Долговечные гелевые аккумуляторы Exide

Несмотря на появление новейших типов аккумуляторов, вроде литий-ионных, традиционный свинцово-кислотный не сдает позиций. Разработка середины позапрошлого века, как ни странно, сегодня считается технологией будущего. Недостаток (с которым в большинстве случаев можно смириться) у таких батарей только один – ​большой удельный вес. В остальном – ​сплошные достоинства. Свинца в земной коре довольно много, добывать его нетрудно. Металл, что пошел на производство аккумуляторов (а это большая часть мировой добычи свинца), не расходуется безвозвратно, как использованный в сердечниках пуль, а возвращается в производство спустя несколько лет – ​вторичным сырьем. Процесс переработки отслуживших свое батарей автоматизирован и недорог. Электролит сливают и нейтрализуют известью, получая строительный гипс. Затем батареи дробят, а получившуюся массу мелких обломков разделяют на свинец и пластик, также находящий полезное вторичное применение. Объем неперерабатываемых отходов, подлежащих захоронению, составляет лишь мизерную часть массы утилизированной батареи. В эксплуатации современные необслуживаемые аккумуляторы абсолютно экологичны – ​ни тяжелые металлы, ни пары серной кислоты пределов корпуса не покидают.
Наряду с традиционными свинцовыми аккумуляторами, в которых жидкий раствор серной кислоты просто залит в пространство между пластинами, в последние годы широко распространились батареи, сделанные по технологиям AGM (с пропитанными электролитом стеклотканевыми матами) и GEL, в которых электролит загущен силикагелем, то есть химически нейтральным адсорбентом на основе кремниевых кислот. Один из ведущих разработчиков новейших гелевых аккумуляторов – ​американская компания Exide Technologies, основанная в 1888 году и поставляющая свою продукцию на сборочные конвейеры многих автомобильных фирм мира.
Интерес производителей автомобилей к гелевым батареям резко возрос с появлением экономящих топливо систем «Старт-стоп». При автоматическом выключении двигателя (чтобы не работал на холостом ходу при кратковременных остановках) вся нагрузка от многочисленных и довольно мощных электроприборов современного автомобиля ложится на аккумулятор, что со временем приводит к довольно глубокому его разряду. Количество циклов заряд-разряд у всех типов батарей ограничено, но у гелевых этот параметр в полтора два раза лучше, чем у AGM. Иными словами, при частых глубоких разрядах срок службы гелевого аккумулятора будет значительно выше, чем у прочих свинцово-кислотных.
Но если системой «старт-стоп» оборудуют преимущественно легковые автомобили, то у грузовиков есть свои специфические причины глубокого разряда батареи. Например, длительные стоянки с неработающим двигателем, но включенным автономным отопителем, потребляющим до 100 Ватт мощности от бортовой электросети. Есть у дальнобойщиков в кабинах и прочие электроприборы: кофеварки, телевизоры, ноутбуки и т.д. Гораздо более мощный потребитель энергии – ​гидростанция с электроприводом насоса, применяемая на развозных грузовиках с гидробортами. Если условия разгрузки требуют работы с выключенным двигателем шасси (то есть, в цивилизованном городе, где никто не позволит тарахтеть и дымить дизелем под окнами местных жителей), то после объезда нескольких торговых точек аккумулятор можно «посадить в ноль». При регулярных циклах глубокого разряда обычный или AGM аккумулятор может прослужить всего год-два, после чего просто перестанет принимать заряд и крутить стартер. После чего отправится на свалку. Стало быть, для таких условий работы надо выбирать именно гелевую батарею – ​она дороже процентов на двадцать, чем AGM, но прослужит гораздо дольше.
На российском рынке под маркой Exide предлагают пока всего одну, наиболее востребованную модель гелевого аккумулятора семейства Endurance+PRO для коммерческого транспорта. Ее обозначение – ​ED 2103, где 210 – ​емкость в ампер-часах, а 3 – ​указание на обратную полярность клемм – ​плюсовая слева. (Напомним, «грузовые» батареи при определении полярности ставят клеммами к себе.)

Размеры корпуса батареи ED 2103 – 518х242х276 мм, что по международному стандарту, а также нашему ГОСТ Р МЭК 95-4-93, соответствует типу D 6 (см. таблицы). А значит, в аккумуляторный отсек почти любого европейского крупнотоннажника пара таких батарей встает идеально. Клеммы соответствуют типу А – ​тоже по европейскому стандарту: плюсовая диаметром 19,5 мм (измеренному у основания конуса), минусовая – ​17,9 мм. И вообще, в батареях Exide, поступающих на российский рынок все европейское – ​даже выпускают их на заводе в немецком Бюдингене (земля Гессен). В продажу на рынок запчастей батареи ED 2103 впервые поступили в 2018 году, но нашим перевозчикам они хорошо известны с 2014 года, когда гелевые аккумуляторы Exide пошли на заводскую комплектацию грузовиков Scania и IVECO.

Важная особенность гелевых аккумуляторов – ​недопустимость заряда напряжением свыше 2,4 вольта на банку. Если батарее с жидким электролитом разложение воды не вредит – ​пузырьки водорода и кислорода свободно поднимаются на поверхность и выходят в атмосферу, то из геля газам выходить некуда. Обычная «заливная» АКБ при перезаряде просто «кипит» понемногу, вынуждая владельца машины чаще доливать в банки дистиллированную воду, а гелевая вспучивается и выходит из строя. Вот почему перед установкой ее на машину необходимо проверить напряжение бортовой сети при работающем двигателе. Для крупнотоннажного грузовика с двумя последовательно соединенными 12-вольтовыми батареями предельная величина выдаваемого генератором напряжения не должна превышать 28,8 вольта. Аккумуляторы традиционного типа, то есть обслуживаемые – ​с заливными отверстиями под крышками – ​компания Exide Technologies на российский рынок тоже поставляет. Это батареи семейства StrongPRO для средне-и крупнотоннажных грузовиков – ​три модели в корпусах типов D 4, D 5 и D 6 номинальной емкостью 140, 185 и 235 А.ч, соответственно.

По цене они гораздо доступнее гелевых и AGM той же емкости, а по долговечности вполне устраивают перевозчиков, которым не требуется часто включать электроприборы при неработающем двигателе. А таких – ​большинство. С парками самосвалов, автобетоносмесителей, развозных фургонов, автобусов и прочего автотранспорта. Разумеется, с прародителями в эбонитовом корпусе батареи Exide StrongPRO имеют мало общего – ​разве что химические реакции: образование сульфата свинца при разряде и серной кислоты при заряде. В остальном современные батареи гораздо более совершенны. В свинцовый сплав для изготовления электродов уже давно добавляют металлический кальций, что резко снижает потерю электролитом воды (батарея становится малообслуживаемой) и значительно замедляет саморазряд. С побочным негативным свойством таких батарей – ​расслоением электролита – ​разные производители борятся по своему. Например, компания Exide Technologies применяет самую надежную систему перемешивания электролита, не связанную с движением автомобиля – ​мелкими пузырьками газа, выделяющимися на отрицательных электродах. Для этого в их сплав добавлен запатентованый компонент Carbon Boost. Постоянное перемешивание электролита исключает коррозию нижней части пластин. Кроме того, плотность электролита (то есть концентрация серной кислоты растворе) в верхней части банок не снижается, а значит, емкость батареи сохраняется на номинальном уровне.
Еще одно запатентованное новшество в батареях Exide StrongPRO – ​стойкое к вибрациям крепление пластин полимерным расплавом по технологии HVR (High Vibration Resistant). Работая даже в жестких условиях (размещение в заднем свесе шасси, на автомобилях, эксплуатирующихся на разбитых дорогах), батарея не выйдет из строя преждевременно из-за осыпания пластин.
Но стоят ли все эти меры, предпринимаемые авторитетной фирмой, того, чтобы покупатель платил за батарею дороже, чем просят за аккумуляторы марок «второго эшелона»? Да, если перевозчику важна еще и надежность. А если водитель заночевал на обочине, а морозным утром стартер не провернул коленвал? Клиенты ждут груз, а не объяснения, что пришлось долго просить «прикурить».