Аккумулятор: устройство и принцип работы
Существует две функции аккумулятора. Запустить двигатель – это первая функция. При поломке генератора, поддерживать электропитание – это вторая функция.
На сегодняшний день свинцово-кислотные аккумуляторы очень популярны среди владельцев автомобилей. Работа их основана на принципе двойной сульфации, который не изменился уже полтора века, с момента его изобретения.
Аккумуляторная батарея, как она работает?
Во время разряда аккумулятора, начинается взаимодействие с серной кислотой активной массы разнозаряженных пластин (электролит). Образование сульфата свинца и воды происходит в результате химической реакции. Оседает свинец на отрицательной пластине. После чего плотность электролита падает.
Протекание обратных химических процессов происходит при зарядке от внешнего источника. Диоксид свинца образуется на положительно заряженных электродах. Чистый свинец восстанавливается на отрицательно заряженных электродах. Этот процесс обеспечивает плотность электролита.
Рассмотрим устройство батареи.
Составляющим любого автомобильного аккумулятора есть контейнер. Для его раздела служат шесть изолированных друг от друга банок или ячеек.
Напряжение каждой ячейки около 2,1 В. Разделенные сепаратором, в банке находятся разнозаряженные пластины. В роли пластины выступает, заполненная активной массой свинцовая решетка. В положительных пластинах активная масса - диоксид свинца. Чистый свинец – это активная масса в отрицательных пластинах. Пористая структура массы служит для глубокого проникновения электролита и занятия им большого объема. Разнозаряженные пластины соединены параллельно, тем самым происходит увеличение показателя постоянного напряжения. Суммарное напряжение от шести банок в среднем составляет около 12,7 В.
Остановимся на одной из характеристик аккумулятора – расходе воды.
Высчитать этот показатель самостоятельно не возможно, нужны лабораторные исследования. Степень обслуживаемости аккумулятора зависит от расхода воды.
Необслуживаемой считается батарея, которая в процессе эксплуатации расходует маленькое количество воды. Доливать дистиллированную воду в аккумуляторную батарею надо не реже одного раза в год в том случае, если регулятор напряжения работает нормально.
В свинцовой решетке пластин содержится сурьма. Она непосредственно и влияет на показатели расхода воды. Прямое назначение сурьмы – увеличивать прочность пластины. Расщепление водорода и воды под воздействием сурьмы приводить к побочному эффекту. Такое химическое соединение не поддерживается, происходит испарение воды, снижая при этом уровень электролита.
Современные модели аккумуляторов содержат близко 1,5% сурьмы, в аккумуляторных батареях прошлого века наличие ее составляло 10%.
На сегодняшний день каждый производитель старается освоить технологию замены в одной из пластин сурьмы на кальций. Это не приведет к снижению прочности. Но главная особенность кальция – это то, что он по отношению к воде проявляет абсолютную нейтральность. Не происходит колебание уровня электролита.