Привет, Хабр! Испытания пяти аккумуляторных батарей для автомобилей азиатского производства продолжаются.
- Furukawa Battery Super Nova 55D23L,
- Panasonic (Yuasa) N-75D23L/JE,
- Solite 85D23L,
- Mazda (Exide) PE1T-18-520 9B,
- Exide Premium EA654.
Сегодня будем измерять резервную ёмкость.
О результатах входного контроля этих пяти аккумуляторов после их приобретения можно прочитать здесь.
После первого контрольно-тренировочного 20-часового разряда с измерением фактической ёмкости по ГОСТ АКБ были полностью заряжены и находились больше недели в режиме хранения.
Применяемое в данных тестах зарядное устройство Бережок-V1 производства OOO «НПП «Орион» в автоматическом режиме не держит аккумуляторы под постоянным буферным напряжением, а осуществляет периодический подзаряд адаптивными импульсами тока. Однако можно установить и буферное напряжение, переведя устройство в ручной режим.
Далее аккумуляторы были отключены от зарядных устройств и отстаивались в течение суток. Это делается для того, чтобы устранить поляризацию двойного электрического слоя, а также поляризацию, обусловленную пространственным расположением носителей заряда — ионов в электролите аккумулятора.
Поляризация и расслоение электролита приводят к аномалиям термодинамической электродвижущей силы химического источника тока и искажают результаты измерений. Поэтому перед испытаниями аккумуляторам дают отстояться после заряда.
Температура в помещении 26.1 градуса Цельсия. Проверим аккумуляторы нагрузочной вилкой.
▍ Приборы для испытания аккумуляторов
Нагрузочная вилка — прибор, состоящий из вольтметра и мощного резистора, выполненного из металлической ленты. Сначала измеряется напряжение разомкнутой цепи — НРЦ аккумуляторной батареи, представляющее собой её электродвижущую силу (ЭДС) без нагрузки.
Затем на несколько секунд подключается нагрузочное сопротивление, имитирующее стартер автомобиля, и измеряется напряжение под нагрузкой, равное ЭДС АКБ минус сумма ЭДС поляризации разрядным током и падения напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора. По результатам измерения делается вывод о способности АКБ запустить двигатель.
- Furukawa Battery Super Nova 55D23L — напряжение разомкнутой цепи 12.90 В, просадка под нагрузкой 200 ампер до 10.15 В.
- Panasonic (Yuasa) N-75D23L/JE — НРЦ 12.89 В, под нагрузкой 10.02 В.
- Solite 85D23L — НРЦ 13.04 В, под нагрузкой 10.41 В.
- Mazda (Exide) PE1T-18-520 9B — НРЦ 12.87 В, под нагрузкой 10.42 В.
- Exide Premium EA654 — НРЦ 12.97 В, под нагрузкой 10.34 В.
Далее воспользуемся карманным тестером Konnwei KW650, который «умеет» измерять эксплуатационные параметры 12-вольтовых и 6-вольтовых стартерных аккумуляторных батарей.
Чтобы адекватно оценивать аккумулятор своего автомобиля при покупке, эксплуатации и принятии решения об утилизации, совсем необязательно приобретать относительно дорогой прибор с цветным экраном и подключением к ПК. Ничуть не хуже работают более доступные изделия этой фирмы.
Konnwei KW208 с чёрно-белым экраном для 12-вольтовых АКБ. В отличие от более продвинутых моделей, не умеет подключаться к компьютеру по USB. Но тоже запоминает графики пульсаций напряжения, которые можно посмотреть на 2.4-дюймовом экране. Весьма наглядно, особенно с учётом того, что уровни напряжения и пульсаций индицирует в числовом виде.
Konnwei BK100 совсем без экрана, подключающийся к мобильному телефону по Bluetooth, для 12- и 6-вольтовых батарей. Можно разместить прибор под капотом, а управлять им и смотреть результаты из салона. Это особенно удобно при проверке запуска двигателя и зарядки АКБ, когда надо запускать и останавливать двигатель, нажимать педаль акселератора. При этом гаджет руководит действиями человека.
Konnwei BK200 — то же, что BK100, но способен работать с 6, 12 и 24-вольтовыми аккумуляторами. Потому чуть дороже.
Результаты тестирования представлены в таблице.
Сравним с двумя предыдущими тестированиями. Видно, что контрольно-тренировочный цикл дал прирост тока холодной прокрутки, а за время хранения в режиме подзаряда он практически не изменился.
Прирост ТХП на 0.4% у АКБ Panasonic (Yuasa) N-75D23L/JE намекает на подтверждение подозрения о недоформованных пластинах, но недостаточен для того, чтобы сделать вывод.
▍ Теперь к делу!
Приступаем к собственно тесту резервной ёмкости. Этот параметр автомобильной аккумуляторной батареи означает, сколько времени она сможет питать жизненно важное электрооборудование автомобиля, (систему зажигания и подачи топлива, световые приборы, бортовой компьютер, антиблокировочную систему тормозов, гидроэлектроусилитель руля), в случае неисправности генератора.
То есть, сможет ли автомобиль доехать до места безопасной стоянки, сервисного центра или гаража, либо придётся вызывать эвакуатор (находясь ночью в метель на заснеженной трассе с престарелой бабушкой и маленьким внуком).
Чтобы определить резервную ёмкость, следует разряжать полностью заряженный аккумулятор стабилизированным током 25 ампер до напряжения на клеммах 10.5 вольт под нагрузкой.
25 А * 13 В = 325 Вт. Такую тепловую мощность способно рассеивать далеко не каждое разрядное устройство. Мы воспользуемся модульной электронной нагрузкой Atorch DL24M. Четыре модуля в совокупности перерабатывают в тепло электрическую мощность до 600 ватт.
Подробнее об этом приборе можно прочитать в статье про большой тест 6 импортных автомобильных аккумуляторов 2021 года. На сегодня Atorch DL24M недоступен для заказа, как и 600-ваттная электронная нагрузка в корпусе, рассчитанная на разрядные токи до 40 ампер.
Можно заказать новую версию DL24MP-150W, но сегодня предлагается только комплект из цветного дисплея и одного силового модуля в двух вариантах: со стеклотекстолитовой панелью для крепления дисплея и без неё.
Ожидаем завоза 600-ваттных нагрузок в сборе и обновлённых 150-ваттных модулей. Не знаю, с чем связаны перебои поставок: с дефицитом микроконтроллеров, высоким спросом на товары аккумуляторной тематики в зимний период, или тем и другим.
Итак, ставим аккумуляторы на разряд. Такой режим разряда очень близок к тяговому двухчасовому, согласно которому нормируется ёмкость тяговых аккумуляторных ячеек и батарей, в отличие от стартерных.
Которые до недавнего времени маркировались ёмкостью 20-часового разряда, а теперь на корпусах многих из них печатают и значение резервной ёмкости. Новое электрооборудование новых автомобилей требует новых подходов и технических требований к стартерным аккумуляторам.
Пошёл разряд. Напряжение на клеммах сначала проседает, потом немного поднимается. Это связано с зависимостью удельного сопротивления электролита, — раствора серной кислоты в дистиллированной воде, — от процентного соотношения этих двух компонентов.
Изменяется внутреннее сопротивление аккумулятора, соответственно, изменяется и падение напряжения на этом сопротивлении под разрядным током, который в данном случае значительный.
В связи с этим техническим фактом имеется и ловушка для пользователей аккумуляторов: на недозаряженном аккумуляторе тестер покажет более низкое внутреннее сопротивление и более высокий пусковой ток, чем на полностью заряженном. Но умный тестер, такой, как Konnwei, скорректирует показания с учётом уровня заряда, либо напишет, что следует зарядить АКБ и повторить тест.
В ходе работы с тестерами АКБ старых модификаций у многих возникло ошибочное мнение о том, что полный заряд с перемешиванием электролита, будто бы, портит аккумуляторы. Этого мнения одно время придерживались некоторые производители зарядных устройств. Однако постепенно, будто бы сговорившись, добавили своим ЗУ «высоковольтные» режимы. «Сговорились», разумеется, не они, и не производители свинцово-кислотных АКБ, а объективные физические и химические свойства возобновляемых источников тока.
▍ Зарядные устройства
И «Кулоны» от BALSAT, и «Бережки» от «Ориона», (обе компании расположены в Санкт-Петербурге), которыми мы чаще всего пользуемся в воронежском аккумуляторном центре «Вектор», выдают достаточное напряжение для полной зарядки любого 12-вольтового свинцового аккумулятора, что подтверждается лабораторными испытаниями и успешной эксплуатацией заряженных ими АКБ.
Жаль, что Кулон-912 с записью логов напряжения и тока на SD-карту, подключением к компьютеру, смартфону или планшету и возможностью удалённого управления по wi-fi снят с производства. Новый Кулон-820 с SD-карты только обновляет прошивку, а записывать логи пока «не умеет».
▍ Результаты испытания
Тем временем завершился разряд первого аккумулятора. На экране дисплея видим установленное напряжение завершения разряда, энергию, переданную аккумулятором нагрузке в ватт*часах с точностью до десятых, и электрическую ёмкость с точностью до миллиампер*часа. А самое главное, интересующее нас время разряда.
Занесём полученные результаты в сводную таблицу.
Сравним с данными 20-часового разряда из предыдущей статьи.
Абсолютным проигравшим по всем параметрам, включая удельные на единицу массы, во всех испытаниях, оказался дорогой и лёгкий Panasonic (Yuasa) N-75D23L/JE.
Абсолютный победитель по ёмкости, резервной и 20 часового разряда, в том числе удельной на единицу массы, — самый тяжёлый и относительно недорогой Exide Premium EA654. По току холодной прокрутки, внутреннему сопротивлению у него второе место.
Первое место по пусковому току и нагрузочной вилке у самой тяжёлой и дорогой АКБ производства того же концерна Эксайд, — Mazda PE1T-18-520 9B. Напоминаю, что это единственный среди пяти испытуемых аккумулятор, предназначенный для системы «старт-стоп».
И неожиданно первое место по нагрузочной вилке занял ещё один претендент, — самая лёгкая и дешёвая батарея Solite 85D23L! Что неудивительно, так как изготовлена она в традициях классических стартерных батарей с недолговечными тонкими пластинами. Потому по резервной ёмкости у неё предпоследнее место. Но не по ёмкости 20-часового разряда, где она плетётся в хвосте.
Почему Солайт проиграл Панасонику 20-часовой разряд, и при этом выиграл 2-часовой? — Потому что Solite лучше держит нагрузку, имеет меньшее внутреннее сопротивление, а, соответственно, и меньшую просадку под значительным, «тяговым» разрядным током.
То есть, финишной черты в 10.5 вольт он достигает позже. А кто позже, тот победил, совсем как на соревнованиях юных велосипедистов по медленной езде. (Во время которой трудно держать равновесие). Напишите в комментариях, какие школьные и пионерские спортивные соревнования вы помните. Будет интересно.
Тем не менее, глубокие «тяговые» разряды быстро убьют олдскульный высокотоковый стартерный аккумулятор посредством коррозии и коробления тонких пластин. Такие АКБ «не любят» циклирования. Им сильно вредит и недозаряд (то есть, сульфатация и деформация пластин), и перезаряд, окисляющий положительные решётки и превращающий свинец отрицательных в непрочный губчатый, создающий наросты, приводящие к КЗ при малом расстоянии между многочисленными тонкими пластинами.
Потому вероятна значительно большая долговечность остальных трёх соперников, по сравнению с Solite 85D23L. Panasonic (Yuasa) N-75D23L/JE пока под вопросом. Нужно смотреть параметры в динамике.
В то время Furukawa Battery Super Nova 55D23L, цена которой лишь чуть выше, чем у Solite, показала себя твёрдым, сбалансированным середнячком. В малобюджетном сегменте сегодняшнего соревнования она — фаворит.
Ставим аккумуляторы на заряд. (Если не хотим их гибели: в сильно разряженном состоянии растворенные в электролите сульфаты выпадут в труднорастворимый осадок, пластины покоробятся, а при температуре ниже нуля по Цельсию электролит вообще замёрзнет).
После полного заряда и двух суток отстоя измерим плотность электролита. Рефрактометр с автоматической компенсацией температуры, посредством которого это можно удобно сделать, продаётся на Алиэкспресс. Кроме кислотного электролита, он «умеет измерять» тосол-антифриз и незамерзающую жидкость для стеклоомывателя.
- Furukawa Battery Super Nova 55D23L — 1.29 грамма на кубический сантиметр,
- Panasonic (Yuasa) N-75D23L/JE — 1.28,
- Solite 85D23L — 1.31,
- Mazda (Exide) PE1T-18-520 9B — 1.28.
Как видим, аккумуляторы полностью заряжены. У Exide Premium EA654 нет доступа к пробкам банок.
Теперь повторим проверку тестером Konnwei KW600.
Итак, двум увесистым Эксайдам «тяговый» разряд пошёл только на пользу. Произошла тренировка батарей, что выражается в повышении тока холодной прокрутки. Чего и следовало ожидать, потому что это стартерные аккумуляторы, имеющие некоторые свойства тяговых, а именно, прочные массивные пластины и продвинутые сепараторы.
Хороший прирост пускового тока произошёл, на удивление, и у Solite, что неожиданно добавило плюсов к впечатлению от этой дешёвой и лёгкой батареи.
На 2.2 процента упал и без того низкий ТХП дорогой Panasonic (Yuasa). Похоже, предположения о запасе надёжности и недоформованности активных масс не подтверждаются. Этот аккумулятор просто хуже четырёх остальных. Возможно, ради экологической чистоты использовано недостаточно очищенное вторичное сырьё.
Здоровье планеты, конечно, неизмеримо важнее моего маленького и малозначимого в контексте истории автомобиля, но переплачивать за откровенно плохой аккумулятор не хочется. Тем более, что низкий срок службы — это не экологично.
И наконец, на полпроцента упал пусковой ток АКБ Furukawa Battery Super Nova. Это слишком мало для того, чтобы делать выводы.
У этой АКБ относительно высокая удельная ёмкость 20-часового разряда на единицу массы и относительно низкие удельная резервная ёмкость и удельная электрическая проводимость. Что говорит о толстых активных массах с менее продвинутыми волокнистыми механическими добавками, чем у Эксайдов.
Покупать её или нет, решайте сами. Я лучше куплю Эксайд. Он не подведёт, если не допускать хронического прогрессирующего разряда с последующим замерзанием электролита. В любом случае следует своевременно контролировать состояние аккумулятора вашего автомобиля.
Далее будет ещё один, очень интересный тест этих пяти АКБ. Потому оставайтесь на связи!
Опытные данные для статьи предоставлены автором экспериментов и видео — Аккумуляторщиком Виктором VECTOR.
Играй в нашу новую игру прямо в Telegram!
