Аккумуляторные батареи 12в — стандартный источник энергии для стартерных потребителей, резервных систем и переносного оборудования. Корпус из полипропилена, выводы SAE или болтовые клеммы, номинальное напряжение 12,6 В при полной зарядке.
При выборе обращают внимание на ёмкость (Ah), ток холодной прокрутки (CCA), максимальный разрядный ток и внутреннее сопротивление. Чем ниже последнее, тем выше отдача в момент старта.
Основные типы
Классический залитый свинцово-кислотный вариант дешевле других. Пластины погружены в жидкий электролит с плотностью 1,27 г/см³. Сервис включает долив дистиллята и периодическую коррекцию плотности. Глубокие разряды сокращают ресурс до 300 циклов.
AGM удерживает электролит в стекловолоконном сепараторе. Конструкция снижает испарение, повышает виброустойчивость, допускает монтаж под углом. Срок службы доходит до 500 циклов при 50 % глубине разряда, пусковой ток выше, масса меньше на 10 %.
Гелевый электролит образует силикатный гель. Пористая структура исключает расслаивание, даёт стабильное напряжение при низких температурных колебаниях. Глубокий разряд до 80 % сохраняет ресурс около 600 циклов. Зарядное напряжение держат на 14,1–14,3 В.
Фосфатно-железная литиевая химия отличается высокой энергоотдачей, малой массой и КПД до 98 %. Термальный разбег отсутствует до 60 °C, циклостойкость превышает 2000 раз при 80 % разряде. Электроника BMS контролирует напряжение ячеек и отключает при 10,8 В.
Ключевые характеристики
Ёмкость измерена разрядом током 0,05 C до 10,5 В (для LiFePO4 – до 12,8 В). Указанная цифра относится к температуре 25 °C, при –20 °C отдача падает до 50 %. Пусковой ток определён разрядом при –18 °C в течение 30 секунд с просадкой не ниже 7,2 В.
Внутреннее сопротивление растёт с износом. Тестер импульсного типа оценивает параметр за доли секунды: свежая AGM 60 Ah показывает 4 мΩ, изношенная такая же модель — 9–10 мΩ.
Профиль заряда включает три фазы: bulk ток 0,1–0,3 C до 14,4 В, absorption при постоянном напряжении 14,4 В до 0,02 C, float на 13,5 В. Гелевые образцы ограничивают верхний порог 14,1 В. Для LiFePO4 верхний порог устанавливают на 14,6 В без буферной стадии.
Обслуживание и хранение
Залитые версии проверяют на уровень электролита каждые 1000 км или раз в квартал. При падении плотности ниже 1,20 г/см³ проводят выравнивающий заряд 15,5 В при токе 0,05 C до начала газовыделения.
На хранение батарею отправляют полностью заряженной. Допустимая температура –20…+25 °C. Саморазряд залитого типа достигает 5 % в месяц, AGM – 3 %, LiFePO4 с BMS – 2 % за год. Контроль напряжения раз в 60 дней предотвращает глубокий разряд.
Стабильная температура продлевает ресурс. При установке рядом с двигателем фольгированный теплоэкран снижает нагрев на 20 %. Вибрация компенсируется резиновыми вставками. Контактная поверхность клемм очищается мелкой шкуркой и покрывается тонким слоем технического вазелина.
Импульсное устройство с режимом десульфатации подаёт серию 15–20 В импульсов током 200 мА. Сульфатный налёт растворяется за 8 часов, внутреннее сопротивление падает на 15 %.
В процессе заряда выделяются водород и кислород. Помещение вентилируется, открытое пламя исключают. При контакте электролита с кожей применяют раствор пищевой соды 5 % и проточную воду. Футляр LiFePO4 содержит предохранительный клапан, разрушающийся при 0,3 МПа.
Стартера бензинового двигателя объёмом 2 л достаточно 60 Ah AGM с CA 540A. Глубокий цикл в лодочном электромоторе предполагает использование геля 100 Ah. Солнечная станция номиналом 1 кВт∙ч выгодно использует LiFePO4 4×3,2 В по 100 Ah.
Свинцовый блок сдаётся в пункт приёма: свинец и пластик возвращаются в производство, кислота преобразуется в сульфат натрия. LiFePO4 пока отправляется на сухое хранение до запуска промышленного переработчика.
Правильный выбор химии, точное соответствие зарядных режимов и контроль температуры удлиняют срок службы до паспортных значений и сокращают затраты на замену.
Аккумуляторные сборки на 12 В служат сердцем автономного питания транспорта, солнечных инверторов и резервных систем. Корректный выбор модели и грамотное обслуживание продлевают срок службы, предотвращают аварийные простои и сокращают расход энергии.
Основные типы батарей
Классический свинцово-кислотный жидкостный блок содержит жидкий электролит, обслуживается через пробки и нуждается в регулярном доливе дистиллята. Такая конструкция отличается невысокой ценой, устойчива к глубоким токовым скачкам, но весит много и выделяет водород при зарядке.
AGM-пакет хранить электролит в стекловолоконных сепараторах, что исключает протечки и повышает ток холодного прокручивания. Корпус герметичен, допускает горизонтальное положение, выдерживает вибрацию. Плата за удобство — чувствительность к перезаряду.
Гелевый свинцово-кислотный вариант применяет кремниевую добавку, превращающую электролит в желеобразную массу. Слой геля снижает саморазряд, допускает глубокие циклы до 400-500 без серьёзной деградации, стабильно переносит работу при 40 °C. Недостаток — чувствительность к токам выше паспортного значения.
LiFePO₄-модуль выделяется минимальным весом, высоким ресурсом до 3000 циклов при 80 % разрядке и плоской разрядной кривой. Встроенная строка защиты BMS контролирует баланс, отключает цепь при перегреве, переразряде либо перезаряде. Минус — высокая цена и необходимость зарядного с точным профильным алгоритмом.
Характеристики и расчёт
Емкость измеряется ампер-часами при 20-часовом тесте. Для стартерной цели принимают пусковой ток P, равный току холодной прокрутки CCA по SAE или EN. Солнечный буфер подбирают по правилу: запас ампер-часов выше суточного расхода минимум вдвое, тогда напряжение упадет менее чем до 11,8 В.
Внутреннее сопротивление Ri формирует просадку напряжения под нагрузкой. Свинцово-кислотные модели 70–100 А·ч держат 4–6 мΩ, литиевые — около 2 мΩ. Низкое Ri снижает нагрев, повышает КПД разряда.
При −20 °C ёмкость жидкостной секции падает до половины паспортного значения, тогда как LiFePO₄ без подогрева выдаёт лишь 30 % от номинала. Тёплый бокс или электрообогрев решают задачу зимнего запуска.
Ключевой фактор деградации — сульфатация свинцовых пластин либо рост сопротивления у лития. Каждое превышение напряжения зарядки ускоряет побочные реакции, глубокий разряд разрушает активную массу. Устранение крайних режимов продлевает перерыв между заменами.
Правила обслуживания
Стандартный профиль для жидкостных секций включает три стадии: bulk при 14,4 В до 0,1 C, absorption на том же уровне c током, падающим до 0,02 C, float 13,6 В. AGM ограничивают пиковое напряжение 14,2 В, гель — 14,1 В. LiFePO₄ питают константным током 1 C до 14,6 В, затем константным напряжением до 0,05 C.
Раз равномерность банок нарушена, устраивается выравнивающее окно 15,5 В при токе 0,05 C в течение полутора часов. Процедура запускается лишь для жидкостных секций и только при плотности менее 1,23 г/см³.
Уровень электролита поддерживается до метки пластин. Применяется дистиллят без минералов. Крышки протираются содовым раствором, чтобы снять токи утечки.
При консервации на сезон заряд доводится до 100 %, выворачивается клемма «масса», батарея ставится на паллету в сухой комнате от 0 до 25 °C. Раз в два месяца выполняется подзаряд при напряжении 13,5–13,8 В.
Тест нагрузочной вилкой 0,5 C в течение 10 секунд показывает реальное состояние пластин. Падение напряжения ниже 9,6 В под нагрузкой сигнализирует о грядущей замене.
Корпус удерживает кислоту, однако при перезарядке выделяется водород. Вентиляция исключает взрывную смесь. При контакте с кожей кислоту сразу смывают большим объёмом воды, при попадании брызг в глаза обращаются к врачу.