Как восстановить плотность аккумулятора: Как повысить плотность электролита в аккумуляторе?

Совет эксперта: как восстановить плотность аккумулятора? | Автобрюзгач

Источник: https://youtu.be/pJMbeqcrUg8

Современный автомобильный аккумулятор представляет собой неразборное изделие, поэтому его обслуживание сводится к восстановлению заряда и контролю уровня и плотности электролита.
Рекомендуемая плотность раствора серной кислоты равна 1,28 грамм на см3 при комнатной температуре (допускаемое отклонение составляет 0,01). Аккумулятор при этом должен быть полностью заряжен – соотношение воды и серной кислоты в электролите напрямую зависит от степени его заряженности.

Это значение является оптимальным для умеренного климатического пояса. Электролит такой плотности не замерзает до –74С. Если же её увеличить до 1,35, то пластины АКБ подвергнутся ускоренной коррозии. При плотности 1,15 г/см3, как было экспериментально установлено, батарея уже перестаёт отдавать энергию, к тому же такой электролит замёрзнет уже при – 16С, что приведёт к разрушению корпуса аккумулятора и короблению пластин.

Для того, чтобы увеличить плотность электролита, потребуется добавление в него серной кислоты. Но постановлением правительства от 3.06. 2010 её продажа ограничена и подлежит контролю. В магазинах автозапчастей можно приобрести корректирующий электролит плотностью 1,4 г/см3. Добавляя его в «банки», можно увеличить концентрацию раствора.

При этом учитывайте, что для равномерного распределения концентрированного раствора по объёму потребуется около получаса – иначе измерения плотности дадут некорректный результат. При необходимости повторяйте процедуру, откачивая электролит спринцовкой и добавляя корректирующий раствор. Контроль плотности осуществляется ареометром.

В тех же случаях, когда ареометра под рукой нет, а батарея подвела Вас при попытке запуска при первом похолодании, можно добавить электролит без измерения плотности, вернувшись к этому вопросу с наступлением тёплого времени года – чтобы избежать «съедания» пластин излишне концентрированным раствором.

Полная же замена электролита потребует слива жидкости из батареи, для чего необходимо просверлить отверстия в нижней части каждой «банки», после чего потребуется восстанавливать герметичность корпуса. Но такой способ потребует навыков правильной пайки пластмассы и сопряжён с проблемами безопасной утилизации раствора серной кислоты.

Но в случае сульфатации пластин или замыкания «банок» восстановление и увеличение плотности электролита не будет способствовать возвращению батареи в строй – её можно будет лишь сдать с доплатой в обмен на новую.

Если вам понравилась статья, ставьте лайк и подписывайтесь на канал. Каждый день мы публикуем новые интересные статьи.

Как проверить плотность электролита в аккумуляторе авто?

У кислотных аккумуляторов есть весомое преимущество по сравнению с более современными батареями, что обусловлено возможностью реанимировать их. Благодаря возможности обслуживать такие АКБ, можно восстановить плотность электролита и вернуть батарее ее свойства. Поэтому, обслуживая аккумулятор, плотность электролита в обязательном порядке требуется замерять, потому что от этого параметра зависит корректная работа АКБ. Не стоит избегать решения этой задачи, так как рано или поздно данная проблема даст о себе знать.

Рекомендуется обратиться в автосервис, если руки не доходят до самостоятельного обслуживания батареи. Его особенность заключается в том, что измерить плотность электролита аккумуляторе можно самостоятельно, имея под рукой ареометр и зная, каким параметрам она должна соответствовать. Параллельно с этим замером выявляется уровень электролита, затем данные сравниваются с выходным напряжением батареи. Это дает общую картину о состоянии АКБ, что необходимо для правильного выполнения восстановительных работ.

Для тех кто не знает, как измерить плотность аккумулятора, сразу оговоримся, что это необходимо делать в каждой банке со свинцовыми пластинами, так как они не зависят друг от друга. Поэтому плотность и уровень электролита, а также выходное напряжение у них будет отличаться. Рассмотрим детально, как измерить плотность электролита с учетом всех технических нюансов, которые необходимо знать.

Когда должна выполняться проверка плотности автомобильного аккумулятора

Кроме того, что плотность электролита автомобильного аккумулятора проверяется при каждом плановом обслуживании машины, существует ряд признаков, указывающих на снижение этого параметра.

• Самый распространенный заключается в уменьшении периодичности заряд/разряд. Это значит, что АКБ стал хуже держать заряд, а так происходит в результате снижения уровня электролита или его свойств. Это повод проверить плотность автомобильного аккумулятора, не дожидаясь планового техосмотра.

• Также следует выполнить эту работу, если в последнее время батарея систематически перезаряжалась. Это способствует выкипанию электролита и снижению его уровня. В зимнее время эту задачу приходится выполнять чаще, так как плотность АКБ при отрицательной температуре быстрее снижается.

Как проверить плотность автомобильного аккумулятора

Если вы знаете, как проверить плотность АКБ и уже сделали это, значит вы понимаете, что нужно быть готовым к необходимости восстановления этого параметра, если он не будет соответствовать требованиям. Поэтому необходимо подготовить следующее:

• ареометр;

• мерный стакан;

• грушу-клизму;

• емкость, чтобы развести новый электролит;

• кислоту или корректирующий электролит.

Посредством ареометра сначала нужно проверить плотность автомобильного аккумулятора. Это выполняется с помощью груши, изготовленной из мягкой резины, в которую вставлена трубка из стекла с ареометром внутри. Для выполнения замера необходимо набрать немного жидкости из банки, сжав грушу. Затем нужно следить, чтобы ареометр не касался стенок трубки. Вся полученная информация записывается, потому что данная задача выполняется в каждой банке, но перед этим необходимо полностью зарядить батарею. Дальнейшие действия зависят от того, повышена плотность или понижена. В последнем случае необходимо сделать следующее:

• отобрать немного жидкости из банки, и в таком же объеме залить корректирующий электролит;

• поставить АКБ на 30 минут заряжаться;

• снять с зарядки и дать батарее остыть в течение 2 часов;

• повторно замерить плотность.

Если вы знаете, как проверить плотность аккумулятора автомобиля, значит понимаете зачем это делать. С добавлением коррекционного электролита повышается плотность жидкости. Чтобы замеры ареометром были точны, необходимо смешать жидкости, что происходит во время зарядки батареи. Остывать ей нужно потому, что максимальная точность замера ареометром возможна только при холодной батарее.

Если проверка плотности электролита автомобильного аккумулятора покажет увеличение данного показателя, необходимо выполнить все также, как в вышеуказанной последовательности, но вместо коррекционного электролита добавить дистиллированную воду. За счет этого плотность снизится. Если после первого раза электролит не достигнет нужного состояния, необходимо повторить процедуру еще раз. И так до тех пор, пока не нормализуется электролит, плотность при этом должна соответствовать нужному значению.

Что значит, если плотность аккумулятора автомобиля не соответствует заводским значениям

Если замеры покажут, что плотность электролита АКБ не соответствует параметрам в банках, значит батарея уже выработала свой ресурс и пластины подвергались сульфатации. Придется заменить АКБ, потому что восстановлению он не подлежит.

Сульфатация – это необратимый процесс, который настигает каждую батарею, отработавшую свой ресурс, заявленный производителем. Если плотность электролита аккумулятора напротив, выше нормы, это тоже плохо для батареи. Скорее всего он закипел, и повышение его плотности необходимо скорректировать способом, описанным выше. Рекомендуется в будущем не допускать повторного закипания, потому что это может окончательно вывести устройство из эксплуатации.

Если проверка плотности электролита в аккумуляторе показывает, что она низкая в одной из банок, значит между электродами произошло замыкание. В такой ситуации тоже требуется замена батареи, так как содержимое банок не подлежит восстановлению.

Какой должна быть плотность аккумулятора авто

Тот кто знает, как проверить плотность электролита в АКБ, должен понимать, как зависит это значение от параметров аккумулятора. На него влияет и такие технические характеристики, как емкость батареи и сила выходного тока. Поэтому не следует ориентироваться общепринятыми стандартами, лучше изучить этикетку изделия, чтобы выяснить, какая необходима плотность. Также стоит оговориться, что проверка плотности электролита в АКБ должна определяться с учетом температуры окружающей среды. Для определения погрешности, зависящей от температуры, необходимо пользоваться специальной таблицей. Найти данную информацию можно в техническом паспорте автомобиля или руководстве производителя, прилагаемом к аккумуляторной батарее. Зная, как проверить плотность электролита в аккумуляторе, не стоит торопиться делать этого без оценки цвета жидкости.

То, какой она имеет оттенок, поможет предварительно определить состояние батареи. Коричневый цвет предупреждает о скором выходе из строя аккумулятора, а если это происходит еще и в канун зимы, первые морозы он может и не пережить. Если оттенок темный, значит активная масса осыпалась с электродов в раствор, что затрудняет протекание электрохимических реакций. В этом случае замена батареи неизбежна, так как восстановить плотность электролита в автомобильном аккумуляторе не получится. Учитывая то, что активная масса осыпается после длительного срока эксплуатации, это вполне оправдывает затраты на покупку нового устройства.

Как говорилось выше, проверка плотности АКБ выполняется во всех банках, и в каждой из них это значение должно быть одинаковым. Допускается погрешность, но не более 1 г/см3. Критический показатель плотности аккумулятора – менее 1:18 г/см3. Но и в такой ситуации возможна реанимация, если цвет не обрел коричневый или темный оттенок. Только в данной ситуации те, кто знает, какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе, используют не коррекционный электролит, а серную кислоту 1:18 г/см3. Чтобы работать с данным веществом, необходим опыт, так как можно добавить его слишком много, сделав плотность больше, чем требуется. В результате неумелое обращение с веществом потребует много времени на решение данной задачи. Даже тем, кто может проверить плотность аккумулятора автомобиля, понимая как ее вернуть, нелегко добиться одинаковой плотности в каждой из банок, используя кислоту. Поэтому рекомендуется обращаться в автосервисы Oiler, чтобы выполнить обслуживание аккумуляторной батареи.

Чем поможет автосервис?

В условиях любого СТО нашей компании имеются все необходимые устройства и опытные специалисты, которые сумеют проверить плотность электролита и скорректировать ее в день обращения. Особенность наших услуг заключается в том, что мы решаем технические задачи в день обращения. Кроме того, услуги предлагаются по фиксированной цене, что позволяет предварительно рассчитать бюджет на обслуживание и ремонт своего автомобиля.

Мы рассмотрели, как проверить электролит в АКБ, и что делать, если его плотность отклонилась от нормы. Детально узнать о состоянии аккумуляторной батареи вы сможете, посетив автосервис Oiler в Киеве, предварительно записавшись на прием на нашем сайте.

Способы и методы восстановления свинцово-кислотных аккумуляторов

Преждевременное сокращение емкости АКБ происходит ввиду различных причин. Чаще всего это случается по вине сульфации пластин, которая возникает из-за частых, глубоких или недозарядов.

В настоящее время существуют различные способы и методы восстановления свинцово-кислотных АКБ. В данной статье мы подробно рассмотрим некоторые из них.

Восстановление емкости аккумуляторов

Самый популярный и простой способ — многократная зарядка с перерывами малым током. В результате повышается напряжение в аккумуляторе. Во время перерыва электродные потенциалы пластин выравниваются, а также увеличивается плотность электролита.

Заряд прекращают тогда, когда плотность станет нормальной для вашего типа аккумулятора, а напряжение секции достигнет 2,5 вольт.

Восстановление с не полной потерей емкости

Если аккумулятор потерял часть емкости, для его восстановления следует растворить сульфаты. Для этого нужно подать высокое напряжение и держать его в течение нескольких часов, с небольшими паузами.

• Данный способ предполагает следующие действия:
• Налить дистилированную воду в аккумулятор;
• Подключить к источнику тока;
• Заряжать несколько циклов до обнаружения сокращения прибавки емкости;

После восстановления аккумулятора следует долить еще немного воды и зарядить под небольшим напряжением.

Восстановление методом дисульфатации

Данный способ имеет стопроцентную эффективность в том случае, если аккумулятор подлежит восстановлению. Для этого нужно подать напряжение 15 вольт и оставить АКБ на 12-15 часов. После этого устройство следует частично разрядить. Далее повторить первый шаг. Следующий этап — отключение стабилизатора напряжения.

Еще несколько способов

• Замена электролита аккумулятора. Для этого следует слить прежний электролит и промыть АКб под струей горячей воды. После нужно подготовить раствор, состоящий их 100 мл воды и 3 чайных ложек соды. Полученную смесь следует вскипятить и налить в аккумулятор, а спустя 20 минут слить. Данный шаг рекомендуется повторить несколько раз, а в завершении снова промыть аккумулятор горячей водой и залить новый электролит, поставив АКБ на зарядку в течение 24 часов.
• Быстрое восстановление аккумулятора. Предварительно следует зарядить АКБ, после чего слить электролит и промыть устройство несколько раз водой. Затем нужно налить аммиачный раствор трилона Б. Время десульфации составом должно составлять 40-60 минут. В процессе будет выделяться газ. После обработки аккумулятор снова промывают несколько раз с помощью дистиллированной воды, заливают в него электролит и ставят на зарядку согласно техническому паспорту.

Таким образом, существует несколько способов восстановления свинцово-кислотных аккумуляторов. Преждевременное уменьшение емкости батареи может происходить ввиду различных причин, к которым относят сульфацию пластин, частые неглубокие заряды, перезаряды и пр. Вышеперечисленными методами можно восстанавливать не только автомобильные, но и любые другие АКБ. Это поможет продлить срок службы устройства и сэкономить средства на покупку нового аккумулятора.

Наша компания предлагает клиентам широкий ассортимент свинцово-кислотных аккумуляторных устройств. Изделия, представленные в каталоге, обладают свойствами долговечности, надежности и безопасности. При правильном соблюдении условий эксплуатации и зарядки, батарея способна прослужить долгие годы без нареканий.

Как в аккумуляторе ПОДНЯТЬ ПЛОТНОСТЬ электролита самостоятельно❓

Поднять плотность в аккумуляторе в домашних условиях можно несколькими способами: полностью заменить старый электролит на новый либо восполнить заряд АКБ. Обе манипуляции следует проводить в хорошо проветриваемых помещениях с соблюдением техники безопасности. После завершения процедуры нужно откорректировать объем рабочего раствора, а затем произвести замер параметра плотности ареометром.

Почему падает плотность электролита?

Основные причины, по которым может упасть показатель уровня электролита в банках автомобильной аккумуляторной батареи (АКБ):

1. Разряд устройства. Как правило, разряжение в аккумуляторе автомобиля происходит в холодное время года, поэтому зимой используют специальные методы, позволяющие восстановить и поднимать уровень заряда. Проблема может проявляться в автомобильном аккумуляторе, который близок к естественному износу. При быстром разряде можно сделать вывод о падении пропорции рабочего раствора до критически низкого уровня. Проблема разряжения может быть связана с механическим повреждением устройства или неисправностью генераторной установки, в результате чего электросеть автомобиля питается от АКБ.
2. Выкипание рабочей жидкости в результате перезарядки аккумулятора. Если на устройство поступает постоянное напряжение, это приводит к разделению воды на кислород и водород. В результате при зарядке жидкость выкипает и уровень электролита снижается.
3. Постоянное добавление дистиллированной воды вместо химического раствора. Если долить жидкость единожды, то уровень плотности АКБ в машине упасть не должен, но постоянные доливания будут этому способствовать.

Как подготовить аккумулятор к восстановлению?

Перед тем, как восстановить на обслуживаемом аккумуляторе плотность электролита, необходимо выполнить ряд действий:

1. Производится демонтаж батареи с авто, для этого предварительно ослабляются клеммные зажимы устройства.
2. При наличии защиты выполняется ее снятие. Для этого потребуется гаечный ключ соответствующего размера.
3. С помощью отвертки или другого приспособления с плоским наконечником производится откручивание пробок на банках. Рекомендуется использовать защитные очки и перчатки, чтобы не допустить появления ожогов.
4. Пользователь выполняет диагностику объема рабочей жидкости в устройстве. Для легковых транспортных средств данный параметр должен составить около 1,5 сантиметров выше пластин. Диагностика плотности электролита должна производиться через 3 часа после подзарядки устройства либо примерно через 10 ч после остановки двигателя. Если уровень жидкости соответствует норме, то ареометр опускается в банки и с помощью груши производится набор небольшого объема воды.
5. В зависимости от температуры воздуха производится оценка полученных параметров. Проверка выполняется для каждой банки отдельно. В идеале данный показатель должен составить в диапазоне от 1.25 до 1.29 г/см3.

При подготовке аккумуляторной батареи необходимо учитывать следующие нюансы:

1. Перед открытием банок пользователю нужно произвести очистку корпуса устройства от загрязнений чистой ветошью. Это нужно сделать для того, чтобы при откручивании пробок грязь не попала внутрь батареи. В противном случае возможен полный выход устройства из строя.
2. Если диагностика будет выполняться без демонтажа батареи, то нужно убедиться в ее качественной посадке. Устройство не должно болтаться.
3. При подготовке аккумуляторную батарею нельзя переворачивать, поскольку это может привести к разрушению пластин, расположенных внутри. В результате АКБ полностью выйдет из строя без возможности восстановления.

Видео: руководство по использованию ареометра

Канал «Аккумуляторщик» в своем видеоролике подробно описал процесс подготовки аккумулятора и рассказал об использовании ареометра.

Как самостоятельно увеличить плотность электролита?

Для правильного проведения процедуры необходимо учитывать следующие нюансы:

1. При приготовлении нового рабочего раствора в дистиллированную воду добавляется кислота, а не наоборот. В противном случае начнется кипение жидкости.
2. Пользователю понадобятся точные расчеты нужного объема кислоты, так как в процессе заряда уровень плотности электролита увеличивается.

Важно знать

На новом аккумуляторе самостоятельно поднимать плотность электролита не рекомендуется, поскольку это приведет к более быстрому разряду устройства. Повышенный рабочий параметр негативно повлияет на функциональность батареи.

Приступать к процедуре необходимо с соблюдением техники безопасности, так как электролит – это ничто иное, как кислотный раствор, поэтому:

• наденьте резиновые перчатки;
• максимально обезопасьте себя от попадания электролита на одежду и тем более кожу;
• используйте защитные очки и респиратор.

Что понадобится?

Чтобы правильно повысить плотность аккумуляторной батареи перед зимним периодом, нужно подготовить следующие материалы и инструменты:

• ареометр;
• мерный стакан или другая аналогичная емкость;
• отдельная емкость для разведения нового рабочего раствора;
• клизма-груша;
• корректирующий раствор либо кислота;
• дистиллированная вода.

Пошаговая инструкция по повышению плотности электролита добавлением жидкости

Правильный способ для увеличения параметра плотности электролита батареи:

1. Перед тем, как в аккумуляторе поднять плотность, производится снятие аккумуляторной батареи с автомобиля. Для этого отключаются клеммные зажимы и производится демонтаж фиксирующей пластины. Действия по выполнению задачи осуществляются с применением гаечного ключа.
2. С банки аккумуляторной батареи отбирается небольшой объем рабочего раствора. Для этого используется ареометр.
3. Вместо изъятого объема жидкости в банку добавляется корректирующий раствор вещества при необходимости увеличения плотности. В случае, если требуется понизить этот параметр, используется дистиллированная вода с плотностью 1,00 г/см3.
4. Затем аккумулятор ставится на подзарядку. На протяжении последующих 30 минут производится подзарядка устройства номинальным током. Такие действия позволят залитому корректирующему раствору смешаться с рабочей жидкостью.
5. Аккумуляторная батарея отключается от зарядного прибора на один-два часа. Это позволит плотности в банках «выровняться» и снизиться уровню температуры. Также за два часа из банок выйдут все пузырьки, благодаря чему исключается вероятность погрешности при контрольном замере.
6. Повторно производится диагностика уровня плотности электролита, при необходимости процедура повторяется заново. Также при необходимости в банки добавляется жидкость для увеличения или уменьшения параметра, а затем заново производится замер.

Важно знать

Надо учитывать, что разница параметра плотности между банками должна составить не более 0,01 г/см3. Если при выполнении задачи не удалось достигнуть такого результата, то требуется выполнить дополнительную, «выравнивающую» зарядку на протяжении 1-2 часов. При этом параметр тока должен составить в 2-3 раза меньше номинального.

Формула расчета количества жидкости для корректировки плотности электролита

где:

• Vэ — объём удаляемого из банки электролита, см3;
• Vб — объём электролита в одной банке, см3;
• ρн — начальная плотность электролита до корректировки, г/см3;
• ρк — конечная плотность, которую надо получить, г/см3;
• ρд — плотность доливаемой жидкости, (вода — 1,00 г/см3 или корректирующий электролит — * г/см3).

Важно знать

При использовании данной формулы объёмы удаляемого и добавляемого электролитов равны.

Таблица: корректировка плотности в АКБ

Как поднять зарядным устройством?

Для повышения плотности зарядным оборудованием выполняются следующие действия:

1. Аккумуляторная батарея доводится до полной зарядки. Предварительно нужно снять устройство с автомобиля и подключиться к оборудованию, которое будет заряжать АКБ, с соблюдением полярности. Сначала выполняется соединение с прибором, а затем его подключение к сети.
2. В процессе восстановления заряда пользователю нужно следить за состоянием электролита. После того, как жидкость начала кипеть, необходимо снизить параметр силы тока до 1-2 ампер. При кипении воды происходит ее испарение, это приводит к тому, что плотность концентрации электролита начинает повышаться.
3. Время испарения жидкости определяется конкретной ситуацией, в некоторых случаях на это может потребоваться более 24 часов.
4. После снижения уровня воды в банках производится добавление электролита и замер плотности.
5. При необходимости производится повторение данной операции.

Руководство по повышению плотности в необслуживаемом аккумуляторе

Действия по повышению плотности выполняются аналогичные, разница заключается в получении доступа к рабочей жидкости:

1. В необслуживаемых устройствах корпус полностью закрыт, поэтому пользователю надо демонтировать батарею и снять с нее наклейку. Крышку аккумулятора снимать не нужно, поскольку установить ее обратно будет сложно.
2. Нужно сделать отверстие в крышке, используя шило или дрель. Оно должно быть небольшим, поскольку придется впоследствии его запаивать.
3. Используя одноразовый шприц в АКБ добавляется дистиллят или корректирующий электролит в зависимости от того, что нужно сделать с рабочим параметром. Следует добавлять по 5 мл жидкости. Рекомендуется использовать банку батареи, в которой расположен индикатор плотности. Если индикатор стал черного либо зеленого цвета, то в аккумулятор нужно добавить еще 20 мл жидкости.
4. Для определения уровня рабочего раствора игла опускается в банку, а шток подтягивается в обратном направлении. Затягивая рабочий раствор в шприц, рекомендуется отмечать уровень с помощью маркера. Если в батарее применяется пластик светлого оттенка, то уровень жидкости можно определить на просвет или замерить с помощью линейки. Остальные банки доливаются до уровня, который должен составить на 1,5-2 см выше поверхности пластин.
5. После выполнения задачи отверстия нужно заделать герметиком либо специальными резиновыми пробками. Затем аккумулятор следует осторожно потрясти, чтобы перемешать электролит. Но действовать надо аккуратно, чтобы не повредить пластины.

Как увеличить плотность, если она ниже 1,18

Если рабочее значение плотности составил менее 1,18 г/см3, описанные способы не позволят решить проблему и пользователю потребуется полностью сливать кислоту из банок.

Алгоритм действий при этом будет такой:

1. Электролит откачивается из аккумуляторной батареи, насколько это возможно (для откачки можно использовать грушу с клизмой).
2. Аккумулятор осторожно переворачивается без резких движений. Это позволит предотвратить возможное осыпание пластин. В дне устройства надо просверлить отверстия в каждой банке с помощью дрели. Эти действия рекомендуется выполнять в емкости, к примеру, миске или тазике.
3. Затем аккумулятор устанавливается в вертикальное положение и из него сливаются остатки рабочего раствора.
4. Производится промывка батареи с помощью дистиллята.
5. Отверстия в дне аккумулятора запаиваются, на этом этапе важно убедиться в герметичности устройства, чтобы не допустить дальнейшей утечки жидкости. Производится заливка нового раствора в батарею.

Важно знать

Пластик для запаивания отверстия в аккумуляторе должен быть максимально устойчивым к воздействию серной кислоты. Кроме того, если цвет электролита коричневый или черный, восстанавливать батарею не имеет смысла. Темный оттенок свидетельствует об осыпании пластин или о разрушении батареи.

Видео: самостоятельное увеличение плотности электролита

Канал «Denis МЕХАНИК» в своем видеоролике подробно изложил процесс зарядки аккумуляторной батареи и добавления электролита, а также увеличения его плотности.

Растущее внутреннее сопротивление — Battery University

Понимание важности низкой проводимости

Емкость сама по себе имеет ограниченное использование, если батарея не может эффективно передавать накопленную энергию; аккумулятор также нуждается в низком внутреннем сопротивлении. Измеряемое в миллиомах (мОм) сопротивление является привратником батареи; чем ниже сопротивление, тем меньше ограничений встречает пачка. Это особенно важно при тяжелых нагрузках, таких как электроинструменты и электрические трансмиссии.Высокое сопротивление вызывает нагрев батареи и падение напряжения под нагрузкой, вызывая преждевременное отключение. На рис. 1 показана батарея с низким внутренним сопротивлением в виде свободно протекающего отвода по сравнению с батареей с повышенным сопротивлением, в которой отвод ограничен.

Свинцово-кислотный имеет очень низкое внутреннее сопротивление, и аккумулятор хорошо реагирует на сильные всплески тока, которые длятся несколько секунд.Однако из-за присущей им медлительности свинцово-кислотная кислота неэффективна при длительном сильноточном разряде; аккумулятор быстро утомляется, и ему требуется отдых для восстановления. Некоторая медлительность проявляется во всех батареях в разной степени, но особенно ярко она проявляется у свинцово-кислотных. Это намекает на то, что подача энергии основана не только на внутреннем сопротивлении, но и на чувствительности химического состава, а также на температуре. В этом отношении технологии на основе никеля и лития более чувствительны, чем свинцово-кислотные.

Сульфатирование и коррозия решетки являются основными факторами повышения внутреннего сопротивления свинцово-кислотной кислоты. Температура также влияет на сопротивление; тепло понижает его, а холод усиливает. Нагрев батареи на мгновение снизит внутреннее сопротивление, чтобы обеспечить дополнительное время работы. Однако это не восстанавливает батарею и добавляет кратковременное напряжение.

Кристаллическое образование, также известное как «память», способствует внутреннему сопротивлению в никелевых батареях. Это часто можно исправить с помощью глубокого цикла.Внутреннее сопротивление литий-ионных аккумуляторов также увеличивается по мере использования и старения, но были внесены усовершенствования с добавлением электролитных добавок, позволяющих контролировать образование пленок на электродах. (См. BU-808b: Почему литий-ионные аккумуляторы умирают?) Со всеми батареями SoC влияет на внутреннее сопротивление. Литий-ионный аккумулятор имеет более высокое сопротивление при полной зарядке и в конце разряда с большой плоской областью низкого сопротивления посередине.

Щелочные, угольно-цинковые и большинство первичных батарей имеют относительно высокое внутреннее сопротивление, и это ограничивает их использование в слаботочных приложениях, таких как фонарики, пульты дистанционного управления, портативные развлекательные устройства и кухонные часы. Когда эти батареи разряжаются, сопротивление увеличивается. Это объясняет относительно короткое время работы при использовании обычных щелочных элементов в цифровых камерах.

Для считывания внутреннего сопротивления батареи используются два метода: постоянный ток (DC) путем измерения падения напряжения при заданном токе и переменный ток (AC), который учитывает реактивное сопротивление. При измерении реактивного устройства, такого как батарея, значения сопротивления сильно различаются в зависимости от методов тестирования постоянного и переменного тока, но ни одно из показаний не является правильным или неправильным.Показания постоянного тока смотрят на чистое сопротивление (R) и дают истинные результаты для нагрузки постоянного тока, такой как нагревательный элемент. Показания переменного тока включают реактивные компоненты и обеспечивают полное сопротивление (Z). Импеданс обеспечивает реалистичные результаты на цифровой нагрузке, такой как мобильный телефон или асинхронный двигатель. (См. BU-902: Как измерить внутреннее сопротивление)

На рис. 2 показано внутреннее сопротивление литий-ионного элемента 18650 при 1000 полных циклах при 40 ° C (104 ° F). Показания переменного тока в зеленой рамке не отражают истинное резистивное состояние батареи; Метод постоянного тока обеспечивает более надежные данные о производительности при загрузке.

Рис. 2: Рост внутреннего сопротивления литий-ионного элемента 18650, измеренный методами переменного и постоянного тока при включении и выключении.
Показания сопротивления переменного тока в зеленой рамке остаются низкими; Метод постоянного тока дает истинное состояние.
^{Источник: Technische Universität München (TUM)}

Сопротивление упаковки

Внутреннее сопротивление батареи состоит не только из элементов, но также включает в себя межсоединения, предохранители, схемы защиты и проводку.В большинстве случаев эти периферийные устройства более чем вдвое превышают внутреннее сопротивление и могут искажать результаты экспресс-тестов. Типичные показания одноэлементной батареи для мобильного телефона и многоэлементной батареи для электроинструмента показаны ниже.

Внутреннее сопротивление батареи мобильного телефона

Внутреннее сопротивление блока питания для электроинструментов

Ячейки 2П4С по 2Ач / ячейка,	18 мОм	подлежит увеличению с возрастом
Соединение, приварное, каждое	0,1 мОм
Схема защиты, печатная плата	10 мОм
Общее внутреннее сопротивление	ок. 80 мОм

^{Источник: Siemens AG (2015, München)}

На рисунках 3, 4 и 5 показано время работы трех батарей с одинаковыми Ач и емкостью, но с различным внутренним сопротивлением при разряде при 1С, 2С и 3С. Графики демонстрируют важность поддержания низкого внутреннего сопротивления, особенно при более высоких токах разряда. Тестовая батарея NiCd имеет сопротивление 155 мОм, NiMH — 778 мОм, а литий-ионная — 320 мОм. Это типичные показания сопротивления старых, но все еще исправных батарей.(См. BU-208: Циклические характеристики), который демонстрирует взаимосвязь емкости, внутреннего сопротивления и саморазряда.)

Рис. 3. Импульсы разряда GSM при 1, 2 и 3 ° C, в результате чего время разговора
Емкость никель-кадмиевой батареи составляет 113%; внутреннее сопротивление — 155 мОм. Пакет 7,2 В.

Рис. 4: Импульсы разряда GSM при 1, 2 и 3 ° C с результирующим временем разговора
Емкость никель-металлгидридной батареи составляет 94%, внутреннее сопротивление — 778 мОм. 7,2 В, упаковка

Рис. 5: Импульсы разряда GSM при 1, 2 и 3 ° C с получением времени разговора
Емкость литий-ионной батареи составляет 107%; внутреннее сопротивление — 320 мОм. 3,6 В, упаковка

^{Все три цифры любезно предоставлены Cadex}

Примечания: Тесты проводились, когда первые мобильные телефоны питались от никель-кадмиевых, никель-металлогидридных и литий-ионных аккумуляторов. С тех пор литий-ионные и NiMH улучшились.

Максимальное количество розыгрышей GSM — 2.5A, что соответствует 3C от батареи 800 мАч, что в три раза превышает номинальный ток.

Последнее обновление: 17 ноя 2020

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта. Battery University отслеживает комментарии и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык, избегая спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, воспользуйтесь формой «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: [email protected]. Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать свой вопрос в разделах комментариев для Battery University Group (BUG).

Или перейти к другой артикуле

Подержанные литий-ионные батареи | Уменьшение, повторное использование, переработка

Литий-ионные батареи и устройства, содержащие эти батареи, НЕ следует выбрасывать в бытовой мусор или в мусорные баки.

Литий-ионные батареи СЛЕДУЕТ сдать на отдельные пункты переработки или сбора бытовых опасных отходов. Выход

Во избежание возгорания заклейте клеммы аккумуляторных батарей и / или поместите литий-ионные аккумуляторы в отдельные пластиковые пакеты.

На этой странице:

Общая информация

используются во многих продуктах, таких как электроника, игрушки, беспроводные наушники, портативные электроинструменты, малая и крупная бытовая техника, электромобили и системы хранения электроэнергии.При неправильном обращении в конце срока их полезного использования они могут нанести вред здоровью человека или окружающей среде.

Повышенный спрос на литий-ионные батареи на рынке в значительной степени объясняется высокой «плотностью энергии» этого химического состава батарей. «Плотность энергии» означает количество энергии, которое система хранит в определенном пространстве. Литиевые батареи могут быть меньше и легче других типов батарей, сохраняя при этом такое же количество энергии. Такая миниатюризация привела к быстрому увеличению потребления потребителями портативных и беспроводных продуктов меньшего размера.

Начало страницы

Информация для потребителей

Существует два типа литиевых батарей, которые используются потребителями в США и с которыми необходимо работать по окончании срока службы: одноразовые неперезаряжаемые литий-металлические батареи и перезаряжаемые литий-полимерные элементы (литий-ионные, литий-полимерные). ионные ячейки).

Щелкните изображение, чтобы увеличить его. Литий-ионные батареи сделаны из таких материалов, как кобальт, графит и литий, которые считаются важными минералами. Критические полезные ископаемые — это сырье, которое экономически и стратегически важно для США.S., имеют высокий риск того, что их снабжение будет нарушено, и для которых нет легких заменителей. Когда эти батареи выбрасываются в мусор, мы полностью теряем эти критически важные ресурсы. Для получения дополнительной информации о важнейших минералах посетите веб-сайт Геологической службы США.

Кроме того, если аккумулятор или электронное устройство, содержащее аккумулятор, выбрасывать в мусорное ведро или помещать в муниципальную мусорную корзину вместе с бытовыми вторсырьями, такими как пластик, бумага или стекло, они могут быть повреждены или раздавлены во время транспортировки или обработки и сортировки. оборудование, создающее пожарную опасность.

или аккумуляторы, содержащиеся в электронных устройствах, следует утилизировать в сертифицированных перерабатывающих предприятиях аккумуляторной электроники, которые принимают аккумуляторы, а не выбрасывать их в мусор или выбрасывать в муниципальные мусорные баки.

Утилизация литий-ионных батарей для потребителей

Рекомендация EPA: найдите место для переработки литий-ионных аккумуляторов и продуктов, содержащих литий-ионные аккумуляторы, используя одну из предлагаемых ссылок; не выбрасывайте их в мусорное ведро или в муниципальные мусорные баки.

Литий-ионные аккумуляторы в электронике: Отправьте электронные устройства, содержащие литий-ионные аккумуляторы, сертифицированным переработчикам электроники, участвующим розничным продавцам и перерабатывающим компаниям в службах возврата электроники или обратитесь в местную программу сбора твердых или опасных бытовых отходов для получения дополнительных вариантов.

Литий-ионные аккумуляторы, которые легко отделяются от продукта (например, электроинструменты): Найдите ближайший к вам пункт утилизации Выход, чтобы правильно утилизировать литий-ионные аккумуляторы. Отправляйте отдельные аккумуляторы специализированным предприятиям по переработке аккумуляторов или розничным продавцам, которые участвуют в услугах по возврату, или обратитесь в местную программу по твердым отходам или бытовым опасным отходам для получения дополнительных вариантов.

Два ресурса для поиска переработчика — это база данных Earth 911 Exit и Call2RecycleExit.

Меры предосторожности при обращении: Поместите каждую батарею или устройство, содержащее батарею, в отдельный пластиковый пакет. Оберните токонепроводящую ленту (например, изоленту) на клеммах аккумулятора. В случае повреждения литий-ионного аккумулятора обратитесь к производителю аккумулятора или устройства за конкретной информацией по обращению. Даже использованные батареи могут иметь достаточно энергии, чтобы вызвать травму или вызвать возгорание. Не все батареи могут быть удалены или обслужены пользователем. Соблюдайте маркировку батареи и продукта относительно безопасности и использования.

Утилизация литий-ионных аккумуляторов среднего и крупного размера

Рекомендация EPA: Свяжитесь с производителем, автомобильным дилером или компанией, которая установила литий-ионную батарею, для получения информации о возможностях управления; не выбрасывайте его в мусорное ведро или в муниципальные мусорные баки.

Из-за размера и сложности этих аккумуляторных систем, средние и крупные литий-ионные аккумуляторы не могут быть удалены потребителем. См. Инструкции производителя, а также предупреждения и инструкции по технике безопасности.

• Автомобиль: обратитесь к автомобильному дилеру, в магазин или на ремонтную мастерскую, где был приобретен аккумулятор.
• Накопитель энергии: обратитесь к производителю оборудования для аккумулирования энергии или в компанию, которая установила аккумулятор.

«Избегайте искры. Будьте осторожны с аккумулятором ». Кампания

В связи с увеличением количества пожаров на предприятиях по переработке и переработке отходов по всей стране отраслевые группы совместно разработали «Избегайте искры». Будьте осторожны с аккумулятором.Кампания . Эта кампания направлена ​​на ознакомление американского потребителя с безопасностью использования батарей и правильным обращением с использованными литий-ионными батареями. Главный посыл кампании заключается в том, что батареи можно и нужно утилизировать, когда срок их службы истечет. Для получения дополнительной информации перейдите на сайт Call2Recycle Exit.

Кампания «Поставь галочку» Министерства транспорта (DOT)

Кампания DOT «Check the Box» — это кампания по информированию общественности, направленная на предотвращение серьезных инцидентов за счет повышения осведомленности населения о предметах повседневного пользования, которые считаются опасными при транспортировке, в том числе о батареях, которые упаковываются и отправляются на переработку или утилизацию.Перед отправкой на переработку или утилизацию батареи должны быть правильно идентифицированы, упакованы и промаркированы с помощью маркировки на упаковке. Для получения дополнительной информации перейдите в кампанию DOT’s Check the Box и посмотрите видео кампании Exit.

Начало страницы

Информация для бизнеса

Некоторые литий-ионные батареи могут соответствовать определению опасных отходов в соответствии с Законом о сохранении и восстановлении ресурсов (RCRA), если они демонстрируют такие характеристики опасных отходов, как воспламеняемость, реактивность или токсичность при утилизации.Лица, производящие отходы, которые определены как опасные в соответствии с RCRA, называются «производителями опасных отходов». Эти правила не применяются к домашним хозяйствам, поскольку в соответствии с RCRA опасные отходы, выбрасываемые домашними хозяйствами, как правило, не подпадают под действие положений об опасных отходах. Напротив, коммерческие предприятия несут ответственность за определение того, являются ли производимые ими отходы опасными отходами, включая литий-ионные батареи по окончании срока их службы.

Литий-ионные батареи с различным химическим составом могут выглядеть почти одинаковыми, но при этом иметь разные свойства.Кроме того, некоторые утилизированные литий-ионные батареи с большей вероятностью будут иметь опасные свойства, если они содержат значительный заряд, однако такие батареи могут показаться пользователю полностью разряженными. По этим причинам генератору может быть трудно определить, какие из его отработавших литий-ионных аккумуляторов считаются опасными при утилизации. Поэтому в случае неопределенности EPA рекомендует компаниям рассмотреть возможность обращения с литий-ионными аккумуляторами в соответствии с федеральными правилами «универсальных отходов» в Разделе 40 Свода федеральных нормативных актов (CFR), часть 273.

Правила универсальных отходов обеспечивают упрощенный набор требований к производителям определенных типов обычных опасных отходов (например, люминесцентных ламп, содержащих ртуть, батарей) из самых разных коммерческих предприятий. Требования различаются в зависимости от того, накапливаете ли вы за один раз меньше или больше 5000 кг общих универсальных отходов, но они включают инструкции о том, как обращаться с отходами, как маркировать контейнеры, как долго отходы могут накапливаться на месте и куда могут быть отправлены отходы, среди прочего.Правила универсальных отходов не требуют отправки с использованием декларации об опасных отходах, но требуют, чтобы отходы отправлялись на разрешенный объект по удалению опасных отходов или в переработчик. EPA рекомендует предприятиям проконсультироваться с государственными агентствами по твердым и опасным отходам для получения дополнительной информации о применимых правилах, касающихся универсальных отходов.

Дополнительным соображением, особенно для малых предприятий или предприятий, производящих небольшие количества опасных отходов в месяц, являются правила RCRA «Генераторы очень малых количеств» (VSQG).Литий-ионные аккумуляторы, выбрасываемые предприятиями, которые производят менее 100 кг (220 фунтов) опасных отходов в месяц, считаются отходами генератора с очень небольшим количеством и могут подлежать уменьшенным требованиям к опасным отходам. Перед тем, как использовать освобождение от VSQG, сверьтесь с программой государственного регулирования, так как они могут иметь другие требования. Хотя EPA рекомендует утилизировать все батареи в соответствии со стандартами универсальных отходов, лица, собирающие или хранящие использованные литий-ионные батареи в домашних хозяйствах или в VSQG для целей любого исключения, должны хранить их отдельно от других собранных литий-ионных аккумуляторов, на которые распространяются более высокие требования. строгие требования.В противном случае они рискуют подвергнуть всю смешанную коллекцию более строгим требованиям (например, упрощенным требованиям к универсальным отходам или стандартным правилам образования опасных отходов).

Начало страницы

Информация для рабочих

Управление по охране труда и здоровья Министерства труда (OSHA) выпустило информационный бюллетень по безопасности и охране здоровья: Предотвращение травм от пожара и / или взрыва от небольших и переносных устройств с питанием от литиевых батарей .Бюллетень носит рекомендательный характер, информационный по содержанию и предназначен для обучения работников и помощи работодателям в обеспечении безопасных и здоровых условий труда.

Начало страницы

Информация для перевозчиков

Правила обращения с опасными материалами Департамента транспорта (DOT)

являются опасными материалами и подпадают под действие Положений об опасных материалах Министерства транспорта (HMR; 49 CFR, части 171–180). Сюда входят требования к упаковке и стандартным сообщениям об опасности (например,g., маркировка, этикетки, отгрузочные документы, информация о действиях в чрезвычайных ситуациях) и требования к обучению сотрудников. Требования к информированию об опасности содержатся в части 172 HMR, а требования, относящиеся к литиевым батареям, — в разделе 173.185 49 CFR.

Начало страницы

Дополнительные ресурсы

веб-семинаров, спонсируемых Агентством по охране окружающей среды, по проблемам, с которыми компании по переработке электроники и предприятиям по рекуперации материалов (MRF) сталкиваются из-за литий-ионных батарей:

Начало страницы

Аккумуляторы для гибридных автомобилей и электромобилей

В большинстве подключаемых к электросети гибридов и полностью электрических транспортных средств используются подобные литий-ионные батареи.

Системы накопления энергии, обычно аккумуляторы, необходимы для гибридных электромобилей (HEV), гибридных электромобилей (PHEV) и полностью электрических транспортных средств (EV).

Типы систем хранения энергии

Следующие системы накопления энергии используются в автомобилях HEV, PHEV и электромобилях.

Литий-ионные батареи

Литий-ионные батареи в настоящее время используются в большинстве портативных бытовых электронных устройств, таких как сотовые телефоны и ноутбуки, из-за их высокой энергии на единицу массы по сравнению с другими системами хранения электроэнергии.Они также обладают высоким удельным весом, высокой энергоэффективностью, хорошими высокотемпературными характеристиками и низким саморазрядом. Большинство компонентов литий-ионных аккумуляторов можно переработать, но стоимость рекуперации материалов остается проблемой для отрасли. Министерство энергетики США также поддерживает Премию за переработку литий-ионных аккумуляторов, чтобы найти решения для сбора, сортировки, хранения и транспортировки использованных и выброшенных литий-ионных аккумуляторов для последующей переработки и восстановления материалов.В большинстве современных PHEV и электромобилей используются литий-ионные батареи, хотя точный химический состав часто отличается от химического состава батарей для бытовой электроники. Продолжаются исследования и разработки, направленные на снижение их относительно высокой стоимости, продление их срока службы и решение проблем безопасности в отношении перегрева.

Никель-металлогидридные батареи

Никель-металлогидридные батареи, обычно используемые в компьютерном и медицинском оборудовании, предлагают разумную удельную энергию и удельные мощности.Никель-металлогидридные батареи имеют гораздо более длительный срок службы, чем свинцово-кислотные, и безопасны и устойчивы к неправильному обращению. Эти батареи широко используются в HEV. Основными проблемами никель-металлгидридных батарей являются их высокая стоимость, высокий саморазряд и тепловыделение при высоких температурах, а также необходимость контролировать потери водорода.

Свинцово-кислотные батареи

могут быть разработаны с учетом высокой мощности, при этом они недороги, безопасны и надежны. Однако низкая удельная энергия, плохие характеристики при низких температурах, а также короткий календарный и циклический срок службы препятствуют их использованию.В настоящее время разрабатываются современные высокомощные свинцово-кислотные батареи, но эти батареи используются только в коммерчески доступных транспортных средствах с электрическим приводом для вспомогательных нагрузок.

ионисторы

Ультраконденсаторы хранят энергию в поляризованной жидкости между электродом и электролитом. Емкость накопления энергии увеличивается с увеличением площади поверхности жидкости. Ультраконденсаторы могут обеспечить транспортным средствам дополнительную мощность во время разгона и подъема на холм и помочь восстановить энергию торможения.Они также могут быть полезны в качестве вторичных накопителей энергии в транспортных средствах с электрическим приводом, поскольку помогают электрохимическим аккумуляторам выравнивать мощность нагрузки.

Утилизация аккумуляторов

Транспортные средства с электрическим приводом являются относительно новыми для автомобильного рынка США, поэтому лишь небольшое количество из них подошло к концу своего срока службы. В результате доступно небольшое количество бывших в употреблении аккумуляторов для электромобилей, что ограничивает масштабы инфраструктуры по переработке аккумуляторов. Поскольку электромобили становятся все более распространенными, рынок утилизации аккумуляторов может расшириться.

Широко распространенная переработка аккумуляторов предотвратит попадание опасных материалов в поток отходов как в конце срока службы аккумулятора, так и во время его производства. В настоящее время ведется работа по разработке процессов утилизации аккумуляторов, которые минимизируют влияние на жизненный цикл литий-ионных и других типов аккумуляторов в транспортных средствах. Но не все процессы переработки одинаковы:

• Плавка : В процессе плавки восстанавливаются основные элементы или соли. Эти процессы в настоящее время используются в больших масштабах и могут работать с различными типами батарей, включая литий-ионные и никель-металлгидридные.Плавка происходит при высоких температурах, и органические материалы, включая электролит и угольные аноды, сжигаются в качестве топлива или восстановителя. Ценные металлы извлекаются и отправляются на аффинаж, чтобы продукт был пригоден для любого использования. Остальные материалы, в том числе литий, содержатся в шлаке, который теперь используется в качестве добавки в бетон.
• Прямое восстановление : С другой стороны, в некоторых процессах рециркуляции напрямую восстанавливаются материалы, пригодные для аккумуляторных батарей. Компоненты разделяются различными физическими и химическими процессами, и все активные материалы и металлы могут быть восстановлены.Прямое восстановление — это низкотемпературный процесс с минимальными энергозатратами.
• Промежуточные процессы : Третий тип процесса находится между двумя крайностями. В таких процессах можно использовать несколько типов батарей, в отличие от прямого восстановления, но извлекать материалы дальше по производственной цепочке, чем при плавке.

Разделение различных материалов аккумуляторных батарей часто является камнем преткновения при извлечении ценных материалов. Таким образом, конструкция аккумуляторной батареи, учитывающая разборку и переработку, важна для успеха электромобилей с точки зрения устойчивости.Стандартизация батарей, материалов и конструкции элементов также упростит переработку и сделает ее более рентабельной.

См. Отчет: «Технико-экономическая целесообразность использования отработанных аккумуляторов электромобилей в стационарных установках».

Дополнительная информация

Узнайте больше о исследованиях и разработках батарей на страницах Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, посвященных хранению энергии, и на странице Управления автомобильных технологий Министерства энергетики США.

Знание батареи

О аккумуляторной батарее

Промышленные стандартные размеры цилиндрической батареи

Каков срок службы аккумуляторной батареи?

Когда батарея заряжается и разряжается, мы называем цикл или период.В заявленных принципах зарядки и разрядки и снижении емкости до достижения установленного стандарта общее количество циклов, которые она может пройти, называется сроком службы аккумуляторной батареи.

Что такое саморазряд аккумуляторной батареи?

Первичная батарея или полностью заряженная вторичная батарея, если отложить ее на время, ее емкость снизится или потеряется, это явление вызывает саморазряд, то есть утечка электричества. Это определяется внутренней электрохимической системой, подобно утечке воды из пруда или водоема.

Какое внутреннее сопротивление батареи?

Импеданс батареи — это сопротивление при протекании тока через рабочую ячейку, как правило, внутреннее сопротивление учитывается как постоянный ток. и переменного тока сопротивление. Поскольку сопротивление перезаряжаемого элемента невелико, электрод легко поляризовать, создавая поляризационное сопротивление при измерении постоянного тока. сопротивление, точное значение не может быть измерено.

Что такое эффект памяти?

Эффект памяти возникает только на никель-кадмиевых батареях.Как и в традиционной технологии, отрицательным элементом никель-кадмиевых аккумуляторов является спекание с толстым кристаллом никеля, если никель-кадмиевые аккумуляторы заряжать до того, как они полностью разрядятся, кристаллы никеля легко собираются, образуя агломерацию, в результате чего возникает платформа первичного разряда. Батарея сохраняет платформу, что будет считаться окончанием разряда для следующего цикла, даже если емкость решает, что аккумулятор может быть разряжен на более низкую платформу. Аккумулятор сохранит этот процесс в своей памяти, поэтому во время следующей разрядки аккумулятор запоминает только эту уменьшенную емкость.Точно так же любая дальнейшая неполная разрядка при каждом использовании усугубит эффект снижения емкости. Эффект Существует два метода устранения эффекта: во-первых, глубокий разряд при слабом токе (т.е. от 0,1 ° C до 0 В), во-вторых, несколько циклов при высоких токах (например, 1C).

Как температура окружающей среды влияет на работу аккумулятора?

Низкие температуры (например, -15 ° C), очевидно, уменьшат скорость разряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. При -20? электролит в точке замерзания, скорость заряда сильно замедлится.При низкой температуре (ниже -15 ° C) заряд повысит внутреннее давление газа и, возможно, откроет предохранительный клапан. Температура окружающей среды от 5? До 30? лучший диапазон для эффективного заряда. Обычно с повышением температуры эффективность заряда повышается. Но когда температура поднимется до 45? или выше, качество материалов в батарее ухудшится, а срок службы батареи значительно сократится.

Как «перезаряд» влияет на производительность аккумулятора?

«Избыточный заряд» описывается как непрерывная зарядка после полной зарядки аккумулятора определенным методом зарядки.Поскольку уровень емкости при положительной полярности выше, чем при отрицательной полярности, при положительной полярности будет генерироваться кислород, который может быть составлен из кадмия, полученного при отрицательной полярности через сепаратор. В общем случае внутреннее давление не будет значительно увеличиваться, однако, если зарядный ток, применяемый для аккумулятора, слишком велик, время зарядки очень велико и, наконец, кислород не может быть израсходован вовремя, аккумулятор будет поврежден. из-за повышения давления, деформации батареи, утечки и т. д.Однозначно снизится и производительность аккумулятора

Как «чрезмерная разрядка» влияет на производительность аккумулятора?

Если напряжение элемента достигает расчетного значения, это означает, что аккумулятор разрядил сохраненную емкость, но, тем не менее, процесс разряда является непрерывным, что приведет к чрезмерной разрядке. Обычно конечное напряжение можно определить по току разряда, например, конечное напряжение установлено на уровне 1,0 В / элемент, а при разряде 0,2–2 ° C и 0.8 В / элемент при 3 ° C или более, например 5C или 10C. Чрезмерный разряд может вызвать катастрофу, особенно при сильном токе или многократном чрезмерном разряде. Обычно чрезмерный разряд может вызвать повышение внутреннего давления в ячейке, и обратимость материалов активности как в положительном, так и в отрицательном смысле будет нарушена. Даже при зарядке восстанавливается только часть, и емкость явно уменьшается.

Как короткое замыкание влияет на работу аккумулятора?

Шунтирование любых проводящих материалов с внешними клеммами батареи приведет к короткому замыканию.В зависимости от аккумуляторной системы короткое замыкание может иметь серьезные последствия, например повышение температуры электролита или повышение внутреннего давления газа. Если значение внутреннего давления газа превышает ограничение срока службы крышки элемента, электролит вытечет, что серьезно повредит батарею. Если безопасная вентиляция не сработает, произойдет даже взрыв. Поэтому не замыкайтесь.

Каковы характеристики никель-кадмиевого аккумулятора?

• Низкая стоимость;
• Превосходная выносливость при перезарядке;
• Отличная быстрая зарядка;
• Длительный срок службы;
• Широкий температурный диапазон;
• Саморазряд средней степени;
• Хорошие показатели безопасности.

  ---

Каковы характеристики никель-металлогидридной батареи?

• Низкая стоимость;
• Хорошая быстрая зарядка;
• Длительный срок службы;
• Нет накопления в памяти;
• Зеленые источники энергии, без загрязнения;
• Широкий температурный диапазон;
• Хорошие показатели безопасности.
  

  ---

Каковы характеристики литий-ионного аккумулятора?

• Высокая плотность энергии;
• Высокое рабочее напряжение;
• Нет накопления в памяти;
• Длительный срок службы;
• Без загрязнения;
• Легкий вес;
• Очень низкая скорость саморазряда.
  

  ---

Каковы характеристики литий-ионного полимерного аккумулятора?

• Нет жидкого электролита, поэтому никогда не протекайте;
• Может иметь различную форму;
• Может быть изготовлен в виде тонкой батареи, например, 3,6 В, 400 мАч, толщина может уменьшиться до 0,5 мм;
• Высокое напряжение в батарее: несколько батарей с жидким электролитом могут быть соединены последовательно для получения только высокого напряжения; литий-полимерный аккумулятор может получать высокое напряжение в ячейке за счет многопользовательской комбинации;
• Емкость литий-полимерных аккумуляторов одинакового объема в два раза больше, чем у литий-ионных аккумуляторов.
  

  ---

Каковы характеристики литиевой батареи MnO2 и Li-SOCL2?

• Высокая плотность энергии;
• Длительный срок хранения;
• Широкий диапазон рабочих температур;
• Хорошая герметичность;
• Постоянное напряжение разряда
  

  ---

Почему аккумуляторные батареи имеют нулевое или низкое напряжение?

(1) Напряжение одной из ячеек равно 0 В;

(2) Свечи имеют короткое замыкание, обрыв или плохое прикосновение;

(3) Провода отведены от пайки или плохо припаяны;

(4) Неправильное соединение аккумулятора или контакты соединительных пластин отсутствуют, плохо приварены или сломаны.

Меры предосторожности:

1. Внимательно прочтите спецификацию или проконсультируйтесь, как правильно использовать.
2. В соответствии с индикацией электроприбора правильно установите положительный и отрицательный полюсы аккумулятора.
3. Не используйте вместе новую и старую батареи, а также батареи разных типов и моделей.
4. Не заряжайте основную батарею.
5. Не нагревайте и не разбирайте аккумулятор, даже не бросайте его в огонь или воду.
6.Не допускайте короткого замыкания в случае взрыва батареи, утечки или других травм.
7. При обнаружении исключительных условий, таких как ужасный запах, протечка, трещины и деформация корки батареи, немедленно прекратите использование батареи.
8. Поместите аккумулятор в недоступном для детей месте.
9. Если вытекшая жидкость попала в глаза, тщательно промойте глаза чистой водой не менее 15 минут, приподнимая верхние и нижние веки до тех пор, пока не исчезнут следы химического вещества. Обратитесь за медицинской помощью.
10.Если электроприбор не будет использоваться в течение длительного времени, выньте аккумулятор и храните его в прохладном, хорошо вентилируемом месте.

Почему литий-ионный аккумулятор имеет нулевое напряжение?

В целях безопасности наш литий-ионный аккумулятор имеет защиту печатной платы, которая защищает аккумуляторные блоки от чрезмерной зарядки и разрядки. Когда литий-ионный аккумулятор перезаряжается или разряжается, печатная плата автоматически отключается. Тогда вы можете обнаружить, что аккумулятор имеет нулевое напряжение.Это не означает, что аккумулятор разряжен. Вы можете просто зарядить его с помощью нашего зарядного устройства, и все вернется в норму. Убедитесь, что вы используете рекомендованные зарядные устройства batteryspace. Мы не несем ответственности за зарядные устройства других производителей. Однако это не относится к батарее, которая не заряжалась более двух месяцев. Вы должны заряжать аккумулятор каждые 2 месяца, чтобы он оставался свежим, если вы не используете его.

Как восстановить низкое напряжение аккумуляторной батареи 7,2–9,6 В NMh (уровень 0,5 В на элемент) методом электрошока?

Если напряжение NiMH аккумулятора меньше 1.0 В / элемент. Это не означает, что батарея неисправна или зарядное устройство не может распознать батарею. Ударьте аккумулятор или батарею через адаптер переменного тока 12 В постоянного тока 0,5 А в течение 1 минуты. Тогда ваше зарядное устройство распознает элемент или батарею и сможет заряжаться номинальным зарядным током. Дополнительная информация, пожалуйста, загрузите инструкцию, как восстановить NiMH элемент / NiMH блок.

Как ухаживать за аккумуляторной батареей Powerizer Nimh / Nicd:

Все перезаряжаемые никель-кадмиевые / никель-металлгидридные аккумуляторы, которые мы отправляем, имеют , а не полностью заряженные.Это связано с соображениями безопасности при транспортировке. Чтобы аккумулятор (аккумулятор) прослужил вам долгое время, вам необходимо выполнить следующие действия, когда вы получите нашу аккумуляторную батарею (аккумулятор).

Для никель-кадмиевых или никель-металлгидридных аккумуляторов (упаковка):

1. Перед использованием полностью зарядите аккумулятор (блок).
2. Полностью разрядите аккумулятор (блок) (до 1,0 В на элемент) перед его повторной зарядкой или до тех пор, пока он не перестанет работать с вашим устройством.
3. Повторите шаги 1 и 2 четыре (4) раза, чтобы подготовить аккумулятор к полной емкости
4. Мы рекомендуем заряжать аккумулятор (блок) не реже одного раза в 2 месяца для поддержания емкости аккумулятора.

Как ухаживать за литиевым аккумулятором Powerizer?

Загрузите литий-ионный аккумулятор Take Care.pdf

Какой аккумулятор самый лучший?

Ниже приводится сводная информация о силе и ограничениях популярных сегодня аккумуляторных систем. Хотя плотность энергии имеет первостепенное значение, другими важными атрибутами являются срок службы, характеристики нагрузки, требования к техническому обслуживанию, затраты на саморазряд и безопасность.Никель-кадмиевый аккумулятор — это первая аккумуляторная батарея небольшого формата, которая составляет стандарт, с которым обычно сравнивают другие химические вещества. Тенденция — к системам на основе лития.

Никель-кадмиевый — зрелый, но с умеренной плотностью энергии. Никель-кадмиевые используются там, где важны длительный срок службы, высокая скорость разряда и расширенный температурный диапазон. Основные области применения — двусторонняя радиосвязь, биомедицинское оборудование и электроинструменты. Никель-кадмий содержит токсичные металлы.

Металлогидрид никеля — имеет более высокую удельную энергию по сравнению с никель-кадмиевым за счет сокращения срока службы.Нет токсичных металлов. Приложения включают мобильные телефоны и портативные компьютеры. NiMH рассматривается как ступенька к системам на основе лития.

Свинцово-кислотный — наиболее экономичный для мощных систем, где вес не имеет значения. Свинцово-кислотный — предпочтительный выбор для больничного оборудования, инвалидных колясок, аварийного освещения и систем ИБП. Свинцово-кислотный недорогой и прочный. Он занимает уникальную нишу, которую сложно заменить другими системами.

Литий-ионный — самая быстрорастущая аккумуляторная система; предлагает высокую плотность энергии и малый вес.Схема защиты необходима для ограничения напряжения и тока по соображениям безопасности. Приложения включают портативные компьютеры и сотовые телефоны. Доступны сильноточные версии для электроинструментов и медицинских устройств.

В таблице 1 приведены характеристики обычных батарей. Цифры основаны на средних рейтингах на момент публикации. Литий-ионный делится на три разновидности: традиционный кобальт, который обычно используется в сотовых телефонах, фотоаппаратах и ​​ноутбуках; марганец (шпинель), которым питаются высокопроизводительные электроинструменты, и новый фосфат, который прямо конкурирует со шпинелью.Литий-ионный полимер не выделен в отдельную систему. Его уникальная конструкция работает так же, как и литий-ионный на основе кобальта.

Таблица 1: Характеристики обычно используемых аккумуляторных батарей.

1) Внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи зависит от номинала мАч, проводки и количества ячеек. Схема защиты литий-ионная добавляет около 100 мВт.
2) На основе размера ячейки 18650. Размер и конструкция ячейки определяют внутреннее сопротивление.Элементы большего размера могут иметь импеданс <15 мОм,
3) Срок службы зависит от регулярного обслуживания батареи. Несоблюдение периодических циклов полной разрядки может сократить срок службы в три раза.
4) Срок службы зависит от глубины разряда. Мелкие разряды обеспечивают больше циклов, чем глубокие разряды.
5) Саморазряд максимален сразу после зарядки, а затем спадает. Потеря емкости никель-кадмий составляет 10% в первые 24 часа, а затем снижается примерно до 10% каждые 30 дней.Высокая температура увеличивает саморазряд.
6) Цепи внутренней защиты обычно потребляют 3% накопленной энергии в месяц.
7) Традиционное номинальное напряжение 1,25 В; 1,2 В чаще используется для согласования с литий-ионным (3 последовательно = 3,6 В).
8) Литий-ионный аккумулятор часто имеет номинальное напряжение выше 3,6 В. На основе среднего напряжения под нагрузкой.
9) Возможность сильноточных импульсов; нужно время, чтобы восстановить силы.
10) Относится только к разряду; диапазон температур заряда более ограничен.Обеспечивает меньшую производительность при более низких температурах.
11) Техническое обслуживание может осуществляться в форме «выравнивающего» или «добавочного» заряда для предотвращения сульфатации.

Ссылка на: Исидор Бухманн, генеральный директор Cadex Electronics Inc., Ванкувер, Британская Колумбия.

Как заменить новый указатель уровня топлива в литий-ионном аккумуляторе?

Нажмите здесь, чтобы загрузить инструкцию

На пути к недорогим литий-ионным батареям с высокой плотностью энергии и высокой плотностью энергии (Журнальная статья)

Ли, Цзяньлинь, Ду, Чжицзя, Рутер, Роуз Э., Ан, Сеонг Джин, Дэвид, Ламюэль Абрахам, Хейс, Кевин, Вуд, Марисса, Филипп, Натан Д., Шэн, Янпин, Мао, Чэнью, Калнаус, Сергей, Даниэль, Клаус и Вуд, III, Дэвид Л. Навстречу Недорогие литий-ионные батареи с высокой плотностью энергии и высокой плотностью энергии. США: Н. П., 2017. Интернет. https://doi.org/10.1007/s11837-017-2404-9.

Ли, Цзяньлинь, Ду, Чжицзя, Рутер, Роуз Э., Ан, Сон Джин, Дэвид, Ламюэль Абрахам, Хейс, Кевин, Вуд, Марисса, Филипп, Натан Д., Шэн, Янпин, Мао, Чэнъюй, Калнаус, Сергей, Даниэль, Клаус и Вуд, III, Дэвид Л. К недорогим, высокоэнергетическим и мощным литий-ионным батареям. Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1007/s11837-017-2404-9

Ли, Цзяньлинь, Ду, Чжицзя, Рутер, Роуз Э., Ан, Сон Джин, Дэвид, Ламюэль Абрахам, Хейс, Кевин, Вуд, Марисса, Филипп, Натан Д., Шэн, Янпин, Мао, Чэнью, Калнаус, Сергей, Дэниел, Клаус и Вуд, III, Дэвид Л.Пн. «К недорогим литий-ионным батареям с высокой плотностью энергии и высокой плотностью энергии». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1007/s11837-017-2404-9. https://www.osti.gov/servlets/purl/1400215.

@article {osti_1400215,
title = {К недорогим, высокоэнергетическим и мощным литий-ионным батареям},
автор = {Ли, Цзяньлинь и Ду, Чжицзя и Рутер, Роуз Э. и Ан, Сон Джин и Дэвид, Ламюэль Абрахам и Хейс, Кевин и Вуд, Марисса и Филипп, Натан Д.and Sheng, Yangping and Mao, Chengyu and Kalnaus, Sergiy and Daniel, Claus and Wood, III, David L.},
abstractNote = {Снижение стоимости и увеличение плотности энергии - два препятствия для широкого применения литий-ионных батарей в электромобилях . Хотя стоимость аккумуляторов для электромобилей с 2008 по 2015 год снизилась примерно на 70%, текущая стоимость аккумуляторных батарей (268 / кВтч в 2015 году) все еще в 2 раза больше, чем запланировано USABC (125 / кВтч). Несмотря на то, что многие достижения в химии элементов были реализованы с тех пор, как литий-ионная батарея была впервые коммерциализирована в 1991 году, за последнее десятилетие произошло несколько крупных прорывов.Таким образом, будущее снижение затрат будет зависеть от производства ячеек и более широкого признания на рынке. В этой статье обсуждаются три основных аспекта снижения затрат: (1) контроль качества для минимизации брака при производстве элементов; (2) новая обработка электродов и инженерия для снижения затрат на обработку и увеличения плотности энергии и производительности; и (3) разработка и оптимизация материалов для литий-ионных батарей с высокой плотностью энергии. Также рассматриваются идеи по увеличению энергии и удельной мощности литий-ионных батарей.},
doi = {10.1007 / s11837-017-2404-9},
journal = {JOM. Журнал Общества минералов, металлов и материалов},
номер = 9,
объем = 69,
место = {США},
год = {2017},
месяц = ​​{6}
}

Основные сведения об аккумуляторах — Progressive Dynamics

Емкость аккумулятора — обзор

20.2.3 Емкость батареи

Емкость батареи соответствует количеству электрического заряда, который может быть накоплен во время заряда, сохранен во время пребывания в разомкнутой цепи и высвобожден во время разряда обратимым образом. Он получается путем интегрирования тока разряда, начиная с полностью заряженной батареи и заканчивая процесс разряда при определенном пороге напряжения, часто обозначаемом как напряжение отсечки или U _{cut_off} , достигнутом в момент t _{cut_off} .В данном случае она обозначается как разрядная емкость или C _d , а в случае электрохимии свинцово-кислотных аккумуляторов она может быть выражена как

(20,5) Cd = ∫0tcut_offIdt = −2FMPbO2 (mPbO2initial_off2 ) = — 2FMPb (mPbinitial − mPbcut_off)

Уравнение (20.5) показывает, что емкость батареи пропорциональна количеству активных материалов, которые могут быть преобразованы электрохимически, пока напряжение батареи не достигнет порогового значения напряжения U _{cut_off} .Знак разрядной емкости отрицательный; однако на практике его значение рассматривается как модуль. Когда батарея разряжается постоянным током, ее емкость определяется формулой C _d = I · t _d , где t _d — продолжительность разряда. Когда последнее выражается в часах, типичной единицей измерения емкости аккумулятора является ампер-час.

Разрядная емкость новой батареи (т. Е. До заметного начала деградации батареи) является функцией температуры и профиля тока разряда.Основным этапом разработки каждого алгоритма управления батареями является оценка зависимости разрядной емкости от тока и температуры. Обычно это делается путем подвергания одной или нескольких идентичных батарей или элементов нескольким циклам заряда / разряда при постоянной температуре с использованием гальваностатического разряда с разными токами разряда и фиксированным режимом полной перезарядки. Процедура повторяется при нескольких разных температурах. При разработке такого плана экспериментов следует учитывать типичную скорость разрушения батареи при циклическом включении.Для аккумуляторов, скорость старения которых в режиме глубокого цикла высока (например, свинцово-кислотные аккумуляторы с тонкими пластинами и решетками, не содержащими сурьмы), количество таких глубоких циклов определения характеристик должно быть меньше, а количество экспериментальных точек на батарею должно быть ограничено. может быть компенсировано тестированием большего количества батарей.

Зависимость разрядной емкости от тока разряда часто соответствует уравнению Пейкерта [2]:

(20.6a) Cd = K · I1 − n

, где K и n — эмпирические константы.Коэффициент n сильно зависит от конструкции электродов. Например, свинцово-кислотные батареи с толстыми пластинами имеют значение n в диапазоне 1,4 [3], а для конструкций с более тонкими пластинами n находится в диапазоне 1,20–1,25 [4]. Для таких технологий, как литий-ионные батареи, где пластины очень тонкие (в диапазоне 0,2–0,3 мм), значение n близко к 1 [5]. В этом случае уравнение Пойкерта и соответствующие экспериментальные данные могут быть представлены с использованием продолжительности разряда t _d вместо емкости:

(20.6b) td = K · I − n

Когда экспериментальные данные t _d (I) построены в двойных логарифмических координатах, уравнение (20.6b) преобразуется в прямую линию с наклоном, равным к коэффициенту n . Уравнение Пойкерта демонстрирует одну и ту же тенденцию почти для всех типов первичных и аккумуляторных батарей — чем выше ток разряда, тем меньше емкость. Последнее с электрохимической точки зрения соответствует меньшему количеству активных материалов, превращающихся в продукты разряда.В технологии аккумуляторов степень этого преобразования обозначается как «использование активных материалов». Уменьшение использования активных материалов при высоких токах разряда очень часто можно приписать эффектам диффузии. Например, в случае разряда свинцово-кислотной батареи (уравнения (20.1a) и (20.1b)) серная кислота, необходимая для преобразования PbO ₂ и Pb в PbSO ₄ , должна диффундировать из объема электролита. к геометрической поверхности электрода, а затем внутрь его пористого объема.При высоких токах разряда электролит из объема элемента, расположенного между пластинами батареи, не успевает диффундировать внутри объема пластин, где он быстро истощается из-за электрохимических реакций. Это приводит к развитию локальных градиентов концентрации и появлению диффузной поляризации [6]. Последнее вызывает быстрое снижение напряжения разряда ячейки. По логике вещей, мы можем достичь большей емкости при более высоких токах только в аккумуляторных технологиях, использующих конструкции ячеек с более тонкими пластинами, где диффузия происходит быстрее.

Уравнение Пейкерта имеет различный диапазон применимости для каждой аккумуляторной технологии — для очень высокого и очень низкого тока разряда оно больше не действует. Следует отметить, что точный алгоритм BMS также должен полагаться на набор параметров n и K , измеренных для конкретного типа батареи, используемой в энергетической системе, т. Е. Пара «батарея плюс BMS» ведет себя как ключ и замочная скважина.

Уравнение (20.6b) может использоваться для объяснения терминов «номинальная емкость» и «номинальный ток», которые часто используются в аккумуляторной практике.Здесь «номинальный» соответствует выбору тока, который соответствует заданной продолжительности разряда (или желаемой автономности), или наоборот — как долго мы будем работать от батареи при приложенном токе разряда. Таким образом, ток, соответствующий 20-часовому разряду, обозначается как 20-часовой номинальный ток или I ₂₀ (или I _20h ). Когда последнее умножается на 20 часов, произведение обозначается как 20-часовая номинальная производительность C ₂₀ (C _20h ).

Еще одним термином, связанным с емкостью батареи, является «номинальная емкость» (или емкость, указанная на паспортной табличке), обозначаемая как C _n . Определение C _n часто связано с определенным приложением или стандартом тестирования батарей. Например, номинальная емкость пусковой, осветительной и зажигательной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи обычно совпадает с номинальной емкостью 20 часов C _20h . Номинальная емкость может использоваться для выражения плотности тока заряда и разряда в виде рейтинга C, представленного как отношение между номинальной емкостью и « целевой » длительностью разряда или заряда (последняя отличается от реальной продолжительности заряда или продолжительности заряда). увольнять).Таким образом, для тока, предназначенного для зарядки или разрядки аккумулятора в течение 10 часов, плотность тока выражается как C _n /10 час. Более высокие токи, такие как C _n /1 ч, обозначаются как 1 C, C _n /30 мин как 2 C, C _n /15 мин как 4 C и т. Д. позволяет применять одинаковые условия тестирования к батареям разного размера и надежно сравнивать полученные результаты. Удобство такого подхода связано с большой разницей между возможностями тестирования аккумуляторов в лаборатории, на которую возложена задача разработки BMS, и фактическими размерами установки для аккумулирования энергии.Обычно стенды для проверки аккумуляторных батарей предназначены для проверки ячеек в диапазоне напряжений 0–5 В и тока ± 5–50 А (чем выше ток, тем дороже оборудование). Во многих реальных аккумуляторных установках для хранения возобновляемой энергии и поддержки сети типичный диапазон постоянного напряжения составляет 400 В, а токи могут достигать 500–1000 А в случае, когда используются огромные аккумуляторные элементы, что свидетельствует о том, что BMS фактически экстраполирует лабораторные характеристики элементов и батарей меньшего размера, чтобы контролировать и прогнозировать работу крупногабаритных аккумуляторов энергии.