Плотность аккумулятор: какая должна быть, как проверить, как поднять?

Акумулятор: регулювання щільності, приготування електроліту, усунення сульфатації. Статті компанії «ТОВ «ЕНЕРДЖІ ГМБХ»

 

Сульфатація електродів акумулятора

Сульфатація акумулятора визначається порівнянням ЕРС, підрахованою по щільності, з напругою, виміряним вольтметром без навантаження за формулою:

ЕРС = 0,84 + P

де P — щільність, приведена до 15°C, г/см3.

Поправка до щільності — 0,0007 на кожен градус (приблизно 0,01 на кожні 15°C) від вихідної температури (вихідна: 15°C), тобто, якщо температура АКБ вище 15°C, то ця поправка додається до показань ареометра, якщо нижче — віднімається.
Якщо заміряне напруга буде більше ЕРС, значить електроди сульфатированы. Для усунення сульфатації проводиться кілька циклів розряд-заряд» при малій щільності електроліту (1,11-1,2 г/см3). Заряд проводиться силою струму не більше 5% від номінальної ємності АКБ.
Після цього слід довести щільність до потрібного значення, потім провести контрольний розряд силою струму 10% від ємності.
Розряд закінчують, коли напруга знизиться до 10,2 В.
АКБ вважається справною, якщо час розряду не менше 7,5 годин для батареї із щільністю 1,29 г/см3; 6,5 годин — для 1,27; 5,5 — для 1,25.

Перевірка навантажувальною вилкою
Витримати АКБ під навантаженням протягом 5сек., перевірити напругу — у повністю зарядженої батареї воно повинно бути не менше 10,8 Ст.
За стандартом SAE струм холодної прокрутки визначається на 30-й секунді розряду при температурі 18°C і напрузі на виводах не менше 7,2 Ст.
Струм стартерного розряду за стандартом DIN визначають при тих же умовах, але кінцева напруга на висновках АКБ повинно бути не менше 9В.

Перевірка якості дистильованої води
Налити дистильованої води в банку з поліетиленовою кришкою, через яку пропустити два дротових електрода.
Занурити електроди на глибину близько 10мм з відстанню між ними 15-30мм.
Виміряти опір на електродах: воно повинно бути не менше 30кОм.

Приготування електроліту з сірчаної кислоти щільністю 1,83 г/см3
Густина електроліту, приведена до 15°C, г/см3 На 1 літр дистильованої води додати сірчаної кислоти, л
1,210 0,245
1,230 0,280
1,250 0,310
1,265 0,335
1,270 0,345
1,290 0,385
1,400 0,650
Приготування електроліту з концентрату щільністю 1,40 г/см3
Необхідна щільність при 15°C, г/см3 Об’єм води, л Об’єм електроліту щільністю 1,40 г/см3
1,23 0,467 0,542
1,25 0,418 0,596
1,27 0,364 0,647
1,29 0,313 0,698
1,31 0,256 0,758
Підвищення щільності електроліту в АКБ
Після видалення необхідної кількості електроліту з АКБ (відповідно до табл. ), додати таку ж кількість електроліту щільністю 1,40 г/см3
Необхідна щільність, г/см3 Реальна щільність електроліту, г/см3
1,15 1,16 1,17 1,18 1,19 1,20 1,21 1,22 1,23 1,24 1,25 1,26 1,27 1,28 1,29
1,24 254 220 201 181 158 133 105 74 40            
1,26 290 275 259 241 222 200 176 149 119 84 45        
1,28 342 330 316 301 285 266 246 223 198 169 136 97 53    
1,30 396 385 374 362 348 333 316 242 277 253 226 194 158 115 63
  Об’єм повітря, що видаляється з АКБ електроліту, см3
Зниження щільності електроліту в АКБ
Після видалення необхідної кількості електроліту з АКБ (відповідно до табл. ), додати таку саму кількість дистильованої води
Необхідна щільність, г/см3 Реальна щільність електроліту, г/см3
1,25 1,26 1,27 1,28 1,29 1,30 1,31 1,32 1,33 1,34
1,24 24 47 68 87 105 112 138 153 167 181
1,26     23 44 63 82 99 115 130 145
1,28         21 41 59 77 93 108
1,30             20 38 56 72
  Об’єм повітря, що видаляється з АКБ електроліту, см3

 

Как правильно измерить плотность электролита аккумулятора? 2 способа проверки и 5 полезных советов

Автомобиль с плохим аккумулятором не является надёжным транспортным средством. Опытные водители знают, что такое «севший» аккумулятор, и к каким неприятностям это в итоге приводит. Чтобы не случалось неприятных сюрпризов в дороге, АКБ нужно правильно и вовремя обслуживать — в том числе знать и о том, как самостоятельно проверить плотность аккумулятора.

Содержание статьи

  • Неисправности батареи
  • Необходимость зарядного устройства
  • Доливка жидкости
  • Техника безопасности
  • Вывод

Неисправности батареи

Большинству водителей знаком надрывный вой стартера или щёлканье, а то и вовсе тишина под капотом машины во время запуска двигателя. Этот неприятный момент связан со следующими неисправностями:

  1. Неисправность электропроводки автомобиля. Возможно, где-то пропал контакт, чаще всего это объясняется частичным отсутствием «массы».
  2. Неисправность втягивающего реле стартера.
  3. Предельный износ втулок стартера.
  4. Неисправность обмоток стартера.
  5. Низкое напряжение в цепи из-за разряженного аккумулятора.

Последняя причина, как правило, наиболее вероятная. Самым логичным ходом станет проверка плотности электролита в аккумуляторе. От чего она зависит:

  1. От климатической зоны.
  2. От времени года.

Для того чтобы правильно проверить плотность электролита в аккумуляторе, нужно знать её значение и иметь прибор, который называется ареометр.

Узнать правильную плотность просто — существуют специальные нормы. Средний их показатель составляет 1,24 — 1,29 кг/дм 3. Более точно:

  • холодные регионы — 1,27 — 1, 29 г/дм 3, летом и зимой;
  • средняя полоса — 1,25 — 1, 27 г/ дм 3;
  • тёплые районы — 1,23 — 1, 25 г/ дм 3.

Следует не реже одного раза в три месяца производить проверку плотности аккумулятора. Даже небольшое отклонение от нормы требует немедленного дозаряда батареи.

За показателями нужно внимательно следить — для того, чтобы АКБ проработала как можно дольше и не подводила владельца в самый ответственный момент. Особенно она «не прощает» халатного к себе отношения в зимний период. Дело в том, что на морозе теряется её ёмкость, и порой даже один неудачный пуск двигателя ведёт к разрядке АКБ.

Имея простейший прибор, проверить плотность аккумулятора в домашних условиях не представляет особого труда.

Плотность — плотностью, но и за уровнем электролита надо следить не с меньшим вниманием, особенно летом, когда аккумулятор выкипает более интенсивно.

Очень много мнений относительно уровня электролита в батарее:

  1. Одни считают, что достаточно покрыть сетки сепараторов этой жидкостью.
  2. Другие полагают, что чем больше уровень электролита, тем лучше.
  3. Третьи вообще не заглядывают под пробки аккумулятора — до того самого момента, когда перестаёт крутить стартер, что частенько вызывает у таких горе-владельцев неподдельное удивление.

Есть аккумуляторы, у которых имеется метка на корпусе, указывающая уровень электролита.

Пользоваться ею не очень удобно, да и на точные показатели надеяться не приходится. Здесь поможет проверенный «дедовский» метод: стеклянная трубка с наружным диаметром 5 − 6 мм. На её корпус в нижней части следует нанести риски, указывающие правильный уровень электролита (согласно паспортным данным батареи). Трубка опускается в каждую банку поочерёдно, до упора в сетку сепаратора. Далее пальцем затыкается верхняя сторона трубки, и приспособление вынимается из банки, не отпуская пальца. Жидкость останется в трубке, и будет виден точный её уровень.

Если уровень низкий, следует понемногу наливать дистиллированную воду в банку, производя после каждой доливки контрольный замер. Если уровень слишком высок, что тоже не является правильным показателем, то с помощью ареометра лишняя жидкость откачивается. Этот способ является самым надёжным.

Необходимость зарядного устройства

Этот очень нужный прибор для содержания батареи в исправности, его необходимо иметь каждому автовладельцу.

С помощью этого прибора можно всегда дозарядить АКБ, не прибегая к услугам СТО или местных «умельцев».

Имея правильный прибор с амперметром, водитель прекрасно сделает это сам. Порядок действий зарядки батареи:

  1. Нужно подключить зарядное устройство к батарее.
  2. Включить устройство.
  3. Установить зарядный ток. Его величина должна соответствовать десяти процентам от ёмкости АКБ. Например: если ёмкость батареи составляет 60 а/ч, то ток должен быть 6 ампер, 63 — то 6, 3 а/ч.

Время зарядки напрямую зависит от степени разряда, который определяется проверкой плотности аккумулятора ареометром. На шкале обозначен процент разрядки. К примеру, батарея разряжена на 50% и имеет паспортную ёмкость 50 а/ч. Из этого следует, что надо дозарядить недостающие 25 а/ч. Если заряжать батарею током в два ампера, то на это понадобится двенадцать с половиной часов, а если показатель тока четыре ампера — шесть часов 15 мин. и т. д.

Принцип прост и понятен, если бы не одно «но»: каждая АКБ имеет свой неповторимый «норов», особенно когда она уже далеко не новая. Она берёт зарядку по-разному: быстрее или медленнее.

Доливка жидкости

Многие «светлые головы» горячо советуют в случае сильной разрядки батареи доливать в неё серную кислоту, что является недопустимым. Кислота не сразу смешается с оставшейся жидкостью, и для этого надо заряжать АКБ. Тем временем агрессивная жидкость будет интенсивно разъедать пластины, «съедая» заодно и активную массу — порошок, нанесённый на них.

Если же долить электролит, то последствия не будут такими плачевными, но такая жидкость также плохо повлияет на состояние аккумулятора.

Доливать рекомендуется только воду. Исключения представляют те случаи, когда нужно менять весь электролит, поскольку имеющийся в батарее уже не подлежит зарядке из-за крайне низкой плотности.

Если плотность чересчур велика, нужно откачать ареометром жидкость, а потом долить дистиллированную воду. Далее производить зарядку малым током, не забывая о периодическом контроле плотности электролита.

Если электролит подлежит замене, нужно приготовить новый. Для правильного приготовления в стеклянную или кислотостойкую пластиковую ёмкость вначале наливается дистиллированная вода, а потом, тонкой струёй, кислота.

Добавляя кислоту малыми порциями, нужно часто проверять плотность электролита, доведя её до нужной величины, в зависимости от региона проживания и сезона.

Техника безопасности

Во время работы с кислотой или проверки плотности аккумулятора нужно соблюдать осторожность:

  1. Работать только в спецодежде, которую не жалко выбросить. Даже электролит, не говоря уже о концентрированной кислоте, легко приводит любую одежду и обувь в плачевное состояние.
  2. Работать нужно в резиновых перчатках, чтобы предотвратить возможные химические ожоги. Даже измерять плотность аккумулятора не стоит без них.
  3. Защитные очки тоже не помешают, особенно при приготовлении электролита, когда опасность попадания этой агрессивной жидкости в глаза особенно велика.
    Некоторые люди по неопытности льют воду в кислоту, а не наоборот, как это положено, и в результате может произойти её всплеск.
  4. Перед зарядкой АКБ следует правильно подключить её к устройству, не путая полярность.
  5. Не стоит забывать и об эффективной вентиляции. Если нет принудительной вытяжки, то вполне подойдёт хорошо проветриваемое помещение.

Во время подобных работ курить запрещается. Важно помнить о том, что кислота состоит из водорода, который взрывоопасен, и это особенно вероятно тогда, когда проводится обслуживание большого числа АКБ.

Заряжая батарею, нужно обязательно проверить чистоту вентиляционных отверстий в пробках всех банок, а ещё лучше — вывернуть их полностью.

Батарею нужно беречь от ударов.

Нельзя переворачивать АКБ вверх дном, особенно если батарея уже «в возрасте». Осыпавшаяся активная масса, доселе мирно покоившаяся на дне корпуса, замкнёт пластины. Прикрепляя аккумулятор к его штатному месту, следует помнить о том, что он не любит коротких замыканий, которые возникают вследствие неосторожной работы с ним.

Вывод

Проверка плотности электролита в аккумуляторе — залог долгой и надёжной эксплуатации батареи. Проводя регулярные измерения, водитель заботится не только о надёжности своего автомобиля, но и состоянии своего кошелька.

Достижение высокой плотности энергии для анодов литий-ионных аккумуляторов за счет наноструктуры Si/C

Синшуай Ур., и Вэй Вэй, * и Байбяо Хуан и а также Ин Дай * и

Принадлежности автора

* Соответствующие авторы

и Школа физики, Государственная ключевая лаборатория кристаллических материалов, Шаньдунский университет, 250100 Цзинань, Китай
Электронная почта: weiw@sdu. edu.cn, [email protected]

Аннотация

Кремний

(Si) считается одним из наиболее перспективных анодов для литий-ионных аккумуляторов (LIB) следующего поколения благодаря его исключительной емкости и подходящему рабочему напряжению. Однако резкое увеличение объема во время процессов заряда/разряда и плохая электропроводность приводят к серьезным пагубным последствиям, значительно ухудшая рабочие характеристики анодов ЛИА на основе кремния. С другой стороны, графит, широко используемый анод, обладает хорошей стабильностью и электропроводностью; однако его низкая емкость около 372 мА ч г

−1 далеко не удовлетворительно. Здесь, чтобы объединить преимущества материалов на основе кремния и углерода для анодов, мы предлагаем новые аноды ЛИА, основанные на концепции построения композитов Si/C. В этой работе мы обнаружили, что появляющиеся двумерные (2D) g-SiC 2 и g-SiC 3 (известные как силиграфены) могут не только сохранить высокую емкость и низкое электродное напряжение кремния, но также унаследовали хорошую стабильность и электропроводность от графита.
Теоретические удельные емкости g-SiC 2 и g-SiC 3 составляют 1286 и 2090 мА ч г -1 соответственно, что превышает значение большинства анодов 2D ЛИА, имеющих теоретическую емкость ниже 2000 1 . Кроме того, подложки g-SiC 2 и g-SiC 3 могут восстанавливать плоскую структуру после последующей десорбции Li. Из-за низковольтных окон (g-SiC 2 : 0,55–0,3 В, g-SiC 3 : 0,65–0,33 В), g-SiC 2 и g-SiC 3 являются перспективными кандидатами для анодов ЛИА с высокой плотностью энергии. На основе нашего понимания также обсуждаются передовые стратегии проектирования высокоэффективных анодов.

SVolt Energy готовит к производству твердотельную батарею с плотностью энергии 400 Вт·ч/кг

Svolt Energy, подразделение китайской Great Wall Motors, уже несколько лет усердно работает над созданием настоящих твердотельных аккумуляторов. В спешке она могла (а могла и нет) переманить некоторых сотрудников CATL в свой исследовательский отдел. В любом случае, CATL подала в суд на Svolt, и теперь этот иск урегулирован — мы полагаем, мирным путем.

На этой неделе CnEVPost сообщает, что Svolt Energy является первой компанией, создавшей прототип твердотельных сульфидных аккумуляторных элементов емкостью 20 Ач с плотностью энергии от 350 до 400 Втч/кг. Эти элементы-прототипы успешно прошли испытания на прокол гвоздем и на термический разгон при температурах до 200°C. Как только эти элементы появятся в продаже, они позволят электромобилям проезжать 1000 и более километров на одном заряде. Компания.

Svolt Energy заявляет, что ее сульфидную технологию было сложно разработать, но теперь она может производить много килограммов материалов с твердым электролитом, может непрерывно готовить пленки с твердым электролитом и может собирать твердотельные мягкие пакеты. ячеек с недавно разработанным производственным оборудованием. Компания получила 109 патентов на технологии сульфидных батарей, 93 из которых касаются производственного процесса.

Вызов на 1000 километров

Несколько китайских автопроизводителей рекламируют новые аккумуляторные системы, которые могут питать электромобиль на протяжении 1000 километров и более без подзарядки. По данным Notebook Check, в прошлом году NIO обратилась к CATL с просьбой о разработке гибридного полутвердого аккумуляторного блока емкостью 150 кВтч, который мог бы питать высокопроизводительный седан ET7 на протяжении 1000 километров. Сообщается, что CATL отослал NIO, заявив, что у него есть все дела, с которыми он может справиться, большое спасибо.

NIO обратилась к WeLion с просьбой разработать полутвердотельные аккумуляторы для своих автомобилей ET5 и ET7, что вынудило CATL пересмотреть свои позиции и инвестировать в разработку аккумуляторов с высоким содержанием никеля. Теперь Gotion, которую поддерживает Volkswagen, заявляет, что готова к пилотному массовому производству полутвердых аккумуляторов уже в этом году.

Полутвердотельные аккумуляторы могут стать промежуточным звеном к настоящим твердотельным аккумуляторам, так же как подключаемые гибридные автомобили могут выступать в качестве моста к вождению на электрическом аккумуляторе, но настоящие твердотельные аккумуляторы имеют значительные преимущества по сравнению с обычными литий-ионными и полутвердотельные батареи с точки зрения плотности энергии, скорости зарядки, безопасности, долговечности и управления температурой отдельных ячеек. Svolt Energy прилагает все усилия, чтобы как можно скорее произвести прототипы своих твердотельных аккумуляторов, чтобы автопроизводители могли оценить их для использования в будущем

Обратной стороной могут быть более высокие затраты для производителей и потребителей, поскольку цены на сырье для аккумуляторов, особенно на никель, зашкаливают. В конечном счете, многие автопроизводители могут выбрать менее дорогие батареи LFP, поскольку они пытаются сбалансировать доступность и запас хода. Для многих водителей электромобилей запас хода в 1000 километров может быть желательным, но совершенно ненужным для удовлетворения их потребностей вождения.

Что бы вы предпочли: автомобиль за 40 000 долларов, который проезжает 500 километров между зарядками, или автомобиль с запасом хода 1000 километров, который стоит 70 000 долларов? Как Rolling Stones научили нас, что не всегда можно получить то, что хочешь, но иногда можно получить то, что тебе нужно. На данный момент кажется, что твердотельные батареи не могут быть ключом к доступным электромобилям, несмотря на их многочисленные преимущества.

Цените оригинальность CleanTechnica и освещение новостей о чистых технологиях? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником, техническим специалистом или послом CleanTechnica – или покровителем на Patreon.

Не хотите пропустить статью о чистых технологиях? Подпишитесь на ежедневные обновления новостей от CleanTechnica по электронной почте. Или следите за нами в Новостях Google!

У вас есть совет для CleanTechnica, вы хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *