин с системой «старт-стоп» или оснащенных площадкой для батареи внутри салона или в багажнике.

Если автомобиль оснащен системой «старт-стоп», то необходимо приобретение батареи EFB. В случае установки аккумулятора в багажнике или салоне придется покупать АКБ типа AGM, имеющие минимальное выделение газов при работе. Гелевые батареи приобретают редко из-за цены, которая частично оправдывается увеличенным сроком службы. Использовать кальциевые батареи на машинах со «старт-стоп» возможно только при принудительном отключении системы.

Заключение

Подбор батареи для автомобиля значительно упрощают интерактивные каталоги. Достаточно указать модель машины, год выпуска и тип двигателя, а затем получить перечень подходящих АКБ. Дальнейший выбор из доступных вариантов остается за покупателем, который ориентируется на цену, бренд или иные вторичные факторы.