Особенности устройства, эксплуатации, обслуживания и ремонта танковых аккумуляторных батарей

ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА,

ЭКСПЛУАТАЦИИ, ОБСЛУЖИВАНИЯ

И РЕМОНТА ТАНКОВЫХ

АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

Методические указания

Москва

ИНФРА-М

2019

УДК 623.438.3(075.8)
ББК 68.513я73

О75

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Омского государственного технического университета

Составители:
С.А. Беляков, И.Ю. Лепешинский, В.П. Погодаев, О.И. Чикирев

О75
Особенности устройства, эксплуатации, обслуживания и ремонта 

танковых аккумуляторных батарей : методич. указания / сост. С.А. Беляков, 
И.Ю. Лепешинский, В.П. Погодаев, О.И. Чикирев. — М. : ИНФРА-М, 2019. —
70 с.

ISBN 978-5-16-107540-1 (online)

В методических указаниях рассмотрены теоретические и практические вопросы, 

связанные с особенностями устройства, эксплуатации, обслуживания и ремонта
танковых аккумуляторных батарей (АБ).

Данные методические указания являются одним из руководящих документов цикла

лабораторных и практических работ одной из дисциплин («Устройство танков» —
раздел
«Электроспецоборудование
БТВТ»)
военной подготовки,
изучаемой
на

военной кафедре.

Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся 

на военных кафедрах по программе подготовки офицеров запаса. Может быть 
использовано офицерами танковых войск в системе командирской подготовки и
самостоятельного изучения, а также курсантами военно-учебных заведений.

УДК 623.438.3(075.8)

ББК 68.513я73

ISBN 978-5-16-107540-1 (online)
© Омский государственный технический

университет, 2019

Введение 

Свинцовые аккумуляторы имеют более чем 140-летнюю историю 

и являются наиболее массовым и дешевым из химических  источников тока.

Первая аккумуляторная батарея (АБ), которую французский ученый 

Гастон Планте (1834—1889) изготовил и подарил в 1860 г. Французской 
академии наук, имела общую активную площадь электродов 10 м2. 
Электроды поверхностного типа имели очень большую массу и требовали 
длительных 
формировочных 
циклов 
с 
периодическим 
изменением 

полярности электродов. Этот процесс продолжался несколько месяцев, 
а иногда до двух лет.

Создание в 1881
г. Фолькмаром (1847-1884) пластин решетчатой 

конструкции стало той
основой, на которой бурно начал развиваться 

наиболее эффективный вид аккумуляторов.

Технические характеристики аккумуляторов с решетчатыми пастиро
ванными пластинами за прошедшее столетие существенно повысились как в 
отношении удельных электрических характеристик, так и долговечности.

Лучшие образцы аккумуляторов того времени имели удельную энергию 

по массе, равную 7—8 Вт ч/кг, и долговечность около 100 зарядно-разрядных 
циклов. Лучшие образцы современных стартерных батарей достигают 36-42 
Вт ч/кг, а долговечность в зависимости от исполнения батарей составляет 
200—400 циклов, причем у батарей с повышенной удельной энергией 
долговечность несколько ниже.

В нашей стране аккумуляторная промышленность долго была очень 

маломощной и сложилась в самостоятельную отрасль только к 1940 г. В этот 
период было создано большое количество новых видов изделий, в том числе 
первые батареи для мотоциклов, стартерные батареи  в корпусах-моноблоках 
из эбонита и асфальте пековой пластмассы.

В настоящее время основными объектами оптимизации в стартерных

батареях являются конструкция токоотводов, на долю которых приходится 
более 40 % всего свинца батарей или около 27 % ee полной мощности,            
а также оптимизация электродного блока с целью обеспечения заданных 
параметрических требований  при минимальных массе и объеме.

Повышение пусковой мощности батареи требует минимизации всех 

внутренних потерь. Поэтому следующей основной задачей на пути развития 
стартерных батарей является снижение потерь в межэлектродном зазоре, 
где находятся сепараторы и электролит, на долю которых приходится 
суммарно от 40 до 50 % потерь напряжения.

За счет использования современных методов конструирования и оптими
зации изделий, применения новых материалов и совершенствования 
технологических процессов можно значительно (в 1,4-1,6 раза) повысить 
мощностные характеристики стартерных батарей, что позволит получать 

высокие пусковые характеристики при температурах -25...-30 °С, обеспечить 
возможность их эксплуатации в течение всего срока службы без доливки
воды. За счет оптимизации эксплуатационных зарядных режимов в будущем 
возможно использование таких батарей и на автомобильной технике.

1. Общие сведения, принцип работы и устройство

свинцовых аккумуляторных батарей

1.1. Требования, предъявляемые к стартерным аккумуляторным

батареям, порядок их маркировки

1.1.1. Требования, предъявляемые к стартерным 

аккумуляторным батареям

Стартерные аккумуляторные батареи для автомобильной и другой 

техники должны удовлетворять следующим основным требованиям:

обладать малым внутренним сопротивлением для обеспечения 

минимальных потерь напряжения внутри  батареи;

иметь высокие удельные электрические характеристики, т. е. 

достаточно большую емкость при минимально возможных размерах и массе 
батареи;

сохранять 
достаточно
высокие 
характеристики 
при 
низких 

температурах, поскольку в таких условиях пуск двигателя особенно 
затруднен вследствие значительного (в 3-4 раза) увеличения мощности, 
потребляемой системой пуска машины;

- обладать по возможности минимальным объемом необходимого 

технического обслуживания, не требующего от обслуживающего персонала 
специальной подготовки, а также использования сложного и дорогостоящего 
оборудования;

- иметь высокую механическую прочность, соответствующую условиям 

эксплуатации машин;

- иметь достаточно длительный срок службы, по возможности близкий 

или кратный срокам межремонтного периода машины;

- обладать незначительным саморазрядом;
- иметь невысокую стоимость.

Вышеперечисленным требованиям в наибольшей степени удовлетворяют 

аккумуляторные батареи свинцово-кислотной системы, которые вот уже 
много десятилетий являются основным источником энергии для пуска 
двигателей автомобильной техники.

1.1.2. Порядок маркировки АБ

Условное обозначение батареи емкостью свыше 30 А∙ч состоит из цифр 

и букв и строится по следующей структуре:

1) цифра, указывающая число последовательно соединенных аккумуля
торов в батарее (3 или 6), характеризующее ее номинальное напряжение 
(соответственно 6 или 12 В);

2) буква, обозначающая тип электрохимической системы (С – свин
цовая);

3) буква, характеризующая назначение батареи по функциональному 

признаку;

4) Т - стартерная;
5) число, указывающее номинальную емкость батареи в ампер-часах при 

20- часовом  режиме разряда, которое отделяется от предыдущей части 
обозначения дефисом (черточкой);

6) буквы или цифры, которые содержат дополнительные сведения 

об использовании батареи (А - в пластмассовом корпусе (моноблоке) с общей 
крышкой, 3 - залитая электролитом и заряженная, Л – необслуживаемая) и 
применяемых для ее изготовления материалах (Э - корпус-моноблок из 
эбонита; T - моноблок из наполненного полиэтилена, М – сепаратор из поливенилхлорида типа «мипласт», Р - сепаратор из мипора, Ф – хладостойкая 
мастика).

Например, условное обозначение батареи «6СТ-55ЭМ» указывает, 

что батарея состоит из шести последовательно соединенных аккумуляторов 
(следовательно, ее напряжение 12В) свинцовой электрохимической системы, 
предназначена для стартерного пуска двигателя, номинальная емкость 
батареи равна 55 А∙ч при 20-часовом режиме разряда, корпус (моноблок) 
батареи сделан из эбонита, сепаратор из мипласта. Условное обозначение 
батареи «6СТ-55АЗЛ» указывает, что в отличие от первой батареи она 
изготовлена в пластмассовом моноблоке с общей крышкой, выпускается
в необслуживаемом исполнении, поставляется потребителю залитой электролитом и полностью заряженной.

Кроме условного обозначения, маркировка батареи должна содержать 

следующие данные:

-товарный   знак   завода-изготовителя;
-знаки полярности « + » и (или)  « - »; 
-дату изготовления (две цифры - месяц, две цифры - год изготовления);
-обозначение технических условий (ТУ) на батарею;
-массу батареи в состоянии поставки.
На аккумуляторных батареях с общей крышкой, в том числе 

необслуживаемых, дополнительно маркируют номинальную емкость в амперчасах и номинальное напряжение в вольтах.

Термин «необслуживаемое исполнение» - условный, так как обслуживать 

батареи все же требуется, хотя и в значительно меньшем объеме.

1.2. Назначение, характеристики свинцово-кислотных АБ, устройство 

и принцип работы простейшего свинцового аккумулятора

Аккумуляторные батареи устанавливаются на колесных и гусеничных 

машинах и предназначаются:

- для питания электрической энергией системы электрического пуска 

двигателя машины;

- для питания электрической энергией потребителей во всех режимах, 

когда при работающем двигателе генератор не обеспечивает необходимой 
мощности;

- для питания потребителей на стоянке, когда двигатель не работает 

или работает на пониженных частотах вращения.

В таблице 1 приведены общие характеристики основных типов танковых

и автомобильных аккумуляторных батарей.

Стартерная 
аккумуляторная 
батарея 
состоит 
из 
нескольких 

аккумуляторов, соединенных между собой последовательно.

Аккумулятор - это химический источник тока, состоящий из положитель
ного и отрицательного электродов и электролита, действие которого основано на использовании обратимых электрохимических систем.

Таблица 1

Общие характеристики танковых и автомобильных 

аккумуляторных батарей

ТТип и 

исполнение 

батарей

Номи
нальное 

напряжение

Q, А.ч
Габаритные 

размеры, мм
Масса, кг

Количест

во 

электролита, 

л

20-часовой 

режим

10-часовой 

режим

длина

ширина

высота

без

электр-та

с электр-том

в батарее

в одном

аккумуляторе

1
2
3
4
5
6
7
8
9
1

0
11

Танковые батареи

6СТЭН
140М*

12
140
126
587
238
239
52,5
62,0
8,0
1,33

6СТ-140Р
12
140
126
587
238
239
51,0
62,0
8,0
1,33

12СТ-70М*
24
—
70
587
238
239
58,0
67,5
9,0
0,75

12СТ-70 **
24
—
70
587
238
239
58,0
67,5
9,0
0,75

12СТ-85Р
24
85
80
585
239
240
62,0
72,0
10,0
0,83

Окончание табл.1

Автомобильные батареи

ЗСТ-150ЭМС 
(ЭРС, ЭМ, 
ЭР) ***

6
150
135
326
176
238
22,0
28,2
4,8
1,60

ЗСТ-150ТМС 
(ТРС, ТМ, ТР)
6
150
135
326
176
236
21,0
27,2
4,8
1,60

ЗСТ-215ЭМ 
(ЭР)
6
215
195
428
195
242
34,0
428
7,0
2,33

6СТ-45ЭМ (ЭР)

12
45
42
240
179
224
16,0
19,8
3,0
0,50

6СТ
50ЭМС (ЭРС, 
ЭМ, ЭР)

12
50
45
260
175
235
17,0
21,5
3,5
0,58

6СТ-55ЭМ 

(ЭР)
12
55
50
262
174
226
17,5
22,4
3,8
0,63

6СТ-60ЭМ (ЭР)
12
60
54
283
182
237
19,5
22,4
3,8
0,63

6СТ-75ЭМС 
(ЭРС, ЭМ, ЭР)

12
75
68
358
177
239
24,0
30,4
5,0
0,83

6СТ-75ТМС 
(ТРС, ТМ, ТР)

12
75
68
358
177
236
22,0
28,4
5,0
0,83

6СТ-82ЭМС 
(ЭРС, ЭМ, ЭР)
12
82
75
391
186
240
27.5
33,8
5,4
0,90

6СТ-90ЭМС 
(ЭРС, ЭМ, ЭР)
12
90
81
421
186
238
28,0
35,6
60
1,00

6СТ-105ЭМС 
(ЭРС, ЭМ, ЭР)
12
105
95
476
187
238
31,0
39,8
7,0
1,17

6СТ-132ЭМС 
(ЭРС, ЭМ, ЭР)
12
132
120
514
211
243
41,0
51,2
8,0
1,33

6СТ-182ЭМС 
(ЭРС, ЭМ, ЭР)
12
182
165
522
282
243
55,0
70,2
115
1,92

6СТ-190ТР 
(ТМ)
12
190
170
587
238
238
57,2
71,7
12,0
2,00

6СТ-190ТРН 
(ТМН)
12
190
170
587
238
238
58,2
72,7
12,0
2,00

* Сепаратор из мипора. 
** Сепаратор из мипласта.
***В скобках указаны варианты исполнения батарей с различными 

материалами сепараторов.

Простейший свинцовый аккумулятор (рис. 1) состоит из положительного 

электрода, активным веществом которого является двуокись свинца РьО2 1 
(темно-коричневого 
цвета), 
и 
отрицательного 
электрода, 
активным 

веществом которого является губчатый свинец Рь 3 (серого цвета). Если оба 
электрода поместить в сосуд с электролитом (раствором серной кислоты 
H2SО4 в дистиллированной воде), то между электродами возникнет разность 
потенциалов. При подключении к электродам электрического сопротивления 
(потребителя) в цепи потечет электрический ток, и аккумулятор будет 
разряжаться. При разряде аккумулятора губчатый свинец и двуокись свинца 
отрицательного и положительного электродов преобразуются в сернокислый 
свинец (сульфат свинца) PbSО4.

Рис. 1. Работа простейшего аккумулятора: 

а - при заряде; б - при разряде; 1- двуокись свинца; 2 - электролит 

повышенной плотности; 3 - губчатый свинец; 4 - сульфат свинца; 5 – электролит низкой плотности

Во время разряда расходуется серная кислота из электролита и однов
ременно в электролит выделяется вода. Поэтому по мере разряда свинцового 
аккумулятора уменьшается концентрация серной кислоты, из-за чего 
плотность электролита понижается. При заряде происходят обратные 
химические реакции, в результате которых из сульфата свинца на положительном электроде вновь образуется двуокись свинца, а на отрицательном 
электроде — губчатый свинец. Во время заряда в электролит выделяется 
серная кислота и расходуется вода. При этом плотность электролита по мере 
заряда возрастает.

Таким образом, свинцовый аккумулятор обладает свойством обратимости, 

т.е. способностью накапливать электрическую энергию от постороннего 
источника тока в процессе заряда, сохранять ее в течение некоторого времени 
и отдавать ее в процессе разряда.

Процессы, происходящие при разряде и заряде свинцового аккумулятора, 

можно представить следующими уравнениями:

Разряд:

РЬО2 + Pb+ 2H2SО4 → 2PbSО4+ 2H2О;

Заряд:

2PbSО4 + 2Н2О → РЬО2 + Pb + 2H2SО4.

Поскольку при разрядах и зарядах изменяется плотность электролита, 

то по величине плотности можно судить о степени заряженности 
аккумулятора, чем и пользуются на практике.

1.3. Особенности устройства танковых АБ

Стартерные 
аккумуляторные 
батареи 
состоят 
из 
отдельных 

аккумуляторов, соединенных между собой последовательно с помощью 
перемычек.

Каждый аккумулятор состоит из чередующихся отрицательных и положи
тельных электродов, разделенных сепараторами и собранных в блок.

Блоки электродов каждого аккумулятора помещаются либо в отдельных 

ячейках моноблока, либо в отдельных баках из эбонита, устанавливаемых
в деревянном ящике или в стеклопластиковом корпусе. Каждый аккумулятор 
закрывается отдельной крышкой, которая при сборке
аккумуляторной 

батареи герметизируется с помощью специальной заливочной битумной 
мастики.

Различные типы аккумуляторных батарей имеют свои конструктивные 

особенности, однако в их устройстве много принципиально общего. 

Электрод каждой полярности состоит из токоотвода и активной массы. 

Токоотводы электродов стартерных аккумуляторов отливают из свинцовосурьмянистого сплава.

Для токоотводов положительных электродов некоторых типов батарей 

применяется свинцово-сурьмянистый сплав с небольшой добавкой мышьяка, 
что увеличивает коррозионную стойкость токоотводов. При изготовлении 
электродов ячейки токоотводов заполняются специальной пастой, которая 
после электрохимической обработки (формирования) превращается в пористую активную массу.

Электроды одной полярности с определенным зазором свариваются 

между собой в полублоки посредством свинцового мостика, к которому 
приваривается борн (рис. 2).

Рис. 2. Блок электродов аккумуляторной батареи:

а - положительный полублок; б - отрицательный полублок; 
в - блок в сборе; 1 - электрод; 2 - свинцовый мостик; 3 – борн

Блок электродов опирается выступами («ножками») электродов на опор
ные призмы, имеющиеся на 
дне 
каждой 
ячейки 
моноблока 
или 

отдельного эбонитового бака. Таким образом, между нижними кромками 
электродов и дном имеется  свободное пространство, необходимое для 
накапливания шлама (осадка, образующегося с течением времени из активной массы). Тем самым предотвращаются короткие замыкания разноименных 
электродов выпадающим шламом.

При сборке блока положительные и отрицательные электроды 

отделяются 
друг 
от 
друга 
микропористыми 
прокладками, 
которые 

называются 
сепараторами. 
Сепараторы 
предохраняют 
разноименные 

электроды от коротких замыканий и обеспечивают необходимый запас 
электролита между электродами.

Сепараторы 
изготавливаются 
в 
виде 
тонких 
листов 
из 
мипора 

(микропористого эбонита на основе натурального каучука) или из мипласта 
(микропористого полихлорвинила) и имеют с одной стороны гладкую,
а с другой ребристую поверхность (рис. 3). Ребристая поверхность сепаратора 
обращена к положительному электроду для лучшего доступа к нему 
электролита.

Размеры сепараторов несколько больше, чем размеры электродов, что пре
дотвращает замыкания между кромками разноименных электродов. 

Для предохранения верхних кромок сепараторов от механических 

повреждений (при измерении температуры, плотности и уровня электролита) 
сверху 
над сепараторами 
устанавливается перфорированный предох
ранительный щиток.