Прямая и обратная полярность акб

Подготовка к процессу отсоединения аккумулятора

Хотя процедура снятия и установки вполне знакомый процесс для всех автолюбителей, следует обратить внимание на правила безопасности, как правильно снимать клеммы с аккумулятора, в какой последовательности, как отключить аккумулятор, чтобы не навредить автомобилю

Необходимый инвентарь

Если знать, какой провод снимать с аккумулятора первым, отсоединение не является сложным процессом, при соблюдении определенных правил:


  • снять крышку с аккумулятора;
  • не металлической щеткой смахнуть накопившуюся пыль;
  • определить какой ключ нужен для снятия клеммы;
  • подготовить отвертку, набор ключей, обычно они размером 8, 10 или 13 мм.

Техника безопасности

Отключать аккумуляторную батарею лучше в перчатках. Опытный водитель всегда должен знать при снятии аккумулятора, какую клемму снимать первой, как снимать клеммы с аккумулятора, чтобы соблюдать технику безопасности. Через вентиляционные отверстия выходит водород, который взрывоопасен. Незначительная искра от замыкания может привести к взрыву. Работу по снятию лучше проводить на воздухе или в проветриваемом помещении.

Прежде чем отключить прибор, нужно провести ряд обязательных процедур:

  • отключить зажигание;
  • гарантировано выключить всю электронику;
  • закрыть окна и двери, если прибор расположен в багажнике, закрыть капот;
  • отключить выключатель массы, если такой есть;
  • определиться, какую клему надо снимать с аккумулятора первой;
  • при окислении контактов нельзя бить по ним плоскогубцами или молотком, иначе произойдет разрушение пластин;
  • снять клемму с аккумулятора с отрицательной полярностью, при этом необходимо расположить отрицательный провод с разъемом таким образом, чтобы он не болтался, не мешал дальнейшим действиям и не мог возвратиться на прежнее место;
  • снять положительный разъем;
  • после снятия аккумулятора, нельзя бросать, ударять батарею, во избежания утечки жидкости внутри;
  • снятый прибор нельзя хранить при низких температурах, чтобы пластины не осыпались.

Порядок снятия клемм с аккумулятора у иномарок такой же, как у отечественных машин.

Характеристики литиевых аккумуляторов

Рабочее напряжение

Минимальное значение напряжения составляет 2,2-2,5 Вольт, а максимальное не превышает 4,25-4,35 Вольт. На данную характеристику в значительной степени влияет материал, используемый для электродов.

Ёмкость

На свойство батареи хранить заряд непосредственно влияет ток и температура, которая возникает при разряде. Вообще максимальная ёмкость аккумуляторов варьируется в широком диапазоне и зависит от типоразмера. Например, в наиболее распространённой батарее 18650 ёмкость обычно находится в пределах от 1000 до 3600 миллиампер-час.

В общем, под ёмкостью подразумевается количество ионов лития, способных достигнуть анода или катода. Со временем после многочисленных зарядок электроды теряют свои свойства и могут вместить всё меньшее число зарядов, а аккумулятор тем временем не способен удерживать прежнее их количество. В результате батарея устаревает и постепенно утрачивает основополагающую функцию.

Рабочая температура

Предельные значения температуры находятся в диапазоне от -20°С до +50°С, однако работать в пограничных режимах аккумулятор долго не сможет, это скажется на его способности запасать энергию. Оптимальная температура для функционирования составляет примерно 20°С, а лучшие значения для хранения – от 0 до 10°С. При этом уровень заряда 30-50% считается наиболее щадящим для ёмкости при длительном хранении.

Количество циклов заряд-разряд

Батарея литиевая не имеет эффекта памяти, а срок её годности рассчитан в зависимости от количества циклов полной разрядки.

Процент оставшегося заряда, % Количество циклов зарядки
500
50 1500
75 2500
90 4700

Так, для увеличения срока службы аккумулятора стоит чаще его заряжать.

Устройство аккумулятора

Конструкция большинства источников постоянного тока в легковой машине оказывается идентичной. Чаще всего попадаются свинцово-кислотные батареи с жидким электролитом внутри. Устройство такой АКБ у автомобиля можно описать схематично.

Блок двенадцативольтового прибора состоит из шести независимых банок, соединённых последовательно. Они все заключены в единый пластиковый корпус, изолирующий внутреннее устройство вашего автомобильного кислотного аккумулятора от внешней среды. Прочный каркас является стойким к механическим повреждениям снаружи и длительно противостоит возможному воздействию раствора кислоты.

Так как устроен прибор внутри в виде комплекта банок, выдающих по 2 В, то его называют батареей. Для каждой банки есть комплект положительных и отрицательных электродов, чередующихся внутри и не касающихся друг друга. Они изготовлены из токопроводящей свинцовой решётки, обработанной снаружи активной смазкой.

Пластины не должны контактировать между собой, чтобы не образовалось короткое замыкание. Для надёжности производители отделяют их сепараторами.

Дополнительными химическими элементами в свинцовых пластинах, кроме металла, выступают сурьма или кальций. Легирующие добавки снижают саморазряд и расход воды в процессе работы. Чаще всего на прилавках можно найти такие аккумуляторы:

  1. Малосурьмянистые. Они относятся к малообслуживаемым конструкциям. В составе электродов используется сурьма до 6%.
  2. Кальциевые. В них корпус и крышка лишены пробок, так как это необслуживаемые конструкции, а в электродах используется также кальций.
  3. Гибридные. Модели АКБ, в которых минусовой электрод изготовлен из сплава свинец + кальций, а плюсовой изготовлен из сплава свинец + сурьма.

Встроенная внутрь решётка может быть изготовлена по различным технологиям, например, просечкой или литьём. Крупные производители патентуют свою конструкцию, защищая её. Для улучшения прочности разработчики могут усиливать решётки направляющими либо опорными рамами. Внутри расположение бывает вертикальное или в шахматном порядке.


Подготовленная жидкость, располагающаяся между электродами, представляет собой водяной раствор серной кислоты с плотностью около 1,28 г/мл. Она называется электролитом. В более прогрессивных моделях используется не жидкость, а гелеобразная масса. Для сгущения применяется оксид кремния.

Что означает прямая и обратная полярность аккумулятора

Расположение клемм на аккумуляторе происходит всегда в определенной последовательности, по стандарту стран производителей. Клеммы всего две, плюс и минус. Они могут иметь разное положение, но наиболее удобным для обслуживания оказалось вынести клеммы на крышку. При этом они бывают поднятыми или утопленными, отличая европейский и азиатский тип.

Клеммы удобно располагать на крышке с двух сторон. Прямая и обратная полярность отличают аккумуляторы только переменой места полюсов. Если прямым считают положение, когда ты читаешь надписи на лицевой стороне, а правая рука касается правой плюсовой кнопки. Обратное положение- та же рука касается отрицательной кнопки.

Это важно учитывать, покупая аккумулятор взамен старого. Подключать клеммы наоборот будет неудобно, придется наращивать один провод, укорачивать другой

Чем отличаются аккумуляторы

Отличий минимум, если не считать полюса. Хочется отметить, что внешне аккумуляторы практически идентичные — то есть и корпус, и количество банок, и сила тока и даже этикетка. И перепутать аккумулятор очень легко, то есть можно купить с неправильным расположением токовыводов (клемм). Даже опытный водитель может попасть впросак, если совершит выбор спонтанно. Поэтому, если сами не понимаете в этом, спросите продавца подобрать, именно, для вашего авто, как правило у них имеются каталоги в которых описаны подходящие модели. Так будет лучше всего!

Поэтому если задумались о замене аккумулятора нужно точно знать и определять расположение клемм, это крайне важно!

Основные различие между элементами

Первое, чем отличаются аккумуляторные батарейки от обычных – это возможность вставить в специальное устройство и зарядить, после чего использовать дальше. Обычная батарейка этим свойством не обладает. Когда она отслужила свой срок, ее просто утилизируют.

Перед тем, как узнать аккумуляторная батарейка или нет, следует знать о ряде различий между ними. Отличить между собой эти приборы можно по следующим параметрам:

  • По внешнему виду;
  • По надписям и маркировке на корпусе;
  • По напряжению и емкости

Рассмотрим эти различия более детально.

По внешнему виду

Эти два источника питания по своим габаритам совершенно разные. Различия называются типоразмером: аккумуляторные батареи отличаются от обычных или пальчиковых длиной, формой, диаметром. Как правило, на корпусе указана информация о том, чем является источник питания: батареей или АКБ. Одноразовые батарейки имеют стандартные типоразмеры: от 10180 до 75400, где первые две цифры обозначают диаметр, следующие две – длину. Батарейки в форме таблеток бывают только одноразовыми.

По надписям и маркировке на корпусе

Второй момент, как отличить пальчиковые батарейки от аккумуляторов, это маркировка. Обозначение аккумуляторных батареек имеется на корпусе.

В зависимости от «начинки», батарейки делятся на несколько типов:

  • Надпись на упаковке Carbon-Zinc — обозначает солевую одноразовую батарею. Она будет работать относительно недолго, так как не рассчитана на долгую нагрузку;
  • Alkaline — эти батареи довольно мощные. В их составе щелочь, потому они частично могут восстанавливать свой заряд в перерыве между работой. Такие батареи довольно популярные в домашнем использовании;
  • Lithium battery — это литиевые батареи. Они очень мощные, работают очень долго, и соответственно, у них высокая цена.

Увидев эти названия на упаковке, можно определить, какой источник питания Вы собираетесь приобрести.

АКБ имеют немного другую химическую схему: они состоят из никеля и металла. Эти аккумуляторы самые популярные в обиходе. Из недостатков можно выделить следующее: их нужно хранить при низких температурах, и второе – у них относительно небольшая емкость.

В плане использования, самыми лучшими и дорогими являются литий-ионные ( на упаковке они маркируются, как Lі-Iоn). Их используют в смартфонах, цифровых фотоаппаратах, и других портативных гаджетах. Потому они и оснащены USB – разъемом для заряда.

Еще следует обратить внимание на обозначение батареек и аккумуляторов на упаковке: если есть надпись «Rechargeable» (перезаряжаемый), то перед Вами аккумулятор, если написано «do not recharge» (не перезаряжать) – это батарейка

По напряжению и емкости

Нередко возникают случаи, когда надпись на упаковке или самой батарее видна нечетко. Как в таком случае понять аккумуляторные батарейки или нет? Для этого, достаточно обычного вольтметра. Простая батарейка имеет напряжение 1,5v. На новой батарейке напряжение будет немного выше, примерно, как на фото.

Эти показания отображаются без дополнительной нагрузки.

С дополнительной нагрузкой показания будет немного ниже.


Для того, чтобы определить, какая начинка в батареи, следует измерять ЭДС. Если вольтметр показывает значение от 1,55 до 1,65 вольт, значит перед Вами одноразовая батарейка. Показатели менее 1.45 вольта указывают на разряженное состояние, и дльнейшую утилизацию устройства.

Более высокое напряжение указывает на то, что перед Вами аккумулятор. Если он имеет низкий саморазряд, то напряжение в нем будет около 13.32 вольта. Такие батареи Вы покупаете уже заряженными.

Разряженные обычные АКБ имеют показания около 1,25 вольта. Из этого следует, что показания аккумуляторов колеблются в диапазоне 1,15-1,35v.

Если вольтметр показал значение ниже, чем 1.15 вольта, значит, что батарея долгое время не использовалась. Потому, такое средство для зарядки лучше не покупать. Для того, чтобы проверить элемент на работоспособность перед покупкой, лучше его проверить или вольтметром, или специальным зарядным устройством, которое имеет функцию тестирования.

Отличие аккумуляторов Li-ion от Ni-Cd аккумуляторов

Ёмкость литий-ионных источников тока значительно выше, чем тот же показатель у никель-кадмиевых аккумуляторов, вследствие чего требуется много меньшая по весу и габаритам батарея, чтобы обеспечить одно и то же время работы.

Также в процессе хранения ввиду низкой скорости саморазряда li-ion аккумуляторы разряжаются меньше, чем другие типы, и они более терпимы к постоянной зарядке, даже если заряд батареи не обнулён.

В плане экологичности рассматриваемые батарейки меньше вредят окружающей среде, чем никель-кадмиевые, как при изготовлении, так и в использовании материалов.

Однако по отношению к Ni-Cd аккумуляторами в литий-ионных используют более дорогостоящие технологии.

Что такое свинцово-кислотный аккумулятор

Свинцовый аккумулятор – такой тип химического источника тока, который основан на реакции свинца и серной кислоты. Его изобретателем считается Гастон Планте, а первое появление датируется 1859-1860 годами. В 1878 году устройство аккумулятора было усовершенствовано изобретателем Камиллом Фором, который предложил наносить на пластины свинцовый сурик – красно-оранжевый порошок, представляющий собой ортоплюмбат свинца. В том же веке Николай Николаевич Бенардос – русский инженер и изобретатель – покрыл пластины батареи губчатым свинцом, добившись увеличения мощности.

Чтобы узнать, какой процесс происходит в аккумуляторе во время его работы, необходимо подробно рассмотреть его устройство. Конструкция современного кислотного аккумулятора включает в себя:

  • корпус из кислотоупорного материала;
  • электролит, представляющий собой раствор серной кислоты в дистиллированной воде;
  • анодные – положительные – решетчатые свинцовые пластины, в ячейках которых запрессован порошок диоксида свинца;
  • катодные – отрицательные – решетчатые свинцовые пластины, в ячейках которых – губчатый свинец;
  • сепараторы, выполненные из пористого, не контактирующего с кислотой материала и предназначенные для разделения положительно и отрицательно заряженных пластин и предупреждения короткого замыкания между ними
  • крышку (обычно встречается в переносных батареях), для достижения герметичности упаковки залитая мастикой;
  • бареток, соединяющих одноимённые пластины и служащих в качестве токоотвода;
  • крепёжные и соединительные элементы.

Принцип действия свинцового аккумулятора заключается в следующем. Положительные и отрицательные электроды опущены в электролит, и при подключении источника тока к внешней цепи оксид свинца вступает в химическую реакцию с серной кислотой. По мере разрядки батареи на аноде окисляется свинец, а на катоде происходит процесс восстановления диоксида свинца. Также при уменьшении заряда в АКБ плотность электролита снижается из-за расхода серной кислоты и выделения воды. Но стоит учитывать, что в процессе зарядки устройства запускаются обратные процессы.

Кислотные аккумуляторные батареи
Классификация Вид
По конструкции анодов · Поверхностные

· Панцирные, трубчатые

· Стержневые намазные

· Решётчатые

По агрегатному состоянию электролита · Жидкостный

· Гелевый

· Абсорбированный

По возможности обслуживания · Обслуживаемый

· Необслуживаемый

· Малообслуживаемый

По назначению · Стартерные

· Тяговые

· Промышленные

Параметры батареи, тип, страну-производителя и прочую необходимую информацию пользователь может узнать через маркировку, не прибегая к техническому паспорту устройства.

В источниках тока, сделанных в России, обозначение происходит согласно ГОСТ, и шифр обязательно включает в себя (по порядку):

  • количество банок в корпусе;
  • обозначение типа, например, «СТ» – стартерная;
  • ёмкость, измеряемая в А∙ч;
  • материал и особенности конструкции.

Виды аккумуляторов

Классификация акб по составу активного вещества

Свинцовые пластины, используемые в старых аккумуляторах перестали устраивать потребителей. Возникала необходимость по улучшению качества работы акб. Сначала добавили сурьму к свинцу, что позволило заметно продлить срок эксплуатации батареи. На следующем этапе – уменьшили процентное содержания сурьмы до оптимальной концентрации. Такой подход привел к созданию малообслуживаемых аккумуляторов, потому что в них уже намного реже требовался долив воды.

При использовании металлического кальция для покрытия пластин появились кальциевые энергосберегающие источники. В предыдущих моделях потери воды из-за электролиза на 12 вольт требовали постоянного долива, а кальций позволил повысить этот порог до 16 вольт. Так появилась возможность в производстве необслуживаемых аккумуляторов использовать герметичный, неразборной корпус.

  • Сурьмянистые батареи относятся к классике из-за повышенного состава сурьмы, которая ускоряет процесс электролиза.
  • В малосурьмянистых акб материалом для пластин служит свинец с небольшой примесью сурьмы. В них степень саморазряда значительно меньше, чем в сурьмянистых АКБ.
  • При производстве кальциевых источников свинцовые пластины легированы до 0,1% кальцием. Они могут иметь различные заряды, как отрицательный, так и положительный.
  • Гибридные источники энергии вытесняют кальциевые. Конструктивные отличия состоят в том, что при их производстве объединили две технологии: одна, когда пластины формируются из сплава свинца и сурьмы, положительные электроды, а другая – когда пластины формируются из сплава свинца и кальция, отрицательные электроды.
  • EFB является улучшенной жидкозаполненной батареей. Свинцовые пластины в ЕФБ аккумуляторах в два раза толще, чем у обычных, вследствие чего увеличивается их ёмкость. Каждая из пластин закрыта в пакет из специальной ткани, который наполнен жидким сернокислотным электролитом.
  • В гелевых аккумуляторах применяется гелеобразный электролит. Такая технология позволила снизить текучесть электролита, в котором содержится агрессивная серная кислота.
  • В литиевых акб используется жидкий электролит, представляющий собой раствор фторсодержащих солей лития в смеси эфиров угольной кислоты.
  • Отличительной особенностью AGM является то, что в электролит с помощью специальной технологии между пластинами вставляются стекловолоконные микропористые прокладки.
  • Во всех щелочных батареях применяется растворенная в воде щёлочь.

Классификация батарей по типу электролита

Электролиты бывают кислотными, щелочными. Щелочные растворы используются в заправке аккумуляторных батарей. Щелочные аккумуляторные жидкости представляют собой сильные основания, которые проявляют большую активность по отношению к металлам и кислотам. При реакциях с кислотами образуются соль и вода. Растворы щелочей подвергаются гидролизу. Химические свойства позволяют использовать этот тип электропроводящей жидкости для накопления электрической энергии в аккумуляторе.

Кислотные смеси с дистиллированной водой применяются в основном в автомобильных аккумуляторах. Такие составы можно приобрести в специализированных магазинах или же приготовить самостоятельно в домашних условиях. На заводе процесс изготовления таких смесей осуществляется в масштабном производстве по ГОСТу. В домашней обстановке также возможно довольно точно при соблюдении обязательных пропорций и правил техники безопасности смешать кислоту с дистиллированной водой.

Принцип работы аккумуляторной батареи автомобиля

В основе принципа работы АКБ лежит преобразование химической энергии в электрическую. Электроды взаимодействуют с электролитом, образуя в результате воду и сульфат свинца. Необходимо отметить, что в случае такого взаимодействия постепенно уменьшается плотность электролита и, соответственно, мощность аккумулятора. Стоит отметить, что температура воздуха влияет на режим работы устройства: ее увеличение влияет на некоторое увеличение мощности батареи. Однако вместе с такими изменениями может увеличиться коррозия электродов и саморазряд. Если на улице минусовая температура воздуха, то можно прослеживать уменьшение разрядной емкости, уменьшение электролита и замедление химических процессов. Поэтому автомобилисты рекомендуют снимать АКБ во время длительной стоянки машины в условиях зимы.

Устройство и принцип работы аккумуляторной батареи

Виды АКБ . В наше время можно приобрести различные аккумуляторные батареи, которые отличаются между собой двумя признаками:

По химическому составу активного вещества АКБ бывают следующих видов:

  • серебряно-цинковые;
  • никель-кадмиевые;
  • свинцово-кислотные;
  • щелочные железо-никелевые аккумуляторы.

Все эти виды АКБ имеют разную степень использования. Так, например, популярными можно считать накопительные устройства, которые имеют свинцово-кислотные наполнители (автомобильные варианты аккумулятора). Устройства, использующие химическое взаимодействие железа и никеля, используются реже. Серебряно-цинковые аккумуляторы практически не используются. Это можно объяснить тем, что стоимость их довольно велика, а время использования незначительное. Различные аккумуляторы имеют разный принцип работы, время эксплуатации, емкость. Важным параметром любой АКБ считается емкость. От такого показателя зависит потребление и отдача энергии. На аккумуляторах, которые предназначены для автомобилей, можно увидеть маркировку, которая указывает на емкость устройства. Она может быть представлена таким образом: 55, 60, 75 Ам*ч. Для телефонных батарей характерна такая емкость – 2000, 1500, 1000, 700 mAh (тысячные доли Ампера). Выбор аккумуляторной батареи необходимо осуществлять, исходя из потребляемого заряда или предполагаемой нагрузки устройства. При неправильном или длительном использовании АБК емкость может уменьшаться. Очень часто это прослеживается при длительном использовании аккумуляторной батареи в легковом автомобиле или же при неполной зарядке батареи, если речь идет про мобильный телефон.


С этим читают