Для чего в аккумуляторах добавляют серебро и сколько его используют

Если зайти в любой автомагазин по продаже АКБ, глаза от предлагаемого ассортимента начнут буквально разбегаться. Помимо привычных свинцово-кислотных батарей, на прилавках встречаются и щелочные.

Одной из разновидностей щелочных аккумуляторов являются серебряно-цинковые АКБ. При этом у автомобилистов возникает закономерный вопрос о том, что здесь делает серебро, зачем его используют и сколько на самом деле добавляют.

Для чего используются добавки

Всевозможные добавки, используемые при создании пластины аккумуляторов, призваны придавать им определённые свойства и характеристики. В их числе и серебро.

Главной задачей добавок является продление срока службы источника питания. Ведь основным материалом выступает свинец. Сам по себе он достаточно мягкий и при протекании электрохимических процессов быстро разрушается. Ускоряется такой процесс при зарядке, сильном нагреве или чрезмерном охлаждении.

Чтобы свинец был более прочным и долговечным, его смешивают с другими материалами. Обычно процент добавки составляет до 2% от общей массы всех пластин. В число дополнительных компонентов, которые могут содержаться в АКБ, входит и серебро.

Изначально к свинцу добавляли сурьму. Это действительно помогло, поскольку осыпание пластин значительно уменьшилось, удалось продлить срок службы, батареи выдерживали глубокий разряд. Но когда АКБ с сурьмой полностью заряжена, начинается процесс выделения газа. В итоге испаряется вода, приходится периодически доливать воду или электролит.

Чтобы снизить электролиз, начали применять кальций. Испарения воды не прекратились, но интенсивность заметно сократилась. АКБ с добавлением кальция отличаются недостатком в виде низкой степени устойчивости к глубокому разряду.

Опробовав различные добавки, было научным путём установлено, что серебро даёт свой положительный эффект. Так появились серебряно-цинковые щелочные АКБ.

Серебряные технологии

Технологии, согласно которым в АКБ используется серебро, получили названия Silver и Silver Plus.

Суть разработки в том, чтобы добавить небольшое количество серебра в состав пластин.

Процент содержания серебра в пластинах составляет около 0,3% от массы АКБ.

Применение драгоценного металла автоматически повлекло за собой увеличение стоимости. Если сравнивать с обычными батареями, прирост по цене составит 10–20%.

За счёт добавления этого металла свинцовые пластины стали более устойчивыми к разряду. Если первые образцы АКБ едва переживали 3 цикла полного разряда, после чего терялось 50% ёмкости, то теперь даже после 10 таких циклов потери минимальные.

Серебро не боится коррозии, не вступает в активное взаимодействие с кислотой. Если соблюдать правила эксплуатации, такие АКБ могут работать на 2–3 года дольше обычных батарей, не содержащих эту добавку.

За счёт серебра снижается сопротивление у электрода. Плюс подобные АКБ требуют меньше времени на заряд.

Важно понимать, что в чистом виде использовать серебро очень дорого. Потому производители отдают предпочтение технологии обработки пластин оксидом серебра.

Это даёт необходимый эффект, но снижает затраты на производство.

В настоящее время ряд ведущих производителей при изготовлении АКБ используют оксид серебра. В их числе такие бренды как «Varta», «Bosch», «Black Horse». Среди отечественных предприятий стоит выделить компанию «Титан».

Конструктивные особенности

Многим будет интересно подробнее изучить внутреннее содержание, которое имеют серебряно-цинковые автомобильные аккумуляторы. Добавление серебра дало свой эффект и ряд преимуществ. Но ещё стоит понять, как это всё устроено.

К конструктивным особенностям источников питания, предусматривающих содержание серебра (оксиды серебра), можно отнести такие моменты:

1. Батарея представлена в виде цельной конструкции, которая заключена в прочный пластиковый корпус. Здесь всё выглядит так же, как и у любого другого автомобильного аккумулятора.
2. При открытии заглушек сразу видна разница. В роли отрицательного элемента выступают пластины на основе цинка, либо с его добавлением.
3. Плюс здесь выполнен в виде серебряных пластин. На самом деле это свинец, обработанный оксидом цинка.
4. Минусовые пластины помещены в целлюлозные конверты, что позволяет эффективно проникать через них щелочному электролиту.
5. В качестве электролита обычно применяется калиевый раствор.
6. Положительные пластины тоже находятся в специальных плёночных конвертах, но здесь предусмотрены компоненты, защищающие от проникновения электролита.
7. В процессе сборки пластины имеют прочное крепление и надёжно контактируют между собой.
8. В конструкции таких батарей не предусмотрено применение решёток, что объясняется прочностью электродов и высокими показателями их электропроводимости.

На корпусе серебряно-цинковых аккумуляторов предусмотрена герметичная пробка. Производители рекомендуют её открывать лишь в процессе зарядки. Также здесь имеются индикаторы уровня электролита.

Когда батарея работает, внутри протекают химические реакции. Высвобождаются оксиды серебра и образуются оксиды цинка. Эта реакция является полностью обратимой. Тогда распадаются оксиды цинка, это ведёт к появлению окиси серебра.

Правила и рекомендации по эксплуатации

Если в эксплуатируемых аккумуляторных батареях содержится серебро, автомобилистам рекомендуется предварительно ознакомиться с правилами работы с ними.

АКБ, в которых применяются оксиды серебра и цинка, характеризуются незначительным электрическим сопротивлением, что позволяет добиться внушительных показателей удельной энергоёмкости. При заряде образуются оксиды серебра. Сами же процессы заряда и разряда плавные, резких изменений не происходит.

Саморазряд у АКБ такого типа, когда они не эксплуатируются, достаточно медленный. В итоге за месяц простоя можно потерять не более 15% заряда.

Серебряно-цинковые батареи способны храниться длительное время без наличия внутри калиевого или иного щелочного электролита.

Перед началом эксплуатации нужно:

• визуально осмотреть корпус на наличие повреждений и следов ржавчины;
• залить в АКБ электролит;
• выполнить несколько циклов разряда и заряда;
• полностью зарядить батарею;
• установить на машину и запустить двигатель.

Хранение предусматривает соблюдение температурного режима на отметке не ниже 5 градусов Цельсия. Чем ниже температура, тем быстрее АКБ будет терять заряд.

Если батарея длительное время хранилась в холоде, перед установкой и запуском её следует перенести в тёплое место, отогреть до комнатной температуры.

Внедрение новых технологий позволило существенно расширить область применения серебряно-цинковых АКБ.

Область применения

Автомобилистам интересно знать, в каких аккумуляторах действительно есть серебро. Если говорить про АКБ, предназначенные для машин, то здесь следует ориентироваться обычно на надписи «Sliver» или «Silver Plus». Это указывает на то, что производитель использует серебряные технологии для изготовления источников питания.

Но у некоторых компаний есть свои специальные маркировки, разобраться с которыми помогут инструкция, информация на корпусе либо консультация со специалистами. Также отличить АКБ с оксидами серебра можно по стоимости. Они дороже обычных батарей на 10–20% при тех же характеристиках.

Но сфера использования АКБ типа СЦ (серебряно-цинковых) вовсе не ограничена автотранспортом. В аккумуляторах, содержащих серебро, заинтересованы и представители других сфер. А именно:

• военная отрасль;
• авиационное строительство;
• космическая сфера;
• геологические системы;
• геофизическое оборудование.

Одним из самых ярких примеров, где были задействованы серебряно-цинковые АКБ, справедливо можно считать луноход «Аполлон».

Преимущества и недостатки

Чтобы подвести итоги об аккумуляторных батареях, в составе которых присутствуют серебро и цинк, стоит взглянуть на их сильные и слабые стороны.

На практике добавление оксидов серебра дало аккумуляторам возможность избавиться от ряда проблем. Потому преимуществами таких АКБ называют:

• высокие показатели прочности пластин;
• устойчивость к вибрациям и механическим повреждениям;
• уменьшение массы и габаритов;
• повышение параметров ёмкость в сравнении с конкурентами;
• поддержание высоких зарядных токов;
• небольшие потери ёмкости при длительном хранении;
• экологичность производства.

Но для объективности нужно показать и слабые стороны.

У серебряно-цинковых аккумуляторов есть такие недостатки:

• высокая стоимость в сравнении с аналогами;
• сравнительно небольшой срок службы;
• количество циклов полного разряда и заряда не превышает 100;
• на полный заряд потребуется около суток;
• недостаточная устойчивость к перезаряду.

Использовать такие АКБ или нет, дело лично каждого автомобилиста.

Учитывая преимущества, желание приобрести батарею на основе серебра хочется. Но, приняв во внимание недостатки и стоимость, задумываешься о целесообразности такой покупки.

Технология совершенствуется и модернизируется, что позволяет рассчитывать на минимизацию недостатков и увеличение положительных характеристик.