Сегодня автомобильная промышленность развивается очень активно, особенно сфера электрофикации машин. Как известно, аккумулятор является важным элементом конструкции транспортного средства. Он вместе с генератором выполняет роль источника тока автомобиля и предназначен для выполнения следующих задач:
Выступает в роли источника питания для стартера в момент запуска двигателя.
Обеспечивает питанием все электрооборудование при неработающем двигателе.
Выполняет роль вспомогательного источника энергии при запущенном двигателе.
Также он обеспечивает сглаживание пульсации тока в электрической сети авто.
Виды аккумуляторных батарей
В настоящее время широко используются следующие разновидности автомобильных аккумуляторов:
Классические (сурьмянистые) АКБ. Они состоят из пластин, изготовленных из свинца и сурьмы(не менее 5%). Сурьма применяется для увеличения плотности пластин, но при этом она ускорят процесс электролиза, из-за чего вода, выполняющая роль электролита, быстро испаряется. Такие АКБ в настоящее время практически невозможно найти в продаже.
Малосурьмянистые. В пластины таких АКБ добавляют меньше количества сурьмы, благодаря чему электролит практически не испаряется. Кроме того, подобные батареи значительно меньше разряжаются при хранении. В настоящее время именно такие АКБ являются самыми распространенными, они выпускаются под таким брендами, как Contact, Bolk, Sputnic и т.д.
Кальциевые. При изготовлении пластин таких АКБ вместо сурьмы применяется кальций, что обеспечивает более высокий уровень КПД и энергоемкости. Недостаток подобных батарей заключается в том, что они плохо переносят резкие перепады напряжения, теряют энергоемкость при перезаряде, а также стоят значительно больше малосурьмянистых. Такие АКБ продаются под брендами Bars, AFA, AKASKA и т.д.
Гибридные. В таких АКБ положительные электроды являются малосурьмянистыми, а отрицательные кальцевыми. Такие батареи совмещают в себе преимущества кальциевых и малосурьмянистых. Они выпускаются под брендами SilverStar, AkTex, Cobat и т.д.
Гелевые. Особенность подобных батарей заключается в том, что электролит в них содержится не в жидкой форме, а в гелеобразном состоянии, что позволяет свести к минимуму его утечку при повреждении корпуса. Недостаток таких батарей заключается в том, что они нестабильно работают при низких температурах. Подобные батареи выпускаются под брендами Moratti, Renault и т.д.
Перспективные автомобильные аккумуляторы
Инженеры постоянно работают над улучшением характеристик автомобильных аккумуляторов, в результате чего было разработано две разновидности подобных устройств:
Щелочные. В подобных устройствах в роли электролита выступает не кислота, а щелочь, пластины при этом покрыты гидроксооксидом никеля. Эксплуатационные характеристики значительно лучше, чем у традиционных аналогов, но при этом они выдают меньшее напряжение и стоят значительно дороже.
Литий-ионные. В роли носителя тока в таких устройствах выступают ионы лития. Устройства обладают повышенной удельной емкостью и выдают напряжение выше, чем традиционные аналоги. Их характеристики значительно ухудшаются при низких температурах, а мощности у существующих моделей недостаточно для запуска двигателя.
Будущее автомобильных аккумуляторов
Недавно компания Ionic представила перспективную твердотельную аккумуляторную батарею, которая не только превосходит традиционные модели по эксплуатационным характеристикам, но и является относительно простой и недорогой в производстве.
Согласно заявлениям представителей компании, первые устройства этого типа должны появиться в продаже через два года. Ими планируется комплектовать электромобили.
После успеха Tesla многим автолюбителям стало ясно, что в будущем электромобили вытеснят транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания. С этим согласно и большинство автопроизводителей, но на современном этапе главным препятствием для повсеместного использования электромобилей является слишком высокая стоимость батарей. В качестве примера можно упомянуть тот факт, что стоимость литий-ионной батареи, которой комплектуется Tesla, составляет 45 тысяч долларов.
Ожидается что после того, как будет налажено серийное производство твердотельных батарей Ionic, их стоимость будет в разы меньше, чем у литий-ионных, что позволит наладить производство доступных для широких слоев населения электромобилей.