Срок службы аккумулятора от 3 до 25 лет в зависимости от типа батареи

Типы аккумуляторных батарей и сроки эксплуатации

В зависимости от выполняемой задачи в настоящее время обычно используется 7 типов батарей. Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, хотя идеальная батарейка еще не изобретена, но прогресс не стоит на месте и срок службы батареек постоянно увеличивается, например, срок службы сурьмяных батареек составляет всего 2-3 года, в то время как щелочные батарейки могут служить до 25 лет. Поэтому вы должны выбрать тип батареи для конкретного применения; основные из них приведены ниже.

Сурьмянистый аккумулятор

Серная батарея — это довольно старый и устаревший тип батарей. Свое название он получил из-за содержания сурьмы (Sb) в свинцовых пластинах в количестве 5% и более. Его добавляют для придания прочности, поскольку свинцовые пластины изначально мягкие и гибкие, чистый свинец без примесей не подходит для использования в батарее.

Сурьмяные батареи, из-за старой технологии, используемой при их производстве, служат не так долго и уступают современным батареям. Средний срок службы такого источника питания составляет 2-3 года.

При использовании такой батареи необходимо регулярно проверять уровень электролита, так как вода испаряется, и свинцовые пластины оголяются, что приводит к нежелательным последствиям и сокращению срока службы батареи.

Основное преимущество аккумуляторов этого типа — неприхотливость и низкая стоимость, поэтому они до сих пор используются в электрических цепях, не требующих высоких пусковых токов.

Маслосурьмянистый аккумулятор

Основным отличием масляно-сурьмяной батареи от сурьмяной является наличие менее 5% сурьмы в пластинах. Это было сделано для снижения скорости испарения воды из батареи, поскольку сурьма вызывает процесс электролиза, в результате которого выделяются водород и кислород. Проще говоря, электролит в батарее начинает закипать при достижении напряжения 12 вольт.

Использование пластин с меньшим содержанием сурьмы избавляет от проблемы постоянного долива дистиллированной воды, но, тем не менее, этот тип батарей нельзя считать необслуживаемым. Использование масляно-сурьмяной батареи требует контроля уровня электролита, поскольку эта проблема в целом не решена.

Плюсами этого типа батарей является повышенная устойчивость к саморазряду при длительном хранении, а также стабильность при скачках напряжения в бортовой сети автомобиля. Благодаря дешевизне материалов в производстве аккумуляторов и относительно простой технологии производства — аккумулятор имеет доступную цену.

При надлежащем обслуживании и правильной и аккуратной эксплуатации срок службы маслотемпературной батареи составляет 2-4 года.

Кальциевый аккумулятор

Технологии пошли дальше, и следующим шагом в развитии аккумуляторов стало добавление кальция (Ca) вместо сурьмы в свинцовые пластины. В результате были созданы еще более совершенные и долговечные батареи. Их основным преимуществом является уменьшение испарения воды — за счет снижения интенсивности процесса электролиза в аккумуляторе. В кальциевые батареи также добавлялось небольшое количество серебра для уменьшения внутреннего сопротивления, что повышало производительность и емкость батареи. Все эти технологии позволили значительно увеличить срок службы кальциевых батарей.

Срок службы кальциевых батарей составляет 8-9 лет. Этот тип батарей избавил от необходимости постоянно контролировать уровень электролита.

Недостатком кальциевых батарей является то, что они более чувствительны к сильным разрядам и скачкам напряжения в электрических цепях автомобиля. Полной разрядки 2-3 раза достаточно, чтобы он потерял свою емкость. Перед установкой кальциевой батареи проверьте электрическую систему автомобиля, особенно генератор и регулятор напряжения, чтобы продлить срок службы батареи и избежать напрасной траты денег.

Гелевый аккумулятор

Поскольку обычные батареи содержат электролит, и при повреждении корпуса батареи из нее может вытечь серная кислота, что очень опасно для людей и окружающей среды, инженеры разработали новый тип батарей, в которых электролит находится в форме геля (GEL). Использование этой технологии позволило значительно улучшить ряд эксплуатационных характеристик аккумуляторов, в частности, они обладают следующими особенностями:

• Низкий саморазряд;
• Высокий пусковой ток;
• Возможность расположения батареи в наклонном положении;
• Восстановление емкости после глубокой разрядки;
• Общее количество циклов зарядки-разрядки около 200;
• Не требует технического обслуживания.

Использование новых технологий позволило увеличить срок службы гелевых батарей до 10-12 лет.

Важно отметить недостатки этого типа батарей — сильное снижение емкости при понижении температуры окружающего воздуха (емкость может упасть вдвое и более), а также эти батареи боятся коротких замыканий. Кроме того, следует обратить внимание на напряжение гелевого аккумулятора, которое не должно превышать 14 В.

Щелочной аккумулятор

В батареях этого типа вместо электролита используется щелочь. Щелочные батареи редко используются в автомобилях, чаще они применяются в качестве тяговых батарей в складском оборудовании. Преимуществами щелочных батарей являются малый вес, высокая производительность при низких температурах, минимальный саморазряд и способность быстро восстанавливаться при глубокой разрядке. Щелочные батарейки не выделяют никаких вредных веществ, чего нельзя сказать о сурьмяных батарейках.

Срок службы щелочной батареи составляет 4 000 циклов зарядки-разрядки, что при надлежащем уходе может достигать 25 лет. Эти значения значительно превышают срок службы кислотной батареи.

Литий-ионный аккумулятор

Сегодня литий-ионные (Li-ion) батареи широко используются во всех областях человеческой деятельности. Они используются как в бытовых приборах, так и в промышленности, особенно в автомобильном и аэрокосмическом секторах. Ноутбуки, мобильные телефоны, электроинструменты, электромобили, фотоаппараты и видеокамеры — вот краткий перечень устройств, в которых используются батареи этого типа. Первый литий-ионный аккумулятор был разработан еще в 1991 году компанией Sony и использовался в аудиоплеере.

Срок службы литий-ионной батареи составляет до 3-7 лет, что соответствует 500-1000 циклам заряда-разряда.

Литий-ионный аккумулятор работает следующим образом: у него есть катод на алюминиевой фольге и анод на медной фольге, они разделены пористым сепаратором, который насыщен электролитом. Все компоненты батареи для уменьшения размеров свернуты в трубку и заключены в герметичный корпус. Носителем заряда является ион лития, который может встраиваться в кристаллические решетки других металлов для образования химических связей.

На срок службы литий-ионной батареи влияют такие факторы, как частота использования, температура, условия хранения, правильная зарядка батареи и подключенные нагрузки. Аккумулятор следует эксплуатировать в диапазоне температур от -20°C до +50°C и заряжать только с помощью зарядного устройства с контроллером заряда, разработанным специально для данного типа аккумуляторов.

Гибридный аккумулятор

Гибридные батареи постепенно вытесняют на рынке сурьмяные батареи благодаря своим неоспоримым преимуществам: низкому саморазряду и отсутствию необходимости каждый раз проверять уровень электролита. В этих батареях используются 2 типа пластин: свинцово-сурьмяные и свинцово-кальциевые. Это повышает устойчивость батареи к глубоким разрядам и уменьшает испарение воды из электролита во время работы батареи. С таким аккумулятором можно оставлять автомобиль на длительное время, не опасаясь, что после этого он не сможет завестись.

Средний срок службы гибридной батареи составляет около 5 лет, но многие водители отмечают, что при надлежащем обслуживании срок службы батареи достигает 7 лет.

Недостатком гибридных батарей является то, что их производство дорого и занимает много времени. Также необходимо проверять уровень электролитов, особенно в теплое время года, когда температура воздуха достигает 30°C и выше. В такие периоды батарея склонна к перекипанию. Если уровень кислоты падает, просто долейте ее дистиллированной водой, проверяя плотность электролита ареометром (см. ниже), который можно приобрести в любом магазине автозапчастей и который стоит недорого.

Средний срок службы в зависимости от типа АКБ

Очевидно, что на долговечность батареи влияет ее конструкция.

Нормальный	3..5
Необслуживаемые Ca, Ca+	5..6
EFB	6..7
AGM	до 8
Расширенный AGM	до 10

Все цифры основаны на опыте и логике. Необслуживаемые батареи служат дольше обычных батарей, поскольку электролит практически не испаряется и не проливается. Следовательно, состав и количество жидкого реагента не изменяется критически в течение срока службы батареи, что благоприятно сказывается на сроке службы батареи.

В случае батарей EFB бумажный пакет, в который помещается каждая пластина, снижает вероятность крошения активных вкладышей и практически исключает короткое замыкание между электродами. То же самое относится и к батареям AGM, где пластины соединены между собой сепаратором. Такие батареи меньше беспокоятся о глубоком разряде и поэтому допускают некоторую свободу действий. Только загрязнение кристаллов сульфата свинца является бичом всей свинцово-кислотной технологии, и сульфатация не может быть преодолена конструктивно.

Гелевые батареи с концентрированным электролитом имеют длительный срок службы. Однако они не используются в качестве стартерных автомобильных батарей, несмотря на заверения некоторых продавцов.

Что влияет на срок службы и причины выхода АКБ из строя

Для того чтобы понять, как правильно эксплуатировать аккумулятор, необходимо разобраться в факторах, сокращающих срок его службы.

Процесс коррозии в аккумуляторе

Производители батарей решали эту проблему с момента их изобретения. Одним из первых шагов в этом направлении стало добавление сурьмы в свинцовые пластины. С тех пор было опробовано множество различных добавок, включая кальций. Легирование свинцовых пластин в большинстве случаев приводит к увеличению расхода воды. Поэтому здесь всегда есть компромисс.

Глубокий разряд аккумуляторной батареи

Если аккумулятор сильно разряжен и находится в таком состоянии некоторое время, в нем происходит сульфатация пластин. Сульфат свинца образуется на поверхности пластин и уменьшает их поверхность контакта с серной кислотой. В результате сокращается срок службы аккумулятора автомобиля. Однако это еще не все.

Сильный разряд снижает плотность электролита в батарее. В состоянии, близком к полному разряду, электролит в батарее может замерзнуть при температуре — 5-7 градусов Цельсия. Лед может разбить свинцовые пластины или привести к разрушению корпуса. Если это произошло, ремонт автомобильного аккумулятора не поможет, и аккумулятор больше не пригоден к использованию.

Сульфат — бич кислотных аккумуляторов

Короткое замыкание в АКБ

Короткое замыкание — это немедленный отказ батареи. В случае с новой батареей это может быть производственный дефект. Сепараторы используются для разделения свинцовых пластин в аккумуляторе. Если компоненты плохого качества или технология сборки нарушена, батарея выйдет из строя.

Если свинцово-кислотная батарея находится в хорошем состоянии и использовалась в течение длительного времени, может произойти короткое замыкание из-за скола покрытия пластин. На дне корпуса постепенно образуется налет. В лучшем случае эффективность батареи просто снижается, в худшем — происходит короткое замыкание свинцовых пластин разной полярности.

Обертка рассыпается во время использования, и производители внедряют ряд технологических решений для предотвращения этого процесса. Но осыпание вкладыша пластины может быть результатом вибрации (езда по кочкам, плохим дорогам и т.д.).

Возможно, вас заинтересует эта исчерпывающая статья о вашей батарее в Варте.

Избыточный заряд

Перезарядка может произойти из-за неправильных условий зарядки. Перезарядка происходит, когда клеммы аккумулятора подвергаются чрезмерному напряжению, в результате чего вода в электролите нагревается и выкипает. Кроме того, неисправность в электрической системе автомобиля может вызвать перезарядку. В результате на батарею подается более высокое напряжение, и срок службы батареи значительно сокращается. Поэтому важно знать скорость зарядки аккумулятора вашего автомобиля. Советуем также прочитать о причинах перезарядки аккумулятора.

Другие факторы

Кроме того, на время работы аккумулятора влияет множество других, менее важных факторов. В частности, наличие большого количества электрических потребителей в современном автомобиле. К ним относятся бортовые компьютеры, мощные аудиосистемы, телевизоры, кондиционеры, электрические стеклоподъемники, системы безопасности и другие.

При таком количестве устройств батарея разряжается быстро и довольно глубоко, а времени на подзарядку во время короткой поездки нет. Кроме того, многие устройства могут «потреблять» электроэнергию в неподвижном состоянии.

Такие глубокие разряды и хроническая неполная зарядка негативно влияют на срок службы аккумулятора. Если в автомобиле установлено множество электрических потребителей, стоит подумать об установке второго аккумулятора.

Температурный диапазон, в котором используется батарея, оказывает большое влияние на срок ее службы. Как низкие температуры окружающей среды, так и высокие температуры окружающей среды являются губительными. При отрицательных температурах электролит становится более вязким и препятствует прохождению заряда. В жаркую погоду вода выкипает из электролита и может вызвать перезарядку.

Неблагоприятные температурные условия приводят к снижению емкости батареи, ускоренному осыпанию электродов и усилению коррозии. В результате сокращается время автономной работы.

Какой гарантийный срок дают популярные производители

Не путайте гарантийный срок производителя со сроком службы. Первая цифра — это период с даты покупки, в течение которого продавец компенсирует дефект, возникший по вине производителя. Этот период намного короче, чем жизненный цикл батареи. С другой стороны, чем больше уверенность производителя в качестве своего продукта, тем дольше он прослужит в равных условиях. Поэтому гарантийный срок можно использовать в качестве ориентира при покупке, но только как дополнительный параметр и с оговорками.

Гарантийный срок от разных производителей может составлять стандартные 12 месяцев, 2, 3 или 4 года. Некоторые батареи AGM, как утверждается, имеют 5-летний гарантийный срок. Следует понимать, что производитель и продавец гарантируют только отсутствие производственных дефектов, которые в большинстве ситуаций ограничиваются случаями

• внутреннее короткое замыкание в батарее;
• обрыв цепи питания внутри батареи;
• плохие пусковые характеристики аккумулятора.

Все эти проблемы обнаруживаются в первый год эксплуатации, поэтому не обманывайтесь длительными сроками — это обычная маркетинговая уловка для повышения продаж. При обнаружении эксплуатационных проблем (особенно механических неисправностей) гарантия обычно аннулируется.

Если гарантийный срок установлен более чем на 12 месяцев, во многих случаях производитель требует, чтобы батарея обслуживалась в определенном сервисном центре. Обслуживание сводится к измерению плотности электролита, измерению напряжения и визуальному осмотру. Все это может сделать сам водитель, но без такого обслуживания (платного!) гарантия может быть аннулирована. Этот пункт указан в договоре, гарантийном талоне или сертификате, поэтому внимательно изучите его.

Какой срок эксплуатации аккумулятора автомобиля считают нормальным

Заявленный производителем срок службы аккумулятора основан на нормальной эксплуатации автомобиля. Средний срок службы батареи обычно составляет 3-4 года. Ранжированные модели могут сохранять мощность в течение 6-7 лет, но их стоимость значительно выше.

Важно помнить, что никогда не следует покупать автомобильный аккумулятор заранее, без регулярного использования емкость батареи уменьшается и происходит саморазряд.

Считается, что нормальные условия для аккумулятора возникают при грамотной эксплуатации автомобиля:

• Отсутствие перепадов температур — защита изоляцией во время стоянки зимой, хорошая вентиляция и наблюдение летом.
• Качественное обслуживание заключается в поддержании батареи в чистоте и хорошей защите. Нагрузки регулярно измеряются, паразитные токи обнаруживаются, а солнечная установка контролируется.
• Мощность генератора и емкость аккумулятора соизмеримы, бортовые системы — компьютер, музыкальный центр, кондиционер и другие — подбираются по потребляемой мощности в соответствии с возможностями системы питания.

При хорошем уходе выбранный стиль вождения может сыграть ключевую роль. При движении на короткие расстояния аккумулятор не заряжается. Если, кроме того, во время простоя включена музыка или зарядка телефона, аккумулятор будет глубоко разряжен, что повлияет на срок его службы. Какой аккумулятор будет терпеть постоянный дефицит без последствий? Нет.

При нормальном обслуживании в течение первых 2 лет батарея считается новой. Начиная с 3-го года, следует более тщательно контролировать уровень заряда зимой перед длительным периодом простоя. При несоблюдении технических требований срок службы автомобильного аккумулятора может сократиться до одного — полутора лет.

Как продлить срок службы аккумуляторной батареи автомобиля

Почему-то 5-7 лет полноценной работы самой простой обслуживаемой батареи на борту автомобиля приравнивается к аномальному явлению. В таких случаях принято говорить, что владельцу товара повезло и не более того. При этом упускается из виду самый важный аспект — как владелец заботился о своем аккумуляторе, помимо всего прочего. Можно сделать вывод, что культура обслуживания бортовой сети, широко распространенная среди советских водителей, сегодня игнорируется.

Сухое перечисление фактов, влияющих на срок службы батареи, можно найти в любой статье интернет-источника, относящейся к теме батарей. Мы решили привязаться к конструкции силового блока и показать, что произойдет, если не следовать тому или иному правилу.

Определенный тон нашей дискуссии задал Василий Теркин — лидер Autobann.su, держа в руках распечатку из журнала «За рулем». Экземпляр, надо сказать, отличный — выпуск 15 за 1934 год. Оказывается, в довоенное время батарейка стояла на одной полке с редкими и ценными вещами, и продлить срок ее службы считалось делом чести.

После прочтения какого-либо произведения мы все были согласны. Удивительно, но практика ухода за батареями, разработанная почти 100 лет назад, актуальна и сегодня. И это еще более справедливо для продвинутых моделей AGM, которые рекламируются маркетологами как «поставь и забудь». Мы рассмотрим все принципы обслуживания и покажем, как современные технологии обслуживания аккумуляторов стали проще и требуют минимум времени по сравнению с их предками:

• Избегайте сильных вибраций и ударов. Дело в том, что знакомые всем пластины аккумулятора, расположенные в каждой из шести банок, состоят из металлической фермы и распределенной (активной массы). Различные удары являются дополнительной причиной того, что активная масса осыпается на дно банки, что приводит к потере емкости и многократно увеличивает риск короткого замыкания банок.

• Следите за уровнем электролита в банках. Когда уровень электролита падает, пластины открываются. Сухая часть не будет работать и сера достигнет критической степени. Емкость падает, и батарея начинает быстро заряжаться и разряжаться. Эта проблема действительно актуальна, особенно для необслуживаемых моделей, к которым относятся все прогрессивные конструкции. Заключается в том, что часть воды при перезарядке и на определенных этапах зарядки превращается в газ и вытекает. Пластины не экспонируются сразу, процесс является накопительным. Со временем неплохо было бы добавить воды или смочить стекловолоконные маты (в случае AGM), но как это сделать, если конструкция просто герметична. Каждый находит выход по-своему: одни открывают крышку и проводят старомодный уход за банками, другие думают о том, чтобы проверить генератор, не снимая его с машины, мультиметром, третьи покупают программируемое зарядное устройство. В любом случае, старайтесь не доводить аккумулятор до температуры кипения, и тогда он прослужит дольше.

• Не допускайте снижения напряжения до 10,8 В или ниже. По мере разрядки плотность падает и происходит сульфатация пластин. Кроме того, электролит низкой плотности замерзает даже при небольшом морозе. AGM могут не замерзать, но они ни в коем случае не защищены от сульфатации.
• Избегайте высоких токов разряда и заряда. Это вызывает искривление пластин, разрушение активной массы со всеми вытекающими последствиями.
• Дайте возможность газам внутри батареи выйти наружу. В конце заряда ток расщепляет воду на кислород и водород. Эту смесь принято называть «гремучим газом». Кстати, эта смесь взрывоопасна и, если она не попадет наружу, то разорвет корпус силовой установки. Учитывая это, воспользуйтесь следующими советами: открутите крышки на обслуживаемых моделях и прочистите отверстия в них, очистите клапан VRLA на необслуживаемых изделиях, не курите вблизи заряжаемой батареи и обеспечьте хорошую вентиляцию помещения.

От себя мы хотели бы порекомендовать две вещи:

• Зарядите аккумулятор до 100% уже при 12,4 В на клеммах (при 20…25°C). Для этого выбирайте не автоматические зарядные устройства, или «котлы», как их называют в аккумуляторной промышленности, а программируемые зарядные устройства. Важно, чтобы зарядное устройство было способно «поднять» заряд до 100% с минимальной потерей воды (в импульсном режиме). Да, с программируемым зарядным устройством нужно понимать, и хорошо знать, как заряжать аккумулятор с беспилотным зарядным устройством, но срок службы при этом увеличивается в 1,5-2 раза.
• Выполняйте десульфуризацию, но не чаще одного раза в год. Этот сложный процесс иначе называется «восстановлением емкости аккумулятора» и представляет собой совокупность циклов управления и тренировки «разряд/заряд». Этот процесс требует глубоких знаний технологии производства батарей и специального зарядного устройства с функцией десульфурации. Например, батареи Ca/Ca нельзя разряжать даже до 10,8 В, но не более чем до 11,5 В.

В итоге, если не допускать глубоких разрядов, своевременно заряжать аккумулятор до 100%, не допуская его закипания, периодически растворять крупные сульфаты свинца (десульфатация) для восстановления рабочей зоны пластин до заводского состояния, следить за уровнем электролита, то изделие прослужит, как говорится, «сверх нормы».

Если не соблюдать эти простые правила, обычный аккумулятор прослужит более двух зим. Все передовые технологии не отменяют общих требований к обслуживанию батарей. Аргументами являются мнения на форумах, когда владельцы уже пережили четвертую зиму с продуктами AGM.
  

Показатели срока эксплуатации аккумуляторов известных торговых марок

Согласно опросу автолюбителей, наиболее популярными считаются автомобильные аккумуляторы следующих производителей:

• Варта.
• Бош.
• «Тюмень.
• Аком.
• Ракета.
• «Титан».
• «Зверь».

Продукция таких брендов, как Varta, Bosch и других, отличается очень высоким качеством. Они производятся компаниями, которые десятилетиями занимаются производством батарей и других устройств, поэтому они надежны и долговечны. Средний срок службы этих устройств составляет 5-7 лет, но может быть и больше. Все зависит от условий эксплуатации и технических характеристик автомобиля.

Аккумуляторы известных мировых брендов отличаются высоким качеством, но стоят недешево. Продукты «Zverver», «Titan» считаются более доступными. Их стоимость гораздо ниже, но и срок службы в среднем составляет 2-3 года.