Как стать автором
Обновить
2658.05
RUVDS.com
VDS/VPS-хостинг. Скидка 15% по коду HABR15

Большой тест 6 автомобильных аккумуляторов иностранных брендов 2021. Часть 1: заряд и 20-часовой разряд

Время на прочтение 8 мин
Количество просмотров 55K

Привет, Хабр! Сегодня испытаниям подвергнутся 6 стартерных аккумуляторных батарей (АКБ) в корпусе L2: Topla Energy Banner Power Bull Ista 7 series Mutlu SFB Exide Excell и Varta Стандарт. Все они произведены по современной Ca/Ca технологии.

Открытый доступ к пробкам имеется только у двух из шести, потому заодно разберёмся, по каким критериям определить, полностью ли заряжен необслуживаемый (MF, SMF) аккумулятор без доступа к электролиту, каковых сейчас на рынке большинство. А также проверим повторяемость показаний экспресс-тестера Konnwei, в которых сомневаются некоторые блогеры.


Заявленные ёмкости этих АКБ немного, а токи холодной прокрутки (ТХП) довольно значительно различаются:

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

Начнём с входного контроля параметров аккумуляторов тестером Konnwei KW650.



Получается такая таблица:



АКБ Topla Energy снабжена пробками для доступа к электролиту. Воспользуемся этим для измерения его плотности.



Плотность по банкам составила 1.255 до 1.26 килограмма на кубический дециметр. В 100-процентно заряженной Topla Energy она должна составлять 1.29.

Стоит напомнить, что плотность электролита, — раствора серной кислоты в дистиллированной воде, является мерой концентрации кислоты. А концентрация кислоты для аккумулятора с жидким свободно плещущимся электролитом (обозначается flooded, WET) — показатель уровня заряженности. Дело в том, что при заряде из электролита поглощается вода и выделяется кислота, а при разряде наоборот, затрачивается кислота и выделяется вода.

Это не просто побочные эффекты, а необходимые ингредиенты уравнения двойной сульфатации Гладстона-Трайба — главной токообразующей реакции свинцово-кислотного аккумулятора. Недостаток кислоты не позволит оксиду восстанавливаться, а свинцу окисляться до сульфата, и неоткуда будет взять электрический заряд и энергию для питания внешней цепи, (стартера, бортовых приборов). Недостаток воды не позволит сульфату свинца восстанавливаться до металла и окисляться до оксида, потому активные массы не будут принимать заряд. Причём необходимый ингредиент должен присутствовать не где-нибудь, а непосредственно в зоне реакции — участке активной массы. Потому расслоение электролита мешает работе АКБ.

Ещё одно условие реакции Гладстона-Трайба — электрический потенциал, достаточный для преодоления термодинамической ЭДС, а она при локальном избытке кислоты снизу банок и в глубине намазок бывает сильно повышенная. Потому для полного заряда с десульфатацией и перемешиванием электролита требуется повышенное перенапряжение, которого бортовая сеть подавляющего большинства автомобилей на аккумулятор не подаёт, и последнему раз в несколько месяцев необходим стационарный заряд.

Перед тестированием аккумуляторов, как и перед использованием, их необходимо полностью зарядить.
Полностью — значит, преобразовать весь сульфат свинца в заряженные активные массы (АМ), — губчатый свинец отрицательных пластин и оксид свинца положительных, и выровнять концентрацию кислоты в электролите по всему объёму банок. Если недозарядить активные массы, мы недополучим полезной ёмкости и токоотдачи, которые продолжат деградировать с каждым глубоким или неглубоким циклом разряд-заряд и с каждым месяцем эксплуатации. Это наглядно показано в статье «Что убивает кальциевые аккумуляторы». Если не устранить расслоение электролита, оно будет мешать отдаче полезной энергии потребителю и восполнению заряда от генератора, как написано выше, и результаты тестов будут неадекватными.



Заряжать будем отечественными ЗУ Бережок-V1 в автоматическом режиме. Максимальное напряжение устанавливаем 18 вольт. При такой настройке заряд, скорее всего, не завершится автоматически, потому будем наблюдать за его ходом, что позволит сделать интересные выводы о различиях изучаемых аккумуляторов. В отличие от ручного режима заряда постоянным током и напряжением (CC/CV), в автоматическом режиме контролировать заряд можно реже, — не раз в 2 часа, а раз в 12 часов или 2 раза в сутки. Либо установить более низкое максимальное напряжение, тогда автомат завершит заряд.



По прошествии первых 12 часов заряда максимальные напряжения на разных аккумуляторах разные, различаются и токи при этих напряжениях:

  • Topla Energy E60H — 16.1 В, 1.9 А,
  • Banner Power Bull — 16.2 В, 1.9 А,
  • Ista 7 series 6СТ-60А2 — 14.7 В, 0.6 А,
  • Mutlu SFB 60 — 15.8 В, 1.6 А,
  • Exide Excell EB620 — 15.9 В, 2.0 А,
  • Varta Стандарт L2-2 — 16.2 В 1.5 A.

Как видим, Ista заряжается медленнее, что может свидетельствовать о недоформованных пластинах. Cульфатация вследствие высокого саморазряда при хранении маловероятна, так как аккумулятор сошёл с конвейера чуть более двух месяцев назад.



С момента начала заряда прошло 23 часа, параметры заряда следующие:

  • Topla Energy E60H — 16.4 В, 1.9 А, 14.5 А*ч,
  • Banner Power Bull — 16.6 В, 1.9 А, 14.9 А*ч,
  • Ista 7 series 6СТ-60А2 — 15.6 В, 1.5 А, 13.7 А*ч,
  • Mutlu SFB 60 — 16.2 В, 2.0 А, 14.8 А*ч,
  • Exide Excell EB620 — 16.4 В, 2.0 А, 15.5 А*ч,
  • Varta Стандарт L2-2 — 16.5 В 1.5 A, 12.7 А*ч.

Температура при выравнивающем дозаряде в автоматическом режиме не превышает 24.6 градусов Цельсия. Температура в помещении 22.7 градуса.



Важно не перегревать АКБ при заряде. Температура выше 45 градусов сокращает срок службы аккумулятора.
Идёт 38-й час заряда:

  • Topla Energy E60H — 16.7 В, (было 16.4), 1.9 А,
  • Banner Power Bull — 16.7 В, (16.6), 1.9 А,
  • Ista 7 series 6СТ-60А2 — 16.2 В, (15.6), 1.5 А,
  • Mutlu SFB 60 — 16.4 В, (16.2), 2.0 А,
  • Exide Excell EB620 — 16.6 В, (16.4), 2.0 А,
  • Varta Стандарт L2-2 — 16.6 В (16.5), 1.5 A.



Прошло двое суток заряда. Сравним ампер*часы, сообщённые аккумуляторам за это время. Автоматический заряд производился прерывистым асимметричным током с регулировкой микроконтроллером в реальном времени, потому недостаточно просто умножить амперы на часы.



Максимальные напряжения и токи при них за 12 часов не изменились. Это говорит о том, что заряд завершён, ЗУ пора отключать. При дальнейших зарядах в автоматическом режиме для каждой АКБ можно устанавливать это максимальное напряжение, или чуть ниже, тогда заряд будет завершаться автоматически. Не забываем учитывать температуру: чем она выше, тем напряжение завершения ниже, и наоборот.

Дадим аккумуляторам отстояться и произведём замеры. Прошло 24 часа отстоя.



Плотность электролита во всех банках Topla Energy 1.29, в АКБ Varta Стандарт 1.30.



Приступаем к проверке тестером. До заряда было:



После заряда стало:



Как видим, все показатели улучшились. Напряжения разомкнутой цепи, (НРЦ, они же ЭДС без нагрузки), свидетельствуют об отсутствии расслоения электролита. Здоровье всех АКБ, кроме Topla Energy, 100%, то есть, пусковой ток по результатам теста равен номинальному или превышает его. Но надо отметить, что из шести рассматриваемых 60-62 А*ч батарей ТХП 600 ампер заявлен только у Топлы и Исты, тогда как у 4 остальных он от 520 до 550.
Взвесим аккумуляторы.



Автомат выбирает параметры этапа перемешивания электролита, руководствуясь своим алгоритмом. А что будет, если подать на наши 6 аккумуляторов одинаковый ток 1.5 А, (то есть, 2.5% номинальной ёмкости), без ограничения напряжения? Давайте проверим. Для этого у ЗУ есть ручной CC/CV режим.



Прошло 25 минут.



На клеммах аккумуляторов установились следующие напряжения.



Проанализируем полученные данные. В таблице жёлтым обозначены низкие значения, индиго — высокие:



По номинальным ампер*часам на килограмм лидируют Иста и Эксайд, по амперам на килограмм — Иста и Топла. Показания ТХП тестера у Топлы не дотягивают до номинала на полтора процента, но это в пределах погрешности измерения, и аккумуляторы ещё не проходили контрольно-тренировочных циклов (КТЦ), первый из которых ниже по тексту.

По превышению показаний ТХП над номиналом лидируют Мутлу и Варта. У обеих самые низкие номинальные амперы и ампер*часы на килограмм. Можно сделать вывод, что Mutlu и Varta заявили скромные параметры, и заложили при этом хороший запас характеристик.

Исте и Варте потребовалось меньше ампер*часов для дозаряда, ток перемешивания у них был ниже. НРЦ перед зарядом у них был выше, чем у 4 остальных АКБ, что может свидетельствовать о более высоком уровне заряженности. Самые низкие напряжения завершения у Исты и Мутлу, что говорит о меньшей склонности к расслоению электролита. У SFB и Варта Стандарт сепараторы менее плотные, чем у EFB.

Напряжение при токе 2.5% ёмкости и напряжение перемешивания электролита в автоматическом режиме коррелируют между собой, при этом напряжение автомата ниже на 100-200 милливольт, тогда как ток на 4 АКБ из двух выше.

Напряжение перемешивания у Топлы и Варты в первые и последующие 12 часов заряда поднималось равномерно, а у Баннера, Мутлу и Эксайда приращение этого напряжения за 12 часов снизилось в 2-4 раза.

Иста в первые 12 часов вообще не вышла на активное перемешивание, в последующие 12 часов приращение составило 600 милливольт, и напряжение перемешивания стабилизировалось. Такое поведение часто говорит о разбалансе или (и) недоформованных пластинах в новой АКБ, что не является дефектом, но усугубляет важность правильного ввода в эксплуатацию.

Ista 7 series, Mutlu SFB 60, Topla Energy E60H и Varta Стандарт повели себя при заряде как классические Ca/Ca АКБ. При этом компоновка пластин Варты и Мутлу более плотная, чем Исты и Топлы. Banner Power Bull P6219 и Exide Excell EB620 — как аккумуляторы более модернизированной конструкции с плотными сепараторами, при этом у Эксайда максимальная экономия свинца.



Дальнейшую динамику характеристик все мы увидим в будущих КТЦ, перед которыми поставим АКБ храниться в буферном режиме при напряжении 13.1 В, дабы исключить саморазряд.



Аккумуляторы сняты с буферного хранения, проверим их нагрузочной вилкой 200 ампер.



Вспомним старые показания прибора KW650.



После буферного хранения и вилки повторим тестирование.



Видим повторяемость результатов. Кто говорил, что экспресс-тестеры показывают погоду на спутниках планет, на их платах как-то не так трассированы дорожки, а программное обеспечение можно загнать в переполнение переменных? Если измерять ими конденсаторы или делать ещё что-либо вне диапазона применения, всё возможно. Экспресс-тестеры свинцово-кислотных стартерных автомобильных аккумуляторных батарей предназначены, как ни странно, для определения эксплуатационных параметров этих самых батарей в ходе их обслуживания, и с этой своей задачей прекрасно справляются.



Для разряда по ГОСТ током 5% ёмкости воспользуемся зарядными устройствами Кулон-912.



Идёт 13-й час разряда. Напряжения на клеммах аккумуляторов следующие:

  • Topla Energy E60H — 12.0 В,
  • Banner Power Bull — 12.1 В,
  • Ista 7 series 6СТ-60А2 — 12.0 В,
  • Mutlu SFB 60 — 12.1 В,
  • Exide Excell EB620 — 12.1 В,
  • Varta Стандарт L2-2 — 12.05 В.



21-й час разряда:

  • Topla Energy E60H — 11.8 В без нагрузки, заряд уже завершился, ёмкость 58.58,
  • Banner Power Bull — 11.6 В,
  • Ista 7 series 6СТ-60А2 — 12.0 В без нагрузки, заряд завершился, ёмкость всего 50.98 из заявленных 60 А*ч,
  • Mutlu SFB 60 — 11.3 В,
  • Exide Excell EB620 — 11.4 В,
  • Varta Стандарт L2-2 — 11.5 В.



Промежуточные выводы


Прошло чуть более часа после окончания заряда всех АКБ, и вот она, долгожданная таблица.



▍По превышению фактической ёмкости 20-часового разряда над паспортной лидируют самые тяжёлые аккумуляторы именитых брендов — Баннер и Варта.
▍Варта победила и по превышению пускового тока, но при этом имеет самый низкий удельный (на единицу массы) пусковой ток.
▍По удельной фактической ёмкости они тоже в тройке лидеров, однако первое место у самого лёгкого из шести, и не менее именитого — Эксайда, показавшего, наряду с Мутлу, весьма достойные результаты.
▍Относительно лёгкая Топла недобрала по ёмкости всё те же 2 процента, что и по пусковому току. При этом по удельному ТХП у неё второе место. А удельная ёмкость тоже на втором месте, но с конца.
▍Абсолютный проигравший — Иста, недобравшая целых 15 процентов ёмкости. Это неудовлетворительный результат. Удельная ёмкость её также самая низкая, зато удельный пусковой ток самый высокий. В совокупности с особенностями хода заряда, эти данные намекают на тонкие пластины c большим пространством вокруг них, что нередко сказывается не в пользу надёжности и долговечности.
▍У двух самых слабых по фактической и удельной ёмкости АКБ, — Ista и Topla, — при этом самые высокие напряжения разомкнутой цепи через час после снятия нагрузки. А у победителя оно самое низкое. Причина довольно проста: аккумулятор, отдавший больше полезной ёмкости, израсходовал больше кислоты, потому термодинамическая ЭДС ниже, чем при большем количестве оставшейся неиспользованной кислоты.
▍С большим отрывом победил Banner Power Bull, и высочайшую удельную ёмкость проявил неожиданно лёгкий Exide Excell. Эксайд недобрал 0.6% пускового тока, но это слишком малая величина на фоне погрешности измерений. Потому не будем ставить ему штрафных баллов: это очень достойный аккумулятор, и не только потому, что экономит свинец и бережёт окружающую среду.



Итак, мы увидели приоритеты, реализованные производителями этих шести аккумуляторных батарей в своих продуктах. Но совершенно верно, не была упомянута резервная ёмкость. О ней пойдёт речь в следующем выпуске. Там же будут и общие итоги.

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

Теги:
Хабы:
+27
Комментарии 12
Комментарии Комментарии 12

Публикации

Информация

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