СТАРТЕРНЫЕ АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ

На автомобилях и автобусах применяются стартерные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Батареи служат для питания стартера и всех потребителей электри­ческой энергии при неработающем двигателе, а также для питания потребителей совместно с генератором, когда пот­ребляемая ими сила тока превышает максимально допусти­мую для генератора величину.

Рис. 1. Схема системы электроснабжения:
а — полумонтажная, б — принципиальная; 1 — генератор: 2 — регулятор напряжения; 3 — выключатель зажигания; 4 — ам­перметр; 5 — нагрузка (потребители); 6 — аккумуляторная батарея; 7 — выпря­митель; 8 — обмотка статора; 9 — обмотка возбуждения.

Аккумуляторные батареи при малых габаритных раз­мерах, массе и стоимости должны обладать большой емко­стью, малыми внутренним сопротивлением и саморазрядом, большим сроком службы, быть надежными в эксплуата­ции, обладать небольшим объемом технического обслу­живания.
Для питания электродвигателя стартера аккумулятор­ные батареи должны обеспечивать отдачу большой силы тока при малом внутреннем падении напряжения. Акку­муляторные батареи называются стартерными, потому что предназначены для пуска двигателя стартером.
Свинцовая аккумуляторная батарея (рис. 2) состоит из моноблока 8, который изготовляют из эбонита, полиэти­лена, полипропилена или других пластмасс. Моноблок разделен перегородками 15 на секции по числу аккумуля­торов. На дне каждой секции выполнены ребра 16, на кото­рые устанавливается блок электродов в сборе с сепаратора­ми. В пространстве между ребрами скапливается шлам (осыпающееся с течением времени активное вещество электродов), что на некоторое время предупреждает замы­кание разноименных электродов. Каждый аккумулятор закрывается пластмассовой крышкой 11. Герметичность стыка крышек со стенками моноблока обеспечивается кислотоупорной мастикой 9, которая состоит из нефтяного битума, шинного регенератора, машинного масла и других веществ.

Рис. 2. Аккумуляторная батарея 6СТ-60ЭМС: а — общий вид; 6 —
узлы и детали; 1 — отрицательный   электрод;    2 — сепаратор;   
3 — положительный электрод; 4 — предохранительный   щиток;
5 —мостик;   6 —борн; 7,   14 — выводы;   8 — моноблок:
   9 — мастика;    10 — пробка;    11 — крышка;    12 — перемычка;
   13 — вентиляционное отверстие;  15 — перегородка;   16 — ребра;
  17 — полублок   по­ложительных электродов;
 18 — полублок отрицательных электродов

В батареях типа 6СТ-60 и других в крышках 11 моно­блока имеются четыре отверстия: два крайних для полюсных выводов полублоков пластин, одно заливное, закрывае­мое резьбовой пробкой 10, и вентиляционной 13. В два край­них отверстия для надежного уплотнения полюсных выво­дов при изготовлении крышек заливают свинцовые втулки. Для облегчения установки и снятия наконечников стартерных проводов плюсовой 7 и минусовой 14 выводы — конус­ные. В зависимости от полярности выводы обозначаются знаками «+»  и «—». Плюсовой вывод имеет больший диа­метр. Сообщение внутренней полости моноблока с атмосфе­рой осуществляется через отверстие 13. К борнам 6 при­варивают межаккумуляторные перемычки 12 и верхнюю часть свинцовых втулок, установленных в крышках при изготовлении их. Выводы являются продолжением мостиков 5.
В аккумуляторных батареях 6СТ-55 и других (рис. 3) моноблок / закрывается одной, общей для всех аккумуля­торов пластмассовой крышкой 4, приваренной тепловой сваркой по периферии к наружным стенкам моноблока. Соединения крышки 4 с перегородками 6 уплотняются при сборке герметиком, что предотвращает переливание элект­ролита из одного аккумулятора в другой. Аккумуляторы соединяют последовательно друг другу свинцовыми пере­мычками 12 (см рис. 2) большого сечения В новых конст­рукциях батарей полублоки разнополярных электродов (пластин) двух соседних аккумуляторов соединяют очень короткими свинцовыми стержнями (перемычками) 3, про­пущенными в отверстия перегородок 6 (см. рис. 3). Такие батареи обладают меньшим сопротивлением. ^Решетки электродов (пластин) отливают из антикор­розионного сплава, содержащего 92—93% свинца и 7—8% присадок (сурьма, мышьяк, кальций, олово, кадмий и др.), которые добавляют для увеличения механической прочно­сти, уменьшения коррозии решеток, улучшения литейных свойств и других качеств сплава. В ячейки решеток вма­зывают активное вещество, изготовленное из свинцового порошка и раствора серной кислоты для отрицательных и положительных электродов. Активное вещество электродов обладает большой пористостью, а поэтому площадь рабочей поверхности, соприкасающейся с электролитом, увели­чивается, и в результате возрастает емкость аккуму­лятора.
Для увеличения срока службы положительных электро­дов активное вещество упрочняют добавкой в него синтети­ческого волокна. При такой технологии изготовления поло­жительных электродов сепараторы из стекловолокна не устанавливают.

Рис. 3. Аккумуляторная батарея 6СТ-55:
1-моноблок;   2-мостик;  3-перемычка;   4 - крышка; 5 - пробка;  
6 - перегородка

В активное вещество отрицательных электродов при из­готовлении добавляют до 2% расширителей (сернокислый барий, дубитель БНФ и др.), предотвращающих усадку и быстрое затвердение активного вещества. Активное ве­щество электродов вмазывается в решетки с обеих сторон, после чего электроды прессуют, затем просушивают и осу­ществляют заряд. Процесс первичного заряда называется формированием. В конце формирования большая часть активного вещества положительных электродов превращает­ся в двуокись свинца РЬ02 (темно-коричневого цвета), а отрицательных — в губчатый свинец РЬ (серого цвета), вследствие чего емкость аккумулятора увеличивается до номинальной величины. Заводы выпускают аккумуля­торные батареи с сухими заряженными электродами. Допускается выпуск батарей в несухозаряженном испол­нении.
Для уменьшения коробления крайнего положительного электрода, ввиду значительного изменения объема его ак­тивного вещества при разряде аккумулятора, у большинст­ва батарей положительных электродов в блоке устанавливают на один меньше, чем отрицательных. Благодаря это­му обе стороны крайнего положительного электрода под­вергаются одинаковому изменению объема активного ве­щества и он меньше коробится. Для увеличения емкости и уменьшения внутреннего сопротивления в каждом аккуму­ляторе устанавливают по нескольку штук электродов. К мостикам 5 (см. рис. 2) приваривают одноименные элек­троды.
Полублоки отрицательных и положительных электро­дов собирают в блок, при этом соприкосновение разнои­менных электродов предотвращается сепараторами 5 .— Сепараторы изготовляют из кислотостойких материа­лов — микропористого полихлорвинила (мипласта), мик­ропористого эбонита (мипора), стекловолокна и др. Одна сторона сепараторов имеет ребра, которые обращены к по­ложительным электродам. При такой установке сепарато­ров обеспечивается лучший доступ электролита в поры ак­тивного вещества положительных электродов, что способ­ствует повышению емкости аккумулятора. При установке двойных сепараторов к положительным электродам ставят сепаратор из стекловолокна, что уменьшает оползание, активного вещества, вследствие чего увеличивается срок службы электродов. Увеличение толщины сепараторов повышает внутреннее сопротивление батареи. В новых конструкциях аккумуляторных батарей предусмотрено при­менение высокопористых синтетических сепараторов в виде конвертов, которые нанизывают на положительные элект­роды.
В таких батареях на дне моноблока ребра не выпол­няют, а блоки электродов устанавливают непосредственно на дно моноблока.
Над сепараторами в каждом аккумуляторе устанавли­вают тонкий перфорированный предохранительный щиток 4(см. рис. 2) из хлорвинила или другого кислотостойкого материала для защиты кромок сепараторов от механиче­ских повреждений при измерении плотности или при про­верке уровня электролита.

Минимальный срок службы аккумуляторной батареи с одинарными сепараторами не менее 24 мес. при пробеге автомобиля не более 75 тыс. км (ГОСТ 959.0—79).
Срок службы батареи в эксплуатации считается до мо­мента снижения емкости на 40% от номинальной вели­чины.
Аккумуляторные батареи имеют на перемычках обозначения, характеризующие: тип, число последовательно сое­диненных аккумуляторов (3 или 6), определяющее номи­нальное напряжение (6 или 12 В); назначение (СТ — стартерная для автомобилей и автобусов); номинальную емкость при 20-часовом режиме разряда (А • ч); обозначение, ха­рактеризующее материал моноблока (Э— эбонит, Т — тер­мопласт); буквы, указывающие материал сепараторов (Р — мипор, М — мипласт, С — стекловолокно); буквы, характеризующие несухозаряженное исполнение батарей (Н — несухозаряженная); соответствующий ГОСТ. Пример условного обозначения батареи с шестью последовательно соединенными аккумуляторами, номинальной емкостью 75 А • ч, исполненной в моноблоке из эбонита и с сепарато­рами из мипласта: 6СТ-75ЭМ ГОСТ 959.7—79. То же насухо заряженной: 6СТ-75ЭМН ГОСТ 959.7—79. Кроме того на перемычках или моноблоке батареи наносится товарный знак завода-изготовителя и дата выпуска батареи.