Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор. И нужно ли это делать после зимы
Как известно, аккумулятор является неотъемлемой частью любого автомобиля. Он служит для питания всего электрооборудования. Однако, чтобы аккумулятор работал долго и надежно, необходимо правильно его заряжать. В этой публикации мы рассмотрим основные правила зарядки автомобильного аккумулятора. А также, я поделюсь своим мнением и практикой насчёт заряда аккумулятора после зимы, в условиях, когда он на первый взгляд работает нормально.
Источник: mashinapro.ru
Содержание
- Как узнать, что аккумулятор разряжен
- Как выбрать зарядное устройство
- Как правильно подключить ЗУ к аккумулятору
- Как проверить, что аккумулятор заряжен
- Поддержка работоспособности аккумулятора
- Как определить, что аккумулятор вышел из строя
- Вывод
Перед зарядкой аккумулятора необходимо убедиться, что он действительно нуждается в зарядке. Одним из признаков разряженного аккумулятора могут быть трудности при запуске двигателя, имеется в виду то, что стартер может не крутиться, либо же он крутится с трудностями, издавая при этом характерный звук.
Также явным признаком севшего аккумулятора является полное отсутствие электропитания в автомобиле, или электрооборудование работает «вяло» (свет фар тусклый, вентилятор печки еле крутится, и так далее).
Причины разрядки аккумулятора Причины разрядки аккумулятора могут быть разными. Например, если автомобиль долго стоял без использования, аккумулятор мог разрядиться сам по себе из-за саморазряда. Такое явление мы часто можем наблюдать в условиях низких температур. Также причиной может быть неисправность в электрооборудовании автомобиля, которое постоянно потребляет электричество, даже при выключенном двигателе. Это, кстати, очень распространенная проблема, особенно, когда в электронику автомобиля было постороннее вмешательство.
Источник: akumulator.com.ua
Если вы уже поняли, что аккумулятор вашего автомобиля разряжен, то вам, соответственно, понадобится зарядное устройство. Его можно приобрести в магазине, или попросить у других автомобилистов. В случае необходимости, можно спросить ЗУ у водителей старой школы.
У них можно найти советские ЗУ, которые отлично справляются со своей задачей. При выборе зарядного устройства необходимо обращать внимание на его параметры такие как:
Максимальный ток зарядки — должен соответствовать максимальному току заряда аккумулятора, который указан на его корпусе, или в технических характеристиках. Обычно, максимальный ток заряда вашего аккумулятора рассчитывается как 10% от его ёмкости. То есть, если ёмкость вашего аккумулятора составляет 60АЧ, то заряжать его нужно током, который равен 6А. Хотя, некоторые водители не рекомендуют заряжать аккумулятор на максимальном токе. Но я не придерживаюсь таких советов, и делаю как указал выше. Если вы не согласны с этим, я с радостью почитаю ваше аргументированное мнение в комментариях.
Напряжение зарядки — должно соответствовать напряжению аккумулятора. Обычно это 12В для большинства автомобилей.
Время зарядки — зависит от ёмкости аккумулятора. Чем больше ёмкость, тем дольше будет проходить зарядка. Обычно, до полной зарядки аккумулятора его нужно подключить к ЗУ на 10-12 часов.
Также обратите внимание на наличие защиты от перегрузки и короткого замыкания. Это поможет избежать повреждений аккумулятора при зарядке. На советских ЗУ такой защиты я не встречал. Хотя, возможно, защита может быть установлена внутри корпуса устройства, без явных внешних признаков.
Источник: m.etlib.ru
Перед подключением зарядного устройства к аккумулятору, необходимо отключить его от электросистемы автомобиля. Для этого выключите зажигание, отключите все потребители электроэнергии, и отсоедините от аккумулятора сперва минусовую клемму, а затем плюсовую. Также помните, что заряжать холодный аккумулятор практически бесполезно, поэтому рекомендую занести аккумулятор в теплое помещение, и дождаться пока он нагреется до комнатной температуры.
На всякий случай упомяну, что ЗУ подключается к аккумулятору двумя клеммами: положительной и отрицательной.
После подключения ЗУ включите его в розетку и установите режим зарядки, соответствующий параметрам вашего аккумулятора (напряжение и ток). Время зарядки зависит от ёмкости аккумулятора и мощности зарядного устройства. Обычно, полная зарядка занимает около 10 часов. Но не забывайте, что ставить аккумулятор на зарядку более чем на 24 часа запрещено, потому что это приведет к его перезарядке. Также помните, что если вам срочно нужно подзарядить аккумулятор и ехать, можно попробовать ограничиться 15-20 минутами заряда. Но у меня такой фокус проходит только в летнее время. При низкой температуре время зарядки для пуска двигателя может достигать и нескольких часов (в зависимости от состояния аккумулятора и характеристик ЗУ).
Источник: akb-s.ru
Чтобы проверить, что аккумулятор заряжен, измерьте его напряжение вольтметром. Напряжение должно быть не меньше 12.5В, а лучше в пределах 12.6 — 12.9В. Если напряжение ниже этого значения, аккумулятор необходимо подзарядить.
Если вы не планируете использовать автомобиль длительное время, аккумулятор следует извлечь из машины, и хранить его в сухом, прохладном месте, защищенном от прямых солнечных лучей. В период хранения необходимо поддерживать заряд аккумулятора, чтобы он не разрядился полностью. Полностью разряженный аккумулятор может быстро выйти из строя.
В то же время, если автомобиль используется регулярно, то аккумулятор также нужно поддерживать в рабочем состоянии. Для этого необходимо проверять уровень жидкости в аккумуляторе и, при необходимости, доливать дистиллированную воду. Уровень жидкости должен находиться между отметками «min, max» на корпусе аккумулятора.
Также, следует регулярно проверять заряд аккумулятора и, при необходимости, подзаряжать его зарядным устройством. И здесь я хотел бы немного повториться. Как и упоминалось выше, я, как и многие мои знакомые, считаем, что автомобильный генератор не способен полностью восстановить заряд аккумулятора, и его следует иногда снимать и заряжать при помощи ЗУ. Это поможет продлить срок его службы и обеспечит надёжность в дороге. Обычно, такую операцию я проделываю один-два раза в год. Особенно на этот момент, мне кажется, следует обратить внимание после зимнего сезона. Не знаю, возможно, кто-то со мной не согласится, но я делаю именно так. Если вы думаете по-другому, пожалуйста, поделитесь своим мнением в комментариях.
Если аккумулятор не заряжается, возможно, он уже вышел из строя. Одной из причин поломки аккумулятора может быть снижение его электроемкости. Это происходит при длительной эксплуатации или хранении в неправильных условиях. Другой причиной поломки аккумулятора может быть короткое замыкание.
В этом случае аккумулятор может перегреться, и даже взорваться. Если вы заметили признаки КЗ (искры при подключении клемм, нехарактерный звук в аккумуляторе и т.д.), немедленно прекратите использование этого аккумулятора, и замените его на новый. Еще одной самой распространенной причиной выхода из строя аккумулятора можно назвать естественное старение.
Источник: images.app.goo.gl
Подводя итог хотелось бы сказать, что за аккумулятором автомобиля стоит следить немного более пристально, чем большинство из нас привыкли. Стоит хотя бы изредка проверять его заряд и напряжение, также, нужно следить за уровнем жидкости в аккумуляторе и, при необходимости, доливать дистиллированную воду. И напоследок, не стесняйтесь снимать аккумулятор один, два раза в год, и прогонять полный цикл его зарядки при помощи ЗУ. На этом все, спасибо, что дочитали публикацию до конца. Если вы хотите поделиться своим опытом в этой сфере, то я буду рад почитать ваши комментарии. Также отмечу, что я не эксперт в этой теме, и просто поделился своим опытов в этом вопросе.
Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор?
Когда двигатель автомобиля не запускается, одной из причин может быть севший аккумулятор. Его заряда недостаточно для полноценной работы стартера, а потому требуется зарядка аккумулятора с его снятием с машины. Для этого используется специальное зарядное устройство заводского изготовления, которое подключается к сети переменного тока с напряжением 220 вольт. К сожалению, правильная зарядка аккумулятора зависит не только от зарядного устройства, но и от человека, так как приходится контролировать время зарядки, если на АКБ нету датчика уровня заряда. Рассмотрим все нюансы выполнения этой задачи подробно.
Как понять, что требуется зарядка аккумулятора
Если в вашем авто потускнели фары и лампочки в салоне, стартер перестал запускать двигатель или начал прокручивать его слишком медленно, все это уже свидетельствует о проблемах с аккумулятором. Но желательно убедиться в том, что дело именно в его заряде.
Правильная зарядка аккумулятора зависит не только от зарядного устройства, но и от человека
Если на батарее нет специального датчика, показывающего уровень заряда, необходимо воспользоваться мультиметром. Не снимая АКБ с машины, прибором необходимо измерить напряжение на его клеммах. Исходя из полученных результатов можно определить степень разряда, а также сколько нужно заряжать аккумулятор:
- 12,6 В – 100%;
- 12,42 В – 80%;
- 12,2 В – 60%;
- менее 10,5 В – полный разряд.
Эти значения примерные, для более точного определения заряда следует воспользоваться нагрузочной вилкой. После ее подключения, мультиметр покажет, насколько снизилось напряжение от первоначальных показателей и сколько заряжать аккумулятор автомобиля. Время зарядки имеет важное значение, так как излишне заряженная батарея имеет меньший срок эксплуатации. Недозаряд, когда АКБ отсоединили от зарядного устройства раньше времени, тоже негативно сказывается на его техническом состоянии.
Сколько нужно заряжать аккумулятор
При наличии автоматического зарядного устройства нет необходимости определять степень разряда батареи и время, необходимое для ее зарядки. Умное устройство самостоятельно подберет необходимый ток зарядки и отключится, когда емкость АКБ полностью заполнится. Но если прибор с ручным управлением, время зарядки аккумулятора необходимо рассчитывать исходя из емкости батареи. Как правило, требуется десять часов, потому что рекомендуется устанавливать силу тока в десять раз ниже емкости АКБ. Следовательно, зарядка аккумуляторных батарей емкостью 55 Ач будет длиться 10 часов, если установить на зарядном устройстве силу тока 5,5 А, согласно рекомендациям.
Но это касается тех случаев, когда аккумулятор полностью разряжен. А если его разряд составляет 80% или 60%, сколько заряжать аккумулятор в этих случаях? Все просто, приведем пример на том же АКБ емкостью 55 Ач. У него 10% разряда равняется 5,5 Ач емкости.
Следовательно, при зарядке только на 80%, необходимо компенсировать 11 Ач. Сделать это можно, установив батарею заряжаться на два часа при силе тока 5,5 А. Однако многие считают, что правильная зарядка аккумулятора в таких случаях должна длиться дольше при еще более низкой силе тока, а не в соотношении 1/10, как в случае с полным разрядом. Поэтому устанавливают 1-2 А, что положительно сказывается на техническом состоянии аккумулятора.
Как заряжать аккумулятор
Перед тем, как поставить АКБ заряжаться, необходимо проверить работоспособность зарядного устройства. Выполняется это в следующей последовательности:
- Клеммы прибора располагают отдельно друг от друга.
- Клавишу напряжения устанавливают в режим 12 В, а переключатель силы тока в положение MIN.
- Подключают зарядное устройство к сети 220 В.
Зарядка аккумулятора возможна, если после подключения ЗУ к сети индикатор выключателя начнет светиться, а само устройство издавать характерное гудение.
- Очищаем клеммы батареи от окиси и грязи.
- Выкручиваем с аккумулятора пластиковые пробки.
- Подсоединяем красный провод устройства к плюсовой клемме АКБ, а черный — к минусовой.
- Устанавливаем на ЗУ необходимое выходное напряжение — 12 или 24 В.
- Устанавливаем необходимый ток, в зависимости от степени разряда аккумулятора и его максимальной емкости.
- Подключаем зарядное устройство к сети электропитания и включаем его.
Остается только разобраться, как понять, что аккумулятор заряжен. Признаком его заряда будет снижение выходного тока ЗУ. Если это произошло, необходимо отключить устройство и выполнить контрольное измерение напряжения с помощью мультиметра. Как говорилось выше, если результат измерений будет 12,6 В и выше, значит батарея заряжена на 100% и можно устанавливать ее обратно под капот автомобиля. Напоследок следует уточнить, что время зарядки аккумулятора зависит еще и от температуры окружающей среды.
Чем она ниже, тем больше требуется времени для полного заряда батареи, независимо от установленного тока на ЗУ.
Зарядка автомобильного аккумулятора | Максимальная скорость зарядки
16 мая 1986 года был выпущен культовый фильм «Лучший стрелок». В середине обучения в летной школе Маверик поворачивается к Гусу и говорит (Гусь присоединяется к нему, чтобы закончить линию): «Я чувствую потребность — потребность в скорости!» Этот увековеченный ряд слов, кажется, олицетворяет американское мышление. Наша ненасытная потребность двигаться быстрее, работать быстрее, быть быстрее вплетена в нашу ДНК. В основе этого мышления лежит часто задаваемый вопрос: как быстро я могу зарядить аккумулятор?
Здорово! Это звучит как простой вопрос, верно? Но в этих восьми словах скрыто так много всего, что ответить на них сложнее, чем можно подумать! Не сложнее в смысле сложности, а сложнее в том смысле, что вам нужно понять, какой тип батареи у вас на самом деле есть, прежде чем подключать Годзиллу зарядных устройств к вашему автомобилю.
Базовое понимание типа батареи и химического состава поможет предотвратить катастрофический отказ батареи.
Практическое правило безопасной зарядки аккумулятора
Если у вас нет времени или желания выяснять, какой тип аккумулятора установлен в вашем автомобиле, внедорожнике, пикапе, велосипеде, лодке или доме на колесах, то скорость зарядки должна волновать вас меньше всего. Просто сказать мне, что у вас есть определенная батарея CCA, не поможет. Если это вся информация, которую вы предоставили нам, мы должны по умолчанию придерживаться надежного эмпирического правила. В конце концов, наша цель как «Батарейных докторов» — не навредить.
Для большинства свинцово-кислотных аккумуляторов — гелевых, AGM, обычных — можно безопасно выбрать зарядное устройство с максимальным зарядным током, не превышающим 20–25 % емкости аккумулятора. Я знаю, что эта статья о быстрой зарядке, но я также должен упомянуть, что вы не хотите использовать зарядный ток менее 3% от емкости (подумайте о зарядных устройствах и устройствах для обслуживания).
Попробуй и запомни этот безопасный максимальный заряд Текущий звон: Эмпирическое правило: от 5 до 1
Теперь я вижу, как у некоторых из вас меняется выражение лица. Большинство потребителей понятия не имеют, какова емкость ампер-часа (Ач) их автомобильного аккумулятора, так как же вы должны применять безопасное эмпирическое правило? На это я бы сказал ваше право. Многие производители автомобильных аккумуляторов не указывают этот показатель на верхней наклейке. Часто кажется, что они по отдельности и заметно отображают CA или CCA. Так как же вы можете преобразовать CCA в AH, если это единственное число, которое у вас есть?
Отличный вопрос. К сожалению, не существует волшебной формулы для преобразования CCA в AH. Это два совершенно разных показателя оценки, которые не связаны друг с другом. Лучший вариант — вытащить свой смартфон и поискать в Интернете номер детали аккумулятора, чтобы попытаться узнать, сможете ли вы найти номинал в ампер-часах.
Иногда вам может повезти, и резервная емкость (RC) указана на аккумуляторе или указана онлайн. Если это так, вы можете умножить это число на 0,5, чтобы понять, где находится AH. (Некоторые говорят, что умножьте на 0,6, но я считаю, что эта переменная часто имеет AH, выходящий намного больше, чем заявленный производителями AH).
Если вы все еще не можете найти информацию, которую ищете, или просто не хотите тратить время на поиски, вы можете использовать некоторые [очень] приблизительные оценки. Меньшие автомобили будут иметь батареи емкостью от 25 до 45 Ач. Более крупные автомобили, такие как внедорожники и пикапы, будут иметь аккумуляторы емкостью от 40 до 70 Ач. Меньшие RV, седельные колеса и лодки для ловли окуня часто имеют как минимум 2 батареи емкостью от 70 до 100 Ач. Большие кемперы и грузовики могут иметь 4 или более аккумуляторов емкостью от 100 до 250 Ач каждый.
Для практического понимания, аккумулятор емкостью 50 Ач (например, от седана среднего размера до, возможно, грузовика Chevy 1500) можно безопасно использовать от зарядного устройства на 5 А до смарт-зарядного устройства на 10 или 12 А.
Очевидно, что зарядное устройство на 10 А будет в 2 раза быстрее, чем зарядное устройство на 5 А, поэтому, если ваша цель — скорость, не выбирайте самый маленький вариант… это было бы глупо.
Помните, что здесь мы применяем общую логику, когда не знаем особенностей химического состава или технических характеристик вашей батареи. Это безопасное эмпирическое правило продлит срок службы батареи и поможет вам обезопасить себя. Позвольте мне сказать так, я думаю, что наличие машины для возвращения перевешивает дополнительный час или два, которые вы сэкономите на зарядке. Вы понимаете, что я говорю? Обугленный металлический скелет, припаркованный в вашем бывшем доме, в конце концов не пригодится.
Ниже приведен краткий список широко используемых зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов, одобренных компанией Impact Battery, которые, как правило, соответствуют указанному выше профилю безопасного практического применения и позволяют безопасно быстро заряжать автомобильный аккумулятор (перечислены в алфавитном порядке):
Модель Battery Minder 128CEC1
Noco Genius G3500 и G7200
PulseTech Xtreme XC100-P
Schauer Charge Master CM6A и CM12A
Теория аккумуляторов и максимальная скорость зарядки
вы не уверены в том, что у вас есть.
Но, очевидно, мы можем взимать плату быстрее, если будем знать больше информации.
Если вы знаете тип вашей батареи, вам будет намного проще определить максимальный зарядный ток, который вы можете использовать для своей свинцово-кислотной батареи. Многие из вас, кажется, понимают, по крайней мере, признают, что есть разница между тем, что мы обычно называем батареями глубокого цикла и пусковыми батареями. Или, по-другому, можно сказать, что это батареи с толстой пластиной и батареи с тонкой пластиной.
Когда дело доходит до зарядки аккумулятора, знание этой важной детали может оказаться половиной успеха. Тем не менее, это больше, чем просто знать, есть ли у вас стартерная батарея или батарея глубокого цикла.
Путь наименьшего сопротивления
Внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи имеет первостепенное значение, когда речь идет о возможности ее зарядки. Мы не могли бы подробно обсудить самое быстрое время зарядки, не коснувшись некоторой теории. Для этого нам нужно упомянуть, осмелюсь сказать, работу Георга Ома в этой области.
Закон Ома представляет собой математическую зависимость между током или амперами (I), напряжением (V) и сопротивлением (R). Основное уравнение I=V/R.
Не желая погружаться глубоко в теорию и терять всех своих читателей, я думаю, что было бы безопасно сделать следующее общее заявление:
Батареи глубокого цикла с толстой пластиной обычно имеют более высокое внутреннее сопротивление, чем их собратья с тонкой пластиной.
Вы также можете найти это короткое 6-минутное видео полезным для понимания последствий сопротивления, обнаруженного в вашей батарее и аккумуляторной системе. Джеймс Данн хорошо излагает базовую теорию в очень практической форме.
Глубокий цикл по сравнению с запуском
Вообще говоря, вы можете заряжать батареи с тонкими пластинами с более высоким током, чем тот, который следует использовать для батареи с толстыми пластинами. Внутреннее сопротивление у пусковых аккумуляторов намного ниже, так как они предназначены для обеспечения всплеска энергии за короткий промежуток времени.
Эти типы батарей должны увеличить скорость передачи энергии. В то время как батареи глубокого цикла, как правило с более высоким внутренним сопротивлением, предназначены для поддержания постоянной нагрузки в течение более длительного периода времени. Я думаю, вы могли бы сказать, что им нужно замедлить скорость, с которой высвобождается энергия.
Типичная батарея размера группы 31 обычно имеет емкость около 100 ампер-час и используется в приложениях глубокого цикла и пуска. Обычная батарея с толстой пластиной емкостью 100 ампер-часов [глубокий цикл] не должна заряжаться тем же током, что и батарея с тонкой пластиной из чистого свинца емкостью 100 Ач [стартовая]. Результаты могут быть грязными!
Знаете ли вы, что батарея глубокого разряда может фактически заряжаться быстрее, используя более медленную скорость зарядки? Это правда. Замедляя поток тока, вы устранили «бутылочное горлышко», созданное повышенным сопротивлением. Возникающее в результате этого тепло и трение от слишком быстрой зарядки исчезают, и батарея может быстрее поглощать заряд на более низкой скорости.
Болезненная история быстрой зарядки
Аккумуляторы AGM из чистого свинца премиум-класса, такие как NorthStar и Odyssey, в которых используются тонкие пластины и которые сильно сжаты, могут выдерживать скорость зарядки, равную их заявленной емкости в ампер-часах! Правильно, их можно заряжать на 100% от их номинала в ампер-часах!
Не пытайтесь делать это с обычной пусковой батареей или батареей глубокого разряда, это может привести к катастрофическому отказу. Показательный пример:
Пару лет назад я взял свой Suburban, чтобы починить задние тормоза. Находясь на попечении механика, он решил поставить на мой аккумулятор зарядное устройство на 40А. Примерно через 15 минут, как он объяснил, он почувствовал ужасный запах серы и отключил зарядное устройство, увидев на полу кучу кислоты. При этом у меня больше не было рабочего аккумулятора. Ему удалось деформировать пластины и закоротить ячейки. Обычная батарея Group 34/78, которая у меня была, была рассчитана только на 45 или 50 Ач.
Преуменьшение года: НЕ ВСЕ БАТАРЕИ ОДИНАКОВЫ! Не думайте, что то, что вы сделали со своей батареей, сработает и с батареей вашего напарника.
Если бы был установлен Northstar NSB-AGM34/78 (как у меня сейчас), все было бы в порядке. Эта батарея из чистого свинца не только имеет более высокий номинал в ампер-часах (65 Ач), но и могла выдержать заряд 50 А без причинения вреда.
Заключительные мысли
Попытка подать слишком большую силу тока на батарею, которая не может выдержать такой высокий ток, приведет к сильному нагреву и повреждению батареи или еще хуже. Яркими признаками этого типа злоупотреблений является корпус батареи, который больше не имеет плоских сторон или обесцвечен. АБС-пластик начнет изгибаться и плавиться при температуре 221 градус по Фаренгейту. Он воспламеняется при температуре 416 градусов. Если это не очевидно, если вы испытываете такие температуры, батарея вас не подвела; ТЫ СДЕЛАЛ БАТАРЕЮ!
Некоторые герметичные AGM-батареи глубокого цикла премиум-класса, такие как Concorde LifeLine Marine Battery, имеют очень низкое внутреннее сопротивление.
Как и в батареях North Star и Odyssey, в этих батареях используется высокая степень сжатия. Эти батареи можно заряжать более высокими токами по сравнению с другими батареями глубокого цикла. Один представитель LifeLine Battery сказал мне, что их можно заряжать до 5-кратного заряда C. По правде говоря, я все еще пытаюсь понять это и еще никому не предлагал такую экстремальную скорость зарядки. Что я точно знаю, так это то, что эти батареи Concorde действительно являются лидером отрасли и пользуются большим спросом.
Многие представители отрасли рекомендуют две компании по производству зарядных устройств, включая Impact Battery, которые производят зарядные устройства с высокой выходной мощностью. Первый и метко названный, Quick Charge, производится прямо здесь, в США, и имеет промышленные зарядные устройства для тяжелых условий эксплуатации от 12 В до 48 В, которые могут производить до 100 А. Другая компания, Iota, является производителем зарядных устройств/блоков питания, способных выдавать до 90 ампер на своих 12-вольтовых устройствах.
Это серьезная скорость!
Подводя итог, запомните эти четыре самородка быстрой зарядки:
- Если вы не знаете, какой тип аккумуляторной батареи установлен в вашем легковом автомобиле, вероятно, самым безопасным выбором будет зарядное устройство на 10 ампер.
- Эмпирическое правило безопасного максимального зарядного тока составляет 5 к 1. Аккумуляторы
- с тонкими пластинами из чистого свинца могут заряжаться быстрее всего, до 100% их номинальной емкости.
- В определенной степени аккумуляторы глубокого разряда могут заряжаться быстрее при более низкой скорости тока.
экспертов придумали, как быстро заряжать батареи электромобилей
экопредпринимателиЗарядная вилка соединяет электромобиль с зарядной станцией 17 августа 2017 года в Лондоне, Англия.
Дэн Китвуд—Getty Images
К Алехандро де ла Гарса
Нам потребуется добывать огромное количество металлов, таких как кобальт и литий, для электрификации автомобилей во всем мире. Но все было бы проще, если бы автомобильные аккумуляторы не были такими большими.
В значительной степени производители автомобилей, создающие электромобили следующего поколения (EV), соревнуются в дальности полета, устанавливая в свои автомобили большие и мощные аккумуляторы, чтобы они могли преодолевать большие расстояния без подзарядки. Это означает добычу и переработку большего количества полезных ископаемых для создания этих более крупных автомобилей и, следовательно, большее воздействие на ландшафт и большее воздействие на окружающую среду. Причина всего этого в том, что батареи электромобилей не заряжаются очень быстро, поэтому предполагается, что люди будут покупать только автомобили, на которых они могут ездить в течение длительного времени без неудобств длительной остановки на подзарядку. Но эта парадигма может измениться.
Обычному электромобилю требуется около 30 минут или больше для зарядки с помощью мощного зарядного устройства постоянного тока. Но сегодня исследователи из Пенсильванского государственного университета опубликовали исследование в журнале Nature , в котором говорится, что они разработали батарею для электромобиля, которая, что очень важно, может заряжаться примерно до 70% емкости примерно за 10 минут. Эта технология может работать с батареями любого размера, но, пожалуй, самым большим преимуществом является то, что она позволит автопроизводителям продавать электромобили с батареями меньшего размера, не вызывая беспокойства у потребителей. Чем быстрее батарея может заряжаться, тем меньше потребность в больших аккумуляторных блоках с большим запасом хода, поскольку остановка для зарядки будет не меньшим неудобством, чем поездка на заправку. А аккумуляторы меньшего размера также означают более дешевые электромобили.
Подробнее: У JB Straubel есть решение проблемы с батареями
«Теперь вы можете использовать гораздо меньше сырья и значительно сократить выбросы углерода при производстве этих батарей», — говорит Чао- Ян Ван, профессор материаловедения и инженерии в Университете штата Пенсильвания и ведущий автор исследования.
Он также является основателем и техническим директором EC Power, компании по производству аккумуляторов, которая сотрудничала с исследователями в ходе исследования. Компания строит завод в Пенсильвании, чтобы начать массовое производство аккумуляторов — они говорят, что технология будет коммерчески доступна примерно через два года.
Ван — редкость в мире инженеров по производству аккумуляторов. Он работает в этой области с начала 1990-х годов, участвуя в работе над новаторским EV1 GM, а его статьи, охватывающие десятилетия, упоминаются в сотнях других исследований. Около семи лет назад Ван и его команда начали изучать вопрос о том, как ускорить зарядку аккумуляторов. Они попробовали несколько подходов, в том числе методы модуляции электрического тока, подающего энергию в батарею, но в конечном итоге отказались от этого варианта.
Еще из TIME
Еще один потенциальный метод связан с нагреванием. Батареи используют химические реакции для хранения энергии, и эти реакции чувствительны к температуре.
Когда становится холодно, эти реакции замедляются, что является одной из причин, по которой запас хода электромобиля может страдать в холодную погоду. Ван и его команда начали искать способы сделать обратное: подогрев основных компонентов до нужной температуры (около 176°F в их последних моделях) они могли бы стимулировать эти реакции, чтобы они работали быстрее. Как оказалось, подход сработал лучше, чем они могли ожидать. «Моделирование оказалось просто потрясающим, — говорит Ван.
Подробнее: Как электромобили могут создать звуковой ландшафт будущего
Потребовалось около полутора лет, чтобы закончить электрохимическое и термическое моделирование для теплового подхода — например, чтобы увидеть, нагревается ли батарея компоненты заставят их быстрее изнашиваться. К 2017 году они строили тестовые модели. Их подход заключался в том, чтобы закапывать внутрь батареи тонкие листы никелевой фольги, которые могли нагревать внутренние компоненты до нужной температуры во время зарядки, помогая им более эффективно поглощать электричество — конечно, не перегревая батарею и не создавая риска возгорания.