Какая плотность должна быть у аккумулятора зимой: Какая плотность аккумулятора должна быть зимой и летом, таблица

Какая плотность должна быть в аккумуляторе зимой: оптимальные значения

Плотность электролита – главный параметр всех свинцово-кислотных электрических аккумуляторов, потому что он оказывает влияние на срок эксплуатации и ёмкость прибора.

Необходимо удерживать оптимальное значение показателя, чтобы гарантировать правильную работу АКБ. Оно зависит не только от климатических характеристик региона, в котором находится автомобиль, но и от времени года. К примеру, если плотность аккумулятора в зимний период составляет 1,25 г/см3, то это свидетельствует о критическом уровне, при котором транспортное средство не сможет завестись. Особенно речь идёт о районах, в которых температура может опускаться до -50 градусов. Однако при умеренном климате такое значение соответствует заявленным требованиям нормы. Следовательно, считается, что показатели в разные временные сезоны должны отличаться друг от друга.

Перед многими автовладельцами встаёт дилемма: разная или одинаковая должна быть плотность аккумулятора зимой и летом? Давайте разбираться.

Зима

Плотность электролита на зиму в аккумуляторе транспортного средства должна составлять около 1,27 г/см3. Но такое значение оптимально лишь для центральных районов России. В регионах, в которых температурный режим ниже -35 градусов, показатель изменяется в диапазоне от 1,28 г/см3 до 1,35 г/см3. Например, если автомобиль работает в условиях Крайнего Севера, то величина колеблется в пределах 1,31–1,35 г/см3. Возникает вопрос: почему плотность электролита в аккумуляторе зимой должна иметь такое значение? Существует две причины, дающих ответ на поставленный вопрос:

1. Жидкость с большой вероятностью превратится в лёд при минусовой температуре, так как в ней доля воды превышает допустимую норму.
2. Механизмы автомобиля замерзают в мороз и требуют увеличения электродвижущей силы, чтобы осуществить запуск двигателя. Даже лучшие модели автомобилей не смогут работать без дополнительной энергии. Уменьшение значения показателя вплоть до 1,1 г/см3 приведёт к замерзанию электрического аккумулятора.

Зимняя плотность аккумулятора находится на низком уровне. Следовательно, при разрядке она упадёт до критических значений. Чтобы решить эту проблему, желательно постоянно следить за состоянием АКБ. Чтобы проследить взаимосвязь между уровнем заряда и водным соотношением в составе электролита, можно рассмотреть различные сценарии при уменьшении АКБ на 25 % и 50 %:

1. При первоначальной плотности в 1,30 г/см3 она сократится до 1,26 г/см3 и 1,22 г/см3.
2. При начальном значении показателя в 1,27 г/см3 объём уменьшится до 1,23 г/см3 и 1,19 г/см3.
3. При исходной величине в 1,23 г/см3 диапазон упадёт до 1,19 г/см3 и 1,15 г/см3.

Следовательно, плотность аккумулятора на зиму не должна опускаться ниже 1,27 г/см3. Однако нужно помнить, что электролит не может прогреться в результате ежедневных поездок от дома на работу, которые составляют менее получаса. Это в свою очередь влияет на АКБ, который получает необходимый уровень заряда только после осуществления разогрева. Значение показателя стремительно падает по причине того, что аккумуляторная батарея разряжается.

Таким образом, отвечая на вопрос, какая плотность аккумулятора должна быть зимой, можно привести таблицу оптимальных значений. Однако данные показатели характерны исключительно для полностью заряженной батареи. В случае если заряд находится на недостаточном уровне, то они будут больше.

Регион использования транспортного средства	Значение показателя плотности, г/см3
Южные регионы	1,25
Центральные регионы	1,27
Северные регионы	1,29
Регионы Крайнего Севера	1,31

Лето

В летний период аккумуляторная батарея имеет проблему, связанную с потерей большого количества жидкости. Плотность рекомендуется держать на 0,02 г/см3 ниже значения, которое требуется по стандартам. В первую очередь такое замечание относится к регионам, расположенным на юге России.

Летом температурный режим под капотом, в котором располагается аккумулятор, повышен. Это влечёт за собой следующие моменты:

1. Улетучивание жидкости из состава кислоты.
2. Активное прохождение процессов превращения электрической энергии в химическую, протекающих в аккумуляторных кислотных батареях.

Всё это обеспечивает сильную отдачу тока, осуществляющуюся даже при минимальных допустимых показателях плотности электролита. Например, значение 1,22 г/см3 характерно для местности с тёплым и влажным климатом. Если уровень электролита систематически опускается, то это приводит к увеличению значения. Такой взаимосвязанный процесс является причиной химического разрушения проводников электрического тока. Поэтому контроль количества воды в АКБ – важная задача, выполнение которой является залогом грамотного ухода за автомобилем. Решение заключается в добавлении дистиллированной жидкости при понижении уровня электролита. Если данное действие опустить, то могут возникнуть проблемы с перезарядом и сульфацией.

Рассеянность автолюбителей – главный фактор, который лежит в основе разрядки аккумулятора. Другими словами, если водитель не уследил за состоянием АКБ, то нужно предпринять определённые меры. Они заключаются в обеспечении батареи зарядом при помощи специального устройства. Однако перед этим необходимо обратить внимание на уровень жидкости, которая могла испариться в процессе функционирования. Если это произошло, требуется долить очищенную воду без содержания каких-либо примесей.

Следовательно, рассмотрев, какая плотность должна быть в аккумуляторе зимой в зависимости от региона, нельзя не привести значения для летнего сезона.

Регион использования транспортного средства	Значение показателя плотности, г/см3
Южные регионы	1,25
Центральные регионы	1,27
Северные регионы	1,27
Регионы Крайнего Севера	1,27

Как правильно откорректировать плотность электролита?

Автовладельцы часто сталкиваются с необходимостью поднять плотность в аккумуляторной батарее, что объясняется двумя причинами. Во-первых, периодическим регулированием количества дистиллированной жидкости. Во-вторых, частой зарядкой устройства, так как уменьшение интервала осуществления данного действия – первый признак того, что желательно провести процедуру повышения величины. Выделяют два способа корректировки значения показателя:

• применение электролита, обладающего высокой концентрацией;
• использование дополнительных кислот.

Чтобы изменить в нужном направлении плотность в аккумуляторной батарее, следует приобрести следующие предметы:

• специализированный стакан с делениями, применяемыми для измерения объёма;
• цистерна для создания нового раствора;
• электролит или кислота корректирующего содержания;
• очищенная жидкость.

Алгоритм действий по изменению значения включает в себя 5 этапов:

1. Взять небольшое количество электролита с банки аккумуляторной батареи.
2. Добавить корректирующий раствор в количестве, которое соответствует взятому на предыдущем этапе. Такое действие осуществляется при условии, что поставлена задача поднять плотность. Если необходимо получить противоположный результат, то регулирующий раствор заменяют на дистиллированную жидкость.
3. Аккумулятор следует подзарядить с помощью специального устройства, так как номинальный ток даст возможность поступившей воде смешаться.
4. После отключения АКБ от батареи целесообразно выждать в районе 2 часов. Это позволит плотности во всех банках встать на один уровень, что сделает вероятность возникновения погрешности при контрольном тестировании минимальной.
5. Вторично осмотреть значение электролита. Если оно осталось на прежнем уровне, то повторно осуществить предыдущие этапы.

Плотность электролита изменяется в результате понижения в определённом отсеке аккумулятора. Причём предварительно полезно изучить номинальный объём, который в нём находится. Например, в классической стартерной батарее 6СТ-55 величина электролита равна 633 см3, а в 6СТ-45 – 500 см3. Если рассматривать его состав, то в него входят серная кислота и очищенная вода в процентном соотношении 40 на 60. Достичь необходимой плотности показателя можно, опираясь на представленные данные в следующей таблице:

Плотность аккумулятора, г/см3	Обязательная величина параметра, г/см3
	1,24			1,25			1,26
	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости
1,24	—	—	—	60	62	—	120	125	—
1,25	44	—	25	—	—	—	65	70	—
1,26	85	—	88	39	—	40	—	—	—
1,27	122	—	126	78	—	80	40	—	43
1,28	156	—	162	117	—	120	80	—	86
1,29	190	—	200	158	—	162	123	—	127
1,30	—	—	—	—	—	—	—	—	—

Продолжение таблицы

Плотность аккумулятора, г/см3	Обязательная величина параметра, г/см3
	1,27			1,28			1,30
	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости
1,24	173	175	—	252	256	—	—	—	—
1,25	118	120	—	215	220	—	—	—	—
1,26	85	66	—	177	180	—	290	294	—
1,27	—	—	—	122	126	—	246	250	—
1,28	40	—	43	63	65	—	8198	202	—
1,29	75	—	78	—	—	—	143	146	—
1,30	109	—	113	36	—	38	79	81	—

Отметим, что представленные данные соответствуют корректирующему электролиту с плотностью 1,40 г/см3. Если жидкость будет иметь другое значение, то возникает необходимость использовать следующую формулу расчёта для рассматриваемого показателя:

Представленные вычисления можно заменить методом золотого сечения, который гораздо проще применить на практике:

1. Откачать больший объём воды из банки аккумулятора.
2. Вылить полученную воду в специальный стакан с делениями, чтобы получить информацию о величине.
3. Заполнить половину освободившегося объёма банки необходимым количеством электролита.
4. Если значение ещё не соответствует требуемому, то долить ¼ от откаченной величины.
5. Продолжать добавлять раствор до достижения оптимального результата.

Кислотная среда небезопасна для человека при неграмотном обращении. Целесообразно соблюдать все меры предосторожности, чтобы раствор электролита не попал на кожу или в дыхательные пути. Осуществлять корректировку рассматриваемой величины рекомендуется в помещениях с хорошей вентиляцией.

Возникают ситуации, в которых значение показателя опускается ниже 1,18 г/см3. В таких случаях использование электролита должно сопровождаться применением кислоты. Причём алгоритм действий изменения плотности включает в себя аналогичные этапы с одной поправкой: шаг разбавления при таком значении должен быть небольшим. Это связано с тем фактом, что плотность электролита имеет очень большую концентрацию, и возникает вероятность пропустить нужную отметку.

В процессе приготовления раствора в жидкость нужно вливать кислоту, а не наоборот.

При определённых обстоятельствах не представляется возможным исправить плотность электролита. Поэтому есть только один выход: купить новый аккумулятор. Возникает вопрос: как определить такие случаи? Очень просто: электролит становится коричневого оттенка, что свидетельствует об осыпании активной массы, принимающей участие в реакции электрохимического плана. Следовательно, это приводит к постепенной поломке аккумуляторной батареи.

Чтобы такая ситуация не застала врасплох, необходимо знать, что хороший АКБ будет служить в течение 5 лет при следовании всем эксплуатационным правилам. Следовательно, если данный срок истёк, то нет смысла проводить манипуляции по ремонту батареи. Если вы хотите, чтобы ваш прибор прослужил положенный срок, то следуйте следующим указаниям:

• контролируйте плотность с помощью ареометра;
• обеспечивайте грамотное обслуживание;
• проверять уровень заряда.

Чем грозит завышенная или заниженная плотность электролита?

Оптимальный уровень плотности находится в пределах от 1,27 до 1,35 г/см3 в соответствии с сезоном и температурным режимом региона. Если значение рассматриваемого показателя выше нормы, то это свидетельствует о завышении, что отрицательно влияет на функционирование автомобиля. Данный процесс может привести к повреждениям аккумуляторной батареи. В ситуациях, при которых наблюдается противоположная картина, существует вероятность того, что автомобиль не заведётся. Главная причина в том, что АКБ замёрзнет при низких температурах.

Следовательно, необходимо контролировать значение, чтобы плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом соответствовала оптимальной. Это поможет избежать возникновения непредвиденных обстоятельств. Однако сделать подобное проблематично, так как плотность изменяется при разных уровнях заряда аккумулятора. Например, при её уменьшении происходит поглощение дистиллированной жидкости батареей, что приводит к увеличению концентрации показателя. В обратных ситуациях возникает процесс сульфатации, ведущий к снижению уровня плотности. В результате этой химической реакции пластины наглухо закрываются и теряют возможность правильно заряжаться. Главный исход – выход из строя АКБ.

Плотность аккумулятора зимой и летом, какой аккумулятор лучше для зимы

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 электролита в аккумуляторе — зимой и летом: таблица

Большая часть аккумуляторных батарей, которые продаются в России, относится к полуобслуживаемым. Это означает, что владелец может откручивать пробки, проверять уровень и плотность электролита и при необходимости доливать внутрь дистиллированную воду. Все кислотные АКБ, когда только поступают в продажу, заряжены, как правило, на 80 процентов. При покупке следите за тем, чтобы продавец выполнил предпродажную проверку, одним из пунктов которой является проверка плотности электролита в каждой из банок.

В сегодняшней статье на нашем портале Vodi.su мы рассмотрим понятие плотности электролита: что это такое, какой она должна быть зимой и летом, как ее повысить.

В кислотных АКБ в качестве электролита применяется раствор h3SO4, то есть серной кислоты. Плотность напрямую связана с процентным содержанием раствора — чем больше серы, тем она выше. Еще один немаловажный фактор — температура самого электролита и окружающего воздуха. Зимой плотность должна быть выше, чем летом. Если же она упадет до критической отметки, то электролит попросту замерзнет со всеми вытекающими последствиями.

Измеряется данный показатель в граммах на сантиметр кубический — г/см3. Измеряют ее при помощи простого прибора ареометра, который собой представляет стеклянную колбу с грушей на конце и поплавком со шкалой в середине. При покупке нового АКБ продавец обязан измерить плотность, она должна составлять, в зависимости от географической и климатической зоны, 1,20-1,28 г/см3. Допускается разница по банкам не более 0,01 г/см3. Если же разница больше, это свидетельствует о возможном коротком замыкании в одной из ячеек. Если же плотность одинаково низкая во всех банках, это говорит как о полном разряде батареи, так и о сульфатации пластин.

Помимо измерения плотности продавец должен также проверить, как аккумулятор держит нагрузку. Для этого применяют нагрузочную вилку. В идеале напряжение должно падать с 12 до девяти Вольт и держаться на этой отметке некоторое время. Если же оно падает быстрее, а электролит в одной из банок кипит и выделяет пар, значит от покупки этой АКБ следует отказаться.

Плотность в зимний и летний период

Более детально данный параметр для вашей конкретной модели АКБ нужно изучить в гарантийном талоне. Созданы специальные таблицы для различных температур, при которых электролит может замерзнуть. Так, при плотности 1,09 г/см3 замерзание происходит при -7°С. Для условий севера плотность должна превышать 1,28-1,29 г/см3, ведь при таком показателе температура его замерзания составляет -66°С.

Плотность обычно указывают для температуры воздуха +25°С. Она должна составлять для полностью заряженной батареи:

• 1,29 г/см3 — для температур в пределах от -30 до -50°С;
• 1,28 — при -15-30°С;
• 1,27 — при -4-15°С;
• 1,24-1,26 — при более высоких температурах.

Таким образом, если вы эксплуатируете автомобиль в летний период в географических широтах Москвы или Санкт-Петербурга, плотность может быть в пределах 1,25-1,27 г/см3. Зимой же, когда температуры опускаются ниже -20-30°С, плотность повышается до 1,28 г/см3.

Обратите внимание, что «повышать» ее искусственно никак не нужно. Вы попросту продолжаете пользоваться своим автомобилем в обычном режиме. А вот если АКБ быстро разряжается, имеется смысл провести диагностику и при необходимости поставить на зарядку. В случае же, если машина долго стоит на морозе без работы, АКБ лучше снять и унести в теплое место, иначе он от длительного простоя попросту разрядится, а электролит начнет кристаллизоваться.

Практические советы по эксплуатации АКБ

Самое основное правило, которое следует запомнить, — в батарею ни в коем случае нельзя заливать серную кислоту. Повышать плотность таким образом вредно, так как при повышении активизируются химические процессы, а именно сульфатации и коррозии, и уже через год пластины станут полностью ржавыми.

Регулярно проверяйте уровень электролита и при его падении доливайте дистиллированную воду. Затем АКБ нужно либо поставить на зарядку, чтобы кислота смешалась с водой, либо зарядить АКБ от генератора во время длительной поездки.

Если машину ставите «на прикол», то есть некоторое время не используете ее, то, даже если среднесуточные температуры опускаются ниже нуля, нужно позаботиться о том, чтобы АКБ был полностью заряжен. Это минимизирует риск замерзания электролита и разрушения свинцовых пластин.

При падении плотности электролита увеличивается его сопротивление, из-за чего, собственно, и затруднен запуск двигателя. Поэтому прежде, чем завести мотор, прогрейте электролит, включив на некоторое время фары или другое электрооборудование. Не забывайте также проверять состояние клемм и очищать их. Из-за плохого контакта пускового тока недостаточно для создания нужного крутящего момента.

Плотность электролита в аккумуляторе зимой: значения, как поднять?

Автомобилю, постоянно находящемуся в использовании, требуется надежный АКБ, который позволит быстро запустить двигатель вне зависимости от внешних факторов. Плотность электролита в аккумуляторе зимой необходимо держать в определенных рамках, чтобы жидкость не замерзла. Данный параметр является основным и оказывает существенное влияние на длительность службы источника питания.

При правильной и своевременной корректировке значений кислотности жидкости можно значительно увеличить срок службы АКБ. Ведь плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом должна отличаться, чтобы компенсировать влияние температуры, влажности и других климатических условий на химические процессы.

Что такое плотность электролита и от чего она зависит?

Если говорить простым языком, то плотность — это кислотность жидкости в АКБ. В роли электролита сурьмянистые аккумуляторы используют смесь воды и серной кислоты. Количество последней по отношению к общему объему раствора и называют плотностью. Измеряют ее в граммах на сантиметр кубический (г/см³).

На степень закисленности основное влияние оказывают факторы, способные изменить количество воды в растворе: мороз, жара, влажность. Также на нее влияет степень заряда аккумуляторной батареи. Измерение показателей производятся специальным прибором — ареометром. Процедуру необходимо проводить с полностью заряженным аккумулятором. Особенно это важно делать перед зимой, чтобы выявить проблему заранее и уменьшить риск порчи АКБ, вследствие замерзания воды в ней. Если были выявлены низкие значение, то, скорее всего, проблема кроется в одной из следующих причин:

• дефект ячейки;
• обрыв внутренней цепи батарей;
• глубокий разряд АКБ или одной из его секций.

Почему замерзает аккумулятор?

Все дело в плотности: чем она меньше (воды в растворе больше), тем быстрее замерзнет электролит при понижении температуры. Умеренный климат требует, чтобы этот параметр был в пределах 1,25-1,27 г/см³. Зимой и в северных регионах рекомендуемая плотность увеличивается на 0,01 г/см³.

Многих автолюбителей интересует: «При какой температуре замерзает электролит в аккумуляторе?». Получить ответ на этот вопрос поможет следующая таблица:

 

Плотность электролита при 25°C, г/см³	Температура замерзания, °С	Плотность электролита при 25°C, г/см³	Температура замерзания, °С
1,09	-7	1,22	-40
1,1	-8	1,23	-42
1,11	-9	1,24	-50
1,12	-10	1,25	-54
1,13	-12	1,26	-58
1,14	-14	1,27	-68
1,15	-16	1,28	-74
1,16	-18	1,29	-68
1,17	-20	1,3	-66
1,18	-22	1,31	-64
1,19	-25	1,32	-57
1,2	-28	1,33	-54
1,21	-34	1,4	-37

Таблица 1. Плотность электролита в аккумуляторе автомобиля зимой.

Как повысить плотность если она низкая?

Поднимать эту характеристику приходится после неоднократного корректирования уровня жидкости в АКБ дистиллированной водой или в случае нехватки параметра для эксплуатации батареи в зимой. Явным признаком недостаточной концентрации серной кислоты является оледенение ячеек. Что делать если замерз электролит в аккумуляторе? Потребуется отогреть АКБ при комнатной температуре, после чего поставить на зарядку.

Внимание! Замерять плотность нужно только в полностью заряженной аккумуляторной батарее.

Помимо правильно проведенной полной зарядки существует еще такие способы поднятия плотности, как добавление концентрированного (корректирующего) электролита или кислоты.

Для корректировки понадобится:

• ареометр;
• мерная емкость;
• посуда для приготовления смеси;
• спринцовка;
• серная кислота или корректирующий электролит;
• дистиллированная вода.

Процедура проводится следующим образом:

1. Из ячеек батареи отбирается немного кислотного раствора и измеряются показатели кислотности.
2. Если надо увеличить плотность — доливается столько же корректирующего электролита, если уменьшить —добавляется дистиллированная вода.
3. После проведения процедуры со всеми ячейками АКБ ставится на зарядку стационарным устройством для смешивания жидкости.
4. По окончании зарядки надо подождать не меньше часа, чтобы плотность во всех секциях батареи выровнялась.
5. Проводится проверка показателей и в случае необходимости процедура повторяется с уменьшением шага разбавления вдвое.

Плотность между ячейками не должна отличаться сильнее, чем на 0,01 г/см³. Если добиться этого не вышло — необходимо провести выравнивающую зарядку малым током.

Что делать, когда плотность ниже 1,18 г/см³

Чтобы зимой не замерзла вода в аккумуляторе нужно не допускать снижения плотности электролита. Если это значение преодолело критический минимум в 1,18 г/см³, то требуется добавление кислоты. Сама процедура проводится в том же порядке, что был описан ранее, только количество отбираемой и добавляемой жидкости необходимо сократить, чтобы не превысить значение первым доливом.

Важно! При изготовлении электролита нужно вливать кислоту в воду, и ни в коем случае не наоборот.

Что делать если электролит в аккумуляторе замерз, а после отогрева приобрел багровый цвет? К сожалению, такая батарея уже не сможет нормально работать зимой при температуре ниже 5°C. Скорее всего у такого АКБ осыпалась активная масса, что уменьшило рабочую поверхность пластин. Восстановить нормальные показатели у такого АКБ невозможно.

Поддержание количества электролита и его плотности на должном уровне существенно продлевает срок службы батареи, а также ее способность сопротивляться морозу и безпроблемно запускать двигатель автомобиля.

Оптимальная плотность аккумулятора автомобиля зимой и летом

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 электролита в аккумуляторе зимой и летом

Любой водитель иногда сталкивается с проблемой неожиданно севшей АКБ, однако, мало, кто знает, что причиной этого явления чаще всего является недостаточная плотность электролита.

Стоит отметить, что сразу же после приобретения новой батареи плотность субстанции до первой зарядки составляет не менее, чем то, которое установил производитель для конкретной климатической полосы в стране.

Необходимо обращать внимание на этот показатель, поскольку  плотность напрямую зависит от определенной температуры, как и моторное масло.

Так АКБ, плотность электролита которой высока, легко эксплуатируется при самых сильных морозах, что позволяет сохранить нормальный заряд и уверенный запуск мотора.

При этом, если плотность субстанции в аккумуляторе низкая, то применять ее в холодном климате не представится возможным, поскольку это грозит:

• плохой запуск в условиях морозной зимы;
• стабильным недозарядом АКБ, что понижает срок ее эксплуатации.

Как правильно замерить плотность электролита

Замер плотности электролита

Стоит понять, что в процессе использования аккумуляторной батареи меняется  плотность и объем электролита, а эти параметры придется контролировать собственноручно. Для того, чтобы замерить плотность электролита аккумулятора следует:

• измерять ее только на 100% заряженной АКБ;
• нельзя снимать аккумулятор с авто или выключать зажигание;
• перед проверкой обязательно корректируется уровень электролита;
• добавить в электролит воду, чтобы его объем был нормальным;
• зарядка аккумулятора производится в течение всей ночи, но только небольшим током;
• после того, как термин зарядки окончился, АКБ следует отключить от зарядного устройства и оставить его для отдыха;
• после отстоя в шесть часов производят измерение плотности электролита, поскольку этот показатель будет самым точным;
• проверять плотность субстанции следует не реже, чем одного раза в три месяца, однако, исключительно с замерами выводного напряжения;
• для того, чтобы измерить плотность, стоит демонтировать, очистить и осмотреть АКБ;
• после этого взять прибор для измерения уровня электролита и полую трубочку из стекла;
• измерения проводятся только после установки аккумулятора на ровную поверхность и вывертывания его банок;
• полая трубка опускается одним концом в баночку, а второй кончик зажимается одним из пальцев, после чего прибор осматривается на уровень электролита (норма – 12 или 15 сантиметров).

Понять в норме ли плотность субстанции поможет только лишь таблица плотности электролита в аккумуляторе при различных температурах и степени зарядки, приведенная ниже.

Степень зарядки	Темпера	тура
	Выше 25 градусов	Ниже 25 градусов
Зарядка на 100%	1.210 – 1.230	1.270 -1.290
Заряженная на 70%	1.170 — 1.190	1.230 – 1.250
Полностью разряженная	1.050 – 1.070	1.110 – 1.130

Мифы о зимней и летней плотности электролита

Профессионалы указывают на то, что плотность электролита в аккумуляторе согласно таблице зимой и летом практически неизменна. Ни в одном автомобильном магазине человеку не продадут АКБ с электролитом для зимнего или летнего периода.

Электролит плотностью в 1.27 или 1.28

В наши дни практически во всех аккумуляторах для всех регионов России применяется электролит плотностью в 1.27 или 1.28 грамм на кубический сантиметр. Самостоятельно корректировку электролита проводить категорически запрещено, поскольку это может вывести из строя даже новую рабочую АКБ. Как правило, повысить плотность электролита в аккумуляторе зимой или летом смогут только специалисты по ремонту данного агрегата и то только при его восстановлении.

Таблица плотности электролита в аккумуляторе позволяет понять в рабочем ли состоянии находится АКБ или же реанимировать ее не получится. Согласно данным таблицы можно понять, что плотность электролита 1.27 не позволит субстанции замерзнуть, пока температура не опустится до шестидесяти градусов, что в условиях российской зимы маловероятно.

В том случае, если сильно повысить плотность электролита летом или зимой, среда станет невероятно агрессивной, а значит, мгновенно выходят из строя пластины АКБ. Категорически запрещено в том случае, если показатели слегка больше или меньше, указанных в таблице, доливать электролит зимой, а дистиллированную воду летом.

Как повысить плотность электролита в домашних условиях

Для того, чтобы нормализировать плотность электролита до данных, указанных в таблице, зачастую достаточно будет просто зарядить аккумуляторную батарею. При этом слишком уж повышенная плотность электролита негативно будет влиять на состояние АКБ.

Перед тем, как повышать уровень плотности электролита до нормального уровня зимой или летом следует проделать простые манипуляции, чтобы повышенная плотность не повысилась еще больше, как это показано на видео:

• приготовить таблицу значений для определенной АКБ при использовании ее в конкретном российском регионе;
• взять ареометр и выдавить из груши воздух;
• погрузить наконечник прибора в банку № 1 и набрать немного субстанции в него;
• пождать несколько секунд и приступить к оцениванию результата, понимая, что он будет одинаковым летом и в зимнюю пору года.

При этом повышенная плотность будет определяться красным цветом индикатора, нормальная – зеленым. Потом стоит проделать вышеуказанные процедуры со второй банкой аккумуляторной батареи автотранспортного средства, чтобы определить повышенная или нет плотность электролита в ней.

Если же автомобилист все-таки собрался повысить плотность электролита в АКБ, ему придется по старинке разбавлять его дистиллированной водой. Однако в целях соблюдения мер безопасности вода наливается в емкость, куда тонкой струйкой понемногу добавляется кислота. Иначе, может произойти взрыв, поэтому обязательно следует надевать очки и резиновые перчатки.

Таблица плотности электролита

Чтобы исключить повышенную плотность, после доливки смеси аккумуляторную батарею следует подзарядить в течение тридцати минут для перемешивания.

Проблемы с электролитом связаны с тем, что при работе аккумулятора, он нагревается, а дистиллированная вода из него быстро испаряется.

Стоит отметить, что для получения самых точных результатов прибор следует промывать не проточной, а дистиллированной водой сразу же после применения. Неисправный ареометр может привести к неправильным результатам, а манипуляции с ним приведут к поломке аккумулятора.

Когда после всех процедур плотность электролита АКБ не приходит в норму, то его следует поменять в определенном объеме, иначе аккумулятор попросту выйдет из строя окончательно.

Какая должна быть плотность электролита в аккумуляторе

Всем привет, дорогие читатели, сегодня расскажу какая должна быть плотность электролита в аккумуляторе. Электролит – основной компонент аккумуляторной батареи, от его плотности зависит накопление и удержание батареей заряда. Низкая концентрация не позволяет АКБ нормально заряжаться, а разрядка наоборот происходит слишком быстро. При низкой плотности машина плохо заводится с утра и может не завестись совсем, остановившись где-нибудь в поле. Неприятный момент, не правда ли? Чтобы его избежать, разберемся какая должна быть концентрация и как её повышать.

Причины и последствия

Почему падает плотность электролита? Она понижается в результате испарения из секций батареи. Больше всего это происходит при закипании его при перезарядке. Постепенно испаряется электролит и вода естественным путем через дренажные отверстия. Есть такие в крышках банок АКБ, чтобы его не разорвало избытком газа или паров.

О необходимости доливать воду по уровню в обслуживаемых батареях знают многие владельцы машин. Но вот о том, что необходимо доливать и электролит, когда его концентрация низкая, знают далеко не все. Частично кислота выпаривается вместе с водой, частично разлагается, вступая в реакцию с веществом пластин АКБ.

Разумеется это происходит не быстро, поэтому проверять электролит ежедневно не имеет смысла. А вот ежемесячная проверка, для обслуживаемого аккумулятора будет не лишней.

Тем более что проверка дело быстрое и совсем не трудное. Для проверки нужно лишь снять АКБ. Открутить пробки и проверить ареометром все банки. После этого закрутить пробки обратно, и вернуть батарею на место. Займет не более 10 минут, даже если все делать не спеша.

К чему приводит безответственность

Когда водитель постоянно доливает по уровню лишь воду в батарею, нормальная плотность электролита падает, зимой такой аккумулятор просто разорвет льдом. Воды в нем больше чем кислоты, значит при понижении температуры она перейдет в лед. А лед, как известно расширяется, вот и происходит разрыв корпуса АКБ

Летом такая батарея быстро разряжается, не смотря на исправный генератор и постоянные стационарные подзарядки.  С похолоданием, при температуре около нуля машина не заводится. Так как плотность снижается и от снижения температуры. Уровень заряда падает автоматически.

Какая нужна плотность

Понятие летней и зимней плотности относительное, поддержание нужной концентрации необходимо и зимой и летом. В областях с более холодным климатом —  плотность должна быть несколько выше, но все равно в определенных пределах. Поддерживать концентрацию помогает систематическая проверка. Вот график плотности и температур, который поможет вам сориентироваться, нужно ли повышать плотность электролита в вашей батарее.

Из графика видно, что даже при относительно нормальной плотности летом, с наступлением холодов все равно возникнут проблемы. Если электролит в аккумуляторе помутнел или почернел, лучше его заменить полностью, отрегулировав плотность в процессе замены. Как правильно это сделать сейчас расскажу.

Повышаем плотность

Начнем с того, что для этого необходимо:

• Ареометр – прибор для измерения плотности.
• Резиновая груша.
• Мерная колба или стакан.
• Емкость, куда сливать электролит.
• Бутылка с электролитом для аккумуляторов.
• Бутылка дистиллята.

Техника безопасности

Техника безопасности тоже на первом месте, вы же не хотите остаться слепыми? Я точно этого не хочу. Поэтому работайте в плотных резиновых перчатках, для защиты глаз приобретите специальные защитные очки, закрытые со всех сторон.

 

Если приходится разводить электролит своими руками, тогда помните: сначала в сосуд наливается вода, а потом в воду постепенно доливается кислота. Если сделать наоборот, происходит мгновенный нагрев жидкости и кипение. Сосуд может лопнуть, и тогда точно получите ожоги. А вам ведь это не нужно?

Если полностью менять электролит, нужно слить из АКБ старый раствор. При этом запрещено сильно наклонять или переворачивать корпус АКБ. Это может привести к осыпанию материала пластин и замыканию их. Тогда батарею можно выбросить.

Замеры плотности выполняют при температуре в помещении 20 градусов, или чуть выше. Когда на улице мороз, батарею нужно принести в отапливаемое помещение. Дайте ей постоять и согреться. Учтите, что чем сильнее разряжена батарея, тем ниже её концентрация электролита. Поэтому перед замерами необходимо будет зарядить АКБ на максимум.

Как поднять плотность в не обслуживаемой батарее, я рассматривать не буду, лучше её просто сдать на свинец. Все манипуляции с такой батареей вы будете делать на собственный страх и риск, потому что её конструкция не позволяет выполнять обслуживание. Если вы любите риск и советы «очумельцев», помешать я вам не смогу, однако все же не советую.

Емкость для старого электролита лучше брать стеклянную или резиновую. Выливать его на землю или в водоем запрещено категорически. В канализацию тоже не рекомендуется. Лучше сдать на утилизацию, во избежание неприятностей, чем утилизировать самому, тем более что сейчас это сделать просто. В Интернете множество фирм, которые этим занимаются.

Обслуживание батареи

Процесс повышения плотности объясню на примере кислотной АКБ, как более распространенной. Показатели для щелочного типа будут отличаться, от приведенных мной.

Плотность для электролита приводится в граммах на кубический сантиметр (г/см3). Измеряется она ареометром, поочередно во всех банках. Допустимая плотность 1,25-1,29.Допустимый разброс между измерениями в банках 0,01. Как выровнять в банках уровень плотности? Конечно же не водой.

Когда показатель 1,20 или ниже, тогда нужно повышать концентрацию добавлением электролита.  Добавляемый электролит должен быть с плотностью 1,27.

Действуйте следующим образом:

• Сначала, при помощи резиновой груши выкачиваете из одной банки старый электролит, как можно больше, и сливаете в мерный стаканчик, чтобы измерить его количество.
• После этого заливаете в ту же банку новый электролит, только ½ откачанного объема.
• Теперь нужно покачать батарею, не переворачивая, и сильно не наклоняя, чтобы старый электролит перемешался с новым.

• Затем снова замеряете плотность, если её не хватает, доливаете вторую половину откачанного объема.
• Так поступаете поочередно со всеми банками, пока не получите нужную плотность.
• Как увеличить плотность, если показатели ниже 1.18? Рекомендуется доливать уже не электролит, а кислоту аккумуляторную по описанной выше схеме. Пока не получим нужную концентрацию. Превышение плотности не желательно, будут быстрее разлагаться пластины аккумулятора и снижаться его ресурс.
• После достижения нужной концентрации, заряжаете АКБ.
• После зарядки снова измеряете концентрацию и выравниваете по необходимости дистиллятом или электролитом.

В общем, как повысить плотность электролита вы теперь знаете, работа это кропотливая. Зато АКБ потом отлично работает в течение года, а может и дольше, если избегать закипаний и замыканий. Если рассыпались пластины хотя бы одной банки, тогда поможет только замена АКБ.

Спасибо всем, подписывайтесь на обновления и делитесь с друзьями, будет еще много познавательного. До встречи.

Почему холодная погода разряжает аккумулятор вашего телефона?

Чикаго зимой — неумолимое место. Хотите переехать по городу? У вас нет машины? Приготовьтесь постоять на приподнятой платформе поезда в течение 10 минут и постарайтесь как можно меньше подвергать свою кожу сильному, порывистому ветру. Температура снова ниже нуля? Вот слабенькая уличная лампа обогрева на платформе; будь благодарен за это.

Я очутился на одной из платформ, дрожа от одной из этих ламп, в прошлую субботу (12 декабря).30), когда температура упала до 3 градусов по Фаренгейту (минус 16 градусов по Цельсию). Я только что пришел с обеда, во время которого захватил одну из торговых точек ресторана, чтобы зарядить свой телефон до 100 процентов емкости аккумулятора; Следующим моим пунктом назначения был центр города, район, с которым я был незнаком, и я должен был иметь под рукой свой GPS-навигатор. И все же, когда я вытащил свое устройство из кармана на этой платформе, чтобы проверить свой маршрут, заряд уже резко упал: индикатор в правом верхнем углу экрана мигал красным: «1%»…1% … 1%. «Через несколько мгновений устройство вышло из строя.

Почему?

Короткий ответ заключается в том, что для работы батарей необходимы химические реакции, а низкие температуры замедляют или останавливают эти реакции.

Литий Ионные батареи, обычные аккумуляторные батареи, которые питают большую часть нашей современной жизни и живут почти в каждом мобильном телефоне, разряжают электрический ток, когда отдельные ионы лития перемещаются через раствор от одного конца батареи (анода) к другому концу (катоду). Когда батарея разряжена, все эти ионы погружаются в пористый графит на катоде.Когда он полностью заряжен, все они встроены в анод, по словам Энн Мари Састри, соучредителя и генерального директора Sakti3, стартапа по технологиям производства аккумуляторов из Мичигана, которая говорила с Live Science о прошлой статье.

Химики не имеют представления о том, как именно холод замедляет реакции, протекающие внутри литий-ионных батарей. «Точные механизмы, приводящие к плохой работе литий-ионных аккумуляторов при низких температурах, до сих пор не совсем понятны», — написала группа инженеров по аккумуляторным батареям в статье, опубликованной в Journal of The Electrochemical Society в 2011 году.

Но в целом верно, что сильный холод замедляет реакцию аккумуляторов всех типов на ползание.

Когда измеритель заряда моего телефона показал «1%» на этой платформе, все ионы не прыгнули на катод внезапно. Фактически, низкие температуры предотвращают медленную разрядку ионов батареи при комнатной температуре, как объясняет инженерный сайт Lithiumpros.com. Но поскольку сильный холод замедлил или остановил реакцию внутри батареи, она разряжала меньше тока, чем требовалось для работы телефона, химик Энн Мари Хелменстайн, имеющая докторскую степень.D. в области биомедицинских наук и преподавал химию на разных академических уровнях, написал в 2017 году на сайте thinkco.com. Телефон интерпретировал этот слабый разряд как признак того, что батарея почти разрядилась, и вскоре после этого отключился.

К счастью, я не пытался перезарядить аккумулятор, пока телефон все еще завис. При очень низких температурах, как написал на своем веб-сайте химик из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Стивен Дж. Харрис, процесс зарядки литий-ионных аккумуляторов может привести к ужасным сбоям.В нормальных условиях подача электрического тока к батарее будет переносить ионы обратно в поры графита анода. Однако, когда батарея замерзла, ионы не попадают в графит. Вместо этого они выходят из раствора и распределяются по поверхности графита в виде твердого лития. Этот процесс может снизить производительность и срок службы батареи.

Когда мой телефон снова нагрелся, оказалось, что зарядка ему все равно не нужна; для протекания реакции требовалось достаточно тепла.Когда я нажал кнопку питания на только что нагретом устройстве, оно включилось, и индикатор заряда батареи показал «94%».

Ионы никуда не делись. Они просто не могли нормально двигаться на морозе.

Первоначально опубликовано на Live Science.

,

Что каждый должен знать о зарядных устройствах — Battery University

Хорошее зарядное устройство обеспечивает основу для надежных и надежных аккумуляторов. На конкурентном по цене рынке зарядным устройствам часто не уделяется должного внимания. Аккумулятор и зарядное устройство должны работать вместе, как лошадь и повозка (рис. 1), и это не всегда так. Инженеры часто не полностью осознают сложные требования к мощности портативного устройства и необходимость зарядки в неблагоприятных условиях.

Рис. 1: Аккумулятор и зарядное устройство должны работать вместе, как лошадь и повозка. Одна сторона не может доставить товар без другой.

Зарядные устройства делятся на персональные и промышленные, «умные» и «глупые», медленные, быстрые и сверхбыстрые. Потребительские товары поставляются с недорогим персональным зарядным устройством, которое хорошо работает при правильном использовании. Промышленное зарядное устройство часто изготавливается сторонним производителем и включает в себя специальные функции, такие как зарядка при неблагоприятных температурах. Хотя батареи работают при температуре ниже точки замерзания, не все химические соединения можно заряжать в холодном состоянии, и большая часть литий-ионных аккумуляторов попадает в эту категорию.Свинцовые и никелевые батареи заряжаются, но с меньшей скоростью.

Некоторые литий-ионные зарядные устройства (Cadex) включают функцию пробуждения, или «ускорение», чтобы обеспечить возможность подзарядки, если литий-ионный аккумулятор «заснул» из-за чрезмерной разрядки. Состояние сна может возникнуть при хранении батареи в разряженном состоянии, а саморазряд доводит напряжение до точки отключения. Обычное зарядное устройство считает такую ​​батарею непригодной к эксплуатации, и батареи выбрасываются. Boost применяет небольшой ток заряда, чтобы поднять напряжение до 2.20 и 2,90 В / элемент и активируйте схему защиты, после чего начнется нормальный заряд. Следует соблюдать осторожность, если литий-ионный аккумулятор оставался ниже 1,5 В на элемент в течение недели или дольше.

Зарядные устройства на основе свинца и лития работают на постоянном токе и постоянном напряжении (CCCV), при котором напряжение ограничивается при достижении установленного предела. В этот момент цикла зарядки аккумулятор начинает насыщаться, и ток падает. Полная зарядка происходит, когда ток падает до заданного уровня. Свинцовая кислота требует периодического полного насыщения для предотвращения сульфатирования.

Никелевые аккумуляторы заряжаются постоянным током, а напряжение может свободно колебаться. Это можно сравнить с поднятием веса на резинке, когда рука движется впереди груза. Обнаружение полного заряда происходит при обнаружении небольшого падения напряжения после устойчивого роста. Этот метод известен как дельта-напряжение-дельта-температура (DVDT) и хорошо работает с быстрой и быстрой зарядкой. Для защиты от аномалий, таких как закороченные или несовпадающие элементы, зарядное устройство должно включать таймер плато для прекращения заряда, если дельта напряжения не измеряется, а также датчики температуры.

Повышение температуры является нормальным явлением для никелевых батарей, особенно при достижении уровня заряда 70 процентов. Причина этого — снижение эффективности заряда, и для ограничения напряжения необходимо снизить ток заряда. Когда «готов», аккумулятор должен остыть. Если температура остается выше температуры окружающей среды, значит, зарядное устройство работает некорректно, и аккумулятор следует извлечь. Длительная постоянная подзарядка никелевых аккумуляторов вызывает повреждение. NiCd и NiMH не следует оставлять в зарядном устройстве без присмотра в течение недель и месяцев.Если не требуется, храните их в прохладном месте и перед включением зарядите.

Литиевая батарея должна всегда оставаться холодной во время зарядки. Прекратите использование аккумулятора и / или зарядного устройства, если аккумулятор нагревается во время зарядки. Литий-ионный аккумулятор не может поглощать избыточный заряд и, следовательно, не получает непрерывного заряда при полном заряде. Нет необходимости извлекать литий-ионный аккумулятор из зарядного устройства, однако, если он не используется в течение недели или более, всегда лучше поместить аккумулятор в прохладное место и зарядить перед использованием.

Самым простым зарядным устройством является ночное зарядное устройство, также известное как медленное зарядное устройство.Это восходит к старым никель-кадмиевым временам, когда простое зарядное устройство использовало фиксированный заряд около 0,1C (одна десятая номинальной емкости), пока батарея была подключена. У медленных зарядных устройств нет функции обнаружения полной зарядки; заряд остается включенным, а полная зарядка разряженной батареи занимает 14–16 часов. При полной зарядке медленное зарядное устройство сохраняет тепло NiCd на ощупь. Из-за пониженной способности поглощать избыточный заряд никель-металлгидридный аккумулятор не следует заряжать с помощью медленного зарядного устройства. Недорогие бытовые зарядные устройства для зарядки элементов C AA и AAA часто используют этот метод зарядки, как и некоторые детские игрушки.

Быстрое зарядное устройство находится между медленным и быстрым зарядным устройством и используется в потребительских товарах. Время зарядки пустой пачки 3–6. После заполнения зарядное устройство переходит в состояние «готово». Большинство устройств быстрой зарядки включают датчик температуры для безопасной зарядки неисправного аккумулятора.

У быстрого зарядного устройства есть несколько преимуществ, очевидным из которых является более короткое время зарядки. Короткое время зарядки требует более тесной связи между зарядным устройством и аккумулятором. При скорости заряда 1С, которую обычно использует быстрое зарядное устройство, пустые никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы заряжаются чуть более чем за час.По мере того, как батарея приближается к полной зарядке, некоторые зарядные устройства на никелевой основе уменьшают ток, чтобы приспособиться к более низкому принятию заряда. Полностью заряженный аккумулятор переключается на непрерывный заряд, также известный как поддерживающий заряд. Большинство современных зарядных устройств на никелевой основе имеют пониженный постоянный заряд, что также позволяет использовать NiMH.

Литий-ионная зарядка наиболее эффективна и позволяет зарядить аккумулятор до 70 процентов менее чем за час. Дополнительное время отводится на длительную загрузку насыщения, которая не является обязательной, как для свинцово-кислотной.На самом деле, лучше не заряжать литий-ионный аккумулятор полностью, так как он прослужит дольше. Из всех зарядных устройств литий-ионное зарядное устройство является самым простым. Никаких уловок для повышения производительности и долговечности аккумулятора не применяется. Работает только метод CCCV.

Свинцово-кислотный аккумулятор нельзя быстро заряжать, поэтому термин «быстрая зарядка» неправильный. Большинство свинцово-кислотных зарядных устройств заряжают аккумулятор за 14–16 часов; что-нибудь медленнее — это compro

.

Отслеживание емкости и сопротивления аккумулятора как часть старения — Battery University

Узнайте о характеристиках CCA и уменьшении емкости, а также о том, как они расходятся с возрастом.

Все батареи стареют, и эффекты проявляются в уменьшении емкости, повышенном внутреннем сопротивлении и повышенном саморазряде. Новая батарея (рис. 1) обеспечивает (или должна обеспечивать) 100-процентную емкость; устаревшая единица (рис. 2) может содержать только 20 процентов. В нашем примере потеря емкости иллюстрируется помещением камней в контейнер.

	Рис. 1: Новый аккумулятор имеет 100% емкость. Емкость представлена ​​жидкостью без препятствий. Аккумулятор обеспечивает полную автономную работу. Предоставлено Cadex
	Рисунок 2: Выцветшая батарея . Потеря мощности обозначается как «каменная порода». Батарея работает нормально, но у нее короткое время работы, даже если она полностью заряжена. Предоставлено Cadex

Автомобильные техники лучше всего знакомы с CCA (током холодного пуска) при вращении двигателя. CCA относится к внутреннему сопротивлению батареи и способности обеспечивать высокий ток нагрузки. На рисунке 3 показана стартерная батарея с высоким CCA и открытым отводом, символизирующим выдачу полной мощности; На рис. 4 повышенное внутреннее сопротивление ограничивает подачу тока тонкой струйкой.

	Рис. 3: Низкое внутреннее сопротивление обеспечивает высокий ток. Пусковой ток стартерной батареи 300А; автомобиль для гольфа тянет 56A Предоставлено Cadex
	Рисунок 4: Аккумулятор с низким CCA. Повышение внутреннего сопротивления препятствует подаче питания. Это менее распространено, поскольку сначала происходит снижение емкости. Предоставлено Cadex

Аккумуляторные батареи улучшены и поддерживают низкое внутреннее сопротивление на протяжении большей части срока службы; увеличение внутреннего сопротивления может произойти только в самом конце.Стартерные батареи поддерживают высокий CCA и обеспечивают нормальный запуск двигателя до конца, но емкость постепенно падает без всяких признаков. Аналогия — скачущая лошадь, сохраняющая свою энергичность до тех пор, пока в конечном итоге не упадет от истощения. На рис. 5 показано соотношение емкости и CCA 20 стареющих стартерных батарей, отсортированных по емкости. (См. Также BU-905a: Проверка стартерных аккумуляторов в транспортных средствах.)

Рис. 5: Емкость и показания CCA 20 стареющих батарей. Батареи 1–9 имеют хороший CCA и большую емкость; CCA батарей 10–20 по-прежнему обеспечивает хороший запуск, но батареи имеют большую потерю емкости. CCA имеет тенденцию оставаться на высоком уровне, в то время как емкость падает с возрастом. Метод испытаний: CCA оценивали с помощью Spectro CA-12, а емкость измеряли с помощью банка нагрузок Agilent, применяя полные разряды в соответствии со стандартами BCI.
^{Предоставлено Cadex}

Батареи 1–9 хорошо работают по емкости и CCA, но батареи 10–20 демонстрируют заметную потерю емкости при сохранении приемлемых характеристик CCA.Истощение мощности в конечном итоге приводит к отключению запуска. Это особенно заметно во время холодов, которые еще больше уменьшают емкость.

Производители автомобилей часто используют 65 процентов в качестве порога соответствия / несоответствия для гарантийной замены, в то время как сервисные мастерские принимают 40 процентов как показатель окончания срока службы. (См. BU-904: Как измерить емкость.) Сорок процентов должны дать еще 6–12 месяцев службы, но ниже этого значения следует для беспокойства, и батарею следует заменить, даже если проворачивание все еще хорошее.Экономные водители (в том числе и автор) предпочитают подождать, но неизменно в самый неподходящий момент попадают с разряженным аккумулятором.

Для изучения корреляции между емкостью и внутренним сопротивлением компания Cadex провела испытания 175 стареющих стартерных батарей, измерив CCA и емкость в соответствии с SAE J537. В этом длительном тесте Cadex обнаружил, что корреляция между емкостью и CCA составляет всего 0,55 (1 было бы идеальным совпадением). Это привело к развитию технологии оценки емкости, поскольку полагаться на внутреннее сопротивление или CCA на стартерной батарее нельзя.На рисунке 6 показана тенденция старения стартерных батарей в зависимости от емкости и CCA (см. BU-1101: Глоссарий по SAE J537)

Рисунок 6: Зависимость между CCA и емкостью 175 стартерных батарей. Батареи в зеленом поле PASS исправны; красное поле FAIL обозначает поломку. Срок службы большинства батарей истекает через отметку 40% емкости в левом поле; немногие проскакивают через линию 50% ОСО. Метод испытаний: Емкость и CCA были протестированы в соответствии с SAE J537.
^{Предоставлено Cadex}

Горизонтальная ось X представляет вместимость; вертикальная ось Y показывает CCA; звезды — 175 протестированных батарей. Стрелка показывает типичную тенденцию старения батарей, проходящую через «Линию емкости» в левом поле PASS. Очень мало аккумуляторов проходит через «линию CCA».

Это демонстрирует, что стартерные батареи выходят из строя в основном из-за снижения емкости, а не из-за низкого CCA или повышенного внутреннего сопротивления. Эта характеристика видна для большинства свинцовых и литиевых батарей.Измерение емкости более значимо, чем измерение внутреннего сопротивления, но оценка емкости на лету представляет собой более сложную задачу, чем просто снятие омического значения.

Последнее обновление 23.01.2018

*** Пожалуйста, прочтите относительно комментариев *

.

Разрядка при высоких и низких температурах — Battery University

Изучите ограничения при эксплуатации аккумулятора при неблагоприятных температурах и узнайте, как минимизировать последствия.

Как и люди, батареи лучше всего работают при комнатной температуре. Нагрев разряженной батареи мобильного телефона или фонарика в джинсах может обеспечить дополнительное время работы из-за улучшенной электрохимической реакции. Вероятно, это также причина, по которой производители предпочитают устанавливать батареи при температуре 27 ° C (80 ° F).Эксплуатация аккумулятора при повышенных температурах улучшает характеристики, но длительное воздействие сокращает срок его службы.

Как известно всем водителям в холодных странах, теплый аккумулятор проворачивает двигатель автомобиля лучше, чем холодный. Низкая температура увеличивает внутреннее сопротивление и снижает емкость. Батарея, которая обеспечивает 100-процентную емкость при 27 ° C (80 ° F), обычно дает только 50 процентов при –18 ° C (0 ° F). Кратковременное уменьшение емкости зависит от химического состава батареи.

Сухой твердой полимерной батарее требуется температура 60–100 ° C (140–212 ° F), чтобы способствовать потоку ионов и стать проводящим.Этот тип батарей нашел свою нишу на рынке стационарных источников питания в жарком климате, где тепло служит скорее катализатором, чем недостатком. Встроенные нагревательные элементы постоянно поддерживают работоспособность аккумулятора. Высокая стоимость батареи и соображения безопасности ограничили применение этой системы. Более распространенный литий-полимерный использует гелеобразный электролит для повышения проводимости.

Все батареи достигают оптимального срока службы при использовании при 20 ° C (68 ° F) или немного ниже. Если, например, батарея работает при температуре 30 ° C (86 ° F) вместо более умеренно более низкой комнатной температуры, срок службы батареи сокращается на 20 процентов.При 40 ° C (104 ° F) потери возрастают до колоссальных 40 процентов, а при зарядке и разряде при 45 ° C (113 ° F) срок службы составляет лишь половину того, что можно ожидать при использовании при 20 °. С (68 ° F). (См. Также BU-808: Как продлить срок службы литиевых батарей.)

Производительность всех батарей резко падает при низких температурах; однако повышенное внутреннее сопротивление вызовет некоторый эффект потепления из-за потери эффективности, вызванной падением напряжения при подаче тока нагрузки. При –20 ° C (–4 ° F) производительность большинства аккумуляторов составляет около 50%.Хотя NiCd может опускаться до –40 ° C (–40 ° F), допустимая разрядка составляет всего 0,2 ° C (5-часовой режим). Specialty Li-ion может работать до температуры –40 ° C, но только при пониженной скорости разряда; о зарядке при такой температуре не может быть и речи. При использовании свинцово-кислотного электролита существует опасность замерзания электролита, что может привести к растрескиванию корпуса. Свинцовая кислота замерзает быстрее при небольшом заряде, когда удельный вес больше похож на воду, чем при полном заряде.

На рис. 1 показано напряжение разряда Li-ion 18650 при различных температурах.Разряд батареи 2,8 Ач составляет 3 А, что соответствует уровню заряда 1,07 С. Пониженная емкость при низкой температуре применяется только в том случае, если ячейка находится в этом состоянии и восстанавливается при комнатной температуре.

Рисунок 1. Разрядное напряжение литий-ионного элемента 18650 при 3 А и различных температурах.
Тип ячейки: Panasonic NRC18650PD, номинал 2,8 Ач, LiNiCoAlO2 (NCA)
^{Источник: Technische Universität München (TUM)}

Совместимые ячейки с одинаковой емкостью играют важную роль при разряде при низкой температуре и при большой нагрузке.Так как элементы в батарейном блоке никогда не могут быть идеально согласованы, отрицательный потенциал напряжения может возникнуть на более слабом элементе в многоэлементном блоке, если разрядка может продолжаться после безопасной точки отсечки. Известный как инверсия ячейки, слабая ячейка подвергается стрессу вплоть до развития постоянного электрического короткого замыкания. Чем больше число ячеек, тем больше вероятность обращения клеток под нагрузкой. Чрезмерная разрядка при низкой температуре и большой нагрузке является большой причиной отказа батареи от аккумуляторных электроинструментов.(См.

.