Литиевый стартерный аккумулятор зимой: запуск в мороз

Почему на морозе стартер крутит медленнее

Литиевый стартерный аккумулятор зимой теряет часть пусковой мощности, как и любой другой. Это не дефект, а химия. Ток в ячейке переносят ионы лития, которые движутся через электролит и встраиваются в материал электродов. На холоде электролит густеет, ионы движутся медленнее, а реакция на поверхности электродов замедляется. Растёт внутреннее сопротивление, и под нагрузкой стартера напряжение проседает сильнее. Почему это так важно при больших токах - в статье о просадке напряжения.

Одновременно растёт и потребность двигателя: масло густеет, стартеру тяжелее провернуть коленчатый вал, а дизелю нужно больше оборотов и времени на свечи накаливания. Поэтому вопрос не в том, теряет ли батарея мощность на морозе, а в том, хватает ли оставшейся мощности вашему двигателю в самую холодную ночь.

Сколько мощности остаётся при −20 и −40 °C

Ориентировочные значения пусковой мощности относительно +25 °C. Иттрий в катоде ячеек Winston облегчает движение ионов лития в кристаллической решётке, поэтому на морозе они сохраняют заметно больше, чем обычный литий-железо-фосфат.

Свинцовый аккумулятор в лёгкий мороз ведёт себя ровнее, но ниже −20 °C быстро сдаёт, а разряженный может замёрзнуть и треснуть. Литию это не грозит. Ещё одно преимущество - саморазряд не больше 1 % в месяц: машина, простоявшая месяц на морозе, не теряет заряд, как это бывает со свинцом.

Как читать пусковой ток

Пусковой ток (CCA) - это ток, который батарея отдаёт на морозе −18 °C в течение 30 секунд, не опускаясь ниже 7,2 В для батареи 12 В. По разным стандартам (SAE, EN, DIN) условия испытаний различаются, поэтому цифры разных батарей сравнивайте только по одному стандарту и при одной температуре. Число, измеренное при 0 °C или при комнатной температуре, о зимнем пуске ничего не говорит.

Реальный пуск длится 2-5 секунд, а не 30. Но запас нужен всё равно: на холоде и с возрастом батарея отдаёт меньше. Порядок токов, которые берёт стартер:

• бензиновый легковой двигатель - 150-250 А;
• дизель легкового автомобиля и внедорожника - 300-500 А;
• дизель лодки, генераторной установки, спецтехники - 500 А и больше.

Стартерные батареи Winston 12 В собраны из четырёх ячеек LYP, а ячейки выдерживают импульсный ток до 10 C. У WB-LP12V90AH на ячейках WB-LYP90AHA это до 900 А, у WB-LP12V300AHA на ячейках WB-LYP300AHA - до 3000 А. Для генераторной установки, которая запускается автоматически и без человека рядом, берите запас не меньше 150 % от пускового тока двигателя: второй попытки может не быть.

Запас под свой климат

Чем холоднее зима, тем больше запас по пусковому току относительно того, что требует двигатель:

• Минимум до −5 °C - запас 20 %, ничего особенного не нужно.
• От −5 до −15 °C - запас 30 %, для дизеля - утеплитель на батарею.
• От −15 до −30 °C - запас 50 %, утепление и датчик температуры на ячейках в системе управления батареей.
• Ниже −30 °C - запас 75-100 %, подогрев батареи, подогреватель двигателя и отдельная батарея для остальных потребителей.

Пример: дизель внедорожника берёт 450 А, зимой бывает −30 °C. С запасом 50 % нужна батарея, уверенно отдающая около 680 А. Смотрите рабочую температуру модели в разделе стартерных батарей: у WB-LP12V90AH рабочий диапазон от −45 до +85 °C, у WB-LP12V60AH и WB-LP12V100AH от −25 до +60 °C. Для северных регионов выбирайте WB-LP12V90AH, а температурный диапазон WB-LP12V40AH и WB-LP12V300AHA уточняйте у инженеров АйПи под свою задачу. Больше о работе техники в холоде - в разделе об экстремальных условиях.

Заряд после пуска и короткие поездки

Пуск - это разряд, и на морозе он батарею не повреждает. После пуска генератор восполняет потраченное. Отдельного запрета на заряд при 0 °C у стартерных батарей Winston нет: заряд и разряд идут в пределах общего рабочего диапазона модели (у WB-LP12V90AH от −45 до +85 °C, у WB-LP12V60AH и WB-LP12V100AH от −25 до +60 °C). Главное - не выходить за эти пределы.

Но холодная батарея принимает ток медленнее: внутреннее сопротивление выше, и за то же время генератор успевает отдать меньше. Под капотом батарея прогревается за 10-20 минут езды, и заряд идёт бодрее. Отсюда главный зимний риск: короткие поездки. Если машина ездит по 5-10 минут от дома до магазина, батарея может неделями не добирать заряд. В такой зиме раз в неделю ставьте её на зарядку, лучше в тёплом гараже: тёплая батарея быстрее набирает заряд. Зарядное нужно с профилем LiFePO4, без десульфатации и выравнивающего заряда - подробно в статье о зарядке LiFePO4.

Установка и подогрев

• Под капотом батарея греется от двигателя в поездке, но за ночь всё равно остывает до температуры воздуха. Утеплитель на корпус замедляет остывание на несколько часов.
• В салоне, багажнике или на раме тепла от двигателя нет, и батарея остывает быстрее. Запас по пусковому току здесь берите на ступень выше.
• Нагревательная пластина на 10-20 Вт с термостатом держит батарею в тепле и сохраняет её пусковую мощность. Питать её лучше от сети в гараже вместе с подогревателем двигателя: от самой батареи пластина на 15 Вт без перерыва за десятичасовую ночь взяла бы около 12 Ач.

Подогреватель двигателя и подогрев батареи работают с двух сторон: первый снижает потребность стартера, второй сохраняет мощность батареи. При −25 °C и ниже надёжнее всего использовать оба. Пластиковый корпус ячеек Winston к тому же проводит тепло хуже металлического, и батарея остывает медленнее.

Ошибки, которые губят батарею зимой

• Ставить батарею в машину, которая зимует при морозе ниже рабочего диапазона модели: WB-LP12V60AH и WB-LP12V100AH рассчитаны на температуру до −25 °C.
• Пользоваться зарядным для свинцовых аккумуляторов с режимом десульфатации.
• Оставлять машину на месяц с подключённой сигнализацией и видеорегистратором: батарея уходит в глубокий разряд.
• Крутить стартер дольше 10 секунд подряд. Делайте паузы по 30-60 секунд: напряжение успевает восстановиться, а первая попытка ещё и немного прогревает ячейки изнутри.