Традиционная (обслуживаемая) АКБ
Её конструкция кпредставляет собой блок из 6 банок с отдельными крышками, либо моноблок с общей крышкой.В производстве таких батарей используется свинец с добавлением сурьмы. Легирование свинца сурьмой не велико, всего 6-12 процентов. Но при использовании такого сплава гидролиз воды (электролитическое разложение на водород и кислород) происходит уже при 12 В, то есть аккумулятор постоянно кипит, даже при исправной работе электрической системы автомобиля. А это значит постоянное разложение и улетучивание воды в воздух. Поэтому приходится постоянно следить за уровнем и плотностью электролита.
Малосурьмянистые, кальциевый и гибридные АКБ (необслуживаемые)
Эта проблема решилась с появлением малосурьмянистых, кальциевых и гибридных (комбинированные) аккумуляторов.
Решение напрашивалось само собой - необходимо было свести уровень сурьмы к минимуму либо заменить ее другим элементом и проблема испарения воды решилась, аккумулятор стал практически необслуживаемым.
Американцы из фирм Delco Remy и GNB в 50-е годы реализовали так называемый кальциевый свинец, в результате чего на свет появились кальциевые аккумуляторы. Европейцы остановились на малосурьмянистом свинце (Baren, Varta, Bosch). Оба варианта обеспечивали стойкость к гидролизу при напряжении до 16 В, вода теперь практически не испарялась.
Малосурьмянистые и кальциевые аккумуляторы различаются лишь используемыми материалами. Их основные достоинства: неприхотливость и большая надежность по сравнению с классическими моделями, остаются одинаковыми. Соответственно особой разницы для покупателя между ними нет.
Следующим шагом развития стало появление гибридных моделей - это комбинация малосурьмянистого и кальциевого аккумуляторов. Отрицательные пластины делают из кальциевого свинца, а положительные из малосурьмянистого. Вызвано это тем, что у кальциевых аккумуляторов при длительной глубокой разрядке положительные пластины начинают покрываться сульфатом кальция, блокирующем электрохимические реакции. Данный процесс является необратимым, что приводит к порче батареи.
В конце 90-х годов начинается производство аккумуляторов с токоотводами из свинцово-кальциевого сплава с многокомпонентными добавками, в том числе и серебра, что позволило серьезно уменьшить потери емкости при глубоком разряде. Расход воды у них так мал, что конструкторы убирают заливные пробки, тем самым делая АКБ полностью необслуживаемыми.
Это стало возможным благодаря развитию технологий как производителей аккумуляторов, так и автомобильного электрооборудования. Ведь для стабильной и долговременной работы полностью необслуживаемой аккумуляторной батареи (без отверстий для доливки воды) необходимо обеспечить стабильное зарядное напряжение, что сведет к минимуму разложение воды при заряде аккумулятора. Но с другой стороны, степень заряженности аккумуляторной батареи должна быть достаточной для безотказной работы электрооборудования. Одновременное соблюдение этих двух условий стало возможно благодаря созданию интегральных рэле-регуляторов напряжения, стабильно поддерживающих зарядное напряжение (с точностью 0,1В).
Герметизированные АКБ (гелевые и AGM-батареи)
Их также относят к необслуживаемым автомобильным аккумуляторам. В качестве загустителя для создания гелеобразного электролита применяют силикагель, аллюмогель и другие вещества. При пропитке серной кислотой они образуют тиксотропный гель (консистенция похожа на воск).В Absorbed Glass Mat (AGM)-батареях кислотным электролитом пропитывается специальное стекловолокно, находящееся между пластинами электродов. Цены на АКБ AGM примерно соответствуют стоимости гелевых аккумуляторов.
Преимущество герметизированных батарей состоит в том, что такие аккумуляторы могут выдержать сильный разряд (до 100%), большее число циклов заряда/разряда (относительно традиционных акб), электролит не нужно доливать, саморазряд очень низкий, возможность работы в любом положении.
Гелевые и AGM аккумуляторы являются герметизированными, но не являются герметичными как, например, никель-кадмиевые герметичные аккумуляторы. Во всех свинцовых герметизированных аккумуляторах есть предохранительный клапан. Он служит для того, чтобы корпус не разорвало давлением изнутри. Дело в том, что выделение водорода на отрицательном электроде в процессе заряда, особенно на завершающей стадии, полностью подавить невозможно. Избыток водорода вызывает увеличение давления внутри аккумулятора, для сбрасывания которого и служит клапан.
Нормальная эксплуатация герметизированных свинцовых автомобильных аккумуляторов возможна только при точном поддержании зарядного напряжения. Его величина зависит от рекомендаций производителя (ориентировочно для гелеобразных 14,35В, а для адсорбированных 14,4В). В случае превышения этих пороговых значений всего на 0,05В скорость газовыделения становится так велика, что ведет к нарушению контакта активной массы электродов с электролитом, а также к высыханию аккумулятора, в результате чего батарея "умирает".
Жесткие ограничения величины зарядного напряжения вместе с высокой стоимостью герметизированных АКБ в сравнении с необслуживаемыми, привели к их малой распространенности, не смотря на очевидные преимущества.
