Призначення акумуляторних батарей та вимоги до них

Хімічним джерелом струму називається пристрій, у якому за рахунок перебігу просторово розділених окислювально-відновлювальних хімічних реакцій їх вільна енергія перетворюється на електричну.

За характером роботи ці джерела поділяються на дві групи:

• первинні хімічні джерела струму чи гальванічні елементи;

• вторинні джерела або електричні акумулятори.

Первинні джерела допускають лише одноразове використання, оскільки речовини, які утворюються при їх розряді, неможливо перетворити на вихідні активні матеріали. Повністю розряджений гальванічний елемент, як правило, до подальшої роботи непридатний - він є незворотним джерелом енергії.

Вторинні хімічні джерела струму є оборотними джерелами енергії: після глибокого розряду їх працездатність можна повністю відновити шляхом заряду. Для цього через вторинне джерело достатньо пропустити електричний струм у напрямку, зворотному тому, в якому він протікав при розряді. У процесі заряду речовини, що утворилися при розряді, перетворяться на початкові активні матеріали. Так відбувається багаторазове перетворення вільної енергії хімічного джерела струму на електричну енергію (розряд акумулятора) і зворотне перетворення електричної енергії на вільну енергію хімічного джерела струму (заряд акумулятора).

Акумуляторна батарея(АКБ) складається із декількох електрохімічних комірок (акумуляторів), об'єднаних в одне електричне коло. Ці комірки сполучені електрично і конструктивно для отримання необхідних значень струму і напруги. 

Основна функція автомобільної акумуляторної батареї – надійний пуск двигуна.

Інша функція – енергетичний буфер при працюючому двигуні. Адже поряд із традиційними видами споживачів з'явилося безліч додаткових сервісних пристроїв, що підвищують комфорт водія та безпеку руху. Батарея компенсує дефіцит енергії під час руху по міському циклу з частими і тривалими зупинками, коли генератор не завжди може забезпечити віддачу потужності, необхідну для повного забезпечення всіх включених споживачів.

Третя робоча функція – енергопостачання при вимкненому двигуні. Однак тривале використання електроприладів під час стоянки з непрацюючим двигуном (або двигуном, що працює на холостому ході) призводить до глибокого розряду батареї та різкого зниження її стартерних характеристик.

Батарея призначена ще й для аварійного електроживлення. При відмові генератора, випрямляча, регулятора напруги або під час обриву ременя генератора вона повинна забезпечити роботу всіх споживачів, необхідних для безпечного руху до найближчої станції технічного обслуговування.

Отже, стартерні батареї повинні відповідати таким основним вимогам (ДСТУ ГОСТ 959:2006):

• забезпечувати необхідний для роботи стартера розрядний струм, тобто мати малий внутрішній опір для мінімальних внутрішніх втрат напруги всередині батареї;

• забезпечувати необхідну кількість спроб пуску двигуна зі встановленою тривалістю, тобто мати необхідний запас енергії стартерного розряду;

• мати досить велику потужність та енергію при мінімально можливих розмірах та масі;

• мати запас енергії для живлення споживачів при непрацюючому двигуні або в аварійній ситуації (резервна ємність);

• зберігати необхідну для роботи стартера напругу при зниженні температури в заданих межах (струм холодного прокручування);

• зберігати протягом тривалого часу працездатність при підвищеній (до 70 °С) температурі навколишнього середовища;

• приймати заряд для відновлення ємності, витраченої на пуск двигуна та живлення інших споживачів, від генератора при працюючому двигуні (прийом заряду);

• мати герметичність. Електроліт не повинен виливатися при нахилі на 45°;

• не вимагати спеціальної підготовки користувачів, обслуговування у процесі експлуатації;

• мати високу механічну та вібраційну міцність, що відповідає умовам експлуатації;

• зберігати зазначені робочі характеристики тривалий час у процесі експлуатації. Термін служби батареї повинен становити не менше 24 місяців (48 місяців для необслуговуваних АКБ) або 90 тис. км. пробігу (100 тис. км. пробігу для необслуговуваних АКБ);

• мати незначний саморозряд;

• мати невисоку вартість.