Данная статья, должна была быть первой, в рассказе про аккумуляторы, но поскольку я ее очень тщательно писал, как получилось так получилось. Сначала вышел материал про кальциевый аккумулятор. После него сразу посыпались просьбы, рассказать, а какие вообще бывают акумы). Давайте сначала обратимся к определению, что это за устройство в принципе? АккумулЯтор (латинское accumulator– собиратель). Прибор, заряженный электричеством и служащий источником электрического тока или вообще прибор для накопления энергии. Такое определение нам дает русский толковый словарь Ушакова Д.Н.
Легкое отступление. Мной написано более двухсот технических статей, поэтому, когда тема достаточно предметна, я стремлюсь подать инфу на начальном техническом уровне. Если статья обзорного плана, то на научно-популярном, где многие понятия я упрощаю, чтобы было интересно прочитать и понять не только технарям, но и врачу, учителю или просто начинающему автолюбителю.
Давайте разделим аккумуляторы в зависимости от конструкции и активных элементов, заодно и эволюцию отследим.
Свинцовые
1 группа. Это свинцовые аккумуляторы с жидким электролитом. По международной классификации WET (мокрый). Положительные и отрицательные пластины легированы сурьмой, серебром, кальцием. В эту же группу относим так называемые гибридные акумы, где один электрод может быть свинцовым, а другом с добавкой кальция. До сих пор не понимаю, почему их иногда выносят в отдельную структуру.
Плюсы данной группы. Откатанность конструкции и технологии изготовления, как следствие цена. Малая потеря электролита в кальциевых аккумуляторах. Большие пусковые токи. Самый дешевый вариант на день сегодняшний.
Минусы. Плохо переносят сильные отрицательные температуры. Теряют свою емкость, при глубоких разрядах, даже при правильном восстановлении.
Про загадочные буквы EFB. Enhanced Flooded Battery. Яндекс дает нам следующий перевод – усовершенствованная затопленная батарея)). Данная трактовка совершенно не отражает чем же эти акумы лучше своих собратьев, без этой наклейки. Это не другая группа, это все тот акум первой группы. Мое мнение, это усиленный вариант кислотного аккумулятора. По заявлениям некоторых производителей данная технология предполагает утолщение пластин, армирующий слой, препятствующий осыпанию активной массы. Некоторые производители заявляют, что пластины помещены в специальные «сетки», на которых осаживается сульфат свинца (та самая губительная сульфатация). Данные акумы очень часто, стоят на машинах, идущих с конвейера с системой старт-стоп. Разница по цене, со своими рядовыми собратьями иногда доходит до 25%. Наши производители, данную технологию освоили. Мое мнение, что, если Вы используете автомобиль или с системой старт-стоп или для коротких поездок, или допустим курьерская доставка, можно поставить EFB аккумулятор. Но глядите на цену, если она отличается от AGMакума, не более 10%, то лучше брать последний, ибо это уже другой класс батарей.
Гелевые
2 группа. Гелевые аккумуляторы. По международной классификации GEL. Наверное, само название данной группы, дает нам намек, что жидкий электролит, находится в данных акумах в виде геля. Нашли свое применение как тяговые и накопительные. Их сфера — это автономное освещение, отопление, системы бесперебойного питания. В общем везде где не предполагаются сильные токи, как разряда, так и заряда. Распространения в авто не получили от слова совсем, в силу вышеозначенных предпосылок. Учитывая современные тенденции и более свежие технологии, считаю эту группу вымирающими динозаврами.
AGM
3 группа. Переходим к самому интересному и вкусному)). AGM аккумуляторы - Absorbent Glass Mat. Перевод: влагопоглощающие стеклянные маты. Самое главное отличие от предыдущих групп, жидкого электролита нет совсем. А что тогда внутри? Если по-простому, представьте следующую картину на кухне. Хозяйка печет тоненький блинчик, смазывает его вареньем, кладет на него второй блинчик, и сворачивает данную конструкцию в рулетик. Вот примерно так выглядит одна банка аккумулятора AGM)). Где блинчики — это свинцовые пластины, а варенье — это синтетический материал, пропитанный электролитом. Есть также и классическая конструкция, где электроды плоские. Плюс данной группы, это большие токи, не боится глубоких разрядов, можно транспортировать и эксплуатировать не только в горизонтальном положении. Главный плюс, гораздо большее количество зарядно-разрядных циклов, по сравнению с предыдущими группами. Не боятся морозов. Минус данных акумов, это масса и до недавнего времени их цена. Но как часто бывает, новые технологии (литиевые), заставили производителей и продавцов AGM, поумерить аппетит и сбросить цену. На лето 2025 года, я готов предложить своим клиентам акум емкостью 65Ач, с пусковым током 680А, Южнокорейского производства за 13500 рублей.
Литиевые
4 группа. Литиевые аккумуляторы. Для этих аккумуляторов, это очень общее название. Существует 6 подгрупп.
· Литий кобальтовые. Катод - LiCoO2 – LCO
· Литий железо фосфатные. Катод – LiFePo4 – LFP
· Литий никель марганец кобальт оксидные LiNiMnCoO2 – NMC
· Литий никель кобальт алюминий оксидные. Катод LiNiCoAlO2 – NCA
· Литий марганец оксидные. Катод - LiMn2O4 – LMO
· Литий титанат оксидные. LTO
Все подгруппы я рассматривать не буду, вкратце только о двух подгруппах, которые максимально близки к использованию в авто. Это литий-железо-фосфатные (в дальнейшем LFP акум). Сразу сказу, то что я напишу про эти акумы, это выдержки из бюллетеней китайской фирмы LitJet, которая на сегодняшний день, в этой области, покрыла всех остальных как слон мартышку. Данная группа относится к «сухим» акумам и очень похожа конструктивно на AGM. Есть анод, есть катод, есть сепаратор, пропитанный солями лития. Как видно из приведенного выше списка, основная хитрость заключается в катоде. Не буду сильно углубляться в конструкцию, поговорим о плюсах и минусах. Самые популярные на сегодняшний день акумы для авто, это литий железо фосфатные, LiFePo4 или LFP. Первым плюсом является ток разряда, которые превышают кислотные по этому показателю больше чем в два раза. Второй плюс — это ресурс и количество зарядно-разрядных циклов, выше чем у кислотника в несколько раз. Совсем недавно китайцы изобрели «вакцину» для литиевых акумов и сказали, что подняли число ЗРЦ с 2000 до 11000, да еще и подняли вместе с этим остаточную емкость. Третий плюс — это масса и габариты этих батареек. Если поставить рядом кислотник и LFP, одинаковой емкости, последний будет смотреться мультяшечным. А теперь про минусы. Данные акумы, это не просто коробочка с двумя выводами, это целый отдельный узел, где могут присутствовать: ЖК индикатор, модуль WiFi и в обязательном порядке плата BMS. (Почему-то вспоминается анекдот про суперкомфортабельный авиалайнер. Командир говорит по трансляции: на борту находится сауна, теннисный корт, бассейн, ресторан. Пауза и тяжелый вздох. И вот теперь мы со всей этой фигней попробуем взлететь). Эта принцесса на горошине боится, как недозаряда, так и перезаряда, а плата BMS является чем-то похожей на материнскую плату домашнего компа, которая контролирует как входное напряжение, так и величину заряда и разряда каждой банки, при этом она может отключить и блокировать акум от внешней энергии, если ей что-то не нравится. Второй минус данных акумов это плохая работа при отрицательных температурах, а вернее зарядка. Отдавать энергию данный акум способен до -30 градусов, а вот принимать заряд начиная от нуля и выше. Ограничение чисто химическое, ну не хотят ионы лития, бегать на морозе)). Ну и третий это цена. На лето 2025 года, акум емкостью 60Ач, от брендового производителя стоит минимум 40-60 тысяч. Немножко меда, я все-таки добавлю. Та самая фирма LitJet в новостях написала, что выпустила серию акумов для авто, которые защищены от недозарядов и перезарядов, а также избавлены от незарядки при минусовых температурах. В конструкцию акума добавлены специальные нагревательные пластины. При запуске двигателя, плата BMS сначала пускает электричество на их нагрев, а после уже переключает акум в режим заряда. Чего-то я опять про суперлайнер вспомнил)).
Литий титанат оксидная подгруппа. LTO. Плюсы. Рекордное количество ЗРЦ, около 20 000. Температурный диапазон от -50 до +60 градусов. Минимальное внутреннее сопротивление сборки, сотые доли Ома, как следствие огромные пусковые токи, доходящие до 1000А. Не боится глубоких разрядов. Малые масса и габариты сборки. Очень быстрый заряд. КПД около 98%. Маленький минус — это нестандартное напряжение одной банки – 2,4в. Самый большой плюс на мой взгляд, это модульность конструкции. Закоротила у вас одна банка на кислотнике, несем акум на помойку. А тут мы меняем один цилиндр и едем дальше. Большой минус только один – цена. Но тут можно пойти двумя путями. Можно купить готовую сборку, в стандартном корпусе. В интернете 40Ач акум стоит 38 тысяч, а 60Ач около 55 тыс. А можно собрать себе батарейку самому, что-то типа LTO для чайников. Для этого можно отдельно купить нужное количество банок, балансировочную плату, соединители, и выходные клеммы, чтобы ничего не переделывать на вашем авто. Собрать на сегодняшний день, 40Ач сборку из хороших китайских комплектующих, можно попробовать 20-25 тысяч рублей.
Натриевые
5 группа. Натрий –ионные аккумуляторы. По международной классификации Sodium-ion. Na-ion. По конструкции фактически литий железо фосфатные акумы. Только дорогостоящий литий заменен на натрий. А его стоимость примерно в 50 раз ниже. Долгое время не могли справиться с работой на морозе, но в 2021-22 году, китайский производитель CATL решил этот вопрос. Плюсы: малые потери емкости на морозе, не подвержены термическому разгону, разрядка до нуля без последствий (как следствие безопасная транспортировка), почти нет эффекта памяти, очень быстрая зарядка и большие токи разряда. Минусы: на сегодняшний день большие габариты и масса, чем у литий железо фосфатных, ценообразование. Средняя цена по РФ за 60Ач натриевый акум, 20-25 тысяч рублей. В составе акума все та же балансировочная плата, как «лишняя электроника».
Мои выводы
Я отвечу на самый частый вопрос: что посоветуете? А, наверное, все зависит от кошелька. Если у вас «бюджет ограничен», то поставить кальциевый кислотник, если катаетесь не только до работы и магазина, а тем более зимой – AGM. Ну а если финансы позволяют или живете в «курортных местах» нашей родины, то я бы собрал литий титановую сборку. Думаю, что в ближайшие год-два ситуация сильно изменится и одно из первых мест займут натриевые акумы, даже сейчас их цена падает чуть ли не каждый месяц. Ну и обидный, но честный момент, в этот поезд «мы» уже не успели. Про наши AGM технологии, я еще слышал…..а вот далее пока ничего. Немножко радует только одно, что почти все ведущие аккумуляторные бренды, заказывают продукцию на китайских заводах, за редким исключением. По всем группам, которые я назвал, лидирует та или иная фирма из КНР.