Как стать автором
Обновить
2421.21
Рейтинг
RUVDS.com
VDS/VPS-хостинг. Скидка 10% по коду HABR10

Большой тест 6 автомобильных аккумуляторов иностранных брендов 2021. Часть 2: резервная ёмкость

Блог компании RUVDS.com Научно-популярное Энергия и элементы питания Автомобильные гаджеты Транспорт

Привет, Хабр! Что означает надпись 100 min на стартерной аккумуляторной батарее (АКБ)? Минимум 100 ампер реального пускового тока, 100 дней срока службы, или, может быть, 100 мин в значении неприятных скрытых особенностей, которые проявятся в процессе эксплуатации?

К счастью, это число означает всё-таки резервную ёмкость, — время, в течение которого аккумулятор сможет питать бортовую сеть при отказе генератора, тем самым, позволит куда-то доехать, вместо того, чтобы встать и ждать эвакуатора. Для практики эксплуатации автомобиля этот параметр гораздо более значим, чем ёмкость 20-часового разряда тремя амперами, которых не хватит ни на зажигание, ни на световые приборы, особенно необходимые для безопасности ночью и при слабой видимости. Но насколько заявленные 100 минут соответствует действительности? — Проверим на опыте!

Испытания шести кальциевых АКБ в корпусе L2: Topla Energy, Banner Power Bull, Ista 7 series, Mutlu SFB, Exide Excell и Varta Стандарт продолжаются.

В первой части теста мы исследовали ёмкость 20-часового разряда по ГОСТ, в итоге получили такую таблицу.



Также важнейшей характеристикой стартерного аккумулятора является, конечно же, ток холодной прокрутки — ТХП, который в России нормируется по международному стандарту EN.



После первого видео все аккумуляторные батареи были поставлены в режим хранения при напряжении 13.1 В, чтобы исключить саморазряд.



Взвесим аккумуляторы:

  • Topla Energy E60H 60 А*ч EN 600 А, производство 5 неделя 2021, 14.4 кг,
  • Banner Power Bull 62 A*ч EN 550 А, 17 неделя 2021, 15.2 кг,
  • Ista 7 series 6СТ-60А2 60 А*ч EN 600 А, 14 неделя 2021, 14.2 кг,
  • Mutlu SFB 60 60 А*ч EN 540 А, 25 марта 2021, 15.0 кг,
  • Exide Excell EB620 62 A*ч EN 540 А, март 2021, 14.0 кг,
  • Varta Стандарт L2-2 60 А*ч EN 520 A, март 2021, 15.2 кг.

Протестируем каждую АКБ нагрузочной вилкой 200 ампер Автоэлектрика Н-2001.



Просадка под нагрузочной вилкой снизилась по сравнению с прошлым разом только у АКБ Topla Energy E60H.



Испытаем аккумуляторы тестером Konnwei KW650.



Все аккумуляторы показали хорошие результаты. Показатель состояния здоровья SoH (state of health) ниже 100% только у Topla Energy E60H. При этом характеристики ТХП у этой АКБ поднялись в сравнении с предыдущим тестом и по вилке, и по тестеру, что может свидетельствовать о завершении формовки активных масс (АМ) в ходе контрольно-тренировочных циклов (КТЦ), либо о том, что батарея испытала саморазряд и сульфатацию при хранении. У этого аккумулятора как раз самый большой возраст по штампу даты выпуска.
Как видим, температура, срок хранения, долив дистиллированной воды, профиль заряда действительно влияют на параметры АКБ, и это влияние наглядно видно по показаниям приборов, — цифровых экспресс-тестеров, нагрузочных вилок, ареометров и рефрактометров, электронных нагрузок. Реальный эксперимент и сравнительный анализ его результатов подтверждают теоретические положения и опровергают мифы.


По этой таблице можно сделать несколько интересных выводов:

  • Аккумуляторы с наибольшим превышением измеренного тестером пускового тока над номинальным, (они же самые тяжёлые, наряду с Баннером,) — Mutlu SFB 60 и Varta Стандарт L2-2, — проявили тенденцию к снижению этого показателя. Это может означать, что производителем предусмотрен запас на деградацию АКБ в ходе эксплуатации. Так ли это, увидим далее.
  • Аккумуляторы с меньшей массой, (то есть, тонкими решётками), — Exide Excell EB620, Ista 7 series 6СТ-60А2 и Topla Energy E60H, — тяготеют к повышению тока холодной прокрутки по тестеру.

Приступаем к проверке резервной ёмкости. Ток разряда при таком испытании равен 25 ампер, напряжение окончания разряда 10.5 вольт под нагрузкой.

Чтобы преобразовать в тепло столь значительную мощность, воспользуемся модульной электронной нагрузкой Atorch DL24M. Каждый из четырёх разрядных модулей имеет мощность 150 Вт.



Нагрузка подключается по Bluetooth к смартфону или ПК. Управлять работой и наблюдать за результатами можно с помощью приложения.



Также имеется подключаемый шлейфом модуль дисплея с кнопками для управления, которым мы и воспользуемся.



С телефона можно наблюдать и за показаниями мультиметра с токоизмерительными клещами постоянного тока HoldPeak HP-570C-APP, тоже снабжённого Bluetooth и приложением.



Между мультиметром и нагрузкой наблюдаем разницу показаний в 30 милливольт. Запускаем разряд.



На электронной нагрузке установлено 25 ампер, клещи постоянного тока показывают 24.6. Температура в помещении 27.2 градуса Цельсия. При 20-часовых разрядах она также была в пределах 26-27 градусов.



Произвели разряды всех шести АКБ, ставим их на заряд. Смотрим таблицу результатов.



▍ Наихудший результат разряда током 25 ампер показала Ista 7 series 6СТ-60А2. Тем не менее, она справилась, выдав ровно положенные 100 минут.

▍ Победил опять Banner Power Bull, самый тяжёлый и дорогой из шести. Он выдержал 125 минут, что на четверть превосходит норму. Причём по удельной резервной ёмкости в ампер*часах на килограмм он также держит первенство.

АКБ полностью зарядились, простояли три дня под буферным напряжением 13.1 вольта, далее последовали двое суток отстоя. Снимем показания тестера.



В сравнении с предыдущей серией замеров, ток холодной прокрутки всех аккумуляторов, кроме Ista 7 series 6СТ-60А2, немного вырос, а у Exide Excell EB620 не изменился. Ista продолжает лидировать по удельному пусковому току и напряжению разомкнутой цепи.

У тяжёлых Mutlu SFB 60 и Varta Стандарт L2-2 пусковой ток, упавший в предыдущем замере, в этот раз возрос наиболее значительно из всех шести. Причём падение было менее одного процента, прирост — более чем на 1%. В целом, характеристики токоотдачи всех испытуемых аккумуляторов стабильны. И прибор Konnwei в очередной раз продемонстрировал повторяемость показаний.

▍ Выводы


Смотрим итоговую сводную таблицу. Жёлтым отмечены низкие показатели, индиго — высокие.



У относительно лёгкой Topla Energy E60H, ни ёмкость 20-часового разряда, ни ток холодной прокрутки не дотягивают до значений, заявленных в паспорте. Удельная 20-часовая ёмкость также низка, зато высоки удельные ТХП и резервная ёмкость. Само значение резервной ёмкости посередине итоговой таблицы, и на 14% превышает номинал.

А у самого лёгкого из шести Exide Excell EB620 всё наоборот. Второе место по фактической и первое по удельной ёмкости 20-часового разряда, а по резервной второе место с конца. Ток холодной прокрутки превышает паспортный менее чем на 1%.

Отметим, что на наклейке Exide Excell EB620 находится надпись, что эта АКБ не предназначена для применения в автомобилях с системой «Старт-стоп». (Как впрочем, и все традиционные стартерные АКБ, не являющиеся AGM, EFB или приближенными к EFB по устойчивости к долговременному PSoC, — partial state of charge, состоянию частичной заряженности, и повышенной глубине повседневного циклирования).

▍ Абсолютный чемпион по всем показателям, кроме удельного пускового тока, как уже отмечалось, Banner Power Bull, масса и цена которого также превышают остальные пять АКБ.

Ista 7 series 6СТ-60А2 подтвердила свой проигрыш во всём, кроме пусковых характеристик и низкой цены. Она явно предназначена для старых автомобилей с малым числом потребителей электроэнергии и при этом высоким током, требуемым безредукторным стартером. Все результаты испытаний свидетельствуют о тонких пластинах, потому надёжность и долговечность этого аккумулятора вряд ли будут высокими.

Прекрасные параметры по всем тестам при невысокой цене у Mutlu SFB 60. Цена Varta Стандарт L2-2 ещё ниже, при этом показатель резервной ёмкости на втором месте после Баннера. Эти аккумуляторы можно особенно рекомендовать к приобретению.

  • Высокий пусковой ток при низкой ёмкости и наоборот — это понятно: разное соотношение количества активных масс и их рабочей площади. У Баннера самые толстые пластины, у Исты самые тонкие. Но почему соотношение ёмкости разряда тремя амперами, то есть, током 5% ёмкости, и 25 амперами, т.е. 42%, разное для разных АКБ?
  • Дело в том, что на количество электричества, измеряемое в кулонах и ампер*часах, (1 А*ч = 3600 Кл), отдаваемое полностью заряженным аккумулятором до касания под нагрузкой 10.5 вольт, влияет не только падение напряжения на внутреннем сопротивлении и количество могущих участвовать в реакции Гладстона-Трайба веществ, но и доступность этих веществ в зоне токообразующей реакции, а также электродвижущая сила поляризации, которая при разряде вычитается из ЭДС свинцово-кислотной электрохимической ячейки.
  • А на поляризацию, её кинетику, поступление кислоты к активным массам и отток от них воды при разряде влияют технологические особенности аккумулятора, определяющие его физико-химические свойства. Материал и структура сепараторов, добавки в несуще-токоведущий сплав и активные массы, возможные присадки в электролит, общее количество в нём кислоты и воды, и, конечно же, конструкция пластин и плотность их упаковки, — всё это влияет на ёмкость, токоотдачу и кинетику процессов.
  • Чем лучше конструкция аккумулятора «успевает» за скоростью реакции 25 кулон в секунду, т.е. 25 ампер, (зная формулу Гладстона-Трайба, при желании можно пересчитать в количество вещества в молях), и чем ниже внутреннее сопротивление и ЭДС поляризации, тем выше будет полезная отдаваемая резервная ёмкость. И для 20-часового разряда 60 А*ч АКБ то же самое, только «поспевать» надо за всего-навсего тремя кулонами в секунду, что почти на порядок ниже.
  • Для повышения «тяговых» свойств, — способности отдавать достойную ёмкость при разряде значительным током в течение времени порядка двух часов, — которые требуются от современных стартерных батарей, и выражаются в резервной ёмкости, производители применяют технологии и особенности, присущие тяговым АКБ. К таковым относятся толстые пластины Баннера, стекломаты в EFB, кремнезёмные, асбестовые и углеродные, в том числе, графеновые добавки в активные массы, повышенная плотность заливаемого электролита. Разные производители используют разные комбинации технологических решений, отсюда многообразие характеристик АКБ, проявляющихся в тестах и эксплуатации.

Следующий большой тест шести отечественных АКБ в том же корпусе L2 уже стартовал, далее планируются испытания «азиатских» аккумуляторов.

Статья написана в сотрудничестве с автором экспериментов и видео — Аккумуляторщиком Виктором VECTOR.

Теги: аккумуляторыаккумуляторные батареиавтомобильный аккумуляторсвинцово-кислотные аккумуляторыruvds_статьи
Хабы: Блог компании RUVDS.com Научно-популярное Энергия и элементы питания Автомобильные гаджеты Транспорт
Всего голосов 35: ↑34 и ↓1 +33
Комментарии 13
Комментарии Комментарии 13

Похожие публикации

Лучшие публикации за сутки

Информация

Дата основания
Местоположение
Россия
Сайт
ruvds.com
Численность
11–30 человек
Дата регистрации
Представитель
ruvds

Блог на Хабре