Поднять плотность аккумулятора: Как повысить плотность электролита в аккумуляторе. Самостоятельно, зарядным устройством и без него. Простые шаги

Содержание

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе на зиму

Электролит

Практически все автовладельцы сталкивались с необходимостью поднятия электролита в аккумуляторной батарее, когда автотранспортное средство стояло долгое время и не заводилось. Иногда аккумулятор зимой может быть разряжен настолько, что стартер не подает никаких признаков жизни.

В том случае, если стартер не крутит ни при каких обстоятельствах, то стоит попробовать зарядить аккумуляторную батарею. Если же эта процедура не дает ровным счетом ничего, то проблема, скорее всего, связана со снижением плотности электролита в аккумуляторе.

Дело в том, что электролит является соединением серной кислоты с дистиллированной водой, то есть без этого катализатора работать АКБ не будет. Плотность электролита напрямую зависит от заряженности субстанции, которую можно будет поднять или же снизить.

Содержание статьи:

Основные причины снижения плотности электролита

Залив электролита в АКБ

Часто автомобилисты не понимают, почему стремительно снижается плотность электролита в практически новом аккумуляторе.

Для того, чтобы внутри АКБ содержалось достаточное количество электролита, приходится периодически дополнять его до нормы периодическим доливанием дистиллированной воды.

Следует оговориться, что норма для плотности электролита зимой и летом составляет 1.25 или 1.27 грамм на кубический сантиметр, но показатель между банками не может быть больше, чем на 0.1.

Зачастую владельцы автотранспортного средства практически никогда не замеряют плотность электролита сразу же после того, как доливается жидкость. В том случае, если дистиллированной воды будет налито слишком много, то во время работы зарядного устройства субстанция будет выкипать, забирая с собой и электролит, что вызывает необходимость поднять плотность электролита в аккумуляторе дома или в условиях СТО, как то показано на видео.

<div id="yandex_rtb_5" class="lazy lazy-hidden yandex-adaptive classYandexRTB"></div> <script type="text/javascript">if(rtbW>=960){var rtbBlockID="R-A-744157-3";} else{var rtbBlockID="R-A-744157-5";} window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({renderTo:"yandex_rtb_5",blockId:rtbBlockID,pageNumber:5,onError:(data)=>{var g=document.createElement("ins");g.className="adsbygoogle";g.style.display="inline";if(rtbW>=960){g.style.width="580px";g.style.height="400px";g.setAttribute("data-ad-slot","9935184599");}else{g.style.width="300px";g.style.height="600px";g.setAttribute("data-ad-slot","9935184599");} g.setAttribute("data-ad-client","ca-pub-1812626643144578");g.setAttribute("data-alternate-ad-url",stroke2);document.getElementById("yandex_rtb_5").appendChild(g);(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});}})});window.addEventListener("load",()=>{var ins=document.getElementById("yandex_rtb_5");if(ins.clientHeight =="0"){ins.innerHTML=stroke3;}},true);</script>

Сделать это следует как можно скорее, поскольку в скором времени аккумуляторная батарея не сможет работать даже на пятьдесят процентов. Повышение плотности электролита в аккумуляторной батарее поможет возвратить ее дееспособность.

Как повысить плотность электролита в домашних условиях

Для того, чтобы поднять плотность электролита в домашних условиях, следует подготовить АКБ, выполнив несколько простых правил:

Измерение плотности электролита в АКБ

замерить ареометром уровень плотности электролита при температуре в выше двадцати двух градусов тепла;
смешать раствор, аккуратно добавляя кислоту в воду тонкой струйкой;
применять следует емкости, в которые будет сливаться старая смесь и готовиться новая;
перед тем, как поднять плотность электролита в аккумуляторе, следует измерить ее в обеих банках

В тех случаях, если требуется поднять плотность электролита, то следует сделать это правильно, а для этого выкачать прибором побольше жидкости и измерить ее количество. После этого дополнить недостачу потребуется таким же количеством изготовленной смеси кислоты и дистиллированной воды, а потом подсоединить к АКБ зарядное устройство в домашних условиях на тридцать минут.

После того, как старая и новая смеси перемешались, придется снова измерить плотность электролита в каждой банке аккумулятора. Правильно повторять все вышеуказанные придется несколько раз, пока уровень электролита не придет в норму.

Измерение плотности электролита

После того, как плотность удалось поднять, в каждую банку добавляется необходимое количество дистиллированной воды. Кстати, если плотность составляет после всех процедур 1.18 грамм на кубический сантиметр зимой или летом, то самостоятельно поднять уровень в домашних условиях, к сожалению, уже не получится.

Стоит попробовать довести показатели до нормы, добавляя в аккумулятор не дистиллированную воду, а кислоту, поскольку ее плотность значительно превышает тот же показатель у электролитической смеси.

Однако в большинстве своем аккумуляторы с таким показателем плотности электролита, особенно в условиях суровой русской зимы, уже работать не смогут. Для того, чтобы реанимировать агрегат, не пытаясь поднять плотность электролита, стоит банально слить раствор полностью, заменив его на новую смесь. При том срок эксплуатации АКБ катастрофически снизится, но поездить до приобретения нового агрегата автомобиль еще сможет не один день.

Повышение плотности электролита с помощью зарядного устройства

Извлечение АКБ из автомобиля

Еще одним способом того, как можно быстро поднять плотность электролита аккумулятора в домашних условия самостоятельно, является повышение этого показателя при помощи зарядного устройства.

Этот способ одинаково подходит для зимы и лета, но только все следует делать правильно и поэтапно:

заряжать аккумулятор на слабых токах длительное время;
проследить, чтобы был достигнут полный заряд, когда электролитическая смесь начинает кипеть;
дождаться момента, когда вода испарится, а кислота осядет;
уточнить, насколько снизился уровень электролита в батарее, и долить электролитическую смесь необходимой плотности;
измерять уровень выкипания и добавлять необходимое количество электролита придется не менее двух суток.

Стоит уточнить, что поднять плотность электролита в отдельно взятой батарее, можно в домашних условиях несколькими способами. Нужно помнить, что зимой и летом следует соблюдать основные правила безопасности, то есть работать в очках и защитных перчатках, чтобы избежать химических ожогов.

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе самостоятельно

Главная » Разное » Как поднять плотность электролита в аккумуляторе самостоятельно

Как в аккумуляторе ПОДНЯТЬ ПЛОТНОСТЬ электролита самостоятельно❓

Поднять плотность в аккумуляторе в домашних условиях можно несколькими способами: полностью заменить старый электролит на новый либо восполнить заряд АКБ. Обе манипуляции следует проводить в хорошо проветриваемых помещениях с соблюдением техники безопасности. После завершения процедуры нужно откорректировать объем рабочего раствора, а затем произвести замер параметра плотности ареометром.

Почему падает плотность электролита?

Основные причины, по которым может упасть показатель уровня электролита в банках автомобильной аккумуляторной батареи (АКБ):

Разряд устройства. Как правило, разряжение в аккумуляторе автомобиля происходит в холодное время года, поэтому зимой используют специальные методы, позволяющие восстановить и поднимать уровень заряда. Проблема может проявляться в автомобильном аккумуляторе, который близок к естественному износу. При быстром разряде можно сделать вывод о падении пропорции рабочего раствора до критически низкого уровня. Проблема разряжения может быть связана с механическим повреждением устройства или неисправностью генераторной установки, в результате чего электросеть автомобиля питается от АКБ.
Выкипание рабочей жидкости в результате перезарядки аккумулятора. Если на устройство поступает постоянное напряжение, это приводит к разделению воды на кислород и водород. В результате при зарядке жидкость выкипает и уровень электролита снижается.
Постоянное добавление дистиллированной воды вместо химического раствора. Если долить жидкость единожды, то уровень плотности АКБ в машине упасть не должен, но постоянные доливания будут этому способствовать.

Как подготовить аккумулятор к восстановлению?

Перед тем, как восстановить на обслуживаемом аккумуляторе плотность электролита, необходимо выполнить ряд действий:

Производится демонтаж батареи с авто, для этого предварительно ослабляются клеммные зажимы устройства.
При наличии защиты выполняется ее снятие. Для этого потребуется гаечный ключ соответствующего размера.
С помощью отвертки или другого приспособления с плоским наконечником производится откручивание пробок на банках. Рекомендуется использовать защитные очки и перчатки, чтобы не допустить появления ожогов.

Пользователь выполняет диагностику объема рабочей жидкости в устройстве. Для легковых транспортных средств данный параметр должен составить около 1,5 сантиметров выше пластин. Диагностика плотности электролита должна производиться через 3 часа после подзарядки устройства либо примерно через 10 ч после остановки двигателя. Если уровень жидкости соответствует норме, то ареометр опускается в банки и с помощью груши производится набор небольшого объема воды.
В зависимости от температуры воздуха производится оценка полученных параметров. Проверка выполняется для каждой банки отдельно. В идеале данный показатель должен составить в диапазоне от 1.25 до 1.29 г/см3.

При подготовке аккумуляторной батареи необходимо учитывать следующие нюансы:

Перед открытием банок пользователю нужно произвести очистку корпуса устройства от загрязнений чистой ветошью. Это нужно сделать для того, чтобы при откручивании пробок грязь не попала внутрь батареи. В противном случае возможен полный выход устройства из строя.

Если диагностика будет выполняться без демонтажа батареи, то нужно убедиться в ее качественной посадке. Устройство не должно болтаться.
При подготовке аккумуляторную батарею нельзя переворачивать, поскольку это может привести к разрушению пластин, расположенных внутри. В результате АКБ полностью выйдет из строя без возможности восстановления.

Видео: руководство по использованию ареометра

Канал «Аккумуляторщик» в своем видеоролике подробно описал процесс подготовки аккумулятора и рассказал об использовании ареометра.

Как самостоятельно увеличить плотность электролита?

Для правильного проведения процедуры необходимо учитывать следующие нюансы:

При приготовлении нового рабочего раствора в дистиллированную воду добавляется кислота, а не наоборот. В противном случае начнется кипение жидкости.

Пользователю понадобятся точные расчеты нужного объема кислоты, так как в процессе заряда уровень плотности электролита увеличивается.

Важно знать

На новом аккумуляторе самостоятельно поднимать плотность электролита не рекомендуется, поскольку это приведет к более быстрому разряду устройства. Повышенный рабочий параметр негативно повлияет на функциональность батареи.

Приступать к процедуре необходимо с соблюдением техники безопасности, так как электролит – это ничто иное, как кислотный раствор, поэтому:

наденьте резиновые перчатки;
максимально обезопасьте себя от попадания электролита на одежду и тем более кожу;
используйте защитные очки и респиратор.

Что понадобится?

Чтобы правильно повысить плотность аккумуляторной батареи перед зимним периодом, нужно подготовить следующие материалы и инструменты:

ареометр;
мерный стакан или другая аналогичная емкость;
отдельная емкость для разведения нового рабочего раствора;
клизма-груша;
корректирующий раствор либо кислота;
дистиллированная вода.

Пошаговая инструкция по повышению плотности электролита добавлением жидкости

Правильный способ для увеличения параметра плотности электролита батареи:

Перед тем, как в аккумуляторе поднять плотность, производится снятие аккумуляторной батареи с автомобиля. Для этого отключаются клеммные зажимы и производится демонтаж фиксирующей пластины. Действия по выполнению задачи осуществляются с применением гаечного ключа.

С банки аккумуляторной батареи отбирается небольшой объем рабочего раствора. Для этого используется ареометр.
Вместо изъятого объема жидкости в банку добавляется корректирующий раствор вещества при необходимости увеличения плотности. В случае, если требуется понизить этот параметр, используется дистиллированная вода с плотностью 1,00 г/см3.
Затем аккумулятор ставится на подзарядку. На протяжении последующих 30 минут производится подзарядка устройства номинальным током. Такие действия позволят залитому корректирующему раствору смешаться с рабочей жидкостью.
Аккумуляторная батарея отключается от зарядного прибора на один-два часа. Это позволит плотности в банках «выровняться» и снизиться уровню температуры. Также за два часа из банок выйдут все пузырьки, благодаря чему исключается вероятность погрешности при контрольном замере.
Повторно производится диагностика уровня плотности электролита, при необходимости процедура повторяется заново. Также при необходимости в банки добавляется жидкость для увеличения или уменьшения параметра, а затем заново производится замер.

Важно знать

Надо учитывать, что разница параметра плотности между банками должна составить не более 0,01 г/см3. Если при выполнении задачи не удалось достигнуть такого результата, то требуется выполнить дополнительную, «выравнивающую» зарядку на протяжении 1-2 часов. При этом параметр тока должен составить в 2-3 раза меньше номинального.

Формула расчета количества жидкости для корректировки плотности электролита

где:

Vэ — объём удаляемого из банки электролита, см3;
Vб — объём электролита в одной банке, см3;
ρн — начальная плотность электролита до корректировки, г/см3;
ρк — конечная плотность, которую надо получить, г/см3;
ρд — плотность доливаемой жидкости, (вода — 1,00 г/см3 или корректирующий электролит — * г/см3).

Важно знать

При использовании данной формулы объёмы удаляемого и добавляемого электролитов равны.

Таблица: корректировка плотности в АКБ

Плотность электролита в батарее, г/см3	Уровень плотности по стандарту, г/см3
	1,24			1,25			1,26
	Отсос рабочей жидкости	Добавление раствора 1,40 г/см3	Добавление дистиллята	Отсос рабочей жидкости	Добавление раствора 1,40 г/см3	Добавление дистиллята	Отсос рабочей жидкости	Добавление раствора 1,40 г/см3	Добавление дистиллята
1,24	—	—	—	60	62	—	120	125	—
1,25	44	—	45	—	—	—	65	70	—
1,26	85	—	88	39	—	40	—	—	—
1,27	122	—	126	78	—	80	40	—	43
1,28	156	—	162	117	—	120	80	—	86
1,29	190	—	200	158	—	162	123	—	127
1,30	—	—	—	—	—	—	—	—	—
Плотность электролита в батарее, г/см3	Уровень плотности по стандарту, г/см3
	1,27			1,29			1,31
	Отсос рабочей жидкости	Добавление раствора 1,40 г/см3	Добавление дистиллята	Отсос рабочей жидкости	Добавление раствора 1,40 г/см3	Добавление дистиллята	Отсос рабочей жидкости	Добавление раствора 1,40 г/см3	Добавление дистиллята
1,24	173	175	—	252	256	—	—	—	—
1,25	118	120	—	215	220	—	—	—	—
1,26	65	66	—	177	180	—	290	294	—
1,27	—	—	—	122	126	—	246	250	—
1,28	40	—	43	63	65	—	198	202	—
1,29	75	—	78	—	—	—	143	146	—
1,30	109	—	113	36	—	38	79	81	—

Как поднять зарядным устройством?

Для повышения плотности зарядным оборудованием выполняются следующие действия:

Аккумуляторная батарея доводится до полной зарядки. Предварительно нужно снять устройство с автомобиля и подключиться к оборудованию, которое будет заряжать АКБ, с соблюдением полярности. Сначала выполняется соединение с прибором, а затем его подключение к сети.
В процессе восстановления заряда пользователю нужно следить за состоянием электролита. После того, как жидкость начала кипеть, необходимо снизить параметр силы тока до 1-2 ампер. При кипении воды происходит ее испарение, это приводит к тому, что плотность концентрации электролита начинает повышаться.
Время испарения жидкости определяется конкретной ситуацией, в некоторых случаях на это может потребоваться более 24 часов.
После снижения уровня воды в банках производится добавление электролита и замер плотности.
При необходимости производится повторение данной операции.

Руководство по повышению плотности в необслуживаемом аккумуляторе

Действия по повышению плотности выполняются аналогичные, разница заключается в получении доступа к рабочей жидкости:

В необслуживаемых устройствах корпус полностью закрыт, поэтому пользователю надо демонтировать батарею и снять с нее наклейку. Крышку аккумулятора снимать не нужно, поскольку установить ее обратно будет сложно.
Нужно сделать отверстие в крышке, используя шило или дрель. Оно должно быть небольшим, поскольку придется впоследствии его запаивать.
Используя одноразовый шприц в АКБ добавляется дистиллят или корректирующий электролит в зависимости от того, что нужно сделать с рабочим параметром. Следует добавлять по 5 мл жидкости. Рекомендуется использовать банку батареи, в которой расположен индикатор плотности. Если индикатор стал черного либо зеленого цвета, то в аккумулятор нужно добавить еще 20 мл жидкости.
Для определения уровня рабочего раствора игла опускается в банку, а шток подтягивается в обратном направлении. Затягивая рабочий раствор в шприц, рекомендуется отмечать уровень с помощью маркера. Если в батарее применяется пластик светлого оттенка, то уровень жидкости можно определить на просвет или замерить с помощью линейки. Остальные банки доливаются до уровня, который должен составить на 1,5-2 см выше поверхности пластин.
После выполнения задачи отверстия нужно заделать герметиком либо специальными резиновыми пробками. Затем аккумулятор следует осторожно потрясти, чтобы перемешать электролит. Но действовать надо аккуратно, чтобы не повредить пластины.

Как увеличить плотность, если она ниже 1,18

Если рабочее значение плотности составил менее 1,18 г/см3, описанные способы не позволят решить проблему и пользователю потребуется полностью сливать кислоту из банок.

Алгоритм действий при этом будет такой:

Электролит откачивается из аккумуляторной батареи, насколько это возможно (для откачки можно использовать грушу с клизмой).
Аккумулятор осторожно переворачивается без резких движений. Это позволит предотвратить возможное осыпание пластин. В дне устройства надо просверлить отверстия в каждой банке с помощью дрели. Эти действия рекомендуется выполнять в емкости, к примеру, миске или тазике.
Затем аккумулятор устанавливается в вертикальное положение и из него сливаются остатки рабочего раствора.
Производится промывка батареи с помощью дистиллята.
Отверстия в дне аккумулятора запаиваются, на этом этапе важно убедиться в герметичности устройства, чтобы не допустить дальнейшей утечки жидкости. Производится заливка нового раствора в батарею.

Важно знать

Пластик для запаивания отверстия в аккумуляторе должен быть максимально устойчивым к воздействию серной кислоты. Кроме того, если цвет электролита коричневый или черный, восстанавливать батарею не имеет смысла. Темный оттенок свидетельствует об осыпании пластин или о разрушении батареи.

Видео: самостоятельное увеличение плотности электролита

Канал «Denis МЕХАНИК» в своем видеоролике подробно изложил процесс зарядки аккумуляторной батареи и добавления электролита, а также увеличения его плотности.

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях?

Электролит — это аккумуляторная жидкость, состоящая в идеальной концентрации из 35 процентов серной кислоты и 65% дистиллированной воды. На нашем портале vodi.su мы уже приводили таблицу, в которой указана оптимальная плотность электролита в АКБ. Если вы покупали стартерную батарею в магазине, продавец-консультант обязан был измерить плотность электролита, а также проверить АКБ под нагрузкой. Именно таким образом можно выявить заводской брак.

Плотность электролита может изменяться в небольших пределах. Однако если вы ее измеряете ареометром при температуре воздуха 20–25 градусов и при полной зарядке АКБ, она должна составлять 1,27–1,28 г/см. куб. Но по разным причинам плотность может понижаться.

Почему это происходит:

концентрация серной кислоты не соответствует установленным требованиям из-за регулярной доливки дистиллированной воды;
разряд батареи;
частые подзарядки, приводящие к закипанию электролита, испарению воды и части кислоты;
выплескивание электролита и его утечка из-за механических повреждений корпуса аккумуляторной батареи.

Отметим, что при закипании электролита испаряется в основном вода. Температура кипения серной кислоты превышает 300 градусов. Даже если АКБ полностью заряжена, плотность электролита в разных банках может немного отличаться из-за разной концентрации. По этой причине не рекомендуется доливать электролит, а лишь воду в равных дозах в каждую банку.

Как поднять плотность электролита?

Производители аккумуляторных батарей рекомендуют регулярно проводить замеры плотности хотя бы два раза в год во время сезонного обслуживания автомобилей. Если особых нареканий на работу АКБ нет, при падении плотности его достаточно подзарядить. О зарядке мы также ранее писали на нашем портале vodi.su. Если же уровень жидкости в банках понизился, нужно долить немного воды, чтобы она на 15–20 миллиметров покрывала пластины. При таком подходе кислота перемешается с водой в процессе работы двигателя.

Плотность электролита зависит от двух параметров:

температура окружающего воздуха;
концентрация серной кислоты.

Казалось бы, если плотность упала, нужно попросту добавить серной кислоты или готового электролита. Но это заблуждение, поскольку более высокая концентрация кислоты приводит к быстрой сульфатации пластин и их осыпанию. Соответственно, аккумулятор будет стремительно терять заряд, а все последующие подзарядки только приблизят его «кончину». Более того, если аккумулятор длительно эксплуатируется с пониженной плотностью, что говорит о снижении доли серной кислоты, это тоже дорога к его скорейшему выходу из строя.

Таким образом, если вы столкнулись с тем, что плотность электролита упала, предпринимать необходимо следующие шаги:

Попытаться узнать причину изменения данного параметра — возможно, плотность (а с нею и уровень заряда) падали из-за того, что вы забыли на ночь выключить фары или имеются утечки тока;
Зарядить полностью АКБ до указанных производителем значений и вновь измерить плотность;
Внимательно проинспектировать корпус батареи на предмет наличия механических повреждений и отверстий.

У аккумуляторщиков есть свои секреты, как довести плотность до оптимальных показателей. Для этого они ставят АКБ на зарядку на срок от 12 часов до трех суток и заряжают слабыми токами не более 0,5 от емкости батареи. При этом замеряют плотность через равные временные промежутки. В идеале, если нет каких-то дефектов в виде отслоения пластин и осыпания активной массы свинца, заряженная батарея будет нормально работать длительное время. Естественно, нужно будет обязательно провести диагностику электрической цепи для выявления утечек тока.

Радикальный способ повысить плотность электролита в АКБ

Если плотность упала из-за того, что произошла утечка электролитического раствора, придется выравнивать его концентрацию во всех банках старым методом — путем слива старой жидкости и заливки новой. Отметим, что иногда к этому методу прибегают и в случае полной отработки ресурса и падения плотности до 1 грамма на см. куб.

Выполняется данная операция по следующему алгоритму:

производим демонтаж аккумулятора и относим его в хорошо проветриваемое помещение с температурой воздуха не ниже 15 градусов;
используя грушу, откачиваем электролитическую жидкость из каждой банки;
полностью выкачать электролит грушей не получится, поэтому АКБ кладут набок и сверлят отверстия в днище каждой из банок и сливают остатки жидкости;
промывают внутреннюю часть батареи дистиллированной водой.

Просверленные отверстия запаивают паяльником или заклеивают специальным клеящим составом на основе пластика. Далее приступают к приготовлению электролита. Можно купить готовый корректирующий состав, либо заливать по отдельности сначала дистиллят, а затем кислоту (концентрированный раствор).

Обратите внимание — порядок заливки должен быть именно такой: сначала льют воду, затем кислоту. Если его нарушить, начнется химическая реакция и электролит закипит.

Напоминаем, что данная процедура будет уместна лишь в том случае, если вы точно знаете, что произошла утечка электролита или он полностью выработал свой ресурс, а АКБ не держит заряд. Но она не поможет, если произошла сульфатация.

Дальнейшие действия:

встряхнуть немного батарею для размешивания;
когда состав немного осядет, замеряют ареометром плотность — если она в пределах до 1,25 и нет разницы по банкам (не более 0,1 г/см. куб), то можно поставить АКБ на недолгую зарядку на два-три часа, либо сразу ставить на машину и проехать какое-то расстояние;
если же разница между банками больше 0,1, проводят корректирующую зарядку.

Для проведения подобных манипуляций необходимо располагать зарядными устройствами и дополнительными инструментами. Кроме того, работа с кислотой опасна сама по себе: должна быть хорошая вентиляция, требуются защитные очки и перчатки. Поэтому, если у вас нет опыта, времени или желания вникать в эти технические подробности, лучше обратиться к профессионалам в автосервисный центр.

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе

Одним из главных параметров для автомобильного аккумулятора, который напрямую влияет на срок его службы – производительность и способность держать заряд является плотность электролита. Сразу же после приобретения новой батареи, это значение соответствует заявленному производителем для конкретной климатической полосы. При его выборе на это нужно обращать особое внимание, поскольку электролит также, как и моторное масло, предназначен для конкретных температур.

Совет! Как приготовить электролит для аккумулятора.

Так, аккумулятор, плотность электролита в котором высока, может легко использоваться при сильных морозах, обеспечивая сохранение заряда и нормальный, уверенный пуск двигателя. В то же время батарея, плотность электролита в которой низкая можно использовать лишь в теплом климате. Низкая плотность батареи грозит не только плохим пуском при отрицательной температуре, но и постоянным недозарядом, что для любого аккумулятора является серьезным моментом для снижения срока его эксплуатации.

Содержание статьи

Замеряем плотность электролита правильно

Не секрет, что в процессе эксплуатации аккумулятора количество и плотность электролита меняется, поэтому автомобилисту приходится постоянно контролировать эти параметры самостоятельно. Для этого проводится техническое обслуживание АКБ. При этом важно, чтобы обслуживание проводилось правильно. Так, далеко не каждый автовладелец знает, что такой показатель, как плотность электролита в аккумуляторе измеряется лишь на полностью заряженной батарее.

Т. е. замерить ее, не снимая АКБ с машины нельзя, поскольку автомобильная система заряда батареи не в состоянии зарядить ее на 100%. Кроме того, прежде всего нужно проверить и откорректировать уровень электролита. Это важно по той причине, что в процессе эксплуатации батарея нагревается, и происходит испарение воды из электролита, а более тяжелая кислота остается. Этот момент также негативно сказывается на состоянии внутренних пластин, поэтому нужно периодически добавлять в раствор именно воду, доводя объем электролита до нормы.

После восстановления объема аккумулятор необходимо полностью зарядить. Для этого используются зарядные устройства с возможностью регулировки силы зарядного тока. Поскольку перед тем, как измерить плотность электролита в аккумуляторе, его необходимо на 100% зарядить, целесообразно использовать ток небольшой величины, но длительное время, к примеру, в течении всей ночи. Лишь после окончания цикла заряда, отключения АКБ от источника напряжения и «отдыха» батареи не менее 6-ти часов можно приступать к измерению – результаты будут точно соответствовать действительности.

Алгоритм замера

Совет! Рекомендованная частота проверки состояния аккумулятора – 1раз/3 месяца, с обязательными промежуточными замерами напряжения на выводах.

Непосредственно сам замер начинается с демонтажа, очистки и визуального осмотра корпуса. После этого потребуется приготовить прибор для измерения плотности электролита и полую стеклянную трубочку, требующуюся для контроля уровня имеющегося в батарее раствора. Перед замером аккумулятор ставится на ровную поверхность, из него выкручиваются все пробки. Стеклянная трубочка опускается в одну из банок, свободный конец ее зажимается пальцем и извлекается для оценки. Нормальным уровнем считается 12-15 см. Если он ниже – требуется долить дистиллированной воды.

После этого аккумулятор полностью заряжается. Как правило, на это требуется ночь, а величина зарядного тока не должна превышать 1-1,5 А. С утра, когда батарея отключена от зарядного устройства, необходимо выждать 4-6 часов, после чего можно замерять плотность электролита автомобильного аккумулятора. Перед тем как измерить плотность электролита в аккумуляторе ареометром, желательно приготовить либо таблицу значений, либо инструкцию к данной модели батареи, где указаны конкретные значения плотности для различных регионов нашей страны. В дальнейшем берется ареометр, сжимается его резиновая груша для вытеснения воздуха, наконечник погружается в первую банку и необходимое количество раствора набирается в прибор.

После извлечения из батареи можно приступать к оценке результатов. Первое, что оценивается – это положение поплавка. Прибор имеет три цветовых зоны, из которых зеленая соответствует норме. Для более подробных данных можно использовать градуированную шкалу, по которой можно измерить плотность электролита в г/см³. Это значение должно составлять 1,25-1,27 для центральных регионов страны, где возможны достаточно сильные морозы. Но для регионов Крайнего Севера такого значения может не хватить, и его, как правило, немного повышают. После измерения в первой банке, аналогичным образом проверяются все оставшиеся. Показания в них должны быть одинаковыми или отличаться минимально. Оценивая результаты важно держать ареометр на уровне глаз, в противном случае можно ошибиться, считывая значения с мелкой шкалы. О правильной последовательности работ можно посмотреть на видео:

Какие показатели плотности требуются для зимы

Естественно, что плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом несколько отличается. В норме зимой она должна быть выше, летом можно использовать менее концентрированный раствор. Это связано не только с возможностью банального замерзания, но и с ускоренным саморазрядом батареи, а также большими нагрузками. К примеру, чтобы обеспечить стартеру возможность провернуть коленвал в загустевшем на морозе масле, аккумулятору «приходится» выдавать ток максимальной величины. Поэтому плотность электролита зимой должна быть выше.

Не следует чрезмерно завышать значения плотности заливаемого в аккумулятор электролита, поскольку после полной зарядки батареи это значение и без этого возрастет на 0,1-,03 г/см³. Если есть сомнения относительно того, какая плотность электролита в аккумуляторе зимой считается нормальной, выручит все та же инструкция к самому аккумулятору – там дано правильное значение с учетом не только климатического региона, но и технических особенностей самой батареи. Если после проверки оказывается, что плотность не соответствует норме, ситуацию следует исправлять, а не оставлять как есть – это чревато разрядом аккумулятора на морозе.

Для многих автовладельцев вопрос – как поднять плотность электролита в аккумуляторе – является непонятным и сложным, хотя на деле ничего сверхординарного в этом нет. Чтобы повысить значение раствора до нормы потребуется запастись концентрированным электролитом и чистой дистиллированной водой. Перед тем как повысить плотность электролита в аккумуляторе рекомендуется разбавить концентрат водой. Занимаясь этим самостоятельно следует вначале налить в чистую емкость воды, и лишь потом понемногу добавлять в нее кислоту. Сделав наоборот можно получить реакцию, схожую с взрывом, в результате чего гарантированы химические ожоги.

После того как раствор для добавления готов, его можно заливать в аккумулятор. Делать это нужно понемногу, соблюдая предельную осторожность. Естественно, что работать нужно только в защитных перчатках и очках. Добавив свежий электролит, необходимо подключить аккумулятор к зарядному устройству на полчаса, чтобы весь раствор внутри батареи тщательно перемешался за счет газовыделения. После этого значение плотности в каждой банке перепроверяется, и при необходимости корректируется вновь.

Совет! Стоит отметить, что прибор для измерения плотности электролита в аккумуляторе после каждой серии замеров следует обильно промыть дистиллированной водой чтобы исключить получение неточных данных.

Почему меняется плотность электролита

При эксплуатации аккумулятора он подвергается достаточно сильному нагреву – как со стороны атмосферы, так и со стороны работающего двигателя. естественно, что при этом активно начинает испаряться вода из электролита. Кислота при этом остается на месте. Во время проведения обслуживания водитель доливает воду, и плотность АКБ восстанавливается. После этого обновленный раствор замеряется ареометром. Это в идеале. На практике многие ограничиваются простым доливом, а в ряде случаев используется даже не вода, а концентрат. Это является ответом на вопрос почему падает плотность электролита в аккумуляторе, или же она, наоборот, повышается. Повысить плотность можно и в том случае, если используется неисправный ареометр.

Если не поднимается плотность электролита при зарядке, это является верным признаком того, что его пора заменить – частично или полностью. Оставлять батарею «как есть» в этом случае нельзя, поскольку она полностью разрядится в любой момент. Кроме того, неправильная плотность – как низкая, так и высокая, одинаково вредна АКБ, существенно снижая срок ее эксплуатации. Отсюда можно сделать простой вывод – измерение плотности электролита в аккумуляторе следует проводить каждый раз после зарядки батареи. Это не занимает много времени, но эффект от постоянного наличия в батарее достаточного количества электролита с нормальной плотностью не заставит себя ждать – легкий пуск двигателя в любой мороз и стабильная работа всей электроники в автомобиле гарантированы.

Как поднять плотность в аккумуляторе в домашних условиях

В автомобильных аккумуляторах, которые находятся в активной эксплуатации со временем происходит падение плотности. Это может происходить по ряду причин. Сервисы предлагают услуги по корректировке плотности АКБ. Также проблему можно решить самостоятельно. Но прежде всего стоит ознакомиться с тем, как поднять плотность в аккумуляторе в домашних условиях.

По каким причинам происходит падение плотности

Прежде чем сразу же приступать к исправлению проблемы стоит разобраться в причине ее возникновения. Для АКБ явление падения плотности — это естественное явление. При разряде она показатели снижаются, при заряде повышаются.

Низкие показатели в АКБ говорят о следующем:

Батарея просто разряжена.
Аккумулятор перенес перезарядку, из-за чего раствор просто выкипел.
Дистиллированная вода просто доливалась без замера показателей.

В первом случае падение — это естественное явление. Во втором, когда батарея перенесла перезарядку произошло частичное выкипание, что сильно повлияло на параметры жидкости. В третьем, упала плотность электролита в аккумуляторе из-за большого содержания воды.

Важно! Плотность электролита прямо влияет на качество батареи. А самое главное на то как она будет держать заряд.

Рекомендуется постоянно производить замеры показателя плотности электролита при первых признаках. К ним можно отнести быструю разрядку АКБ. В противном случае при долгой работе с некорректными показателями пластины внутри батареи будут разрушены. Исправить такое можно будет только полностью заменив батарею.

Способы повышения плотности

Повысить плотность электролита в АКБ можно поднять несколькими способами. Они различаются своей сложностью исполнения и длительностью.

Корректирующий электролит

Повышение плотности электролита в аккумуляторе происходит в несколько этапов. В этом действии важно соблюдать последовательность, только в этом случае можно получить достоверные результаты.

Также потребуются следующие инструменты и продукты:

ареометр;
стеклянные емкости;
груша для извлечения лишней жидкости;
перчатки для защиты;
пластмассовые защитные очки;
корректирующий электролит;
дистиллированная вода.

Важно! Перед тем как приступить к работе необходимо убедится, что батарея находилась несколько часов в помещении с температурой 20-25 градусов.

Чтобы реанимировать батарею и поднять плотность электролита в аккумуляторе требуется выполнить следующие действия:

Зарядить АКБ, в котором предположительно упала плотность электролита. Важно чтобы батарея заряжалась около 8-12 часов. Необходимо чтобы она стала именно полностью заряженной, так как этот момент сильно влияет на показатели.
После зарядки требуется замерить параметр ареометром в каждой банке АКБ. Показатели должны быть в пределах 1.25-1.27 г/см в кубе. Отклонение в показателях между банками допускается до 0.01.
Если результат оказался ниже нормы, требуется откачать часть электролита из банок с недопустимыми параметрами.
В банку заливается корректирующий электролит, в объеме в двое меньше откаченного. Далее заливают дистиллированную воду для закрытия пластин.
Как только была произведена частичная замена электролита необходимо поставить АКБ на подзарядку. Достаточно 30-60 минут. После требуется оставить батарею на 2 часа чтобы жидкость смешалась.
По истечению времени производится повторный замер. Если она все также ниже нормального действия повторяются.

Важно! Если планируется самостоятельно делать корректирующий электролит стоит заливать кислоту в воду, а не наоборот. В противном случае произойдет реакция, в ходе которой вода вскипит, и кислота расплескаться.

Выравнивание с помощью зарядки

Для этого метода потребуется зарядное устройство для АКБ с возможностью регулировать выходное напряжение. Простая зарядка, которая уменьшает силу тока при полном заряде не подойдет.

Корректировка плотности электролита в аккумуляторе происходит по следующей схеме:

Батарея полностью заряжается.
Когда электролит начинает кипеть силу тока снижается до 1-2 А.
Пока электролит кипит вода из него испаряется и плотность постепенно повышается.
После падения уровня необходимо долить электролит, и замерить плотность.

Выпариваться жидкость будет очень медленно и может понадобится более 24 часов. Этот способ наиболее безопасен. За счет естественного испарения замена производится без выкачивания химического раствора.

Полная замена

В случае если хоть в одной банке показатели ниже чем 1.18 г/м в квадрате, то поможет только полная замена электролита. Это действие стоит проводить очень аккуратно так как при ошибке вся батарея может выйти из строя.

Замена производится следующим образом:

Из банок в АКБ выкачивается максимально возможное количество жидкости при помощи груши.
После чего необходимо аккуратно перевернуть батарею на бок и просверлить отверстия в каждой банки. С них необходимо слить остатки электролита.
После чего все емкости осторожно промываются дистиллятом. Отверстия запаиваются пластиком, который устойчив к кислоте.
В свежевымытые банки заливается раствор электролита с необходимой плотностью. Далее батарея заряжается и проверяется на работоспособность.

Можно залить готовый корректирующий раствор, а после нормализовать параметры просто доливая дистиллированную воду.

Важно! Батарею требуется перевернуть очень аккуратно и медленно. Дело в том, что на дне остается осадок из свинца и при резком перевороте он может застрять между пластин тем самым их закоротив. После этого, как правило, батарея становится не дееспособной.

Как понизить

В некоторых случаях плотность не падает, а наоборот увеличивается. Такой исход также негативно сказывается на общем состоянии аккумулятора. Понижение происходит следующим образом:

Из банок откачивается некоторое количество электролита.
После чего заливается дистиллированная вода.
Измеряется плотность, и в случае если она выше 1.27 необходимо добавить воды.

Желательно вводит воду постепенно. Это поможет избежать слишком сильного понижения показателей.

Чем опасна высокая или низкая плотность

Высокая плотность электролита в аккумуляторе приводит к быстрому разрушению пластин. С течением времени пластины будут съедены кислотой, и аккумулятор выйдет из строя.

Низкая плотность электролита в аккумуляторе не дает батареи держать заряд так как значительно падает емкость. Также повышенная концентрация именно воды увеличивает вероятность того что зимой такая батарея просто заледенеет из-за кристаллизации при низких температурах.

Также плотность рекомендуется выбирать исходя из времени года и региона. Разброс в параметрах не сильный, но это поможет избежать многих проблем с обслуживанием аккумулятора.

Советы и рекомендации

Для того, чтобы корректировка плотности прошла успешно, и батарея не была повреждена стоит следовать некоторым рекомендациям:

Замер производить только при температуре 20-25 градусов;
Все параметры измеряются у полностью заряженного аккумулятора;
Для корректировки использовать специальный раствор с плотностью 1.4. Нельзя заливать более насыщенный раствор кислоты, это приведет к разогреву электролита в батарее;
Корректируется жидкость в каждой банке, главное, чтобы между значениями отдельных емкостей не разнилось больше чем на 0.01;
Жидкость должна покрывать пластины на 1-2 см.

Совет! Если после всех манипуляций показатели падают за короткое время и не приходит в норму после зарядки батарею следует заменить.

Иногда выровнять плотность электролита в банках аккумулятора невозможно. Это, как правило, происходит по причине того, что батарея не исправна и аккумулятор не может держать плотность.

Заключение

Плотность электролита и его уровень оказывают сильное влияние на работоспособность и эффективность аккумулятора. Своевременная корректировка позволяет увеличить срок службы АКБ. Главное совершать все действия правильно в соответствие с нормами безопасности.

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе на зиму

Электролит

Содержание статьи:

Основные причины снижения плотности электролита

Залив электролита в АКБ

Часто автомобилисты не понимают, почему стремительно снижается плотность электролита в практически новом аккумуляторе. Для того, чтобы внутри АКБ содержалось достаточное количество электролита, приходится периодически дополнять его до нормы периодическим доливанием дистиллированной воды.

Как повысить плотность электролита в домашних условиях

Измерение плотности электролита в АКБ

замерить ареометром уровень плотности электролита при температуре в выше двадцати двух градусов тепла;
смешать раствор, аккуратно добавляя кислоту в воду тонкой струйкой;
применять следует емкости, в которые будет сливаться старая смесь и готовиться новая;
перед тем, как поднять плотность электролита в аккумуляторе, следует измерить ее в обеих банках

Измерение плотности электролита

Повышение плотности электролита с помощью зарядного устройства

Извлечение АКБ из автомобиля

Этот способ одинаково подходит для зимы и лета, но только все следует делать правильно и поэтапно:

заряжать аккумулятор на слабых токах длительное время;
проследить, чтобы был достигнут полный заряд, когда электролитическая смесь начинает кипеть;
дождаться момента, когда вода испарится, а кислота осядет;
уточнить, насколько снизился уровень электролита в батарее, и долить электролитическую смесь необходимой плотности;
измерять уровень выкипания и добавлять необходимое количество электролита придется не менее двух суток.

Стоит уточнить, что поднять плотность электролита в отдельно взятой батарее, можно в домашних условиях несколькими способами. Нужно помнить, что зимой и летом следует соблюдать основные правила безопасности, то есть работать в очках и защитных перчатках, чтобы избежать химических ожогов.

Причины падения плотности электролита в аккумуляторе

Почему плотность электролита падает

Нормальная работа батареи подразумевает постоянную подзарядку и высокотемпературный режим химических процессов на электродах и в электролите. Результатом становится постоянное снижение жидкости в банках АКБ, которая пополняется дистиллированной водой. Среди наиболее распространенных причин снижающих в аккумуляторе плотность раствора:

Не контролируется уровень концентрации раствора в емкостях с электродами после каждого пополнения дистиллятом. С каждым новым разбавлением концентрата снижается доля электролита за счет испарения воды и небольшого количества электролитической жидкости;
Неоднократная зарядка аккумулятора приводит к закипанию раствора и его испарению, что снижает его количество и повышает концентрацию. В этом случае активных молекул для ионизации свинца и его солей становится меньше, соответственно снижается густота жидкости;
Батарея разрядилась.

ВАЖНО: Длительная работа АКБ в режиме сниженной плотности электролита – это дорога к сульфатации пластин и выходе устройства из строя.

Для установления причины низкого заряда батареи производят замеры концентрации раствора в банках АКБ используя ареометр. Оптимальный температурный режим для этой процедуры – от 22 до 25 °С. Плотность электролита может быть выше или ниже нормы. В первом случае повышается вероятность коррозийного разрушения электродов с положительным зарядом. Во втором – опасность подстерегает в холодные периоды года, когда электролитический раствор способен охладиться и затвердеть. Поэтому контроль уровня густоты зимой является первостепенной задачей любого владельца ТС.

Подготовка перед поднятием плотности электролита

Для измерения концентрации электролита в аккумуляторной батарее необходимо, чтобы соблюдались условия:

На АКБ отсутствуют сколы или трещины, корпус абсолютно целый и клеммы без повреждений;
Нормальный уровень жидкости в каждой из банок;
Температурный режим электролитического раствора в диапазоне от 20 до 25°С;
Заряд батареи полный.

При наличии повреждений клемм или корпуса данные могут быть неточными, а причина отсутствия способности выдать нужный разряд для старта ТС совсем не в низкой плотности электролита. Низкий уровень жидкости является более концентрированным, чем его нормальное количество, разбавленное дистиллятом. При низких температурах замеры существенно отличаются от реальных значений в нормальных условиях. В разряженном аккумуляторе густоты раствора всегда ниже, поскольку большинство ионов скопилось на пластинах.

ВАЖНО: Добавление серного концентрата для коррекции плотности электролита должно производиться очень аккуратно, поскольку более высокие показатели способствуют осыпанию пластин и порче АКБ.

Зарядка от генератора автомобиля аккумулятора выполняется не в полном объеме, а всего на 80-90%, что требует подзарядки прибора для измерения концентрации раствора.

В подготовительные работы по поднятию плотности электролита входит:

Изъятие АКБ из ТС;
Хранение в теплом помещении до приобретения АКБ температуры 20-25 °С;
Проверка уровня насыщенности раствора;
Зарядка и зачистка клемм по необходимости до пополнения жидкости в банках.

Для определения нормы существуют специальные таблицы, согласно которым эксплуатационный показатель для теплого периода должен быть не ниже 1,27 г/куб. см, а для зимнего – 1,3 г/куб. см.

Поднимаем плотность электролита в АКБ

Для повышения концентрации активного раствора в банках аккумулятора необходимо приготовить:

Средства для личной защиты при работе с едкими веществами: старая одежда, защитные очки, респиратор или защитная маска, перчатки резиновые;
Мерный стакан;
Емкость, в которую будет сливаться старый раствор;
Аэрометр с резиновой грушей для откачки имеющейся в банках жидкости;
Дрель со сверлом диаметром 3-4 мм;
Паяльная лампа или паяльник;
Кислотная пластмасса.

Электролит содержит в составе серную кислоту, способную разъесть кожу или одежду, поэтому следует позаботиться о личной защите и постараться все манипуляции делать предельно аккуратно. Повышение плотности раствора достигается несколькими способами:

Полной заменой электролита в банках при концентрации ниже 1 г/куб. см;
Добавлением аккумуляторной кислоты в раствор;
Заливанием дистиллята и серной кислоты до нужного уровня и показателя плотности.

Полная замена электролита

Это является крайней радикальной мерой в случае полной выработки своего ресурса электролитом при снижении его плотности до 1 г/куб. см. Действия осуществляются в следующем порядке:

Аккумуляторная батарея после подготовки подвергается полной откачке раствора из банок с помощью груши;
Перевернув АКБ набок необходимо в дне каждой емкости с электродами просверлить дырки и слить остаток жидкости;
В таком положении нужно продержать прибор и промыть внутренние полости дистиллятом;
Очищенную батарею снова делают герметичной, запаивая кислотной пластмассой, сделанные ранее отверстия дрелью. Для этого пользуются паяльной лампой или паяльником;
В каждую банку заливается нужное количество дистиллята, которое рассчитывается в соотношении от общего объема банки и нужного количества аккумуляторной кислоты для раствора с концентрацией 1,25-1,27 г/куб. см;
Банки хорошо закупориваются, слегка встряхивается батарея без сильного отклонения от вертикали.

ВАЖНО: Первым в банки заливается дистиллят, а после добавляется кислота, в ином случае жидкость вскипит.

Добавление аккумуляторной кислоты

При показателе плотности раствора ниже 1,2 г/куб. см необходимо применять кардинальные меры для повышения значения электролита. Следует приобрести аккумуляторную кислоту, плотность которой составляет 1,84 г/куб. см, и залить тем же способом, что и обычный электролит.

Добавление дистиллята и серной кислоты

Необходимо сначала откачать имеющийся раствор из каждой банки АКБ. Затем залить новую жидкость плотностью 1,25-1,27 г/куб. см. Заполнив банки до отметки «Норма», следует хорошо закрыть крышки и слегка встряхнуть батарею.

ВАЖНО: Запрещается переворачивать вверх дном АКБ. При такой манипуляции могут отколоться кусочки соли свинца с решетки и попасть на соседний электрод, замкнув таким образом банку. После этого поврежденная емкость станет непригодной для эксплуатации.

Замеры концентрации подскажут необходимость повторения процесса замены электролита. Если показатель ниже 1,25 г/куб. см, то следует повторять операцию до тех пор, пока не будет получен нужный результат.

Корректирующая подзарядка АКБ

После замены или манипуляций по повышению плотности электролита в банках батареи устанавливается раствор с отличным друг от друга показателем. Допускается разнос в диапазоне 0,01 г/куб. см. Чтобы выровнять это значение необходимо произвести корректирующую подзарядку. Суть метода заключается в подаче на протяжении 1-2 часов тока при зарядке в 2-3 раза ниже номинального значения.

При отсутствии положительного результата применяются более радикальные способы выравнивания. Применяется зарядка устройствами, оснащенными регуляторами, обеспечивающими стабильное напряжение на входе.

Инструкция восстановления плотности корректирующей подзарядкой:

Заряжается батарея полностью;
В момент достижения максимального заряда при наблюдении кипения электролита сила тока снижается до уровня 1-2 А;
В процессе кипения происходит испарение дистиллята и повышается густота жидкости;
Для каждого отдельного случая время выпаривания может быть разным и иногда достигать 1 сутки;
При снижении плотности ниже 1,25 г/куб. см электролит доливается, концентрация замеряется при остывании прибора до 25 °С;
Производится повторная операция при необходимости.

Единственный недостаток процедуры – большая длительность.

Корректирующий электролит

Под корректирующей смесью понимают электролит, плотность которого составляет 1,4 г/куб. см. Простое добавление такого раствора недопустимо, следует предварительно произвести замеры имеющегося уровня плотности жидкости. Установление причины поможет подобрать наиболее подходящий метод применения корректирующего электролита. Предназначение такого раствора:

Скорректировать уровень электролита при вытекании раствора;
Поднять уровень плотности жидкости в банке при заливании большего количества, чем нужно, дистиллята.

Порядок использования корректирующего электролита:

С помощью спринцовки или аэрометра откачать из полости банки жидкость;
Заменить откачанный раствор аналогичным объемом корректирующего состава;
Поставить заряжаться аккумулятор на срок от 30 минут до часа;
По окончанию зарядки выдержать прибор в спокойном состоянии часа 2-3;
Провести контрольный замер в каждой из банок;
Повторить процедуру при необходимости.

ВАЖНО: Откачивая электролит необходимо оставлять поверхность пластин покрытыми жидкостью.

Заключение

В заключении хотим отметить, что работа с АКБ и электролитом не проста. Поэтому, если у вас мало опыта в сервисных работах по вашему авто, то лучше всего обратиться в сервис и доверить это дело профессионалам. В любом случае, следите за плотностью электролита для надежной работы АКБ хоть летом, хоть зимой.

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе самостоятельно

Доброго времени суток! Все читатели блога знают, что обслуживаемый аккумулятор, требует периодических проверок. Ведь концентрация серной кислоты в нем со временем падает. Поэтому, каждый уважающий себя автомобилист, должен знать, как поднять плотность электролита в аккумуляторе. Об этом, мы с вами и поговорим.

Содержание

Почему плотность электролита падает

Прежде чем разбираться, как повысить плотность электролита в аккумуляторе, давайте выясним причины ее падения.

Для любого АКБ, изменение плотности это нормальное явление. Т.е., аккумулятор разрядился – ее значение понизилось. Зарядился – повысилось. Но в некоторых ситуациях, батарея попросту не держит заряд. А это говорит о том, что концентрация упала слишком сильно и ее пора поднимать.

Почему у АКБ становится маленькая плотность:

аккумулятор просто разряжен;
батарея подвергалась перезарядке, в результате чего выкипал электролит;
в банки доливается дистиллированная вода, а замеры концентрации не проводятся. В результате плотность электролита постепенно падает;

Кстати, если АКБ будет долго работать в таком состоянии, это приведет к сульфитации пластин. Поэтому, лучше его не запускать.

Подготовка

Итак, если в результате проверки ареометром, обнаружилась низкая плотность электролита в аккумуляторе ее нужно поднимать. Но, прежде чем это делать, нужно убедиться, что соблюдены некоторые условия:

АКБ заряжен;
температура электролита в банках находится в пределах 20-25 оС;
во всех банках уровень жидкости в норме;
аккумулятор целый. На АКБ, часто появляются трещины возле токовыводов, из-за расшатывания контактов. Поэтому не нужно стучать и прикладывать излишних усилий чтобы снять клемму на аккумуляторе. Лучше потратить немного больше времени и сделать это аккуратно.

Если же батарея автомобиля разряжена, то она заряжается, а после измеряется плотность. Почему так? Дело в том, что при низком заряде – концентрация кислоты в банках уменьшается.

Если залить корректирующий раствор в незаряженный аккумулятор – концентрацию серной кислоты можно повысить до такой степени, что в банках осыпятся пластины.

Нужно учесть, и тот факт, что автомобильный генератор, заряжает аккумулятор лишь на 85-90%. Поэтому перед замерами, зарядку батареи нужно проводить в обязательном порядке.

Корректирующая подзарядка АКБ

Иногда, может возникнуть ситуация, что после полной зарядки, плотность электролита в банках оказывается разная. Вообще, разница в плотности допускается не более 0,01 кг/см3. Иначе, требуется ее выравнивание.

Для этого, можно провести корректирующую подзарядку батареи. В 2-3 раза уменьшается сила тока (по сравнению с номинальной величиной) и АКБ заряжается 1-2 часа. Если это не помогло выровнять плотность электролита – потребуются более радикальные меры.

Корректирующий электролит

Корректирующим, называют электролит с плотностью 1,40 кг/см3. Запомните, ни в коем случае, нельзя просто так вливать его в АКБ. Т.е. вначале, нужно проверить аккумулятор и выяснить причину падения уровня жидкости, а потом его уже поднимать.

Часто встречается ситуация, когда начинающие автолюбители неправильно истолковывают название «корректирующий». Например, когда из банок выпарилась вода. Т.е. нужно поднять уровень жидкости, а тут как раз корректирующий раствор. Логика проста:

в АКБ залит электролит, а его уровень упал;
раствор корректирующий, значит он предназначен для корректировки уровня жидкости.

К сожалению, такая точка зрения в корне неправильна. В большинстве случаев, для выравнивания уровня, в АКБ льется дистиллированная вода.

А корректирующий электролит льется в таких случаях:

если жидкость вытекла из банок;
если вы налили в АКБ слишком много дистиллята и понизили плотность.

Поэтому не нужно его лить, если, например, батарея просто разряжена, а соответственно концентрация ниже требуемой.

Поднимаем плотность электролита в АКБ

Итак, давайте разбираться, как повысить плотность аккумулятора. Скажу сразу – дело это хоть и не хитрое, но достаточно кропотливое и к тому же, занимает много времени. Поэтому лучше заранее запастись терпением.

Нормальная плотность электролита должна быть в пределах 1,25-1,27 г/см3. Причем, это значение должно быть одинаково для всех банок. Для того чтобы поднять концентрацию электролита в банках аккумулятора, используется корректирующий раствор. Если же вы захотите самостоятельно приготовить смесь в домашних условиях, запомните последовательность:

в емкость льется дистиллят, а уже в него добавляется серная кислота. Если сделать наоборот – раствор начнет бурно кипеть.

Кроме того, понадобится:

аэрометр с грушей для откачки жидкости из банок;
стеклянная емкость для слива старого электролита;
мерный стакан;
защитные очки, перчатки.

Важно помнить и то, что у жидкости может быть разная плотность в банках. Поэтому имеет смысл сделать простую табличку, куда заносить результаты замеров по каждой банке – иначе можно запутаться.

Сразу сделаю одно важное уточнение. Некоторые товарищи, советуя как поднять плотность в аккумуляторе, предлагают полностью выливать электролит и заливать новый. А для этого, они рекомендуют просто перевернуть батарею, вылить жидкость и промыть все дистиллированной водой. А в результате таких манипуляций перестает работать одна или несколько банок.

Почему так происходит? Дело в том, что на дне собирается свинцовый осадок. И если АКБ перевернуть – кусочки свинца могут упасть между пластин и закоротить их. Т.е. банка перестает работать.

Итак, когда упала плотность электролита, есть несколько действенных метода, чтобы ее безболезненно поднять. Давайте их рассмотрим.

Доливка корректирующего электролита

Для этого понадобится концентрированный электролит.

Как увеличить плотность:

из банки откачивается жидкость при помощи аэрометра или обычной спринцовки;
вместо нее, заливается такой же объем корректирующего раствора;
АКБ ставится на зарядку на полчаса – час, после чего, выдерживается в течение 2-3 часов;
проводятся контрольные замеры;
при необходимости, процедура повторяется.

При откачке, нужно следить, чтобы не оголялась поверхность пластин.

Выравнивание при помощи зарядного устройства

Здесь все просто. Единственное условие, понадобится зарядное для автомобиля с жесткой регулировкой выходного напряжения. Автоматические зарядные, уменьшающие силу тока при достижении полной зарядки не подойдут.

Как восстановить плотность:

АКБ доводится до полной зарядки;
когда он заряжен и начинает кипеть – уменьшается сила тока до 1-2 Ампер;
логика простая – АКБ кипит, вода испаряется, концентрация электролита повышается;
время выпаривания зависит от конкретного случая и может длиться больше суток;
когда уровень упал – доливается электролит и замеряется плотность;
если нужно – операция повторяется.

Из минусов, стоит отметить, что это долго.

Если плотность слишком низкая

Как выровнять плотность, если она слишком низкая? Например, если ее значение, ниже 1,18, описанные методы не сработают. Придется сливать кислоту полностью.

Давайте разберемся, что делать в этом случае:

электролит откачивается из банок, насколько это возможно;
АКБ аккуратно переворачивается, и в дне высверливаются отверстия в каждой банке.
Желательно делать это в какой-нибудь емкости, например в тазу;
после этого, батарея ставится в вертикальное положение, и с нее выливаются остатки жидкости;
аккумулятор промывается дистиллированной водой;
отверстия запаиваются, и заливается новый раствор.

Пластик для запаивания дырок, должен быть устойчивым к серной кислоте.

Иногда встречаются ситуации, когда в старых аккумуляторах совсем нет плотности. Это говорит о глубокой сульфатации. В этом случае потребуются более серьезные меры для восстановления.

На самом деле, если в вашем аккумуляторе упала плотность электролита – это не такая уж большая проблема. И поднять ее можно без особых трудов. Но, лишь в том случае, если определить падение концентрации вовремя. Если же за аккумулятором не следить – он просто выйдет из строя.

Часто задаваемые вопросы

Вопросы и ответы

Какой программой на вашем устройстве в моём случае… лучше пользоваться?
В устройстве есть 4 программы заряда, которые позволяют выбрать подходящий вариант для свинцово-кислотных акб любого типа.
У нас нет данных по всем видам аккумуляторов, имеющихся на рынке. За конкретной информацией лучше обратиться на сайт производителя (руководство по эксплуатации АКБ).
Чаще всего так: если АКБ не обслуживаемая, то 1-я программа, 2-я- когда холодно.
А если АКБ обслуживаемая, то можно 3-4 программы, но следить за уровнем электролита. При этом, 3-4-ю программы лучше использовать после предварительного заряда на 1-й или 2-й программе.

Иногда ошибочно думают, что номер программы связан с ёмкостью АКБ, чем меньше ёмкость, тем ниже номер программы. Это неверно!
Наше устройство автоматически определяет ток заряда в зависимости от ёмкости, состояния, температуры акб и пр. И происходит это вне зависимости от выбора программы. Таким образом выбор программы не связан с ёмкостью акб.

Выбор программы, в первую очередь определяется типом акб (не ёмкостью и не размером акб). Лучше всего за информацией о напряжении заряда обращаться к производителю акб. Если производитель в разных ситуациях рекомендует разное напряжение, то можно будет выбрать подходящую программу заряда.

Что делать, если нет инфо от производителя? И вообще нет данных по акб.

В этом случае не надо выбирать программу. Надо включить устройство в сеть и подключить к акб. Через 30 сек устройство начнёт заряд по первой программе, которая безопасна (и это главное) для всех 12-ти вольт. свинцово-кислотных акб. В случае, если акб исправна, она будет полностью заряжена, благодаря функции точного контроля за полнотой заряда акб.

Если есть информация о типе акб. Например Gel, AGM, Flooded (жидкий электролит). Тогда так:

GEL — первая программа.

AGM — вторая программа. Сразу после окончания заряда можно повторить заряд на третьей программе.

Flooded (жидкий электролит) — Тут могут быть разные варианты:

Батареи малой ёмкости (например до 20 Ач) — лучше ограничиться первой программой.
Для авто акб (примерно 40-70 Ач) можно определиться с максимальным напряжением так:

Зарядить на первой программе, затем на второй. Если на второй дошло до зелёного свечения индикатора «заряд» и затем, соответственно до зелёного мигания, значит максимальное напряжение не превышено. И так далее. Если, например на третьей программе устройство застряло на жёлтом свечении индикатора «заряд» и при этом будет активный электролиз, то выбранная программа завышена.

Серьёзной опасности такой способ подбора не представляет, так как работа во всех режимах ограничена защитными таймерами. И если устройство «застрянет», то защита всё равно выключит через некоторое время. Этот способ можно пробовать только для акб с жидким электролитом, поскольку возможен активный электролиз.

Если, например Вы попробуете такой подбор для распространённой акб «Тюмень», почти гарантированно на третьей программе застрянете в жёлтом свечении. Для этих батарей рабочая программа — вторая. Иллюстрация к этому посту — нарастание тока для акб «Тюмень премиум» 60 Ач. в зависимости от увеличения напряжения на акб. Видно, что больше 15 В. начнётся быстрое нарастание тока, сильный электролиз, терморазгон (в конце хорошо видно). Так, что устройство ( BL1204 ) правильно делает, что отказывается наращивать напряжение выше второй программы.
Практически для всех батарей СА/СА можно включать четвёртую программу. Хотя большинство производителей, для регулярного подзаряда указывают вторую программу. И я с ними согласен. Они прекрасно заряжаются при напряжениях не выше второй программы. И при этом не расходуется вода (особенно актуально для необслуж. акб).

В большинстве случаев всё просто: Включить в сеть, подключить к акб и идти отдыхать. Для того устройство BL1204 и сделано, чтобы использовать было просто, а результат получить наилучший. Всё это будет справедливо и для модели BL1215. Только для ёмкостей примерно в 3 раза больше.

Как поднять плотность на Ca/Ca АКБ?

На кальциевых АКБ не могу поднять плотность выше 1,25. Приходится при 16,3 вольта дозаряжать, чтобы поднять плотность.
Существует Миф о том, что для заряда Ca/Ca аккумуляторов требуется напряжение выше 16,3 Вольта.
Это не так. Нет такой необходимости. Если бы этим батареям требовалось обязательно 16,3В, их нельзя было бы ставить в авто, где борт-сеть никогда таких значений не достигает. Люди путают «заряд» и «расслоение электролита», когда пытаются по плотности определить заряд и ошибаются.
Напряжение выше 16,0 Вольт — это режим активного электролиза для Са/Са батарей. Режим вредный и нерекомендуемый производителями и не добавляющий никакого дополнительного заряда для пластин аккумулятора. И необходимости в нём никакой нет. Батарея полностью заряжается и при более низких напряжениях. Более того, напряжение для заряда акб вообще непринципиально. Заряд происходит под действием тока, а не напряжения. Как человека убивает не напряжение, а ток, так и акб заряжает не напряжение, а ток.
Повышенный потенциал электролиза в Са/Са батареях сделали как раз для того, чтобы не было электролиза, уменьшился расход воды и увеличился срок необслуживаемой эксплуатации.
Некоторых смущает, что после заряда Са/Са батарей (на столе, в стационаре — это важно) плотность может быть несколько ниже нормы. В этих батареях плохо перемешивается электролит (в стационаре). Надо проехать километров 100 и всё придёт в норму.
Принудительно перемешивается электролит с помощью вибрации. Иногда в батареях даже есть специальные решения для перемешивания электролита при движении. Поэтому для тех, кто ездит регулярно, но мало, надо поддерживать пластины акб заряженными с помощью ЗУ BL1204, а для перемешивания хватит и коротких поездок.
Утверждение о вреде «кипячения» кальциевых батарей для достижения необходимой плотности подтверждает наш опыт и исследования, а также опыт многих пользователей, которые делятся им на форумах и на странице ВКонтакте.

А не маловат ли максимальный зарядный ток 4А для ёмкости батарей выше 50А\Ч?
Зарядится или нет Ваша батарея зависит не столько от тока заряда (в разумных пределах) сколько от состояния акб. Народная мудрость о том, что зарядный ток должен быть равен 0,1 от ёмкости акб — в целом, правильная, но это очень осреднённая величина. Не следует воспринимать это утверждение однозначно. Нормальным, обычно, можно считать зарядный ток от 0,05 до 0,2 от емкости акб. Но и это условно. Большое значение имеет качество (состояние) акб. Если утечки в акб меньше тока заряда, то акб зарядится. Вопрос времени. Один из наших клиентов успешно заряжал нашим устройством BL1204 акб — 190 Ач. Видимо, акб была в хорошем состоянии с малыми собственными утечками. Следует так же иметь ввиду, что акб 50-80 Ач. через 3 года средней эксплуатации потеряет ёмкость до величины 30-50 Ач., а то и больше. И тогда ток в 4 А, даже в строгом соответствии с народной мудростью, окажется очень подходящим. А если акб ещё и с морозца, то в неё и 1-1,5А с трудом загонишь из-за сильно возросшего внутреннего сопротивления. Поэтому мы и научили наше устройство измерять состояние акб и устанавливать такой ток, какой батарея может принять.

-Вашим з/у можно заряжать АКБ не снимая АКБ с машины и не отключая клеммы?
-Можно ли подключать устройство не отключая АКБ от автомобиля?
-Хотелось бы уточнить позволяет ли зарядное устройство BL 1204 не снимая клем авто поддерживать АКБ в постоянной готовности.
Да, с помощью BL1204 можно заряжать АКБ, не снимая АКБ с машины и не отключая клеммы.
Для этого выключите «зажигание», отключив основные потребители энергии, чтобы потребление от батареи не превышало примерно 0,5 Ампер (выключить все, что можно выключить), и подключите устройство к аккумулятору, соблюдая последовательность действий, изложенную в инструкции. Включите первую программу заряда (до напряжения 14,4 В, это безопасное для бортсети напряжение). Устройство подзарядит аккумулятор, автоматически перейдёт в режим хранения, и установит напряжение на АКБ 13,6 В, поддерживая в постоянной готовности. В режиме хранения можно подключать некоторые потребители энергии, но чтобы батарея оставалась заряженной, потребление от АКБ не должно превышать 2-2,5 Ампер.

ВНИМАНИЕ! Несмотря на то, что наше устройство содержит решения, повышающие безопасность заряда и хранения АКБ (отключение выходных проводов, при соскакивании зажима с клеммы АКБ, контроль температуры внутри устройства и т. п.), будьте внимательны, если Вы оставляете без присмотра электроприборы! Обратите внимание на качество соединений (не только АКБ и зарядного устройства), но и других элементов: розетки, удлинители, автоматы и прочее. Это зона Вашей личной ответственности.

подробнее о наших ЗУ

Достижение высокой плотности энергии за счет увеличения выходного напряжения: полностью обратимый аккумулятор на 5,3 В

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2019.02.003Получить права и контент

Основные характеристики

•: Стабильное 5,5 В электролиты позволяют использовать литий-металлическую батарею 5,3 В и литий-ионную батарею 5,2 В
•: Изучить механизм лития-делитирования LiCoMnO 5,3 В ₄ катодов
•: Выявить корреляцию между электролитами и CEI или SEI на электродах

The Bigger Picture

Сегодня более высокая плотность энергии аккумуляторных батарей становится все более желательной из-за растущих требований со стороны будущих электромобилей.Современные литий-ионные батареи, основанные на химии интеркаляционного катода, оставляют относительно мало места для дальнейшего повышения плотности энергии, поскольку удельная емкость этих катодов приближается к теоретическим уровням. Увеличение выходного напряжения элемента — это возможное направление значительного увеличения плотности энергии батарей. Обширные исследования были посвящены изучению элементов питания> 5,0 В, но были достигнуты лишь ограниченные успехи из-за узкого окна электрохимической стабильности традиционных электролитов (<5.0 В). Здесь мы разрабатываем электролит 5,5 В (1 M LiPF ₆ в FEC / FDEC / HFE с добавкой LiDFOB), который позволяет катодам LiCoMnO ₄ 5,3 В обеспечивать плотность энергии 720 Вт · ч кг ^-1 для 1000 циклов. и 5,2 В графита || LiCoMnO ₄ полных элементов для обеспечения плотности энергии 480 Вт · ч · кг ^-1 для 100 циклов.

Резюме

Плотность энергии нынешних литий-ионных аккумуляторов ограничена низкой емкостью интеркаляционного катода, что оставляет относительно мало возможностей для дальнейшего улучшения, поскольку удельная емкость этих катодов приближается к теоретическим уровням.Увеличение выходного напряжения элемента — это возможное направление значительного увеличения плотности энергии батарей. Обширные исследования были посвящены изучению элементов питания> 5,0 В, но были достигнуты лишь ограниченные успехи из-за узкого окна электрохимической стабильности электролитов (<5,0 В). Здесь мы сообщаем о 5,5 В электролите (1 M LiPF ₆ в фторэтиленкарбонате, бис (2,2,2-трифторэтил) карбонате и гидрофторэфире [FEC / FDEC / HFE] с дифтор (оксалат) боратом Li [LiDFOB ] аддитивный), что позволяет 5.3 В LiCoMnO ₄ катодов для обеспечения плотности энергии 720 Втч кг ^-1 на 1000 циклов и графита 5,2 В || LiCoMnO ₄ полных элементов для обеспечения плотности энергии 480 Втч кг ^-1 на 100 циклы. Электролиты на 5,5 В представляют собой большой шаг в развитии литиевых батарей высокой энергии.

Цели устойчивого развития ООН

ЦУР 7: Доступная и чистая энергия

Ключевые слова

высокое напряжение

Литий-металлический аккумулятор

Литий-ионный аккумулятор

высокая плотность энергии

Литий-металлический анод

стабильный электролит

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Ссылки на статьи

Увеличение емкости батарей: повышение Si

Литий-ионные батареи можно найти практически в каждом портативном электрическом устройстве, которое мы используем сегодня. Наша современная жизнь зависит от этой технологии — от чистки зубов электрической зубной щеткой по утрам до работы на ноутбуке из дома и до смартфонов, которые мы используем, чтобы поддерживать связь с нашими друзьями и семьей. По прогнозам, использование литий-ионных батарей будет продолжать расти не только для портативной электроники, но и для транспорта (электромобили и даже самолеты будущего), а также в масштабах коммунальных услуг для поддержки национальной энергосистемы.

При таком высоком спросе на литий-ионные батареи также возрастает потребность в них, чтобы уместить огромное количество энергии с минимально возможными массой и объемом. Для достижения этой цели в настоящее время ведутся значительные исследования по разработке батарей с еще большей плотностью энергии, позволяющих увеличить емкость накопителей на единицу массы.

Недавно мы исследовали использование анодов MXene в литий-ионных батареях, демонстрирующих улучшенную емкость по сравнению с традиционными графитовыми анодами.Теперь мы рассмотрим альтернативный анод для литий-ионных аккумуляторов: материалы на основе кремния.

Графит и кремниевые аноды

Так как же нам улучшить емкость аккумулятора? Емкость аккумулятора во многом зависит от материалов, из которых сделаны его электроды: анода и катода. Термин «удельная емкость» используется для описания характеристик электрода. Удельная емкость определяет количество электрического заряда («миллиампер-часы» или мАч), которое материал может доставить на грамм материала.

В литий-ионной батарее носителем электрического заряда является положительно заряженный ион лития. Ионы лития связываются с анодом при зарядке и текут на катод при разрядке. Чем выше удельная емкость электрода, тем больше ионов лития может связываться с электродом, что приводит к большей емкости литий-ионного аккумулятора. Более высокая емкость памяти означает, что электрические устройства, такие как ваш телефон, планшет или ноутбук, смогут дольше работать без подзарядки.Точно так же можно увеличить запас хода при использовании в электромобилях (EV).

Самым коммерчески популярным анодным материалом в литий-ионных батареях является графит, дешевый и надежный вид углерода. Графит имеет удельную емкость 372 мАч / г. По сути, это связано с тем, что один ион лития может поглощаться из расчета на 6 атомов углерода в графите при полном заряде (LiC ₆).

Итак, есть ли другие материалы, которые могут иметь гораздо большую емкость? да.Кремниевые аноды могут иметь гораздо более высокую удельную емкость — около 3600 мАч / г, что в десять раз превышает емкость графитовых анодов. Это связано с тем, что каждый атом кремния может связываться с 3,75 ионами лития (Li _3,75 Si). В результате кремниевые аноды могут связывать гораздо больше ионов лития при полном заряде по сравнению с графитом.

Однако при такой огромной теоретической способности хранить ионы лития необходимо преодолеть значительные технические препятствия, прежде чем кремний можно будет использовать в качестве анодного материала.Что происходит, когда кремниевый анод поглощает такое большое количество ионов лития при зарядке? Анод должен разбухать более чем на 300% по объему (по сравнению с ~ 7-10% для графитовых анодов). Когда батарея разряжена, ионы лития вытекают из кремниевого анода, заставляя кремниевый анод сжиматься до своего первоначального объема. Эти колебания размера вызывают трещины в кремниевом аноде и, в конечном итоге, «измельчение» анода, что необратимо снижает характеристики накопления энергии, что приводит к сокращению срока службы.

Значительные исследования были сосредоточены на стабилизации кремниевых анодов для уменьшения набухания, предотвращения растрескивания и увеличения срока службы. Было разработано несколько стратегий, включая объединение кремния с другими элементами для формирования кремниевых композитов или использование кремния наноразмеров.

Кремниевые композитные аноды

Обычно часть графита в анодах заменяют металлическим или оксидом кремния для улучшения емкости без слишком сильного набухания. Tesla уже использует небольшое количество кремния в графитовом аноде в батареях своих более поздних моделей электромобилей, чтобы со временем увеличить количество кремния.

Sila Nanotechnologies, стартап из Кремниевой долины, был соучредителем в 2011 году Джином Бердичевским, бывшим инженером Tesla. Их анод, в котором преобладает кремний, заключает атомы кремния в пористые наноразмерные оболочки, сделанные из неграфитовых материалов, что позволяет кремнию расширяться, защищая его от растрескивания. Компания утверждает, что эта технология может повысить емкость литий-ионной батареи до 40%, и объявила о партнерстве с BMW и Daimler AG, которые намерены использовать эту технологию в электромобилях к 2023 году.

Компания

NanoGraf Technologies разработала анод, в котором частицы кремния заделаны между листами графена. Пространство между листами позволяет кремниевой комнате набухать, одновременно защищая анод от растрескивания, увеличивая количество энергии в литий-ионной батарее до 30%. Они работают с Консорциумом Advanced Battery Consortium (USABC), который является партнерством Fiat Chrysler, Ford, GM и Департамента энергетики США, чтобы использовать их технологии для питания электромобилей следующего поколения.

Совсем недавно исследователи из Центра исследований накопления энергии Корейского института науки и технологий (KIST) разработали гибридный композитный анод кремний-углерод (Si-C). Доктор Юнг и его команда сосредоточились на использовании обычных бытовых материалов, таких как крахмал, вода и масло, для стабилизации кремния. Кремний связывается с углеродом во время нагрева, предотвращая расширение кремния во время зарядки.

Результат: Si-C анод с удельной емкостью 1800 мАч / г, что в четыре раза больше, чем у стандартного графитового анода.Если анод используется в батарее электромобиля, ожидается, что запас хода более чем в два раза увеличится по сравнению со стандартными батареями электромобиля. Кроме того, батареи смогли зарядиться до более чем 80% емкости всего за 5 минут, а емкость оставалась стабильной более 500 циклов. Простой производственный процесс в дополнение к дешевым и доступным исходным материалам для этих Si-C анодов означает, что они могут быть легко коммерциализированы и серийно производиться.

Кремний в наномасштабе

Сочетание кремния с другими элементами означает, что анод не может связываться с таким количеством ионов лития, как анод на чисто кремниевой основе.Чем выше количество кремния, тем больше ионов лития может связываться с анодом, что приводит к более высокой удельной емкости. Меньшие размеры частиц способны выдерживать более высокие уровни механического напряжения, поэтому уменьшение размера частиц кремния до наномасштаба предотвращает растрескивание, поскольку анод поглощает и высвобождает ионы лития, без необходимости объединения с другими элементами.

Компания Amprius Technologies запатентовала аноды из 100% кремниевых нанопроволок, в которых используются одни из самых энергоемких литий-ионных аккумуляторов в мире с улучшением плотности энергии на 50% по сравнению со стандартными литий-ионными аккумуляторами.Недавно они объявили о партнерстве с Airbus для использования своих технологий в программе Zephyr: ведущего в мире солнечно-электрического стратосферного беспилотного летательного аппарата (БПЛА).

Компания

OneD Material разработала SiNANOde ^®, анод, в котором кремниевые нанопроволоки выращиваются на частицах графита с использованием газообразного силана. Недавно они увеличили производство SiNANOde ^® с 10 до 100 тонн в год. У компании есть растущий портфель патентов, включающий более 200 патентов в этой области, охватывающих широкий спектр наноструктур, подходящих для приложений хранения энергии, и методов их производства.

Будущее?

Аноды на основе кремния могут стать следующим большим шагом в увеличении емкости литий-ионных аккумуляторов. Во время Дня батареи 22 сентября 2020 года генеральный директор Tesla Илон Маск рекламировал кремний как решение для увеличения емкости и снижения стоимости аккумуляторов Tesla для электромобилей. Они намерены использовать кремний металлургического сорта, чтобы снизить производственные затраты. Чтобы решить проблему объемного расширения, Тесла намеревается соединить кремний с дешевым эластичным ионопроводящим полимером вместе с эластичным связующим.

Однако необходимы дополнительные исследования для разработки кремниевых анодов, способных полностью раскрыть свой потенциал. Тем не менее ожидается, что к 2025 году мировой рынок кремниевых анодных батарей достигнет 177 миллионов долларов, при этом Европа будет занимать вторую по величине долю рынка после Азии. Сами Tesla ожидают, что кремний будет доминировать на рынке анодов в ближайшие 5-7 лет. Очевидно, что потенциал кремниевых анодов с каждым днем привлекает все больше инвестиций и исследований, и ожидается, что кремниевые аноды появятся в большем количестве электрических устройств и электромобилей в течение следующих нескольких лет.

BloombergNEF: плотность элементов литий-ионных аккумуляторов почти утроилась с 2010 г.

Колин МакКеррахер из BloombergNEF выступил на саммите BloombergNEF в Сан-Франциско на прошлой неделе, где он привел доводы в пользу того, что электромобили достигают «конца начала». Доводы в пользу того, что электромобили становятся мейнстримом или выходят из стадии раннего внедрения, подпитываются увеличением плотности энергии в литий-ионных батареях и соответствующим снижением стоимости, которое сопровождается этим.

Снимок экрана из презентации BloombergNEF.

Плотность энергии батареи — это количество энергии, которое может храниться при одинаковом весе. Подумайте об этом как о количестве диапазона, которое можно извлечь из той же упаковки 500 кг (1102 фунта). По мере увеличения плотности энергии из аккумуляторной батареи того же веса может быть извлечено больше энергии. «Плотность энергии аккумуляторов становится все лучше, — сказал Колин МакКеррахер, руководитель отдела передовых транспортных средств BloombergNEF. «С 2010 года они почти утроились на уровне ячеек.”

Снимок экрана из презентации BloombergNEF.

Эти ошеломляющие улучшения проложили путь к электрифицированному будущему. По мере повышения плотности энергии на рынок выходят электромобили с большей дальностью хода без необходимости в физически более крупных и тяжелых упаковках. Эту тенденцию можно увидеть в Tesla Model S, которая вышла на рынок с запасом хода ~ 250 миль (402 км) на одной зарядке. Самая последняя модель S с аккумулятором Long Range Plus может достичь 628 км пробега на одной зарядке.Это также можно увидеть в увеличении запаса хода, который Nissan LEAF постоянно набирает с 2011 года, увеличившись с 73 миль (117 км) тогда до 215 миль (346 км) в 2020 году (почти утроение, кстати).

Повышение плотности энергии позволяет добиться других значимых побед с электромобилями. По мере увеличения плотности та же упаковка на 100 кВтч становится легче. Более легкие аккумуляторные блоки сокращают расходы на транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы по всей цепочке поставок, что еще больше снижает стоимость аккумулятора.МакКеррахер также прокомментировал цены на аккумуляторы, отметив, что в последние годы цена на литий-ионные аккумуляторы продолжает падать. Ожидается, что эта тенденция сохранится и в 2020 году, при этом BloombergNEF оценивает снижение цен со 156 долларов за киловатт-час в 2019 году до 135 долларов за киловатт-час в 2020 году.

Снимок экрана из презентации BloombergNEF.

Сети зарядки электромобилей

развиваются в поддержку небольшого, но растущего парка электромобилей. По оценкам BloombergNEF, во всем мире установлено почти 1 000 000 точек зарядки электромобилей (это один миллион), и это при уровне внедрения электромобилей только на 2–5% на развитых рынках.Кроме того, при этом игнорируется множество более простых электрических розеток, которые можно использовать для зарядки электромобиля (точно так же, как вы можете использовать для зарядки своего компьютера или телефона).

Когда дело доходит до продаж электромобилей, отрасль впервые вынуждена стоять самостоятельно в некоторых странах, штатах, городах и округах, поскольку они начинают постепенно отказываться от стимулов для электромобилей на развитых рынках. В США Tesla и GM уже превысили порог в 200000 автомобилей, который знаменует постепенный отказ от федеральной налоговой льготы на электромобили, и вы больше не сможете получать никаких налоговых льгот, если купите Tesla здесь.(Покупатели электромобилей других брендов по-прежнему могут получить налоговую скидку в размере 7500 долларов на одно транспортное средство в системе, которая, как ни странно, наказывает лидеров отрасли). После массового всплеска и ранней поддержки подключаемых транспортных средств в поддержку инициатив по чистому воздуху Китай аналогичным образом сокращает прямые субсидии на закупку. Продажи электромобилей в Китае резко упали из-за нового ценового давления на автопроизводителей.

В США рынок электромобилей в основном неинтересен, за исключением Tesla. В частности, Tesla Model 3 продвинула Tesla в массовое сознание и в рейтинги продаж на массовом рынке.Продажи автомобилей Tesla в США оставались стабильными с тех пор, как Tesla успешно увеличила производство своего первого доступного электромобиля в третьем квартале 2018 года.

Страх перед «убийцами Tesla» со стороны основных автопроизводителей утих, поскольку Model 3 устояла против Audi e-tron и Jaguar I-PACE. Электромобили могут выглядеть, пахнуть и иметь окна, как у автомобилей внутреннего сгорания, но их создание — это совсем другая игра. Tesla подняла планку производительности, дальности действия, стоимости, зарядки и технологий, заставив автопроизводителей занять оборонительную позицию.Это непросто вложить деньги в разработку нового автомобиля или программы трансмиссии. Вы должны переосмыслить автомобиль, чтобы соревноваться.

По мере ослабления стимулов к покупке электромобилей возрастающее давление на унаследованных автопроизводителей также исходит из городов и штатов, которые настаивают на жестких запретах на использование автомобилей внутреннего сгорания в центрах городов в ближайшие 10–20 лет. Эти косвенные правила не только заставляют автопроизводителей вывести на рынок жизнеспособные подключаемые автомобили, но и вызывают изменения в поведении потребителей, поскольку люди смотрят на будущую стоимость перепродажи и полезность транспортных средств, приобретаемых сегодня.Фактически, как мы сообщали вчера вечером, Tesla Model 3 сохраняет свою ценность лучше, чем любой другой автомобиль в США — безусловно. Это будет только увеличиваться, поскольку все больше городов будут серьезно относиться к продвижению электромобилей и отказу от загрязняющих окружающую среду транспортных средств.

«Политика города становится важной движущей силой и меняет мировой автомобильный рынок», — сказал МакКеррахер.

Мировые тенденции явно направлены на электромобили, но увеличение масштаба открывает более тонкую историю.Китай наращивает долгосрочные цели по покупке электромобилей, при этом многие города уже могут похвастаться большим объемом продаж электромобилей, чем многие европейские страны. США по-прежнему отстают, с регрессивным правительством, которое, похоже, намеревается вместо этого нажать на ускоритель выбросов, откатывая регулирование, как будто оно выходит из моды.

Для электромобилей все еще рано, но резкое увеличение производства и соответствующие показатели продаж также поддерживают впечатляющие исследования и разработки в области технологии аккумуляторных батарей.Это, в свою очередь, ведет к еще большему снижению затрат, катализируя всплеск продаж. Будущее выглядит радужным, поскольку конец появления электромобилей также знаменует собой начало конца зависимости человечества от ископаемого топлива.

Цените оригинальность CleanTechnica? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником, техническим специалистом или представителем CleanTechnica — или покровителем Patreon.

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

Хранение энергии — Анализ — МЭА

Ожидается, что несколько крупных политик и проектов, объявленных в прошлом году, будут стимулировать рост глобального развертывания хранилищ энергии, основываясь на значительном прогрессе в 2020 году.

Увеличение мощностей в Китай более чем удвоилось в 2020 году. Этот значительный рост был обусловлен проектами для интеграции возобновляемых источников энергии и ввода в эксплуатацию отложенных проектов. В июле 2021 года Китай объявил о планах установить к 2025 году более 30 ГВт накопителей энергии (без учета гидроаккумуляторов).Это будет почти десятикратным увеличением установленной мощности по состоянию на 2020 год.

В Соединенных Штатах добавление мощностей в результате масштабных проектов в сфере коммунальных услуг увеличилось более чем в четыре раза в 2020 году, во главе с двумя крупными проектами в Калифорнии. В декабре 2020 года Конгресс одобрил законопроект о помощи в связи с COVID-19 на сумму 900 миллиардов долларов, который включал двухлетнее продление налогового кредита на инвестиции в солнечную энергетику (в пользу развертывания хранилищ, привязанных к солнечной энергии), а также Закон о лучших технологиях хранения энергии, разрешающий более 1 доллара США. миллиардов в течение пяти лет для поддержки исследований и коммерциализации ряда технологий хранения.В январе 2021 года Белый дом издал распоряжение, согласно которому к 2035 году в электроэнергетическом секторе будет производиться безуглеродная энергия.

В , Европа, , сокращение количества коммунальных предприятий было компенсировано значительным расширением жилищного строительства. Лидирующим рынком Европы в настоящее время является Германия, где количество скрытых установок почти удвоилось. Тем временем оператор национальной электросети Великобритании проводит еженедельные пробные аукционы и в октябре 2020 года запустил услугу частотного отклика динамического сдерживания, предоставляя значительные возможности для хранения с требованиями к быстрому реагированию, которые в основном удовлетворяются за счет аккумуляторов.

В Корея количество развертываний выросло на 6% в 2020 году после резкого падения в период с 2018 по 2019 год. Федеральные схемы субсидирования, которые помогли Корее стать ведущим рынком хранения данных в 2018 году, были постепенно свернуты в январе 2021 года, что, вероятно, приведет к сокращение развертывания систем хранения в ближайшем будущем.

Продолжился устойчивый рост в Японии установок для хранения за счетчиком, достигнув почти 300 МВт в 2020 году. Австралия остается ключевым рынком для хранения за счетчиком, но ожидается, что развертывание в масштабе коммунальных предприятий будет преобладать над следующие несколько лет.

Sila Nanotechnologies привлекает 590 миллионов долларов для финансирования завода по производству аккумуляторных материалов — TechCrunch

Sila Nanotechnologies, компания по производству аккумуляторных материалов из Кремниевой долины, потратила годы на разработку технологии, предназначенной для упаковки большего количества энергии в элемент по более низкой цене — конечная игра, которая помогла ей наладить партнерские отношения с Amperex Technology Limited, а также с автопроизводителями BMW и Daimler. .

Теперь Sila Nano наводнена новым вливанием капитала, в результате чего ее оценка поднялась до 3 долларов.3 миллиарда, готов нести свои технологии в массы.

Компания, основанная почти десять лет назад, заявила во вторник, что она привлекла 590 миллионов долларов в рамках раунда финансирования серии F, возглавляемого Коуэ, при значительном участии фондов и счетов, предоставленных T. Rowe Price Associates, Inc. Существующие инвесторы 8VC, Bessemer В раунде также приняли участие Венчурные партнеры, Совет по инвестициям Канадского пенсионного плана и Sutter Hill Ventures.

Sila Nano планирует использовать средства, чтобы нанять еще 100 человек в этом году и начать строительство завода в Северной Америке, способного производить 100 гигаватт-часов анодного материала на основе кремния, который используется в аккумуляторах для смартфонов и автомобильной промышленности.Хотя компания не разглашает местонахождение завода, у него есть график. Sila Nano заявила, что планирует начать производство на заводе в 2024 году. Материалы, производимые на заводе, будут использоваться в электромобилях к 2025 году, сообщила компания.

«Потребовалось восемь лет и 35 000 итераций, чтобы создать новый химический состав батареи, но это был только первый шаг», — говорится в заявлении генерального директора и соучредителя Sila Nano Джина Бердичевского. «Чтобы любая новая технология оказала влияние в реальном мире, она должна масштабироваться, что будет стоить миллиарды долларов.Из нашего опыта создания производственных линий в Аламеде мы знаем, что инвестиции в наш следующий завод сегодня позволят нам обеспечить работу автомобилей и сотен миллионов потребительских устройств к 2025 году ».

Техника

Литий-ионный аккумулятор содержит два электрода. С одной стороны есть анод (отрицательный), а с другой — катод (положительный). Обычно электролит находится посередине и действует как курьер, перемещая ионы между электродами при зарядке и разрядке.Графит обычно используется в качестве анода в коммерческих литий-ионных батареях.

Sila Nano разработала кремниевый анод, который заменяет графит в литий-ионных батареях. Важнейшей деталью является то, что этот материал был разработан, чтобы заменить графит без необходимости изменения процесса производства батарей или оборудования.

Sila Nano была сфокусирована на кремниевом аноде, потому что этот материал может хранить намного больше ионов лития. Использование материала, который позволяет вам упаковать больше ионов лития, теоретически позволит вам увеличить плотность энергии — или количество энергии, которое может храниться в батарее в расчете на ее объем — ячейки.В результате получилась бы более дешевая батарея, которая содержала бы больше энергии в том же пространстве.

Возможность

Это привлекательный продукт для автопроизводителей, стремящихся вывести на рынок больше электромобилей. Почти каждый глобальный автопроизводитель объявил о планах или уже производит новую партию полностью электрических и подключаемых электромобилей, включая Ford, GM, Daimler, BMW, Hyundai и Kia. Tesla продолжает наращивать производство своих автомобилей Model 3 и Model Y, поскольку ряд новичков, таких как Rivian, готовятся вывести на рынок свои собственные электромобили.

Короче: спрос на аккумуляторы растет; и автопроизводители ищут технологии следующего поколения, которые дадут им конкурентное преимущество.

Производство аккумуляторов в 2010 году составляло около 20 ГВтч в год. Sila Nano ожидает, что к 2030 году оно вырастет до 2 000 ГВт в год и до 30 000 ГВт в год к 2050 году.

Sila Nano начала строительство первых линий по производству материалов для аккумуляторов в 2018 году. Эта первая линия способна производить материал для производства литий-ионных аккумуляторов мощностью 50 мегаватт.

Создание батареи будущего

Батареи играют важную роль в переходе к экологически чистой энергии будущего, и с более высокой плотностью энергии они будут способствовать дальнейшему развитию ряда отраслей.

LeydenJar Technologies — голландский стартап, цель которого — продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов.

Замена графита внутри батарей на чистый кремний, говорит Кристиан Руд, соучредитель и генеральный директор LeydenJar, может стать ключом к созданию электромобилей большей дальности, полетов на электромобилях и бытовых хранилищ.

Когда вы впервые заинтересовались аккумуляторными технологиями?

Christian Rood : Я начал работать в ABN AMRO Bank в качестве инвестиционного банкира, а затем, в 2009 году, я основал свой собственный бутик-венчурный консультант. Именно тогда я заинтересовался чистыми технологиями, так как это была область, в которой я чувствовал какую-то цель.

Я хотел сделать что-то, что имело бы влияние, поэтому я начал работать над всевозможными чистыми технологиями и пытался выйти на рынок.Это дало мне возможность взглянуть на технологии, разрабатываемые изобретателями в исследовательских институтах, а потом я увидел эту.

Что именно представляла собой эта технология?

Это была гибкая технология солнечных панелей, разработанная Нидерландской организацией прикладных научных исследований (TNO), которая не имела большого успеха в применении солнечных элементов, но первоначальный изобретатель обнаружил, что у нее есть большой потенциал для применения в батареях. Я влюбился в него и ухватился за возможность вместе со своим соучредителем построить вокруг него бизнес.У научно-исследовательского института не было сосредоточения на батареях, поэтому была возможность получить некоторое финансирование и создать необходимые возможности, чтобы добиться успеха.

Батарейные элементы есть повсюду, но нам отчаянно нужна технология, которая могла бы получить в них больше энергии. Не только для наших iPhone, но и для целого ряда отраслей, например, для получения электромобилей с большей дальностью полета и для создания новых экологически чистых отраслей, таких как электрические полеты.

Существует огромный рынок аккумуляторов с более высокой плотностью энергии. LeydenJar говорит, что это можно сделать, заменив графит в батареях на кремний. Как это работает?

Кремний в качестве анода может содержать в 10 раз больше ионов лития. На самом деле никто этого не изобрел — вся индустрия аккумуляторов смотрит на кремний. Но что уникально в том, что мы делаем, так это то, что мы используем совершенно иную производственную технологию. И с его помощью мы можем производить анод из 100% кремния.

Люди пробовали это раньше, но безуспешно, потому что у кремния есть одна большая проблема.Он разбухает, если в него попадают ионы лития — он расширяется на 300% — и трескается, если вы заряжаете его. В нашем случае он остается механически стабильным, что приводит к увеличению плотности энергии на 70%. Для отрасли, которая в настоящее время способна повышать плотность энергии на 3–5% в год, это колоссально.

Каким вы видите этот масштаб в будущем?

Святой Грааль — это способность накапливать энергию, которую вы генерируете самостоятельно, дома. Но у большинства людей нет места для контейнера с аккумуляторными элементами, поэтому именно здесь важно повышение плотности энергии, а вы хотите, чтобы это было доступно.

Для этого вам нужна производительность серверной части, но также и индустриализация. В Эйндховене мы можем производить рулоны из этого кремниевого наноматериала, и эти рулоны могут напрямую использоваться производителем батарей для изготовления целого элемента.

Но это происходит недостаточно быстро, и мы пока не контролируем качество. Но с нашим последним раундом финансирования мы можем сделать следующий шаг — полностью перейти на промышленное производство. Итак, мы разрабатываем, конструируем и эксплуатируем новый инструмент, который позволит нам производить гораздо больше материалов по доступной цене и с низким уровнем выбросов углекислого газа.

Беспокоитесь ли вы о других технологиях аккумуляторов, например о твердотельных аккумуляторах?

Нет, я рассматриваю это как возможность. Ключевым моментом в твердотельных батареях является то, что они представляют собой твердый электролит, а твердый электролит в первую очередь имеет преимущество в безопасности. Но некоторые компании комбинируют его с новым материалом анода или катода, например металлическим литием, что также может привести к очень высокой плотности энергии.

Плотность энергии, которую может достичь наш кремниевый анод, очень похожа на твердотельные батареи, но у него нет некоторых проблем, связанных с металлическим литием.Все больше и больше исследовательских институтов и производителей аккумуляторов рассматривают аноды из чистого кремния в сочетании с твердым электролитом. Мы уже показали, что он очень хорошо работает с нашим кремниевым анодом.

И наконец, какие уроки вы извлекли как лидер, попав в этот интересный сектор?

Вначале я был довольно наивен. Можете ли вы представить, что бывший банкир основал компанию по производству аккумуляторов в Нидерландах и работал над кремниевым анодным материалом? У нас не было собственной лаборатории по производству аккумуляторов, поэтому мы были простой компанией, работающей с некоторыми исследовательскими институтами.

Но я понял, что это большое преимущество. Многие технические специалисты внедряют инновации в технологии аккумуляторов, но эти технические люди очень категорично относятся к тому, как аккумуляторы должны работать и как их следует производить. Возможность смотреть на это без предвзятого мнения и открытость для новых возможностей позволила нам оказать значительное влияние на эту отрасль.

Дополнительное качество, которое я приношу, — это понимание того, как финансировать новый бизнес. Если вам нужно научиться привлекать капитал для глубоких технологий как технический специалист, это довольно сложно.С моим опытом работы в сфере финансов это намного проще. Понимание рынков капитала и инвесторов, общение с ними, наличие стратегии, соответствующей тому, как рынки капитала смотрят на большие технологии, — это критически важно для роста такой компании.

Для других, пытающихся проникнуть в это пространство, важно нанять разных людей — не только технических специалистов, но и людей, которые имеют больший опыт в области развития бизнеса и инвестиций. Это очень важно для масштабного роста.

Синтез материалов для аккумуляторов | Исследования транспорта и мобильности

NREL разработка недорогих электродных материалов с высокой плотностью энергии является сложной задачей но имеет решающее значение для успеха аккумуляторных батарей для электромобилей (EDV).

Повышенные требования к энергии и мощности, а также требования системной интеграции EDV ставят серьезные проблемы для технологий хранения энергии.Делаем эти материалы прочными достаточно, чтобы батареи прослужили более 10 лет. Эти материалы проходят тысячи циклов зарядки / разрядки при воздействии агрессивных химических, термических, и механическая среда внутри аккумуляторной батареи. Исследователи NREL работают рука об руку с отраслевыми партнерами для решения этих проблем с помощью новых материалов и процессов для полного спектра аккумуляторов, предназначенных для энергосберегающих автомобилей завтрашнего дня.

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы стали предпочтительным аккумулятором EDV для автопроизводителей вариант, способный обеспечивать энергию и удельную мощность, необходимые для гибридов (HEV), подключаемые гибриды (PHEV) и полностью электрические автомобили (EV) в относительно небольшом и легком корпусе. упаковка. В то время как автомобили, оборудованные литий-ионными батареями, уже сходят с автомобильных парков, исследователи NREL продолжаем изучать усовершенствования и новые возможности, такие как литий-воздушный, магниево-ионный, и твердотельные технологии.Концентраты исследований материалов для аккумулирования энергии NREL в первую очередь от состава и покрытия электродов, а также термоинтерфейса материалы, включая смазки, материалы с фазовым переходом, термопласты и графит для максимального увеличения производительности аккумулятора.

Покрытия

Нестабильные межфазные границы и поверхностные побочные реакции между органическими электролитами и электродом поверхности могут вызвать нестабильность интерфейса и проблемы с долговечностью в батареях.Эти проблемы обычно сокращают срок службы батареи и снижают надежность.

Исследования

NREL позволили достичь большей стабильности батарей как за счет обычных, так и инновационные методы. Внедрение в лаборатории оксидов металлов и гибридных неорганических и органических соединений. модификация поверхности посредством осаждения атомных слоев обеспечила инновационный и экономичный методы для смягчения опасений по поводу продолжительности жизни и надежности.

Осаждение атомного слоя

NREL и его партнеры разработали революционный метод прямого нанесения покрытий. на сформированные композитные электроды с использованием атомно-слоистого осаждения (ALD). ALD — это современный метод нанесения конформных тонкопленочных покрытий на фактурные поверхности. Было показано, что эти покрытия увеличивают срок службы и повышают вероятность неправильного использования. допуск в литий-ионных аккумуляторах.Повышение производительности можно проследить до смягчения последствий вредных побочных реакций и предотвращения механической деградации. Эти покрытия должны быть оптимизированы для соответствия материалу и толщине электрода.

Продвинутое производство

Основываясь на успехе оптимизированных электродных покрытий в улучшении литий-ионных аккумуляторов производительности, NREL работает с сотрудниками университета над разработкой нового электрода метод покрытия, который переводит процесс ALD в поточный, рулонный формат которые можно интегрировать с методами производства.

Электроды / аноды

Для электромобили, обеспечивающие требуемую надежность, долговечность и безопасность на более крупном рынке. Материалы с высокой плотностью энергии часто разрушаются, разрушаются, и быстро теряют емкость из-за расширения и сжатия при зарядке аккумулятора или разряжается с высокой скоростью.NREL удалось увеличить срок службы батарей, возможности, емкость и безопасность благодаря разработке нового наноструктурированного электрода материалы.

Нанотехнологии

Ученые из NREL создали кристаллические нанотрубки и наностержни для решения проблем управления температурой, весом и проводимостью литий-ионных аккумуляторов. NREL высокоэффективные электроды на основе углеродных нанотрубок без связующих веществ могут оптимизировать аккумулятор заряжается, уменьшая при этом набухание и усадку, которые могут сократить срок службы электрода.Набор специально созданных устройств позволяет NREL проводить исследования в области наноструктурированного синтеза.

Металлооксидные аноды

Оксиды переходных металлов обладают значительно большей обратимой емкостью чем товарный графит. Оксид молибдена может обеспечить стабильную емкость почти в три раза больше, чем у обычных графитовых анодов.Оксид железа является одним из самых распространенных и наименее дорогие элементы, и могут превзойти многие другие материалы, когда наночастицы используются в электродах, изготовленных с использованием инновационных технологий производства NREL.

Кремниевые аноды

NREL работает в партнерстве с другими национальными лабораториями через Консорциум кремниевых анодов, чтобы исследовать использование кремния в качестве возможной жизнеспособной альтернативы графитному углероду. как анодный материал.Благодаря своей высокой емкости и доступности кремний имеет потенциал для повышения плотности энергии и снижения затрат. Однако некоторые проблемы могут ограничить его полезность, включая набухание при литировании (что может привести к образованию частиц растрескивание, выделение частиц и отслоение электродов) и побочные реакции электролита (что может повлиять на эффективность езды на велосипеде). Кроме того, понимание механизмов образования межфазной границы твердого электролита и разрушения необходим для обеспечения функционирования кремниевые аноды в литий-ионных аккумуляторах.

Технологии аккумуляторов без критических материалов

Как спрос на быструю зарядку электромобилей на уровне 350 киловатт и выше продолжает расти, необходимы новые подходы, чтобы избежать значительных затрат и отказоустойчивости сети ударов. Инновационные решения для хранения энергии за счетчиком без использования критически важных материалов решение этих проблем может относиться к другим краткосрочным, потребляющим большую мощность электрическому также загружает.

Накопитель энергии за счетчиком

NREL работает в партнерстве с другими национальными лабораториями через Консорциум по хранению данных за счетчиком для разработки новых технологий батарей без критических материалов, которые в конечном итоге поддерживают интеграция устройств быстрой зарядки электромобилей, фотоэлектрической генерации, стационарных накопители энергии, строительные системы и электросети.Исследования направлены на развитие инновационных технологий хранения энергии для стационарных приложений мощностью менее 10 мегаватт-часов свести к минимуму необходимость значительных обновлений электросети. Такие технологии может также устранить чрезмерные расходы, связанные с быстрой зарядкой с использованием тока технологии.

Контакты

Для получения дополнительной информации о деятельности NREL по исследованию материалов для хранения энергии, обращайтесь Энтони Баррелл, 303-384-6666, Парк Кюсунг, 303-384-7869, или Роберт Тенент, 303-384-6775.