Космические технологии
Активной массой положительного электрода автомобильной батареи служит двуокись свинца, отрицательного – чистый свинец, а электролитом – водный раствор серной кислоты. При разряде батареи активные массы преобразуются в сульфат свинца. Кислота активно расходуется и выделяются молекулы воды. При заряде происходит обратный процесс.
Решетки электродов, удерживающие активную массу, уже давно легируют 5,5–6,5% сурьмы и 0,1–0,2% мышьяка. Добавки улучшают технологичность литья, повышают твердость и коррозионную стойкость электродов. В то же время сурьма способствует повышенному расходу воды и снижению ЭДС батареи в процессе эксплуатации.
Дальнейшее развитие привело к снижению доли сурьмы до 2,5% и менее. Обслуживание малосурьмяных аккумуляторов стало менее хлопотным, увеличился срок их службы. Затем из отрицательных пластин сурьму вытеснил кальций. «Гибридные» АКБ стали требовать долива еще реже.
Применение кальция в положительных пластинах привело к появлению батарей, теоретически не требующих долива на протяжении всего срока эксплуатации. Однако они выходят из строя от глубоких разрядов. Чтобы повысить стойкость, в свинцово-кальциевый сплав положительных пластин стали добавлять серебро.
Гелевые аккумуляторы появились с началом освоения космоса. Гель, получающийся в результате добавления в серную кислоту двуокиси кремния, позволяет добиться полной герметичности батареи, так как все газовыделение происходит внутри пор в массе геля. Таким батареям нет равных по стойкости к глубоким разрядам, они намного долговечнее традиционных. Но распространения у автомобилистов гелевые аккумуляторы не получили по причине очень высоких требований к бортовому электрооборудованию и из-за резкого падения пускового тока на холоде.
Наиболее современная технология – AGM (Absorptive Glass Mat) – вновь вернулась к жидкой кислоте, но теперь электролит удерживается в порах сепаратора из ультратонких стеклянных волокон. Такая конструкция позволяет не только герметизировать корпус, но и сохранить работоспособность батареи даже в случае повреждений наружной оболочки. AGM-батареи нечувствительны к колебаниям температуры, очень стойки к глубоким разрядам, долговечны, виброустойчивы и могут работать хоть лежа на боку, но боятся перезаряда. По технологии AGM в настоящее время производятся как батареи с плоскими электродами, так и со спиральными. У последних лучшие характеристики токоотдачи и меньшее внутреннее сопротивление из-за большей рабочей поверхности пластин при тех же внешних габаритах батареи.
