Устройство

Различные типы стартерных АКБ имеют свои конструктивные особенности, однако, в их устройстве много общего. Каждый аккумулятор состоит из пространственно разделенных разноименных электродов, погруженных в раствор электролита и помещенных в прочный сосуд (корпус), который устойчив к химическому воздействию электролита, механическим нагрузкам и температурным колебаниям.

По конструктивно-функциональному признаку АКБ классифицируют следующим образом: обычной (классической) конструкции – а) в моноблоке с ячеечными крышками и межэлементными перемычками над крышками; б) в моноблоке с общей крышкой и межэлементными перемычками под крышкой; батареи необслуживаемые – с общей крышкой, не требующие ухода в эксплуатации; герметизированные батареи с иммобилизованным электролитом. Конструкция классического аккумулятора с открытыми межэлементными соединениями представлена на рис. 2.2 [4], [7].

Рис. 2.2. Стартерная аккумуляторная батарея с открытыми межэлементными соединениями: 1 и 3 – соответственно отрицательный и положительный электроды; 2 – сепаратор; 4 и 7 – соответственно полублоки положительных и отри­цательных электродов; 5 – борн; 6 – предохранительный щиток; 8 – мостик; 9 – блок электродов; 10 – крышка; 11 – заливное отверстие; 12 – межэлементное соединение; 13 – пробка; 14 – полюсный вывод; 15 – моноблок; 16 – опорная призма

Конструкция стартерной аккумуляторной батареи с закрытыми межэлементными соединениями представлена на рис. 2.3 [7].

Рис. 2.3. Стартерная аккумуляторная батарея с закрытыми межэлементными соединениями: 1 – моноблок; 2 – крышка; 3 и 5 – соответственно положительный и отрицательный полюсные выводы, 4 – межэлементное соединение; 6 – пробка; индикатор уровня жидкости; 8 – сепаратор; 9 и 10 – соответственно положительный и отрицательный электроды

Электролит готовится из серной кислоты (ГОСТ 667-73) и дистиллированной воды (ГОСТ 6709-72). От химической чистоты электролита зависят характеристики и срок службы батареи. Кислоту подразделяют на два сорта (А и Б) в зависимости от количества примесей (железа, марганца, меди, мышьяка, оксидов азота и т.д.). Концентрированная серная кислота – прозрачная жидкость без цвета и запаха плотностью 1,83 г/см³, в которой содержится 94% чистой серной кислоты. Температура кипения кислоты равна 33 ⁰С. Температура заливаемого в аккумуляторы электролита должна быть в пределах 15-30 ⁰С. Плотность электролита заряженной батареи зависит от климатического района (для Казани – 1,28…1,29 г/см³). Температура замерзания электролита зависит от плотности электролита и составляет от –7 ⁰С (ρ = 1,09) до –68⁰С (ρ = 1,30 г/см³).

Необслуживаемые батареи

Традиционные стартерные батареи имеют достаточно высокие электрические характеристики, однако обладают рядом существенных недостатков. В процессе эксплуатации батареи снижается уровень электролита, что требует периодического (1 – 2 раза в месяц) добавления дистиллированной воды, проверки плотности электролита и в случае необходимости выравнивания значений плотности по отдельным аккумуляторам.

При хранении происходит саморазряд батареи, который обычно составляет 0,5…0,8 % в сутки, увеличиваясь с повышением температуры. В случае хранения батареи при положительных температурах ее следует подзаряжать. Интенсивность электролиза электролита и сопутствующей ему коррозии решеток возрастает при перезарядке, повышении температуры и длительном использовании батареи.

Выделяемая при работе свинцовой батареи кислородно-водородная смесь взрывоопасна, газы и пары электролита могут вызвать коррозию металлических деталей автомобиля, расположенных рядом с батареей, а также полюсных выводов и деталей крепления самой батареи. Некоторые вещества, образующиеся при эксплуатации батареи, например стибин-сурьмянистый водород, токсичны.

Отмеченные недостатки, характерные для обычных (традиционных) батарей, связаны с содержанием 4…6 % сурьмы в сплаве свинца, из которого отливаются решетки электродов.

Появление необслуживаемых батарей стало возможным благодаря применению решеток из свинцово-кальциевого сплава или свинцово-сурьмянистого сплава с уменьшенным содержанием сурьмы.

Необслуживаемые батареи со свинцово-кальциевыми решетками отличаются не только малыми газовыделением и саморазрядом, но и другими преимуществами. Эти батареи можно устанавливать в местах, не требующих удобного доступа для обслуживания. Коррозия решеток электродов меньше. Батареи имеют лучшие характеристики стартерного режима разряда. Добавления воды в процессе эксплуатации не требуется, это конструкцией батареи не предусмотрено.

Отличительными особенностями необслуживаемых батарей являются:

· применение сепараторов-конвертов;

· установка блока электродов с сепараторами-конвертами на дно моноблока и их приклейка к дну, что позволяет повысить стойкость к вибрации и увеличить объем электролита;

· уменьшение толщины и сопротивления решеток электродов;

· применение укороченных межэлементных соединений, проходящих через перегородки пластмассовых моноблоков;

· расположение ушек электродов не у их краев, а ближе к середине, что обеспечивает лучшее токораспределение при разряде и заряде;

· использование полипропилена для изготовления моноблоков и общих крышек;

· использование индикаторов состояния батареи;

· применение выводов из коррозионно-стойкой стали под болт или гайку;

· прикрепление блока электродов к баретке с помощью полиуретана для повышения стойкости к вибрации.

К недостаткам необслуживаемых батарей со свинцово-кальциевыми решетками электродов можно отнести:

· невозможность определить состояние батареи по плотности электролита, так как отсутствуют заливные пробки; заряженность таких батарей определяется только по индикатору заряженности;

· при интенсивном заряде возможно снижение емкости, поэтому рекомендуется регулировать напряжение генератора в пределах 14,2…14,4 В.

Перспективно применение на автомобилях конструкций герметичных необслуживаемых батарей с рекомбинацией выделяющихся газов и встроенными в крышки регулировочными клапанами, которые открываются при избыточном давлении газов. Такие батареи имеют обозначение VRLА.

Дата добавления: 2014-12-27