Какая плотность аккумулятора должна быть: какая должна быть, как проверить, как поднять?

Как проверить плотность аккумулятора и какой она должна быть

В качестве электролита в свинцово-кислотных аккумуляторах выступает серная кислота и дистиллированная вода. Плотность электролита представляет собой соотношение этих двух компонентов, которое измеряется с помощью специального прибора под названием ареометр.

Плотность является очень важным параметром аккумулятора, и любой владелец автомобиля обязан следить за ее уровнем и знать, как его поднять при необходимости.  Фото: onlinetrade.ru

Какая плотность является нормой

В свинцовых АКБ плотность может зависеть не только от соотношения кислоты и воды, но и от температуры раствора (при высокой температуре плотность будет низкая и наоборот). Автовладельцу обязательно нужно следить за тем, чтобы показатели плотности электролита всегда были в норме. Следует учитывать, что данные показатели очень сильно зависят от климатической области.

• Оптимальная плотность в районах с холодным климатом, где температура может понижаться до минуса тридцати градусов и ниже, составляет от 1,26 до 1,30 гм/см3,
• В зонах с умеренным микроклиматом это значение должно быть около 1,24-1,26 гм/см3. В теплой климатической зоне оптимальная плотность равна 1,22-1,24 гм/см3. А там где зима особенно холодная и температура падает до пятидесяти градусов стоит придерживаться значения 1,29-1,31 гр/см3.

[stextbox id=»info»]АКБ обычно заряжена только на восемьдесят-девяносто процентов от ее общей вместимости, так что плотность в этом случае будет несколько меньше, чем если бы аккумулятор был заряжен на 100%.[/stextbox]

Это происходит из-за того, что во время заряда, АКБ поглощает воду из электролита и плотность возрастает. Кроме того, осуществляется разрушение солей сернистой кислоты, оседающей на пластинах. У батареи, которая заряжена максимально, плотность равняется 1,26-1,28 г/см3. Через некоторое время аккумулятор начинает разряжаться, и значение падает примерно до 1,17 г/см3.

Во время разряда АКБ происходит поглощение серной кислоты, и она, превращаясь в кристаллы сульфатов, со временем покрывает всю поверхность пластин. Вследствие этого уменьшается емкость, и снижаются электрохимические характеристики АКБ. Этот процесс носит название сульфатации, он является одной из наиболее распространенных причин выхода из строя аккумулятора.

Об особенностях применения смазки Литол 24 можно узнать из этого материала.

Также у нас вы найдете подробности о ремонте резонатора двигателя.

Сульфатация начинается при плотности около 1,16-1,1,18, так что в этой ситуации необходимо незамедлительно зарядить аккумулятор. 

Как плотность влияет на работу АКБ

Плотность АКБ во время эксплуатации подвержена постоянным изменениям. Благодаря измерению плотности электролита, ареометром, совместно с измерением напряжения, можно определить состояние аккумулятора. [stextbox id=»alert»]Значительное понижение уровня плотности, скорее всего, указывает на то, что какая-то из ячеек имеет дефект либо указывает на разрыв цепи или на сильную разрядку АКБ (в этом случае все ячейки будут обладать низкой плотностью).  [/stextbox]

Стоит отметить, что чем ниже плотность электролита, тем более длительный срок сможет проработать батарея.

Но при этом низкое значение нередко приводит к сульфатации пластин. Помимо этого в таких условиях АКБ может и вовсе замерзнуть, а после такого, скорее всего, аккумулятор восстановлению уже подлежать не будет и придется приобретать новый.

• Повышенный уровень плотности электролита способствуют понижению срока эксплуатации АКБ. Пониженная же плотность в батареи может привести к затруднениям с запуском силового агрегата.

Если аккумулятор перестает держать заряд, необходимо осуществить проверку состояния жидкости внутри него. Когда батарея функционирует, происходит испарение воды, вследствие этого электролит становится концентрирование, это также отрицательно влияет на работу аккумулятора.

Как измерить плотность

Плотность электролита оценивают, как правило, используя ареометр – измерительный прибор в виде стеклянной колбы с ареометром внутри, грушей из резины на одном конце и резиновой трубкой на другом. Фото: akbshop.in.ua

Для измерения плотности необходимо проделать следующие действия:

• Прежде чем начать делать замер, нужно нажать на грушу, чтобы выпустить из нее воздух;
• После этого максимально глубоко опускаем трубку в электролит;
• Затем, не спеша, набираем из нее содержимое, понемногу разжимая грушу, при этом ареометр начнет плавать, не прикасаясь ко дну и к стенкам;
• Устанавливаем прибор в вертикальном положении и смотрим на нижнюю градуировку, которая и покажет плотность электролита;
• В завершении осуществляем нажатие на грушу, дабы слить жидкость обратно в электролит;
• Проделываем данную процедуру со всеми оставшимися банками.

Также можно измерить плотность при помощи вольтметра. К клеммам батареи нужно подключить автоматический тестер и померить напряжение. Оно должно составлять двенадцать-двенадцать с половиной вольт. Затем следует повернуть ключ в зажигании и набрать 2500 оборотов. Напряжение должно скакнуть до четырнадцати вольт, но не превысить четырнадцати с половиной. Если изменения отсутствуют, значит нужно просто подзарядить батарею.

[stextbox id=»black»]Большинство аккумуляторов, которые выпускаются сегодня, оборудованы специальным цветным датчиком. [/stextbox]

Зеленый цвет датчика указывает на то, что батарея полностью заряжена, а желтый — что осталось совсем немного зарядки.

Как повысить плотность

Чтобы повысить плотность электролита можно воспользоваться следующими методами:

• Поменять электролит на новый;
• Зарядить аккумулятор;
• Добавить серную кислоту;
• Залить корректирующий электролит.

Перед тем как приступить к процессу, нужно подготовить все то, что нам может потребоваться, а именно – емкость для разведения электролита, клизма-груша, дрель, дистиллированная вода и непосредственно сам корректирующий электролит.

В самом начале рекомендуется осуществить зарядку батареи и проверить ее напряжение. Если после набора оборотов ничего не поменялось, необходимо оставить АКБ подзаряжаться примерно на десять часов. При этом ток должен быть меньше емкости аккумулятора в 10 раз, то есть если емкость составляет шестьдесят ампер/час, хватит тока в шесть ампер.

Эта таблица поможет выбрать плотность аккумулятора в зависимости от времени года и климата. Фото: prosdo.ruует снизить значения в два раза и заряжать батарею еще на протяжении двух часов. Благодаря этому и выравнивается  плотность электролита. Если при запущенном силовом агрегате напряжение становится больше четырнадцати с половиной ватт, залейте в АКБ воду и затем подзарядите его.

[stextbox id=»alert»]Если же это не помогло и заряд батареи продолжает стремительно понижаться, придется работать с электролитом.[/stextbox]

Чтобы повысить плотность аккумулятора самостоятельно, необходимо выполнить следующие действия:

• Отобрать немного электролита с банки АКБ;
• Добавить такой же объем корректирующего электролита, если необходимо прибавить плотность либо воду, если нужно ее понизить;
• Затем около тридцати минут заряжать батарею, чтобы жидкость могла перемешаться;
• После зарядки, нужно подождать 1-2 часа, это позволит плотности всех банок сравняться. За это время также понизиться температура и выйдут все газы;
• Далее нужно проверить плотность и если она не соответствует норме повторить все шаги заново и вновь померить ее.

Обязательно следите за тем, чтобы плотность не превышала 1,35 г/см, в противном случае кислота начнет «съедать» пластины.

Итог

Итак, плотность является очень важным параметром, который оказывает влияние на функционирование аккумулятора и может либо продлить срок его эксплуатации либо наоборот сократить. Поэтому владельцу любого транспортного средства рекомендуется регулярно проверять плотность АКБ и при необходимости поднимать либо понижать ее уровень.

Добавьте FBM.ru в избранное Яндекс НовостиДобавьте ПроКроссоверы в избранное

Кое-что об аккумуляторах | ООО «Аккумуляторная компания» в Новосибирске

       В настоящем материале мы постараемся кратко, без химических формул и замудренных профессиональных терминов рассказать обобщенный нами материал об аккумуляторных батареях. Если он Вам пригодиться – мы будем очень рады, что наши старания не пропали даром.
       Дадим некоторые понятия, связанные с аккумуляторными батареями:

— электрод или токоотвод – это, попросту говоря, свинцовая решетка (пластина), на которую наносится активная масса;
— активная масса – это специально приготовленная смесь из пасты со свинцовым порошком, присадками, которые контактируют с электролитом и образуют электрический поток;
— сепаратор – такой конверт из специального пористого материала, в который помещается один из электродов, чтобы предотвратить короткое замыкание между разнополярными токоотводами.
Остальное по ходу рассказа.
       Свинцовые стартерные аккумуляторы являются наиболее массовым и недорогим химическим источником тока, благодаря относительной дешевизне используемых материалов и высокой степени автоматизации производства.
       В ходе разряда аккумулятора активная масса обоих электродов превращается из губчатого свинца в сульфат свинца. При этом на формирование сульфата свинца расходуется серная кислота, что вызывает снижение концентрации электролита и, как следствие, снижение его плотности.
При зарядке аккумулятора идут обратные процессы (сульфат превращается в свинец), в ходе которых кроме всего прочего происходит образование серной кислоты, в результате чего при заряде растет плотность электролита.
       Когда реакции преобразования веществ в активных массах положительного и отрицательного электродов завершены, плотность электролита перестает меняться, что служит признаком завершения заряда аккумулятора. При дальнейшем продолжении заряда протекает так называемый вторичный процесс — электролитическое разложение воды на кислород и водород. Выделяясь из электролита в виде пузырьков газа, они создают иллюзию кипения электролита, что тоже служит признаком завершения процесса заряда.
       Традиционные автомобильные аккумуляторы с высоким содержанием сурьмы имеют недостатки, связанные с тем, что сурьма способствует бурному газовыделению в процессе зарядки батареи, что приводит к потерям воды.
       В конце 90-х годов в США и Западной Европе начинается производство аккумуляторов с токоотводами из свинцово-кальциевого сплава с многокомпонентными добавками, в том числе и серебра, которые при глубоких разрядах теряют емкость гораздо медленнее, чем первое поколение аккумуляторных батарей по свинцово-кальциевой технологии. Расход воды у них так мал, что конструкторы убирают с крышек отверстия для доливки воды и делают аккумуляторные батареи полностью необслуживаемыми и исключающими доступ к электролиту при использовании аккумулятора.
Такое изменение конструкции стало возможным благодаря общим усилиям производителей аккумуляторов и автомобильного электрооборудования. Ведь для максимального использования ресурса полностью необслуживаемой аккумуляторной батареи (без отверстий для доливки воды) необходимо обеспечить стабильное зарядное напряжение, обеспечивающие минимальное разложение воды при заряде аккумуляторов. В то же время, степень заряженности аккумуляторной батареи должна быть достаточной для безотказной работы всего электрооборудования. Это стало возможно благодаря созданию системы регулирования зарядного напряжения, обеспечивающей его стабильность с точностью ± 0,1 В.
Но владельцы автомобилей, решившие использовать необслуживаемые аккумуляторы (без отверстий для доливки воды), должны более внимательно относиться к обеспечению исправной работы электрооборудования. Прежде всего, это касается натяжения ремня привода генератора, исправности самого генератора, регулятора напряжения, отсутствия утечек тока в системе электрооборудования или сигнализации и ряда других факторов. Поэтому, прежде чем грешить на аккумуляторную батарею, проверьте состояние электрооборудования Вашего автомобиля.
       С некоторых времен на аккумуляторных батареях появились индикаторы, показывающие состояние заряженности аккумулятора (их в народе называют еще и глазками). По мере того, как происходит заряд аккумуляторной батареи и увеличивается плотность электролита, шарик всплывает со дна трубки индикатора и показывает, что аккумулятор заряжен (как правило, этот шарик окрашен в зеленый цвет). Но необходимо помнить, что эта величина соответствует минимальной степени заряженности (62-64% от номинального значения), при которой индикатор начинает давать информацию о работоспособности аккумуляторной батареи в пусковом режиме. Последующее увеличение плотности электролита (до 100 % заряда) не меняет показания индикатора, что является недостатком данного приспособления. В случаях понижения уровня электролита до оголения пластин, информация индикатора о состоянии заряженности батареи прекращается. Поэтому степень заряженности аккумуляторной батареи лучше определять, измеряя напряжение на выводных клеммах.
       При работающем индикаторе его информация относится только к одной из шести банок (ячеек) аккумуляторной батареи. В тех случаях, когда появляется дефект в другой банке, где нет индикатора, информация индикатора становится бесполезной, не отражающей общее состояние (работоспособность) аккумуляторной батареи. Использование индикатора дает полезную информацию об общем состоянии батареи в тех случаях, когда она не содержит дефекта.
       А что же такое гелевые аккумуляторы? Это такие же свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, только в них используется загуститель, такие как силикагель, аллюмогель, которые при смачивании серной кислотой образуют гелеобразный электролит.. В качестве сепараторов в подавляющем большинстве герметизированных гелевых аккумуляторов используют высокопористые стекломаты из ультратонких волокон. Их применяют не только для батарей с гелеобразным электролитом, но и для аккумуляторов с адсорбированным жидким электролитом. В последнем случае технология производства немного дешевле, но емкостные показатели хуже, чем у автомобильных аккумуляторов с гелеобразным электролитом.
       Нормальная эксплуатация гелевых герметизированных свинцовых автомобильных аккумуляторов возможна при соблюдении гораздо более жесткого диапазона регулирования зарядного напряжения, чем при эксплуатации необслуживаемых аккумуляторов с жидким электролитом (даже не имеющих отверстий для доливки воды). Максимальная величина зарядного напряжения для автомобильных аккумуляторных батарей с загущенным (гелеобразным) и адсорбированным электролитом зависит от рекомендаций производителя (ориентировочно для гелеобразных 14,35В, а для адсорбированных 14,4В). В случае превышения величины рекомендованной производителем на 0,05В скорость газовыделения становится так велика, что ведет к нарушению контакта активной массы электродов с электролитом, а также к высыханию аккумулятора, в результате чего батарея утрачивает работоспособность.
       Весьма жесткие ограничения величины зарядного напряжения, наряду с гораздо более высокой стоимостью герметизированных автомобильных аккумуляторных батарей в сравнении с необслуживаемыми, создают определенные трудности для их широкого использования на автомобилях. Поэтому, прежде чем решить купить гелевый аккумулятор, а тем более на старенькую иномарку, нужно подумать, стоит ли игра свеч, т.к. гелевый аккумулятор значительно дороже обычного и более капризный к состоянию электрооборудования автомобиля.
Концентрация электролита. Повышенная концентрация электролита отрицательно сказывается на сроке службы аккумулятора вследствие ускорения коррозионных реакций на положительном электроде. Поэтому оптимальная концентрация электролита устанавливается исходя из совокупности требований и условий, в которых эксплуатируются аккумуляторы. Так, например, для стартерных аккумуляторов, работающих в умеренном климате, рекомендована рабочая концентрация при которой плотность электролита равна 1,26-1,28 г/см3, а для районов с жарким (тропическим) климатом плотность электролита должна быть 1,22-1,25 г/см3.
       Температура электролита. С понижением температуры разрядная емкость аккумуляторов понижается. Причина этого — повышение вязкости электролита и его электрического сопротивления, что замедляет скорость проникновения электролита в поры активной массы.
Часто встречается такое явление как саморазряд аккумуляторной батареи. Саморазрядом аккумуляторной батареи называют уменьшение емкости аккумуляторов при разомкнутой внешней цепи, то есть при бездействии. Это явление вызвано окислительно-восстановительными реакциями, самопроизвольно проходящими как на отрицательном, так и на положительном электродах. Саморазряду в особенности подвержен отрицательный электрод вследствие самопроизвольного растворения свинца (отрицательной активной массы) в растворе серной кислоты.
       Саморазряд отрицательного электрода сопровождается выделением газообразного водорода. Скорость самопроизвольного растворения свинца существенно повышается с увеличением концентрации серной кислоты. Повышение плотности электролита с 1,27 до 1,32 г/см3 ведет к росту скорости саморазряда отрицательного электрода на 40%. Поэтому не нужно пытаться сделать так называемы «зимний» электролит, доливая концентрированную серную кислоту.
       Саморазряд может возникать также, когда аккумулятор снаружи загрязнен или залит электролитом, водой или другими жидкостями, которые создают возможность разряда через электропроводную пленку, находящуюся между полюсными выводами аккумулятора или его перемычками. Этот тип саморазряда не отличается от обычного разряда очень малыми токами при замкнутой внешней цепи и легко устраняется. Для этого необходимо содержать поверхность автомобильного аккумулятора в чистоте.
Саморазряд аккумуляторов в значительной мере зависит от температуры электролита. С уменьшением температуры саморазряд понижается. При температуре ниже 0°С у новых аккумуляторных батарей он практически прекращается. Поэтому хранить автомобильные аккумуляторы рекомендуется в заряженном состоянии при низких температурах (до -30 °С). В течении эксплуатации саморазряд не остается постоянным и резко усиливается к концу срока службы.
       На этом мы остановимся и прекратим вещать об аккумуляторах, чтобы не погрузить Вас в сон. Надеемся, что эта информация была полезна для Вас.

       Удачи Вам на дорогах и пусть дураки не встречаются Вам на пути!

Оптимальная плотность аккумулятора автомобиля зимой и летом

Аккумуляторы 

22 февраля, 2019 0

Время прочтения:

Правильное обслуживание автомобиля, позволяющее без особых проблем использовать его в любое время года, включает и заботу о его батарее. Кроме своевременной зарядки, необходимо также знать, какова плотность аккумулятора зимой и летом и как это влияет на эксплуатацию автомобиля.

Для машин используют свинцово-кислотные АКБ. Устройство аккумулятора этого вида таково, что электроды изготавливаются из свинца с примесью других металлов, а в роли электролита выступает водный раствор серной кислоты. Обычно соотношение этих двух веществ составляет 65% для воды и 35% для кислоты.

Под плотностью АКБ имеют в виду густоту электролита. От этого показателя зависит то, насколько хорошо батарея будет держать заряд, и срок службы пластин. Считается, что показатели плотности аккумулятора зимой и летом должны отличаться. Усредненное значение этой величины, при котором работа батареи считается нормальной, — 1,27 – 1,29 г/см³. Летом эти цифры могут быть немного меньше.

Обратите внимание: лучшие современные аккумуляторы для автомобилей не требуют корректировки плотности электролита, если, конечно, не эксплуатируются при температурах ниже 60°С. Речь идет о необслуживаемых АКБ, особенно заряженных гелевым электролитом.

Зимой

Плотность электролита в аккумуляторе зимой, особенно при сильных морозах, должна быть немного выше, чем обычно, но не превышать 1,35 г/см³. В чем причина? Во-первых, жидкость, в которой доля воды слишком высока, при минусовой температуре имеет все шансы замерзнуть. Вторая причина, по которой в холодное время года нужен более концентрированный раствор, — реакция на мороз остальных механизмов автомобиля. Чтобы заставить работать замерзшие детали, требуется большее количество энергии, чем в благоприятных условиях. Это справедливо даже для лучших моделей авто.

Реакция батареи на холод будет зависеть еще и от полноты заряда, так как при разряде доля кислоты заметно снижается. Соответственно, если изначально соотношение было меньше нормы, то при разрядке оно упадет до совсем неподходящих значений.

Несколько цифр, демонстрирующих взаимосвязь заряда и соотношения воды и кислоты в электролите:

• Если первоначальная плотность — 1,30 г/см³, то при разряде на 25% она снизится до 1,26 г/см^3, а при половинном заряде — до 1,22.
• При начальном уровне 1,27 величина уменьшится до 1,23 и 1,19 соответственно.
• Если соотношение воды и кислоты соответствовало 1,23 г/см³, то при разряде оно уменьшится до 1,19 и 1,15.

Температура, при которой возникает опасность замерзания электролита плотностью 1,20 г/см³ , равна -20°С. Аккумулятор для зимы обязательно должен быть заряжен не меньше, чем наполовину, а соотношение между водой и кислотой в электролите должно быть не ниже 1,27 г/см^3.

Автомобиль с установленным аккумулятором можно без лишних опасений оставлять на зиму на улице, если температура не падает ниже 10°С. Электролит при таких условиях не замерзает. Если в зимний период не планируется эксплуатация батареи, самый лучший вариант — снять ее и оставить в сухом прохладном месте, предварительно полностью зарядив.

Что делать, если автомобиль простоял всю зиму с подключенной АКБ? Самый плохой вариант развития ситуации — замена источника питания. Есть несколько способов уменьшить вред, который может нанести устройству холод.

Перед наступлением холодов:

• очистить корпус ото всех загрязнений;
• зачистить и обработать смазкой клеммы;
• полностью зарядить аккумулятор.

Во время эксплуатации:

• укрыть корпус теплоизоляционным материалом;
• перед долгой поездкой будет не лишним оставить АКБ на ночь дома;
• прогревать авто, не включая дополнительные потребители энергии.

Если машина простояла при минусовой температуре без эксплуатации, но с подключенным источником питания, ее подготовка к работе обязательно должна включать осмотр АКБ, проверку уровня и густоты электролита в ней. Устройство обязательно понадобится зарядить.

Как выбрать АКБ для зимы?

Выбирая запчасти, иногда очень сложно определить, какой аккумулятор лучше для зимы. Чего делать не следует, так это обращать внимание на надписи типа «Арктический», «Arctic» и им подобные. Дело в том, что производители имеют полное право написать на корпусе или в названиях своих аккумуляторов любое слово, но технической характеристикой оно при этом являться не будет. Так что, если на нем написано «зимний», а в руководстве по эксплуатации этого не отражено, то надпись можно смело игнорировать.

Какие батареи хорошо работают даже самыми холодными зимами? Объективно лучшими для холодного времени года являются гелевые необслуживаемые устройства. От других аккумуляторов они отличаются тем, что там используется электролит консистенции геля. Такое устройство не требуется многократно подзаряжать, да и замерзнуть гелю сложнее, чем жидкости. Но устанавливать его на старый автомобиль можно только в том случае, если генератор современный, способен обеспечить подачу тока с минимальными колебаниями напряжения.

На что нужно обратить внимание, чтобы приобрести хороший аккумулятор для отрицательных температур:

• Емкость. Тут все просто. Чем выше этот показатель, тем легче будут заводиться даже очень замерзшие автомобили.
• Соответствие технических требований АКБ и машины.
• Соблюдение производителем стандартов качества и безопасности.

Чтобы быть всегда довольным батареями на своей машине, автовладельцу нужно не только выбирать хорошие, качественные устройства, но и поддерживать их в работоспособном состоянии. Своевременная зарядка, контроль уровня и густоты электролита — все это не сложно. А наградой станет хороший, корректно работающий аккумулятор.

Плотность энергии и удельная энергия батареи

Доля

Доля

Доля

Доля

Введение в плотность энергии (по весу и объему)

. Гравиметрическая плотность энергии  или  удельная энергия батареи – это мера того, сколько энергии содержит батарея по сравнению с ее весом, и обычно выражается в ватт-часах/килограмме (Вт-ч/кг) . объемная плотность энергии или плотность энергии батареи является мерой того, сколько энергии содержит батарея по сравнению с ее объемом, и обычно выражается в ватт-часов/литр (Вт-ч). /л) . На рис.1 показаны гравиметрическая плотность (удельная энергия) и объемная плотность (плотность энергии) трех батарей.

CELL TYPE	NI-MH	NI-CD	LI-ION
GRAVIMETRIC DENSITY (W-HR /кг) удельная энергия	55	50	90
VOLUMETRIC DENSITY (W-HR/L) Energy density	180	140	210

                               0015 Li-Ion имеет лучшую гравиметрическую плотность по сравнению со значениями Ni-Cd и Ni-MH . Следствием этого является то, что устройства с питанием от литий-ионных аккумуляторов можно сделать намного легче без ущерба для времени работы. Кроме того, при сохранении веса батареи время работы удвоится, если используются литий-ионные батареи. Из-за этого преимущества литий-ионные аккумуляторы быстро вытесняют Ni-MH в мобильных телефонах и ноутбуках.

Удельная энергия и объемная плотность энергии – критический параметр в фотоэлектрических системах

Плотность энергии — это одна из многих характеристик батареи, используемых в основном для сравнения одного типа аккумуляторной системы с другим. Плотность энергии зависит от веса батареи, а объемная плотность энергии (в Втч/литр3) зависит от объема батареи. Аккумулятор с более высокой плотностью энергии будет легче, чем аккумулятор аналогичной емкости с более низкой плотностью энергии . Если говорить о портативных системах, плотность энергии является критическим параметром, но в обычных фотоэлектрических системах, которые обеспечивают питанием стационарный объект, плотность энергии может быть менее важной. Однако, поскольку транспортировка батарей в удаленные места обходится дорого, поэтому батарея с высокой плотностью энергии обычно является преимуществом.

Плотность энергии не совпадает с плотностью мощности

Плотность мощности обычно указывается в единицах Вт/л или Вт/кг и не следует путать 7Engy 5, 9001 плотность выражается как Втч/л или Втч/кг . Чтобы объяснить это лучше, Плотность энергии подразумевает, сколько энергии может удерживать батарея . Чем выше плотность энергии, тем меньше время работы батареи. Примером является ионно-литиевая химия. С другой стороны, плотность мощности означает, сколько энергии батарея может выдать по запросу. Основное внимание уделяется вспышкам мощности, таким как сверление, а не времени выполнения. Примером является химия на основе никеля. Бутылка для воды Аналогия для объяснения плотности энергии и плотности мощности Размер бутылки аналогичен плотности энергии, а носик соответствует плотности мощности. Большая бутыль может вместить много воды (плотность энергии), в то время как большое отверстие (плотность мощности) может быстро опорожнить ее. Большая бутылка с большим горлышком – идеальное и лучшее сочетание.  

Стоимость батареи, соответствующая значениям плотности энергии

Стоимость является важным фактором при выборе батареи. В таблице ниже представлены стоимость ватт-часа, удельная энергия, т.е. ватт-часы на кг, и плотность энергии, т.е. ватт-часы/литр, для различных типов батарей.

Battery   Type	Cost   $ per Wh	Wh/kg	WH/LITR
LEAD-ACID	$ 0,17	41	100
ЛЮБОЙ ЛЮБОЙ	$ 0. 19	110 9010	.0058	320
Carbon-zinc	$0.31	36	92
NiMH	$0.99	95	300
NiCad	$1.50	39	140
Литий-ионный	0,47 $	128	230

Мы видим, что свинцово-кислотные аккумуляторные батареи возглавляют список по низкой стоимости. Li-ion лидирует по плотности энергии и стоит 0,47 доллара за Втч.

Сравнение плотности энергии по размеру и весу

На приведенной ниже сравнительной таблице показаны объемная (т. е. плотность энергии) и удельная плотность энергии, показывающие меньшие размеры и меньший вес элементов.

Рисунок 2: Плотность энергии батареи (источник: www.epectc.com)

Плотность энергии и удельные энергетические достижения в 2019 году

Аккумулятор Licerion от Sion power: Sion Power разработала технологию , которая значительно улучшила энергию и срок службы перезаряжаемых литий-металлических аккумуляторов. Более легкие батареи с более высоким энергопотреблением всегда пользовались спросом, и это привело к исследованиям и разработкам команды Sion Power для создания перезаряжаемой батареи Licerion®. Аккумуляторы Licerion устанавливают новый стандарт для литиевых аккумуляторов, предлагая высочайшее сочетание плотности энергии и удельной энергии. Эта ультратонкая литий-металлическая батарея имеет плотность энергии и удельную энергию 500 Втч/кг и 1000 Втч/л9.0004

Университет мощных литий-ионных аккумуляторов

ПРИМЕЧАНИЕ : Эта статья была заархивирована . Пожалуйста, ознакомьтесь с нашей новой версией «Типы литий-ионных аккумуляторов».

Большинство литий-ионных аккумуляторов для портативных устройств изготовлены на основе кобальта. Система состоит из положительного электрода из оксида кобальта (катода) и графитового углерода в отрицательном электроде (аноде). Одним из основных преимуществ батареи на основе кобальта является ее высокая плотность энергии. Длительное время работы делает эту химию привлекательной для мобильных телефонов, ноутбуков и камер.

Широко используемый литий-ионный на основе кобальта имеет недостатки; он предлагает относительно низкий ток разряда. Большая нагрузка приведет к перегреву рюкзака, что поставит под угрозу его безопасность. Цепь безопасности батареи на основе кобальта обычно ограничивается скоростью заряда и разряда около 1С. Это означает, что элемент 18650 емкостью 2400 мАч можно заряжать и разряжать только максимальным током 2,4 А. Другим недостатком является увеличение внутреннего сопротивления, которое происходит при езде на велосипеде и старении. Через 2-3 года использования аккумулятор часто приходит в негодность из-за большого падения напряжения под нагрузкой, вызванного большим внутренним сопротивлением. Рисунок 1 иллюстрирует кристаллическую структуру оксида кобальта.

Рис. 1. Катод из кристаллического оксида лития-кобальта имеет «слоистую» структуру . Ионы лития показаны связанными с оксидом кобальта. Во время разряда ионы лития перемещаются от катода к аноду. Поток меняет направление при зарядке.

В 1996 году ученым удалось использовать оксид лития-марганца в качестве катодного материала. Это вещество образует трехмерную структуру шпинели, улучшающую ионный поток между электродами. Высокий поток ионов снижает внутреннее сопротивление и увеличивает нагрузочную способность. Сопротивление остается низким при циклировании, однако батарея стареет, а общий срок службы аналогичен сроку службы кобальта. Шпинель по своей природе обладает высокой термической стабильностью и требует меньше схем безопасности, чем кобальтовая система. Низкое внутреннее сопротивление ячейки является ключом к высокой производительности. Эта характеристика дает преимущества при быстрой зарядке и сильноточной разрядке. Литий-ионный аккумулятор на основе шпинели в ячейке 18650 может разряжаться при токе 20-30А с минимальным тепловыделением. Допускаются короткие односекундные импульсы нагрузки, вдвое превышающие указанный ток. Некоторое накопление тепла невозможно предотвратить, и температура ячейки не должна превышать 80°C.

Рис. 2: Катодный кристалл оксида лития-марганца имеет «трехмерную каркасную структуру» . Эта структура шпинели, которая обычно состоит из ромбовидных форм, соединенных в решетку, появляется после первоначального формирования. Эта система обеспечивает высокую проводимость, но более низкую плотность энергии.

У шпинелевой батареи есть и недостатки. Одним из наиболее существенных недостатков является меньшая емкость по сравнению с системой на основе кобальта. Шпинель обеспечивает примерно 1200 мАч в корпусе 18650, что примерно вдвое меньше, чем у кобальтового эквивалента. Несмотря на это, шпинель по-прежнему обеспечивает плотность энергии, которая примерно на 50% выше, чем у эквивалента на основе никеля.

Рисунок 3: Формат ячейки 18650. Размеры этой часто используемой ячейки: 18 мм в диаметре и 65 мм в длину.

Типы литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы еще не достигли полной зрелости, и технология постоянно совершенствуется. Анод в современных элементах состоит из смеси графита, а катод — из комбинации лития и других выбранных металлов. Следует отметить, что все материалы в батарее имеют теоретическую плотность энергии. С литий-ионным анодом хорошо оптимизирован, и можно добиться небольших улучшений с точки зрения изменений конструкции. Катод, однако, обещает дальнейшие усовершенствования. Поэтому исследования аккумуляторов сосредоточены на материале катода. Еще одна часть, которая имеет потенциал, — это электролит. Электролит служит реакционной средой между анодом и катодом.

Аккумуляторная промышленность постепенно увеличивает мощность на 8-10% в год. Ожидается, что эта тенденция сохранится. Это, однако, далеко от закона Мура, который определяет удвоение количества транзисторов на кристалле каждые 18-24 месяца. Перевод этого увеличения на батарею будет означать удвоение емкости каждые два года. Вместо двух лет литий-ион удвоил свою энергоемкость за 10 лет.

Современные литий-ионные аккумуляторы бывают разных «вкусов», и различия в составе в основном связаны с материалом катода. В приведенной ниже таблице 1 представлены наиболее часто используемые сегодня на рынке литий-ионные аккумуляторы. Для простоты мы объединяем химические вещества в четыре группы: кобальт, марганец, NCM и фосфат.

Chemical name	Material	Abbreviation	Short form	Notes
Lithium Cobalt Oxide 1 Также кобальт лития или литий-ион-кобальт)	LiCoO 2 (60% Co)	LCO	Литий-кобальт	Высокая производительность; for cell phone laptop, camera
Lithium Manganese Oxide 1 Also Lithium Manganate or lithium-ion-manganese	LiMn 2 O 4	LMO	Литий-марганец или шпинель	Самый безопасный; меньшая емкость, чем у литий-кобальта, но высокая удельная мощность и длительный срок службы. Электроинструменты, электровелосипеды, электромобили, медицинские, для любителей.
Lithium Iron Phosphate 1	LiFePO 4	LFP	Li-phosphate
Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide 1 , также оксид лития-марганца-кобальта	LiNiMnCoO 2 (10–20% Co)	NMC	NMC
Lithium Nickel Cobalt Aluminum Oxide 1	LiNiCoAlO 2 9% Co)	NCA	NCA	Приобретение значения в электроприводах и энергосистемах
Титанат лития 2	LI 4 TI 5 O 12	LTO	LI-TITANATE

Table Table 10058. При необходимости мы будем использовать краткую форму.

¹ Материал катода

² Материал анода

Литий-ионный литий-ионный аккумулятор на основе кобальта впервые появился в 1991 году и был представлен Sony. Эта химия батареи получила быстрое признание из-за ее высокой плотности энергии. Возможно, из-за более низкой плотности энергии литий-ион на основе шпинели имел более медленный старт. При появлении в 1996 мир требовал более длительного времени работы больше всего на свете. Из-за необходимости высокой скорости тока на многих портативных устройствах шпинель теперь вышла на передний план и пользуется большим спросом. Требования настолько велики, что производители, выпускающие эти батареи, не в состоянии удовлетворить спрос. Это одна из причин, почему так мало рекламы делается для продвижения этого продукта. E-One Moli Energy (Канада) — ведущий производитель литий-ионной шпинели цилиндрической формы. Они специализируются на форматах ячеек 18650 и 26700. Другими крупными производителями литий-ионных аккумуляторов на основе шпинели являются Sanyo, Panasonic и Sony.

Sony делает упор на никель-кобальт-марганцевую (NCM) версию. Катод включает в себя кобальт, никель и марганец в кристаллической структуре, которая образует многометаллический оксидный материал, к которому добавлен литий. Производитель предлагает ряд различных продуктов в рамках этого семейства аккумуляторов, предназначенных для пользователей, которым требуется либо высокая плотность энергии, либо высокая нагрузочная способность. Следует отметить, что эти два атрибута нельзя было совмещать в одном и том же пакете; между ними есть компромисс. Обратите внимание, что NCM заряжается до 4,10 В на элемент, что на 100 мВ ниже, чем у кобальта и шпинели. Зарядка этой батареи до 4,20 В на элемент обеспечит более высокую емкость, но срок службы будет сокращен. Вместо обычных 800 циклов, достигаемых в лабораторных условиях, количество циклов сократится примерно до 300.

Новейшим дополнением к семейству литий-ионных аккумуляторов является система A123, в которой в катод добавляются нанофосфатные материалы. Утверждается, что он имеет самую высокую удельную мощность в Вт / кг среди имеющихся в продаже литий-ионных аккумуляторов. Элемент может непрерывно разряжаться до 100% глубины разряда при температуре 35°C и может выдерживать импульсы разряда до 100°C. Система на основе фосфатов имеет номинальное напряжение около 3,3 В на элемент, а пиковое напряжение заряда составляет 3,60 В. Это ниже, чем у литий-ионной батареи на основе кобальта, и для батареи потребуется специальное зарядное устройство. Компания Valance Technology была первой, кто начал коммерциализацию литий-ионных аккумуляторов на основе фосфатов, и их элементы продаются под маркой Saphion.

На Рисунке 4 мы сравниваем плотность энергии (Втч/кг) трех литий-ионных химических элементов и сопоставляем их с традиционными свинцово-кислотными, никель-кадмиевыми и никель-металлогидридными. Можно увидеть постепенное улучшение марганца и фосфата по сравнению со старыми технологиями. Кобальт обеспечивает самую высокую плотность энергии, но менее термически стабилен и не может обеспечивать большие токи нагрузки.

Рис. 4: Плотность энергии обычных аккумуляторов.

Определение плотности энергии и плотности мощности

Плотность энергии (Втч/кг) — это показатель того, сколько энергии может удерживать батарея. Чем выше плотность энергии, тем дольше будет время работы. Литий-ионные аккумуляторы с кобальтовыми катодами обеспечивают самую высокую плотность энергии. Типичными приложениями являются сотовые телефоны, ноутбуки и цифровые камеры.
Плотность мощности (Вт/кг) показывает, сколько энергии батарея может обеспечить по требованию. Основное внимание уделяется вспышкам мощности, таким как сверление тяжелой стали, а не времени выполнения. Литий-ионные на основе марганца и фосфата, а также химические вещества на основе никеля являются одними из лучших. Аккумуляторы с высокой удельной мощностью используются для электроинструментов, медицинских приборов и транспортных систем.

Можно провести аналогию между плотностью энергии и мощности с бутылкой с водой. Размер бутылки — это плотность энергии, а отверстие — плотность мощности. Большая бутылка может вместить много воды, а большое горлышко может быстро ее наполнить. Большой контейнер с широким горлышком — лучшее сочетание.

Путаница с напряжением

В течение последних 10 лет было известно, что номинальное напряжение литий-ионного аккумулятора составляет 3,60 В на элемент. Это была довольно удобная цифра, потому что она соответствовала трем никелевым батареям (1,2 В на ячейку), соединенным последовательно. Использование более высокого напряжения элемента для литий-ионных аккумуляторов отражает лучшие показания мощности в ватт-часах на бумаге и представляет собой маркетинговое преимущество, однако производитель оборудования будет по-прежнему исходить из того, что элемент рассчитан на 3,60 В.
Номинальное напряжение литий-ионной батареи рассчитывается путем взятия полностью заряженной батареи с напряжением около 4,20 В, полной разрядки ее примерно до 3,00 В со скоростью 0,5 °С при измерении среднего напряжения.

Из-за более низкого внутреннего сопротивления среднее напряжение системы шпинели будет выше, чем у эквивалента на основе кобальта. Чистая шпинель имеет наименьшее внутреннее сопротивление, а номинальное напряжение ячейки составляет 3,80 В. Исключением снова является литий-ионный на основе фосфата. Эта система больше всего отличается от обычной литий-ионной системы 9.0004

Продление срока службы батареи благодаря умеренности

Срок службы батареи увеличивается при бережном обращении. Высокие зарядные напряжения, чрезмерная скорость заряда и экстремальные условия нагрузки отрицательно сказываются на сроке службы батареи. Долговечность часто является прямым результатом воздействия окружающей среды. Следующие рекомендации предлагают способы продлить срок службы батареи.

-Время, в течение которого батарея остается на уровне 4,20/ячейка, должно быть как можно короче. Длительное высокое напряжение способствует коррозии, особенно при повышенных температурах. Шпинель менее чувствительна к высокому напряжению.

-3,92 В/ячейка — лучший верхний порог напряжения для литий-ионных аккумуляторов на основе кобальта. Было показано, что зарядка аккумуляторов до этого уровня напряжения удваивает срок службы. Литий-ионные системы для оборонных приложений используют более низкий порог напряжения. Минус — намного меньшая емкость.

— Ток заряда Li-ion должен быть умеренным (0,5C для литий-иона на основе кобальта). Меньший зарядный ток сокращает время, в течение которого элемент находится при напряжении 4,20 В. Зарядка в 0,5C лишь незначительно увеличивает время зарядки по сравнению с 1C, потому что дозарядка будет короче. Зарядка с высоким током имеет тенденцию преждевременно подталкивать напряжение к пределу напряжения.

— Не разряжайте литий-ион слишком глубоко. Вместо этого заряжайте его часто. У литий-ионных нет проблем с памятью, как у никель-кадмиевых аккумуляторов. Для кондиционирования не требуются глубокие разряды.

— Не заряжайте литий-ионные аккумуляторы при температуре ниже нуля. Несмотря на прием заряда, произойдет необратимое покрытие металлическим литием, что ставит под угрозу безопасность батареи.

Мало того, что литий-ионный аккумулятор живет дольше с более медленной скоростью зарядки; умеренная скорость разряда также помогает. На рис. 5 показан срок службы в зависимости от скоростей заряда и разряда. Обратите внимание на улучшение лабораторных характеристик при скорости заряда и разряда 1C по сравнению с 2 и 3C.

Рисунок 5: Срок службы литий-ионных аккумуляторов в зависимости от скорости заряда и разряда. Литий-кобальт обладает самой высокой плотностью энергии. Системы с марганцем и фосфатом гораздо более стабильны и обеспечивают более высокие токи нагрузки, чем системы с кобальтом.

Эксперты по аккумуляторным батареям согласны с тем, что срок службы литий-ионных аккумуляторов сокращается не только скоростью зарядки и разрядки, но и другими факторами. Несмотря на то, что при осторожном использовании можно добиться постепенных улучшений, наша среда и необходимые службы не всегда способствуют оптимальному времени автономной работы. В этом отношении батарея ведет себя так же, как и мы, люди — мы не всегда можем жить так, чтобы обеспечить максимальную продолжительность жизни.

Все, что вам нужно знать о плотности энергии литиевых батарей

Перейти к содержимому Все, что вам нужно знать о плотности энергии литиевой батареи

В последние годы быстро развиваются новые области, такие как транспортные средства на новой энергии, хранение энергии, связь и центры обработки данных, что в значительной степени способствовало разработке литий-ионных аккумуляторов большой емкости. Различные области выдвинули более высокие требования к плотности энергии литий-ионных аккумуляторов.

Материал для накопления активной энергии литий-ионных аккумуляторов представляет собой материал положительного и отрицательного электродов. Способ увеличить плотность энергии для положительного электрода состоит в том, чтобы увеличить разрядное напряжение и разрядную емкость. Для материалов отрицательного электрода это высокая емкость и низкое среднее напряжение удаления лития.

В литий-ионных батареях третьего поколения, главной целью которых является повышение плотности энергии, материалы положительного и отрицательного электродов находятся на стадии модернизации и модернизации. В дальнейшем дальнейшее увеличение плотности энергии будет направлено на разработку аккумуляторов с отрицательными электродами из металлического лития.

Что такое плотность энергии батареи?

Плотность энергии — это мера того, сколько энергии содержит батарея по отношению к ее весу. Это измерение обычно представлено в ватт-часах на килограмм (Втч/кг). Ватт-час — это мера электрической энергии, эквивалентная потреблению одного ватта в течение одного часа.

Плотность мощности — это мера того, насколько быстро может быть доставлена ​​энергия, а не доступного запаса энергии. Плотность энергии часто путают с плотностью мощности, поэтому важно понимать разницу между ними.

Плотность энергии относится к количеству энергии, хранящейся в определенной единице пространства или массы материи. Плотность энергии батареи — это электрическая энергия, выделяемая средней единицей объема или массы батареи.

Плотность энергии батареи обычно делится на два измерения: весовая плотность энергии и объемная плотность энергии.

Как рассчитать плотность энергии литиевых батарей?

Плотность энергии (Втч/л) = емкость аккумулятора × напряжение/объем разрядной платформы0315 Вес батареи Плотность энергии = емкость батареи × разрядная платформа/вес                                                                       базовая единица измерения – Вт·ч/кг

Напряжение платформы железных батарей: 3,2 В; напряжение платформы тройных литиевых батарей обычно составляет 3,7 В.

Цилиндрический объем = πr ² × h

Призматический или другой объем = длина × ширина × высота .

Знаете ли вы плотность энергии этих аккумуляторов?

Типы мономерных ячеек	Плотность энергии
Свинцово-кислотная батарея	30-50 Втч/кг
Никель-кадмиевая батарея	45-80 Втч/кг
Никель-металлогидридная батарея	60-120 Втч/кг
Литий-ионный аккумулятор	50-260 Втч/кг

Согласно диаграмме выше, мы можем легко понять, что литиевый элемент может достигать наивысшей плотности энергии. Именно по этой причине литиевые батареи широко используются во всем мире, и их можно использовать в самых разных аспектах.

Итак,

Что именно ограничивает плотность энергии литиевых аккумуляторов?

Основной причиной является химическая система батареи.

Вообще говоря, четыре части литиевой батареи очень важны: положительный электрод, отрицательный электрод, электролит и диафрагма. Положительный и отрицательный полюса — это места, где происходят химические реакции, которые эквивалентны вторым жилам губернатора, и можно увидеть их важный статус.

Все мы знаем, что плотность энергии аккумуляторной системы с тройным литием в качестве положительного электрода выше, чем плотность энергии аккумуляторной системы с литий-железо-фосфатом в качестве положительного электрода. Почему это?

Большинство существующих анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов в основном представляют собой графит с теоретической емкостью в граммах 372 мАч/г графита. Теоретическая емкость в граммах катодного материала из фосфата лития-железа составляет всего 160 мАч/г, а тройного материала никель-кобальт-марганец (NCM) составляет около 200 мАч/г. Согласно теории ствола, уровень воды определяется самой короткой частью ствола, а нижний предел плотности энергии литий-ионных аккумуляторов зависит от материала катода. Платформа напряжения фосфата лития-железа составляет 3,2 В, а тройной индекс — 3,7 В. По сравнению с двумя фазами плотность энергии выше, а разница составляет 16%.

Конечно, помимо химической системы, уровень технологии производства, такой как плотность уплотнения и толщина фольги, также будет влиять на плотность энергии. Вообще говоря, чем больше плотность уплотнения, тем выше емкость батареи в ограниченном пространстве, поэтому плотность уплотнения основного материала также рассматривается как один из эталонных показателей плотности энергии батареи.

В четвертом эпизоде ​​«Великого тяжелого оружия II» эпоха Ниндэ использовала 6-микронную медную фольгу, используя передовые технологии для увеличения плотности энергии.

Как повысить плотность энергии литиевой батареи?

Внедрение новой системы материалов, точная настройка конструкции литиевой батареи и улучшение производственных возможностей — вот три этапа, на которых инженеры-исследователи должны «танцевать с длинными рукавами». Ниже мы объясним, исходя из двух измерений мономера и системы.

— — плотность энергии мономера, в основном зависящая от прорывов в химической системе

 

01 Увеличить размер батареи

Производители батарей могут добиться эффекта увеличения мощности, увеличив размер исходной батареи. Пример, с которым мы наиболее знакомы: Tesla, известная компания по производству электромобилей, которая стала лидером в использовании батарей Panasonic 18650, будет заменена новой батареей 21700.

Однако «упитанность» или «удлинение» батареи — это только симптом, а не лекарство. Чтобы нарисовать дно чайника, нужно найти ключевую технологию для повышения плотности энергии материалов положительного и отрицательного электродов, из которых состоит аккумуляторная батарея, и состава электролита.

 

02 Изменить химическую систему

Как упоминалось ранее, плотность энергии батареи зависит от положительного и отрицательного электродов батареи. Поскольку текущая плотность энергии материала анода намного больше, чем у катода, необходимо постоянно улучшать материал катода для увеличения плотности энергии.

Положительный электрод с высоким содержанием никеля

Тройные материалы обычно относятся к большому семейству оксидов лития, никеля, кобальта и марганца. Мы можем изменить производительность батареи, изменив соотношение никеля, кобальта и марганца.

Как видно из нескольких типичных тройных материалов на рисунке 5, доля никеля становится все выше и выше, а доля кобальта становится все ниже и ниже. Чем выше содержание никеля, тем выше удельная емкость элемента. Кроме того, из-за нехватки ресурсов кобальта увеличение доли никеля приведет к сокращению использования кобальта.

 Кремниевый углеродный отрицательный электрод

Удельная емкость анодного материала на основе кремния может достигать 4200 мАч/г, что намного выше теоретической удельной емкости графитового анода 372 мАч/г, поэтому он стал мощным заменителем графита анод.

В настоящее время использование кремнийуглеродных композиционных материалов для повышения удельной энергии аккумуляторов является одним из признанных промышленностью направлений развития анодных материалов литий-ионных аккумуляторов. Модель 3, выпущенная Tesla, использует отрицательный электрод из кремния и углерода.

В будущем, если вы хотите сделать еще один шаг вперед — преодолеть порог в 350 Втч/кг для одиночных элементов, коллегам в отрасли, возможно, придется сосредоточиться на литий-металлических аккумуляторных батареях с отрицательным электродом, но это также означает, что вся батарея изменения и уточнения производственного процесса.

 03 Плотность энергии системы: улучшите эффективность группирования блоков батарей

Группировка блоков батарей проверяет способность «осадных львов» батарей выстраивать в ряд отдельные батареи и модули. Необходимо брать безопасность за основу и максимально использовать каждый сантиметр пространства.

Существуют в основном следующие способы «уменьшения» аккумуляторной батареи.

Оптимизация структуры расположения

Что касается размеров, внутреннюю компоновку системы можно оптимизировать, чтобы сделать внутренние части аккумуляторной батареи более компактными и эффективными.

  Оптимизация топологии

С помощью моделирования и расчетов мы реализовали проект снижения веса с целью обеспечения жесткости и надежности конструкции. С помощью этой технологии можно реализовать оптимизацию топологии и оптимизацию морфологии, что в конечном итоге поможет реализовать легкий вес батарейного отсека.

  Выбор материала

Мы можем выбрать материалы с низкой плотностью, такие как верхняя крышка аккумуляторной батареи, которая постепенно изменилась с традиционной верхней крышки из листового металла на композитную верхнюю крышку, что может уменьшить веса примерно на 35%. Что касается нижнего ящика аккумуляторной батареи, он постепенно изменился с традиционной схемы из листового металла на схему из алюминиевого профиля, что уменьшило вес примерно на 40%, а эффект легкости очевиден.

============================================== =========================

Вопросы и ответы

1. Какая батарея имеет самую высокую плотность энергии?

По сравнению с другими высококачественными аккумуляторами (никель-кадмиевые или никель-металлогидридные) литий-ионные аккумуляторы имеют ряд преимуществ. У них одна из самых высоких плотностей энергии среди аккумуляторных технологий на сегодняшний день (100-265 Втч/кг или 250-670 Втч/л).

2. Зачем вам нужен аккумулятор с высокой плотностью энергии?

Чтобы лучше понять литий-ионные батареи, вы должны понять, почему высокая плотность энергии является желательной чертой батареи. Аккумулятор с высокой плотностью энергии имеет более длительное время работы от аккумулятора по сравнению с размером аккумулятора. С другой стороны, батарея с высокой плотностью энергии может отдавать такое же количество энергии, но занимать меньшую площадь по сравнению с батареей с более низкой плотностью энергии. Это значительно расширяет возможности применения аккумуляторов.

В заводских или складских условиях аккумуляторы для вилочных погрузчиков могут весить тысячи фунтов. Легкая батарея для вилочных погрузчиков предлагает некоторые преимущества в плане безопасности и удобства использования.

Если плотность энергии батареи слишком высока, это может представлять проблему для безопасности. Когда в ячейку упаковано больше активного материала, это увеличивает риск теплового события.

3.

Какова плотность энергии мономера?

Плотность энергии батареи часто указывает на два разных понятия: плотность энергии отдельной ячейки и плотность энергии аккумуляторной системы.

Аккумуляторная батарея — это наименьшая единица аккумуляторной системы. M батарей образуют модуль, а N модулей образуют аккумуляторную батарею.