При выборе новой автомобильной батареи многие новички задаются вопросом: каков срок эксплуатации аккумулятора и можно ли его увеличить? На старых машинах без многочисленных моторов и прочей электроники даже самый простой свинцово-кислотный элемент питания работал по 6 лет. С ростом числа электрических потребителей в авто, старые и ныне бюджетные модели стали работать меньше. Как правило, средний по характеристикам аккумулятор работает не более 4 лет. Сколько служат АКБ разных технологий производства, и есть ли целесообразность в их покупке?
Сроки службы АКБ в зависимости от его типа
Есть много факторов, влияние которых ведет к снижению срока службы аккумуляторной батареи. Инженеры постоянно ищут способы продлить это время, но часто новшества ведут только к незначительному росту эксплуатационного срока. Разберемся, с чем приходится им бороться и почему аккумулятор не живет дольше?
Сурьмянистые АКБ
В продаже есть еще классические аккумуляторы с одним легированным сурьмой электродом. притом сурьмы содержится 6%. Сурьма делает пластины более прочными, но вызывает другие проблемы. При зарядке ячейки для напряжения 2 В начинается гидролиз воды и она испаряется. У него проблем немало, притом все они ведут к фатальным последствиям:
- Низкие температуры. Внутри АКБ содержится электролит, представляющий собой раствор. В нем содержится 35% серной кислоты и 65% воды. Последняя замерзает при 0 градусов и закипает при 99 градусах. В обоих случаях количество жидкой воды, то есть, разбавителя кислотной среды, уменьшается, что приводит к ускорению окислительной реакции. Образуется больше и быстрее кристаллов сульфата свинца на пластинах, из-за чего увеличивается сопротивление аккумулятора и снижается отдаваемый ток.
- Высокое зарядное напряжение. При выполнении зарядки от внешнего устройства необходимо следить за величиной напряжения на клеммах аккумулятора. Если оно будет выше 14 В, то начинается процесс закипания, что очень неблагоприятно для батареи.
- Сурьмянистые батареи нуждаются в частом контроле плотности и уровня электролита, потому что большое содержание сурьмы сильнее выпаривает влагу. Так как уровень всегда занижен, то пластины быстро разрушаются, поэтому они обладают малым сроком службы. На старых машинах они работали по 3-5 лет, но на новые их уже не ставят, потому что они устарели. Теоретически, они проработают не более 3 лет из-за постоянного потребления, тока утечки до 80мА.
Малосурьмянистые
У такого автомобильного аккумулятора срок службы несколько дольше, но незначительно. В электроде по-прежнему содержится до 5% сурьмы. Необходимость в снижении количества легирующей добавки была продиктована тем, чтобы снизить потери воды из-за гидролиза на низком напряжении. Эти батареи все равно нуждаются в обслуживании, но реже сурьмянистых. Батареи выносливы к перепадам бортового напряжения во время зарядки от генератора и обладают меньшим саморазрядом в виду того, что они теряют меньше воды. Устанавливаются на автомобили с малым количеством бортовой электрики и электроники. Учитывая, что сурьмянистные уже не продаются, то малосурьмянистые стали самыми дешевыми.
Гибридные
Гибридные батареи будут работать дольше малосурьмянистых, потому что в них используется отрицательная пластина с кальцием, а положительная сурьмянистая. Это попытка инженеров отказаться от сурьмы, чтобы исключить саморазряд или его минимизировать, одновременно повысив отдаваемые токи. Такая АКБ объединяет в себе свойства кальциевых и малосурьмянистых. Гидролиз воды в 2 раза меньше, чем у малосурьмянистых, но все еще больше, чем у кальциевых. Для этого гибридные батареи также оснащены пробками для обслуживания. Такой тип батарей подойдет для средних по цене авто, потому что и сами они стоят недорого.
Срок работы АКБ на машине зависит от количества потребителей, но на современном авто он все равно отработает не менее 5 лет. Определить, что перед вами гибридный аккумулятор, можно по обозначению Ca+ или Ca/Sb.
Кальциевые
Следующей ступенью в развитии аккумуляторов являются кальциевые модели. Сурьма делает электроды более прочными, но из-за нее гидролиз воды начинается на малых напряжениях, что также весьма критично. Было решено избавиться от этого компонента в составе электродов, и оба были легированы кальцием. Небольшое количество этого металла привело к резкому росту напряжения элеткролиза до 3,6 В. Тем самым, производителям удалось избавиться от такой проблемы, как испарение воды, потому что на одну ячейку никогда такое напряжение не подается. Больше проблемы с обезвоживанием раствора не было.
На таких элементах питания имеется маркировка Ca/Ca. В связи с новыми качествами кальциевые батареи не нуждаются в доливке воды и проверке плотности. Плюс ко всему, такая батарея на 70% медленнее разряжается без подключения нагрузки, чем сурьмянистая. Для уменьшения внутреннего сопротивления в электроды также вводят серебро, но цена на такие батареи значительно выше. К особенностям кальциевых батарей относится абсолютная неустойчивость к глубоким разрядам. 2-3 таких цикла уничтожат источник. Использование такой батареи требует наличия дополнительных стабилизаторов в бортовой сети и систем предотвращения глубокого разряда.
При соблюдении всех условий эксплуатации хватать этих батарей будет на достаточно длительный срок. Они способны проработать до 6-7 лет без какого-либо обслуживания.
Гелевые
Следующей ступенью развития автомобильных аккумуляторов стали гелевые источники питания. Они служат еще дольше, чем кальциевые. Внутри них нет жидкого электролита. Он находится в связанном состоянии в виде геля или соединений кремния, поэтому контакт с платинами обеспечивает при любом угле наклона.
Использование геля предотвращает текучесть батареи, поэтому она одинакового эффективно работать в любом пространственном положении. Также гелевый электролит блокирует процесс обсыпания пасты, что исключает вероятность КЗ. Больше не нужно было добавлять в пластины легирующие компоненты. Эти батареи имеют самый низкий саморазряд. Они могут храниться по несколько лет, и напряжение останется неизменным.
Устанавливать такие батареи нужно в автомобилях, в которых в бортовой сети напряжение не превышает 13 В, то есть, установлены дополнительные стабилизирующие модули. В противном случае на напряжении 14 В батарея приходит в негодность.
EFB
Аккумуляторы типа EFB являются промежуточными между классическими и AGM. В них использованы индивидуальные конверты для каждой пары пластин, но электролит по-прежнему в жидком виде. Батарея отлично выдерживает режим Старт-Стоп, то не поддерживает рекуперацию при торможении. Отлично работают при температурах от -50 до +60 градусов. После глубокого разряда способны восстановить емкость на 100%. Выдерживают больше циклов заряда-разряда. Средний срок службы составляет 5-6 лет.
AGM
Электролит в таких батареях находится в специальных матах, изготовленных из стекловолокна. Это обеспечивает контакт пластин с раствором в любом пространственном положении. В составе электролита также имеется кремний, поэтому по своим электрическим характеристикам и сроку службы они схожи с гелевыми.
