Аккумуляторная батарея

1 — корпус; 2 — крышка; 3 — положительный вывод; 4 — межэлементное соединение; 5 — отрицательный вывод; 6—пробка; 7 — индуктор для проверки уровня электролита (тубус); 8 — сепаратор; 9, 10 — положительные и отрицательные пластины.

Отрицательных пластин в каждом аккумуляторе на одну больше, чем положительных, поэтому с обеих наружных сторон блока находятся отрицательные пластины.

Одноименные пластины (рис.2) соединены между собой свинцовыми баретками (перемычками) (7). К бареткам приварены свинцовые штыри (6), выведенные наружу через два крайних отверстия в крышке (4) аккумулятора. Свободные от мостиков выводные штыри крайних аккумуляторов присоединяют к сети электрооборудования автомобиля.

Сверху пластины закрыты перфорированным пластмассовым щитком (8). Через среднее отверстие (3) в крышке, закрываемое пробкой (2), аккумулятор заполняют электролитом. Образующиеся при заряде аккумулятора газы выходят в атмосферу через вентиляционное отверстие пробки. У некоторых аккумуляторов это отверстие выполнено в отдельном штуцере на крышке (4). Зазоры между крышками и стенками бака (12) уплотнены битумной мастикой (5).

Рис.2

Устройство аккумуляторной батареи

1 - межэлементное соединение; 2 – пробка; 3 – отверстие для заливки электролита; 4 – крышка; 5 – уплотнительная мастика; 6 – штырь; 7 – баретка; 8 – щиток; 9 – сепаратор; 10 и 11 положительная и отрицательная пластины; 12 – бак; 13 – ребра жесткости.

Действие аккумуляторной батареи. Когда батарея соединена с потребителями электрического тока, она разряжается. Вследствие химических реакций, происходящих во время разряда, активная масса положительных и отрицательных пластин аккумуляторов превращается в сернокислый свинец (РbSO₄). При этом расходуется часть серной кислоты, содержащейся в растворе, отчего плотность электролита при разряде падает.

Во время заряда в аккумуляторах совершается обратная химическая реакция, в результате которой активная масса положительных пластин превратится в перекись свинца, а отрицательных — в губчатый свинец. Во время заряда количество серной кислоты в растворе возрастает, и плотность электролита увеличивается. Химическая реакция, описывающая эти процессы, имеет вид:

PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄ ↔ 2PbSO₄ + 2H₂O

Электродвижущая сила (э.д.с.) заряженного аккумулятора составляет около 2,2 вольта. Э.д.с. измеряют вольтметром на выводных штырях аккумулятора, отсоединенного от внешней цепи.

Напряжение — часть э.д.с, действующая во внешней цепи аккумулятора. Напряжение измеряют вольтметром, присоединенным к выводным штырям аккумулятора, соединенного с внешней цепью. Напряжение меньше э.д.с. на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора. Падение напряжения зависит от силы тока и величины внутреннего сопротивления аккумулятора.

По мере разряда аккумулятора его э.д.с. и напряжение на нагрузке понижаются. По величине этого понижения можно судить о степени заряженности аккумуляторов.

Емкостью аккумулятора называется количество электричества, которое полностью заряженный аккумулятор может отдать в цепь при разряде до определенного конечного напряжения. Емкость, измеряемая в ампер-часах, зависит от размера площади и состояния всех пластин аккумулятора, силы разрядного тока, плотности и температуры электролита. Номинальная емкость стартерных аккумуляторов гарантируется при непрерывном разряде полностью заряженного аккумулятора током, численно равным 1/10 его емкости, при температуре 30°С и начальной плотности электролита 1,285 г/см³ до напряжения 1,7 вольт. Так, аккумулятор емкостью 70А*ч способен при указанных температуре и начальной плотности электролита поддерживать в присоединенной к нему цепи ток 7А в течение 10ч, по истечении которых разрядится до напряжения 1,7 вольт.

При разряде аккумулятора током стартерного режима (100-200)А он отдает только (20-30)% своей номинальной емкости. На каждый градус понижения температуры аккумулятора его емкость уменьшается примерно на 1%: если номинальная емкость при +30°С равна 70А*ч, то при 0°С она уменьшается на 30% (до 49А*ч), а при (-20)°С на 50% (до 35А*ч).

Емкость батареи, состоящей из нескольких аккумуляторов, соединенных последовательно, равна емкости одного аккумулятора.

Типы и обозначение(маркировка)автомобильных аккумуляторных батарей.

На автомобилях устанавливают 6- и 12-вольтовые аккумуляторные батареи. Принятая маркировка батарей включает: цифру 3 или 6 (в начале), обозначающую число аккумуляторов в батарее; буквы СТ, указывающие на то, что батарея стартерная; двух- или трехзначное число после букв СТ, показывающее номинальную емкость батареи в ампер-часах; буквенное обозначение материала бака (Э — эбонит, П — асфальтопековая масса с кислотоупорными вставками); буквенное обозначение материала сепараторов (Д — древесина, М — мипласт, ДС и МС—древесина или мипласт, комбинированные со стекловолокном). Например, обозначение 6СТ-54ЭМ указывает, что батарея состоит из шести аккумуляторов, стартерная, имеет емкость 54А*ч, бак из эбонита и мипластовые сепараторы.

На изучаемых автомобилях применяют следующие аккумуляторные батареи: ЗИЛ-431410 — 6СТ-78ЭМ, ГАЗ-3309 — 6СТ-68ЭМ, ВАЗ— 6СТ-54ЭМ.

Присоединение батарей к сети электрооборудования.

Батареи соединяют положительным полюсом с изолированными проводами системы электрооборудования, а отрицательным — с массой. Такая полярность наиболее удобна, поскольку на многих автомобилях установлены радиоприемники, которые должны быть соединены с «землей» отрицательным полюсом.