Аккумулятор обеспечивает работу всех электронных систем автомобиля. В связи с ростом потребностей электроники стали появляться новые типы аккумуляторных батарей.
Если раньше они питали только стартеры, дворники, фары и печку, то теперь они должны обеспечивать электроэнергией мультимедийные устройства, подогрев сидений и др.
Причем не просто питать их, но и обеспечивать бесперебойное функционирование.
Сегодня этим требованиям соответствуют гелевые аккумуляторные батареи, содержащие гель-электролит вместо привычного газа. Они безопаснее и долговечнее своих устаревших аналогов: при повреждении из них не будет вытекать серная кислота, пластины будут осыпаться медленнее, продлевая срок службы устройств.
По схожей схеме производят AGM, в которых вместо геля используется пористое стекловолокно, пропитанное электролитом. Есть свинцово-кислотные модели.
Они, впрочем, не новые, но самые популярные среди перечисленных, даже несмотря на ограничения в обслуживании.
В качестве связующего в них используется жидкий электролит, они дешевые и, в отличие от современных аналогов, устойчивые к перепадам напряжения.
Еще на рынке есть Li-ion-аккумуляторы, но в машинах их стали использовать недавно. До этого они применялись для питания портативного оборудования. Они чувствительны к воздействию низких температур, отличаются малым количеством циклов заряда-разряда и малым пусковым током. Со временем их емкость снижается. Но на эту технологию возлагают большие надежды, а потому активно развивают ее.
Аккумуляторы каких производителей выбрать
Опытные водители рекомендуют приобретать устройства известных брендов. В противном случае есть риск наткнуться на технику, которая не будет соответствовать половине завяленных производителем свойств, включая срок службы, безопасность и другие. Мы составили перечень производителей, выпускающих лучшие аккумуляторы.
- Bosch– немецкая компания, в ассортименте которой, помимо батарей, много другой хорошей, востребованной техники. К преимуществам ее батарей относят медленный саморазряд, хорошую работу при –30 градусах, восстановление после перезарядки.
- Varta– еще один бренд из Германии, выпускающий долговечные, износостойкие аккумуляторы. В них предусмотрен губчатый фильтр – элемент безопасности, предотвращающий возгорания. Это хороший выбор, особенно если учесть их принадлежность к низкой ценовой категории.
- Topla – словенский бренд, выпускающий продукцию на рынок уже более сорока лет. В его ассортименте – кальциевые и гибридные АКБ, выделяющиеся высоким пусковым током, способностью хорошо работать при низких температурах.
- Mutlu – турецкая фирма, работающая с 1945 года. Она постоянно развивается, внедряет в производство последние технологии. Mutlu постоянно повышают качество предлагаемых продуктов, а потому держатся на лидирующих позициях.
- Akom – российский производитель, работающий в сотрудничестве с зарубежными компаниями. Он завоевал большую популярность в стране за счет переобучения персонала и закупки современного оборудования. Эти меры позволили наладить производство АКБ с низкой скоростью саморазряда и функцией самоотключения. Батарея выключается при достижении уровня заряда в 95%.
- ТАЗ – еще один российский бренд (Тюмень). Это самый крупный поставщик АКБ на отечественном рынке, выпускающий как сами батареи, так и электролиты. При хороших качествах их продукты отличаются невысокой ценой. Тоже работают в условиях низких температур.
Мы отобрали лучшие автомобильные аккумуляторы, опираясь на их технические параметры, стоимость, популярность и отзывы автовладельцев.
| Наименование | Место в рейтинге |
| Tyumen Battery Premium | 1 |
| Аком Standart | 2 |
| Актех Standart | 3 |
Когда перед автовладельцами встает вопрос, какой аккумулятор лучше купить, они часто игнорирует варианты, предлагаемые отечественным рынком. И делают это зря: известные российские бренды используют в производстве то же оборудование, что европейские производители. Еще они следят за квалификацией персонала, регулярно повышают ее.
АКБ, изготовленные в России, лучше зарубежных подходят под требования наших покупателей и условия, российских дорог. Они лучше справляются с низкими температурами, стоят меньше. Последнее качество особенно важно для отечественных потребителей.
Мы решили рассмотреть только свинцово-кислотные варианты в данной категории. Причина – их доступность и распространенность в нашей стране. Если уж выбирать из доступных вариантов, то только лучшее.
Актех Standart
За лучшую стоимость мы решили отдать продукту малоизвестной российской компании «АкТех» третье место. Он не способен конкурировать с известными брендовыми аналогами: только по показателю стартового тока он уступает им примерно в 50А. Зато выигрывает по резервной емкости: он продержится 124 минуты с «мертвым» генератором.
Аком Standart
«Аком» – единственный бренд в России, выпускающий свинцово-кислотные АКБ с индикатором заряда. В теории – недешевый вариант с хорошими показателями, по факту – исправная работа до минус 15 градусов, после чего он «умирает». Покупать его можно автовладельцам, которые живут в теплом климате.
Tyumen Battery Premium
Продукты Тюменского аккумуляторного завода лидируют в этом рейтинге за счет лучшего соотношения рабочих параметров и стоимости. Они дают хороший стартерный ток при минус тридцати градусах. При этом их стоимость не намного выше цен, которые просят конкуренты. Единственный минус – необходимость часто подливать дистиллированную воду для поддержания обещанных производителем рабочих качеств.
| Наименование | Место в рейтинге |
| Varta Blue Dynamic | 1 |
| Multu Calcium Silver | 2 |
| Exide Premium | 3 |
Многие российские автомобилисты считают зарубежные (в частности, европейские и американские) АКБ лучше отечественных. Поэтому они готовы покупать их, несмотря более высокую стоимость. Мы предлагаем познакомится с тройкой таких АКБ, среди которых – продукты немецких, американских, турецких компаний. Мы снова предлагаем свинцово-кислотные модели из-за их высокой популярности в нашей стране.
Exide Premium
Стартерный ток у этого аккумулятора составляет 640А. По этому показателю он превосходит все известные нам свинцово-кислотные модели. Среди недостатков – дороговизна и короткий срок службы: они редко дотягивают до пяти – семи лет.
Multu Calcium Silver
Этот турецкий аккумулятор заслужил второе место в нашем рейтинге за счет невысокой стоимости при хороших рабочих показателях. Его единственный минус – снижение пускового тока при работе при температуре –30 градусов.
Varta Blue Dynamic
Самый лучший аккумулятор в этом рейтинге производится в Германии. Он выигрывает за счет отличных рабочих качеств. Varta Blue Dynamic хорошо покупается уже не первый год и давно популярен на нашем рынке и за границей.
Производитель не перестает совершенствовать его, и с каждым новым обновлением он становится еще лучше. Подтверждение этого факта – серебро в тесте одного из известных российских журналов, посвященных машинам.
Согласно отзывам, эта АКБ исправно работает до 7 лет.
Рейтинг лучших AGM аккумуляторных батарей
Перед присвоением мест, вспомним особенности этого типа аккумуляторов. Их устанавливают на автомобили последнего поколения, с большим количеством электроники.
Они способны обеспечить ее стабильную, бесперебойную работу, хорошо реагируют на короткие городские поездки при малом заряде.
Их единственный недостаток – высокая стоимость: обладая той же емкостью, что свинцово-щелочные АКБ, они стоят примерно в четыре раза больше.
| Наименование | Место в рейтинге |
| Topla AGM | 1 |
| Bosch AGM S5 | 2 |
| Optima Red Top | 3 |
| BANNER Running Bull | 4 |
Banner Running Bull
На четвертом месте – австрийский аккумулятор с самым мощным пусковым током. У отдельных моделей этот показатель достигает 720А. По эффективности работы его можно поставить рядом с гелевыми аналогами.
Но и у него есть недостаток: он хорошо работает в теплом климате, а на морозе ощутимо теряет в мощности.
Если планируете использовать такую батарею в холодную погоду, придется регулярно снимать ее и оставлять на отогрев.
Все вышесказанное подтверждают отзывы покупателей. Еще автовладельцы отмечают, что этот аккумулятор одинаково хорошо работает с бензиновыми и дизельными двигателями.
Optima Red Top
Третье место уходит американским аккумуляторам, которые производятся в Мексике. Их хвалят за высокий пусковой ток (до 815А), исправную работу при низких температурах. Но они дорогие и не отличаются большой емкостью: всего 55 А/ч. Так что работать он будет хорошо, но недолго, если учесть потребности современных электронных систем в электроэнергии.
Bosh AGM S5
Мы решили отдать второе место этой немецкой АКБ за отличное соотношение цены и качества. Со стартовым током в 750А она легко запускает любые автомобили и хорошо держит напряжение, что подтверждено испытаниями. Это идеальный вариант для городской езды.
Topla AGM Stop&Go
Мы решили отдать первое место словенскому аккумулятору, потому что он подходит для коротких поездок в городе, обладает хорошими показателями и отличается долговечностью. Еще он адаптирован под машины с технологией Stop&Go и при всех перечисленных достоинствах стоит недорого.
| Наименование | Место в рейтинге |
| Optima YellowTop | 1 |
| Varta Ultra Dynamic | 2 |
| Delta GX 12-60 | 3 |
Преимущество и недостатки этих источников тока примерно такие же, как у AGM-батарей, поэтому не будем подробно разбирать технические особенности. Они тоже стоят недешево и предназначены для эксплуатации в современных автомобилях с прожорливой электроникой. В этой категории мы решили выделить три варианта, заслуживающие вашего внимания.
Delta GX 12-60
На третьем месте – китайский источник электричества типа GEL. У него впечатляюще долгий срок службы: производитель обещает, что устройство проработает до десяти лет. Он устойчив к глубоким зарядам, может работать в температурном диапазоне от минус до плюс сорока градусов. Но за хорошее всегда нужно платить, поэтому его средняя цена составляет 500 рублей.
Varta Ultra Dynamic
Серебро в нашем рейтинге получает очередной немецкий аккумулятор. Мы решили выделить эту модель за высокую надежность и соответствие требованиям известных производителей авто.
В его производстве применена запатентованная технология: содержащийся в нем электролит приобретает гелеобразную консистенцию, впитываясь в сепаратор. Устройство не боится переворотов и может работать в любом положении.
Сегодня его устанавливают на многие машины европейских и азиатских марок, включая Toyota и KIA.
Optima Yellowtop
Лидер этого рейтинга – очередной «мексиканец». Он заслужил главный пьедестал за счет специальной технологии производства, наделившей его хорошими рабочими качествами.
Пластины в нем укладываются спирально, результат – компактная, мощная, легкая, устойчивая к просадкам и вибрациям батарея. Даже малоемкие модели выдают стартовый ток в 765А. Он выдается быстро, что очень нравится водителям, слушающим музыку на высокой громкости.
Но и у него есть минус, который, как вы уже догадались, заключается в высокой стоимости.
Какую АКБ поставить на ВАЗ?
| Наименование | Место в рейтинге |
| Delkor 55R | 1 |
| Зверь 6 СТ-55 | 2 |
| TORNADO 6 СТ-55 | 3 |
Особенность автомобилей ВАЗ заключается в том, что при их исправности для запуска мотора и электроники достаточно простого, недорогого источника тока. Опираясь на этот факт, мы выделили лучшие аккумуляторы на 2018 года на изделия отечественного автопрома.
Tornado 6 CT-55
На третье место мы поставили самую дешевую свинцово-кислотную АКБ. Она изготавливается в России (город Курск), хорошо совместима с бензиновыми силовыми установками, исправно функционирует в теплом климате.
Очень популярна среди владельцев «Жигули» и «Лада». Если соблюдать условия эксплуатации, указанные производителем, он прослужит до трех лет.
Помните: зимой его мощность падает, а еще он чувствителен к полной зарядке.
Зверь 6 СЕ-55
Номер два в нашем списке – очередной российский источник тока, выделяющийся оптимальным соотношением цены и качества. При относительно невысокой стоимости эта свинцово-кислотная батарея на 55 А/ч выдает пусковой ток в 467А. Она хорошо показала себя в мороз, не требует особого обслуживания, долго служит, оснащена контрольным глазком для оценки уровня заряда. Минус – нестабильная работа.
Delkor 55R
Мы отдали лидерство моделям производства Южной Кореи, которые устанавливаются на азиатские и европейские авто: KIA, Toyota, Peugeot и другие.
Они так же хорошо работают на российских ВАЗ, отличаются надежностью, долговечностью. У них хороший стартовый ток, обеспечивающий исправную работу даже требовательной электронной технике авто.
Они хорошо переносят холод, но при очень низких температурах работают недолго.
В отзывах больше похвалы, чем негатива. Покупатели отмечают высокую надежность, и долговечность, но жалуются на то, что эти аккумуляторы сложно найти на торговых точках.
Обращаем ваше внимание на то, что представленная информация не является руководством по покупке! Чтобы подобрать устройство для машины, проконсультируйтесь с профессионалами.
Найти модели из обзора вы можете в каталоге автозапчастей, автозапчасти для иномарок.
Аккумуляторы для телефонов и смартфонов — типы и характеристики
Mar 31, 2018
Технологии 
Вне зависимости от характеристик, типа, ёмкости, конструкции, аккумулятор — это единственный источник энергии мобильного устройства.
Производители смартфонов и телефонов прекрасно знают, какой должна быть перезаряжаемая батарея в той или иной модели, ориентируясь на цели её использования.
Невзирая на колоссальный опыт и финансовые возможности, даже крупные корпорации могут ошибаться при создании элемента питания. Вспомните скандально известную историю со взрывающимися аккумуляторами Samsung Galaxy Note 7. Идея угловатой конструкции обернулась риском микроповреждений оболочки и смешиванием химических элементов, что в некоторых ситуациях приводит к воспламенению.
Как вы понимаете, техническая часть вопроса стоит даже не о том, насколько эффективным может быть определённый тип аккумулятора, сколько вообще целесообразно и безопасно применять выбранную разновидность в конкретной концепции. Отсюда и появляется разношёрстный выбор телефонов с отличающимися характеристиками батареи.
Предлагаем разобраться в разнице между ними коротко и ясно.
Коммерческие типы аккумуляторов в телефонах и смартфонах
Всего существует около десятка разновидностей аккумуляторов для коммерческой эксплуатации. Но есть также и те, что находятся в разработке, исследуются и готовятся заменить собой устаревающие типы в ближайшие годы. Мы рассмотрим те из них, которые сейчас встречаются в телефонах и смартфонах прежних и новых поколений.
Список типов аккумуляторов по убыванию популярности применения в мобильных устройствах: 1. Li-Ion — литий-ионный (иногда называют литиево-ионный). 2. Li-Po, Li-Pol, Li-Poly — литий-полимерный (также литиево-полимерный). 3. NiCd, Ni-Cd — никель-кадмиевый. 4. NiMH, Ni-MH — никель-металл-гидридный (никель-металлгидридный).
Перезаряжаемые батареи Ni-Cd или Ni-MH вы встретите в основном в бытовых устройствах, в старых телефонах или в специализированных коммуникаторах для промышленной эксплуатации.
Почти все современные смартфоны оснащены Li-Ion батареями.
Аккумулятор Li-Poly — это относительно новый тип, который появился позднее остальных и распространён в определённых сегментах электроники.
Смартфоны и телефоны с литий-ионным аккумулятором
Общие характеристики: • плотность вмещаемой энергии — 125-200 Втч/кг; • число циклов — до 1000; • саморазряд — 10% в месяц; • напряжение — 3.6В; • температуры эксплуатации — +60…-20°C; • эффект памяти — отсутствует (не требует «тренировки» и «калибровки»);
• сбалансированная стоимость производства.
Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы доминируют в области носимых гаджетов, смартфонов, телефонов, ноутбуков и других автономных устройств.
Высокая плотность запасаемой энергии при компактных размерах, гарантированный срок службы в течение полутора лет при активной эксплуатации.
Это вписывается в общую картину ежегодного выпуска новых моделей потребительской электроники. Однако конструктивные недостатки и особенности привели к появлению усовершенствованного последователя.
Смартфоны и телефоны с литий-полимерным аккумулятором
Общие характеристики: • плотность вмещаемой энергии — до 250 Втч/кг; • число циклов — до 5000; • саморазряд — 3-5% в месяц; • напряжение — 2.7В; • температуры эксплуатации — +60…-20°C (допустимо при -40°C); • эффект памяти — отсутствует (без «тренировки» и «калибровки»);
• высокая стоимость производства.
Литий-полимерные (Li-Poly) аккумуляторы уже давно должны были вытеснить с рынка литий-ионных предшественников. Слабая промышленная база и невысокая распространённость делают этот тип более дорогим при использовании в мобильной отрасли.
В последние годы использовать Li-Poly становится намного эффективнее в телефонах.
У таких элементов есть способность принимать смелые формы, заполнять больше пространства внутри корпуса и предлагать увеличенные ёмкости в сравнении с Li-Ion. А ещё они обеспечивают куда лучший уровень безопасности.
Смартфоны и телефоны с никель-кадмиевым аккумулятором
Общие характеристики: • плотность вмещаемой энергии — до 60 Втч/кг; • число циклов — до 1500; • саморазряд — 20% в месяц; • напряжение — 1.25В; • температуры эксплуатации — +60…-40°C; • эффект памяти — есть («калибровка» каждые 30 дней);
• самая низкая стоимость производства.
Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы повсеместно применялись в 1990-х и в начале 2000-х годов для создания автономных телефонов, радиостанций, ноутбуков, камер и так далее. Этот тип батареи остаётся популярным и до сих пор в отдельных категориях бытовых и промышленных устройств.
NiCd быстро заряжается, допускает большие токи и выдерживает суровый климат, что особенно ценится в индустриальной и строительной сферах.
Значительные эксплуатационные недостатки, включая заметный саморазряд и пресловутый «эффект памяти» (уменьшение ёмкости без обслуживания в виде тренировочных циклов подзарядки), заставили производителей потребительских телефонов перейти на другие технологии.
Смартфоны и телефоны с никель-металлгидридным аккумулятором
Общие характеристики: • плотность вмещаемой энергии — до 80 Втч/кг; • число циклов — до 500 (меньше всех); • саморазряд — 30% в месяц (быстрее всех); • напряжение — 1.25В; • температуры эксплуатации — +60…-20°C; • эффект памяти — есть (тренировочные циклы через 90 дней);
• стоимость производства, как у Li-Ion.
Никель-металлгидридный (Ni-MH) аккумулятор был создан для усовершенствования характеристик батарей типа Ni-CD, предложив экологически чистое производство и меньшую зависимость от «эффекта памяти».
На поверку технология Ni-MH оказалась нестабильной (меньше служит) и значительно более дорогой в производстве, что сыграло негативную роль в популярности такого типа батарей.
Сегодня Ni-MH продолжает совершенствоваться — совсем недавно Panasonic предложила элементы питания с увеличением ёмкости и расширенным диапазоном эксплуатационных температур.
Со временем они смогут вытеснить NiCd-аккумуляторы в электромобилях и промышленности, но не в потребительской электронике, где за первенство сейчас сражаются литий-металлические, протонные и литиево-серные батареи будущего.
Какие существуют виды аккумуляторов для автомобилей? | ????⚡Автомобильные аккумуляторы
Автомобильный аккумулятор был изобретён более ста лет тому назад. И практически всё это время существовала только одна его разновидность, а именно свинцово-кислотная.
Но в конце прошлого века начался настоящий технологический бум, который коснулся и аккумуляторных батарей.
За неполных тридцать лет появилось как минимум шесть новых типов АКБ для авто, большинство из которых продолжают видоизменяться и совершенствоваться до сих пор.
Невольно возникает вопрос: «Как при достаточно простой конструкции автомобильного аккумулятора может быть столько его модификаций?». Стоит отметить, что вопрос достаточно справедливый. Ведь аккумуляторная батарея состоит всего из двух компонентов: свинцовые пластины и электролит. И все типы батарей основаны именно на различии одного из этих элементов. Хотя давайте обо всём по порядку.
Наш обзор того, какие бывают типы аккумуляторов для автомобилей, мы построим по принципу от старого к новому, и поэтому открывает его тот самый сурьмянистый свинцово-кислотный аккумулятор, который сошёл с конвейера в далёком 1890 году.
Сурьмянистые аккумуляторы
Эти модели ещё принято называть традиционными. Их устройство простое и надёжное, как автомат Калашникова. В шесть изолированных банок наливается электролит (раствор из дистиллированной воды и серной кислоты) и помещаются попеременно «плюсовые» и «минусовые» свинцовые пластины. В качестве легирующей присадки для свинца используется сурьма, отсюда и название.
Сурьмянистые аккумуляторы имеют самую невысокую из всех аналогов цену и при этом сравнительно неплохо работают. Этим можно объяснить их лидирующее положение на рынке вот уже более 100 лет.
К основным их достоинствам можно отнести высокую устойчивость к глубокому разряду, нетребовательность к стабильности автомобильной электросети и достаточно продолжительный (при соблюдении правил эксплуатации) срок службы. Недостатками же являются предрасположенность к сульфатации, невысокие показатели стартового тока и возможные проблемы при запуске двигателя на морозе.
Отличительной особенностью сурьмянистых аккумуляторов является тот факт, что во время работы электролит выделяет пузырьки или, как говорят в народе, кипит. Это, естественно, приводит к постепенному уменьшению уровня жидкости, так что периодически электролит приходится добавлять. Именно поэтому большинство сурьмянистых аккумуляторов относится к так называемым обслуживаемым батареям.
Малосурьмянистые аккумуляторы
Конструкторы постоянно пытались улучшить свойства аккумуляторов и свести их недостатки к минимуму. И первой такой попыткой было существенное сокращение количества сурьмы (всего до 5 %) в составе свинцовых пластин АКБ.
Стоит сказать, что новый вид автомобильного аккумулятора получился удачным.
За счёт уменьшения количества сурьмы испарение электролита также заметно уменьшилось, батареи стали показывать более низкий уровень саморазряда и при этом сохранили свою невысокую стоимость.
И хотя такие проблемы, как сульфатация и достаточно слабый пусковой ток, так и не были решены, но малосурьмянистые АКБ и сегодня пользуются заслуженной популярностью.
Одной из её главных причин является устойчивость к перепадам напряжения как при зарядке, так и в электросети автомобиля.
Причём батареи с содержанием сурьмы до сих пор являются однозначными лидерами в этом вопросе, даже если речь заходит о самых новых и высокотехнологичных аккумуляторах.
Кальциевые аккумуляторы
Как оказалось, даже существенное уменьшение количества сурьмы в аккумуляторных пластинах не позволило достичь желаемого снижения электролизных процессов. И тогда было принято решение отказаться от сурьмы полностью и найти другую легирующую добавку. Новым металлом, который добавляли в свинцовые пластины, стал кальций.
Кальциевые аккумуляторы практически не выкипали, что позволяло держать электролит на достаточном уровне весь срок эксплуатации батареи. Именно с таких моделей началась история так называемых необслуживаемых АКБ.
Кстати, когда возникает вопрос «как определить тип аккумулятора автомобиля», достаточно просто посмотреть на его верхнюю крышку. Если она гладкая, без пробок, закрывающих банки, то смело можно утверждать, что перед нами аккумулятор необслуживаемый.
Плюс технология, по которой производились кальциевые пластины, позволила существенно снизить их вес и, следовательно, вес всей батареи.
Ещё одним несомненным достоинством кальциевых аккумуляторов является их низкий уровень саморазряда. Даже малосурьмянистые батареи проигрывали кальциевым в этом вопросе более чем на 70 %.
Но решение одних проблем повлекло за собой возникновение других. Как оказалось, кальциевые АКБ очень плохо переносят глубокий разряд. Стоило буквально три-четыре раза посадить батарею в ноль, и она становилась непригодной для дальнейшего использования.
Кроме этого такие аккумуляторы были чрезвычайно капризными к уровню напряжения и тока, так что любые скачки во время зарядки и эксплуатации также крайне негативно на них сказывались.
Да и стоимость новых батарей была чуть ли не в четыре раза выше сурьмянистых аналогов.
Гибридные аккумуляторы
Эх, вот бы взять достоинства сурьмянистых и кальциевых аккумуляторов и соединить их в одной батарее! Думаем, именно такая мысль пришла в голову конструктору, создавшему первым гибридный аккумулятор.
Действительно, решение оказалось лежащим на поверхности. Раз оба вида пластин имеют свои плюсы, то почему бы при создании аккумулятора не использовать и те и другие.
Так и сделали: в гибридных аккумуляторах положительные пластины были малосурьмянистыми, а отрицательные – кальциевыми.
Эксперимент оправдал все ожидания. Новые батареи превосходили практически все прошлые типы автомобильных аккумуляторов. Они не боялись глубоких разрядов и перепадов напряжения, при этом обладали отличными показателями силы тока, практически не теряли уровень электролита во время эксплуатации и длительное время сохраняли свой заряд.
Пожалуй, единственная проблема, которую не удалось решить с помощью комбинирования пластин, это всё ещё высокая стоимость АКБ. По сравнению с традиционными батареями гибридные модели обладают просто заоблачной ценой.
Гелевые аккумуляторы
Найдя практически идеальное решение по составу пластин аккумулятора, конструкторы батарей не собирались на этом останавливаться. Правда, теперь предметом их изысканий стал электролит – второй составляющий компонент любой аккумуляторной батареи. В новых АКБ жидкий электролит решено было заменить на гелеобразную массу. И результат не заставил себя ждать.
- Во-первых, была практически полностью решена проблема текучести такой достаточно агрессивной жидкости, как электролит.
- Во-вторых, плотная гелеобразная структура наполнителя препятствовала осыпанию пластин, что увеличивало срок их службы и, как следствие, время жизни всего аккумулятора.
- И, в-третьих, гелевые батареи имели практически нулевой уровень саморазряда, что позволяло существенно увеличить срок их хранения без потери рабочих качеств.
Но на этом достоинства гелевых АКБ не заканчиваются. Одним из главных плюсов таких аккумуляторов стал высокий показатель пускового тока. Причём гелевые батареи могли выдавать его практически на любой стадии использования – даже будучи практически полностью разряженными.
Кстати, для зарядки им требовалось куда меньше времени, чем «жидким» аналогам. Совокупность этих качеств сделала гелевые АКБ просто незаменимыми в ситуациях, когда автомобиль нужно было завести на морозе.
Высокий пусковой ток позволял «раскрутить» двигатель даже с изрядно подмёрзшим маслом.
Правда, стоит сказать, что совсем уж экстремальный холод всё же негативно сказывался на свойствах геля. При температурах ниже -35 градусов он ещё больше густел, и этот фактор существенно снижал практически все показатели АКБ.
Боязнь низких температур открывает список недостатков гелевых аккумуляторов, которые, к сожалению, тоже имеют место быть. Также стоит упомянуть о том, что и очень высоких температур они тоже не любят. Значительный перегрев может привести к взрыву.
Ещё одним недостатком является чувствительность гелевых батарей к повышенному напряжению. Зарядка выше 14 вольт может полностью вывести АКБ из строя. То же можно сказать и о коротком замыкании – даже если аккумулятор с гелевым электролитом «закоротит» на одну-две секунды, можно считать, что дни его сочтены.
И, наконец, если до появления гелевых аккумуляторов самыми дорогими считались гибридные модели, то новые АКБ успешно сместили их с пьедестала.
Высокая стоимость гелевых аккумуляторов позволяет использовать их только на автомобилях премиум-класса, а также внедорожниках и спецтехнике, которой приходится передвигаться по пересечённой местности.
В последнем случае главную роль играет низкая текучесть геля и тот факт, что он не прольётся при любых наклонах автомобиля.
AGM аккумуляторы
Несмотря на то, что батареи, произведённые по технологии AGM, по сути своей являются аккумуляторами гелевыми, мы выделили их в отдельную категорию. Дело в том, что кроме геля аккумуляторы AGM содержат внутри и особый пористый материал, который ещё больше препятствует осыпанию пластин и вытеканию гелевого электролита.
Наличие абсорбирующего материала позволило также снизить чувствительность батареи к высокому напряжению, повысило её устойчивость к коротким замыканиям и, что самое главное, к низким температурам.
На сегодняшний день батареи AGM однозначные лидеры в вопросе «холодного старта».
Что самое удивительное, наличие дополнительного компонента позволило не увеличить, а наоборот, снизить стоимость аккумулятора, что тоже можно отнести к явным плюсам.
Однако будет нечестным умолчать о недостатках батарей AGM. И первым из них можно назвать меньшую почти в два раза по сравнению с гелевыми моделями долговечность. Кроме этого у AGM аккумуляторов более высокий уровень саморазряда, и они куда чувствительней к глубокой разрядке, чем их гелевые сородичи.
Но количество плюсов, самым главным из которых, как нам кажется, является сравнительно невысокая цена, перевесило имеющиеся недостатки, и на сегодняшний день аккумуляторы AGM стремительными темпами набирают популярность.
Щелочные аккумуляторы
Наш обзор будет неполным, если мы не скажем о том, что существуют и специфические виды аккумуляторов для автомобилей.
Вернёмся немного назад во времени, а именно в тот момент, когда конструкторы экспериментировали с составами электролита.
Уже тогда было известно, что в качестве «жидкой» составляющей АКБ может выступать не только смесь воды и кислоты, но и щелочной раствор.
Правда, в таком варианте свинцовые пластины тоже требовали определённой модернизации – они покрывались в зависимости от модификации растворами никеля, кадмия и железа.
Однако, несмотря на наличие явно положительных качеств, таких как полное отсутствие электролиза, устойчивость к глубокой разрядке и повышенному напряжению, неплохая энергоёмкость и высокий пусковой ток, щелочные аккумуляторы не нашли широкого применения в автомобилестроении. И дело даже не в их высокой стоимости, которая, кстати, существенно выше даже самых дорогих кислотных аналогов.
Причиной, которая буквально перечеркнула все достоинства щелочных батарей, стал так называемый «эффект памяти».
Дело в том, что, если начать заряжать не полностью разряженный щелочной аккумулятор, он «запомнит» количество свободного для заряда места и при следующей зарядке возьмёт ровно столько энергии и ни на один милливатт больше. И что самое печальное, то же повторится и при следующем неполном заряде.
Таким образом, буквально за 2–3 неудачных заряда можно свести ёмкость батареи к нулю. Согласитесь, что такая перспектива не стоит даже самых распрекрасных показателей силы тока и энергоёмкости.
Хотя сказать, что щелочные аккумуляторы совсем не используются на транспорте, будет не совсем верным. Их довольно успешно применяют на «тяговой» технике, такой как электропогрузчики, электрокары и так далее.
Литий-ионные аккумуляторы
И вот, наконец, мы добрались до настоящего и даже немного будущего автомобильных аккумуляторов. Дело в том, что литий-ионные батареи, которые нам хорошо знакомы благодаря смартфонам и планшетам, постепенно перекочёвывают и в автомобильную промышленность.
Самым ярким примером их использования являются ставшие хоть и противоречивой, но, тем не менее, живой легендой автомобили Тесла. В них литий-ионные батареи не только выполняют стартовую роль, но и обеспечивают энергией двигатель на протяжении всей поездки. И стоит сказать, что автомобили Тесла едут. Да ещё как едут!
Ведётся работа и по адаптации литий-ионных батарей к более привычным нам автомобилям. Ведь по некоторым показателям, таким как удельная ёмкость и выдаваемое напряжение, они существенно превосходят все существующие аналоги.
К тому же литий-ионные батареи не нужно обслуживать. То есть вообще. Так что плюсов у этого типа аккумуляторов хоть отбавляй.
Осталось только разобраться с их чувствительностью к низким температурам и повышенному напряжению при зарядке. Но нам кажется, что в тот самый момент, когда вы читаете эти строчки, лучшие умы уже бьются над решением данных проблем.
На этом обзор того, какие бывают аккумуляторы для автомобиля, можно считать оконченным. Хотя, конечно, совершенствование батарей не заканчивается. Уже сейчас существуют экспериментальные образцы, с ещё более улучшенными свойствами и практически лишённые недостатков. Так что осталось подождать совсем немного и идеальный аккумулятор будет готов!
Аккумуляторы для мобильных устройств — разновидности, сравнительные характеристики
Никель-кадмиевый, никель-металлгидридный или литий-ионный? А может быть лучше приобрести литий-полимерный аккумулятор? А какой дольше работает? А с каким меньше хлопот? Слышал, Моторола разработала какие-то новые топливные элементы, в которые что-то заливается. Случайно не бензин? Вопросы, вопросы, вопросы…
Попробуем разобраться по порядку.
Типы аккумуляторов
На сегодняшний день для питания мобильных устройств, портативных компьютеров и оборудования наиболее широко применяются аккумуляторы следующих электрохимических систем: герметичные свинцово-кислотные (SLA), никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлгидридные (NiMH) и литий-ионные (Li-ion). Постепенно начинают завоевывать позиции в сфере сотовых телефонов и портативных компьютеров литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы. Ведутся разработки в области топливных элементов и некоторых других перспективных технологий изготовления аккумуляторов [4].
Технические характеристики основных типов аккумуляторов приведены в таблице 1 [3] с разрешения компании Landata [2].
Таблица 1. Разновидности аккумуляторов по электрохимической системе
| Наименование параметра | Тип электрохимической системы | ||||
| SLA | NiCd | NiMH | Li-ion | Li-Polimer | |
| Плотность энергии (Втч/кг) | 30 | 40-60 | 60-80 | 100 | 150-200 |
| Число рабочих циклов заряда / разряда (уменьшение емкости до 80 %) | |||||
| Внутреннее сопротивление при напряжении 3,6 В (миллиОм) | Нет данных | 100-200 | 150-250 | 150-250 | Нет данных |
| Минимальное время заряда, часов | 8-16 | 1,5 | 2-4 | 3-4 | 8-15 |
| Устойчивость к перезаряду | Высокая | Средняя | Низкая | Очень низкая | Нет данных |
| Саморазряд за месяц | 5% | 20%3 | Нет данных | ||
| Напряжение на элемент, вольт | 2,0 | 3,6 | |||
| Ток нагрузки | 0,2 С | >2 C | (0,5-1,0) С |
Аккумуляторы для электромобилей: виды и особенности
Аккумуляторы для электромобилей: виды и особенности
При выборе электромобиля покупатели обращают внимание на стоимость, дизайн и размеры – но одним из главных критериев является запас хода, зависящий от типа и характеристик аккумулятора.
- У автолюбителей, которые впервые столкнулись с электротранспортом, возникает немало вопросов по поводу таких батарей – о времени и способах зарядки, обслуживании, покупке и утилизации.
- Не лишним будет перед покупкой такой машины узнать и о видах аккумуляторов, сроках службы и преимуществах их использования по сравнению с более привычным бензином и дизтопливом.
- Виды аккумуляторов для электромобилей
В большинстве современных электрических машинах используются 4 типа аккумуляторных батарей. Самые распространённые – литий-ионные, алюминий-ионные и литий-серные. Иногда применяют ещё и металл-воздушные, где в качестве металла выступают цинк, литий, натрий, магний или алюминий.
Литий-ионные батареи
Литий-ионные АКБ – самый распространённый вариант для установки на электрических автомобилях. Преимуществами таких источников питания считают:
- высокую плотность накапливаемой энергии;
- более высокое по сравнению с другими видами АКБ напряжение;
- небольшой саморазряд – до 6% в месяц, до 20% в год;
- практически полное отсутствие «эффекта памяти», из-за которого новые батареи требуется «тренировать», используя несколько циклов заряда/разряда;
- сравнительно большой срок эксплуатации – не меньше 1000 циклов или 10 лет.
Не лучшими характеристиками таких батарей можно назвать высокую стоимость, которая влияет и на цену автомобиля, и плохую устойчивость к избыточному заряду.
Минусом является и небольшой температурный диапазон, в котором работают литий-ионные АКБ (от –20 до +50°C). При использовании за пределами этих значений характеристики батареи ухудшаются – на холоде снижается ёмкость, при жаре аккумулятор может работать нестабильно.
- Серьёзная проблема Li-Ion источника питания – высокий уровень взрывоопасности при повреждении и нарушении герметичности.
- Алюминий-ионные аккумуляторы
- Алюминий в составе батареи для электромобиля повышает безопасность её использования.
Кроме того, такой аккумулятор дешевле обходится при производстве. Использованию таких устройств мешает невысокая производительность катодов и меньшее количество циклов заряда/разряда.
В Китае ведутся исследования по поводу улучшения характеристик батарей. Уже разработана новая конструкция катода, увеличившая ёмкость и сроки службы литий-ионной АКБ, а также уменьшившая её цену. Новая версия, ещё не применяемая на серийных авто, выдерживает до 250 тыс. перезарядок.
Литий-серные батареи
Аккумуляторы, принцип действия которых основан на реакции между литием и серой, делаются многослойными. Их ёмкость примерно вдвое выше по сравнению с аналогичными по размеру литий-ионными батареями. Стоимость изготовления таких аккумуляторов ниже, а рабочий диапазон температур выше, чем у большинства других источников питания электромобилей.
Недостатком литий-сернистых АКБ является небольшое количество перезарядок (до 60). Это делает батареи непригодными для установки в серийных автомобилях. Однако над устранением недостатков уже работают специалисты нескольких компаний, включая OXIS Energy. Предполагается, что к 2020 году стоимость поездки на аккумуляторах Li-S будет ниже, чем у современных литий-ионных версий.
Металл-воздушные АКБ
Преимуществами металло-воздушных аккумуляторов являются:
- небольшой вес, благодаря которому снижается и масса автомобиля;
- большой пробег электромобилей, которые комплектуются такой батареей;
- сравнительно доступная стоимость;
- более простая утилизация по сравнению с литиевыми АКБ.
Минусами устройства является снижение производительности батареи при низкой температуре. Кроме того, такой батарее нужна система фильтрации, потребляющая почти треть общей мощности.
Ещё один серьёзный минус – внезапный выход из строя металл-воздушных аккумуляторов из-за образовавшейся на их поверхности плёнки из пероксида лития.
И, наконец, последний минус, из-за которого такие батареи не пользуются большим спросом – небольшое число циклов заряда/разряда – до 50-60.
Другие варианты
Кроме основных технологий производства аккумуляторов электромобилей, существует несколько видов, которые только находятся в разработке.
Предполагается, что такие аккумуляторные батареи для электромобиля получат большую ёмкость и срок службы по сравнению с существующими версиями.
Одной из таких разработок является аккумулятор на основе кремния и графита, способный накапливать в 5 раз больше энергии без заметного износа.
Южнокорейскими разработчиками создана технология, вообще не требующая зарядки. Вместо подключения к электросети после у электромобиля заменяется одна алюминиевая пластина, которой хватает на 700 км пробега. Алюминий идёт на переработку и используется повторно.
Ёмкость батареи электромобиля
Практически каждый электрический автомобиль использует свой тип батареи. Аккумуляторы отличаются ёмкостью и обеспечивают разный запас хода. И хотя максимальное расстояние, которое может проехать электромобиль, зависит ещё и от его конструкции и веса, эту цифру можно использовать для сравнения батарей.
Табл. 1. Сравнение аккумуляторов популярных электромобилей по ёмкости и запасу хода.
| Модель | Ёмкость аккумуляторной батареи, кВт-ч | Запас хода, км |
| Audi e-Tron | 95 | 400 |
| BMW i3 | 33 | 200 |
| Chevrolet Bolt EV | 60 | 300 |
| Chevrolet Spark EV | 19 | 132 |
| Detroit Electric | 37 | 280 |
| Hyundai Ioniq Electric | 28 | 200 |
| Hyundai Kona | 64 | 480 |
| 39 | 300 | |
| JAC iEV7S | 39 | 300 |
| Jaguar I-Pace | 90 | 480 |
| KIA Soul EV | 30 | 178 |
| 64 | 391 | |
| Nissan e-NV200 Combi | 40 | 170 |
| Nissan Leaf | 40 | 250 |
| 62 | 385 | |
| Renault Kangoo ZE | 33 | 270 |
| Renault Zoe | 41 | 367 |
| Smart ForTwo Electric Drive | 17,6 | 160 |
| Tesla Model 3 | 75 | 320 |
| Tesla Model S | 60 | 350 |
| 70 | 500 | |
| 100 | 600 | |
| Tesla Model X | 100 | 475 |
| Volkswagen e-Golf | 24,2 | 170 |
| Volkswagen e-Up | 18,7 | 160 |
Ресурс аккумулятора
Ещё один важный вопрос, возникающий у покупателей и владельцев электрического транспорта, касается срока службы аккумулятора. Стоимость этого источника питания достаточно высокая, и, чем реже его придётся менять, тем лучше. Ответить на вопрос можно попробовать, используя уже известную информацию о батареях электромобилей:
- средний срок эксплуатации аккумулятора составляет около 8-10 лет, хотя эти цифры пока не подтверждены из-за отсутствия достаточно количества старого электротранспорта;
- производители дают гарантию на аккумулятор в пределах 5-8 лет, что позволяет владельцу электромобиля рассчитывать на его замену при преждевременном выходе из строя;
- ёмкость большинства батарей постепенно снижается, и через несколько лет запас хода электромобиля окажется равным 70-80% от начального значения.
Характеристики некоторых видов аккумуляторов (например, литий-ионных) ухудшаются, независимо от количества циклов заряда/разряда. Срок службы других батарей зависит от условий использования, включая температуру окружающей среды. Ёмкость третьих АКБ становится меньше с каждым зарядом. Чтобы примерно представить снижение ресурса, следует рассмотреть конкретный электромобиль.
Ухудшение параметров в процессе эксплуатации
Наблюдения за аккумуляторными батареями популярных моделей Tesla Model S и Nissan Leaf показывают, что максимальное снижение ёмкости происходит в течение первых 5 лет.
Причём, за первый и второй год мощность аккумулятора, а, значит, и запас хода уменьшаются в пределах 5-10%, а за три следующих года – ещё на 15-20%.
После этого параметры АКБ остаются примерно на одном уровне до конца срока службы – ежегодное снижение ресурса не превышает 1-5%.
Такие особенности аккумуляторов электромобилей позволяют выпущенным больше 5 лет назад моделям Nissan Leaf проезжать до 130 км на одном заряде вместо 160 км начального ресурса. Первые Tesla Model S 2013 года до сих пор способны проехать не меньше 200 км – при 335 км в самом начале эксплуатации. Похожие результаты показывают модели других марок.
Сравнивая пробег электромобилей, можно получить примерно те же цифры – максимальное снижение ёмкости наблюдается в течение первых 70-80 тыс. км. Для обычного автовладельца, проезжающего не больше 15-20 тыс. км ежегодно, эти цифры будут примерно соответствовать 5 годам эксплуатации.
Срок службы батареи уменьшается, если автомобилист постоянно использует технологию быстрой зарядки.
Заряжая аккумулятор с помощью устройств, которые восстанавливают до 80% заряда за 30-60 минут, можно в 1,5-2 раза ускорить процесс деградации источника питания.
Для того чтобы батарея прослужила дольше, её рекомендуется оставлять подключенной к зарядному устройству на несколько часов – например, на ночь.
Замена аккумулятора
Вышедший из строя или использовавший большую часть своего ресурса аккумулятор следует заменить. И, если владельцы новых электромобилей практически не сталкиваются с необходимостью покупки новой батареи, покупателям первых электрических авто уже приходится задумываться об этом. При замене аккумулятора следует учитывать такие особенности:
- аккумуляторы автомобилей одной модели не всегда подходят друг другу – подбирать АКБ придётся практически индивидуально;
- после установки новой батареи требуется перепрограммирование электронных систем – «прописка» с помощью специальных программаторов;
- если аккумулятор не полностью вышел из строя, а только повреждён, можно выполнить его ремонт – модульная конструкция батарей позволяет заменить всего несколько блоков.
Покупать аккумуляторные батареи можно у официальных дилеров или у частных лиц. В первом случае меньше риск купить подделку или некачественный товар, но увеличивается цена. Если нужно сэкономить, батарею покупают по объявлению, однако качество и надёжность такого аккумулятора остаются под вопросом.
Утилизация отработанных АКБ
Старые батареи содержат большое количество опасных для окружающей среды элементов, поэтому выбрасывать их как обычные отходы не рекомендуется.
Обычно производители принимают подержанные аккумуляторы у покупателей своих электромобилей и занимаются утилизацией самостоятельно.
Одним из самых выгодных способов утилизировать старых АКБ считается создание с их помощью систем автономного электропитания для частного жилья.
Батареи используют для накопления электроэнергии, полученной от установленных на крыше солнечных батарей. Заряд расходуется на работу домашней техники – телевизоров, холодильников, насосов системы отопления и водоснабжения. Такие варианты «второй жизни» для отработанных аккумуляторов уже разработаны компаниями Tesla и BMW.
Зарядка батареи
Разобравшись с видами, характеристиками и ресурсами аккумуляторов, стоит перейти к вопросу их зарядки.
Большинство производителей рекомендует использовать зарядные станции, которые работают уже по всей Европе, в Соединённых Штатах и других странах, где официально продаются электромобили.
С другой стороны, владельцу электрокара приходится рассчитывать, хватит ли ресурса аккумулятора не только для поездки, но и для посещения электрозаправки.
В домашних условиях большинство электромобилей можно заряжать от встроенных зарядных устройств, преобразующих переменный ток сети 220В в постоянный, подходящий для батареи.
Для использования обычной электрической розетки следует использовать «зарядки» мощностью от 3,6 кВт.
Для защиты от перегрева и короткого замыкания зарядное устройство комплектуется специальным блоком, контролирующим напряжение и температуру.
Время зарядки
Главным недостатком зарядки аккумуляторной батареи от обычной электросети является увеличивающееся время зарядки. Так, электромобили Tesla Model S с ёмкостью АКБ 70 кВт-ч заряжаются на 80-100% в течение 15-18 часов. На зарядку батареи Nissan Leaf уходит до 7-8 часов.
При использовании официальных зарядных станций владелец Tesla потратит не больше 5 часов, а, если автомобиль используется не меньше 2-3 лет, достаточно всего 3 часов. Для нового Nissan Leaf среднее время составит около 2,5 часов, для подержанного – до 1,5-2 ч. При использовании режима быстрой зарядки батарея «Ниссан Лиф» заряжается на 80% всего за полчаса, «Теслы» – в течение 40 минут.
Расходы на зарядку аккумулятора
Стоимость обслуживания электромобиля, в основном, связана с расходами на электричество. Для современных моделей Nissan Leaf на зарядку одного аккумулятора требуется не меньше 24 кВт-ч. С учётом запаса хода батареи около 160 км, получается, что на 100 км пробега уходит около 15 кВт-ч или сумма, сравнимая с ценой 1 литра бензина.
Расходы на использование других автомобилей могут заметно отличаться. Тем более что заряд уменьшается быстрее, если ехать на большой скорости (примерно вдвое, если сравнивать показатели для 70 км/ч и 140 км/ч). Однако в среднем затраты на зарядку аккумуляторов получаются в несколько раз ниже по сравнению с заправкой топливного бака обычного автомобиля.
Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber