Развитие конструкций стартерных аккумуляторных батарей

Лучшими для стартерного режима разряда являются аккумуляторные батареи из свинцовых аккумуляторов. Работа свинцового аккумулятора основана на обратимых электрохимических реакциях, в которых участвуют двуокись свинца РbО2 положительного электрода, губчатый свинец Pb отрицательного электрода и электролит (водный раствор серной кислоты Н2SO4). В процессе разряда аккумуляторной батареи активные вещества переходят в сульфат свинца PbSO4 с образованием воды, в результате чего плотность электролита уменьшается. При заряде аккумуляторной батареи активные вещества восстанавливаются.

Аккумуляторные батареи подразделяют по конструктивно-функциональному признаку (ГОСТ 959.0-84):

  • обычной конструкции (в моноблоке с ячеечными крышками и перемычками над крышками)
  • с общей крышкой (в моноблоке с общей крышкой и межэлементными перемычками под крышкой)
  • необслуживаемые (с общей крышкой, не требующие ухода при эксплуатации)

Аккумуляторные батареи для различных типов стартеров имеют свои конструктивные особенности, однако в их устройстве много общего. Батареи сохранили блочную конструкцию и состоят из:

  • моноблоков
  • крышек
  • положительных и отрицательных электродов (пластин), объединенных в полублоки
  • сепараторов
  • токопроводящих частей
  • крепежных деталей

В последние годы технико-экономические показатели стартерных аккумуляторных батарей повышаются за счет применения новых материалов и ряда новых конструктивных решений.

Большое распространение получают необслуживаемые аккумуляторные батареи. Их особенность заключается в том, что решетки пастированных электродов изготавливаются из свинцовых сплавов, не содержащих сурьмы, или малосурьмянистых.

Сурьма улучшает литейные свойства свинцовосурьмянистого сплава, повышает механическую прочность решетки, но оказывает каталитическое воздействие на электролиз воды, снижая напряжение начала газовыделения до рабочих напряжений генераторной установки. В результате в батареях обычной конструкции быстро снижается уровень электролита, выделяется взрывоопасная водородно-кислородная смесь, поэтому необходимо обеспечение интенсивной вентиляции, частого контроля уровня электролита и добавления в него дистиллированной воды. Кроме того, сплав свинца с сурьмой имеет крупнокристаллическую структуру и подвергается коррозионному разрушению. Газообразование практически отсутствует, пока напряжение не станет 2,45 В при изготовлении решеток пластин аккумулятора из свинцово-кальциево-оловянистых или малосурьмянистых (до 2,5 % сурьмы) сплавов. Из-за меньших потерь воды от электролиза (в 15-17 раз) уровень электролита в необслуживаемых батареях контролируют и корректируют не чаще одного раза в год.

Стартерная аккумуляторная батарея

Рис. Стартерная аккумуляторная батарея 6СТ-55П: 1 — корпус моноблока; 2 — крышка; 3, 5 — зажимы соответственно со знаками «+» и «-«; 4 — межэлементная перемычка; 6 — пробка; 7 — индикатор уровня жидкости; 8 — сепаратор; 9, 10 — электроды соответственно положительный и отрицательный: 11 — крепежные выступы моноблока; 12 — мостик; 13 — перегородка моноблока.

Положительные и отрицательные электроды в блоках разделены сепараторами из мипора или мипласта. Новым для необслуживаемой аккумуляторной батареи 6СТ-55А является размещение отрицательных электродов в сепараторах-конвертах, образуемых двумя сваренными между собой пластиковыми сепараторами. Сепараторы-конверты позволяют устанавливать блоки электродов непосредственно на дно моноблоков без призм и пространств для шлама между ними. В этом случае при сохранении высоты батареи более чем в 2 раза увеличивается высота h слоя электролита над пластинами в ячейках моноблока и, следовательно, объем электролита, который может быть израсходован в период эксплуатации между доливками в аккумуляторную батарею дистиллированной воды.

Схемы расположения электродов в аккумуляторных батареях

Рис. Схемы расположения электродов в аккумуляторных батареях:
а — обычных; б — необслуживаемых; 1 — блок электродов; 2 — зажим; 3 — пробка; 4 — призма моноблока; Аэ — уровень электролита.

Тяжелые и хрупкие эбонитовые и асфальтопековые моноблоки заменяют полипропиленовыми. Высокая прочность полипропилена позволяет уменьшить толщину стенок (до 1,5-2,5 мм) и массу моноблока. Рациональность конструктивной формы моноблоков ведет к снижению гибкости тонких стенок из полипропилена. Достаточная прозрачность полипропилена упрощает контроль уровня электролита в батарее при эксплуатации. Применение моноблоков, крышек и вентиляционных пробок из полимерных материалов повышает удельную энергию батарей и улучшает их эксплуатационные свойства.

В усовершенствованных конструкциях аккумуляторных батарей общие крышки приваривают или приклеивают к моноблокам, а межэлементные перемычки пропускают через перегородки моноблока. Такой способ соединения аккумуляторов в батарею уменьшает расход свинца и снижает падение напряжения в межэлементных перемычках. Использование общей крышки позволяет устанавливать на несколько заливных отверстий один блок пробок.

Унификация размеров аккумуляторных батарей по высоте, ширине или длине позволяет без переделки посадочных мест устанавливать на автомобилях и тракторах одной модели батареи разной емкости, но одинаковой ширины или длины в зависимости от назначения и климатической зоны эксплуатации. При разной длине (ширине) батареи удобно ее крепление в нижней части моноблока за выступы 11.

ГОСТ 959.0-84 предусматривает для автомобилей, тракторов и других машии выпуск свинцовых стартерных аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 6 и 12 В и номинальной емкостью 44-215 Ач*. По ГОСТ 959.0-84 введены изменения в условное обозначение типа аккумуляторной батареи. В нем, помимо данных о количестве аккумуляторов в батарее (3 или 6), назначении по функциональному признаку (СТ — стартериая) и номинальной емкости С20 (А*ч), указывают также исполиение: А — с общей крышкой; Н — несухозаряженная; 3 — необслуживаемая, залитая электролитом и полностью заряженная батарея.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (оцени первым)
✪Устройство автомобиля Авто⚡сайт №❶
Google+ ()