Сухозаряженный аккумулятор хранился 28 лет, и его ввели в эксплуатацию / Хабр
Привет, Хабр! Для одного исторического автомобиля попытались ввести в эксплуатацию новую сухозаряженную аккумуляторную батарею 6СТ-60ЭМ, хранившуюся с 1992 года. Посмотрим, что из этого получится.
Пробки за это время открывались всего один раз, потому будем надеяться, что кислород и влага из воздуха не навредили пластинам. Пробки сухозаряженных АКБ герметичны, при вводе в эксплуатацию с них срезается выступ, открывая отверстие для выхода газов.
Плотность заливаемого электролита 1.27 — 1.28, исходная температура 18.7 по Цельсию.
Напряжение разомкнутой цепи (НРЦ, оно же ЭДС без нагрузки) за 30 минут после заливки выросло с 10.0 до 11.52 вольт, температура поднялась до 37 градусов. Через 40 минут плотность 1.18.
Через 80 минут после заливки НРЦ 11.86, плотность 1.15, температура 42 градуса.
Температура держалась, аккумулятор оставили на ночь.
Реакция включения шла 8 часов. Первые полтора часа НРЦ быстро росло, затем росло медленее и стало снижаться вследствие остывания аккумулятора.
Резкий спад на графике произошёл, когда АКБ покачали для перемешивания электролита и ускорения выхода пузырьков.
Тестер показал здоровье АКБ 30%, пусковой ток 68 из 225 А по DIN, внутреннее сопротивление 24.9 мОм и НРЦ 11.69. Вердикт — зарядить и снова проверить.
Плотность по банкам от плюса к минусу составила: 1.14, 1.125, 1.12, 1.14, 1.13, 1.12.
Заряд до напряжения 14.8 длился сутки, батарее сообщено 78.6 А*ч.
Плотность во всех банках стала 1.28, кроме минусовой 1.225. Решено зарядить отстающую банку отдельно, благо этому способствует наружное расположение перемычек.
Через 8 часов плотность в минусовой банке составила 1.28. Ставим батарею под буфер 13.2 вольта… на целый месяц. По сравнению с 28 годами хранения не так уж и много.
После 3 суток отстоя тестер показывает здоровье 93%, DIN 211 А из 225, 7.97 мОм, 12.67 В, вердикт — батарея хорошая!
Перед контрольно-тренировочным разрядом скомпенсируем саморазряд за эти трое суток, батарея ведь старинная. Задаём CV 14.4 В.
Заряд длился 6 часов, батарее сообщено 4 А*ч.
Разряжаем 20-часовым током до 10.5 вольт.
Из заявленных 60 батарея выдала почти 64 ампер*часа. ЭДС после снятия нагрузки составила 11.03 В.
После 30 минут отстоя НРЦ стало 11.22. Здоровье 32%, 73 А, 23.01 мОм. Вердикт — зарядить.
Во всех банках почти вода, вся кислота в намазках — в виде сульфатов. Реакция Гладстона-Трайба осуществилась по полной программе.
Побаночно измеряем напряжение от минуса к плюсу, получаем 1.86, 1.85, 1.88, 1.86, 1.84, 1.87.
За 21 час заряда батарее сообщено 71 А*ч, плотность от минуса к плюсу 1.255, 1.255, 1.27, 1.26, 1.26, 1.26. Напряжение пока не дошло до заданных 14.8, заряд продолжается. После завершения имеем 1.28, 1.275, 1.29, 1.285, 1.28, 1.28.
Теперь сравним 28-летний 6СТ-60ЭМ с современным Ca/Ca LADA 6СТ-62VL, бывшим в употреблении полтора года.
Старичок: здоровье 90%, пусковой ток 204 из 225 А по DIN, 334 A по EN, 8.26 мОм и НРЦ 12.66, батарея хорошая.
Лада: SoH 100%, 612 из 600 А EN, 4.51 мОм, 12.81 В, батарея хорошая.
Итак, при почти равной номинальной ёмкости у современной АКБ показания пускового тока почти в 2 раза выше, внутреннее сопротивление почти в 2 раза ниже, чем у антикварной. Ёмкость старой АКБ по факту проверили разрядом, она оказалась даже выше номинальной. А пусковые характеристики в два раза хуже современной.
Старая АКБ под вилкой 200 А просела с 12.67 до 9.63 В.
АКБ Лада под вилкой 200 А просела с 12.83 до 10.49 В.
Масса антикварной АКБ 23.7 кг, что составляет 4 кг на 10 А*ч ёмкости.
Масса АКБ Лада 15.1 кг, это 2.5 кг на 10 А*ч.
Важнейшая характеристика стартерной АКБ — пусковой ток. Путём нехитрых расчётов получаем, что современные аккумуляторы дают пусковой ток на килограмм массы в 3 раза выше выпускавшихся 3 десятилетия назад.
Тем не менее, аккумулятор из начала 90-х годов прошлого века получилось ввести в эксплуатацию, он работоспособен, и теперь несёт службу под капотом антикварных милицейских Жигулей.
Эксплуатация и обслуживание свинцово-кислотных АКБ
1.1 Метод заряда свинцово-кислотных аккумуляторов
(Данные предоставлены производителем свинцово-кислотных АКБ EverExceed)
| Параметр | Буферный режим | Циклический режим |
|---|---|---|
| Напряжение буф. заряда | 2.25В/эл @25oC | 2.25~2.30В/эл @25oC |
| Коэф. темпер. компенсации | -3мВ/oC/эл @ 25oC | |
| Выравнивающий заряд | 2.35В/эл@25oC | 2.35~2.40В/эл@25oC |
| Максимальные токи заряда | 0.25C10 A для 6В и 12В; 0.2C10 А для 2В | |
| Токи выравнивающего и буферного подзаряда | 0.005C10 ~ 0.01C10А | |
| Выравнивающий заряд | a. Буферный заряд каждые 3 месяца | b. При разряде более 20% емкости |
Примечание:
1. Заряжать аккумулятор следует сразу же после разряда. Нельзя оставлять аккумулятор в разряженном состоянии.
2. Следует зарядить батарею перед вводом в эксплуатацию после хранения.
1.2 Влияние температуры окружающей среды на срок службы батарей
Согласно закону химической активности Аррениуса скорость коррозии удваивается при повышении температуры на 10°C.
Следовательно, срок службы будет уменьшаться вдвое при повышении Т на 10oC.
Высокая температура сокращает срок службы аккумулятора. Например, расчетный срок службы батареи составляет 10 лет при 25oC; если же аккумулятор работает при 35oC в течение длительного времени, срок службы составит 5 лет. Ниже приведена формула:
L25 = LT х 2(T-25)/10
Примечание:
Т – температура окружающей среды
LT – расчетный срок службы при температуре Т (град)
L25 – расчетный срок службы при температуре 25оС (град)
Повышение температуры окружающей среды ускоряет коррозию пластин батарей и потерю воды, что значительно сокращает срок службы аккумулятора. Поэтому важно контролировать температуру окружающей среды. Значительное повышение температуры может вызвать серьёзное повреждение батареи, вплоть до полного выхода из строя.
При повышении температуры в помещении, необходимо предпринять меры по снижению температуры путём проветривания и т. д. Расстояние между батареями должно быть не менее 10 мм, в то же время необходимо регулировать напряжение буферного и выравнивающего заряда в соответствии с требованиями руководства по эксплуатации.
1.3 Установка АКБ
- Аккумулятор AGM может работать практически в любом положении, кроме перевернутого;
- Гелевый аккумулятор можно эксплуатировать в вертикальном положении;
- Расстояние между батареями должно быть не меньше 10 мм;
- Батарейный шкаф или помещение должны быть вентилируемыми, водород в виде газа от перезаряда должен выходить наружу;
- Чем ближе зарядное устройство к АКБ, тем лучше;
- Все болты крепления и гайки должны быть затянуты.
1.4 Хранение аккумуляторов
Условия хранения:
- Рекомендуемая температура хранения 15~30oC;
- Защищайте элементы/аккумуляторы от неблагоприятных погодных условий, влаги и попадания внутрь воды;
- Защищайте элементы/аккумуляторы от прямого или непрямого солнечного излучения;
- Место хранения, соответственно, должны быть чистым, сухим, не должно подвергаться морозам и быть под надлежащим наблюдением;
- Элементы/аккумуляторы должны быть защищены от короткого замыкания металлическими предметами или токопроводящими загрязнениями;
- Элементы/аккумуляторы должны быть защищены от опрокидывания и от падающих предметов.
1. VRLA Батареи
- Максимальное продолжительность хранения 12 месяцев при 20oC для AGM, 24 месяца для GEL АКБ; рекомендуется выравнивающий подзаряд в течение 24 часов каждые 6 месяцев.
- Высокие температуры приводят к быстрому саморазряду и сокращению времени хранения между операциями заряда (до 3 месяцев при 30oC)
2. Заливные батареи (Flooded)
- Срок хранения с сухозаряженном состоянии – 3 месяца
- В залитом состоянии рекомендуется заряжать выравнивающим зарядом в течение 24 часов каждые 2 месяца
1.5 Тест на ёмкость аккумуляторов
Испытания проводятся в соответствии с указаниями в МЭК 60896-21: «Батареи свинцово-кислотные стационарные. Часть 21. Типы с регулирующим клапаном. Методы испытаний»
Примечание:
Перед проведением испытаний должен быть проведён выравнивающий заряд АКБ, как описано выше.
Выравнивающий заряд необходимо выполнять не более, чем за 7 дней и не менее, чем за 3 дня до начала испытаний!
Этапы проведения испытания номинальной ёмкости:
1. Убедитесь, что все соединения чистые, защищены и не подвержены коррозии.
2. Во время нормальной работы батареи измерьте и запишите следующие параметры:
– Напряжение каждой батареи.
– Температуру поверхности как минимум одной из каждых десяти батарей.
– Напряжение цепи аккумуляторной системы.
3. Разомкните соединение между аккумуляторной системой, которую вы хотите проверить, зарядным устройством и всеми потребителями.
4. Подготовьте регулируемую нагрузку для подключения к аккумуляторной системе.
Ток разряда должен быть установлен на уровне 0,1C10 Ампер и оставаться постоянным.
6. Подготовьте вольтметр, чтобы вы могли проверить общее напряжение батареи.
7. Подключите нагрузку, шунт и вольтметр. При этом засеките время.
8. Поддерживайте постоянный ток нагрузки 0,1С10 Ампер и измеряйте напряжение аккумуляторной системы с регулярными интервалами времени.
9. Проверьте на предмет чрезмерного нагрева все соединения между нагрузкой и АКБ.
10. Рассчитайте относительную емкость системы батарей по следующей формуле: Емкость (% при 20оC) = (Ta/Ts) x 100
Ta = фактическое время разряда до достижения допустимого минимального напряжения (1,80 В / элемент).
Ts = теоретическое время разряда до достижения допустимого минимального напряжения. (тест номинальной ёмкости при Ts= 10ч)
11. Переподключите аккумуляторную систему, как она изначально была подключена, и сразу же зарядите.
Примечание:
1. Перед тестом ёмкости необходимо выполнить выравнивающий заряд;
2. Испытание на ёмкость должно проводиться разрядом постоянного тока 0,1C10 Ампер;
3. Конечное напряжение разряда равняется 1.80В на элемент;
4. C = I x T (ёмкость разряда = ток разряда x время разряда)
4.6 Обслуживание
1.6.1 Инструменты и оборудование:
a. Цифровой вольтметр.
b. Изолированный гаечный ключ.
c. Приборы с проводящей и мгновенной нагрузкой и внутренним сопротивлением.
1.6.2 Ежемесячное обслуживание
a. Содержите помещение с аккумуляторами в чистоте.
b. Замеряйте и записывайте температуру окружающей среды в помещении с батареями.
c. Проверяйте чистоту каждой батареи, а также отсутствие повреждений и следов перегрева на терминалах, корпусе и крышке.
d. Замеряйте и записывайте общее напряжение цепи и ток буферного заряда системы аккумуляторных батарей.
1.6.3 Ежеквартальное обслуживание
a. Повторите ежемесячный осмотр.
b. Замерьте и запишите напряжение буферного заряда каждой подключенной батареи. Если напряжение более двух элементов менее 2,18 В/эл. после температурной компенсации, необходимо провести выравнивающий заряд.
1.6.4 Ежегодное обслуживание
a. Повторите ежеквартальное обслуживание и осмотр.
b. Проверяйте каждый год, не ослабли ли разъемы и затягивайте их.
c. Ежегодно проводите испытание на разряд с фиксированной точной нагрузкой, разряжая на 30-40% от номинальной ёмкости.
2. Причины выхода из строя батарей
2.1 Потеря воды высушивает электролит
Причины потери воды:
1. Перезаряд
Слишком низкое напряжение заряда приводит к недозаряду и вызывает сульфатацию отрицательных пластин, что приводит к снижению ёмкости батареи, сокращает срок ее службы;
Слишком высокое напряжение заряда способствует увеличению выделения газа при снижении эффективности рекомбинации, что приводит к увеличению внутреннего давления и частому открытию уплотнительного клапана. Это влечёт за собой потерю воды, ускорение коррозии положительных пластин и сокращению срока службы батареи.
2. Утечка воды из корпуса или через крышку
3. Коррозия решётки положительной пластины поглощает воду
Pb + 2h3O —> PbO2 + 4H+ + 4e
4. Поглощение воды вследствие саморазряда
Pb + h3SO4 —> PbSO4 + h3
2.2 Коррозия решётки пластины
Коррозия решётки пластины является важной причиной выхода из строя VRLA батареи.
Независимо от того, находится ли она в разомкнутом состоянии или работает в режиме буферного или циклического заряда, возникает явление гофрированной коррозии.
Это особенно проявляется при перезаряде. Плотность электролита увеличивается из-за потери воды. Вследствие этого коррозия пластины ускоряется. При неправильной эксплуатации АКБ работает в режиме повышенного заряда в течение длительного периода времени. Это может привести к коррозии решетки пластины батареи. Пластина деформируется, что приводит к серьёзным разрушениям решётки пластины. Как следствие, ёмкость батареи быстро снижается, батарея выходит из строя.
Pb + 2h3O —> PbO2 + 4H+ + 4e
2.3 Сульфатация отрицательной пластины
При недозаряде АКБ в течение длительного времени, будет образовываться все больше и больше сульфата свинца PbSO4. Это приводит к образованию крупных частиц PbSO4 и снижению химической активности с последующим затруднительным или вовсе невозможным восстановлением.
Причина сульфатации катода:
1. Слишком низкое зарядное напряжение, отсутствие функции температурной компенсации. Это приводит к недозаряду аккумулятора в течение длительного времени.
2. Несвоевременный заряд аккумулятора после разряда.
3. Циклический режим с частичным зарядом (PSOC).
4. Частый глубокий разряд (до 1.7-1.8В при 80%-100% DOD)
5. Хранение батареи при повышенной температуре ускоряет рекристаллизацию сульфата свинца и саморазряд. Это способствует сульфатации пластины.
2.4 Выход из строя по причине перегрева
Выход из строя по причине перегрева происходит обычно в AGM батареях. Реакция газовой рекомбинации – экзотермическая реакция. Количество газа, выделяемого из батареи, мало, рассеивание тепла незначительное. Если VRLA аккумулятор работает в высокотемпературной среде или напряжение заряда слишком высокое, образуется большое количество газа и усиливается рекомбинация. Температура в самой батарее стремительно повышается, в результате чего внутреннее сопротивление батареи падает, ток зарядки увеличивается.
Так происходит «терморазгон», пока температура не выходит из-под контроля. Корпус аккумулятора серьезно деформируется и трескается.
Для предотвращения выхода из строя батарей по причине перегрева должны быть приняты соответствующие меры:
1. Не допускать перезаряд и недозаряд;
2. Зарядное устройство должно иметь функцию темп. компенсации;
2.5 Размягчение активных материалов положительной пластины
Продолжительный разряд большими токами;
Глубокий разряд;
Малый ток заряда;
2.6 Коррозия терминалов
Причины:
1. Поломанный терминал.
2. На поверхности батареи могут быть остатки серной кислоты, которые вступают в реакцию со свинцом на полюсах, образуя белые кристаллы.
3. Батарея работает в условиях высокой температуры в течение длительного времени, уплотнительный клапан часто открывается и происходит сброс газа с небольшим количеством серной кислоты, которая осаждается на терминале, вызывая его коррозию.
Как определить причину коррозии терминала?
Сначала очистите терминал, а затем нанесите немного вазелинового масла.
Далее, при эксплуатации от 2 до 3 месяцев, если на поверхности терминала образуется серная кислота или белые кристаллы, то это следствие утечки кислоты через терминал; если нет – батарея в порядке.
Смотрите далее:
Классификация свинцово-кислотных аккумуляторов
Примеры установленных систем бесперебойного питания в разных регионах мира
Срок годности батареек Дюрасел, сухозаряженных и литиевых аккумуляторов 2021 год
После покупки батареек и аккумуляторов, многие потребители сталкиваются с проблемой быстрой разрядки.
Чтобы избежать неприятностей, стоит ознакомиться с информацией о сроке годности и правилами хранения батареек.
Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер.Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему — обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа или звоните по телефонам бесплатной консультации:
к содержанию ↑О сроках годности и правилах хранения термопасты вы можете узнать из нашей статьи.
Есть ли он?
Батарейка — гальванический автономный источник постоянного тока.
Существует два типа батарей: перезаряжаемые (аккумулятор) и одноразовые (классическая батарейка).
В качестве источника энергии батареи имеют определенный срок годности, обусловленный неизбежной потерей заряда электоролитом внутри батареи в процессе времени, и от множества других, сопутствующих факторов: материала изготовления, процесса эксплуатации, температуры хранения, емкости.
Различные популярные виды батареек держат заряд разное время, обладая различным сроком годности:
- Солевая батарейка держит заряд максимум 2 года, при долгом хранении заряд снижается на более чем 50%, при хранении в холодных условиях заряд батареи может исчезнуть до начала эксплуатации. Предназначены для техники, потребляющей минимум электроэнергии (часы, будильники).
- Щелочные (алкалиновые батарейки), самый распространенный тип, держат заряд значительно дольше (до 5 лет). Более безопасны для техники, в отличие от солевых батареек, почти не протекают, не портят технику. Лучше сохраняют заряд при отрицательных температурах, меньше и саморазряд (не превышает 1/10 в год).
- Литиевая батарейка, обладает наибольшей плотностью энергии, отлично справляется с высокими нагрузками (фотовспышки, музыкальная аппаратура), держит заряд значительно дольше (саморазряд 1-2% в год), срок годности 10 лет и больше, по причине отсутствия воды в батарейке, спокойно переносят низкие температуры.
- Аккумуляторы меньше держат заряд в отличие от батареи, что компенсируется возможностью перезарядки. Срок годности измеряется циклами (заряд-разряд) или временным промежутком. Срок зависит также от типа аккумулятора, материала, сроков хранения и условий эксплуатации. Аккумуляторы от сотовых телефонов обладают гарантийным сроком в год, аккумуляторы для авто — 2-4 года.
Лучше справляются с интенсивным использованием, предназначены для более энергоемкой техники (фонарики, плееры, игрушки).
Как узнать, когда сделана?
Информация о дате выпуска батареек бывает трех видов:
- на упаковке;
- на самих батарейках;
- в виде шифра.
Внимательно прочтите описание батареек на упаковке, многие производители шифруют информацию о дате.
В зависимости от фирмы, шифр может быть разным, но основной принцип следующий: первая цифра — год выпуска, следующая буква — порядковое обозначение месяца в английском алфавите, последние цифры — сама дата, например:
- Y4C05 – 5 марта 2014;
- J6B21 – 21 февраля 2016.
В случае отсутствия даты на батарейке и на упаковке крайне не рекомендуется приобретать продукцию: в 99% случаев это либо дешевая подделка с низким зарядом, либо вещь прямо опасная для вашей техники.
к содержанию ↑Какой срок годности зимних, летних и грузовых шин по ГОСТу? Читайте об этом здесь.
Алкалиновые популярных производителей
Щелочные батарейки наиболее популярный выбор среди потребителей. Идеальное сочетание цены и качества выгодно отличают этот вид батареек от солевых (с их дешевизной, но стремительной разрядкой) и литиевых (высокий заряд и высокое качество, но высокая цена).
На примере основных марок можно понять примерный срок годности и целесообразность покупки.
Батарейки фирм Энерджайзер и Дюрасел позиционируются производителями как прорыв в технологии производства источников питания.
По заявленным данным с официальных сайтов, щелочная батарейка этих фирм может держать заряд до 10 лет (например Energizer Maximum – AA, Duracell Turbo Max).
На сайтах сторонних продавцов, срок годности чуть скромнее и реалистичнее — до 5 лет.
Батарейки типа Крона (9V) имеют аналогичный срок годности в 5 лет, вне зависимости от производителя (Camelion, GP, Duracell).
На сайтах производителей заявлен аналогичный срок.
Реклама с 10 годами хранения — рекламный трюк. Такой долгий срок является результатом лабораторных тестов (что признает Duracell на своем сайте), далеких от реальных условий с факторами хранения, логистики, неправильного использования и т. д.
О преимуществах и недостатках телефонных батарей вы можете узнать из видео:
к содержанию ↑Правила хранения аккумулятора
Как и обычные батарейки, аккумуляторы имеют свой срок годности и специфику хранения. В зависимости от типа, эти показатели могут существенно различаться:
- Сухозаряженный аккумулятор. По причине отсутствия электролита может долго храниться перед использованием без ущерба качеству (до 5 лет). Удобен высокими эксплуатационными качествами, т.к. способен проработать до 10 лет. Перед использованием не допускается попадание влаги воздуха, а также солнечных лучей. Не рекомендуется оставлять без использования уже заряженный АКБ на срок более 6 месяцев.
- Литий-ионные аккумуляторы (li ion). Срок службы — до 600 циклов (при правильной зарядке), саморазряд — 3% при нормальной температуре. Имеется эффект памяти (в небольших объемах), при неправильной зарядке способный постепенно суммироваться, снижая емкость аккумулятора. Аккумуляторы склонны к старению, в течении двух лет литиевый аккумулятор теряет 20% емкости даже при правильной эксплуатации. Рекомендуется не хранить на холоде или жаре, заряжать поблизости от отопительных систем и радиаторов, не перезаряжать изделие. Оптимальный уровень заряда— 80%, большая зарядка приводит к деградации.
- Телефонные аккумуляторы. Срок годности — 1 год. Принципы хранения аналогичны, не хранить в жарких или холодных условиях, не заряжать уже заряженное изделие. При хранении в неподходящих климатических условиях, емкость аккумулятора сократится на 10%-15% за неделю.
- Гелевые аккумуляторы. Качественное изделие с высоким сроком службы (до 7-10 лет), саморазряд — 15% в год. Безопасен, не требователен в обслуживании. Не рекомендуется хранение при высоких и низких температурах, перезаряд уже заряженного АКБ.
- Никель-кадмиевые аккумуляторы. Срок службы в современных вариантах — до 900 циклов, способен работать от 7 до 20 лет. Саморазряд — 10% в месяц. Обладает выраженным эффектом памяти, частая зарядка до того момента, когда аккумулятор разрядится, приводят к значительному снижению емкости. Недопустимо использовать аккумулятор в системе бесперебойного питания в режиме постоянной подзарядки (например в ноутбуках), это снизит емкость до нуля.
- Никель-металлгидридные аккумуляторы (ni mh). Срок службы — до 500 циклов, саморазряд — 100% в год (устаревшие модели). Не имеет эффекта памяти, что позволяет заряжать слабозаряженные аккумуляторы без разрядки. Идеальные условия хранения — невысокая температура не ниже 0 градуса в заряженном состоянии. В отличие от других типов АКБ, не боится низких температур (потеря мощности — всего 12% при -20 градусах, что в два раза меньше чем у никель-кадмиевых аналогов).
Литиевые аккумуляторы нельзя хранить без заряда, в случае прекращения использования, рекомендуется зарядить изделие перед выключением.
Существует ли срок годности у сигарет? Узнайте ответ на нашем сайте.
Как правильно использовать литий-ионные аккумуляторы? Узнайте об этом из этого ролика:
к содержанию ↑Что происходит со временем?
В случае, если батарейке или аккумулятору больше года, рекомендуется отказаться от приобретения товара.
В силу химических процессов внутри батареи, электролит теряет способность хранить и передавать электричество.
Ситуация усугубиться, если АКБ хранится незаряженным (кроме ni mh) , это верный способ испортить изделие за год. Аккумулятор возможно восстановить при потере емкости не ниже 40%. В случае потери 50% и больше, емкость восстановить невозможно.
Обращайте внимание не на марку производителя, а на дату, условие хранения и целостность изделия. В случае нарушения хотя бы одного из пунктов, вероятность приобретения брака или негодной вещи близка к 100%.
О том, как выбрать батарейки, вы можете узнать из видео:
Не нашли ответа на свой вопрос? Узнайте, как решить именно Вашу проблему — позвоните прямо сейчас:Это быстро и бесплатно!
Инструкции по активации Сухозаряженные аккумуляторы (подробные): Служба технической поддержки
- Осмотрите аккумулятор на предмет повреждений, прочтите предупреждающую этикетку на аккумуляторе перед тем, как продолжить.
- Снимите вентиляционные колпачки, заполните каждую ячейку над верхней частью брызговика (защитный коврик, покрывающий сепараторы) электролитом с удельным весом 1,265, утвержденным для аккумуляторных батарей.
- Не допускайте попадания искр и огня вблизи аккумулятора. Дайте электролиту пропитать пластины и сепараторы в течение 30 минут. Температура электролита повысится, а удельный вес упадет.Если не видно, добавьте электролит. Проверьте правильность полярности с помощью вольтметра.
- Поместите на зарядку по окончательной расценке (5% от 8 или 20-часовой ставки). Скорость может быть увеличена, если аккумулятор не начнет газовать. Не допускайте, чтобы температура элемента превышала 115 ° F (46 ° C). Если температура становится слишком высокой или элементы начинают сильно выделяться газом, уменьшите скорость заряда. Продолжайте зарядку до тех пор, пока элемент (или элементы) не достигнет значения в пределах 0,005 балла от удельного веса заполняющего электролита с поправкой на 77 ° F (25 ° C)
- Долейте или удалите электролит, если необходимо для надлежащего уровня.Никогда не добавляйте электролит (только разрешенную воду) после активации.
- Установите на место вентиляционные колпачки и удалите пролившийся электролит. При необходимости очистите бикарбонатом соды и водой (100 граммов соды на один литр воды). Промойте водой и вытрите насухо. Убедитесь, что содовый раствор не попадает в клетки.
Срок годности сухозаряженного аккумулятора может быть разным, но в идеальных условиях его можно хранить в течение нескольких лет. Хранить в сухом прохладном месте. Положительная пластина имеет неограниченный срок хранения.Отрицательная пластина превратится в оксид свинца в присутствии воды и кислорода. В этом случае батарея не разряжается, но активация займет значительно больше времени.
Температура электролита резко возрастет во время активации. Не заряжайте аккумулятор до тех пор, пока температура не упадет ниже 115 ° F. Активация может занять несколько дней.
Перед установкой аккумуляторов очистите контактные поверхности выводных выводов и клемм аккумулятора проволочной щеткой.Нанесите тонкий слой вазелина на все контактные точки и болты разъема. После того, как все соединения будут надежно затянуты, их следует перебрать и затянуть второй раз.
Профилактическое обслуживание (для получения дополнительной информации см. Профилактическое обслуживание батарей глубокого цикла)
- Проверяйте уровень электролита дважды в месяц. При необходимости заменяйте только одобренной водой. Часто бытовая вода удовлетворительна. Вода с высоким содержанием минералов не годится.
- Не используйте воду, которая плохо образует пену, при мытье рук водой с мылом.
- Никогда не заполняйте ячейки выше дна вентиляционного колодца. Избыточное заполнение приведет к потере электролита и уменьшению емкости аккумулятора.
- Никогда не добавляйте кислоту в аккумулятор. (Только во время активации)
- Избегайте чрезмерной разрядки аккумулятора, так как это сократит срок службы. Практическое правило — не превышать 80 процентов емкости аккумулятора. В 12-вольтовой системе это будет примерно 11 вольт.Помните, что чрезмерная разрядка или низкое напряжение также сокращают срок службы большинства электрического оборудования.
- Емкость аккумулятора рассчитана для каждой ячейки с температурой электролита 77 ° F (25 ° C). Температура ниже 77 ° F снижает эффективную емкость аккумулятора и увеличивает время восстановления до полной емкости. Температура выше 77 ° F немного увеличит емкость, но также увеличит саморазряд и сократит срок службы батареи.
Уровень заряда аккумулятора можно измерить ареометром.В таблице ниже показан приблизительный «процент заряда» с поправкой на температуру при различных значениях удельного веса.
| Заряженный | Удельный вес | Напряжение холостого хода |
| 100% | 1,265-1,275 | 12,6 |
| 75% | 1,225-1,235 | 12,4 |
| 50% | 1,190-1,200 | 12,2 |
| 25% | 1.155-1,165 | 12,0 |
| 0% | 1,120-1,130 | 11,7 |
Определить состояние заряда по напряжению сложнее, так как не должно быть нагрузки или поверхностного напряжения.
При измерении удельного веса важно откорректировать температуру, чтобы получить истинное значение. Как показывает практика, удельный вес будет изменяться на 0,003 на каждые десять градусов по Фаренгейту при изменении температуры выше или ниже 77 ° F (25 ° C).Ниже 77 ° F вычесть из показаний и выше 77 ° F добавить к показаниям. Например, значение 1,250 при 67 ° F с поправкой на температуру будет 1,247, а значение 1,250 при 87 ° F с поправкой на температуру будет 1,253.
Рекомендуется ежемесячно снимать показания силы тяжести и напряжения при полном заряде каждой ячейки и сравнивать с показаниями за предыдущий период. Показания будут указывать на любые заметные различия в состоянии батарей, а также на различия между элементами.Хорошее практическое правило заключается в том, что если между высоким и низким уровнем заряда 0,025 или менее точек, аккумулятор исправен. Низкие значения указывают на то, что батарея разряжена.
Система зарядки может существенно повлиять на срок службы аккумулятора. Установка высокого напряжения может вызвать чрезмерное выделение газов и потерю воды. Возможное повреждение аккумуляторной системы. Низкое значение параметра приведет к тому, что батареи будут находиться в недостаточно заряженном состоянии, что приведет к потере емкости и, в конечном итоге, система батарей может перестать заряжаться.Правильная настройка приведет к минимальному расходу воды и сохранит полную зарядку аккумуляторов.
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, обратитесь к Руководству пользователя Rolls Battery
| Аккумуляторная химия | Срок годности / Срок хранения |
| Щелочная | От 5 до 7 лет с даты изготовления (срок годности обычно указан на упаковке и / или аккумуляторе) |
| Углерод цинк | 2-3 года с даты изготовления (срок годности обычно указан на упаковке и / или аккумуляторе) |
| Литий диоксид марганца — цилиндрический и тип 9В | До 10 лет с даты изготовления (срок годности обычно указан на упаковке и / или аккумуляторе). Саморазряд <1% в год при комнатной температуре. |
| Двуокись марганца лития — монетная ячейка | От 5 до 7 лет с даты изготовления (срок годности обычно указан на упаковке и / или аккумуляторе) |
| Диоксид серы лития | До 10 лет с даты изготовления (срок годности обычно указан на упаковке и / или аккумуляторе) |
| Тионилхлорид лития | До 10 лет с даты изготовления (срок годности обычно указан на упаковке и / или аккумуляторе) |
| Литий-ионный (Li-Ion) | Саморазряд 10% -15% в месяц при комнатной температуре (обычно хранится с 40% -ным уровнем заряда). Необратимая потеря емкости при хранении> 12 месяцев |
| Литий-ионный полимер (SLPB) | Саморазряд 0,5% в сутки при комнатной температуре (обычно хранится при 40% -ном заряде). Необратимая потеря емкости при хранении> 12 месяцев |
| Оксид ртути | 3-4 года с даты изготовления (срок годности обычно указан на упаковке и / или аккумуляторе) |
| Никель-кадмий (NiCd) — Цилиндрические и призматические | 1% -2% саморазряда в день при комнатной температуре, но полностью восстанавливается после нескольких циклов зарядки.Неограниченный срок годности, но практический срок хранения — 5 лет. После 6 месяцев хранения перед использованием грунтовать. |
| Никель-металлогидрид (NiMH) — кнопочный элемент | Саморазряд <20% в месяц при комнатной температуре. Срок годности неограничен, но практический срок хранения — 5 лет. |
| Никель-металлогидрид (NiMH) — Цилиндрический и призматический | Саморазряд до 2% в сутки при комнатной температуре.Неограниченный срок годности, но практический срок хранения — 5 лет. После 6 месяцев хранения перед использованием грунтовать. |
| Перезаряжаемый щелочной | 4-5 лет с даты изготовления (срок годности обычно указан на упаковке и / или аккумуляторе). |
| Герметичные свинцовые батареи (AGM / GEL) | 1 год без зарядки. Зарядка каждые 6 месяцев продлит срок годности. Код даты изготовления на аккумуляторе. Не оставляйте в разряженном состоянии.Щелкните ссылку для получения информации об обращении и хранении. Технические — Информация OEM \ Меры предосторожности при соблюдении SLA Panasonic = s.pdf |
| Герметичные свинцово-оловянные батареи Hawker Cyclon, Monobloc и Genesis | 2 года без зарядки. Зарядка каждые 24 месяца продлит срок годности. Код даты изготовления на аккумуляторе. Не оставляйте в разряженном состоянии. Щелкните ссылку для получения информации об обращении и хранении. Технические — Информация OEM \ Руководство по выбору Hawker Cyclon.pdf |
| Оксид серебра | 2-3 года с даты изготовления (срок годности обычно указан на упаковке и / или аккумуляторе). |
| Цинк-воздух | 2 года со дня изготовления при хранении в закрытой упаковке. После удаления воздушно-активирующей пломбы (срок годности обычно указан на упаковке и / или батарее) немедленно используйте. Беречь от высоких температур, так как это ускоряет процесс активации воздуха даже при наличии уплотнения. |
| Хлорид цинка | 2-3 года с даты изготовления (срок годности обычно указан на упаковке и / или аккумуляторе) |
Поддержка
ОПИСАНИЕ ОСОБЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АККУМУЛЯТОРОВ ДЛЯ ПУСКА И ОСТАНОВА
Европейский стандарт 50342-6 2015 применим к свинцово-кислотным аккумуляторам с номинальным напряжением 12 В, которые в основном используются в транспортных средствах в качестве источника энергии для запуска двигателей внутреннего сгорания. (ICE) батареи, включенные в область применения этого стандарта, используются для так называемых приложений с микроциклами, называемых приложениями Start-Stop (или Stop-Start или Stop and go и т. Д.). Аккумуляторы с микроциклом разрабатываются индивидуально для каждого типа транспортного средства. Поэтому важно, чтобы любой оператор запасных частей мог выбрать подходящий аккумулятор для автомобиля, в противном случае это отрицательно скажется на функциональности системы S&S и надежности аккумулятора.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ АККУМУЛЯТОРА
Таким образом, с конца 2018 года все стартерные батареи (SLI и S&S) могут иметь в дополнение к обязательным характеристикам в соответствии со стандартом EN — Правила аккумуляторов 1103/2010 (напряжение [В], емкость [Ач ] и Начальное отношение [A]), а также показатели производительности, которые определяют уровень или класс производительности в соответствии с техническими стандартами EN 50342-1 2015 и EN 50342-6 2015.
Посмотрите ВИДЕО о европейском стандарте EN 50342: 2015.
| Индекс производительности | Значение | Уровни | Требования |
| W | Расход воды | от W1 до W5 | Минимальное требование W2 должно быть заявлено с минимальным обслуживанием / без обслуживания |
| C | Удержание Cherge | от C1 до C2 | Требование C2 для любой батареи Start & Stop |
| V | Устойчивость к вибрации | от V1 до V4 | Требуется V3 для сверхмощных аккумуляторов |
| E | Срок службы до циклов зарядки / разрядки | от E1 до E4 | Требования: E1 для обычных аккумуляторов для автомобилей и легких коммерческих автомобилей |
| M | Производительность для микроциклов Start & Stop | от M1 до M3 | Специально для аккумуляторов Start & Stop, для технологии AGM требуется M3 |
Каков срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов?
Свинцово-кислотные батареи — одни из самых распространенных электрохимических накопителей энергии.Они используются во множестве приложений, большинство людей привыкло использовать их в транспортных средствах, где ценится их способность обеспечивать высокие токи для пусковой мощности. Для удаленных систем питания используются батареи глубокого разряда. В отличие от автомобильных стартерных аккумуляторов, которые используются для обеспечения высокого тока в течение очень коротких периодов времени, аккумуляторы глубокого разряда предназначены для хранения большего количества энергии в течение более длительных периодов времени. Хотя батареи надежны, они имеют ограниченный срок службы, тяжелы при транспортировке и содержат токсичные материалы, которые необходимо удалить по окончании срока службы.Обычно для удаленных приложений требуются более крупные батареи, в которых больше свинца и больше места для «электролита». Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют умеренную удельную мощность и хорошее время отклика. В зависимости от используемой технологии преобразования энергии батареи могут перейти от приема энергии к мгновенной подаче энергии. Свинцово-кислотные батареи подвержены влиянию температуры, и для достижения максимального срока службы их необходимо поддерживать в хорошем состоянии.
Срок годности батареи, как и календарный срок, — это время, в течение которого неактивная батарея может храниться до того, как она станет непригодной для использования, обычно считается, что ее емкость составляет только 80% от начальной.См. Также Хранение батареи
.Срок службы батареи определяется как количество полных циклов заряда-разряда, которое батарея может выполнить до того, как ее номинальная емкость упадет ниже 80% от первоначальной номинальной емкости. Ключевыми факторами, влияющими на срок службы, являются время t и количество завершенных циклов заряда-разряда N. Очевидным примером является глубина разряда (см. Ниже), которая представляет собой простую взаимную математическую зависимость, но есть много более сложных факторов, которые также могут влиять на производительность.
Типичный срок службы от 500 до 1200 циклов. Фактический процесс старения приводит к постепенному снижению емкости с течением времени. Когда ячейка достигает указанного срока жизни, она не перестает работать внезапно. Процесс старения продолжается с той же скоростью, что и раньше, поэтому элемент, емкость которого упала до 80% после 1000 циклов, вероятно, продолжит работать, возможно, до 2000 циклов, когда его эффективная емкость упадет до 60% от первоначальной емкости. Следовательно, нет необходимости опасаться внезапной смерти, когда клетка достигает конца указанного срока жизни.
Срок годности герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов зависит от нескольких факторов
Температура: (Идеальная температура для хранения батарей SLA составляет 50 градусов по Фаренгейту или меньше.)
Емкость: (Была ли батарея полностью заряжена при помещении на полку и заряжается ли она периодически?)
Возраст: (Срок службы всех герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов в конечном итоге превышает срок службы.)
A SLA (герметичный свинцово-кислотный) аккумулятор обычно можно хранить на полке при комнатной температуре без зарядки до года при полной емкости, но это не рекомендуется.Герметичные свинцово-кислотные батареи следует заряжать не реже одного раза в 6–9 месяцев. Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор обычно разряжается на 3% каждый месяц.
Сульфатирование батарей SLA
Если SLA-батарее позволено разрядиться до определенной точки, вы можете закончить сульфатирование и сделать батарею бесполезной, никогда не достигнув предполагаемого срока службы батареи. Сульфатирование — это когда электролит в герметичной свинцово-кислотной батарее начинает разрушаться.Сера в растворе выщелачивается из электролита и начинает прилипать к свинцовым пластинам, превращаясь в серные кристаллы свинца. Кристаллы, накапливающиеся на свинцовых пластинах, не позволяют пластинам работать должным образом, а также устраняют необходимую серу в растворе электролита.
Температура хранения батарей SLA
Сочетание этих проблем снижает способность аккумулятора принимать и передавать заряд. Если вы собираетесь хранить герметичные свинцово-кислотные батареи на полке без зарядки, рекомендуется хранить батареи при температуре 50 градусов по Фаренгейту / 10 градусов по Цельсию или меньше.
Периодическая подзарядка батарей SLA
При хранении герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов в течение длительного времени рекомендуется периодически заряжать аккумуляторы. Максимальный заряд должен длиться 20-24 часа при постоянном напряжении 2,4 вольта на элемент. Герметичные свинцово-кислотные батареи на 6 вольт имеют 3 элемента, что составляет 7,2 вольт, тогда как герметичные свинцово-кислотные батареи на 12 вольт имеют 6 элементов, что составляет 14,4 вольт.
Замена батареи SLA
Если ваша батарея SLA хранилась в течение некоторого времени и теперь не держит заряд, то она больше не подлежит обслуживанию и ее необходимо заменить.
Какой бы ни была батарея, BULLSBATTERY может предложить вам существенную экономию. Чтобы упростить задачу, мы предоставили вам возможность найти замену несколькими способами:
По размерам, напряжению и силе тока, если вы не видите номер детали
Чтобы выполнить поиск в Интернете, посетите страницу о том, как найти аккумулятор для замены, или просто позвоните нам по бесплатному телефону +0086 752-2819469.
Герметичный свинцово-кислотный (AGM) FAQ
Герметичные свинцово-кислотные батареи, также известные как SLA, VRLA (свинцово-кислотные батареи с клапаном), находят множество применений в современном мире.От современных мотоциклов, квадроциклов, домашних систем сигнализации, игрушек, систем резервного копирования, оборудования для тренировок, генераторов и этот список можно продолжить. Эти батареи бывают всех форм, напряжений, силы тока и размеров. Если вы не знакомы с аккумуляторами SLA, эта статья поможет с любыми вопросами, которые могут у вас возникнуть. Также рекомендуется прочитать, если вы думаете о замене используемой герметичной свинцово-кислотной батареи.
Должен ли я использовать батареи того же производителя?
Нет, вы можете использовать батареи других производителей, если напряжение и размеры соответствуют оригинальной батарее.Разница в емкости (Ач) не должна повредить ваше устройство. Обратитесь к руководству по вашей системе, чтобы узнать минимальные и максимальные требования к мощности.
Могу ли я выбрать SLA с разной емкостью?
Вы можете выбрать батарею другой емкости, если она находится в том же диапазоне. Например, если ваш текущий аккумулятор 4 Ач, вы можете выбрать аккумулятор на 4,5 или 5 Ач. Примечание; размер батареи может измениться при увеличении емкости. Всегда согласовывайте ваше текущее напряжение и размеры с заменой, которую вы выбираете.
Каков срок службы батареи SLA?
Срок службы герметичной свинцово-кислотной батареи будет зависеть от ряда факторов, включая область применения, рабочую температуру и метод зарядки. Обычно SLA может длиться от 300 до 500 циклов. Никогда не храните аккумулятор в разряженном или частично заряженном состоянии. Чтобы продлить срок службы аккумулятора, обязательно зарядите аккумулятор перед хранением.
Каков срок хранения моей герметичной свинцово-кислотной батареи?
Саморазряд всех батарей SLA.Если аккумулятор периодически не заряжать, восстановить его полную емкость невозможно. Обычно SLA-батареи саморазряжаются на 3% каждый месяц. Рекомендуем проверять и заряжать каждые три месяца. Батареи SLA никогда не должны храниться дольше шести месяцев без подзарядки. Храните аккумулятор в сухом прохладном месте. Идеальная температура хранения 65-70 градусов по Фаренгейту.
Нужно ли разряжать герметичный свинцово-кислотный аккумулятор, чтобы предотвратить эффект памяти?
Нет. SLA батареи не страдают эффектом памяти.Разряд батареи SLA может привести к ее повреждению.
Раздулся аккумулятор. Что это означает?
Немедленно выньте аккумулятор из устройства. Аккумулятор набухает в результате перезарядки. Чрезмерный ток будет течь в батарею после того, как батарея достигнет полной зарядки. Постоянный ток вызовет разложение воды в электролите и преждевременное старение. При высоких скоростях перезарядки аккумулятор будет постепенно нагреваться.По мере того, как он становится более горячим, он будет принимать больше тока, нагреваясь еще больше. Это называется тепловым разгоном и может вывести аккумулятор из строя всего за несколько часов. Тепло приведет к расширению батареи.
Как подключить батарею последовательно и параллельно?
Вы можете подключить батарею SLA последовательно или параллельно. При последовательном подключении батарей SLA будет генерироваться более высокое напряжение. Например, подключение двух батарей по 12 В даст вам выход 24 Вольт.
Параллельное подключение аккумуляторов увеличит их емкость (Ач). Для получения дополнительной информации, пожалуйста, обратитесь к разделу «Соединение ваших батарей SLA вместе».
Как заряжать аккумулятор SLA?
Некоторые машины систематически заряжают аккумулятор SLA, например некоторые системы домашней сигнализации или резервного копирования. Это означает, что вам не нужно вынимать аккумулятор и заряжать его на тендере для аккумулятора.
Если вам действительно необходимо зарядить аккумулятор SLA с помощью специального устройства, выбор правильного зарядного устройства повлияет на производительность и срок службы герметичного свинцово-кислотного аккумулятора (SLA).Как правило, при выборе зарядного устройства для батареи SLA следует использовать такое, которое составляет не более 20% от номинальной емкости батареи (при скорости 20 часов).
Пример; Для зарядки аккумулятора 12 В / 7,5 Ач выберите зарядное устройство с максимальной выходной мощностью 1,5 А (7,5 x 0,20 = 1,5).
Какой терминал мне нужен?
Поскольку батареи SLA используются в различных продуктах, батареи доступны во множестве различных конфигураций клемм.Пожалуйста, обратитесь к нашей странице клемм аккумулятора, чтобы увидеть изображения и размеры различных клемм.
Я уронил батарею SLA, что мне делать?
Пожалуйста, наденьте защитное снаряжение перед работой с аккумулятором, чтобы избежать воздействия серной кислоты. Используйте резиновые или неопреновые перчатки, защитные очки, кислотостойкую обувь, фартук и одежду. Нейтрализуйте пролитый электролит или открытые части батареи кальцинированной содой или бикарбонатом натрия до прекращения шипения. Поместите сломанный аккумулятор в толстый пластиковый пакет или другой неметаллический контейнер.Немедленно утилизируйте аккумулятор. Не храните старые свинцово-кислотные батареи, особенно свинцово-кислотные батареи с сломанным корпусом.
Как мне утилизировать аккумулятор SLA?
Посетите нашу страницу утилизации аккумуляторов, чтобы получить дополнительную информацию о том, как правильно утилизировать герметичный свинцово-кислотный аккумулятор.
SLA, VLRA, AGM, есть ли разница?
SLA (Герметичная свинцово-кислотная батарея) и VRLA (Свинцово-кислотная батарея с клапанным регулированием) — это разные аббревиатуры для одной и той же батареи. Этот тип батареи имеет следующие характеристики: не требует обслуживания, герметичен, нечувствителен к положению.Батареи этого типа имеют предохранительное отверстие для выпуска газа в случае чрезмерного повышения внутреннего давления. AGM (Absorbed Glass Mat) относится к определенному типу SLA / VRLA, в котором электролит поглощается разделителями между пластинами, состоящими из губчатых матов из тонкого стекловолокна. Батареи SLA делятся на определенные подмножества батарей.
AGM и гелевые батареи — разница?
Оба типа аккумуляторов герметичны, аккумуляторы с регулируемым клапаном позволяют использовать их в любом положении.Разница заключается в способе иммобилизации электролита. В случае AGM (абсорбирующего стекломата), более новой из двух технологий, электролит абсорбируется стекловолоконным сепаратором, который действует как губка. В гелевых батареях жидкий электролит превращается в гель сразу после заполнения батареи. В гелевых батареях используются неабсорбирующие сепараторы другого типа. Из-за конструкции гелевые батареи не обладают такой же емкостью, как батареи AGM того же физического размера.Например, аккумулятор AGM емкостью 12 В 100 Ач, тогда как, например, гелевый аккумулятор в корпусе того же размера будет рассчитан только на 84 Ач. Однако гелевый элемент выделяется медленной скоростью разряда и немного более высокими рабочими температурами. В остальном внутренний дизайн аналогичен.
GEL по сравнению с герметичными свинцово-кислотными аккумуляторами (AGM)
AGM (абсорбирующий стекломат) — это специально разработанный стеклянный мат, предназначенный для впитывания электролита между пластинами аккумулятора. Батареи AGM содержат только достаточно жидкости, чтобы коврик оставался влажным от электролита, и если батарея AGM сломана, свободная жидкость не будет вытекать.
Гелевые батареи содержат гель кремнеземного типа, в котором взвешен электролит батареи. Этот плотный пастообразный материал позволяет электронам течь между пластинами, но не протекает в гелевой батарее, если корпус сломан.
Чаще всего аккумуляторы AGM ошибочно идентифицируются как гелевые аккумуляторы. Обе батареи обладают схожими характеристиками, такими как непроливаемость, возможность установки в любом положении, низкий саморазряд, безопасность для использования в ограниченных вентилируемых помещениях и их можно безопасно транспортировать по воздуху или по земле без специального обращения.
AGM Батареи предпочтительнее, когда может потребоваться большой ток. В большинстве случаев подзарядку можно выполнить с помощью стандартного зарядного устройства хорошего качества. Ожидаемый срок службы (измеряемый как срок службы или годы) остается отличным для большинства батарей AGM, если они не разряжаются более чем на 60% между подзарядками и / или полностью заряжаются каждые 3-6 месяцев.
Гелевые аккумуляторы не обладают такой же емкостью, как аккумуляторы AGM того же физического размера.Однако гелевый элемент отличается низкой скоростью разряда и немного более высокими рабочими температурами, а также отличной способностью к глубокому циклу. Гелевые батареи считаются батареями глубокого разряда в силу их конструкции. Одна большая проблема с гелевыми батареями, которую необходимо решить, — это ПРОФИЛЬ ЗАРЯДА. Гелевые батареи необходимо правильно заряжать, иначе батарея выйдет из строя раньше времени. Пожалуйста, обратитесь к листу технических характеристик для определения максимального предела зарядного тока. Настоятельно рекомендуется использовать зарядные устройства Gel Cell.
Срок годности компонентов литий-ионной батареи
Philos Trans A Math Phys Eng Sci. 2019 Aug 26; 377 (2152): 20180299.
Скотт Ф. Горман
1 Школа металлургии и материалов, Бирмингемский университет, Эджбастон, Бирмингем B15 2TT, Великобритания
Танвирхан С. Патан
1 Школа металлургии Материалы, Бирмингемский университет, Эджбастон, Бирмингем B15 2TT, Великобритания
Эмма Кендрик
1 Школа металлургии и материалов, Бирмингемский университет, Эджбастон, Бирмингем B15 2TT, Великобритания
2 WMG, Университет Варвик, , Coventry CV4 7AL, UK
1 Школа металлургии и материалов, Бирмингемский университет, Edgbaston, Birmingham B15 2TT, UK
2 WMG, The University of Warwick, Coventry CV4 7AL, UK
Опубликовано Королевское общество.Все права защищены.
Реферат
Производство литий-ионных аккумуляторов (LIB) основано на отливке электродов из суспензионной ленты с последующей сборкой высушенных электродов в элементы с сепаратором и электролитом. Многие аспекты производственного процесса могут повлиять на работу литий-ионного элемента. Одним из наименее понятных аспектов в академических кругах является эффект разложения материалов во время производственных процессов или «срок годности» материалов и компонентов.Здесь мы обсуждаем некоторые временные ограничения и проблемы деградации, наблюдаемые во время производства и тестирования компонентов из промышленного LiNi 0,6 Mn 0,2 Co 0,2 O 2 (NMC-622) // графитовый элемент и влияние хранилища компонентов на производительность и свойства материалов и ячеек. Материалы хранятся либо в сухом помещении, в вакуумной печи, либо в лабораторных условиях, а влияние атмосферы на компоненты разложения электродов и электролита охарактеризовано аналитическими методами поверхности и электрохимическим анализом.Отметим, что любое хранение влияет на электрохимические характеристики, даже хранение в вакуумной печи или сухом помещении. Мы предлагаем использовать электроды и электролиты сразу после изготовления; однако мы предлагаем альтернативные методы хранения на случай, если это невозможно.
Эта статья является частью дискуссионного собрания по теме «Энергетические материалы для низкоуглеродного будущего».
Ключевые слова: литий-ионные аккумуляторы , срок годности, деградация электродов, хранение электродов
1.Введение
Литий-ионные батареи (LIB) были представлены массам в 1990 году компанией Sony [1]. Хотя производственные процессы очень похожи на те, которые использовались на момент их внедрения, допуски и контроль обработки материалов во время производства улучшились, и, следовательно, характеристики ячеек улучшились [2]. Одним из аспектов производства, который необходимо учитывать, является время хранения и обработки компонентов во время производства; требуемый жесткий контроль добавляет логистических проблем к поставке и хранению материалов и может привести к дополнительным расходам из-за увеличения количества брака, если это не так [3].Материалы разлагаются во время хранения, однако «срок годности» компонентов не совсем понятен. Момент, когда электроды приходят в негодность, является прекрасным балансом, и воздействие воздуха как в сухом помещении, так и в атмосферных условиях может существенно повлиять на срок службы и характеристики элемента [4]. Остаточная влага в электродах после изготовления также снижает срок службы и производительность электродов [5]. Поэтому перед использованием необходимо полностью высушить материалы.Рекомендуется температура до 120 ° C для удаления остаточных следов N -метил-2-пирролидона (NMP) и воды. Поглощение карбонатов и воды на поверхности материалов может вызвать щелочность, как было показано для LiNi 0,8 Mn 0,1 Co 0,1 O 2 порошка (NMC-811) [6] и других слоистых материалов. оксидные материалы [7]. Это может затруднить получение стабильных красок для электродных покрытий [8]. Щелочность чернил из NMP-поливинилиденфторида (PVDF), содержание воды и тепло от смешивания вызывают нестабильность, и чернила со временем загустевают [9].Эта проблема становится все более распространенной с внедрением новых технологий, таких как натриево-ионные батареи [10]. Один из методов преодоления небольшого уровня щелочности — это добавление кислоты в состав, которая, конечно, дает воду в качестве побочного продукта и может разрушить материал перед нанесением покрытия [11]. Типичные используемые неводные электролиты также склонны к поглощению влаги из окружающей среды, и в результате вода как загрязнитель оказывает вредное воздействие как на электрод, так и на характеристики электролита и их долговечность.Сообщалось, что даже при таких низких концентрациях, как примерно 10 ppm, вода в электролите может вызвать нежелательные побочные реакции [12]. Коммерчески доступные электролиты обычно имеют содержание воды менее 10 ppm; однако известно, что этот уровень со временем увеличивается, даже при хранении в таких условиях, как сухое помещение или перчаточный ящик, заполненный аргоном [13].
В данной работе мы исследовали катоды NMC-622 и графитовые аноды автомобильного электролизера.Точный состав электродов с учетом углеродных добавок и связующего неизвестен. Однако связующим для NMC, вероятно, будет PVDF, а для графита — карбоксиметилцеллюлозно-стирол-бутадиеновый каучук (CMC-SBR). Катодный материал может быть удален с алюминиевого токоприемника с помощью NMP, а графит с помощью воды. Использование электродов и электролита в процессе производства строго контролируется по времени, чтобы гарантировать качество материалов, используемых для сборки элемента, и, в конечном итоге, его рабочие характеристики.Срок годности каждого материала разный; однако, судя по разговорам с представителями промышленности, электролиты обычно используются в течение 6–10 недель производства, а электроды герметизируются в вакуумированных устройствах, а затем используются в течение двух-четырех недель после их открытия. Это связано с тем, что деградация материалов может иметь огромное влияние на срок службы и производительность элемента, производимые отходы и консистенцию продуктов [5]. В лабораториях и исследовательских средах продолжительность и условия хранения также важны, но их труднее контролировать.
2. Формирование и хранение электродов
Тестирование и определение характеристик в академической среде также должны учитывать эти вопросы срока службы, и мы изучили влияние на рабочие характеристики и морфологические эффекты на электроды в различных средах. в котором хранятся материалы: в сухом помещении, в вакуумной печи и в стандартной лабораторной атмосфере.
3. Экспериментальная часть
Для изучения деградации электрода промышленного графитового анода и катода NMC-622 из полученных двусторонних электродов были изготовлены односторонние электроды путем очистки одной стороны с использованием NMP для катода и воды для катода. анод.Затем электроды сушили в вакуумной печи для удаления остатков растворителя. Полученные односторонние электроды затем были использованы в ряде тестов на стабильность в различных средах. Были выбраны три среды: сухая комната (точка росы –45 ° C 8.00–17.00 и точка росы –25 ° C в течение ночи), вакуумная печь при 50 ° C и лабораторный термостат, поддерживаемый на уровне 25 ° C. Материалы анализировали каждые две недели в течение трехмесячного периода с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и дифракции рентгеновских лучей (XRD).Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) и электрохимический цикл также были предприняты для оценки изменения поверхностных свойств материалов и их влияния на рабочие характеристики.
Данные XPS были получены с использованием спектрометра Kratos Axis Ultra DLD. Очищенные односторонние образцы электродов, исследованные в данном исследовании, были прикреплены к электропроводящей углеродной ленте, закреплены на медном штыре и загружены через блок переноса инертной атмосферы, чтобы минимизировать любые изменения поверхности электрода из-за реакции с воздухом, особенно в ящик образцов из сухого помещения и вакуумной печи.XPS-измерения проводили при комнатной температуре с использованием монохроматизированного рентгеновского источника Al k α и при угле вылета 90 ° относительно параллельной поверхности. Спектры внутреннего уровня были записаны с использованием энергии прохождения 20 эВ (разрешение приблизительно 0,4 эВ) из области анализа 300 × 700 мкм. Работа выхода спектрометра и шкала энергии связи были откалиброваны с использованием края Ферми и пика 3d {5/2}, записанного для поликристаллического образца Ag до начала экспериментов.Из-за изолирующей природы образцов требовалась нейтрализация заряда поверхности, что потребовало повторной калибровки шкалы энергии связи. Для этого основная составляющая C – C / C – H спектра C 1 s, соответствующая добавочному углероду, была привязана к 284,3 эВ. Данные были проанализированы с помощью программного пакета CasaXPS с использованием фонов Ширли и смешанных форм линий Гаусса – Лоренца (Фойгта) и параметров асимметрии, где это необходимо. Для композиционного анализа функция пропускания анализатора была определена с использованием чистой металлической фольги для определения эффективности обнаружения во всем диапазоне энергий связи.
XRD-измерения были выполнены на PANalytical Empyrean с использованием кобальтового источника рентгеновского излучения (немонохроматизированного) и детектора PANalytical X-pert. Сканирование проводилось от 15 ° до 85 ° 2 θ в течение 45 минут с шагом 0,013 °. Образцы устанавливали на стандартный держатель образцов для порошковой дифракции с заполнением выемки, чтобы электрод располагался в верхней части выемки, чтобы уменьшить любые ошибки нулевой точки. Базовые образцы были проанализированы с использованием High Score для определения фазы.
СЭМ-изображений были получены с использованием двойного луча Thermo Scientific ™ FEI SCIOS ™ Dual Beam ™, который представляет собой двухлучевую систему сверхвысокого разрешения. Детектор SE R580 использовался для обнаружения вторичных электронов (SE). Система Oxford Instruments X-Max 150 EDS использовалась для проведения анализа энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) с программным обеспечением Oxford Instruments INCA для SEM. Рабочее расстояние поддерживали от 7,0 мм до 7,5 мм с целью приблизиться к 7,0 мм. Изображения были получены с использованием SE, обратно рассеянных электронов и встроенного в линзу детектора, который также смотрит на обычные SE сверху поверхности образца.Во всех случаях ускоряющее напряжение составляло 3 кэВ (за исключением свежих образцов, где ускоряющее напряжение составляло 5 кэВ), а ток зонда составлял 0,4 нА для всех образцов. При проведении композиционного анализа с использованием EDS ускоряющее напряжение было увеличено до 10 кэВ для захвата достаточного количества электронов для генерации элементарных пиков.
Полуэлементы по сравнению с металлическим литием были построены из хранимых электродов с использованием кожухов для монетных элементов CR2032 (Hohsen Corp., Япония). Электродов — 15.Диски из лития диаметром 0 мм и диски диаметром 14,8 мм очищенных односторонних образцов для хранения. Использовали стандартный трехслойный сепаратор (полипропилен – полиэтилен – полипропилен, Celgard® 2325–1850 M – BM68) с аккумуляторным электролитом PuriEL от компании Soulbrain (Мичиган, США). Состав электролита представлял собой 1,0 М гексафторфосфат лития (LiPF 6 ) в смешанном растворителе пропиленкарбонат (PC): этиленкарбонат (EC): диэтилкарбонат (DEC) (1: 1: 3 по объему). Каждая монетная ячейка была заполнена избытком электролита (60 мкл).Прокладка из нержавеющей стали (316 L) и волновая струна также размещены внутри корпуса для обеспечения равномерного сжатия через слои. Затем элементы были протестированы с использованием циклеров Bio-Logic BCS 805 по следующему протоколу: первая зарядка и разрядка при C / 10 с использованием CC / CV / CC (заряд постоянным током, постоянное напряжение при верхнем напряжении, пока ток не упадет до 10%. исходного приложенного тока и разряда постоянного тока). Ячейки заряжали до 4,2 В для катодов с последующим сканированием спектроскопии электрохимического импеданса (EIS).Используемый частотный диапазон составлял от 10 кГц до 100 мГц с напряжением возмущения 10 мВ. Клетки выдерживали при желаемом потенциале в течение 30 минут до проведения измерений EIS. Ячейки выдерживали при потенциале разомкнутой цепи в течение 14 дней, а затем выполняли второе измерение EIS перед циклическим включением в течение 50 циклов при C / 2 с CC / CV / CC, между пределами напряжения 3 В и 4,2 В относительно металлического Li для катода. В случае анодных полуэлементов, ячейки не циклически генерировали достаточно данных для сравнительного анализа.
Покомпонентная диаграмма, иллюстрирующая сборку полуэлементного плоского элемента перед электрохимическим испытанием.(Онлайн-версия в цвете.)
Полные элементы были изготовлены с односторонним анодом и катодом при соотношении 2,2 мАч см −2 до 2,0 мАч см −2 . Были изготовлены два набора из трех ячеек в каждом: один для электродов в состоянии поставки и один для электродов, хранящихся в вакуумной печи в течение пяти месяцев. Два медленных цикла формирования заряда / разряда при C / 20 были выполнены для формирования ячеек с использованием протокола CC / CV / CC между 4,2 В и 2,5 В. Затем клетки циклически менялись при C / 2 с протоколом CC / CV / CC между 4.Сканы EIS 2 В и 2,5 В. были получены для двух наборов клеток в течение периода жизненного цикла; сразу после формирования, после 50, 100, 200 и 500 циклов.
4. Результаты
(a) Анализ поверхности: анод и катод
(i) Катод
Образцы, вырезанные из катодов NMC, хранились в трех условиях окружающей среды: вакуумная печь, сухая комната и стандартные лабораторные условия. двухнедельные интервалы, а затем каждые четыре недели, когда стало очевидно, что отклонения незначительны.Не было явного преобладающего изменения в положении рентгенограмм, указывающего на незначительное удаление лития из структуры. Вторичный пик появился при малых углах (приблизительно 16 ° 2 θ ) через четыре недели, который был отнесен к гидратированному слоистому оксидному материалу. Этот дополнительный пик наблюдался во всех образцах через четыре недели и сохранялся до конца эксперимента по хранению. Типичный XRD показан на, расширение подчеркивает появление нового пика, который может быть вызван расширением по оси c кристаллической решетки с включением воды.
Рентгенограммы катода на основе NMC, полученные с интервалом от двух до четырех недель, хранятся в сухом помещении. Заметны минимальные отклонения, за исключением появления вторичного пика (приблизительно 16 ° 2 θ ) через четыре недели, относящегося к гидратированным слоистым оксидным материалам.
Поверхности полученных «свежих» электродов и электродов, хранящихся в трех условиях окружающей среды, были проанализированы с помощью SEM для изучения влияния условий хранения на морфологию поверхности электродов.Образцы, взятые из каждой среды хранения, визуализировались примерно с трехнедельными интервалами. Изображения
SEM показали, что катод состоит из первичных частиц размером приблизительно 1 мкм, которые агрегированы, образуя более крупные частицы с широким гранулометрическим диапазоном от нескольких микрометров до 25–30 мкм в диаметре (). Катоды, хранившиеся в лабораторных условиях, имели некоторые признаки поверхностных трещин; однако образцы, хранившиеся в двух других средах, вакуумной печи и сухой комнате, по-видимому, не изменились визуально в течение периода хранения ().Шероховатость поверхности отдельных образцов сильно различается. Некоторые области кажутся плоскими, в то время как другие имеют трещины и неровности. Плоские участки, вероятно, представляют собой части поверхности, которые были рельефными до каландрирования и впоследствии были сжаты. Следовательно, нетривиально сравнивать подобное для одинаковых областей из-за начальной неровности поверхности. Анализ EDS подтвердил присутствие переходных металлов на катодах с некоторыми добавками на основе углерода (рисунки и).
СЭМ-изображение поверхности катода при увеличении 6000 ×, показывающее активный материал, образующий кластеры из более мелких первичных изделий. Красными пунктирными прямоугольниками выделены частицы углеродной добавки на поверхности катода. (Онлайн-версия в цвете.)
Сравнение изображений SEM, полученных для катодных образцов в различных условиях хранения: в исходном состоянии, через три недели и через восемь недель. Поверхностные изменения в зависимости от времени и условий хранения незначительны, а шероховатость поверхности отдельных образцов сильно различается.
Данные EDS, показывающие примерный элементный состав катода.
Линия сканирования EDS, показывающая примерный элементный состав катода вдоль линии.
В дополнение к анализу SEM, поверхность полученных «свежих» электродов и электродов, хранящихся в трех условиях окружающей среды, была проанализирована с помощью XPS для изучения влияния условий хранения на состав поверхности электродов. XPS-анализ проводили на 12 неделе.Положения пиков, а также рассчитанные проценты для различных составляющих компонентов для идентифицированных пиков отображаются в, а изменение в форме кислорода при различных условиях хранения в.
Таблица 1.
Элементный состав катода «в исходном состоянии» и после 12 недель в вакуумной печи при 50 ° C, сухой комнате и при 25 ° C в стандартных атмосферных условиях, как определено XPS-анализом.