Малосурьмянистые аккумуляторы — это дешевые и устойчивые к перегрузкам батареи для машин, в которых мало сурьмы в свинце. Но у них есть и минусы: они быстро теряют воду и заряд, слабо крутят стартер и не живут долго. Их надо часто проверять и заряжать. Они хороши для маленьких авто с простой электроникой.
Малосурьмянистые аккумуляторы: принцип работы, достоинства и недостатки
Что такое малосурьмянистые аккумуляторы?
Малосурьмянистые аккумуляторы — это тип автомобильных аккумуляторов, в которых содержание сурьмы в свинцовых решетках не превышает 1,5%. Сурьма добавляется в свинец для увеличения его прочности и жесткости, так как чистый свинец является мягким металлом и быстро осыпается. Однако сурьма также увеличивает интенсивность электролиза воды в электролите, что приводит к быстрому выкипанию воды и повышению саморазряда аккумулятора. Поэтому современные производители стараются уменьшить долю сурьмы в решетках или заменить ее другими элементами, такими как кальций или серебро.
Малосурьмянистые аккумуляторы появились довольно давно и до сих пор пользуются спросом на рынке из-за своей низкой цены и стойкости к перепадам напряжения. Они состоят из нескольких банок, в каждой из которых находятся две группы пластин — положительные и отрицательные. Пластины покрыты активной массой — оксидом свинца для положительных пластин и губчатым свинцом для отрицательных. Пластины разделены между собой изоляционными прокладками из стекловолокна или полипропилена. Все банки заполнены электролитом — раствором серной кислоты (H2SO4). Электролит является проводником тока и участвует в химических реакциях при зарядке и разрядке аккумулятора.
Принцип работы малосурьмянистых аккумуляторов основан на обратимых реакциях окисления-восстановления между свинцом и серной кислотой.
При зарядке аккумулятора от внешнего источника тока на положительных пластинах происходит окисление губчатого свинца до оксида свинца (IV) (PbO2), а на отрицательных — восстановление оксида свинца (II) (PbO) до губчатого свинца (Pb). При этом из электролита выделяется кислород и водород, а концентрация серной кислоты уменьшается. При разрядке аккумулятора процесс идет в обратном направлении: на положительных пластинах происходит восстановление оксида свинца (IV) до оксида свинца (II), а на отрицательных — окисление губчатого свинца до оксида свинца (II). При этом из воздуха поглощается кислород и водород, а концентрация серной кислоты увеличивается. Схематически эти реакции можно записать так:
Зарядка: Pb PbO2 2H2SO4 -> 2PbSO4 2H2O
Разрядка: 2PbSO4 2H2O -> Pb PbO2 2H2SO4
Достоинства малосурьмянистых аккумуляторов
Малосурьмянистые аккумуляторы имеют ряд преимуществ перед другими типами аккумуляторов, которые делают их популярными среди автовладельцев. К ним относятся:
Низкая цена. Малосурьмянистые аккумуляторы являются самыми дешевыми из всех видов автомобильных аккумуляторов. Их стоимость определяется прежде всего низкой ценой свинца и сурьмы, а также простотой технологии производства. Малосурьмянистые аккумуляторы доступны для всех категорий автовладельцев, особенно для тех, кто не готов тратить большие суммы на более современные и дорогие типы батарей.
Стойкость к перепадам напряжения. Малосурьмянистые аккумуляторы хорошо переносят колебания напряжения в бортовой сети автомобиля, которые могут возникать из-за неисправности генератора, реле-регулятора или других элементов электрооборудования. Это позволяет использовать малосурьмянистые аккумуляторы на автомобилях с недорогой и не очень надежной электроникой, а также на отечественных автомобилях, которые не всегда имеют стабилизированную электросеть.
Простота обслуживания.
Малосурьмянистые аккумуляторы не требуют особого ухода и внимания со стороны владельца. Достаточно периодически проверять уровень электролита в банках и доливать дистиллированную воду при необходимости. Также рекомендуется подзаряжать аккумулятор от внешнего источника тока при длительном простое или низкой температуре окружающей среды. Малосурьмянистые аккумуляторы не нуждаются в специальных зарядных устройствах или режимах зарядки, они могут работать с любыми стандартными генераторами и реле-регуляторами.
Недостатки малосурьмянистых аккумуляторов
Малосурьмянистые аккумуляторы имеют и ряд существенных недостатков, которые ограничивают их применение и снижают их эффективность.
К ним относятся:
Высокие потери воды. Из-за наличия сурьмы в решетках малосурьмянистые аккумуляторы имеют повышенную склонность к электролизу воды в электролите при зарядке. Это приводит к выделению большого количества газов — кислорода и водорода — которые уходят в атмосферу через специальные отверстия в крышках банок. В результате уровень электролита постоянно снижается и требует доливки дистиллированной воды. Если этого не делать, то пластины могут оказаться над уровнем электролита и окислиться на воздухе, что приведет к ухудшению характеристик аккумулятора или его поломке.
Низкая емкость и сила стартового тока. Малосурьмянистые аккумуляторы имеют относительно небольшую емкость и силу стартового тока по сравнению с другими типами аккумуляторов.
Это связано с тем, что, сурьма занимает часть места в решетках, которое могло бы быть заполнено активной массой. Кроме того, сурьма повышает внутреннее сопротивление аккумулятора, что снижает его эффективность при высоких токах. Малосурьмянистые аккумуляторы не подходят для больших и современных машин, которым нужно много энергии.
Быстрый разряд при длительном простое. Малосурьмянистые аккумуляторы имеют высокий коэффициент саморазряда.
То есть они теряют заряд даже при отсутствии нагрузки. Это связано с тем, что, сурьма, способствует образованию межпластинных коротких замыканий и ускоряет процесс сульфатации пластин. Сульфатация — это образование на пластинах твердого слоя сульфата свинца (PbSO4), который уменьшает активную поверхность пластин и затрудняет протекание химических реакций. При длительном простое аккумулятора сульфатация может стать необратимой и привести к выходу аккумулятора из строя. Поэтому малосурьмянистые аккумуляторы нуждаются в регулярной подзарядке, особенно в холодное время года.
Малосурьмянистые аккумуляторы живут меньше всех других батарей для машин. В среднем они работают 3-4 года, но при неправильной эксплуатации или неблагоприятных условиях этот срок может сократиться до 1-2 лет. Основными факторами, которые уменьшают ресурс малосурьмянистых аккумуляторов, являются перегрев, перезарядка, глубокий разряд, недостаток воды в электролите, сульфатация пластин и механические повреждения. Поэтому для продления жизни малосурьмянистых аккумуляторов необходимо соблюдать правила эксплуатации и обслуживания.
Сравнение малосурьмянистых аккумуляторов с другими типами
Малосурьмянистые аккумуляторы относятся к классу свинцово-кислотных аккумуляторов, которые имеют несколько разновидностей в зависимости от состава решеток и электролита. Кроме малосурьмянистых, наиболее распространенными являются кальциевые и гелиевые аккумуляторы.
Рассмотрим их основные отличия от малосурьмянистых.
Кальциевые аккумуляторы
Кальциевые аккумуляторы — это свинцово-кислотные батареи с кальцием вместо сурьмы в решетках. Это делает решетки крепче и суше. Кальциевые аккумуляторы лучше крутят стартер и дольше живут, чем малосурьмянистые. Их не надо обслуживать — доливать воду или заряжать. Но у них есть и минусы. Они плохо переносят жару и перезарядку, от которых на пластинах появляются пузыри и хуже контакт с электролитом. Это называется эффектом памяти и уменьшает работу аккумулятора. Также кальциевые аккумуляторы нуждаются в точном напряжении в сети авто, так как они не любят его изменения. Поэтому для кальциевых аккумуляторов надо специальные зарядки или реле-регуляторы.
Гелиевые аккумуляторы
Гелиевые аккумуляторы — это свинцово-кислотные батареи с электролитом в виде геля. Это делается с помощью полимеров, которые создают сетку в растворе. Гелиевые аккумуляторы лучше других по емкости, стартовому току и сроку службы — до 8-10 лет при хорошем использовании. Гелиевые аккумуляторы не нуждаются в обслуживании и закрыты — то есть не надо доливать воду или заряжать их при долгом стоянии. Гелиевые аккумуляторы безопасны и надежны.
Однако гелиевые аккумуляторы имеют и один существенный недостаток — очень высокую цену. Из-за сложности технологии производства и использования дорогих материалов гелиевые аккумуляторы стоят в несколько раз дороже малосурьмянистых или кальциевых аккумуляторов. Поэтому они доступны не для всех автовладельцев, а только для тех, кто готов платить за высокое качество и надежность. Гелиевые аккумуляторы рекомендуются для автомобилей с большими двигателями или мощной электроникой, которые требуют большого количества энергии для запуска и работы.
Заключение
Малосурьмянистые аккумуляторы — это тип свинцово-кислотных аккумуляторов, в которых содержание сурьмы в свинцовых решетках не превышает 1,5%. Они имеют низкую цену и стойкость к перепадам напряжения, но также имеют высокие потери воды, низкую емкость и силу стартового тока, быстрый разряд при длительном простое и короткий срок службы. Малосурьмянистые аккумуляторы являются обслуживаемыми и требуют периодического контроля уровня электролита и подзарядки. Они лучше всего подходят для легковых автомобилей с небольшими двигателями и недорогой электроникой.
Кальциевые аккумуляторы — это свинцово-кислотные батареи с кальцием вместо сурьмы в решетках. Они лучше крутят стартер и дольше живут, чем малосурьмянистые. Кальциевые аккумуляторы являются необслуживаемыми и герметичными, но также более чувствительны к перегреву и перезарядке, которые могут привести к эффекту памяти. Кальциевые аккумуляторы требуют более точной регулировки напряжения в бортовой сети автомобиля и специальных зарядных устройств или реле-регуляторов.
Они рекомендуются для автомобилей среднего класса с современной электроникой.
Гелиевые аккумуляторы — это тип свинцово-кислотных аккумуляторов, в которых электролит находится в гелеобразном состоянии. Они имеют самую высокую емкость и силу стартового тока, а также самый длительный срок службы из всех типов автомобильных аккумуляторов. Гелиевые аккумуляторы являются необслуживаемыми и герметичными, а также не выделяют газов при зарядке и разрядке. Они не боятся перегрева, перезарядки, глубокого разряда или механических повреждений. Они могут работать в любом положении и при любых температурах окружающей среды. Однако гелиевые аккумуляторы имеют очень высокую цену, которая делает их доступными не для всех автовладельцев. Гелиевые аккумуляторы рекомендуются для автомобилей премиум-класса с большими двигателями или мощной электроникой.
10 популярных авто, которые сильно теряют в цене за первые пять лет после покупки
Нужно только две вещи для быстрого ремонта авто: клей и терпение
Действия пешехода, если столкновение с авто никак не избежать повреждений
Как экономить на ремонте авто. советую, исходя из личного опыта работы