Напряжение аккумулятора и плотность электролита
ПОДБОР АККУМУЛЯТОРА ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ
ПОДБОР АККУМУЛЯТОРА ПОД АВТОМОБИЛЬ
При эксплуатации аккумулятора рано или поздно приходится сталкиваться с его обслуживанием. Обслуживание аккумулятора всегда подразумевает знакомство с понятием напряжение аккумулятора и плотность электролита.
Напряжение аккумулятора
Напряжение автомобильного аккумулятора делится на 2 типа: номинальное, фактическое и под нагрузкой. Номинальное напряжение легкового автомобильного аккумулятора равняется 12 вольт. Фактическое напряжение у полностью заряженного аккумулятора колеблется в пределах от 12,4В до 12,8В. Напряжение под нагрузкой (200А) должно быть не менее 9,5В, но как правило оно составляет у новой АКБ 10,3-10,7В. Оно при нагрузке в течении 10 секунд не должно упасть ниже минимума. Напряжение под нагрузкой измеряется для получения информации способности АКБ «держать» напряжение при запуске двигателя, то есть при потреблении стартером.
Проверка напряжения АКБ.
Для проверки напряжения аккумулятора нам необходим инструмент для измерения – вольтметр, нагрузочная вилка или мультиметр. Чтобы измерить напряжение АКБ, необходимо заглушить автомобиль, подождать 30 минут пока уйдет поверхностное напряжение и вольтметром измерить напряжение на клеммах. Чтобы измерить напряжение под нагрузкой, необходимо использовать нагрузочную вилку. Напряжение АКБ на полюсных выводах зависит от температуры электролита (в идеале надо проверять при температура 25 градусов)– таблица зависимости приведена ниже.
Проверка плотности аккумулятора.
Для проверки плотности АКБ необходимы следующие инструмента: плоская отвертка (если на каждой банке стоит пробка – отвертка должна быть большой), ареометр. Если на аккумуляторы стоит общая крышка-планка, ее необходимо аккуратно отщелкнуть для доступа к электролиту.
В ареометр набрать из первой банки электролит, снять показания с меток поплавка. Как правильно снимать данные с поплавка ареометра показано на рисунке. Плотность необходимо измерять в каждой банке – они не являются сообщающимися сосудами и бывает, что плотность может колебаться в банках в пределах до 0,02. Если в одной из банок плотность электролита резко отличается от других и стремится к единице, то скорее всего в этой банке скорее произошло короткое замыкание, что является заводским дефектом и подлежит замене продавцом (хотя это может быть следствием других деффектов). Кстати, индикатор заряда, установленных на некоторых моделях АКБ работает по принипу ареометра — шарик, как и поплавок всплывает при нормальной плотности электролита. Причем это шарик, а не лампочка, как многие думают.Плотность аккумулятора должна быть в пределах 1,26-1,28 при температуре 25 градусов Цельсия.
Повышение плотности аккумулятора.
Плотность электролита аккумулятора повышают одним единственным путем – путем зарядки аккумулятора. Доливать электролит для поднятия плотности ни в коем случае нельзя – это самый страшный бред, который могли придумать мастера-самоучки, не понимающие законов химии и физики, т.к. это приведет к ускоренному осыпанию активной массы и убьет аккумулятор. Электролит доливают только в случае, если произошло проливания электролита из АКБ, но эту процедуру лучше доверить профессионалом. Есть одно исключение – для северных регионов России (в районах с вечной мерзлотой) допускается поднятие плотности будет доливки электролита до плотности 1,30 – это делают для поднятия температуры замерзания электролита, не более. Такие аккумуляторы служат в среднем 1 год. Для теплого климата плотность электролита намерено уменьшают, чтобы продлить его срок службы.
Напряжение автомобильного аккумулятора и плотность взаимосвязаны. При повышении напряжения, плотность аккумулятора растет.
Аккумулятор это химический источник тока, для исправной работы которого должны протекать определенные химические процессы. В процессе разряда аккумулятора, серная кислота «прилипает» к отрицательному электроду, образуя нерастворимый сульфат свинца, оставл
Очень часто от продавцов в автомагазинах можно услышать рекомендации о гибридных аккумуляторах. Так что же такое гибридный аккумулятор? Гибридный аккумулятор для автомобиля внешне не отличим от других кислотных аккумуляторов, не считая обозначения на этик
В жигулевскую эпоху завести одну машину от другой было в порядке вещей. А сейчас?
%TEXTAREA_VALUE
Сохранить Отменить
Ваш комментарий успешно добавлен и будет опубликован после просмотра модератором.
как проверить и повысить плотность электролита
Плотность электролита в аккумуляторе является важнейшим параметром для кислотных АКБ. От плотности электролита напрямую зависит срок службы и общая работоспособность батареи, емкость аккумулятора, способность накапливать и удерживать с заряд, а также работать под нагрузкой.
При этом в процессе эксплуатации плотность в аккумуляторе может меняться, что указывает на необходимость проверки. Далее мы рассмотрим, какая должна быть плотность электролита в аккумуляторе, как проверить плотность аккумулятора, а также как повысить плотность в аккумуляторе при такой необходимости в рамках обслуживания АКБ.
Содержание статьи
Какая плотность должна быть в аккумуляторе автомобиля
Итак, прежде чем рассматривать, какая должна быть плотность электролита и как правильно поднять плотность аккумулятора, важно понимать, что под самой такой плотностью следует понимать удельный вес кислоты в растворе, который залит в банки АКБ.
Прежде всего, проверка плотности является важным этапом в рамках обслуживания АКБ. Так вот, в свинцовых батареях плотность измеряется в граммах на см3. Показатель плотности пропорционален концентрации раствора, а также зависит от температуры. Чем сильнее нагрет раствор, тем меньшей будет плотность.
При этом плотность электролита указывает на то, в каком состоянии находится АКБ. Как правило, если аккумулятор теряет способность держать заряд, необходимо проверять уровень и состояние электролита в банках. Такая проверка осуществляется ареометром, при этом температура должна быть около 25 градусов Цельсия. Если температура другая, необходимо внести отдельные поправки (можно использовать таблицу).
Идем далее. В процессе эксплуатации АКБ важно, чтобы показатель плотности электролита соответствовали норме, причем с учетом климатических условий. Это значит, что плотность электролита зимой и летом отличается. Если климат умеренный (нет большой жары и холода), плотность электролита должна быть 1.25-1.27 г/см3. Если в регионе морозы больше -30, тогда значение повышают на 0,01 г/см3 больше, если же стоит сильная жара выше +30, тогда показатель уменьшают на 0,01 г/см3.
Если же морозы сильные (температура опускается до -50 °С), чтобы электролит в АКБ не замерз, в таком случае нужно повышать плотность электролита в аккумуляторе зимой до 1.29 г/см3.
Для наглядности, таблица плотности электролита в аккумуляторе позволяет понять, какой должна быть плотность аккумулятора зимой или летом, в условиях сильной жары или холода, в умеренном климате и т.
д. При этом важно учитывать, что чем меньшей будет плотность, тем большим оказывается общий срок службы аккумулятора автомобиля. Это значит, что без необходимости повышать плотность не рекомендуется. Еще нужно учитывать, что АКБ, установленная на машину, заряжена не на 100%, а на 85-90% от номинальной ёмкости. Это значит, что плотность электролита при замерах зачастую оказывается ниже по сравнению с полностью заряженной АКБ. По указанным выше причинам нужно выбрать значение, которое немного выше (на 0.01), чем приведено в таблице плотности. Такой подход будет означать, что аккумулятор не замерзнет зимой.Однако если речь идет о лете, слишком высокая плотность может привести к закипанию электролита в АКБ. Важно соблюдать баланс, так как повышение плотности сокращает срок службы батареи, тогда как понижение приводит к снижению напряжения, аккумулятор хуже крутит стартер, быстрее разряжается и т.д.
Еще добавим, что если зимой температура не падает ниже -30 и летом не повышается выше + 30, тогда изменять стандартное значение плотности аккумулятора не следует.
Плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом
Итак, номинальная плотность электролита в аккумуляторе зимой составляет 1,27. Если температуры ниже -35, тогда плотность повышается до 1.28 г/см3. При этом дальнейшее увеличение плотности также не рекомендуется.
Если же плотность снижена, например, до 1.09, тогда электролит замерзнет уже при -7 градусах по Цельсию. Однако, если зимой обнаружено, что плотность понизилась, вместо того, чтобы сразу ее поднимать, нужно сначала хорошо зарядить АКБ от зарядного устройства.
На деле, зимой часто во время коротких поездок аккумулятор не успевает зарядиться, плохо накапливает заряд и т.д. В результате снижается заряд АКБ, а также падает и плотность. При этом плотность путем доливки кислоты изменять самостоятельно не рекомендуется.
Допускается изменение разве что путем использования дистиллированной воды для коррекции уровня (норма 1.5 см над пластинами в АКБ легковых авто или 3 см. в грузовых авто). При этом если АКБ новая или полностью работоспособная, изменение плотности электролита при полном разряде и полном заряде должно быть на отметке 0.15-0.16 г/см3.
Еще важно учесть, что нельзя использовать разряженный аккумулятор при минусовой температуре, так как электролит замерзает и разрушаются свинцовые пластины. На практике, если аккумулятор разряжен на половину зимой и больше чем на четверть летом, АКБ нужно подзарядить.
Что касается плотности аккумулятора летом, обычно банки пересыхают и плотность повышается. С учетом того, высокая плотность плохо влияет на пластины, лучше держать показатель на 0.02 г/см3 ниже оптимального значения в регионах с жарким климатом.
На деле, летом вода из банок АКБ активно испаряется, так как наружная температура воздуха и нагрев под капотом (где зачастую и стоит батарея) также приводят к сильному повышению температуры аккумулятора. В результате аккумулятор «кипит».
При этом понижение плотности не сказывается на качестве отдачи тока при нагреве АКБ. Например, даже при 1,22 г/см3 батарея будет хорошо крутить стартер. Получается, если на улице жарко, уровень электролита понижается и повышается плотность. В свою очередь, высокая плотность «убивает» батарею.
Чтобы этого не произошло, нужно проверять уровень электролита и доливать воду в аккумулятор, понижая плотность и поддерживая нужный уровень раствора в банках, чтобы предотвратить перезаряд и осыпание пластин. При этом следует помнить, что постоянные доливки воды в аккумулятор приводят к тому, что плотность падает. При низкой плотности дальше пользоваться батареей нельзя, так как требуется повысить плотность электролита в аккумуляторе.
Как проверить плотность в аккумуляторе
Разобравшись с тем, на что влияет плотность в АКБ и какой она должна быть, перейдем к тому, как проверяется плотность в аккумуляторе. Такую проверку нужно выполнять каждые 20-25 тыс. км. пробега, а также перед наступлением лета и зимы.
Для замера нужен прибор, который называется ареометр (денсиметр). Фактически, это стеклянная трубка с ареометром внутри. На одном конце есть наконечник из резины, а на другом груша.
Для проверки следует поочередно выкручивать крышки банок обслуживаемого аккумулятора, затем погрузить резиновый наконечник в раствор, грушей втянуть электролит. Далее ареометр со шкалой покажет, какова плотность раствора. Чем меньше плотность, тем ниже заряд батареи.
Кстати, еще добавим, что необслуживаемые АКБ проверить данным способом не удается, так как нет прямого доступа к банкам. При этом на таких АКБ есть особый цветовой индикатор заряда (индикатор плотности) необслуживаемого аккумулятора.
Фактически, если индикатор зеленый, тогда это указывает, что АКБ заряжена на 65 или 100%. Если же плотность низкая и батарею нужно заряжать, тогда индикатор будет черным. Более того, если цвет, например, красный, тогда это указывает на выкипание воды и необходимость долива. Кстати, на самой АКБ должна быть наклейка, указывающая, о чем говорит цвет индикатора в том или ином случае.
Теперь вернемся к проверке. Проверка плотности электролита должна производиться на полностью заряженном аккумуляторе. При этом заряжать АКБ можно только тогда, когда уровень в банках в норме. Другими словами, порядок следующий:
- сначала корректируется уровень электролита, затем АКБ заряжается полностью;
- после окончания зарядки и отключения ЗУ также следует дать батарее «устояться» около 2-3 часов.
- после выполняется проверка плотности электролита в аккумуляторе.
Если долить воду или зарядить АКБ и сразу мерить плотность, данные будут не точными. Также важно измерять плотность при оптимальной температуре воздуха. Если имеют место отклонения, тогда нужно сверяться с приведенной выше таблицей и вносить поправки.
Когда делается забор электролита, ареометр должен быть в покое и плавать, при этом не касаться стенок. Замеры из каждой банки АКБ следует записать. Важно, чтобы плотность электролита была приблизительно одинаковой во всех банках.
Если замечено, что плотность сильно понизилась в одной банке или нескольких, но не во всех, тогда это указывает на дефекты. Как правило, речь идет о коротком замыкании пластин аккумулятора. Если же плотность упала во всех банках, это указывает на то, что АКБ в глубоком разряде, пластины осыпались или старая батарея отработала свой ресурс.
Для точного определения причины нужно проверить напряжение аккумулятора мультиметром и с нагрузочной вилкой. В случае, когда плотность высокая, это также говорит о проблемах. Как правило, плотность повышается, когда электролит закипает.
Так или иначе, нужна корректировка с использованием корректирующего раствора или дистиллированной воды, после чего выполняется зарядка АКБ номинальным током (около 30 мин), а также затем батарея выдерживается нескольких часов в состоянии покоя. Это нужно, чтобы выровнять плотность в банках. Давайте рассмотрим, как повысить плотность электролита в аккумуляторе, более подробно.
Как поднять плотность аккумулятора
Прежде всего, важно знать, как правильно поднимать плотность в аккумуляторе. Прежде всего, при работе с электролитом нужно быть предельно осторожным, так как в составе раствора есть серная кислота.
Кислота может вызывать ожоги кожи, слизистых и дыхательных путей. Работать с электролитом нужно в хорошо проветриваемом помещении, надевать перчатки, маску и т.д. Еще нужно учитывать все нюансы и знать, как поднять плотность в аккумуляторе.
Обратите внимание, необходимость это делать возникает в том случае, когда уровень электролита в банках несколько раз корректировался водой или замеры плотности указывают, что плотность слишком низкая для зимы.
Также повышать плотность нужно после длительных перезарядок аккумулятора. Как правило, поднимать плотность нужно, если интервал заряда и разряда заметно сократился. Для понятия плотности АКБ можно использовать концентрированный электролит (корректирующий раствор электролита) или просто добавить кислоты.
В любом случае, нужно иметь ареометр, мерный стакан, емкость для разведения электролита, корректирующий раствор электролита или кислоту, дистиллированную воду.
- В общих чертах, из банки аккумулятора грушей откачивается немного электролита, затем в таком же количестве добавляется корректирующий электролит для поднятия плотности или дистиллированная вода для понижения;
- Затем АКБ на 30 минут ставится на зарядку от ЗУ, заряжать нужно номинальным током, чтобы жидкость смешалась;
- Далее батарея отключается от ЗУ, выдерживается пауза около 2-3 часов, чтобы за это время плотность во всех банках выровнялась, вышли пузырьки газов, снизалась температура;
- Теперь можно снова проверить плотность электролита, при необходимости, повторить процедуру, уменьшая или увеличивая количество;
- При замерах разница плотности во всех банках не должна быть больше 0,01 г/см3. Если такой плотности не удается добиться, тогда нужно снова делать так называемую выравнивающую зарядку, причем током, который в 2-3 раза меньше номинального тока заряда.
Чтобы было удобнее, рекомендуется заранее изучить, какой объем в см3 в каждой банке конкретного АКБ. Сам электролит имеет состав в следующих пропорциях: 40% серной кислоты на 60% дистиллированной воды. Кстати, пропорции и плотность можно рассчитывать и по формуле, однако на практике проще воспользоваться таким методом:
- из банки откачивается жидкость и сливается в мерный стакан, что позволяет определить объем;
- затем сливается половина от полученного количества, а другая заполняется электролитом (стакан нужно покачать для перемешивания).
Если значения плотности все равно низкие, тогда можно долить еще ¼ электролита от выкачанного из банки объема. Такой долив можно производить неоднократно, уменьшая количество в два раза.
При этом, если плотность в аккумуляторе слишком низкая (ниже 1.18), в этом случае недостаточно обычной доливки электролита. В подобной ситуации нужно добавлять кислоту (1.8 г/см3).
Сама процедура аналогична добавке электролита. Единственное, добавлять кислоту в раствор нужно шаг за шагом, так как можно сразу залить большое количество и превысить необходимые показатели. Обратите внимание, во время приготовления раствора в обязательном порядке нужно заливать кислоту в воду. Вливать воду в кислоту запрещается!
Советы и рекомендации
Как показывает практика, срок службы АКБ (средних по цене) составляет 3-4 года, дорогие аналоги могут прослужить на 1-2 года больше. При этом такие показатели возможны только в том случае, если соблюдаются правила эксплуатации и обслуживания, а также оборудование исправно.
Прежде всего, важно не допускать перезаряда аккумулятора или, наоборот, глубокого разряда батареи. Как правило, сильно посадить аккумулятор может сам владелец. Также к разряду приводят неисправности электрооборудования или ошибки при подключении. Так или иначе, потребители «тянут» заряд даже тогда, когда машина не используется, АКБ садится. Что касается перезаряда, это может происходить в результате поломок реле-регулятора и т.д.
В любом случае, если аккумулятор необслуживаемый и/или старый (отработал больше 3-х или 4-х лет), тогда пытаться восстановить его работоспособность путем замены электролита не стоит. Зачастую, в этом случае в банках уже осыпались пластины (частично или полностью). Результат- батарея не будет работать нормально даже со свежим электролитом.
Зачастую, если электролит в аккумуляторе стал коричневым или бурым, в морозы такая батарея если и будет работать, то плохо. Если же электролит почернел, это указывает на то, что произошло осыпание пластин и частицы попали в раствор. На деле, площадь поверхности пластин стала меньше. Получается, даже после обслуживания и зарядки получить необходимые характеристики АКБ не представляется возможным. В таком случае батарею лучше сразу поменять.
Что в итоге
Как видно, плотность электролита, уровень и его состояние в аккумуляторе является важнейшими показателями. По этой причине даже не нормально работающих батареях нужно следить за уровнем электролита в банках АКБ, а также проверять и корректировать плотность при отклонении от нормы, с учетом климатических условий в регионе и т.д.
Напоследок отметим, что только правильное обслуживание, зарядка и соблюдение правил эксплуатации позволяет максимально повысить эффективность работы и увеличить срок службы аккумулятора автомобиля.
Читайте также
Как поднять плотность аккумулятора автомобиля?
Вернуться в раздел Познавательный блогРаботоспособность аккумуляторной батареи в автомобиле должна всегда находиться на высшем уровне. Это может подтвердить каждый, кто в мороз столкнулся с проблемой запуска двигателя. Именно аккумуляторная батарея, а вернее её состояние играет решающую роль. Но, к сожалению, на любом автомобиле может произойти ситуация, когда двигатель еле-еле проворачивается, а панель приборов светит тусклым светом. Причина кроется в разряженном аккумуляторе.
Чтобы ответить на вопрос о причине разрядки аккумулятора, стоит задуматься, как давно производилась зарядка? Если недавно, то почему батарея не держит заряд? Бывает и так, что источник питания заряжает, а батарея всё равно не заряжается. Вышеописанные симптомы указывают на слишком низкую плотность электролита. Она отражает долю или количество серной кислоты, которая входит в состав раствора-реагента и должна примерно быть равной 1,27 г/см3. Возможны отклонения на одну-две сотых величины. Но при плотности ниже 0,25 аккумулятор не сможет запустить двигатель. Однако выносить приговор батарее ещё очень рано. Существует несколько способов приведения плотности к нормальным показателям и все они считаются действенными.
Вариант с добавлением дистиллированной воды не рассматривается, так как он применим при снижении уровня электролита, если точно известно, что не хватает именно воды, и утверждение, что кислота не выкипает – неверно. Небольшие отклонения плотности возможно скорректировать, не сливая полностью раствор, но некоторую его часть придётся откачивать спринцовкой. Нужно приобрести готовый электролит нормальной плотности и в каждой банке менять порцию старого электролита на новую. Постепенно плотность подойдёт к нормальному значению.
Если показатель содержания кислоты даже ниже 1,18, то вышеописанная процедура будет длиться долго, поэтому желательно прибегнуть к кардинальному методу – замене электролита. Его можно приготовить самостоятельно, имея под рукой ёмкости и ареометр – специальное устройство для измерения плотности. Удаляется старый электролит из корпуса батареи спринцовкой или через самостоятельно просверленные отверстия снизу. Впоследствии эти отверстия необходимо запаять.
Ещё один способ повысить долю кислоты в растворе – зарядка аккумулятора небольшим током. Дистиллированная вода начнёт постепенно выкипать. Таким образом, составляющая доля серной кислоты будет увеличиваться. Важно не забывать проверять уровень электролита при подобной процедуре. Как видно из примеров даже новичок может реанимировать аккумулятор. Вероятность же положительного исхода зависит от общего состояния АКБ.
Инструкция по эксплуатации автомобильных аккумуляторных батарей.
Для безопасного и максимально длительного срока службы Вашей аккумуляторной батареи, мы рекомендуем ознакомиться с рядом простых правил по ее эксплуатации:
1. БЕЗОПАСНОСТЬ.
Первое, на что стоит обратить внимание, это безопасность. Категорически запрещается использование батареи вблизи открытых источников огня и замыкать между собой полюсные клеммы аккумулятора. Старайтесь не наклонять батарею больше чем на 45 градусов, во избежание вытекания ее содержимого (электролита). При попадании электролита на открытые участки кожи следует незамедлительно промыть их обильным количеством воды, после чего обезвредить пораженный участок 5% раствором соды и аммиака, при необходимости показать пораженный участок врачу.
2. СНЯТИЕ И УСТАНОВКА АКБ.
Перед снятием или установкой батареи убедитесь, что все потребители электроэнергии выключены. При отключении аккумуляторной батареи, первой отключается отрицательная клемма (-), после чего положительная (+). Подключение аккумулятора производится в обратном порядке, сначала подключается положительная, затем отрицательная клеммы. После установки АКБ (аккумуляторной батареи) необходимо удостовериться, что батарея надежно закреплена на площадке, а высоковольтные провода четко зафиксированы на клеммах.
3. ЭКСПЛУАТАЦИЯ АКБ.
Немаловажными в процессе использования аккумуляторной батареи являются условия, в которых она содержится. Рекомендуется раз в три месяца протирать батарею, особенно ее верхнюю часть, на которой могут быть следы электролита, влажной тряпкой, во избежание возникновения нежелательной электрической связи. Обязательно выкиньте тряпку сразу после протирки. Плюсовые и минусовые клеммы аккумулятора должны быть закрыты специальными коробами или смазаны густой нейтральной смазкой во избежание их окисления и последующей коррозии. Чтобы не разрядить аккумулятор, пуск двигателя автомобиля в условиях минусовых температур рекомендуется производить короткими (до 10 секунд) включениями стартера, с интервалом не менее полминуты. Допускается использование аккумуляторных батарей, если напряжение разомкнутой цепи батареи (без нагрузки) составляет не менее 12,6 Вольт, напряжение под нагрузкой должно быть не ниже 11 Вольт. Напряжение измеряется датчиками автомобиля или нагрузочной вилкой. Плотность электролита во всех аккумуляторах (ячейках АКБ) должна быть не ниже 1,26г/см3. В случае, если произошел глубокий разряд батареи, необходимо как можно скорее произвести ее заряд. В условиях низких температур снижение плотности электролита может привести к замерзанию АКБ, что влечет за собой разрушение пластин и корпуса. Заряд АКБ может производиться двумя способами — при постоянном токе или при постоянном напряжении. При постоянном токе равном 1/10 емкости 12 Вольтовой батареи, АКБ заряжают до тех пор, пока напряжение не достигнет 14,4 Вольт, далее сила зарядного тока снижается вдвое и заряд продолжается до постоянства напряжения и плотности электролита в ячейках в течение двух часов. При этом в конце заряда наблюдается бурное выделение газа, приводящее к кипению электролита. Заряд при постоянстве напряжения производится в течение суток зарядными устройствами, обеспечивающими зарядное напряжение не менее 16 Вольт. Не допускается перезаряд аккумуляторной батареи. Перезаряд АКБ снижает срок службы и приводит к неисправности.
4.СРОК СЛУЖБЫ АКБ
Гарантийные сроки эксплуатации АКБ установлены ГОСТом не менее 18 месяцев. Однако, практически все виды производственных дефектов, если таковые имеются, выявляются в течение первых 6 месяцев регулярной эксплуатации. Величина срока реальной службы АКБ зависит от условий эксплуатации, качества электрооборудования, режима работы автомобиля, условий контроля и ее своевременного обслуживания. Снижает срок жизни АКБ работа в режиме «такси», глубокий разряд или перезаряд АКБ. Максимальный срок надежной безотказной работы АКБ достигается регулярным контролем ее состояния и работы электрооборудования.
5. УТИЛИЗАЦИЯ АКБ.
По истечении своего срока службы, аккумуляторная батарея подлежит утилизации. Стоит помнить, что аккумуляторная батарея относится к 1 классу опасности и ее содержимое, по сути, является ядом. На сегодняшний день, в рамках Правительственной программы по сбору и утилизации отработавших свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, на территории Москвы и Московской области, работает ряд лицензированных компаний, которые занимаются приемом АКБ как у юридических, так и у физических лиц. Участие в этой программе, поможет сохранить природу! Стоит отметить, что компании не берут денег за утилизацию аккумулятора, а в некоторых случаях даже выкупают их.
Как проверить аккумулятор автомобиля | Прием аккумуляторов в Санкт-Петербурге по лучшим ценам
Процесс проверки аккумулятора:
1. Внешний осмотр аккумулятора
2. Проверка уровня электролита в аккумуляторе
3. Проверка плотности электролита в аккумуляторе
4. Измерение напряжения на аккумуляторе вольтметром или мультиметром
5. Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой.
1. Внешний осмотр аккумулятора
В процессе эксплуатации на поверхности аккумулятора накапливается грязь, влага, потеки электролита (испарение при кипении). Все это приводит к возникновению токов саморазряда аккумулятора. И если вовремя не подзарядить батарею, в результате получается глубокий разряд аккумулятора.
Частые глубокие разряды аккумулятора прямая дорога к сульфатации пластин и уменьшению срока службы аккумулятора.
Чтобы убедиться в наличии саморазряда:
Подключить один щуп вольтметра на клемму аккумулятора, а другим провести по поверхности аккумулятора, при этом вольтметр покажет какое-то напряжение, соответствующее определенному току саморазряда батареи.
Чтобы устранить саморазряд аккумулятора:
Нужно почистить аккумулятор. Потеки электролита убираются раствором соды в воде (чайная ложка на стакан воды). Электролит-кислота, раствор соды – щелочь, в результате химической реакции возникает соль и вода. Затем промыть аккумулятор водой.
Клеммы зачистите мелкой наждачной бумагой и проверьте надежность их соединения с проводами.
Обратите внимания на корпус в целом. В случае плохого крепления аккумулятора, особенно в морозы, когда пластиковый корпус довольно хрупок, могут возникнуть трещины в корпусе.
2. Проверка уровня электролита в аккумуляторе.
Проверить уровень электролита возможно только в обслуживаемых аккумуляторных батареях.
Операция производится специальной стеклянной трубкой, при этом уровень электролита должен быть в пределах 10-12 мм над свинцовыми пластинами аккумуляторной батареи
Для того, что бы замерить уровень электролита необходимо трубку поместить в заливное отверстие аккумулятора до соприкосновения с сеткой сепаратора, верхний конец трубки зажать пальцем и вытащить трубку. Верхний уровень электролита в уровнемерной трубке будет соответствовать уровню электролита в аккумуляторе.
Заниженный уровень является следствием «выкипания» электролита, в этом случае уровень электролита доводится доливкой дистиллированной воды.
Доливка в аккумулятор электролита производится только в том случае, когда вы уверены, что понижение уровня произошло вследствие разливания электролита из батареи.
Перед тем как приступить к дальнейшей проверки аккумулятора необходимо оценить степень его заряженности и дальнейшую проверку аккумулятора производить после полной зарядки.
Определить степень заряженности можно двумя способами: либо измерить плотность электролита в аккумуляторе, либо измерить напряжение на аккумуляторе.
3.Проверка плотности электролита в аккумуляторе (для обслуживаемых аккумуляторов)
Прибор для проверки плотности электролита в аккумуляторе называется – ареометр.
Для замера плотности электролита в аккумуляторе необходимо ареометр поместить в заливное отверстие аккумулятора, с помощью груши произвести забор электролита в колбу, так, что бы поплавок свободно плавал и снять показание плотности по шкале ареометра в соответствие с верхним уровнем электролита.
Значение плотности при 100 % заряженном аккумуляторе будет зависеть от температурных условий эксплуатации АКБ.
Таблица 1. Плотности электролита при различных температурах.
*SOC = State of charge — уровень заряда аккумуляторной батареи
Уменьшение плотности на 0,01 г/см3 от номинального значения соответствует разряду аккумулятора на 5-6%.
Значения, приведенные в таблице, будут верными, если вы производили проверку плотности при температуре электролита 20-30 °С. Если температура отличается от этого диапазона, то следует к измеренному значению плотности прибавить (вычесть) поправку согласно таблице.
Температура электролита,С | Поправка, г/см3 |
от –40 до –26 от –25 до –11 от –10 до +4 от +5 до +19 от +20 до +30 от +31 до +45 | –0,04 –0,03 –0,02 –0,01 0,00 +0,01 |
Оптимальная плотность электролита в аккумуляторе в зависимости от времени года и района эксплуатации
Обычно в автомобильных аккумуляторах, которые вы можете купить в магазине, плотность электролита соответствует 1,27 г/см3 . Допустим, при проверке плотности электролита в аккумуляторе ареометр показал значение 1,22 г/см3 (то есть плотность упала на 0,05 г/см3), то это значит, что АКБ разрядилась на 30 % от номинального значения.
В этом случае батарею необходимо зарядить. После этого, если АКБ исправна, то значение плотности электролита восстановится до номинального значения. Самое главное не допускайте разряда батареи больше чем на 50%.
Температура замерзания электролита в зависимости от плотности
Низкая плотность электролита в зимнее время ведет к его замерзанию, стремительной потери емкости аккумулятора, а иногда даже к физическим деформациям и появлению трещин.
4. Измерение напряжения на аккумуляторе вольтметром или мультиметром
Для измерения напряжение с помощью мультиметра, включите его в режим измерения постоянного напряжения, при этом диапазон установите выше максимального значения напряжения на заряженном аккумуляторе. Например, для популярного недорогого мультиметра серии DT-830 (M-830)
это 20 вольт. Далее подключите черный (COM) щуп мультиметра на минус аккумулятора, красный (плюсовой) на плюс и снимите показания с дисплея мультиметра.
Напряжение полностью заряженного аккумулятора должно быть не менее 12,6 вольта.
Если напряжение батареи менее 12 вольт — степень ее заряда упала больше чем на 50 %, аккумулятор необходимо срочно зарядить!
Нельзя допускать глубоких разрядов аккумулятора, это ведет, к сульфатации пластин аккумулятора.
Напряжение на аккумуляторной батареи величиной меньше 11,6 в означает, что батарея разряжена на 100 %.
Но нельзя жестко привязываться к конкретному значению напряжения, так как оно связано с плотностью электролита в аккумуляторе.
Автомобильный аккумулятор состоит из шести банок, соединенных последовательно. Напряжение одной банки можно вычислить по формуле:
Uб= 0,84 +ρ
где, ρ – плотность электролита;
Тогда напряжение на аккумуляторе будет равно:
Uакб = 6*(0. 84 +ρ)
При плотности АКБ равной 1,27 г/см3 напряжение на аккумуляторе будет:
Uакб = 6*(0,84 +1,27) = 12,66 вольт
Соответственно при разной начальной плотности электролита в аккумуляторе будет и разной напряжение на нем.
5.Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой.
Когда при измерении напряжения определяется, что аккумуляторная батарея полностью заряжена, а «крутит двигатель» плохо или вообще не «крутит» — можно предположить, что у такого аккумулятора упала емкость в результате долгой, или неправильной эксплуатации и разряжается он настолько быстро, что «умирает» за одну секунду.
Чтобы проверить работу аккумулятора под нагрузкой используется нагрузочная вилка. Схема нагрузочной вилки приведена на рисунке.
То есть нагрузочная вилка представляет собой вольтметр с возможностью подключения параллельно с его выводами нагрузки. Для стартерных батарей сопротивление нагрузки выбирается в диапазоне 1-1,4 от емкости аккумулятора. Это считается максимальным разрядным током для аккумулятора. Не путать со стартерным током.
Сначала проводится измерение напряжения аккумулятора без нагрузки и определение степени его заряженности с помощью таблицы.
Таблица. Зависимость степени заряженности АКБ от напряжения на холостом ходу. (АКБ находится в покое не менее 24 часов).
Показания вольтметра. | >12,7 | 12,5 | 12,3 | 12,1 | < 11.9 |
Процент заряженности % | 100 | 75 | 50 | 25 | 0 |
Вторым этапом является измерение напряжение на аккумуляторе при подключенной нагрузки и определение степени заряженности согласно таблице. Снятие показание под нагрузкой производится в конце пятой секунды с момента подключения нагрузки.
Таблица. Зависимость степени заряженности АКБ от напряжения в конце 5 секунды тестирования нагрузочной вилкой.
Показания вольтметра. | >10,2 | 9,6 | 9 | 8,4 | < 7.8 |
Процент заряженности % | 100 | 75 | 50 | 25 | 0 |
При 100% заряженном аккумуляторе напряжение, измеряемое под нагрузкой не должно быть меньше 10,2 вольта. В противном случае считается что аккумулятор не полностью заряжен и его необходимо зарядить.
Если же случилась такая ситуация, что без нагрузки аккумулятор показывает напряжение 100% заряженного аккумулятора, а при включении нагрузки напряжение сильно «просаживается» и сильно отличается от значений указанных в таблице, значит — в таком аккумуляторе неисправность (сульфатация, короткозамкнутые пластины и т. д.).
Необходимо, если это возможно устранять неисправность или приобретать новый аккумулятор.
1. НАЗНАЧЕНИЕ БАТАРЕИ 1.1. Батарея аккумуляторная свинцово-кислотная стартерная (далее АКБ) предназначена для пуска двигателей и питания электрооборудования автотракторной техники. 1.2. Залитые и заряженные АКБ готовы к эксплуатации. Плотность электролита в АКБ для умеренноконтинентального климата должна составлять 1.27г/см3 при 20-250C, что соответствует ГОСТу 53165-2008. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ стучать по полюсным выводами наконечникам кабелей при присоединении и отсоединении АКБ, т. к. это может привести к обрыву электрической цепи АКБ 2.4. Клеммы подводящих проводов должны быть плотно зажаты на полюсных выводах АКБ, а сами провода про¬слаб-лены. 3. ПОДГОТОВКА АКБ К ЭКСПЛУАТАЦИИ Внимание! Доливать электролит не допускается. Примечание: при эксплуатации новой АКБ РЕКОМЕНДУЕТСЯ первую проверку уровня электролита сделать после 100км пробега с начала эксплуатации АКБ т.к. не исключено что после заряда АКБ на заводе в конвертных сепараторах остались пузырьки газа. Под воздействием вибрации при движении газ выходит из сепараторов и улетучивается через вентиляционные отверстия. Вследствие чего уровень электролита может снизиться. Если при проверке окажется что уровень электролита ниже нормы, а плотность соответствует норме, в этом случае необходимо долить дистиллированную воду и произвести заряд АКБ согласно п. 4.8.
Вскрытие таких АКБ не допускается! | 3.2. Сухозаряженная АКБ подготавливается к эксплуатации следующим образом: необходимо выкрутить пробки залив-ных горловин проделать в них вентиляционные отверстия, залить АКБ кислотным аккумуляторным электролитом с плотностью 1.27г/см3. После выдержать батарею в течении 2 часов при комнатной температуре, и обязательно полностью дозарядить согласно п 4.8.4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ 4.3. Клеммы АКБ и подводящих проводов должны быть за-чищены и смазаны антикоррозионной смазкой, присутствие окислов не допускается. 4.4. Пуск двигателя производится при отключенной пере-даче или при выжатом сцеплении продолжительностью не более 10сек. с перерывами между попытками не менее минуты. Если после 5 попыток пуска двигатель не заработал, то АКБ следует зарядить, согласно п.4.8. а систему пуска двигателя проверить. Многократные длительные по¬пытки безуспешного пуска двигателя приводят к недо¬пустимо глубокому разряду АКБ. 4.5. НЕДОПУСКАЕТСЯ НЕДОЗАРЯД ИЛИ ПЕРЕЗАРЯД АКБ. Напряжение подзарядки от генератора, при всех включенных потребителях и частотой вращения коленчатого вала двигателя 1500-2000 об/мин. должно быть в пределах 13.8-14.3В. Максимально допустимая утечка тока 20 мА с учётом работы постоянных потребителей: часы, бортовой компьютер, сигнализация и прочих. 4. 6. ВНИМАНИЕ! при эксплуатации АКБ уровень электролита должен находиться в диапазоне между минимальной и мак¬симальной отметкой как указано в пункте 3.1 4.7. АКБ следует поддерживать в заряженном состоянии не реже одного раза в месяц проверять плотность электролита, при снижении плотности на 0,03г/см3 и более от значений указанных в п. 1.2., АКБ следует зарядить, как указано в п. 4.8. ВНИМАНИЕ! Следует помнить, что снижение плотности в процессе эксплуатации или бездействия АКБ ниже 1.25г/см3 приводит к необратимой сульфатации пластин, а при низкой температуре к замерзанию электролита и разрушению АКБ. При эксплуатации АКБ на транспортном средстве с напряжением более 14.4В и высокой температуре подкапотного пространства, особенно в тёплое время года, происходит пере¬заряд АКБ: *Повышенный расход воды из за постоянного интенсивно протекающего процесса электролиза воды. *Разрыхление и осыпание активной массы по причине постоянного, интенсивного газовыделения. *Коррозия токоотводящих решёток, под воздействием активно выделяющегося кислорода и вследствие повышения плотности электролита выше допустимых значений. *При напряжении ниже 13.8В частых пусках двигателя и непродолжительных поездках (городской цикл), особенно в зимнее время, происходит систематический недозаряд АКБ, постепенное снижение степени заряженности АКБ, уменьшение плотности электролита ниже допустимых пределов, необратимой сульфатации пластин и выходу АКБ из строя. 4.8. ЗАРЯД АКБ 4.8.1. Заряд АКБ следует производить в хорошо проветриваемом помещении током в амперах численно равным 10% от ёмкости АКБ, т.е. 6А для АКБ емкостью 60 Ah. При достижении напряжения 14.4В зарядный ток следует уменьшить вдвое и проводить заряд до достижения постоянства плотности электролита и напряжения на клеммах АКБ. Время заряда АКБ зависит от степени её разряженности. 4. 8.2. При проведении заряда не допускается нагрев электролита выше 45оС, в этом случае заряд следует прервать до снижения температуры электролита до 35oC. 4.8.3. После достижения полного заряда АКБ следует проверить уровень и плотность электролита и при необходимости откорректировать их в соответствии с п. 1.2., 3.1. | 4.8.3. После достижения полного заряда АКБ следует проверить уровень и плотность электролита и при необходимости откорректировать их в соответствии с п. 1.2., 3.1. 4.8.4. При зарядке необслуживаемых АКБ, без заливных горловин, АКБ считается полностью заряженной когда напряжение на клеммах остаётся постоянным в течении 2 и более часов. 4.8.5. При использовании автоматических зарядных устройств необходимо ориентироваться по индикации на устройстве согласно инструкции по его использованию. Примечание: необходимо помнить, что большинство со-временных зарядных устройств изготовленных по единым евро стандартам (менеджмент качества ISO9001), предназначены для зарядки АКБ, которые использовались без нарушений условий эксплуатации. В случаях если АКБ дли-тельное время эксплуатировалась в режиме недозаряда, или был допущен глубокий разряд, и т.д. то подобные зарядные устройства в некоторых случаях не способны полностью зарядить АКБ, т.е. полностью восстановить его ёмкость, т.к. предназначены только для зарядки, а не для восстановления повреждённых АКБ. В таких случаях следует обратиться за консультацией в авторизованный сервисный центр или в торговую точку, где был приобретён АКБ. 5. ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА 5.1. Батареи с производственными дефектами (обрыв цепи, короткое замыкание, отрыв отдельных пластин вследствие некачественной пайки деталей) подлежат замене. 5.2. При продаже батареи и последующем гарантийном обслуживании продавец обязан, в присутствии покупателя, бесплатно проверить: напряжение разомкнутой цепи АКБ, проверить работоспособность АКБ под нагрузкой, проверить плотность электролита, электрооборудование автомобиля. В отдельных случаях покупатель может быть направлен в сервисный центр для проверки АКБ и автомобиля. Примечание: при выявлении неисправностей автомобиля покупателю предоставляется семь календарных дней для устранения неисправности и предъявления автомобиля с исправным электрооборудованием. 5.3. Гарантийный срок эксплуатации составляет 12 месяцев, при условии пробега автомобиля не более 60 000 км. Примечание: при работе автомобиля в режиме такси (маршрутное такси), а так же для автомобилей на которых, по конструкции завода изготовителя, предусмотрена установка двух АКБ, а заменён был только один, срок гарантии составляет 6 месяцев или 60000 км. пробега в зависимости от того что наступит раньше. 5.4. Данный договор вступает в силу с момента его подписания обеими сторонами и только при условии соблюдения всех условий данного договора. 5.5. Данный договор прекращает своё действие в случаях: 5.5.1. Отсутствуют кассовый чек и гарантийный договор. 5.5.2. Нарушения условий эксплуатации указанных в настоящем руководстве. 5.5.3. АКБ механически повреждена, подвергалась вскрытию или ремонту. 5.5.4. Предъявления АКБ без автомобиля, на котором она эксплуатировалась. 5.5.5. Неисправность электрооборудования автомобиля п.4.5 5.5.6. АКБ эксплуатировалась не закреплённой на транс-портном средстве. 5.5.7. Уровень электролита не соответствует п. 3.1. 5.5.8. Плотность электролита, в заряженной АКБ, в двух или более аккумуляторах выше 1.30г/см3. 5.5.9. Батарея разряжена, то есть плотность электролита менее 1.22г/см3, в трёх и более аккумуляторах АКБ. 5.5.10. Наличие на вентиляционных пробках тёмнокоричневого налёта, а в электролите осадка тёмного цвета, свидетельствующего о систематическом перезаряде АКБ. 5.5.11. Покупателем неправильно выбрана АКБ для данного типа транспортного средства. 5.5.12. Использование нештатных (дополнительных) потребителей электроэнергии, что влечёт за собой постоянную разряжённость АКБ. 5.5.13. Оплавление или окисление полюсных выводов. 5.5.14. Присутствие льда в двух или более аккумуляторах АКБ. 5.5.15. Использования АКБ не по назначению | 1. НАЗНАЧЕНИЕ БАТАРЕИ 1.1. Батарея аккумуляторная свинцово-кислотная стартерная (далее АКБ) предназначена для пуска двигателей и питания электрооборудования автотракторной техники. 1.2. Залитые и заряженные АКБ готовы к эксплуатации. Плотность электролита в АКБ для умеренноконтинентального климата должна составлять 1.27г/см3 при 20-250C, что соответствует ГОСТу 53165-2008. ВНИМАНИЕ! Использование электролита с плотностью выше 1.30г/см3 приводит к ускоренной коррозии токоотводящих решеток, отслоению и разрушению активной массы пластин и выходу АКБ из строя. 2. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ 2.1. ВНИМАНИЕ! Смесь водорода с кислородом взрывоопасна. КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ вблизи АКБ курить, пользоваться открытым огнём, допускать искрообразования в т.ч. путем замыкания полюсных выводов АКБ 2.2. ЭЛЕКТРОЛИТ — АГРЕСИВНАЯ ЖИДКОСТЬ. При попадании его на незащищенные участки тела немедленно про-мойте их водой и 10% раствором питьевой соды. При необходимости обратитесь за медицинской помощью. 2.3. Присоединение и отсоединение батареи должно про-изводиться при заглушенном двигателе и отключенных потребителях тока (выключенном зарядном устройстве). При этом вначале присоединяется положительный полюс, а затем отрицательный. Отсоединение АКБ производится в обратной последовательности. ЗАПРЕЩАЕТСЯ стучать по полюсным выводами наконечникам кабелей при присоединении и отсоединении АКБ, т. к. это может привести к обрыву электрической цепи АКБ 2.4. Клеммы подводящих проводов должны быть плотно зажаты на полюсных выводах АКБ, а сами провода прослаблены. 3. ПОДГОТОВКА АКБ К ЭКСПЛУАТАЦИИ 3.1. Перед установкой АКБ на транспортное средство или на хранение следует измерить уровень и плотность электро-лита в АКБ. Если плотность электролита меньше чем указано в пункте 1.2. на 0.03 г/см3 и более или значение плотности в аккумуляторах АКБ различаются больше чем на 0.01г/см3, АКБ следует зарядить согласно п. 4.8. Уровень электролита должен быть на 20-25 мм выше верхней кромки пластин или на 5 мм выше полюсного мостика, если уровень электролита ниже его следует откорректировать доливкой дистиллированной воды, с последующей зарядкой АКБ согласно п. 4.8. Внимание! Доливать электролит не допускается. Примечание: при эксплуатации новой АКБ РЕКОМЕНДУЕТСЯ первую проверку уровня электролита сделать после 100км пробега с начала эксплуатации АКБ т.к. не исключено что после заряда АКБ на заводе в конвертных сепараторах остались пузырьки газа. Под воздействием вибрации при движении газ выходит из сепараторов и улетучивается через вентиляционные отверстия. Вследствие чего уровень электролита может снизиться. Если при проверке окажется что уровень электролита ниже нормы, а плотность соответствует норме, в этом случае необходимо долить дистиллированную воду и произвести заряд АКБ согласно п. 4.8. Для определения степени заряженности необслуживаемых АКБ, не имеющих заливных горловин, т. е. отсутствует возможность измерить плотность, необходимо ориентироваться по напряжению разомкнутой цепи (далее НРЦ). Необходимо помнить, что для получения правильных результатов, АКБ необходимо отключить от электрической сети транспортного средства (зарядного устройства) и выдержать в состоянии покоя не менее 8 часов и только после этого производить измерения НРЦ с помощью высокоомного цифрового или аналогово вольтметра. При НРЦ меньшем 12.6В АКБ необходимо зарядить согласно п 4.8. Для определения степени заряженности необслуживаемых АКБ, имеющих индикатор заряженности, оценивать состояние АКБ следует согласно его показаниям, либо, для получения более точных сведений о состоянии АКБ, путем измерения НРЦ как указано выше. Для необслуживаемых АКБ (без заливных горловин) контроль уровня электролита не требуется т.к. они обладают крайне малым расходом воды и при нормальных условиях эксплуатации количества электролита залитого на заводе вполне достаточно на весь срок использования АКБ. Вскрытие таких АКБ не допускается! | 3.2. Сухозаряженная АКБ подготавливается к эксплуатации следующим образом: необходимо выкрутить пробки заливных горловин проделать в них вентиляционные отверстия, залить АКБ кислотным аккумуляторным электролитом с плотностью 1.27г/см3. После выдержать батарею в течении 2 часов при комнатной температуре, и обязательно полностью дозарядить согласно п 4.8. 4.ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ 4.1. АКБ должна быть укомплектована и хорошо закреплена на транспортном средстве. Ненадежное крепление АКБ при-водит к её механическому повреждению, преждевременному разрушению электродов и коротким замыканиям, вследствие чрезмерной вибрации при движении транспортного средства. 4.5. НЕДОПУСКАЕТСЯ НЕДОЗАРЯД ИЛИ ПЕРЕЗАРЯД АКБ. Напряжение подзарядки от генератора, при всех включенных потребителях и частотой вращения коленчатого вала двигателя 2000-2500 об/мин. должно быть в пределах 13.8-14.3 В. Максимально допустимая утечка тока 20 мА с учётом работы постоянных потребителей: часы, бортовой компьютер, сигнализация и прочих. 4.6. ВНИМАНИЕ при эксплуатации АКБ уровень электролита должен находиться в диапазоне между минимальной и максимальной отметкой как указано в пункте 3.1 ВНИМАНИЕ! Следует помнить, что снижение плотности в процессе эксплуатации или бездействия АКБ ниже 1.25г/см3 приводит к необратимой сульфатации пластин, а при низкой температуре к замерзанию электролита и разрушению АКБ. При эксплуатации АКБ на транспортном средстве с напряжением более 14.4В и высокой температуре подкапотного пространства, особенно в тёплое время года, происходит пере¬заряд АКБ: *Повышенный расход воды из за постоянного интенсивно протекающего процесса электролиза воды. 4.8. ЗАРЯД АКБ 4.8.1. Заряд АКБ следует производить в хорошо проветриваемом помещении током в амперах численно равным 10% от ёмкости АКБ, т.е. 6А для АКБ емкостью 60 Ah. При достижении напряжения 14.4В зарядный ток следует уменьшить вдвое и проводить заряд до достижения постоянства плотности электролита и напряжения на клеммах АКБ. Время заряда АКБ зависит от степени её разряженности. 4.8.2. При проведении заряда не допускается нагрев электролита выше 45оС, в этом случае заряд следует прервать до снижения температуры электролита до 35oC. | 4.8.4. При зарядке необслуживаемых АКБ, без заливных горловин, АКБ считается полностью заряженной когда напряжение на клеммах остаётся постоянным в течении 2 и более часов. 5. ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА 5.1. Батареи с производственными дефектами (обрыв цепи, короткое замыкание, отрыв отдельных пластин вследствие некачественной пайки деталей) подлежат замене. Примечание: при работе автомобиля в режиме такси (маршрутное такси), а так же для автомобилей на которых, по конструкции завода изготовителя, предусмотрена установка двух АКБ, а заменён был только один, срок гарантии составляет 6 месяцев или 60000 км. пробега в зависимости от того что наступит раньше. 5.4. Данный договор вступает в силу с момента его подписания обеими сторонами и только при условии соблюдения всех условий данного договора. 5.5.5. Неисправность электрооборудования автомобиля п.4.5 5.5.6. АКБ эксплуатировалась не закреплённой на транс-портном средстве. |
Двенадцать вариантов уничтожения нового АКБ
12 вариантов уничтожения аккумулятора
Опубликовано авторомПриведем наиболее часто встречающиеся нарушения правил эксплуатации:
- Заряд током чрезмерно большой силы, превышающим нормальный в несколько раз. Перегрев электролита, коробление электродов, реже – разрушение сепараторов, осыпание активной массы и т.п. Это обычно происходит при форсированных режимах заряда с использованием мощных зарядных устройств, особенно в условиях неконтролируемого заряда.
- Сульфатация на пластинах аккумулятора Повышенное напряжение в бортовой сети автомобиля приводит к систематическому перезаряду. Снижается уровень электролита, повышается его плотность. Если долить до нормального уровня электролит, а не дистиллированную воду, аккумулятор очень быстро приходит в негодность. Если ничего не доливать, то сульфатация электродов обеспечена, обнаженные элементы электродов быстро корродируют, активная масса ,особенно положительных пластин, набухает, выкрашивается, теряет механическую прочность, оплывает. Аккумулятор быстро снижает емкость, электролит становится мутным. В таких ситуациях аккумулятор может стать совершенно непригодным к эксплуатации.
- Перегрев аккумулятора. Известно, что при повышении температуры электролита выше +35 градусов активизируются процессы износа электродов, а если температура повышается еще выше, то ресурс аккумулятора сокращается катастрофически быстро. Эта ситуация нередка, например когда оставили автомобиль на солнце под тентом темного цвета.
- Загрязнение электролита. Аккумулятор необходимо протирать чистой мягкой тряпкой, смоченной в нашатырном спирте или растворе кальцинированной соды. Если хотя бы очень небольшая часть загрязняющих веществ попадает в электролит – аккумулятор обречен.
- Добавление в электролит недистиллированной воды. Это довольно частая ситуация когда нет под рукой качественной дистиллированной воды, и доливают в электролит просто чистую воду. Электроды выходят из строя, а аккумулятор идет на склад вторсырья.
- Еще быстрее выходит из строя новая батарея, если для нее приготовить электролит на основе технической серной кислоты.
- Короткое замыкание может вывести АКБ моментально. Чаще всего это происходит при неосторожном обращении с инструментом вблизи батареи, или в результате повреждения изоляции силового кабеля.
- Пониженное напряжение бортовой сети – весьма распространенная ситуация. Аккумуляторная батарея хронически разряжена, понижена плотность электролита. Нередки случаи запредельных разрядов, например, после пуска двигателя стартером. Снижаются основные энергетические характеристики батареи, особенно в зимний период. Систематический недозаряд может привести к переполюсовке аккумулятора при эксплуатации.
- Размораживание аккумуляторной батареи. Моноблок лопается, электролит вытекает после оттаивания. Это происходит в сильные морозы при снижении плотности электролита ниже допустимых значений. Обычно такое происходит, если долить дистиллированную воду в электролит и не принять ни каких мер для того, чтобы она перемешалась с электролитом, или после нескольких безуспешных попыток пуска стартером холодного двигателя, оставив на морозе глубоко разряженный АКБ.
- Применение мощного пускового устройства. Если применять мощный неспециализированный источник тока для пуска холодного двигателя, то можно моментально “взорвать” аккумуляторную батарею. При подключении этого устройства к батарее сила тока заряда может быть настолько большой, что электролит бурно вскипает, и вентиляционные отверстия не в состоянии сбросить выделяющиеся газы.
- Запредельный разряд стартерными токами. Часто при затруднённом пуске двигателя аккумулятор разряжают до такой степени, что якорь стартера перестает проворачиваться. Такие глубокие разряды приводят к тому, что пластины очень быстро коробятся, осыпаются, и батарея выходит из строя.
- Повышенная плотность электролита. По разным причинам в аккумуляторе расходуется вода, понижается уровень и повышается плотность электролита, и если не доливать дистиллированную воду аккумулятор разрушится.
Эта статья прочитана 5014 раз(а)!
Продолжить чтение
63
Эксплуатационный ресурс герметичных свинцовых аккумуляторных батарей в составе электронного оборудования Мерунко Александр Анатольевич Технический директор ООО «Диск», г.Томск В настоящее время на потребительском рынке вторичных источников тока лидирующее положения (вследствие относительно низкой стоимости) занимают герметичные свинцовые аккумуляторные батареи. Их применяют…59
Типы и основные параметры щелочных аккумуляторов и батарей В системах автономного и резервного электропитания применяются различные типы аккумуляторных батарей. В настоящее время наиболее распространены свинцово-кислотные АКБ различных типов — герметизированные AGM, гелевые, OPz и с жидким электролитом (в основном, тяговые).…57
Как правильно заменять аккумуляторные батареи, какое напряжение выдают аккумуляторы, что такое гелевый аккумулятор, в чем преимущества литиевых аккумуляторов, как соединять аккумуляторы параллельно и последовательно для увеличения емкости и напряжения — ответы на эти и другие часто задаваемые вопросы вы получите…56
Типы аккумуляторных батарей и области их применения В этой заметке содержатся общие советы по выбору аккумуляторов для систем с возобновляемыми источниками энергии. В заметке затронуты 3 основные технологии: литий-ионные, никель-металл-гидридные и свинцово-кислотные (AGM, или Gel). Мы постараемся избегать формул и…54
В каких случаях необходимо заряжать новый аккумулятор? Любому автолюбителю известно, что необходимо время от времени обслуживать аккумуляторную батарею, установленную в транспортном средстве, но далеко не всем известно, что необходимо так же обслужить новый аккумулятор перед началом использования. Нужно ли заряжать…53
СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ ДЛЯ СТАЦИОНАРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ СВЯЗИ О. Чекстер, И. Джосан Источник: Технологии и средства связи № 2, 2004 При организации электропитания аппаратуры связи широкое применение находят аккумуляторные установки: их применяют для обеспечения бесперебойности и надлежащего качества электропитания оборудования связи, в…
Google рекомендует
Реклама
Илон Маск: к 2024 году плотность энергии батареи вырастет на 50%
(Фото Дарио на Unsplash)У Tesla в прошлом месяце были хорошие новости после того, как Panasonic удалось улучшить плотность энергии своих 2170 литий-ионных элементов. Это привело к увеличению дальности полета как для Model 3, так и для Model Y. Однако через четыре года ожидается, что этот прирост будет на 50 процентов выше.
Как сообщает Reuters, Маск намекнул на 50-процентное улучшение плотности энергии в своем твите в понедельник.Он отвечал на твит Сэма Коруса, аналитика ARK Investment Management LLC, который спросил, почему Маск был взволнован электрическим реактивным двигателем, хотя электрический полет требует удельной плотности энергии 400 Вт · ч / кг. Маск ответил, заявив, что «400 Втч / кг с многоцикловым сроком службы, произведенных в больших количествах (не только в лаборатории), не за горами. Вероятно, от 3 до 4 лет».
Твитнуть
Если он прав, то мы увидим, что в 2024 году появятся аккумуляторы на 400 Втч, что откроет потенциал для электрических реактивных двигателей, но также значительно улучшит дальность действия электромобилей Tesla.Прямо сейчас Teslas использует батареи на 260 Втч и имеет запас хода от 330 до 400 миль. К 2024 году это улучшение плотности предполагает, что у них будет запас хода в 500-600 миль, и это без учета дальнейшей оптимизации работы электромобилей или какого-либо снижения веса.
Рекомендовано нашими редакторами
Tesla собирается провести День батареи 22 сентября, и тогда мы должны услышать больше о том, как компания и ее партнеры по батареям, включая Panasonic и Contemporary Amperex Technology Ltd (CATL), намерены улучшить производительность батареи в течение следующих нескольких дней. годы.Еще в июне CATL заявила, что у нее есть аккумулятор для электромобиля, рассчитанный на пробег более миллиона миль, «готовый к производству». Panasonic также надеется улучшить свою батарею 2170 в течение следующих пяти лет и увеличить плотность еще на 20 процентов.
Получите наши лучшие истории!
Подпишитесь на Что нового сейчас , чтобы каждое утро получать наши главные новости на ваш почтовый ящик.
Этот информационный бюллетень может содержать рекламу, предложения или партнерские ссылки. Подписка на информационный бюллетень означает ваше согласие с нашими Условиями использования и Политикой конфиденциальности.Вы можете отказаться от подписки на информационные бюллетени в любое время.
Замечательная плотность новой литиевой батареи обещает огромный запас хода для электромобилей
Для того, чтобы электрические самолеты действительно взлетели, а электромобили могли путешествовать на гораздо большие расстояния между зарядками, нам понадобятся батареи, которые содержат гораздо больше энергии, но при этом не становятся чрезмерно тяжелыми. Группа специалистов в Германии продемонстрировала новую литий-металлическую батарею с плотностью, значительно превышающей значительный эталонный показатель 500 Втч / кг, и способностью сохранять свою производительность в течение сотен циклов.
Сегодняшние литий-ионные батареи прекрасно справляются с задачей поддержания работоспособности современного мира, от электромобилей до смартфонов и портативных компьютеров, но ученые видят большой потенциал, который можно раскрыть с помощью изменений в их архитектуре. Одна из наиболее многообещающих возможностей — это замена графита, используемого в одном из электродов батареи, на чистый металлический литий, материал, который может удерживать в 10 раз больше энергии.
По этой причине некоторые исследователи аккумуляторов провозглашают металлический литий «материалом мечты» и вполне может помочь нам преодолеть ключевое узкое место в хранении энергии, но до сих пор технологии преследовали проблемы со стабильностью.Во многом это связано с побочными реакциями между раствором электролита, который несет ионы лития, и двумя электродами батареи, катодом и анодом.
Среди множества исследовательских групп, работающих над решением этой проблемы, есть команда из Технологического института Карлсруэ и Института Гельмгольца в Ульме (HIU), которые разработали проект, который в значительной степени позволяет обойти эту проблему. Исследователи начали с того, что описывается как слоистый катод с низким содержанием кобальта и никеля (NCM88) и коммерчески доступный органический электролит под названием LP30.В то время как катод достиг высокой плотности энергии, вскоре возникла нестабильность, и емкость аккумулятора уменьшилась по мере того, как батарея была перезагружена.
«В электролите LP30 частицы трескаются на катоде, — объясняет профессор Стефано Пассерини, директор HIU. — Внутри этих трещин электролит реагирует и повреждает структуру. Кроме того, на аноде образуется толстый покрытый мхом слой, содержащий литий ».
Итак, команда заменила электролит LP30 на альтернативный, который значительно повысил производительность.Описанный как нелетучий, трудновоспламеняемый, двуханионный ионный жидкий электролит (ILE), этот ингредиент в значительной степени предотвращает структурные дефекты на катоде и спасает батарею от фатальных электрохимических реакций.
«С помощью ILE структурные модификации катода с высоким содержанием никеля могут быть значительно уменьшены», — говорит д-р Гук-Тэ Ким.
И результаты по праву можно охарактеризовать как «замечательные». Литий-металлический аккумулятор с такой архитектурой имел плотность энергии 560 Втч / кг.Для контекста существуют исследовательские консорциумы, посвященные преодолению порогового значения плотности 500 Втч / кг для обеспечения электропитания электромобилей следующего поколения, в то время как лучшие в своем классе литий-ионные батареи сегодня имеют плотность энергии от 250 до 300 Втч / кг. .
Ранее в этом году мы сообщали о рекордной литий-металлической батарее с плотностью энергии 350 Втч / кг, которая сохранила 76 процентов своей емкости в течение 600 циклов. Что касается долговечности, новая конструкция литий-металлической батареи также показала себя замечательно, начиная с начальной емкости 214 мАч / г в катодном материале и сохраняя 88 процентов от этой емкости в течение 1000 циклов.
На диаграмме показаны характеристики недавно разработанной литий-металлической батареи по сравнению с более традиционной конструкциейFanglin Wu и д-р Маттиас Кюнцель, KIT / HIU
Другая область, в которой новая литий-металлическая батарея оказалась очень эффективной, заключалась в ее кулоновской эффективности, которая связана с тем, насколько эффективно ионы лития переносятся между анодом и катодом. Зарядка 100 ионов лития с последующим возвратом 100 ионов лития после разрядки обеспечит 100-процентный кулоновский КПД, и, по словам Йи Цуй, профессора материаловедения, инженерии и фотоники в Национальной ускорительной лаборатории SLAC, коммерческим батареям требуется КПД не более не менее 99.9 процентов, чтобы быть жизнеспособными. Создатели этой новой литий-металлической батареи сообщают, что средняя кулоновская эффективность составляет 99,94 процента.
Предстоит проделать большую работу, чтобы воплотить эти многообещающие результаты на лабораторных элементах в реальный мир, но стабильная батарея с такой высокой плотностью энергии может изменить правила игры, когда дело доходит до электрического транспорта. Например, электрические самолеты сильно ограничены плотностью энергии современных батарей и поэтому могут преодолевать относительно короткие расстояния.Ограниченный диапазон электромобилей можно решить в некоторой степени за счет расширения инфраструктуры зарядки, но тип высокого отношения энергии к весу, наблюдаемый в этой батарее, может позволить им преодолевать огромные расстояния и многое сделать для подавления так называемого беспокойства по поводу дальности полета среди потенциальные покупатели.
Исследование опубликовано в журнале Joule.
Источник: Технологический институт Карлсруэ
Tesla Musk намекает на увеличение емкости аккумуляторов перед отраслевым событием
SEOUL (Reuters) — Tesla Inc TSLA.Генеральный директор O Илон Маск предположил, что американский производитель электромобилей сможет массово производить батареи с удельной энергоемкостью на 50% в течение трех-четырех лет, что может даже позволить производить электрические самолеты.
ФОТО ФАЙЛА: Генеральный директор Tesla Inc Илон Маск выступает на церемонии открытия китайской программы Tesla Model Y в Шанхае, Китай, 7 января 2020 года. REUTERS / Aly Song
Его комментарии появились в связи с растущими слухами об объявлениях на ожидаемой выставке Tesla Мероприятие «День батареи», на котором, как ожидается, будет показано, как улучшилась производительность батареи.
“400 Вт · ч / кг * с * большим сроком службы, произведено в больших количествах (а не только в лаборатории), недалеко. Вероятно, 3–4 года », — написал Маск в понедельник в Твиттере в ответ на ветку в Твиттере Сэма Коруса, аналитика ARK Investment Management LLC, о том, почему Маск все время намекает на электрический самолет Tesla.
Исследователи заявили, что удельная энергия аккумуляторов Panasonic 6752.T «2170», используемых в Tesla Model 3, составляет около 260 Втч / кг, что означает скачок на 50% от текущей плотности энергии, что является ключом к достижению большего запаса хода.
Маск сказал в прошлом году, что для того, чтобы электрический полет работал, удельная энергия аккумуляторов должна повыситься до более чем 400 Втч / кг, порог, который может быть достигнут через пять лет.
Производитель электромобилей также показал изображение, на котором несколько точек сгруппированы в линейные образования, что вызвало спекуляции среди СМИ и фанатов о том, что будет показано на мероприятии. (здесь)
Южнокорейский эксперт по аккумуляторным батареям Пак Чул Ван сказал, что изображение может намекать на «кремниевый нанопроволочный анод», революционную технологию, которая потенциально может резко увеличить как удельную энергию батареи, так и срок ее службы.
Компания Panasonic Corp 6752.T ранее сообщила агентству Рейтер, что планирует повысить удельную мощность оригинальных аккумуляторных батарей «2170», которые она поставляет Tesla, на 20% за пять лет.
Tesla также работает с китайской Contemporary Amperex Technology Ltd (CATL) 300750.SZ, чтобы представить новую недорогую батарею с длительным сроком службы для своего седана Model 3 в Китае в конце этого или в начале следующего года с батареями, предназначенными для Reuters сообщило в мае.
Tesla заявила, что ее День батареи состоится в тот же день, что и годовое собрание акционеров 2020 года.22.
«Очень ограниченное количество акционеров» сможет присутствовать на обоих мероприятиях из-за ограничений, связанных с пандемией, сказал Тесла, и будет проведена лотерея для выбора участников.
Репортаж Хёнджу Джина и Макико Ямазаки; Редакция Жаклин Вонг и Дэвида Эванса
NanoGraf достиг вехи по плотности энергии для своего
ЧИКАГО, 10 июня 2021 г. (ГЛОБАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ) — Чтобы помочь нам лучше понять наше электрическое будущее, NanoGraf , компания по производству передовых материалов для аккумуляторов, объявила сегодня о том, что она предоставила цилиндрический литий-ионный элемент 18650 с самой высокой плотностью энергии в мире. — тот, который обеспечивает на 28 процентов более длительное время работы, чем традиционные химические элементы.
При поддержке финансирования Министерства обороны США и других группа ученых, технологов и инженеров NanoGraf представила сегодня элемент на основе кремниевого анода мощностью 800 ватт-час на литр (Втч / л), который обеспечивает убедительные преимущества для практически любое применение — от бытовой электроники до аккумуляторов электромобилей и аккумуляторов для оборудования, которое солдаты используют во время боевых действий.
«Это прорыв для индустрии аккумуляторов», — сказал президент NanoGraf, д-р.Курт (Чип) Брайтенкамп. «Плотность энергии вышла на плато, увеличившись всего на восемь процентов или около того за последнее десятилетие. Мы только что достигли 10-процентного прироста менее чем за год. Это более чем десятилетие инноваций в одной технологии ».
Одна из самых больших возможностей для более энергоемких аккумуляторов связана с электромобилями, где «беспокойство о запасе хода» является основным препятствием для массового внедрения. Новая технология ячеек NanoGraf может незамедлительно дать толчок развитию электромобилей, таких как Tesla Model S, которая прослужит на одной зарядке примерно на 28 процентов дольше по сравнению с аналогичными транспортными средствами на дорогах сегодня.
Помимо коммерческих приложений, аккумулятор с поддержкой NanoGraf также значительно улучшает характеристики военной электроники и оборудования, переносимых солдатами. Патрульные американские солдаты несут до двадцати фунтов литий-ионных батарей, что часто является второй по весу категорией снаряжения после бронежилетов. Батареи NanoGraf сокращают время работы снаряжения американских солдат и могут снизить вес их аккумуляторных батарей более чем на 15 процентов.
Это объявление последовало за периодом быстрого роста компании.В прошлом году министерство обороны США предоставило NanoGraf грант в размере 1,65 миллиона долларов на разработку долговечных литий-ионных батарей для питания военной техники США. В 2019 году Совет по автомобильным исследованиям США, консорциум Ford, General Motors и US FCA, который производит автомобили Chrysler, Jeep, Dodge, Ram и FIAT, предоставил компании $ 7,5 млн на исследования и разработки аккумуляторных батарей для электромобилей. .
Для получения дополнительной информации о NanoGraf, материалах и технологиях кремниевых анодных батарей посетите сайт www.nanograf.com .
О NanoGraf
NanoGraf — это производитель передовых материалов для аккумуляторов, чья запатентованная технология кремниевого анода позволяет использовать литий-ионные аккумуляторы с более длительным сроком службы, повышенным энергопотреблением и повышенной мощностью. NanoGraf работает с более чем 50 компаниями, в том числе с некоторыми из ведущих мировых брендов бытовой электроники, бытовой техники и электроинструментов, а также с более чем 12 стратегическими партнерами в области электромобильности (от стартапов до компаний из списка Fortune 100).NanoGraf является дочерним предприятием Северо-Западного университета и Аргоннской национальной лаборатории. Для получения дополнительной информации посетите www.nanograf.com .
Контактное лицо для СМИ
Джиллиан Смит
[email protected]
Фотография, сопровождающая это объявление, доступна по адресу https://www.globenewswire.com/NewsRoom/AttachmentNg/646df4ac-916f-4f99-b2a1-14eda8ab
Три аккумуляторных технологии, которые могут обеспечить будущее | Saft аккумуляторы
Миру нужно больше энергии, желательно в чистой и возобновляемой форме.Наши стратегии по хранению энергии в настоящее время формируются литий-ионными батареями — передовыми технологиями, — но что мы можем ожидать в ближайшие годы?
Начнем с основ аккумуляторной батареи. Батарея представляет собой блок из одной или нескольких ячеек, каждая из которых имеет положительный электрод (катод), отрицательный электрод (анод), сепаратор и электролит. Использование различных химикатов и материалов для них влияет на свойства батареи — сколько энергии она может хранить и выводить, сколько энергии она может обеспечить или сколько раз она может быть разряжена и перезаряжена (также называемая циклической емкостью).
Производители аккумуляторов постоянно экспериментируют, чтобы найти более дешевые, плотные, легкие и мощные химические продукты. Мы поговорили с директором Saft по исследованиям Патриком Бернардом, который рассказал о трех новых аккумуляторных технологиях с потенциалом преобразования.
ЛИТИЙ-ИОН НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
ЧТО ЭТО?В литий-ионных (Li-ion) батареях накопление и выделение энергии обеспечивается движением ионов лития от положительного к отрицательному электроду назад и вперед через электролит.В этой технологии положительный электрод действует как исходный источник лития, а отрицательный электрод — как хозяин для лития. Несколько химических элементов объединены под названием литий-ионные батареи в результате десятилетий выбора и оптимизации, близких к совершенству положительных и отрицательных активных материалов. Литированные оксиды металлов или фосфаты являются наиболее распространенным материалом, используемым в качестве настоящих положительных материалов. В качестве отрицательных материалов используются графит, а также оксиды графита / кремния или литированного титана.
Ожидается, что в ближайшие годы литий-ионная технология с учетом реальных материалов и конструкции элементов достигнет предела энергии. Тем не менее, недавние открытия новых семейств разрушающих активных материалов должны раскрыть существующие ограничения. Эти инновационные соединения могут хранить больше лития в положительных и отрицательных электродах и впервые позволят объединить энергию и мощность. Кроме того, с этими новыми соединениями также учитываются дефицит и критичность сырья.
В ЧЕМ ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА?Сегодня среди всех современных технологий хранения литий-ионные аккумуляторы обеспечивают самый высокий уровень плотности энергии. Такие характеристики, как быстрая зарядка или диапазон рабочих температур (от -50 ° C до 125 ° C), можно точно настроить за счет большого выбора конструкции и химического состава элементов. Кроме того, литий-ионные аккумуляторы обладают дополнительными преимуществами, такими как очень низкий саморазряд и очень долгий срок службы, а также способность к циклическим нагрузкам, как правило, тысячи циклов зарядки / разрядки.
КОГДА ЭТО МОЖНО ОЖИДАТЬ?Ожидается, что новое поколение передовых литий-ионных аккумуляторов будет развернуто раньше первого поколения твердотельных аккумуляторов. Они идеально подходят для использования в таких приложениях, как системы хранения энергии для возобновляемых источников энергии и транспорта (морской, железнодорожный, авиационный и внедорожный транспорт), где высокая энергия, высокая мощность и безопасность являются обязательными.
ЛИТИЙ-СЕРНЫЙ
ЧТО ЭТО?В литий-ионных аккумуляторах ионы лития хранятся в активных материалах, действующих как стабильные структуры хозяина во время заряда и разряда.В литий-серных (Li-S) батареях нет никаких структур-хозяев. Во время разряда литиевый анод расходуется и сера превращается в различные химические соединения; во время зарядки происходит обратный процесс.
В ЧЕМ ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА? В аккумулятореLi-S используются очень легкие активные материалы: сера в положительном электроде и металлический литий в качестве отрицательного электрода. Вот почему его теоретическая плотность энергии чрезвычайно высока: в четыре раза больше, чем у литий-ионных аккумуляторов.Это делает его подходящим для авиационной и космической промышленности.
Saft выбрала и отдает предпочтение наиболее перспективной технологии Li-S на основе твердотельного электролита. Этот технический путь обеспечивает очень высокую плотность энергии, длительный срок службы и преодолевает основные недостатки Li-S на жидкой основе (ограниченный срок службы, высокий саморазряд и т. Д.).
Кроме того, эта технология дополняет твердотельные литий-ионные аккумуляторы благодаря своей превосходной гравиметрической плотности энергии (+ 30% в Втч / кг).
КОГДА ЭТО МОЖНО ОЖИДАТЬ?Основные технологические барьеры уже преодолены, и уровень зрелости очень быстро приближается к созданию полномасштабных прототипов.
Ожидается, что для приложений, требующих длительного времени автономной работы, эта технология выйдет на рынок сразу после твердотельных литий-ионных аккумуляторов.
ТВЕРДОГО СОСТОЯНИЯ
ЧТО ЭТО?Твердотельные батареи представляют собой смену парадигмы с точки зрения технологий. В современных литий-ионных батареях ионы перемещаются от одного электрода к другому через жидкий электролит (также называемый ионной проводимостью). В полностью твердотельных батареях жидкий электролит заменен твердым соединением, которое, тем не менее, позволяет ионам лития перемещаться внутри него.Эта концепция далеко не нова, но за последние 10 лет — благодаря интенсивным исследованиям во всем мире — были обнаружены новые семейства твердых электролитов с очень высокой ионной проводимостью, аналогичные жидкому электролиту, что позволило преодолеть этот конкретный технологический барьер.
Сегодня усилия Saft R&D сосредоточены на 2 основных типах материалов: полимеры и неорганические соединения, стремясь к синергии физико-химических свойств, таких как технологичность, стабильность, проводимость…
В ЧЕМ ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА?Первое огромное преимущество — заметное повышение безопасности на уровне элементов и батарей: твердые электролиты негорючие при нагревании, в отличие от их жидких аналогов.Во-вторых, он позволяет использовать инновационные высоковольтные материалы с большой емкостью, что позволяет создавать более плотные и легкие батареи с более длительным сроком хранения за счет снижения саморазряда. Более того, на системном уровне это принесет дополнительные преимущества, такие как упрощенная механика, а также управление температурой и безопасностью.
Поскольку батареи могут иметь высокое отношение мощности к весу, они могут быть идеальными для использования в электромобилях.
КОГДА ЭТО МОЖНО ОЖИДАТЬ?По мере продолжения технического прогресса на рынке, вероятно, появятся несколько типов твердотельных батарей.Первыми будут твердотельные батареи с анодами на основе графита, обеспечивающие улучшенные энергетические характеристики и безопасность. Со временем, более легкие технологии твердотельных батарей с использованием металлического литиевого анода должны стать коммерчески доступными.
Вечно через пять лет? Нет, батарейки под носом поправляются
Увеличить / В каком году снова появится Mr. Fusion, чтобы составить конкуренцию Tesla и др.?Универсальные картинки
Трудно писать об исследованиях аккумуляторов в отношении этих деталей, не услышав эха определенных комментариев еще до того, как они будут опубликованы: Его никогда не увидят на рынке.До холодного синтеза навсегда останется 20 лет, а до новой технологии батарей навсегда останется пять лет.
Этот скептицизм понятен, когда новый дизайн батареи обещает революцию, но он рискует упустить тот факт, что батареи стали лучше . Литий-ионные батареи уже давно воцарились — это правда. Но «литий-ионные» — это батареи категории , которые включают в себя широкий спектр технологий, как с точки зрения аккумуляторов, используемых сегодня, так и тех, которые мы использовали ранее.Многое можно сделать — и уже сделано из — чтобы сделать литий-ионный аккумулятор лучшего качества. Фактически, прирост количества энергии, которое они могут хранить, составляет порядка пяти процентов в год. Это означает, что емкость ваших нынешних аккумуляторов более чем в 1,5 раза выше, чем они были бы десять лет назад.
Литий-ионные батареи эволюционировали, заметили вы это или нет. Вот как.
Почему литий-ионный рев?
Полезно начать с определения того, что делает аккумулятор «литий-ионным».«Звезды шоу, очевидно, — это атомы лития, которые легко отдают электрон, образуя ионы. Каждая батарея имеет катод и анод, а между ними находится сепаратор и электролит. На катодной стороне литий находится в составе оксида металла, где он будет оставаться до тех пор, пока каждый атом удерживает этот электрон. После отделения от электрона ионы лития будут перемещаться через сепаратор и собираться на аноде. Освободившиеся электроны не могут пересечь разделитель, поэтому вместо этого они проходят через цепь, подключенную к двум электродам батареи.
Во время зарядки ионы и электроны лития накапливаются в аноде. Во время разряда электроны проходят через цепь, и ионы лития снова проходят через сепаратор, воссоединяясь по мере того, как литий осаждается обратно в структуру материала катода.
Увеличьте / узрите: литий-ионный аккумулятор.Настоящая батарея состоит из трех слоев материалов: катодного материала, нанесенного на металлическую фольгу, разделительного слоя и анодного материала, нанесенного на другую металлическую фольгу. Сложите их вместе, и у вас будет карманный или призматический аккумулятор, который вы можете найти в своем телефоне или Chevy Bolt.Сверните слои в катушку, и у вас будет цилиндрическая батарея, как в электроинструментах или Tesla.
РекламаВы не можете избавиться от лития и по-прежнему называть его литий-ионным аккумулятором, но все остальное — честная игра. Для изготовления катода используется много разных материалов, и вы можете заменить сепаратор или попробовать другой химический состав электролита. Есть даже варианты анодного материала, хотя один из них уже давно доминирует.
Ранние попытки создания литий-ионных аккумуляторов пытались использовать в качестве анода твердый металлический литий, но это приводило к серьезным проблемам со стабильностью. (Проблемы, над которыми до сих пор работают.) Прорывом стало использование графита в качестве анода. Графит занимает ценное пространство, не обеспечивая при этом дополнительной энергоемкости, но его пластинчатая структура обеспечивает безопасное размещение ионов лития, значительно увеличивая срок службы и безопасность. Благодаря этому в 1991 году появились первые литий-ионные аккумуляторы Sony.
Даже первые литий-ионные батареи имели большую плотность энергии, чем никель-металлогидридные батареи, удерживая больший заряд в меньшем пространстве при меньшем весе. Они также работают с более высоким напряжением ячеек, что может быть полезно. Конечно, это еще не все солнце и единороги. Литий-ионные батареи более дорогие, а органический растворитель, используемый для электролита, легко воспламеняется, что создает опасность возгорания, с которой необходимо бороться.
Никель-металлогидридные батареипродолжают использоваться в перезаряжаемых батареях AA и AAA, а также в гибридных транспортных средствах, которые не нуждаются в таком большом накоплении энергии.Но литий-ионный аккумулятор доминирует там, где пространство и вес имеют большое значение, в таких местах, как ноутбук или электромобиль.
Особый набор навыков
Батареи обладают более чем одной или двумя важными характеристиками, поэтому они часто представлены в виде паутины (например, приведенной ниже). «Есть плотность энергии, есть удельная мощность, есть стоимость, есть срок службы, есть календарный срок, есть безопасность», — сказал Ars Венкат Сринивасан из Аргонской национальной лаборатории.«Что обычно происходит в батареях, это компромисс между этими разными вещами». Даже просто придерживаясь литий-ионных аккумуляторов, существуют конфигурации и конструкции, которые могут подчеркнуть некоторые из этих характеристик за счет чего-то еще. Например, можно немного повысить плотность энергии, но, возможно, это будет связано с более высокими затратами или сокращением срока службы.
Реклама Увеличить / Единый общий набор характеристик аккумулятора.Это может быть одной из причин разочарования или скептицизма в отношении новостей об исследованиях аккумуляторов. Исследование может определить способ значительно улучшить одну характеристику, сделав захватывающий вывод о прибылях и убытках. Но дизайн может быть непрактично плохим по-другому. Хотя исследователи аккумуляторов учатся на том, что работает, а что нет, это означает, что многие лабораторные аккумуляторы, о которых вы можете прочитать, никогда не появятся на рынке.
Однако это также означает, что существует множество ручек, которые можно использовать для настройки конкретной конструкции батареи.Даже такие, казалось бы, незначительные вещи, как точная толщина анодного или катодного слоя, который осаждается на металлической фольге, могут повлиять на поведение. Например, чем толще катод по сравнению с его подложкой из фольги, тем выше удельная энергия батареи, поскольку фольга занимает меньшую часть общего объема. Но более толстый слой материала также означает более длительный путь для ионов и электронов лития. Это выделяет больше тепла во время работы от батареи и сокращает срок службы. С другой стороны, держите катод тоньше, и он сможет выдерживать более высокие скорости заряда и разряда, поскольку более короткий путь легче.
В небольших устройствах, где пространство ограничено, предпочтительны более дорогие конструкции с максимальной плотностью энергии. Электромобили отличаются, поскольку стоимость аккумулятора составляет значительную часть общей цены — добавление 20-процентной надбавки к аккумулятору может легко вывести автомобиль за пределы вашего бюджета. Жизненный цикл тоже должен быть намного больше. Уменьшение времени автономной работы телефона через два года в наши дни обычно считается нормой. Значительно уменьшенное время автономной работы в автомобиле через два года стало бы нарушением сделки.
Поскольку электромобили в настоящее время находятся на грани доступности и (по крайней мере, для некоторых) приемлемого запаса хода и времени зарядки, небольшие улучшения в батареях здесь гораздо более заметны.
Задняя страница
Лопнул ли пузырек батареи?
Фреда Шлахтера Фото Роя Калшмидта / Berkeley LabПодключаемый гибрид Ford Energi 2013 года на фоне моста Золотые Ворота.
Три года назад на симпозиуме по литий-воздушным батареям в IBM Almaden был большой оптимизм.Симпозиум «Масштабируемое хранилище энергии: помимо литий-ионных» содержал рабочее сообщение: «Нет никаких фундаментальных научных препятствий для создания батарей с в десять раз более энергоемким — для данного веса — лучших современных батарей».Оптимизм практически исчез в этом году на пятой конференции из серии масштабируемых накопителей энергии в Беркли, Калифорния. Объявление о симпозиуме гласит: «Хотя появляются новые электромобили с усовершенствованными литий-ионными батареями, необходимы дальнейшие прорывы в области масштабируемого хранения энергии, помимо современных литий-ионных батарей, прежде чем можно будет в полной мере использовать преимущества электрификации транспортных средств. осуществленный.Настроение было осторожным, так как ясно, что литий-ионные батареи созревают медленно, и что их ограниченная плотность энергии и высокая стоимость не позволят производить полностью электрические автомобили для замены основного американского семейного автомобиля в обозримом будущем. «Будущее туманно», — резюмировал конференцию Венкат Сринивасан, возглавляющий программу исследования аккумуляторов в лаборатории Беркли.
Электромобили имеют долгую историю. Они были популярны на заре автомобильной эры: 28 процентов автомобилей, произведенных в Соединенных Штатах в 1900 году, работали на электричестве.Однако ранняя популярность электромобилей пошла на убыль, когда Генри Форд в 1908 году представил серийные автомобили с двигателями внутреннего сгорания. и по объему — примерно в 500 раз больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов — и они были многочисленными, недорогими и, казалось бы, неограниченными в поставках. К 1920-м годам электромобили перестали быть коммерчески выгодными и исчезли со сцены. Они не появлялись снова до конца 20-го века, когда бензин стал дорогим, запасы больше не казались безграничными, а обеспокоенность по поводу возможного воздействия сжигания ископаемого топлива на глобальный климат достигла общественной осведомленности.
Электромобили возвращаются с появлением химических батарей, которые более эффективны, чем старые свинцово-кислотные батареи. Новое поколение электромобилей представлено гибридными электромобилями (HEV), гибридными автомобилями с подключаемым модулем (PHEV) и полностью электрическими или аккумуляторными электромобилями (BEV). Большинство электромобилей последнего поколения питаются от литий-ионных аккумуляторов с использованием технологий, впервые разработанных для портативных компьютеров и мобильных телефонов.
Использование в автомобилях электричества, а не бензина дает двойное преимущество: в конечном итоге мы избавляемся от зависимости от импортных ископаемых видов топлива и эксплуатации автомобилей с использованием возобновляемых источников энергии.Устранение зависимости от нефти, импортируемой из часто недружественных стран, значительно улучшит нашу энергетическую безопасность, а использование энергии для автомобилей из зеленой сети с использованием солнечной и ветровой энергии значительно снизит количество CO 2 , выбрасываемого в атмосферу.
Основным препятствием на пути замены основного американского семейного автомобиля электромобилем является производительность аккумуляторной батареи. Наиболее важной проблемой является плотность накопления энергии как по весу, так и по объему. Современная технология требует, чтобы электромобиль имел большую и тяжелую батарею, обеспечивающую меньший запас хода, чем автомобиль, работающий на бензине.
Батареи дороги, поэтому электромобили обычно намного дороже, чем автомобили аналогичного размера, работающие на бензине. Существует разумный предел затрат, когда стоимость электромобиля и электроэнергии, потребляемой в течение срока службы автомобиля, значительно превышает стоимость автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, включая бензин, в течение всего срока службы автомобиля.
Безопасность — это вопрос, который много обсуждается в прессе. Хотя в Америке ежегодно происходит более 200 000 пожаров в автомобилях, работающих на бензине, существует широко распространенный страх перед электричеством.Аккумуляторы в автомобилях, работающих от электричества, наверняка сгорят при некоторых сценариях аварии; риск возгорания, вероятно, будет таким же, как у автомобилей с бензиновым двигателем.
Энергия, запасенная в топливе, значительна: бензин — рекордсмен — 47,5 МДж / кг и 34,6 МДж / литр; бензин в полностью заправленном автомобиле имеет такое же энергосодержание, как тысяча динамитных шашек. Литий-ионный аккумулятор имеет около 0,3 МДж / кг и около 0,4 МДж / литр (Chevy VOLT). Таким образом, бензин имеет примерно в 100 раз большую плотность энергии, чем литий-ионный аккумулятор.Эта разница в плотности энергии частично компенсируется очень высокой эффективностью электродвигателя при преобразовании энергии, накопленной в батарее, для движения автомобиля: обычно он эффективен на 60-80 процентов. Эффективность двигателя внутреннего сгорания по преобразованию энергии, запасенной в бензине, для движения автомобиля обычно составляет 15 процентов (EPA 2012). При соотношении около 5 аккумулятор с плотностью хранения энергии 1/5 от плотности бензина будет иметь такой же запас хода, что и автомобиль с бензиновым двигателем.В настоящее время мы даже не приблизились к этому.
Электроэнергия для автомобиля значительно эффективнее, чем для бензинового двигателя с точки зрения потребления первичной энергии. В то время как эффективность использования энергии электромобилем очень высока, большинство электростанций, производящих электроэнергию, эффективно преобразовывают первичную энергию в электроэнергию, поставляемую потребителю, лишь на 30 процентов. Превращение нефти в бензин очень эффективно. В результате электричество имеет коэффициент 1.6 улучшение использования первичной энергии по сравнению с бензином, и это важный момент в его пользу.
В отчете APS по энергоэффективности за 2008 год анализировались статистические данные о том, сколько миль проезжают американцы в день. Вывод этого исследования заключался в том, что полный парк PHEV с запасом хода на электротяге в 40 миль (60 км) может снизить потребление бензина более чем на 60 процентов. Таким образом, Америке может не понадобиться полный парк BEV для достижения очень значительного сокращения использования бензина.
Неоспоримый вопрос заключается в том, могут ли электромобили обеспечить удобство, стоимость и запас хода, необходимые для замены их бензиновых аналогов в качестве основного стандартного американского семейного автомобиля.И это почти полностью зависит от состояния разработки аккумуляторов, вкупе с проблемами экологизации энергосистемы и обеспечения широкой инфраструктуры для подзарядки электромобилей.
Сегодняшний ответ неоднозначен:
- HEV уже популярны, хотя сегодня они представляют лишь небольшую часть автомобилей на дорогах. Нынешнее поколение аккумуляторов подходит для HEV, и запас хода не является проблемой, поскольку 100 процентов энергии, необходимой для питания автомобиля, вырабатывается бензином.Стоимость покупки выше, чем у обычного автомобиля; Преимущество заключается в улучшении экономии топлива на 40 или более процентов (EPA 2012).
- PHEV теперь поступают на рынок (рис. 1). Электрический диапазон ограничен, а батареи, имеющиеся в наличии в настоящее время, лишь частично подходят. Общий запас хода не является проблемой, поскольку бензин хранится на борту в качестве «расширителя диапазона».
- BEV, поступающие на рынок, дороги, а их ассортимент слишком мал для многих американских водителей, по крайней мере, в качестве основного семейного автомобиля.Батареи с гораздо более высокой плотностью накопления энергии и более низкой стоимостью необходимы для того, чтобы BEV стали популярными за пределами ограниченного рынка высококлассных городских жителей в качестве второго автомобиля, который будет использоваться для местного транспорта, где возможна домашняя подзарядка и где время зарядки ограничено. проблема.
Требования к батареям для HEV, PHEV и BEV различны. Батарея для HEV не должна хранить много энергии, но должна иметь возможность быстро накапливать энергию от рекуперативного торможения. Поскольку он работает в ограниченном диапазоне заряда / разряда, его срок службы может быть очень долгим.Аккумулятор PHEV должен иметь гораздо большую емкость хранения энергии для достижения разумного электрического диапазона и будет работать со значительно большим диапазоном заряда / разряда, что ограничивает срок службы аккумулятора. Аккумулятор для BEV должен обеспечивать всю энергию для питания автомобиля на всем его диапазоне — скажем, 150–300 км — и должен использовать большую часть своего диапазона заряда / разряда. Эти требования означают, что аккумулятор для BEV будет большим, тяжелым, дорогим и с ограниченным сроком службы. Замена аккумулятора на BEV может повлечь за собой расходы, превышающие десять тысяч долларов, которые, разделенные на пробег, вероятно, значительно превысят стоимость электроэнергии для питания автомобиля.
Симпозиум в Беркли 2012 был посвящен двум альтернативным химическим соединениям: литий / кислород (литий / воздух) и литий / сера. Оба теоретически предлагают гораздо более высокую плотность энергии, чем это возможно даже при теоретическом пределе развития литий-ионных аккумуляторов. Однако технические трудности в создании практичной батареи с хорошей способностью к перезарядке с использованием любого из этих химических компонентов являются значительными.
Существуют серьезные исследовательские проблемы, касающиеся всех аспектов батареи: катода, анода и электролита, а также поверхностей раздела материалов и возможных производственных проблем.Литий-воздушная (Li / O 2 ) батарея требует охлажденного сжатого воздуха без водяного пара или CO 2 , что значительно усложняет систему литиево-воздушной батареи. Литий-воздушная батарея будет больше и тяжелее, чем литий-ионная, что делает маловероятной перспективу использования в автомобилях в ближайшем будущем. Однако ведущая группа разработчиков аккумуляторов в IBM написала в 2010 году статью о литий-воздушных батареях; «Автомобильные силовые батареи только начинают переход от никель-металлогидридных к литий-ионным батареям после почти 35 лет исследований и разработок последних.Переход на воздушно-литиевые батареи (в случае успеха) следует рассматривать с точки зрения аналогичного цикла разработки ». Возможно, нам нужно набраться терпения.
Для разработки и улучшения характеристик батарей используются многие подходы, включая исследования с использованием нанотрубок, нанопроволок, наносфер и других наноматериалов. Однако ни один из исследователей не сообщил о прогрессе до такой степени, что можно было бы представить практическую батарею, использующую Li / air или Li / S.
Томас Греслер, менеджер группы разработки элементов в лаборатории электрохимических исследований энергии General Motors, был пессимистичен в отношении перспектив нового химического состава аккумуляторов: «Мы не инвестируем в технологию литий-воздушных и литий-серных аккумуляторов, потому что мы не думаем от с точки зрения автомобилестроения, в обозримом будущем это принесет существенные выгоды.”
Существенной инфраструктурной проблемой является сеть, которую необходимо будет построить для подзарядки батареи BEV. В США более 120 000 автозаправочных станций. Поскольку диапазон современного BEV составляет менее трети диапазона бензинового автомобиля, потребуется очень большое количество станций подзарядки в дополнение к домашней зарядке, что может быть осуществимо только для тех, кто живет в частные дома или многоквартирные дома с выделенной парковкой.
Зарядка электромобиля занимает часы, и даже быстрая зарядка займет больше времени, чем большинство людей готовы ждать. А зарядка должна производиться ночью, когда выработка электроэнергии и мощность сети наиболее доступны.
Исследования аккумуляторов финансируются на скромном уровне, поскольку среди общественности и политиков существует ложное представление о том, что характеристики аккумуляторов достаточны для широкого признания электромобилей на аккумуляторах. Национальное внимание уделяется возобновляемым источникам энергии.Соединенные Штаты не станут независимыми от иностранной нефти и сжигания ископаемого топлива до тех пор, пока не будут разработаны новые аккумуляторные технологии. Это потребует согласованных национальных усилий в области науки и технологий, что потребует значительных затрат.
Фред Шлахтер недавно вышел на пенсию с должности физика в Advanced Light Source Национальной лаборатории Лоуренса Беркли. Он является соавтором отчета APS за 2008 год «Энергетическое будущее: думайте об эффективности», для которого он написал главу о транспорте.
«Закон Мура» для батарей?
Нет ли какого-то «закона Мура» для аккумуляторов? Почему прогресс в увеличении емкости батареи настолько медленный по сравнению с увеличением вычислительной мощности компьютера? Существенный ответ заключается в том, что электроны не занимают места в процессоре, поэтому их размер не ограничивает возможности обработки; пределы задаются литографическими ограничениями.Ионы в батарее, однако, занимают место, а потенциалы продиктованы термодинамикой соответствующих химических реакций, поэтому можно значительно улучшить емкость батареи только за счет перехода на другой химический состав.