Почему свинец используют в автомобильных аккумуляторах

Технологии производства автомобильных аккумуляторов

Дмитрий Болдов 6 октября 2017

Существует несколько технологий производства автомобильных аккумуляторов.

Данный материал поможем Вам самостоятельно разобраться в существующих типах АКБ.

Если у Вас остались вопросы, или нужна помощь в подборе по параметрам, или марки и модели автомобиля, наши специалисты всегда рады помочь.

Звоните!

Сурьмянистая технология производства АКБ.

Технология производства автомобильных аккумуляторов, где для скрепления активного вещества используется сурьма. Легирование свинца сурьмой для повышения прочности позволило устанавливать аккумуляторы на автомобили, так как до этого свинец попросту вываливался из решеток электродов при тряске. Однако, существуют серьезные минусы данной технологии:

Наличие сурьмы в сплаве свинца приводит к началу электролиза воды уже при напряжении 12В и ЭДС (электродвижущей силы) 12,8 В. Электролиз — это ни что иное, как разложение воды на водород и кислород. Выделение кислорода ведет к интенсивному окислению положительных пластин. Как следствие, авто аккумуляторы, произведенные по сурьмянистой технологии, весьма недолговечны.

Самый важный минус, который чаще всего расстраивает автолюбителей — авто аккумуляторы, произведенные по сурьмянистой технологии, весьма требовательны к обслуживанию. Вода постоянно испаряется, необходимо постоянно следить за уровнем электролита и добавлять дистиллированную воду. Аккумулятор постоянно разряжается, необходимо постоянно проверять степень его заряженности и при необходимости подзаряжать.

При электролизе во время эксплуатации аккумулятора, кислород с водородом выделяются и тут же смешиваются друг с другом в газообразном состоянии, образуя гремучий газ, крайне взрывоопасный и вредный для здоровья человека.

Высокий саморазряд свинцово-кислотных аккумуляторов, произведенных по сурьмянистой технологии, не позволяет хранить авто аккумуляторы более месяца без подзарядки, а автомобиль с таким аккумулятором должен эксплуатироваться весьма интенсивно каждый день, чтобы успевать заряжать АКБ. Также есть существенные ограничения по установке дополнительного оборудования, потребляющего энергию.

Малосурьмянистая технология производства АКБ

Минусы сурьмянистых авто аккумуляторов были настолько велики, что подвигли разработчиков аккумуляторов на поиски решений, способных снизить количество необходиомй сурьмы в свинцовом сплаве. Благодаря усилиям немецких и других разработчиков авто аккумуляторов появилась Малосурьмянистая технология производства АКБ. Данная технология позволила добавлять в сплав свинца всего 2% сурьмы, укрепляя при этом структуру сплава другими более дорогими добавками. Авто аккумуляторы при этом стали гораздо более неприхотливыми в обслуживании, безопасными в эксплуатации, выносливыми и приспособленными к более длительному хранению.

Кальциевая технология производства АКБ

Производители всегда идут по пути усовершенствования процессов производства и внедрения новых технологий. Движущей силой этого прогресса являются две основные задачи любого производства: удешевление конечного продукта и при этом улучшение его потребительских свойств. Казалось бы, две взаимноисключающие задачи. Однако, кальциевая технология (вкупе с технологией просечки решеток из цельного листа проката) позволила решить эти две основные задачи. Благодаря тому, что пластины стали делать из свинцово-кальциевого сплава, АКБ стали абсолютно необслуживаемые (maintenance free), то есть не требующие доливки дистиллированной воды, так как кальций внутри сплава скрепляет структуру, исключая при этом электролиз и все минусы с ним связанные. Саморазряд в кальциевых батареях минимальный, то есть аккумулятор можно оставить на год в прохладном помещении в заряженном состоянии. Он практически не потеряет при этом эксплуатационных свойств, оставаясь без какого либо дополнительного обслуживания в течение этого периода. Но главный для производителя плюс данной технологии в том, что благодаря прочной структуре сплава, появилась возможность делать пластины гораздо тоньше обычных малосурьмянистых, и не отливать решетки пластин как раньше, а вырезать из цельного листа проката. Кальциевая технология производства авто аккумуляторов значительно снизила количество свинца внутри аккумулятора, но при этом весь свинец, что находится внутри, используется по максимуму. Себестоимость свинцово-кальциевого аккумулятора значительно ниже, такого же, но сделанного по другой технологии. Однако, у любой медали есть и оборотная сторона. Кальциевая технология принесла с собой и ряд минусов:

Кальциевые аккумуляторы не переносят глубокие разряды. То есть, покупая кальциевую АКБ, автолюбителю необходимо понимать, что есть достаточно большой риск ее глубоко разрядить и, как следствие, потерять. Ослабление натяжения ремня генератора; замыкание на корпус какой-либо электрики или электропроводящих материалов и деталей; забытые на ночь невыключенные энергопотребители; мощная сигнализация, охраняющая оставленную в течение недели или более автомашину; просто неинтенсивное использование автомобиля, тем более в зимнее время года. Эти и многие другие жизненные ситуации могут стать причиной выхода кальциевого аккумулятора из строя.

Второй немаловажный минус кальциевой технологии — короткий срок службы АКБ из-за малого количества свинца внутри. В кальциевых авто аккумуляторах нет запаса свинца, или другими словами дополнительной подушки. Пластины очень тонкие, но при этом весьма активные, использующие весь свой ресурс в процессе эксплуатации. Основную нагрузку при этом несут положительные пластины, их быстрый износ и является основной причиной быстрого выхода из строя кальциевых АКБ. Срок службы авто аккумулятора, сделанного по кальциевой технологии, не превышает 4-5 лет. А среднестатистическое значение этого показателя в нашей реальности вдвое ниже. Большинство кальциевых аккумуляторов служат своим владельцам не более 2-2,5 лет.

Гибридная технология производства АКБ

Добросовестные производители, дорожащие своим именем, традициями производства высококачественного и долговечного продукта, увидев минусы кальциевой технологии, так и не начали производить аккумуляторы по такой технологии. Они продолжили работу над созданием технологии, позволяющей взять все плюсы от предыдущих технологий и убрать все минусы предыдущих технологий. Конечно, на данном этапе во главу угла уже ставились иные задачи: не потерять преимущества низкой себестоимости и отсутствия электролиза кальциевой технологии, но избежать серьезных минусов кальциевых аккумуляторов. Немецкие разработчики создали и запатентовали технологию, назвав ее «Гибридная технология производства АКБ». Само название говорит о том, что в данной технологии собрано воедино всё лучшее из всех предыдущих технологий. Суть «Гибридной технологии производства АКБ» заключается в том, что все положительные пластины в гибридных АКБ производятся малосурьмянистыми. Решетка такой пластины отливается, а не высекается из цельного листа проката. При этом, такая решетка в два раза толще, чем кальциевая. На такую толстую решетку намазывается толстый слой активного вещества. Таким образом, положительные пластины в гибридных АКБ в два раза толще кальциевых, то есть они имеют достаточную подушку из свинца для долговечной работы. Благодаря этому срок службы гибридной АКБ увеличивается минимум вдвое. Такая АКБ значительно более выносливая к энергетическому «голоду» из-за неинтенсивной эксплуатации автомобиля или нехватки зарядного тока от генератора. Гибридный аккумулятор не боится глубоких разрядов, главное, чтобы он не находился в разряженном состоянии долгое время. Он абсолютно необслуживаемый, то есть при нормально работающем электрооборудовании автомобиля, в такой аккумулятор не требуется доливка дистиллированной воды. Однако в экстренных ситуациях всегда можно зарядить, долить воды, измерить плотность электролита, проверить все показатели такого аккумулятора. В гибридной АКБ на 25-30% больше свинца, чем в кальциевой, поэтому она дороже в производстве. Однако, потребитель платит не за воздух, а за реальный свинец внутри, за уверенность в том, что АКБ прослужит ему долгие годы не требуя постоянного ухода.

Технология производства AGM аккумуляторов.

Информация редактируется. Приносим свои извинения. Готовы помочь при обращении к нам.

Технология производства EFB аккумуляторов.

Информация редактируется. Приносим свои извинения. Готовы помочь при обращении к нам.

Почему свинцово-кислотные аккумуляторы так сложно заряжать?

Особенно глубоко разряженные, как в сегодняшнем опыте на видео. Особенно находившиеся какое-то время в состоянии частичной заряженности (PSoC), вследствие чего, сульфатированные. Учитывая неизбежный саморазряд при хранении и недозаряд под капотом, рано или поздно это судьба почти каждой АКБ.

Особенно изношенные AGM, склонные к сильному нагреву. Особенно, как ни странно, самые надёжные и долговечные АКБ премиум-сегмента, плотные сепараторы которых препятствуют как разрушению пластин, так и перемешиванию электролита. Особенно когда нет пробок для доступа к электролиту, как в большинстве современных аккумуляторов.

Всё потому, что АКБ, — аккумуляторные батареи наших транспортных средств, источников бесперебойного питания и систем возобновляемой энергетики, — имеют специфические особенности вольтамперной характеристики (ВАХ), обусловленные физико-химическими свойствами.

Об этом и пойдёт речь, на примере глубоко разряженной гибридной (Sb/Ca) Тюмень Стандарт 6СТ-60L.

Несколько полезных ссылок:

• Яркий пример последствий саморазряда при хранении новой аккумуляторной батареи детально рассмотрен в первой части большого теста 6 отечественных АКБ.
• Цикл рекомбинации кислорода, вызывающий «терморазгон» изношенных AGM, описан в статье про первый отечественный AGM.
• Способ определения индивидуального напряжения завершения заряда конкретной АКБ с использованием адаптивного ЗУ при отсутствии доступа к электролиту приведён в первой части большого теста 6 АКБ иностранных брендов.
• Как убивает аккумуляторы прогрессирующий недозаряд, и можно ли их после этого восстановить, а также феномен мнимого, или поверхностного, заряда описан здесь.
• А здесь можно прочитать о «тайном», «высоковольтном» этапе заряда, в том числе, для AGM, известном профессионалам и указанном в инструкциях от производителей АКБ в явном или неявном виде.

В лабораторию поступил аккумулятор Тюмень Стандарт 6СТ-60L. 12 В 60 А*ч, паспортный ток холодной прокрутки (ТХП) 520 А в стандарте EN. АКБ эксплуатировалась полтора года.

Уровень электролита настолько низкий, что не покрывает пластины. Видны белые кристаллы сульфата свинца. Автомобиль простаивал 2 месяца по причине поломки КПП. Для гибридного Ca+ аккумулятора, в отличие от Ca/Ca, это немалый срок сам по себе. Кроме саморазряда, присутствовал ток покоя охранной сигнализации порядка 30 мА. За 2 месяца разряд таким током составляет 43 А*ч. Это практически вся ёмкость бывшей в употреблении батареи.

АКБ отогревается. Напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) составляет 10.53 В. На холоде 2 часа назад оно было 8 В. Оставим отогреваться у тепловой пушки ещё 2 часа.

Перед зарядом свинцово-кислотной АКБ «мокрого» (WET) типа, то есть, со свободно плещущимся электролитом, необходимо удостовериться, что электролит покрывает пластины. В противном случае, долить дистиллированную воду, (не водопроводную, не питьевую, не электролит!) до кромок пластин. (Не до нормального уровня!)

Уровень электролита будет расти в процессе заряда. Если долить слишком много, при заряде электролит может политься через верх горловин банок, создавая ненужные проблемы.

АКБ отогрелась, недостающую воду долили. Заряжать будем отечественным программируемым ЗУ Кулон-912.

▍ Вольтамперная характеристика

Коль скоро применяем зарядное устройство с классическим CC/CV режимом заряда на базе стабилизированного источника питания, просто необходимо вспомнить один важный момент, изо дня в день становящийся камнем преткновения. О стабилизации тока и напряжения при заряде аккумуляторной батареи или питании того или иного потребителя постоянно задают вопросы одного и того же рода, похожие как капли воды.

«Почему я устанавливаю 15 вольт 3 ампера, а получается ток ниже 3 ампер? 3 ампера ЗУ выдаёт только на 17 вольтах, оно бракованное?». «Почему устанавливаю 15.5 вольт 6 ампер, а напряжение всего лишь 14 вольт?»

Дело в том, что реальный потребитель электрической энергии, например, АКБ при заряде, имеет свою вольтамперную характеристику, в наипростейшем случае описываемую электрическим сопротивлением.

Допустим, у нас есть стабилизированный блок питания 100+ Вт, настроенный на 10 вольт 10 ампер. Если подключить на его выход резистор 1 Ом, ток при напряжении 10 В составит как раз 10 А, и по закону Джоуля-Ленца будет выделяться мощность 100 Вт. Такая ситуация называется согласованием сопротивлений, когда и ток, и напряжение, и мощность максимальны.

Если сопротивление резистора 10 Ом, сила тока составит всего 1 А, мощность 10 Вт. У источника питания будет активна обратная связь (ОС) по напряжению, а до срабатывания ОС по току дело не дойдёт. Это не неисправность блока питания, а логика его работы и природа резистора.

При сопротивлении 10 миллиом и токе 10 ампер, например, на токоизмерительном шунте, напряжение составит всего 0.1 вольта, тепловыделение 1 Вт. Здесь работает ОС по току, а ОС по напряжению не срабатывает.

Идеальный резистор — простейший случай, у него линейная вольтамперная характеристика (ВАХ), и она неизменна во времени и не зависит от температуры. Но если взять нить накаливания лампочки, то в момент включения холодная нить имеет малое сопротивление, идёт ток выше рабочего, так называемый пусковой ток. Пусть это будет 10 ампер, максимум, который выдаст блок питания (БП), при 8 вольтах. Далее нить нагреется, её сопротивление повысится, ток снизится, например, до 7 А, а напряжение возрастёт до заданных 10 вольт.

Это не неисправность лампочки или БП, а физика их работы. Получается, лампа накаливания имеет вольтамперную характеристику во времени, обусловленную температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) металла (сплава) её нити.

Кстати, именно по этой причине лампочки часто перегорают именно в момент включения, когда нить холодная, и у неё низкое сопротивление. Чтобы при перегорании спирали не поддерживался дуговой разряд, который может вызвать перегрузку электросети, взрыв колбы и пожар, внутри многих лампочек есть плавкий предохранитель в виде участка более тонкой проволоки, идущего от цоколя внутри колбы. В перегоревшей лампочке часто наблюдаем прилипшие изнутри к стеклу шарики расплавленного металла в зоне, где проходил этот участок.

Чтобы запустить электромотор, особенно нагруженный каким-либо механизмом на валу, (например, компрессором холодильника), необходимы бо́льшие ток и мощность, чем для поддержания его вращения даже при отборе уже запущенным механизмом крутящего момента и энергии с вала.

Причём обмотки двигателя не рассчитаны на долговременную работу в пусковом режиме. Потому уже много десятилетий используются пусковые конденсаторы более высокого номинала, чем рабочие, и тепловые пускозащитные реле, препятствующие не только продолжительной работе при повышенном токе, (например, при заклинивании механизма), но и нескольким пускам подряд в течение короткого времени, (при перебоях электроснабжения).

Итак, в технике приходится учитывать вольтамперную характеристику реального потребителя и её динамику во времени .

Свинцово-кислотная электрохимическая ячейка ведёт себя при заряде ещё сложнее, чем лампочка и электродвигатель. Кроме термодинамической ЭДС, (электродвижущей силы), и падения напряжения на внутреннем сопротивлении, (причём и ЭДС, и внутреннее сопротивление зависят от уровня заряженности и температуры, то и другое изменяется в ходе заряда), в свинцовом аккумуляторе проявляется поляризация.

Распределение ионов, (то есть, носителей заряда), в объёме банки (ячейки) аккумулятора, (где действует электрическое поле), создаёт ЭДС, прибавляющуюся к напряжению на клеммах при заряде и отнимающуюся при разряде. Это явление можно назвать «паразитным ионистором», или «суперконденсатором».

Плотная структура сепараторов современных аккумуляторных батарей, особенно премиум вариантов, (SSB — батареи для систем старт-стоп, EFB — улучшенные наливные батареи), препятствует дрейфу ионов в электролите и создаёт тем самым эффект «паразитного электрета», — стойкого перенапряжения, удерживающегося длительное время.

Также дополнительную ЭДС создают газы, — водород и кислород, — в порах активных масс. Это уже «паразитный топливный элемент».

Паразитные «суперконденсатор» и «топливный элемент» в кислотном аккумуляторе имеют довольно значительную электрическую ёмкость, заряд которой растянут во времени. Потому при заряде АКБ напряжение на её клеммах растёт не только по сумме термодинамической ЭДС банок и падения напряжения на внутреннем сопротивлении, но и по ходу заряда паразитных ёмкостей.

То есть, при подаче зарядного тока 5% ёмкости, (3 ампера для 60 А*ч) на разряженную АКБ с НРЦ, (термин, не тождественный ЭДС по вышеописанным причинам), 12 вольт, он создаст перенапряжение всего 100-200 милливольт, или даже ниже.

Этот же ток, подаваемый на клеммы заряженной АКБ с НРЦ 12.9 вольт, что всего на 900 милливольт выше разряженной, вскоре создаст перенапряжение, например, до 16.7 В, то есть, на 3.8 вольта, что в 25 раз выше случая из предыдущего абзаца.

Потому ЗУ, настроенное на 15 вольт 6 ампер, в первом случае будет подавать 6А 12.3 В, во втором напряжение быстро подскочит до 15В, а ток будет снижаться до 1 А и ещё ниже. Это не неисправность ЗУ или АКБ, а физика и химия свинцового аккумулятора, и работа обратных связей стабилизированного источника питания.

Предугадать правильные напряжения, токи и время для каждого этапа заряда при данном состоянии конкретного экземпляра АКБ бывает непросто. В одних случаях, производители ограничиваются общими рекомендациями, в других предписывают сложные многоступенчатые профили заряда, как, например, этот от Tianneng.

Разные зарядные устройства предоставляют разную степень автоматизации процесса и средств мониторинга и управления. Также при обслуживании свинцовых аккумуляторов используются такие приборы, как нагрузочные вилки, экспресс-тестеры, разрядные нагрузки, средства определения плотности электролита — ареометры и рефрактометры. Последние неактуальны при отсутствии доступа к пробкам у популярных MF (maintenance free) аккумуляторов.

Слово «необслуживаемый» не означает, что этим АКБ не требуется периодический стационарный заряд, и относится только к электролиту, заправленному на весь срок службы.

Цель стационарного заряда — преобразовать все сульфаты в намазках пластин АКБ в заряженные активные массы (АМ), — губчатый свинец отрицательной и оксид свинца положительной, и перемешать электролит до равномерной концентрации кислоты, т.е. плотности раствора, по всему объёму банок.

Это восстанавливает эксплуатационные характеристики, в том числе, способность оперативно и эффективно восполнять заряд от генератора транспортного средства после пуска двигателя, штатного ЗУ после поездки на электромотоцикле, или контроллера заряда источника бесперебойного питания после возобновления внешнего питания.

Десульфатацией называется процесс электролитической диссоциации застарелых труднорастворимых сульфатов. Это необходимая часть полного выравнивающего стационарного заряда, восстанавливающего ёмкость, токоотдачу, и продлевающего срок службы АКБ.

▍ Капельный предзаряд пульсирующим током

Начнём восстановление нашей АКБ. Кулон-912 снабжён функцией импульсного предзаряда. Целесообразность этого этапа обусловлена тем, что глубоко разряженная, т.е. разбалансированная АКБ при подаче стандартного тока 10% ёмкости может сильно нагреваться, так как разным участкам пластин достанется разная плотность тока, а разным банкам — разное перенапряжение.

Чтобы этого избежать, установим ток 5% номинальной ёмкости, для 60 А*ч это 3 А. Длительности импульса и паузы сделаем равными, по 5 секунд. Завершение этапа по достижении напряжения в паузе, т.е. НРЦ 12 вольт.

▍ Этап основного заряда

Настройки основного заряда стандартные для гибридной АКБ. Максимальное напряжение 14.6 В, начало снижения тока при 14.5 В, ток 6А, это 10% ёмкости. Но включим и асимметрию (реверс): разрядный ток 10% от зарядного, т.е. 0.6 А, длительность зарядного импульса 5 секунд, длительность разрядного импульса 50% от зарядного.

Разрядные импульсы при асимметричном (реверсивном) заряде частично снимают поляризацию, благодаря чему, повышают эффективность заряда и десульфатации. Некоторые адаптивные ЗУ, в отличие от классических, в т. ч. программируемых, используют разрядный импульс и для анализа отклика электрохимической системы. Разрядные импульсы, как и зарядные, могут быть модулированными, т.е. являться пачками более коротких импульсов и пауз, что позволяет исследовать внутреннее сопротивление АКБ на другой частоте.

Окончание этапа по прошествии 6 часов при достигнутом установленном напряжении. Каким будет ток в конце основного заряда, трудно предугадать. Потому хорошо, что ЗУ предоставляет такую опцию автоматики. Этапы дозаряда и хранения пока не активируем. Сначала проконтролируем, к чему приведут предзаряд и основной заряд с такими настройками.

Заряд продолжался 19 часов 34 минуты, аккумулятору сообщено 57.53 А*ч. Это число вселяет надежду, что АКБ не испытала значительной потери ёмкости после глубокого разряда.

Плотность электролита по банкам от 1.23 до 1.25, что явно недостаточно. Присутствует расслоение электролита, требуется дозаряд.

Тестер показывает ТХП 501 из 520 А, здоровье АКБ (SoH, state of health) 96%. Это хорошие показатели, аккумулятор ещё послужит, но надо учитывать, что недозаряженная АКБ имеет немного более низкое внутреннее сопротивление, чем заряженная на 100%. Сейчас оно 6.20 миллиома.

▍ Этап дозаряда

Дозаряд будем производить током 2.2А, это чуть выше 1/30 ёмкости, без ограничения напряжения, до тех пор, пока напряжение не перестанет расти в течение 2 часов. К сожалению, такой опции автоматизации ZDV, (zero delta voltage, нулевое приращение напряжения), у Кулона-912 нет, зато есть удалённые мониторинг и управление, а также запись лога. Потому будем наблюдать за процессом, и завершим его вручную.

За 21 минуту напряжение выросло на 40 милливольт и составило 14.94 вольта. Продолжаем наблюдение.

На 49-й минуте заряда напряжение снизилось до 14.92-14.93 В. Засекаем 2 часа, и отключаем заряд.

Прошло почти два часа, напряжение снизилось до 14.84 В. Это происходит по причине снижения внутреннего сопротивления АКБ, в частности, из-за её нагрева. Аккумулятор слегка тёплый. Отдано суммарно 5.92 А*ч.

Прошло более суток, НРЦ 12.92 В. Плотность электролита по банкам 1.25 — 1.29. Более низкая плотность в тех банках, куда не доливалась вода.

▍ Kонтрольный разряд и итог

Для оценки остаточной ёмкости, произведём разряд до 12 В под нагрузкой током 2 ампера. Это составит примерно 50% ёмкости.

Разряд завершён, ёмкость составила 19.48 А*ч, как и ожидалось. Ставим на заряд, повторив 3 вышеописанных этапа.

После заряда и отстоя НРЦ 13.03 В, внутреннее сопротивление 5.78 мОм, ТХП 537 из 520 А по EN. SoH 100%. Прекрасный результат! Аккумулятор восстановился полностью. Теперь измерим и при необходимости скорректируем плотность электролита.

10-15 кубических сантиметров дистиллированной воды, доливаемых в банку 12-вольтового аккумулятора с корпусом L2, снизит плотность электролита на 0.01. Электролит, а не воду. следует доливать только в случае, если была потеря кислоты вследствие утечки электролита.

Плотность во всех банках составила 1.27-1.28, коррекция не требуется. Восстановление АКБ завершено, возвращаем владельцу.

Видео-версия:

Статья написана в сотрудничестве с автором экспериментов и видео — Аккумуляторщиком Виктором VECTOR.

• заряд
• аккумуляторы
• аккумуляторные батареи
• автомобильный аккумулятор
• зарядные устройства
• зарядное устройство для автомобиля
• свинцово-кислотные аккумуляторы
• десульфатация
• восстановление аккумуляторов
• аккумулятор выкипел
• ruvds_статьи

Почему в автомобилях до сих пор используются свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы?

Несмотря на стремительное развитие современных технологий и растущую популярность электромобилей, свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы продолжают широко использоваться во многих автомобилях. Эта статья из JYC Battery будут рассмотрены преимущества и причины продолжающегося использования свинцово-кислотных батарей, объясняющие, почему автопроизводители по-прежнему предпочитают их использовать.

Зрелая технология и экономическая эффективность:

Свинцово-кислотные батареи являются одной из старейших и наиболее развитых технологий перезаряжаемых батарей. На протяжении многих лет они подвергались постоянному совершенствованию и оптимизации для повышения их производительности и надежности. Себестоимость производства свинцово-кислотных батарей относительно низкая, что делает их более экономически эффективными на автомобильном рынке. Для большинства потребителей покупка и замена свинцово-кислотных батарей обходится относительно недорого, что является привлекательным фактором.

Надежность и адаптируемость:

Свинцово-кислотные батареи хорошо работают в различных климатических условиях. Они обладают высокой пусковой мощностью, обеспечивая достаточный пусковой ток даже при экстремальных температурах. Эта характеристика делает свинцово-кислотные батареи идеальным выбором для автомобилей в холодных и жарких регионах. Кроме того, свинцово-кислотные батареи демонстрируют сильную приспособляемость к зарядке и разрядке, что позволяет использовать простое зарядное оборудование.

Емкость для хранения энергии:

Свинцово-кислотные батареи имеют более высокую плотность энергии на единицу объема и веса. Это означает, что они могут накапливать больше энергии на относительно небольшом пространстве, обеспечивая автомобилям большую дальность хода. Хотя более новые аккумуляторные технологии, такие как литий-ионные батареи, обеспечивают более высокую плотность энергии, баланс экономичности и производительности свинцово-кислотных батарей по-прежнему дает им преимущество в конкретных областях применения.

Возможность вторичной переработки:

Свинцово-кислотные батареи подлежат переработке, то есть отработанные батареи можно собирать и использовать повторно. Переработка свинца и других компонентов свинцово-кислотных батарей помогает снизить потребность в сырье и уменьшить риск загрязнения окружающей среды. Это делает свинцово-кислотные батареи относительно экологически чистым выбором.

Адаптивность рынка и инфраструктура:

Свинцово-кислотные батареи являются стандартным типом батарей, используемых в традиционной автомобильной промышленности. Многие производители автомобилей и поставщики услуг оснащены оборудованием для зарядки и обслуживания, специально разработанным для свинцово-кислотных батарей. Кроме того, уже созданы глобальные сети производства и сбыта свинцово-кислотных батарей. Такая адаптируемость рынка и существующая инфраструктура делают производителей автомобилей более склонными к выбору свинцово-кислотных батарей.

Заключение:

Несмотря на постоянное развитие новых аккумуляторных технологий, свинцово-кислотные батареи продолжают широко использоваться в автомобилях. Их преимущества с точки зрения экономичности, надежности, адаптируемости, емкости для хранения энергии и возможности переработки делают их конкурентоспособными в конкретных сценариях применения. Хотя мы можем ожидать, что по мере развития технологий более современные аккумуляторные технологии получат более широкое применение в будущих автомобилях, свинцово-кислотные батареи остаются важным и жизнеспособным выбором на современном этапе.

Свинец как основной метал для производства аккумуляторов

Так как стартерные аккумуляторы для автомобилей пока еще преимущественно изготавливают из свинцовых сплавов, давайте поговорим что же это за интересный метал Свинец.

Свинец — относительно мягкий металл с голубовато-белым блеском, но при воздействии с воздухом он покрывается тусклым серым слоем оксида, который покрывает и защищает его от дальнейшего окисления или коррозии. Он имеет низкую прочность на растяжение и относительно не плохой проводник электричества. Свинец имеет гранецентрированную кубическую кристаллическую структуру. Чистый свинец редко встречается в природе. Обычно он связан с рудой с Zn, Ag и Cu и экстрагируется вместе с этими металлами. Чистый металл в основном извлекается из сульфидной руды, т.е. галенита (PbS), которая имеет содержание свинца 86,6%. Двумя другими минералами, коммерчески выгодными для добычи свинца, являются PbCO3 и PbSO4. Более 95% всего добытого свинца получено из одного из этих трех минералов. Однако самым большим источником свинца является вторичная переработка.

Свинец обладает преимуществами низкой температуры плавления (327 0 C) и хорошей ковкостью, что позволяет легко лить свинцовые изделия в формах. Очень высокая плотность свинца делает его пригодным для защиты от звука, вибрации и излучения. Например, в качестве защиты для пользователей компьютерных и телевизионных экранов. Для этих целей свинец используется в металлической форме или в виде соединений свинца в свинцовых стеклах. Некоторые соединения свинца имеют свои полезные свойства, особенно в отношении цветовой и стеклообразующей способности.

Современные свинцовые рудники ежегодно производят около 3 миллионов метрических тонн свинца. Это всего лишь половина используемого во всем мире свинца, остальное получается путем переработки вторсырья. Ведущим производителем свинца является Австралия, за которой следуют США, Китай и Канада. Другие страны с крупными месторождениями свинца — это Мексика, Перу, Россия и Казахстан.

Добавить комментарий Отменить ответ

• Автоновости
• Аккумуляторы
• Блог
• Другое
• Литиевые аккумуляторы
• Ремонт автомобиля

• Мифы об свинцовых аккумуляторах
• Состояние заряда и здоровья аккумулятора, а также условия замены автомобильного аккумулятора
• Схемы подключения вспомогательных и резервных автомобильных аккумуляторов и зачем они вообще нужны
• Выбор правильной аккумуляторной батареи на основе модели авто и привычек вождения клиентов
• Замена аккумулятора в автомобиле с системой Start Stop – будьте внимательны!
• Проблемы с аккумулятором, производственные ошибки или гарантийные случаи
• Что такое EFB аккумуляторы и чем они отличаются от AGM и обычных свинцово-кислотных автомобильных АКБ?
• Основные проблемы с аккумулятором (Непроизводственные дефекты)
• Oxis Energy улучшает плотность энергии Li-S батареи
• BYD и Panasonic хотят создать завод по производству аккумуляторов в Великобритании
• Battery Alliance начнет серийное производство аккумуляторов с жидким электролитом в 2020 году
• Коллектив FZ Jülich патентует твердотельную батарею с возможностью сверхбыстрой зарядки
• Mercedes расширяет наступление своих аккумуляторных батарей
• Hitachi Chemical разрешает лицензию на несколько кремнийорганических материалов Silatronix для использования в литий-ионных аккумуляторных электролитах
• Buick представил новое поколение Excelle для своей линейки в Китае
• Новая гибридная Li-ion / кислородная батарея предлагает больше энергии и мощности
• Наращивание производства лития в связи с ростом рынка электротранспорта
• Литий-ионные батареи с жидким электролитом
• «Воздушная батарея» для электромобилей
• Стартерные аккумуляторные батареи