Тест аккумуляторов АКОМ

По материалам журнала «Рейс»

Журнал «Рейс» продолжает серию ресурсных испытаний автокомпонентов, предназначенных для обслуживания и ремонта коммерческой техники. Не так давно мы завершили спецпроект по оценке качества и ресурса новых для российского рынка аккумуляторных батарей компании Bosch серии TE EFB, предназначенных для коммерческого транспорта. Напомним, прошедшие испытания аккумуляторы отличались от моделей предыдущих поколений улучшенными эксплуатационными показателями. Верность выбора конструктивных решений, которые воплотились в АКБ, была подтверждена практикой, в том числе возникшей нештатной ситуацией (отказ генератора), из которой аккумуляторы вышли с честью. Как показала обратная связь с читателями, перевозчики не просто внимательно следили за ходом нашего спецпроекта, а выразили желание увидеть на станицах журнала независимые, объективные испытания продукции отечественных заводов – ​производителей аккумуляторных батарей. Интерес, прежде всего, вызван привлекательной ценой российских АКБ, а также ее относительной стабильностью, связанной с работой поставщиков сырья в рублевой зоне. Кроме того, ряд российских производителей аккумуляторных батарей серьезно модернизировали свои производства и внедрили новые, современные технологии, что позволяет выпускать продукцию высокого качества, способную конкурировать с именитыми западными брендами. Выполняем пожелания аудитории.

Что испытываем

На этот раз в фокус нашего внимания попали аккумуляторные батареи АКОМ 6СТ‑190VL, которые были разработаны инженерами АО «АКОМ» с учетом жестких требований, предъявляемых автопроизводителями к автокомпонентам, идущим на первичную комплектацию транспортных средств. Иными словами, в нашем тесте свои характеристики подтверждает аккумулятор, прошедший строгий отбор и изготовленный по самым современным технологиям, внедренным в массовое производство на оборудовании от лидеров отрасли. Для справки, производственная линия, на которой изготавливаются испытуемые нами аккумуляторы, сформирована из самого современного оборудования, которое было приобретено, отлажено и запущено в эксплуатацию в 2016 году.

Согласно данным компании АКОМ, одной из ключевых особенностей испытуемых аккумуляторных батарей является применение специального кальциевого сплава с добавлением олова (см. технологию Са/Са) для изготовления положительного и отрицательного электродов. Это позволило значительно уменьшить саморазряд батареи и расход воды, а также повысить коррозионную стойкость электродов.

При изготовлении положительного и отрицательного электродов был применен способ холодной штамповки деталей (см. технология PUNCH) из свинцовой полосы, что позволило получить электродную решетку необходимой конфигурации, толщины и формы токопроводящих жилок. Отметим, что штампованная решетка по периметру имеет жесткую рамку. Это значительно уменьшает вероятность возникновения таких эксплуатационных дефектов, как короткое замыкание и деформация электродов. Поверхность решетки имеет определенную шероховатость и структуру, что позволило значительно улучшить адгезию активной массы к электродам. Значительно увеличить КПД аккумулятора и удельную энергию пластин позволил внедренный на заводе оригинальный способ изготовления активных масс, направленный на увеличение их пористости (см. технологию получения активных масс). Специально для 190 батарей технологами предприятия разработан особый режим «созревания» пластин, который позволяет формировать активные массы необходимой кристаллической структуры. Это позволило заметно увеличить срок службы аккумуляторов, которые работают на коммерческой технике, особенно эксплуатирующейся в сложных условиях. Речь идет о всех типах транспортных средств – ​грузовиках и автобусах. Последние, как известно, в ряде исполнений (туристические и междугородние) имеют большое количество потребителей электрической энергии, что накладывает на устанавливаемые аккумуляторы особые требования. Положительное влияние на срок службы АКБ АКОМ 6СТ‑190VL оказала и внедренная в производственную цепочку технология двухстороннего нанесения электродной пасты, которая, в отличие от одностороннего нанесения пасты на литые электроды (технология Sb/Sb и Sb/Ca), позволяет создать «не перекошенный» по физическим характеристикам электрод. Это заметно повышает КПД активной массы каждого блока АКБ и всей батареи в целом, а в реальной эксплуатации исключает «мертвые» зоны активных масс, снижая скорость сульфатации пластин.

Производство аккумуляторных батарей АКОМ 6СТ‑190VL не могло обойтись и без совершенствования собственно технологии их сборки. В частности, речь идет о применении уплотняющих вставок, которые позволили минимизировать расстояние между разнополярными электродами. Технология сборки «уплотненного блока» повысила электрическую проводимость всей системы и создала необходимое линейное давление на поверхность активных масс. Это, в свою очередь, положительно повлияло на снижение вероятности преждевременного «осыпания» активной массы, повысило устойчивость АКБ к глубоким разрядам и, как следствие, положительно отразилось на сроке службы аккумуляторов в сложных условиях эксплуатации. Отметим, что описанное выше конструктивное решение было реализовано в аккумуляторах АКОМ 6СТ‑190VL после того, как оно положительно зарекомендовало себя в АКБ АКОМ+EFB и АКБ Ultimatum AGM, где данная конструктивная особенность уплотненного блока является определяющим критерием, отличающим их от традиционных АКБ.

При разработке и формировании комплекса испытаний АКБ АКОМ 6СТ‑190VL за основу были взяты требования VOLVO и EN 50342-1. Данный момент весьма важен, так как шведский производитель коммерческой техники, имеющий завод в России, предъявляет к поступающим на сборочный конвейер комплектующим, в частности аккумуляторным батареям, особые требования. Они существенно превосходят стандартные, которыми руководствуются производители автокомпонентов, работающие преимущественно на вторичный рынок запасных частей. В нашем случае помимо стандартных испытаний, которые определяют номинальные характеристики батареи (емкость, ТХП), проводились дополнительные тестирования по ряду пунктов, входящих в перечень требований к АКБ, относящихся к категориям EFB и Heavy Duty. Отметим, что именно такие, достаточно жесткие испытания, по сути, и определяют работоспособность аккумуляторных батарей в тяжелых условиях, а также максимально возможный срок их эксплуатации.

Согласно предоставленным заводом данным, АКОМ 6СТ‑190VL соответствуют всем предъявляемым компанией Volvo требованиям, а по некоторым показателям превосходят их. В частности, батареи АКОМ 6СТ‑190VL успешно прошли испытания на стойкость к глубоким разрядам уровня 50 % DOD при +40 оС. Данный вид испытаний моделирует ситуацию, когда АКБ являются единственным источником энергии для питания автономного электрооборудования при выключенном двигателе. Отметим, что для компании «АлгаТранс», на грузовиках которой будут проходить ресурсные испытания аккумуляторы, данный параметр очень важен, так как грузовики оснащены «сухими фенами», которые позволяют создать в кабине микроклимат для комфортного отдыха водителя даже в условиях сильных холодов.

Также отметим высокую вибростойкость испытуемых аккумуляторов. АКОМ 6СТ‑190VL успешно прошли 8-часовые вибрационные испытания при воздействии на них знакопеременной нагрузки частотой 30 Гц и ускорением 5g. Это существенно превышает нагрузку, предусмотренную стандартными испытаниями, – ​два часа и 3 g. Параметр вибростойкости особенно важен для машин, работающих по дорогам низкого качества, а также техники, аккумуляторные отсеки которой перенесены в заднюю часть рамы (как правило, к задней траверсе). В корме вибрационная нагрузка значительно выше, чем при расположении АКБ у кабины с правой или левой стороны рамы.
Важным показателем современных аккумуляторных батарей является минимизация затрат на их техническое обслуживание. Выражается это в сокращении интервала и времени обслуживания и, соответственно, минимизации оплачиваемых нормочасов. Одним из показателей снижения затрат является необходимость долива дистиллированной воды для доведения уровня электролита до нормы. Тест аккумуляторов АКОМ 6СТ‑190VL на расход воды выполнялся по соответствующей методике, разработанной для «необслуживаемых» батарей, при температуре +40 оС. Ориентиром, как мы уже говорили выше, служили требования Volvo, согласно которым расход воды не должен превышать 3 г/Ач. Согласно данным лабораторных тестов этот показатель аккумуляторных батарей АКОМ 6СТ‑190VL составил 0,7г/Ач, что в 4 раза меньше требований шведского автопроизводителя. Это говорит о том, что при исправном электрооборудовании, в частности цепи зарядки АКБ, батареи потребуют к себе в четыре раза меньше внимания со стороны службы главного механика. А это реальная экономия на оплате труда технического персонала собственного СТО транспортной компании.

Испытания аккумуляторных батарей на прием заряда проводились при температуре –18С. Данный тест является специфическим и применяется в основном для АКБ грузовиков, так как аккумуляторы устанавливаются в «холодных» контейнерах на раме автомобиля. А как известно, при отрицательных температурах способность принимать заряд у аккумуляторов резко падает, что сопряжено с более длительным временем восстановления их емкости после разряда, вызванного холодным пуском двигателя, или использованием потребителей типа «сухого фена» и т.д. Стоит ли говорить, что и данное испытание было успешно пройдено.

Резюмируя все сказанное выше, можно констатировать тот факт, что применяемые при производстве аккумуляторных батарей АКОМ 6СТ‑190VL технологии позволили:

1. Перевести АКБ, за счет снижения потребления воды, в категорию «необслуживаемые».
2. Повысить устойчивость АКБ к глубоким разрядам относительно традиционных батарей с технологией Ca/Ca.
3. Повысить коррозионную стойкость положительных электродов относительно технологии Ex-Met.
4. Повысить мощностные и ресурсные характеристики до 15 % относительно батарей с технологиями Sb/Sb и Sb/Ca.
5. Увеличить срок службы АКБ по совокупности применяемых подходов.

Помимо аккумуляторных батарей АКОМ 6СТ‑190VL перечисленные выше технологии воплотились в АКБ АКОМ ASIA (легковая линейка) и АКБ BRAVO (грузовая линейка), а технология PUNCH была внедрена в конструкцию батарей линейки АКОМ+EFB. На данный момент токоотводы PUNCH внедряются в легковые линейки АКБ Reactor, АКОМ и BRAVO.

Кто испытывает

В качестве партнера, предоставившего для теста аккумуляторов АКОМ 6СТ‑190VL свою технику, выступило ООО «АлгаТранс». Напомним, что с данной транспортной компанией журнал «Рейс» связывает многолетнее плодотворное сотрудничество. В частности, совместно с этим перевозчиком были испытаны и в настоящий момент проходят испытания шины, моторные масла, тормозные колодки, щетки стеклоочистителей. Стоит ли говорить, что накопленный перевозчиком и нами опыт позволяет не просто проводить ресурсные испытания по обкатанной методике, но и всесторонне (в разных условиях) оценивать испытуемую продукцию. Как мы уже неоднократно отмечали, важным преимуществом транспортной компании «АлгаТранс» является наличие собственной, хорошо оборудованной станции технического обслуживания и высококвалифицированного технического персонала. Все операции, связанные с диагностикой, обслуживанием и ремонтом транспортных средств, выполняются оперативно и максимально качественно. Сократить время простоя техники позволяет собственный склад запасных частей, на котором аккумулированы все необходимые расходные материалы, детали, узлы, агрегаты для выполнения оперативного ремонта транспортных средств.

На чем испытываем

В качестве технической базы для испытаний аккумуляторных батарей компания «АлгаТранс» выделила двухосный грузовик 2015 года выпуска Scania P250 (госномер А698ВН 750) с пробегом 569 359 километров. На раме машины установлен изотерический фургон с холодильным оборудованием Thermo King, которое обеспечивает в кузове требуемый для перевозки продуктов питания, медицинских препаратов и иных грузов температурный режим. Важно отметить, что транспортное средство находится под неусыпным контролем службы главного механика автопредприятия. В его исправном техническом состоянии нет сомнений.

Как испытываем 

Согласно принятой технологии проведения ресурсных испытаний машина с установленными на нее испытуемыми компонентами совершает рейсы по всей территории России. Следовательно, аккумуляторы АКОМ 6СТ‑190VL будут работать в различных климатических условиях, в том числе при резко отрицательных температурах. Более того, грузовик доставляет грузы и в северные регионы России, следовательно, на аккумуляторы ложится довольно сильная нагрузка, в частности от автономного обогревателя (сухого фена), который создает микроклимат в кабине во время ночного отдыха водителя, а также помогает штатной системе отопления при работе машины в особо холодное время. Никаких изменений в условиях работы машины не предусматривается.

Мнение механика

– По статистике нашего автопредприятия, аккумуляторные батареи служат примерно три года, за которые грузовик проходит около полумиллиона километров. После этого срока наработки характеристики АКБ снижаются до уровня, когда их дальнейшая эксплуатация связана с риском отказа, что для нас недопустимо. Проверка технического состояния аккумуляторных батарей на транспортных средствах проводится каждые два-три месяца эксплуатации или при проведении регламентного технического обслуживания. Для большинства транспортных средств, стоящих на балансе компании, периодичность ТО составляет 60 000 километров. При проверке состояния аккумуляторов, если было выявлено какое-либо отклонение от нормы, в обязательном порядке диагностируется электрооборудование машин, в частности цепь заряда АКБ. Все обнаруженные неисправности устраняются незамедлительно. Несмотря на то, что машины выполняют рейсы в северные регионы РФ, где зимой нередко наблюдаются резко отрицательные температуры, корректировку плотности электролита мы не проводим, а лишь полностью заряжаем АКБ малыми токами. Аккумуляторы АКОМ нам не знакомы. Будет интересно посмотреть, как они проявят себя в реальных условиях эксплуатации. Перед тем как установить испытуемые АКБ на грузовик, они были подключены к интеллектуальному зарядному устройству для отработки тренировочного цикла и полной зарядки малым током. Данная процедура позволит аккумуляторам полностью раскрыть свой потенциал в реальной эксплуатации и положительно скажется на их ресурсе.

Мнение водителя

– На грузовике Scania P250 я работаю с 2015 года, то есть с момента его приобретения. На сегодняшний день пробег транспортного средства составил 569 359 километров. Машина выполняет перевозки грузов по всей территории России согласно плану, составленному службой логистики компании. Вне зависимости от того в какой регион РФ идет машина – ​за Урал, в Краснодарский край или на Север, надежная работа аккумуляторов и их способность обеспечивать питанием потребителей электроэнергии очень важна. В частности, зимой на АКБ ложится большая нагрузка не только при пуске холодного мотора, но и от автономного воздушного отопителя (сухого фена), который создает микроклимат в кабине во время отдыха водителя. За все время работы в дороге аккумуляторы меня не подводили ни разу. Главное – ​вовремя заменить АКБ, не дожидаясь их отказа.

О компании АКОМ

Компания «АКОМ» ведет свою историю с июня 2002 года. Именно тогда на совместном предприятии по лицензионной сборке батарей европейских брендов состоялся выпуск первого серийного аккумулятора. Спустя год завод начал формировать региональную торговую сеть. В 2005 году «АКОМ» освоил производство аккумуляторов полного цикла, при котором основная часть комплектующих стала производиться в периметре предприятия. Тогда же завод вышел на проектную мощность – ​1 млн АКБ в год. Еще через год «АКОМ» расширил линейку продукции – ​в модельном ряду появились АКБ большей емкости. В 2008 году в составе компании появился собственный научно-технический центр. Со временем расширялись и производственные мощности завода. Планка по выпуску 1,5 млн аккумуляторных батарей в год была взята в 2010 г. В декабре 2015 года «АКОМ», первым из предприятий Самарской области, получил заем Фонда развития промышленности в размере 500 млн рублей на реализацию импортозамещающего проекта по производству стартерных аккумуляторов нового поколения – ​EFB, AGM и GEL. Общая стоимость проекта, рассчитанного на 5 лет, составляет 1,2 млрд руб. При этом стоит отметить высокую скорость реализации планов. Запуск современного производственного оборудования для первого этапа проекта был осуществлен летом 2016 года. Событие совпало с выпуском 15-миллионной аккумуляторной батареи «АКОМ». В 2017 году в рамках импортозамещающего проекта завершены работы по техническому перевооружению завода «АКОМ», производственные мощности увеличены до 3,4 млн аккумуляторных батарей в год.

Основные рекомендации по обслуживанию аккумуляторных батарей АКБ 6СТ‑190VL в процессе их эксплуатации 

1. Неукоснительно следовать инструкции по эксплуатации, которая прилагается к аккумуляторным батареям. 
2. Не допускать снижения уровня электролита ниже предельно допустимого. Проводить своевременный контроль уровня электролита и доводить его до нормы.
3. Первый контрольный осмотр аккумуляторов после их монтажа на транспортное средство провести не позднее одного месяца с начала эксплуатации или 10 000 км пробега, чтобы убедиться в отсутствии каких-либо дефектов, которые могут проявиться в процессе реальной эксплуатации. 
4. По возможности не использовать при обслуживании АКБ 6СТ‑190VL корректирующие электролиты, позволяющие изменять (повышать) их плотность.
5. При необходимости поддерживать степень заряда АКБ (подзаряжать) перед выходом машины в рейс, особенно если маршрут проходит по регионам, где наблюдаются резко отрицательные температуры.
6. В условиях СТО степень заряда АКБ 6СТ‑190VL по возможности контролировать специальными приборами, в том числе с функцией диагностики электрических цепей грузовика. В рейсе необходимо косвенно следить за напряжением разомкнутой цепи (НРЦ), которое не должно быть менее 12,7 Вольта. При необходимости зарядить АКБ.

Технология «сухого» смешивания ингредиентов электродных паст с добавлением повышенного количества моногидратной составляющей серной кислоты (по сравнению с традиционной технологией) и инновационная технология батарейного формирования, предусматривающая стадию разряда АКБ после формирования поверхности активной массы электродов, позволяют обеспечить более пористую структуру активной массы. Это повышает мощностные и ресурсные характеристики до 15 % по сравнению с традиционной технологией, а также повышает срок службы АКБ, надежность при работе в холодном климате. Данная технология применяется во всех аккумуляторных батареях, выпускаемых заводом АКОМ.

Технология штамповки (PUNCH) токоотводов

Технология штамповки (PUNCH) токоотводов для АКБ представляет собой прокат полосы из свинцово-кальциевого сплава путем непрерывной отливки и ее дальнейшую штамповку в перфорированную решетку (токоотвод). Штампованные решетки имеют рамку и могут включать в себя жилы необходимого сечения, которые соответствующим образом ориентированы для снижения электрического сопротивление решетки.

Достоинства:

1. За счет процесса проката свинцово-кальциевой полосы (в сравнении с литьевой технологией) и наличия полной рамки токоотвода, отсутствия «узлов» (в сравнении с технологией Ex-Met) улучшается коррозионная стойкость токоотвода, повышается срок службы АКБ.
2. За счет прочного токоотвода и полной рамки повышается механическая прочность, виброустойчивость, снижается уровень деформации элементов в процессе эксплуатации. Это повышает срок службы АКБ, устанавливаемых на тяжелых грузовиках и спецтехнике.
3. Дизайн токоотвода с прямолинейными направляющими ромбовидного профиля строго определенной толщины улучшает электрическую проводимость на 10-15 %, снижает внутреннее сопротивление, улучшает адгезию с активной массой (снижение влияния кальция на электрохимические процессы внутри АКБ). Это способствует повышению устойчивости АКБ к глубоким разрядам (минимизация отрицательного влияния технологии Ca/Ca на режимы эксплуатации АКБ).
4. Отсутствие острых частей в боковых частях токоотвода (по сравнению с технологией Ex-Met) за счет полной рамки исключает повреждение («прокол») сепаратора, что исключает выход из строя АКБ во время эксплуатации по причине короткого замыкания (КЗ) между электродами.

Технология Ca/Ca

Технология Ca/Ca производства свинцово-кислотных аккумуляторных батарей предусматривает добавление кальция в электроды (как в положительные, так и в отрицательные). Отличается от малосурьмянистой (Sb/Sb) и гибридной (Sb/Ca) тем, что за счет применения кальция в качестве легирующей добавки к сплаву, из которого изготовлены положительные и отрицательные электроды, снижается расход воды. Это делает аккумуляторную батарею условно «необслуживаемой». Благодаря технологии Ca/Ca аккумулятор становится более устойчив к саморазряду в состоянии бездействия.

Достоинства:

1. «Выкипание» воды, по сравнению с малосурьмянистой технологией, снижено примерно на 80 %, а саморазряд на 30 %. Повышается срок службы АКБ. Батарея становится условно «необслуживаемой».
2. За счет появления микроструктуры свинцово-кальциевого сплава в виде мельчайших кристаллов (дендритов) обеспечивается высокая коррозионная стойкость, что повышает срок службы АКБ, повышается механическая прочность электродов, снижается себестоимость материалов в АКБ.
3. Возможность применять менее трудоемкие технологии механической обработки сплава (Ex-Met, Punch) вместо литьевой (характерно для Sb/Sb).

Недостатки:

Неустойчивость к глубоким разрядам за счет образования на границе фаз токоотвода и активной массы положительного электрода нерастворимых кислородных соединений кальция, способных создавать дополнительное электрическое сопротивление в ионообменной системе АКБ.

Источник: Рейс