Что означает pb на аккумуляторе?

Маркировки, используемые для обозначения аккумуляторов.

Маркировки, используемые для обозначения аккумуляторов.

Маркировки, используемые для обозначения аккумуляторов учитывают, что в настоящее время применяются аккумуляторы 5-и различных электрохимических систем:

— герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (сокращенно SLA);

— никель-кадмиевые аккумуляторы ( сокращенно NiCd) ;

— никель-металл-гидридные аккумуляторы (сокращенно NiMH);

— литий-ионные аккумуляторы ( сокращенно Li-ion);

— литий-полимерные аккумуляторы (сокращенно Li-Pol).

Современный аккумулятор построен из большого количества элементов. Один элемент состоит из двух электродов (положительного и отрицательного), электролита и корпуса. Накопление энергии в аккумуляторе происходит при протекании химической реакции окисления-восстановления электродов. При разряде аккумулятора происходят обратные процессы. Напряжение аккумулятора – это разность потенциалов между полюсами аккумулятора при фиксированной нагрузке. Для получения достаточно больших значений напряжений или заряда отдельные элементы аккумулятора соединяются между собой последовательно или параллельно. Существует ряд общепринятых напряжений для аккумуляторных батарей: 2; 4; 6; 12; 24 В. Расчетное напряжение одного элемента составляет 2 В. Номинальное напряжение аккумуляторной батареи равно числу элементов, умноженному на 2 В. Реальное напряжение может колебаться от 2,5 В до 1,2 В .

В обозначении аккумулятора обычно указывается количество последовательно соединенных элементов в батарее и номинальная емкость при 10-часовом разряде при температуре +20 . 25°С. Например, емкость 8 ампер/часов (обозначается буквой С) означает, что аккумулятор в течение 10 часов будет питать нагрузку током 0,8 А, а напряжение на клеммах 12-вольтового аккумулятора (6 элементов) снизится от 12,5 В до 10,5 В. При уменьшении разрядного тока отдаваемая емкость несколько увеличивается, при увеличении существенно снижается. Конечное напряжение разряда принимается от 1,7 . 1,8 В на элемент (при 10-часовом режиме). Маркировка SLA-аккумуляторов содержит условное цифровое и графическое обозначение. Цифровое обозначение состоит:

— первая буква и три следующие за ней цифры – тип аккумулятора;

— последующие цифры – номинальная емкость, Ач;

— последние буквы – тип вывода аккумулятора (согласно DIN 72311, предельные токи разряда достигаются только при использовании штатного контакта) см. рис. 1.

Графические обозначения (рис. 2) показывают на тип аккумулятора, срок службы, исполнение аккумулятора, обслуживание, возможность вторичной переработки. При покупке аккумулятора потребитель должен знать на какие параметры батареи ему нужно обратить внимание. К основным параметрам аккумулятора, по которым можно оценить его возможности и качество относятся: номинальная емкость (та, которая должна быть), реальная емкость и внутреннее сопротивление, отдаваемая емкость, коэффициент отдачи, коэффициент полезного действия аккумулятора, срок службы.

Номинальная емкость аккумулятора — это количество электрической энергии, которой аккумулятор теоретически должен обладать в заряженном состоянии. Количество энергии определяется при разряде аккумулятора постоянным током в течение измеряемого промежутка времени до момента достижения заданного порогового напряжения. Измеряется в ампер-часах (А*час) или миллиампер-часах (mA*час). Ее значение указывается на этикетке аккумулятора или зашифровано в обозначении его типа. Практически эта величина колеблется от 80 до 110% от номинального значения и зависит от большого числа факторов: от фирмы-изготовителя, условий и срока хранения, от технологии ввода в эксплуатацию, технологии обслуживания в процессе эксплуатации, используемых зарядных устройств, условий и срока эксплуатации и т.д. Теоретически аккумулятор номинальной емкостью 600 мА*час может отдавать ток 600mA в течение одного часа, 60 мА в течение 10 часов, или 6mA в течение 100 часов. Практически же, при высоких значениях тока разряда номинальная емкость никогда не достигается, а при низких токах превышается.

Номинальное значение емкости аккумулятора часто обозначается буквой “C”, поэтому здесь часто встречаются обозначения типа: С, 1/10 C или C/10. Когда говорят о разряде аккумулятора, равном 1/10 C, это означает разряд током, величина которого равна десятой части от величины номинальной емкости аккумулятора. Так например, для аккумулятора емкостью 600 мА*час это будет разряд током 600/10 = 60mA. Подобно вышесказанному о разряде аккумуляторов, при заряде значение 1/10 C означает заряд током, равным десятой части заявленной емкости аккумулятора.

Реальная емкость нового аккумулятора, как правило, составляет от 110 до 80 % от значения номинальной емкости. Нижний предел в 80 % обычно рассматривается в качестве минимально допустимого значения для нового аккумулятора.

Отдаваемая емкость — это максимальное количество электричества в кулонах, которое аккумулятор отдает при разряде до выбранного конечного напряжения. В условном обозначении типа аккумулятора приводится номинальная емкость, т.е. емкость при нормальных условиях разряда (при разряде номинальным током и, обычно, при температуре 20°С).

Коэффициент отдачи – это отношение количества электричества в кулонах отданного аккумулятором при полном разряде, к количеству электричества, полученному при заряде;

Коэффициент полезного действия аккумулятора – это отношение количества электричества, которое он отдает потребителю, разряжаясь до установленного предела для продолжения нормальной работы последнего, к количеству, полученному им при заряде.

Внутреннее сопротивление аккумулятора, измеряемое в миллиомах (мОм, mOm), — это хранитель аккумулятора и в значительной степени определяет длительность его работы. При более низком внутреннем сопротивлении, аккумулятор может отдать в нагрузку больший пиковый ток, а значит и большую пиковую мощность. Высокое значение сопротивления делает аккумулятор «мягким» и приводит к резкому уменьшению напряжения при резком увеличении тока нагрузки. С другой стороны, хороший аккумулятор с низким внутренним сопротивлением отдает почти всю свою энергию в нагрузку. Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от емкости элемента и числа элементов в аккумуляторе, соединенных последовательно.

Срок службы (срок эксплуатации) аккумулятора характеризуется количеством циклов заряда /разряда, которое он выдерживает в процессе эксплуатации без значительного ухудшения своих параметров: емкости, саморазряда и внутреннего сопротивления. Срок службы зависит от методов заряда, глубины разряда, процедуры обслуживания или его отсутствия, температуры и химической природы аккумулятора. Аккумулятор, как правило, считается вышедшим из строя после уменьшения его емкости до 60 — 80 % от номинального значения. В силу различных причин отдельные элементы в аккумуляторе могут иметь различную емкость и напряжение, что может отрицательно сказаться на эксплуатационных параметрах.

Схема управления батареи обеспечивает управление процессом заряда и разряда, а в некоторых случаях дополнительно идентификацию аккумулятора. В NiMH аккумуляторах схема управления содержит минимум пассивных электро-радио-элементов, в Li-ion и Li-polymer – она может содержать и микроконтроллер.

Литий-ионные аккумуляторы обладают очень высокой удельной энергией. Соблюдайте осторожность при обращении и тестировании. Не допускайте короткого замыкания аккумулятора, перезаряда, разрушения, разборки, протыкания металлическими предметами, подключения в обратной полярности, не подвергайте их воздействию высоких температур. Это может нанести Вам травму и серьезный физический ущерб.

Японский электронный гигант Matsushita Electric Industrial, известный во всём мире своими продуктами под брэндом Panasonic, заявил о начале выпуска силами дочернего предприятия Matsushita Battery Industrial (MBI) массового производства новых литий-ионных батарей, особенностью которых является высокая степень защиты от перегрева. Первые пробные партии уникальных батарей ёмкостью 2,9 Ач уже были произведены и отгружены еще в апреле этого года. В новых продуктах используется особая технология под названием Heat Resistance Layer Technology, суть которой заключается в формировании на поверхности электродов батареи специального металлооксидного изолирующего слоя. Следует отметить, что обычные литий-ионные батареи содержат тонкую прослойку полиолефина для изоляции катода от анода. При этом если в этот разделитель попадёт токопроводящий материал, коим могут быть, например, частицы металла, то произойдёт короткое замыкание, которое заставит перегреваться батарею, а в худшем случае может даже привести к её взрыву. Применяемый же в новых батареях изолирующий материал, как пояснили специалисты компании, имеет лучшие электро- и теплоизоляционные характеристики, нежели полиолефин. Таким образом, если даже и произойдёт короткое замыкание, то оно тут же прекратится и не позволит батарее перегреться.

Расшифровка надписей на аккумуляторах: способы расшифровать АКБ

Нередко аккумуляторные батареи для разных машин сильно отличаются между собой. Отличается и их маркировка. Впрочем, существует всего четыре ее разновидности, которые регулируются международными стандартами. Расшифровка аккумуляторов — занятие несложное, если знать некоторые нюансы.

Информация на батареи
Разновидности маркировок
Отличия стандартов
Опыт пользователей

Информация на батареи

Существуют такие показатели батареи, которые, как правило, указываются всеми производителями. Если хотя бы чего-то из этого списка нет, это значительно уменьшает представление о свойствах аккумулятора, а потому такие варианты лучше не брать.

Вот что выносится на корпус батареи:

Предупреждающие знаки.
Количество банок.
Маркировка значения номинального напряжения.
Знаки полярности клемм.
Наименование завода и его фирменный знак.
Тип батареи по международному стандарту или стандартам.
Маркировка значения емкости.
Дата производства.

Все это дает четкое представление о возможностях аккумуляторной батареи и ее качестве. Разумеется, то, какая именно фирма произвела аккумулятор, играет не последнюю роль. Но важно знать, как расшифровать АКБ и надписи на ней.

Разновидности маркировок

Существует несколько вариантов отражения свойств батареи в письменной форме. Каждая имеет свои особенности, о которых нужно знать, приобретая соответствующий аккумулятор. Распространены следующие маркировки:

Европейская.
Американская.
Азиатская.
Российская.

На первый взгляд может показаться, что различия незначительны. Однако в некоторых случаях разница принципиальна, и, не имея представления о конкретной маркировке, можно выбрать совсем не то, что действительно нужно.

Отличия стандартов

Маркировка европейских аккумуляторных батарей обычно выполнена согласно стандарту DIN. Если это так, то используется пять цифр. Однако есть и другой вариант, из девяти цифр, который называется ETN. При пятизначном коде первые три цифры обозначают емкость (нужно вычесть из них 500), а две другие — тип. При девятизначном коде первая цифра говорит о емкости, две других — о емкости внутри диапазона, три следующих говорят о конструкции и последние три цифры равны одной десятой от тока холодной прокрутки.

При расшифровке аккумуляторов с американской маркировкой стоит учесть, что последняя, скорее всего, выполнена по стандарту SAE. Маркировка состоит из одной буквы и пяти цифр после.

Буква говорит о типе, первая пара цифр — о размере, а другие три говорят о значении тока холодной прокрутки.

Азиатский способ обозначения отличает то, что он выполнен в соответствии со стандартом JIS. Расшифровка надписей на таких аккумуляторах — занятие откровенно непростое, и придется воспользоваться специальными таблицами. Обычно маркировка состоит из шести цифр.

Обозначение российских аккумуляторов производится согласно ГОСТ 959–91 . Она обозначается буквами «А», «Б», «С», «Д». Первая буква говорит о количестве элементов, вторая — о типе батареи, третья — о номинальной мощности, четвертая — о том, как исполнен аккумулятор и из чего он изготовлен. Зная, как расшифровать аккумуляторную батарею, можно без труда подобрать подходящий вариант, какая бы маркировка не использовалась.

Сложно сказать, какой из перечисленных вариантов удобнее. Просто для некоторых автомобилей подойдет определенный тип аккумуляторов, а потому важно разбираться в соответствующем способе маркировки, чтобы не возникло затруднений.

Опыт пользователей

Брат все время жалуется на то, что не понимает маркировку на аккумуляторных батареях. Я никогда не отказываю ему в помощи, конечно, но каждый раз удивляюсь. Ведь он любит автомобили куда больше, чем я, а в каких-то надписях разобраться не может. Тем более, что они легко учатся.

Не вижу смысла учить обозначения и не понимаю людей, которые хвастаются этим. Недавно прочел, что ресурс человеческого мозга ограничен — при полном заполнении объема новая информация заменяет более старую. Так зачем зря тратить память, если можно просто сохранить таблицы?

Наизусть обозначения не помню, конечно, но интуитивно в них разбираюсь. Когда возникают какие-либо трудности, я просто достаю таблицу, которую всегда держу в гараже. К слову, рекомендую и вам распечатать или списать шпаргалку — это полезно и удобно.

Еще в 14 лет я выучил все надписи и обозначения, которые размещают на аккумуляторных батареях. Отец с детства водит меня в автомобильную мастерскую, — он до сих пор там работает — там я научился многому. Одно время он часто менял АКБ, тогда я и выучил все обозначения наизусть. С тех пор не представляю, как можно испытывать какие-либо трудности с запоминанием. Расшифровка маркировки АКБ — это самое простое занятие, которое может быть связано с автомобилями.

Раньше часто испытывал трудности с расшифровкой надписей на аккумуляторе. После прочтения тематических материалов понял, что нужно было уделить совсем немного времени вопросу, чтобы полностью разобраться в теме.

Типы аккумуляторов Свинцовые аккумуляторы (Pb)

Свинцовые аккумуляторы (Pb).

Реагентами в свинцовых аккумуляторах служат диоксид свинца (PbO2) и свинец (Pb), электролитом — раствор серной кислоты. Они также называются свинцово-кислотными аккумуляторами. Их разделяют на четыре основные группы; стартерные, стационарные, тяговые и портативные (герметизированные). Наиболее распространенные из свинцовых аккумуляторов — стартерные аккумуляторы, предназначены для запуска двигателей внутреннего сгорания и энергообеспечения устройств машин. В последние годы в основном используются аккумуляторы, не требующие ухода. К недостаткам относят невысокие удельную энергию и наработку, плохую сохранность заряда, выделение водорода.

Стационарные аккумуляторы используются в энергетике, на телефонных станциях, в телекоммуникационных системах, в качестве аварийного источника тока и т.д. Обычно они работают в режиме непрерывного подзаряда. Относятся к недорогим аккумуляторам.

Тяговые аккумуляторы предназначены для электроснабжения электрокаров, подъемников, шахтных электровозов, электромобилей и других машин. Действуют в режимах глубокого разряда, имеют большой ресурс и низкую стоимость.

Портативные (герметизированные) свинцовые аккумуляторы используются для питания приборов, инструмента, аварийного освещения. К их достоинствам относятся более низкая стоимость по сравнению со стоимостью других портативных аккумулторов, широкий интервал рабочих температур. Недостатками кислотных аккумуляторов являются невозможность хранения в разряженном состоянии, трудность изготовления аккумуляторов малых размеров. Свинцово-Кислотные Аккумуляторы

Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd).

Реагентами в никель-кадмиевых аккумуляторах служат гидроксид никеля и кадмий, электролитом — раствор КОН, поэтому они именуются щелочными аккумуляторами. Существуют три основных вида никель-кадмиевых аккумуляторов: негерметичные с ламельными (ламельные аккумуляторы) и спеченными электродами (безламельные аккумуляторы) и герметичные. Наиболее дешевые ламельные никель-кадмиевые аккумуляторы характеризуются плоской разрядной кривой, высокими ресурсом и прочностью, но не низкой удельной энергией. Удельная энергия, скорость разряда Ni-Cd аккумуляторов со спеченными электродами выше, они работоспособны при низких температурах, но дороже, характеризуются эффектом памяти и способностью к тепловому разгону.

Применяются никель-кадмиевые аккумуляторы для питания шахтных электровозов, подъемников, стационарного оборудования, средств связи и электронных приборов, для запуска дизелей и авиационных двигателей и т.п.

Герметичные Ni-Cd аккумуляторы характеризуются горизонтальной разрядной кривой, высокими скоростями разряда и способностью действовать при низких температурах, но они дороже герметизированных свинцовых аккумуляторов и характеризуются эффектом памяти. Применялись для питания портативной аппаратуры (сотовых телефонов, магнитофонов, компьютеров и т.д.), бытовых приборов, игрушек и т.д. Недостатком никель-кадмиевых аккумуляторов является применение токсичного кадмия. Ni-Cd Аккумуляторы

Вместо кадмия в этих аккумуляторах используется железо. Из-за выделения водорода с самого начала заряда аккумуляторы производят только в негерметичном варианте. Они дешевле никель-кадмиевых аккумуляторов, не содержат токсичный кадмий, имеют длинный срок службы и высокую механическую прочность. Однако они характеризуются высоким саморазрядом, низкой отдачей по энергии, практически неработоспособны при температуре ниже -10 °С. Выпускаются в призматическом виде и используются в основном как тяговые источники тока в шахтных электровозах, электрокарах и промышленных подъемниках.

Никель-металлогидридные аккумуляторы (Ni-MH).

Активным материалом отрицательного электрода является интерметаллид, обратимо сорбирующий водород, т.е. фактически отрицательный электрод является водородным электродом, у которого восстановленная форма водорода находится в абсорбированном состоянии. Разрядная кривая Ni-MH аккумулятора аналогична кривой Ni-Cd аккумулятора. Удельная емкость и энергия никель-металлогидридных аккумуляторов в 1,5-2 раза выше удельной энергии никель-кадмиевых аккумуляторов, кроме того, они не содержат токсичный кадмий. Изготавливаются в герметичном исполнении цилиндрической, призматической и дисковой форм. Применяются для питания портативных приборов и аппаратуры. Ni-MH Аккумуляторы

Это щелочные аккумуляторы, у которых отрицательный электрод — цинковый. Удельная энергия никель-цинковых аккумуляторов примерно в 2 раза выше удельной энергии Ni-Cd аккумуляторов. Они характеризуются горизонтальной разрядной кривой, высокой удельной мощностью и относительно невысокой начальной ценой, однако ресурс их мал, поэтому массового применения не имеют. Применяются для питания портативной аппаратуры

Серебряно-цинковые и серебряно-кадмиевые аккумуляторы.

Активными материалами служат оксид серебра на положительном и цинк или кадмий — на отрицательном электродах соответственно, электролитом является раствор щелочи. Характеризуются высокими удельными энергиями и мощностью, низким саморазрядом, но весьма дороги. Серебряно-цинковые аккумуляторы имеют незначительный ресурс. Выпускаются в призматической и дисковой формах, применяются для питания портативных приборов и аппаратов, в военной технике.

Отрицательным электродом служит пористый газодиффузионный электрод с платиновым катализатором, на котором обратимо реагирует газообразный водород. Характеризуются высокой удельной энергией и очень высоким ресурсом, но значительным саморазрядом и очень дороги. Применялись в космической технике.

Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion).

В качестве отрицательного электрода применяется углеродистый материал, в который обратимо внедряются ионы лития. Активным материалом положительного электрода обычно служит оксид кобальта, в который также обратимо внедряются ионы лития. Электролитом является раствор соли лития в неводном апротонном растворителе. Аккумуляторы имеют высокую удельную энергию, высокий ресурс и способны работать при низких температурах. Благодаря высокой удельной энергии их производство в последние годы резко увеличилось. Выпускаются в цилиндрической и призматической формах. Они применяются в сотовых телефонах, ноутбуках и других портативных устройствах. Li-ion Аккумуляторы

Литий-полимерные аккумуляторы (Li-pol).

Анодом служит углеродистый материал, в который обратимо внедряются ионы лития. Активными материалами положительных электродов являются оксиды ванадия, кобальта или марганца. Электролитом является или раствор соли лития в неводных апротонных растворителях, заключенный в микропористую полимерную матрицу, или полимер (полиакрилонитрил, полиметилметакрилат, поливинилхлорид либо другие), пластифицированный раствором соли лития в апротонном растворителе (гель-полимерный электролит). По сравнению с литий-ионными аккумуляторами литий-полимерные аккумуляторы имеют более высокие удельную энергию и ресурс и лучшую безопасность. Применяются для питания портативных электронных устройств. Li-pol

Перезаряжаемые марганцево-цинковые источники тока.

Первичные цилиндрические марганцево-цинковые источники тока с щелочным электролитом определенного состава, изготовленные по специальной технологии, могут электрически перезаряжаться. Они характеризуются высокой удельной энергией, малым саморазрядом и невысокой стоимостью, выпускаются в герметичном исполнении, однако имеют очень малый ресурс (до 25-50 циклов), небольшую скорость разряда и наклонную разрядную кривую. Возможность перезаряда такого марганцево-цинкового источники тока отдельно оговаривается производителем.

Среднее разрядное напряжение аккумуляторов находится в широком диапазоне от 1,25В у никель-кадмиевых аккумуляторов до 3,5В у литиевых аккумуляторов. С повышением скорости разряда емкость аккумуляторов уменьшается (см. рисунок), причем в минимальной степени у Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Емкость также снижается при понижении температуры. Наибольшое снижение емкости при низких температурах наблюдается у никель-железных аккумуляторов и минимальное снижение — у никель-кадмиевых со спеченными электродами и у свинцовых аккумуляторов. Высокую удельную мощность можно получить от никель-кадмиевых аккумуляторов, свинцовых (стартерных и герметизированных), никель-цинковых и серебряно-цинковых аккумуляторов. Невысокую удельную мощность имеют никель-железные аккумуляторы. Удельная массовая энергия минимальна у свинцовых аккумуляторов и максимальна у литиевых аккумуляторов. Наибольшую наработку имеют никель-водородные аккумуляторы, низким ресурсом характеризуются серебряно-цинковые и никель-цинковые аккумуляторы. Следует отметить, что по мере циклирования уменьшаются емкость, напряжение и соответственно удельная энергия аккумуляторов, причем скорости понижения удельной энергии у разных аккумуляторов существенно различаются. В наименьшей степени снижаются емкость и энергия при циклировании Ni-Cd аккумуляторов. Наработка зависит от многих причин и прежде всего от глубины разряда. Наиболее высокая скорость саморазряда отмечается у никель-водородных и никель-железных аккумуляторов, наименьшая — у серебряно-кадмиевых и серебряно-цинковых аккумуляторов. К наиболее дешевым принадлежат свинцовые аккумуляторы, к наиболее дорогим — никель-водородные, серебряно-кадмиевые и серебряно-цинковые аккумуляторы.

Влияние тока разряда на емкость отдаваемую аккумулятором:

1-никель-кадмиевые аккумуляторы со спеченным электродом и никель-металлгидридные аккумуляторы, 2-серебрянно-цинковые аккумуляторы, 3- никель-кадмиевые аккумуляторы с ламельным электродом, 4-никель-цинковые аккумуляторы, 5-литий-инные аккумуляторы, 6-свинцовые аккумуляторы, 7-никель-железные аккумуляторы.

Влияние тока разряда на емкость отдаваемую аккумулятором:

• Абакумова Ю.П. Химические источники тока. — СПб: СПбГУПС, 2004. — 26с.

• Андреев И.Н. Электрохимические устройства — ХИТ. — Казань: Изд-во КГТУ, 1999. — 84с.

• Антонов В.Ф. Биофизика. — М.: Владос, 2000. — 288с.

• Арзуманян Н., Микаэлян А., Данелян А. Топливные элементы — вчера, сегодня, завтра. //Альтернативная энергетика и экология. — 2005. — №10. — с.65-68

• Афанасьев К. Топливные элементы — батарейки будущего. // Радиолюбитель. — 2005. — №2. — с.26-29

• Багоцкий В.С. Скундин А.М. Химические источники тока. — М.: Энергоатомиздат, 1981. — 360с.

• Бурков А.Ф История электротехники до конца 19 века. — Владивосток: Морской Гос. Ун-т, 2006. — 153с.

• Варыпаев В.Н., Дасоян М.А., Никольский В.А. Химические источники тока. — М.: Высшая Школа, 1990. — 240с.

• Ветровая энергия: Учеб. пособие. — Волгоград : Книга, 1995. — 30с.

• Ветроэнергетика / под редакцией Д. Рензо, Я.И. Шефтера. — М.: Энергоатомиздат, 1982. — 271с.

• Воронков Г.Я. Электричество в мире химии. — М.: Знание, 1987. — 144с.

• Дасоян М.А. Химические источники тока. Справочное пособие. — Л.: Энергия, 1969. — 587с.

• Карабанов С. Кухмистров Ю. Фотоэлектрические системы. // Электронные компоненты. — 2000. — №5. — с.52-58.

• Ковалев В.З. Химические источники энергии. — Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. — 66с.

• Колтун М.М. Солнечные элементы. — М.: Наука, 1987. — 192с.

• Коровин Н. Никель-Металлгидридные аккумуляторы. // Электронные компоненты. — 2002. — №4.

• Коровин Н. Свинцовые герметизированные аккумуляторы. // Электронные компоненты. — 2003. — №2.

• Кромптон Т. Вторичные источники тока. — М.: Мир, 1985. — 301с.

• Кромптон Т. Первичные источники тока. — М.: Мир, 1986. — 326с.

• Кубасов В.Л., Зарецкий С.А. Основы электрохимии. — М.: Химия, 1985. — 168с.

• Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас. — М.: Высная школа, 1992. — 192с.

• Курзуков Н.И. Ягнятинсий В.М. Аккумуляторные батареи. Краткий справочник. — М.: За рулем, 2006. — 88с.

• Кучеров. Д.П. Источники питания ПК и периферии. — СПб.: Наука и Техника, 2005. — 429с.

• Лазаров Д. Электрон и химические процессы: Пер. с болг. — Л.: Химия, 1987. — 128с.

• Лебедев О.А. Химические источники тока. — СПб.: ЛЭТИ, 2002. — 55с.

• Марочек В.И. Пасынки энергетики. — М.: Знание, 1981. — 64 с.

• Машурян Э. Оправдают ли ожидания новые источники питания. // Электронные компоненты. — 2006. — №6. — с.20-24.

• Орлов В.А. Малогабаритные источники тока. — М.: Воениздат, 1970. — 224с

• Солнечная энергия : Учеб. пособие. — Волгоград: Книга, 1995. — 30с.

• Таганова А.А, Бубнов Ю.И., Орлов С.Б. Герметичные химические источника тока: Элементы и аккумуляторы. Оборудование для испытаний и эксплуатации: Справочник. — СПб.: Химиздат, 2005. — 264с.

• Томилин А.Н. Мир электричества. — М.: Дрофа, 2004. — 304с.

• Харченко Н.В. Индивидуальные солнечные установки. — М.: Инергоатомиздат, 1991. — 208с.

• Химические источники тока: Справочник / Под редакцией Н.В. Коровина и А.М. Скундина. — М.: Издательство МЭИ, 2003. — 740с.

• Хрусталев Д.А. Аккумуляторы. — М.: Изумруд, 2003. — 224с.

• Шпак И.Г. Химические источники тока. — Саратов: СГТУ, 2003. — 95с.

• Энциклопедия для детей. Том 17. Химия. / гл. ред. В.А. Володин. — М.: Авонта+, 2000. — 640с.

• Эрдей-Груз Т. Химические источники электроэнергии. — М.: Мир, 1974. — 304с.

Расшифровать маркировку: миссия выполнима

Все международные стандарты качества, касающиеся автомобильных аккумуляторов, предусматривают, что на батарее в обязательном порядке должна быть представлена маркировка. По названию ясно, что это некое «клеймо», отличающее батарею с одними характеристиками от всех прочих. На корпус или крышку маркировка наносится либо с помощью краски по специальному трафарету, либо на самоклеющейся этикетке. В обоих случаях маркировка должна быть устойчивой к воздействию влаги, электролита, сохраняться в течение всего срока эксплуатации АКБ.

Где её искать и какой маркировка быть должна, мы выяснили, но как прочитать эту, на первый взгляд, «тарабарщину» из букв и цифр? Для этого не нужно знать 12 языков, которые потребовались Шампольону, чтобы перевести древнеегипетские иероглифы. Нам достаточно руководствоваться всего несколькими общими правилами, чтобы узнать о батарее практически все за несколько секунд.

Российская маркировка

Аккумуляторы российского производства маркируются согласно требованиям ГОСТ 959-2002. Маркировка этого типа выглядит похожим образом:

«6СТ – 90АЗ»
(1)(2) – (3)(4)

где:
(1) – указывает число последовательно соединенных аккумуляторов (3 или 6),и, соответственно, позволяет узнать, какой у батареи вольтаж (6 или 12В),
(2) – буквы, характеризующие назначение батареи по функциональному признаку (СТ – стартерная),
(3) – число, показывающее емкость батареи в ампер-часах (А-ч),
(4) – цифры или буквы, которые, при необходимости, содержат дополнительную информацию об исполнении батареи. Возможные варианты:
«А» – крышка батареи общая для всех аккумуляторов, входящих в нее,
«З» – батарея полностью залита и заряжена (если этой буквы нет в маркировке, значит АКБ продается в сухозаряженном виде),
«Э» – корпус моноблок из эбонита,
«Т» – моноблок из термопластичной пластмассы,
«М» – сепаратор-мипласт из поливинилхлорида,
«П» – сепаратор-конверт из полиэтилена,
«необслуживаемая» – для необслуживаемых батарей, попадающих под это определение по требованиям ГОСТ.

Зачастую, изготовитель обозначает на этикетке состав сплава, из которого делаются положительные и отрицательные пластины, однако служит это, почти всегда, целям рекламы.

Маркировка аккумулятора ГОСТ 959

Таким образом, клеймо «6СТ – 90АЗ» означает: батарея стартерная, состоит из шести аккумуляторов, ее напряжение равно 12В, а номинальная емкость 90А-ч при 20-часовом режиме разряда. Кроме того, из маркировки становится ясным, что данная батарея залита и заряжена, изготовлена в моноблоке с общей крышкой.

Маркировка заграничных АКБ

Большинство европейских производителей маркируют батареи по пятизначному немецкому стандарту DIN (например, 560 19) или девятизначному международному ETN (например, 563 401 061).

Маркировка аккумулятора ETN

Первые три цифры в структуре кодов как DIN, так и ETN означают одно и то же: номинальную емкость и напряжение батареи. У 6-вольтовых батарей данное число берется без изменений (от 001 до 499), у намного более распространенных 12-вольтовых АКБ из имеющегося в маркировке числа (от 501 до 799) необходимо вычесть 500, чтобы узнать ампераж батареи. Так, если на батарее выбит уже приведенный нами для примера код «560 19», то емкость данной АКБ равна 560 – 500=60 А*ч. Последние две цифры при маркировке DIN и вторая тройка цифр кода ETN характеризуют размеры и тип полюсных выводов, тип газоотвода, конструкцию крепежных элементов, тип крышки, наличие ручек и вибропрочность данного варианта конструктивного исполнения АКБ.

Три последние цифры маркировки ETN – 1/10 от тока холодной прокрутки батареи. Используя уже приведенный пример кода ETN (563 401 061), получим, что данная батарея демонстрирует ток холодной прокрутки равный 0,61*10=610 А.

У производителей АКБ из Японии есть свой стандарт качества – JIS. Он содержит в себе четыре показателя и выглядит подобным образом: 95D26L. Число «95» здесь – своеобразный коэффициент, указывающий на показатели емкости АКБ и пусковой ток, воспринимать его как чистый показатель емкости нельзя. Буква «D» – указывает на размер батареи и конструкцию изготовления клемм, маркируется эта информация при помощи латинских букв от A до H. Третий показатель («26») дает покупателю данные по длине аккумулятора. Последний же показатель обозначает полярность. Буква «R» ставится в коде JIS в случае, если отрицательная клемма расположена справа, «L» – если слева.

Маркировка аккумулятора JIS

Чтобы Вы могли лучше разобраться в «хитрой» японской маркировке АКБ, приведем таблицу основных показателей АКБ из Страны Восходящего Солнца:

Таблица основных характеристик японских аккумуляторов

Наконец, американские производители АКБ пользуются при маркировке стандартом SAE(например, А24410) . Данное обозначение состоит из номера типоразмерной группы (24) и ампеража батареи при -18С(410).

Пусковой ток: как не заблудиться в трех соснах?

Одна из главных загвоздок при чтении маркировки батареи – пусковой ток. Разные стандарты регламентируют разные подходы к его измерению. Значения пускового тока при стандартах маркировки ENT и SAE получается существенно выше, чем по DIN. Связано это с тем, что стандарт DIN рассматривает способность батареи к длительным разрядам меньшими токами, а SAE – к разряду большими токами, но за меньший отрезок времени, в течение которого аккумулятор способен давать ток 25 А (фактически подменять собой генератор).

Разностью в подходах к измерению пускового тока часто пользуются недобросовестные рекламщики, пишущие об огромном превосходстве своей продукции, маркированной, к примеру, по стандарту SAE над батареей немецкого производства. Чтобы Вы, уважаемый покупатель, не попали в подобную ловушку, приведем универсальную формулу для пересчета пусковых токов.

Она выглядит так:

При емкости АКБ менее 90 А*ч	Величина тока по SAE=1,7*величина тока по DIN
При емкости АКБ от 90 до 200 А*ч	Величина тока по SAE=1,6*величина тока по DIN

А как же дело обстоит в России? До июля 2003 года у нас действовал ГОСТ 959-91, содержавший те же требования по определению стартерного разряда АКБ, что и немецкий стандарт DIN. Начиная с указанного времени в силу вступил ГОСТ 959-2002, показатели которого ориентированы на европейский стандарт EN-60095. Вот так емкость всех российских АКБ выросла за считанные дни в 1,7 раза безо всякого вмешательства отечественных производителей аккумуляторов!

Кроме уже указанных данных, маркировка батареи должна включать общие данные о ней, в частности:

товарный знак завода-изготовителя,
номинальная емкость в А*ч,
пусковой ток холодной прокрутки при -18С,
номинальное напряжение,
дата изготовления (две первые цифры – месяц изготовления, две последние – год),
масса батареи в состоянии поставки с завода,
знаки полярности,
предупреждающие знаки («опасно-едкое вещество», «не кантовать», «не курить»),
уровень залитого электролита (min, max, либо другие обозначения предельных уровней.

Общие данные аккумулятора

Как видим, разобраться в премудростях аккумуляторной маркировки не так просто, но знание ее позволит Вам подобрать оптимальный АКБ для своего авто и избежать подделок!

Какие бывают аккумуляторы в мобильной, компьютерной и бытовой технике

Содержание

Аккумуляторы окружают нас повсеместно. Их можно встретить как в привычных каждому пользователю мобильных гаджетах, так и в сложных системах резервного электропитания. В каждой из областей используется свой тип аккумуляторной батареи, в которой ее характеристики «раскрываются» наилучшим образом. В данном материале поговорим о типах аккумуляторных элементов, областях применения и основных правилах эксплуатации.

Аккумуляторы. Общие принципы

По историческим меркам аккумулятор — довольно «молодое» изобретение, которому немногим более 160 лет. Основной принцип работы любого аккумуляторного элемента — протекание в нем обратимой электрохимической реакции, т. е. при приложении к контактам элемента постоянного напряжения, на его пластинах (электродах) накапливается электрическая энергия, при приложении нагрузки — происходит ее расходование. Причем протекает такая реакция на протяжении большого количества циклов заряда/разряда. Как правило, возможное количество перезарядок зависит от типа аккумуляторного элемента, но в среднем, современный аккумулятор способен обеспечить 300–1000 полных циклов.

Работоспособным считается аккумулятор, остаточная емкость которого составляет 70–80 % от начальной. Элементы с меньшими показателями остаточной емкости считаются непригодными для дальнейшей эксплуатации, поскольку не могут обеспечить расчетную автономность.

Какого бы типа не был аккумулятор, костяк конструкции и основной принцип действия у них остается неизменным. В каждом аккумуляторе есть два электрода (положительный и отрицательный, иначе именуемые анод и катод), погруженные в специальную среду — электролит, являющуюся прекрасным «поставщиком» ионов вследствие электролитической диссоциации.

Ион — атом или молекула, несущая на себе электрический заряд. Если ион положительно заряжен — его называют катион, если отрицательно — анион.

В зависимости от используемого материала электродов и применяемого типа электролита существуют различные вариации аккумуляторных элементов, каждый из которых имеет свои конструкционные и эксплуатационные особенности. Ниже поговорим о наиболее распространенных типах аккумуляторов, сферах их применения и особенностях эксплуатации.

Свинцовые аккумуляторы

Несмотря на преклонный возраст технологии, свинцовые аккумуляторы до сих пор успешно применяются в системах резервного питания, автомобильном транспорте, системах аккумулирования возобновляемых источников энергии (солнечная и ветряная энергетика, гидроэнергетика и т. д.).

Как видно из названия, в качестве основного материала, из которого изготавливают электроды, выступает свинец. Точнее, для производства положительных электродов — просто свинец, а для изготовления отрицательных электродов — оксид свинца. В качестве электролита, как правило, выступает раствор серной кислоты.

Существует большое количество конструкций свинцового аккумулятора, направленных на улучшение его эксплуатационных характеристик. Поскольку свинец сам по себе достаточно мягкий металл с невысокой физической прочностью, в чистом виде он слабо противостоит вибрационным нагрузкам, поэтому для использования аккумуляторов, например, в транспорте, в сплав свинца добавляют кальций, делающий структуру металла более прочной.

Для использования свинцового аккумулятора в источниках бесперебойного питания, дабы не допустить контакт пользователя с кислотой, исключить необходимость обслуживания, а также не создавать условия для взрыва водорода, выделяемого из АКБ, при ее заряде, используют свинцовые аккумуляторы определенного типа. Такими аккумуляторами являются источники питания типа AGM (Absorbent Glass Mat), в которых абсорбированным электролитом (не жидким) пропитан специальный пористый мат из стекловолокна.

Довольно часто свинцовые аккумуляторы, выполненные по технологии AGM, ошибочно называют гелевыми. На самом деле это не так. Гелевые аккумуляторы — отдельная ветвь развития свинцовых источников питания.

Аккумуляторы, электролитом в которых выступает раствор серной кислоты в желеобразном состоянии, называются гелевыми. Они рассчитаны на медленную отдачу энергии, поэтому основная область их применения — использование в инертных системах накопления и расходования электроэнергии (солнечная энергетика, питание моторов кресел для инвалидов, гольф-каров и т. д.).

К неоспоримым преимуществам свинцовых аккумуляторов относятся их невысокая стоимость и возможность работы в широком диапазоне температур окружающей среды (от — 40 до + 40 ° С).

Один свинцовый аккумуляторный элемент выдает напряжение порядка 2 В и способен выдать удельной энергии из расчета 30–60 Вт*ч с 1 кг массы, что в сравнении с другими типами — достаточно мало. Такие аккумуляторы имеют высокие значения саморазряда, а их глубокий разряд приводит к разрушению и осыпанию пластин электродов и безвозвратной порче аккумулятора.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Следующим типом аккумуляторных элементов, активно использующихся во многих сферах, являются никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd). Их можно встретить в детских игрушках, пультах управления, фонариках, ручном аккумуляторном электроинструменте и т. д.

Конструкция элемента не претерпела изменений, только в качестве материала для изготовления электродов используются никель и кадмий, а точнее гидраты закиси этих металлов. В качестве электролита применяют гидроксид калия. Один элемент на основе этих металлов может выдать напряжение 1,2–1,35 В, а значение удельной энергии находится в диапазоне 40–80 Вт*ч/кг.

Никель-кадмиевые аккумуляторы — одни из самых морозоустойчивых. Они работают без существенной потери своей емкости при температурах, близких к –50 ° С, к тому же, абсолютно не боятся глубокого разряда, и после цикла зарядки полностью восстанавливают свои эксплуатационные характеристики.

Хранить NiCd аккумуляторы рекомендуется полностью разряженными.

К отрицательным моментам относят их малую удельную емкость, высокий саморазряд, длительное время зарядки (восполнять энергию нужно малыми зарядными токами) и ярко выраженный «эффект памяти».

Чтобы не испортить аккумулятор, его необходимо заряжать только после полного разряда! Пренебрежение этим правилом повлечет быструю потерю емкости и выход элемента из строя.

Заряжают NiCd-элементы малыми зарядными токами, значения которых составляет порядка 10 % от емкости аккумулятора.

Никель-металлогидридные аккумуляторы

Логическим продолжением никель-кадмиевых аккумуляторов стали никель-металлогидридные (NiMH) элементы питания. В них учтены и практически устранены недостатки предшественников. Аккумуляторы при тех же массогабаритных показателях имеют большую в 2–3 раза емкость, обладают высокой надежностью, с легкостью переносят глубокий разряд и перезаряд, менее подвержены эффекту памяти.

Немаловажную роль в популяризации и широком распространении NiMH элементов сыграл тот факт, что они не содержат в своем составе кадмия, очень вредного для окружающей среды металла. Следовательно, с повестки дня снимаются вопросы правильного хранения и утилизации таких элементов.

Для производства анода используют гидрид никеля с лантаном или литием — так называемый металлогидридный электрод. В качестве катода — оксид никеля. Электролитом выступает соединение гидроксида калия.

Заряжают никель-металлогидридные аккумуляторы большими (в сравнении с NiCd-элементами) токами, величины которых составляют порядка 20–25 % от емкости аккумулятора, но очень важно контролировать температуру элемента во время заряда. Если она превышает 45 °С, нужно немедленно прервать процесс зарядки, в противном случае существует риск порчи элемента.

Зарядку для NiMH-аккумуляторов можно использовать в паре с NiCd-элементами. Обратная совместимость недопустима! Алгоритмы зарядки никель-кадмия более примитивны, они могут причинить вред NiMH-элементу.

Никель-металлогидридные аккумуляторы хранят полностью заряженными. Поскольку этому типу элементов присущ высокий саморазряд, для сохранения работоспособности элемента его нужно периодически подвергать полному циклу разряда/заряда.

Никель-металлогидридные аккумуляторы используют в тех же сферах, что и никель-кадмиевые, однако, благодаря повышенной емкости, их охотно применяют в фототехнике, использующей для питания элементы типа АА и ААА.

NiMH элементы — самые морозоустойчивые. Они без проблем переносят эксплуатацию при экстремально низких температурах, достигающих -60 °С. По этой причине их довольно успешно применяют в электроинструменте, используемом при выполнении работ на открытом воздухе в зимнее время.

Один элемент генерирует 1,2–1,25 в ЭДС, а его удельная энергия составляет 60–75 Вт*ч/кг. Теоретический расчетный «потолок» этого параметра находится на уровне 300 Вт*ч/кг, но видимо технологии производства NiMH-элементов, еще не до конца совершенны.

Литий-ионные аккумуляторы

Современные мобильные устройства уже сложно представить без литий-ионных аккумуляторов. Именно их разработка дала мощный толчок к развитию легких и миниатюрных решений источников питания, и, как следствие, миниатюризации всего сегмента мобильных гаджетов.

Сильными сторонами Li-ion являются высокая плотность аккумулируемой энергии, ее удельное значение, в большинстве случаев, составляет солидные 280 Вт*ч/кг, недостижимые при использовании аккумуляторов другого типа. Именно по этой причине Li-ion аккумуляторы используются не только для питания персональных гаджетов, но и для приведения в движение различных самокатов, велосипедов с электродвигателем и даже автомобилей.

Справедливости ради следует сказать, что «литий-ионный аккумулятор» — это обобщенное название целой группы электрохимических элементов, переносчиком заряда в которых выступают ионы лития. Разница заключается в составе материала катода и типе электролита.

Наибольшее распространение в бытовом сегменте получили литий-полимерные аккумуляторы, в которых в качестве электролита используется специальный твердый полимер, а катодный и анодный материал нанесены на тонкие слои алюминиевой и медной фольги соответственно. Такое конструктивное решение позволяет производить аккумуляторы любой формы и размера, изящно «вписывая» их в разрабатываемые устройства.

Существенный недостаток твердого полимера — его плохая проводимость при нормальной температуре окружающей среды (+ 25 °С). Наилучшие показатели достигаются при увеличении температуры до + 60 °С, а это уже опасно с точки зрения обычного использования. Поэтому производители идут на небольшие ухищрения, добавляя к полимеру электролит в жидком или желеобразном состоянии.

Существенное отличие конструкции литий-ионных аккумуляторов от традиционной конструкции заключается в обязательном наличии разделительного сепаратора, исключающего свободное перемещение ионов лития, в моменты, когда аккумулятор не используется.

Другой элемент, который должен обязательно присутствовать в схеме аккумулятора — BMS-контроллер (Battery Management System), отвечающий за корректную и сбалансированную зарядку ячеек аккумулятора.

Li-ion аккумуляторы при высокой удельной емкости обладают малым весом. Для их зарядки нужно не так уж много времени. У них практически отсутствует эффект памяти и саморазряд. К аккумуляторам литий-ионного типа не предъявляется особых требований к соблюдению циклов заряда/разряда. Заряжать их можно в любое удобное время, не привязываясь к величине остаточного заряда элемента. Хранить Li-ion батареи рекомендуется наполовину заряженными.

Самым существенным недостатком литий-ионного элемента является его категорическое «нежелание» полноценно работать при отрицательных температурах. Эксплуатация литиевого элемента на морозе очень быстро приблизит его выход из строя.