Батарея аккумуляторная это: Классификация аккумуляторов — СпецТехСвязь

Содержание

Аккумуляторная батарея — это… Что такое Аккумуляторная батарея?

Аккумуляторная батарея
        электрическая, группа однотипных Аккумуляторов, соединённых электрически и конструктивно для получения напряжения, силы тока, электрического заряда (распространён термин «ёмкость») или мощности, которых один элемент дать не может. При параллельном соединении аккумуляторов напряжение А. б. равно напряжению каждого из элементов, а общий электрический заряд — сумме электрических зарядов отдельных аккумуляторов. При последовательном соединении суммируется эдс. Смешанное соединение осуществляют для повышения напряжения и электрического заряда А. б. по сравнению с напряжением и электрическим зарядом отдельного аккумулятора. Служит источником постоянного тока.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

  • Аккумулятор давления
  • Аккумуляция

Смотреть что такое «Аккумуляторная батарея» в других словарях:

  • Аккумуляторная батарея — Аккумуляторная батарея  батарея аккумуляторов, соединенных между собой в одном изделии. Аккумуляторная батарея служит источником постоянного тока. В обиходе часто встречается сокращение «АКБ» или просто «Аккумулятор». Аккумуляторная батарея …   Википедия

  • аккумуляторная батарея — батарея Электрически соединенные между собой аккумуляторы, оснащенные выводами и заключенные, как правило, в одном корпусе. [ГОСТ 15596 82] аккумуляторная батарея батарея Два или более аккумуляторов, соединенных между собой и используемых в… …   Справочник технического переводчика

  • АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ — группа однотипных электрических аккумуляторов, соединенных электрически и конструктивно для получения необходимых значений тока и напряжения …   Большой Энциклопедический словарь

  • АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ — (Storage battery) ряд аккумуляторов, соединенных между собой последовательно или параллельно. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 …   Морской словарь

  • аккумуляторная батарея — – ряд соединенных вместе аккумуляторов в едином корпусе. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 …   Автомобильный словарь

  • Аккумуляторная батарея — (secondary battery) два или более аккумуляторов (элементов), соединенных между собой и используемых в качестве источника электрической энергии… Источник: ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СТАЦИОНАРНЫХ СВИНЦОВО КИСЛОТНЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ В… …   Официальная терминология

  • аккумуляторная батарея — 1.3.8. аккумуляторная батарея : Сборка из аккумуляторов, предназначенная для использования в качестве источника электрической энергии, характеризующаяся свойственными ей напряжением, размерами, расположением выводов, емкостью и другими данными.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • аккумуляторная батарея — akumuliatorių baterija statusas T sritis chemija apibrėžtis Nuosekliai arba lygiagrečiai sujungtų akumuliatorių grupė. atitikmenys: angl. accumulator battery; secondary battery; storage battery rus. аккумуляторная батарея; вторичная батарея …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • аккумуляторная батарея — группа однотипных электрических аккумуляторов, соединённых электрически и конструктивно для получения необходимых значений тока и напряжения. * * * АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ, группа однотипных электрических аккумуляторов,… …   Энциклопедический словарь

  • аккумуляторная батарея — akumuliatorių baterija statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. accumulator battery; storage battery vok. Akkumulatorbatterie, f; Akkumulatorenbatterie, f rus. аккумуляторная батарея, f pranc. batterie d accumulateurs, f …   Automatikos terminų žodynas

  • аккумуляторная батарея — akumuliatorių baterija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. accumulator battery vok. Akkumulatorenbatterie, f rus. аккумуляторная батарея, f pranc. batterie d’accumulateurs, f …   Fizikos terminų žodynas

Книги

  • Chevrolet Lanos/ZAZ Chance:Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту, Андреев А., Горфин И. С., Захаров Н. В., Шпалярчук А. С., Чащин Д. В.. Вашему вниманию предлагается руководство по ремонту и эксплуатации автомобиля ZAZ Chance с кузовами седан и хэтчбек, с двигателями 1, 3 и 1, 5 л. В первом разделе руководства приведены общие… Подробнее  Купить за 1491 руб
  • Mazda CX-7. Выпуск с 2006 г., рестайлинг в 2009 г. Пошаговый ремонт в фотографиях, Сидоров К.В.. Руководство по ремонту и эксплуатации автомобиля Mazda CX-7 выпуск с 2006, рестайлинг в 2009 г. с бензиновыми двигателями объемом 2. 3 л. (238 л. с.) и 2. 5 л. (163 л. с.) В первом разделе… Подробнее  Купить за 1239 руб
  • Renault Logan. Выпуск с 2005 г., рестайлинг в 2009 г. Пошаговый ремонт в фотографиях, Погребной С.Н.. Руководство по ремонту и эксплуатации автомобиля Renault Logan выпуска с 2005 г. и рестайлинговых автомобилей выпуска с 2009 г. с бензиновыми двигателями объемом 1. 4 л. (R4/8V), 1. 6 л.… Подробнее  Купить за 1149 руб
Другие книги по запросу «Аккумуляторная батарея» >>

Аккумуляторные батареи

АВТОПРЕСТУС

Официальный дилер Volkswagen

Электроника совершенствуется с каждым днём, и всё больше приборов и блоков управления работают от бортовой сети автомобиля. Стартерная аккумуляторная батарея является поставщиком энергии №1 при пуске двигателя и одновременно служит в качестве основного источника энергии, производимой во время движения генератором.

Оригинальные аккумуляторные батареи Volkswagen

Энергия вашего автомобиля

Информация о продукте

Оригинальные стартерные аккумуляторные батареи Volkswagen безотказно обеспечивают необходимой энергией двигатель и все электрические приборы даже в самых неблагоприятных погодных условиях.

Зимой гарантируют холодный пуск двигателя при температуре до –25 °С и надёжны жарким летом благодаря незначительному испарению воды из электролита. Предоставляется два года заводской гарантии.

Преимущества

  • Надёжны и безопасны
  • Гарантия холодного пуска до –25 °С
  • Не требуют обслуживания
  • Долгий срок службы
  • Встроенный индикатор состояния (индикатор уровня электролита)

Быстрая проверка уровня заряда батареи

Высокая концентрация электролита, соответствующая хорошему состоянию батареи

Если аккумуляторная батарея изготовлена позднее 2009 г., можно проверять её состояние с помощью индикатора электролита. Индикатор имеет чёрный цвет? Это хороший признак. Индикатор стал ярко-жёлтым? Обратитесь на дилерское предприятие Volkswagen.

Аккумуляторная батарея — важный компонент автомобиля

Время от времени ваша аккумуляторная батарея требует замены. Почему? При разряде батареи на её свинцовых пластинах образуются стойкие кристаллы сульфата свинца, которые затрудняют прохождение электрического тока. Чем больше таких кристаллов образовывается, тем ниже становится ёмкость батареи.

Периодичность замены батареи

Длительная работа на холостом ходу, частые поездки на короткие расстояния: периодичность замены батареи зависит от множества факторов. Однако в качестве общего правила рекомендуется проверять аккумуляторную батарею раз в четыре года.

Это обеспечит её надёжную работу в любых условиях.

Доверьте работу специалистам Volkswagen

Мы гарантируем безопасность для вас и вашего автомобиля Volkswagen. Доверьте замену батареи специалистам, ведь при выполнении этой операции следует учитывать множество различных факторов: электролит батареи — очень едкая жидкость, выходящие из батареи газы могут взорваться, а неправильная установка батареи может стать причиной повреждений автомобиля Volkswagen.

Почему важно использовать только оригинальные АКБ?

Рабочие свойства автомобильных аккумуляторных батарей значительно ухудшаются при низких температурах. При этом зимой для пуска двигателя и работы таких потребителей, как световые приборы, система вентиляции и отопления, требуется много энергии. Оригинальные стартерные аккумуляторные батареи Volkswagen безотказно обеспечивают необходимой энергией двигатель и все электрические потребители даже в самых неблагоприятных погодных условиях.

Как узнать дату производства АКБ?

Хотите проверить возраст вашей оригинальной стартерной аккумуляторной батареи Volkswagen? Нет ничего проще! Календарная неделя и год изготовления указаны на отрицательном выводе батареи.

Максимальная забота об окружающей среде

Хотите проявить заботу об окружающей среде? Большинство моделей Volkswagen обычно оснащаются такими функциями, как система «Старт-стоп» или использование энергии торможения. Необходимым условием для их работы является мощная стартерная аккумуляторная батарея.

Рекуперация

Использование энергии торможения

При уменьшении скорости или торможении часть кинетической энергии обычно теряется. Функция рекуперации обеспечивает частичное использование энергии торможения: в момент торможения автомобиля система намеренно подаёт на генератор увеличенную мощность, что приводит к усиленному заряду АКБ. Генератор преобразует кинетическую энергию в электричество, как динамо на велосипеде. Во время разгона автомобиля нагрузка на генератор снижается или совсем отсутствует. Почему? Теперь автомобиль использует энергию, которая была накоплена ранее в аккумуляторной батарее. Это экономит топливо и снижает токсичность отработавших газов.

Система «Старт-стоп»

Экономия топлива в условиях пробок

Система «Старт-стоп» отвечает за автоматический пуск и остановку двигателя, когда водитель нажимает педаль тормоза или отпускает её. Это позволяет экономить до 0,2 л 100 км при движении в городе. Необходимое условие: аккумуляторная батарея должна обладать особенной устойчивостью к цикличным нагрузкам, т. е. должна сохранять работоспособность в условиях частой зарядки и разрядки.


Любая информация, содержащаяся на настоящем сайте, носит исключительно справочный характер и ни при каких обстоятельствах не может быть расценена как предложение заключить договор (публичная оферта). Фольксваген Россия не дает гарантий по поводу своевременности, точности и полноты информации на веб-сайте, а также по поводу беспрепятственного доступа к нему в любое время. Технические характеристики и оборудование автомобилей, условия приобретения автомобилей, цены, спецпредложения и комплектации автомобилей, указанные на сайте, приведены для примера и могут быть изменены в любое время без предварительного уведомления.

физические и человеческие факторы воздействия

В процессе эксплуатации аккумуляторные батареи подвергаются воздействию различных факторов: механических, температурных, химических и электрохимических. В результате их воздействия возникают неисправности, которые или снижают электрические характеристики аккумуляторов, или преждевременно выводят их из строя. В большинстве случаев неисправности являются результатом небрежного или неправильного ухода и обслуживания аккумуляторных батарей при их эксплуатации. При этом признаки неисправности аккумуляторных батарей обширны и разные, поэтому определить настоящую причину выхода из строя порой очень сложно.

Одной из главных причин естественного выхода из строя — полная выработка ресурса аккумулятора. Причиной этому является физика электрохимического процесса заряда и разряда. Накапливая и отдавая накопленную энергию, пластины с нанесенной на них активной массой расширяются и сжимаются, что приводит к разрушению их структуры. Активная масса начинает опадать от электродов и скапливаться на дне корпуса, что впоследствии может привести к замыканию пластин еще до того, как они полностью оголятся и перестанут накапливать энергию.

Для продления срока службы аккумуляторов производители подвешивают пластины, оставляя пространство до дна корпуса, чтобы осыпающийся шлам не замыкал электроды, а также используют специальные конверты-сепараторы, которые представляют собой пористую структуру, легко пропускающие электролит, но при этом предотвращающие замыкание.

 Кроме того, тут присутствует и естественный процесс коррозии положительного электрода, который растет с «возрастом» батареи. Это — плотный слой двуокиси свинца на поверхности решетки, который не работает как активный материал. Коррозия протекает на поверхности электрода, медленно проникает внутрь, оказывает растягивающее воздействие и ухудшает проводимость решетки электрода. Более того, она воздействует и на положительный вывод аккумулятора: деформированный и увеличенный положительный электрод придает усилие соединительному мосту, а тот, в свою очередь, выдавливает положительный выводной борн аккумулятора.

К сожалению, коррозия идет постоянно (и при работе, и при хранении), ее нельзя предотвратить, она необратима. Скорость коррозии можно только минимизировать за счет правильной эксплуатации аккумуляторов.

Если рассматривать человеческий фактор, то основная причина – это неконтролируемый глубокий разряд. Влияние глубокого разряда на состояние пластин очень велико, а отследить его наступление достаточно сложно.

Почему глубина разряда так важна? При разряде ионы серной кислоты из электролита входят в электроды – они расширяются: твердый кристалл неорганического вещества, будто губка, расширяется в пространстве, при этом, чем больше вошло серной кислоты в электроды, тем больше их структурное расширение, а значит, тем больше растрескивание и потеря физического контакта у частичек электрода. Именно поэтому заводы- производители указывают в разрядных таблицах на каждый тип аккумуляторной батареи допустимый ток нагрузки, временные интервалы нагрузки для этого тока и конечное напряжение разряда, а при циклическом режиме эксплуатации — количество циклов заряда/разряда при допустимой глубине разряда. Эта причина актуальна для любого типа и модели свинцово-кислотных аккумуляторов.

Второй весьма важной причиной выхода из строя аккумулятора из-за человеческого фактора является несвоевременное или полное игнорирование интервалов заливки дистиллированной воды в обслуживаемые заливные аккумуляторы. Это часто бывает, если периодически не отслеживать уровень электролита в элементах. Для этого производители в заливных аккумуляторах используют прозрачный корпус (обычно из пластика SAN – стирол-акрило-нитрил) с метками максимального и минимального уровня электролита.

При низком уровне электролита сначала высыхает верхняя часть пластин, она попросту выходит из контакта с электролитом, перестаёт отдавать ёмкость и, конечно же, сульфатируется остатком серной кислоты на поверхности пластин. Далее, в процессе заряда, дистиллированная вода постепенно выпаривается, а уровень электролита снижается, пока электролит не превратится в высококонцентрированную серную кислоту, и тут уже коррозия и глубокие разряды «добьют» аккумулятор.

Третья весьма популярная причина, влияющая на преждевременный выход из строя аккумулятора – это перезаряд. Обычно он возникает в двух случаях: первый – когда аккумулятор осознанно ставят после заряда еще раз на заряд; второй – если аккумулятор старый, внутреннее сопротивление у него уменьшилось, и автоматическая зарядное устройство будет отключаться позже, чем планировалось.

Если в эксплуатации обслуживаемый аккумулятор, то это грозит более частыми операциями по заливу дистиллированной воды и более скорому выходу аккумулятора из строя из-за повышения коррозии электродов у горячего аккумулятора. А если это необслуживаемый (герметизированный) аккумулятор, то избыточная энергия от зарядного устройства пойдет на электролиз дистиллированной воды, которая впоследствии за счет избыточного давления газовыделения выпарится через односторонний клапан обратного давления в аккумуляторе. Но так как невозможно залить в необслуживаемый аккумулятор воду, то мгновенно выявляются все признаки выхода из строя, названные во второй причине: осушение пластин – глубокие разряды – осыпание пластин – полный выход аккумулятора из строя.

Более того перезаряд сопровождается обильным тепловыделением. И если не контролировать этот процесс, то неизбежен эффект «терморазгона», когда выпускные клапаны уже не в состоянии «вытравить» избыточное давление и оно воздействует механически на корпус, деформируя его или даже разрушая.

И последняя причина – это сульфатация. Хотя сульфатация электродов, на самом деле, естественный процесс (она образуется каждый раз при разряде электродов), но нюанс в том, что если аккумулятор разрядился только что, то сульфат свинца существует в виде геля и способен при малых энергозатратах вернуться в исходное состояние – свинец и оксид свинца. А вот если аккумулятор в разряженном состоянии некоторое время будет храниться (от месяца до 3-х месяцев), то гелеобразный сульфат свинца превратится в кристаллический, у него вырастет внутреннее сопротивление, и обычное зарядное устройство уже не сможет зарядить такой аккумулятор полноценно. Поэтому нельзя длительно держать аккумулятор в разряженном состоянии. Производители аккумуляторных батарей в своих инструкциях и руководствах по эксплуатации особо обращают внимание на недопущение хранения аккумуляторных батарей в разряженном состоянии. Поэтому, даже частично разряженный аккумулятор необходимо немедленно полностью зарядить, а при длительном хранении соблюдать периодические (как правило, 6 месяцев при 20ºС-25 ºС) интервалы подзаряда для компенсации саморазряда.

ZEVS | Характеристики аккумуляторных батарей

Эксплуатационный период аккумуляторной батареи обычно не превышает четыре года, поэтому рано или поздно перед автомобильными владельцами встаёт вопрос о выборе новой батареи для машины. Но как понять какого типа аккумулятор выбрать? Какими характеристиками руководствоваться? И где найти их описание? Об этом мы сегодня Вам и расскажем.

Существует несколько основных типов аккумуляторных батарей, которые различаются материалом, из которого изготовлены электроды, и составом электролита. Многие из Вас знают, что есть различные никель-кадмиевые, никель-металлгидридные, литий-ионные, свинцово-кислотные аккумуляторы. Из данного списка для применения в качестве стартерных используются лишь одни – свинцовые. Это обуславливается тем, что этот тип аккумуляторных батарей наделён максимально большим запасом электроёмкости, в сравнении с другими, и способен мгновенно отдавать большую силу тока. Но при всём этом, приходится мириться с тем, что их наполнение очень вредно, ведь это свинец и кислота. Чтобы обеспечить максимальную безопасность эксплуатирования свинцовых аккумуляторов, их корпуса изготавливают из специальной пластмассы, устойчивой к воздействию кислоты. Сегодня материалом, из которого изготавливаются электроды является свинец, не в чистом виде, конечно, но с различными добавками, от которых и зависит уже дальнейшее деление аккумуляторов на несколько типов:

1. Традиционные или сурьмянистые. Аккумуляторные батареи данного типа в составе свинцовых электродов содержат ещё и 5% сурьмы. Их называют ещё просто классическими или традиционными. Но на сегодняшний день актуальность этих названий уже не имеет прямого смысла, ведь содержание сурьмы уменьшилось в разы. Сурьму добавляют в сплав в состав электродов для повышения их прочности. Но эта добавка также ускоряет процесс электролиза, начинающийся уже на отметке в 12 вольт. Выделяется большое количество газов и возникает ощущение кипячения воды. Из-за испарения воды в больших объёмах, электролит меняет свою концентрацию на более сильную из-за чего верхушка электродов оголяется. Для того, чтобы восстановить водный баланс электролита, в него добавляют дистиллированную воду. Аккумуляторы с большим содержанием сурьмяных добавок очень просты в обслуживании. Это обусловлено тем, что ежемесячно нужно проверять концентрацию электролита и по надобности заливать дистиллированную воду. В новых моделях автомобилей такие аккумуляторы уже не устанавливают, ведь прогресс стремительно шагает вперёд. Данные батареи устанавливают по-прежнему на недвижимые установки, где важна неприхотливость и не возникают проблемы с обслуживанием источников питания. Автомобильные же аккумуляторы сейчас изготавливают без добавления сурьмы или же минимизируют её количество по максимуму.

2. Малосурьмянистые. Чтобы избежать сильного испарения воды из электролита, аккумуляторные пластины, как уже было сказано выше, стали делать с минимальными сурьмянистыми добавкам, количество которых не достигает отметки в 5%. В следствии чего частая необходимость проверки электролита на уровень концентрации канула в лету. Также снизился саморазряд при длительном хранении аккумуляторной батареи. Такой тип аккумуляторов относится к тем, что мало обслуживаются или не обслуживаются вовсе. Обосновывается это тем, что внутренности батареи не нуждаются в контроле и уходе. Хотя по сути такой термин как «необслуживаемый» относится к нереализованной теории или скорее всего к хитрым маркетинговым операциям, ведь не достигли ещё того уровня, при котором вода из электролита вовсе не выкипает. Она понемногу да испаряется всё равно, хотя и в значительно меньших объёмах, чем у тех аккумуляторах, которые называют обслуживаемыми.

3. Кальциевые. Производители всё бьются над тем, как сделать полностью необслуживаемую батарею, чтобы вода в ней не испарялась вовсе. Для этого сурьму в решётках электродных пластин заменили на другой, более подходящий, материал. Таковым оказался кальций. Аккумуляторы кальциевого типа зачастую маркированы буквами «Ca/Ca». Такое обозначение говорит автовладельцам о том, что пластины обоих полюсов имеют в своём составе кальций. К тому же в состав электродов порой добавляют и серебро в очень малых количествах. Благодаря этому снижается сопротивление внутри аккумулятора, что хорошо сказывается на его производительности и энергоёмкости. Кальций в составе свинцовых пластин прекрасно справился с задачей снижения газовыделения и утраты воды, что ставит этот тип на порядок выше малосурьмянистых батарей. Потеря воды за время эксплуатации батареи настолько мизерна, что необходимость в проверке концентрации электролита и его уровня в банках, просто стала ненужной. Таким образом аккумуляторные батареи кальциевого типа можно по праву называть необслуживаемыми. Кроме меньшей потери воды, кальциевые аккумуляторы ещё имеют и на 70% более низкий, по сравнению с предыдущими оппонентами, уровень саморазряда. Что позволяет этим батареям более длительный срок удерживать на уровне свои эксплуатационные качества. Такие аккумуляторы устанавливают на заводах по производству иностранных автомобилей среднего ценового сегмента, где производитель смело гарантирует стабильность и качество электрического оборудования. Но покупая аккумулятор данного типа, знайте, что уход за ним требуется более тщательный чем малосурьмянистому. Но при должном обслуживании у Вас будет надёжный и стабильный источник питания высокого качества.

4. Гибридные. Маркируется тип данных аккумуляторов как «Ca+». Гибридные аккумуляторные батареи имеют электродные пластины, которые созданы с использованием различных технологий: положительные электроды малосурьмянистые, а отрицательные уже идут кальциевые. Такая технология позволила совместить положительные стороны обоих типов в одном аккумуляторе. Вода в гибридных батареях расходуется на 50% медленнее чем у малосурьмянистых, но всё равно быстрее чем у кальциевых аккумуляторов. Но зато гибриды гораздо устойчивы к перезарядам. По своим характеристикам они по праву занимают нишу между двумя предыдущими представителями.

5. Гелиевые или AGM Банки гелиевых аккумуляторных батарей наполнены электролитом не в понятном нам жидком состоянии, а в гелеобразном, фиксированном, откуда и пошло название данного типа. Благодаря такому состоянию электролита, этим аккумуляторам не страшны наклоны, ведь гель не так ликвиден, как жидкость. Хотя это снова профессиональный «заманушный» маркетинговый ход, и переворачивать аккумуляторы с гелиевым наполнением лучше не стоит. Хоть производители и пишут, что такие аккумуляторы можно эксплуатировать в любом удобном положении. На прекрасной виброустойчивости не заканчиваются положительные стороны AGM аккумуляторов. Они также медленно саморазряжаются, благодаря этому они переносят длительное хранение не боясь критического снижения заряда. Организовывать их хранение следует в полностью заряженном состоянии. Сила тока, подаваемая АКБ, в зависимости от заряда, неизменна даже до полной разрядки. Им так же не страшен и переразряд, они полностью восстанавливают свою прежнюю ёмкость даже после подзарядки. Но с зарядом батарей гелиевого типа ситуация состоит не так гладко как с разрядом. Нельзя ускоренно заряжать такие батареи. Их зарядка должна происходить очень малым током. Для этого выпускаются даже зарядные устройства, специально адаптированные под зарядку именно гелиевых аккумуляторов. Хотя рынок богат на универсальные зарядные устройства, которые по плану должны заряжать любые типы аккумуляторных батарей. Насколько это всё действительно правда, однозначно ответить нельзя, ведь производители бывают разные и лучше обращать внимание на тех, которые уже устоялись на рынке и крепко себя зарекомендовали. Отрицательной стороной гелиевых батарей является их «боязнь» экстремально низких температур. Чем ниже температура окружающей среды, тем ниже становится проводимость гелиевого электролита. Если условия эксплуатации благоприятны, такие аккумуляторные батареи могут прослужить и десяток лет.

6. Щелочные. Автомобильные щелочные батареи бывают лишь двух типов: никель-кадмиевые и никель-железные. Батареи первого типа имеют положительные электроды, покрытые гидроксооксидом никеля NiO(OH), а отрицательные электроды — железом с примесью кадмия. Во второй разновидности батарей, положительные электроды покрыты идентично с теми, что находятся в никель-кадмиевой батарее, то есть гидроксооксидом никеля. А вот в отрицательном электроде уже присутствуют различия, здесь он выполнен из чистого, без примесей, железа. Щелочным электролитом в обоих типах батарей есть раствор едкого калия.

7. Литий-ионные. Данный и последний в нашем списке тип аккумуляторных батарей считается наиболее перспективным на сегодняшний день. В состав электролита данного типа аккумуляторов входят ионы лития. О том, из какого материала состоят электродные пластины, однозначно сказать не получится, ибо технология изготовления всё время движется вперёд. Однако, мы знаем, что изначально они производились из металлического лития, но из-за их взрывоопасности, такие электроды использовать перестали. На их смену пришли графитовые пластины. Для положительно заряженных электродов использовался оксид лития с добавлением кобальта или марганца. Но в нынешнее время происходит их замещение на литий-ферро-фосфатные, ибо новый материал гораздо менее токсичен, более доступен и экологически чист. Такие пластины можно спокойно утилизировать.

Постоянно идёт работа по усовершенствованию имеющихся типов аккумуляторов, и она непрерывна. В центрах исследований и испытаний неустанно трудятся над поиском более энергоёмких источников питания компактных размеров. Для регионов с экстремальными зимами, пригодилось бы изобретение батарей устойчивых к сильным морозам, тогда бы решилась проблема с отказом мотора. Так же важно движение и в сторону экологичности. Ведь сегодня пока ещё не научились производить полностью экологичные аккумуляторные батареи. Нельзя пока что обходиться без добавления токсичных элементов, таких как, например, свинец, щёлочь, серная кислота. Но у традиционных аккумуляторов, будущее скорее всего закрыто. Промежуточным эволюционным этапом являются гелиевые батареи. Аккумулятор будущего видят без наполнения жидкостью, произвольной формы, а также с множеством других параметров, которые избавят автовладельцев от переживаний относительно того, не вылился ли электролит, а не откажет ли батарея. Водитель должен наслаждаться поездкой.

Технические характеристики: вес, сила тока, емкость, напряжение

Важнейшими показателями качества аккумуляторных батарей выступают: напряжение, вес, ёмкость, габариты, номинальная глубина разряда, срок службы, коэффициент полезного действия, диапазон рабочих температур, допустимый ток заряда и разряда. Также учитывайте тот факт, что указанные производителем характеристики действенны для температур 20-25 градусов по Цельсию. При отклонениях от этих чисел, они изменяются и зачастую не в лучшую сторону. Значения напряжения и ёмкости зачастую используется в названии модели аккумуляторной батареи. Так, например, аккумулятор RA12200DG. Напряжение батареи 12 Вольт, её ёмкость 200 А/ч, гелиевый электролит, глубокоразрядная. Эта батарея выдаёт энергию в 2,4 кВт, исходя из формулы 12 х 200 = 2400 Вт*ч при разряде током на протяжении десяти часов в 10% от всей ёмкости. При отклонениях в сторону большего тока и скорой разрядки, ёмкость такой батареи уменьшается. При меньших токах – наоборот, зачастую, увеличивается. Нужно смотреть на разрядные характеристики тех или иных батарей, которые Вас интересуют. Порой производители в названии указывают слишком идеальную ёмкость аккумуляторной батареи, которая возможно только в утопических условиях. Такие любители, например, Haze, у которых ёмкость в реальности на порядок ниже заявленной, а именно на 10-20 пунктов, а это значительно, согласитесь.

Ёмкость батареи

Количество энергии, которую в себе может хранить аккумуляторная батаре и называется её ёмкостью. Её измеряют в ампер-часах А/ч. Например один аккумулятор с ёмкостью в 100 ампер-часов может подавать ток с силой в 1 ампер напротяжении 100 часов, или током в 5 ампер 20 часов и так далее. Хотя ёмкость батареи уменьшается, если увеличивается разрядный ток. На рынке можно приобрести аккумуляторы с ёмкостью от 1 до 2000 А/ч.

Срок службы

Для того, чтобы продлить срок эксплуатации свинцовой аккумуляторной батареи, лучше использовать лишь небольшую часть её ёмкости до повторной подзарядки. Каждый процесс, который сопровождается разрядом и дозарядом аккумулятора называется зарядным циклом, причём проводить полный разряд аккумулятора не обязательно. Допустим, Вы разрядили аккумулятор на четверть, а потом его снова зарядили, то у него произошёл один зарядный цикл. Но количество циклов будет напрямую зависить от глубины разряда. Если аккумулятор можно разряжать более чем на половину от его номинальной ёмкости без значительного ухудшения его параметров, то такой агрегат называется «глубокоразрядным». Аккумуляторная батарея может быть повреждена, если её перезарядить больше чем необходимо. Максимальное напряжение, подаваемое на кислотную батарею в 12 вольт, не должно превышать 15 ватт. Значительная часть фотоэлектрических аккумуляторов обладают мягкой нагрузочной характеристикой, поэтому с увеличением напряжения зарядный ток значительно снижается. Допустим, для солнечных батарей всегда нужно применять определённый контроллер заряда. Так же его применение необходимо и для ветроэлектростанций и микрогидроэлектростанций.

Напряжение

Аккумуляторное напряжение – это зачастую основной параметр, следя за которым можно определять то насколько заряжена аккумуляторная батарея и в каком состоянии она находится. Особенно это касается аккумуляторов в герметичной оболочке, у которых физически невозможно, не повредив их, измерить концентрацию электролита. Для того, чтобы определить насколько заряжен аккумулятор, его напряжение измеряют на клеммах в течении 4-5 часов в отсутствие зарядного и разрядного токов. Напряжение измеряемое во время заряда или при разряде батареи ничего не скажет о том, насколько заряжен аккумулятор. Зависимость того насколько заряжен аккумулятор от напржения на нём вхолостом режиме различно у разных типов батарей. Для аккумуляторов, которые являются герметизированными, например, гелевых немного больше чем у тех типов, которые имеют в себе жидкий электролит. Например аккумулятор типа AGM считается полностью заряженным, если напряжение на его клеммах равно 13 ватт, в то время как у кислотных аккумуляторов оно равно 12,5 ватт.

Степень заряженности

Степень того насколько заряжена аккумуляторная батарея зависит от множества факторов. И точно определить заряд аккумулятора в состоянии лишь специальные приспособления с памятью и микропроцессором. Они следят за зарядом и разрядом батареи на протяжении нескольких зарядных циклов. Использование данного метода даст Вам самые точные показания о заряженности аккумулятора, но так же и отнимет немалую сумму денег. Но не стоит скупиться на применение данного метода, ведь Вы сможете изюежать лишних трат при дальнейшем обслуживании и замене аккумуляторной батареи. Применяя специальные устройства, что контролируют работу батарей по степени их заряда, Вы заметно повысите эксплуатационный период своего свинцово-кислотного аккумулятора. Для определения того насколько заряжена аккумуляторная батарея Вашего автомобиля успешно используются и два следующих метода, которые являются упрощёнными.

Напряжение на аккумуляторе

Этот способ не отличается сильной точностью, но для его применения необходимо наличие лишь цифрового вольтметра, с чувствительностью до сотой доли вольта. Перед тем как приступать к измерениям, необходимо будет отсоединить аккумуляторную батарею от всех потребителей электроэнергии, которые разряжают её и от устройств, её заряжающих. Подождать не менее двух часов и приступать к измерению на терминалах аккумулятора. У заряженной на 100% гелиевой батареи напряжение будет составлять 13 ватт против 12,5 ватт у жидкоэлектролитных аккумуляторов. По мере того, как аккумуляторная батарея начинает состариваться, её напряжение снижается. Напряжение можно измерять как на всём аккумуляторе, так и на каждой банке. Чтобы найти неисправную, например в 12-ти вольтовом аккумуляторе, нужно разделить общее напряжение на количество банок, в данном случае 6.

Плотность электролита

Следующий метод проверки заряженности батареи — по плотности электролита. Как уже стало ясно, он подходит только для аккумуляторов с жидким наполнителем, для гелиевых, например, его применить, априори, нельзя. Также, как и в первом способе, перед началом замеров нужно подождать не менее двух часов. Замеры производятся ареометром. Важно! Перед началом процедуры обязательно обезопасьте себя, надев перчатки и пластиковые защитные очки. Держите под рукой соду и воду на тот случай, если электролит попадёт на кожу.

Срок службы аккумуляторов

Эксплуатационный срок определять временными отрезками – не совсем правильно. Срок службы аккумулятора исчисляется зарядными циклами и зависит он напрямую от эксплуатационных условий. Чем больше глубина разряда аккумуляторной батареи и чем дольше она находится в разряженном состоянии, тем значительнее сокращается количество её рабочих циклов. Как мы уже поняли, что понятие количества зарядных циклов абсолютно относительно, ибо зависит напрямую от множества факторов. Кроме этого количество жизненных циклов одного аккумулятора не будет таким же у другого, это понятие не универсальное. Ведь всё зависит опять же от факторов эксплуатации и технологии производства, которая различается у того или иного производителя. Запомните, что срок эксплуатации аккумулятора исчисляется зарядными циклами, а временные отрезки приблизительно рассчитываются в тех случаях, если аккумулятор эксплуатируется постоянно в типичных условиях. Ещё одним важным моментом есть то, что аккумуляторная полезная ёмкость уменьшается в процессе эксплуатирования аккумулятора. Все характеристики по числу циклов определяются не до полной кончины батареи, а до потери им 40; от его номинальной ёмкости. Например, если производитель указал количество в 600 циклов при заряде равном половине его ёмкости, это означает, что через 600 идентичных циклов в идеальных условиях, полезная ёмкость батареи будет составлять 60% от заводской. И уже при таком значении ёмкости производители рекомендуют производить замену аккумуляторной батареи. У свинцово-кислотных аккумуляторов срок службы колеблется от 300 и до 3000 циклов, в зависимости от того каков тип и глубина разряда батареи. Для того, чтобы обеспечить длительный срок эксплуатации, разряд аккумулятора в типичном цикле не должен превышать 30%, а глубокий разряд – 80% ёмкости. Если свинцово-кислотный аккумулятор разрядился, его необходимо чем быстрее зарядить. Если такой аккумулятор более 12-ти часов находился в полностью разряженном или недозаряженном состоянии, то последствия случившиеся с ним могут быть необратимы и срок его эксплуатации резко снизится. Как же определить, что аккумуляторная батарея уже близится к своему пределу? Всё очень просто. Внутреннее сопротивление аккумулятора резко повышается, что приводит к скачку напряжения при заряде, в следствии чего снижается и период самой зарядки и более быстро происходит разрядка батареи. Если Вы станете заряжать умирающий аккумулятор током, который близок к предельному, то он будет сильно греться, гораздо сильнее чем ранее. Максимальные токи заряда и разряда Токи заряда и разряда любого аккумулятора измеряются в зависимости от его ёмкости. Как правило максимальный зарядный ток для аккумуляторной батареи не стоит превышать более 0,3С. Превышение заряда тока приведёт к снижению эксплуатационного срока аккумуляторной батареи. Мы же рекомендуем выставлять зарядный ток не более чем 0,2С.

Саморазряд

Саморазряд, как явление характерен для всех типов аккумуляторных батарей в меньшей или большей степени и заключается в утрате ими своих ёмкостных характеристик после того, как они полностью зарядились в отсутствие внешнего потребителя энергии. Для того чтобы удобно было количественно оценить саморазряд аккумуляторной батареи, будет удобным использование величины потерянной ёмкости за определённый период времени, которая процентно выражается от значения, которое получено сразу после полного заряда. За временной промежуток, как правило берётся интервал, который равен одним суткам или одному месяцу. Например, если взять исправный аккумулятор NiCD, то допустимый саморазряд у них равняется 10% в сутки, после окончания зарядки. Для NiMH батарей – чуть больше, а для Li-ION совершенно мал и оценивается за месяц. В свинцовых же батареях саморазряд уже исчисляется годами, ибо он гораздо уменьшен и составляет 40% в год при температуре в 20 градусов по Цельсию и 15% при температуре в 5 градусов. Если температура хранения значительно выше, то следовательно и саморазряд происходит быстрее. Например при температуре в 40 градусов аккумуляторная батарея лишится своих 40% ёмкости уже за 5 месяцев. Отметим, что аккумулятор сильно саморазряжается только в первые сутки после заряда, а после он значительно утихает. Если аккумулятор подвергается глубокому разряду и последующему заряду, то это усугубляет его саморазряд. Процесс саморазряда набирает силу при повышенных температурах. Так, например, если окружающая температура резко подымется на 10 градусов, по отношению к привычной, то саморазряд увеличится в два раза. Ёмкость может растрачиваться и в случае повреждения сепаратора, когда кристаллы слипаются, образуя большой ком, пробивающий его. Сепаратор в аккумуляторе – это тонкая пластина, которая разделяет электроды с положительным и отрицательным зарядами. Такое случается при неверном обслуживании аккумуляторной батареи или вообще его отсутствии. Так же это может произойти, если применять некачественные устройства для зарядки или те, которые не соответствуют необходимым параметрам. Если аккумулятор изношен, то его электродные пластины слипаются друг с другом из-за их разбухания. Это и приводит к ускоренному саморазряду. На такой стадии повреждённый сепаратор уже не поддаётся восстановлению путём проведения заряда/разряда

Как выбрать аккумуляторную батарею

Как выбрать аккумуляторную батарею

Почти каждый автовладелец сталкивался с вопросом покупки нового аккумулятора. Особенно часто это происходит перед зимним сезоном, т.к. именно зимой четче всего проявляется, насколько надежна аккумуляторная батарея. При выборе АКБ для своего авто стоит отталкиваться от модели автомобиля, климатических условий места эксплуатации и, конечно же, личных предпочтений и толщины кошелька.

Модель автомобиля накладывает сразу несколько ограничений на аккумуляторную батарею: габариты, прямая или обратная полярность, стабильность электрооборудования. С габаритами все понятно: в посадочное гнездо не получится штатно закрепить батарею с большими габаритами. При этом надо еще проследить, чтобы все было надежно зафиксировано. Потому и так важно, чтобы размеры АКБ соответствовали требованиям автопроизводителя. Часто батареи, имея одинаковые размеры и ток холодного запуска, отличаются полярностью. Следует внимательно следить за тем, чтобы покупаемая батарея была необходимой полярности, так как установка аккумулятора предусмотрена только в одном положении, т.к. в противном случае может не хватить длины кабеля.

Многое при покупке аккумуляторной батареи зависит от состояния автомобиля, а точнее, надежности и стабильности электрооборудования. Чем в более «комфортных» условиях будет работать аккумулятор, тем дольше он будет сохранять свои рабочие параметры.

Разные типы АКБ по-разному будут работать на различных автомобилях:

«Сурьмянистые» (в продаже уже не встречаются) и малосурьмянистые аккумуляторы будут спокойно работать, даже если электропитание автомобиля не отличается постоянством и стабильностью. Это связано с тем, что батареи данного типа наименее капризны из всех. Перепады напряжения электросети в авто не являются смертельными для них. Они не очень боятся сильного разряда. Но за свою неприхотливость они требуют большего ухода – нужно регулярно следить за уровнем и концентрацией электролита. Аккумуляторы данного типа больше всего подходят для недорогих отечественных автомобилей, не отличающихся качеством электрооборудования. Кроме этого, в пользу недорогих автомобилей говорит и то, что стоимость АКБ данного типа минимальна.

Кальциевые АКБ набирают все большую популярность среди автовладельцев. И это легко объяснимо. Аккумуляторы данного типа обладают отличными характеристиками: отличная устойчивость к «выкипанию», низкая скорость саморазряда, большая энергоемкость. Однако за все это приходится расплачиваться большой чувствительностью к переразрядам (несколько глубоких переразрядов приводят к выходу из строя батареи). Кальциевые аккумуляторы плохо переносят скачки напряжения, поэтому для продления срока службы АКБ данного типа следует ответственно отнестись к вопросу обеспечения стабильного напряжения электрооборудования автомобиля. К еще одному недостатку можно отнести довольно высокую цену кальциевых аккумуляторов. Таким образом, данные АКБ можно рекомендовать для установки на большинство иномарок, а также на некоторые автомобили отечественного производства (при условии надлежащего качества электрооборудования).

Гибридные аккумуляторные батареи сочетают в себе свойства сурьмянистых и кальциевых АКБ: переразряды не приводят к быстрой «смерти» батареи; «выкипание» электролита не происходит с такой интенсивностью, как в малосурьмянистых аккумуляторах; гибридным аккумуляторам не так страшны холода, как кальциевым или гелевым. В пользу гибридных аккумуляторных батарей говорит и их не столь высокая стоимость. Это оптимальный вариант для тех, кто привык ценить каждую копеечку.

Гелевые и AGM батареи на данный момент являются одними из самых совершенных источников энергии для автомобиля. Одним из самых главных преимуществ является то, что электролит находится в связанном, абсорбированном состоянии, что существенно увеличивает виброустойчивость. Данные батареи можно эксплуатировать даже в наклонном положении. К тому же они обладают отличным свойством отдавать накопленный заряд «до последней капли» — им не так страшны сильные переразряды. Однако, обладая огромным количеством положительных характеристик, гелевые аккумуляторы имеют и несколько недостатков. В первую очередь, это чувствительность к температуре окружающего воздуха. При низких температурах скорость протекания химических реакций в гелеобразном электролите снижается гораздо сильнее, чем в жидком. К тому же, стоимость гелевых батарей весьма недемократична. Данные АКБ подходят больше всего для автомобилей представительского класса, где гарантировано высокое качество всех узлов, в том числе электрики.

При подборе аккумуляторной батареи в первую очередь стоит ориентироваться на модель автомобиля и климатические условия эксплуатации. Чем модель автомобиля старее и чем погода суровее, тем меньше шансов, что дорогие гелевые и кальциевые батареи будут стабильно работать. В таком случае лучшим выбором будут не столь капризные гибридные или малосурьмянистые. Но если Вам все-таки хочется установить на свой автомобиль непременно кальциевый, а может даже и гелевый аккумулятор, то тогда нужно ответственно отнестись к вопросу обеспечения стабильности и надежности электросети Вашего авто.

Наряду с грамотной эксплуатацией очень важную роль в долгой и надежной работе аккумулятора имеет правильность подбора нужной марки и модели батареи. На какие критерии ориентироваться — об этом было сказано выше. Но что делать, если Вы затрудняетесь в выборе? Тогда необходимо обращаться к специалистам. И покупать аккумулятор стоит тоже не где попало. Не забывайте, что Вы покупаете не просто кусок пластика, а сложное (и довольно капризное!) электрохимическое устройство. Для гарантированного приобретения качественного аккумулятора стоит обращаться только в надежные, ответственно относящиеся к вопросу качества товара, магазины. Одним из лучших выборов будет магазин «Страна запчастей», что на улице Кетчерской, 2а. Здесь Вы не только гарантированно приобретете качественную батарею, но также можете получить грамотную консультацию от специалистов, которые помогут Вам сделать лучший выбор. И тогда Вам останется лишь установить свой новый аккумулятор в автомобиль и наслаждаться дорогой, зная, что под капотом у Вас находится отличный помощник и трудяга, который не подведет Вас в самый неподходящий момент.

Приятных Вам поездок!

Другие статьи

#Бачок ГЦС

Бачок ГЦС: надежная работа гидропривода сцепления

14.10.2020 | Статьи о запасных частях

Многие современные автомобили, особенно грузовые, оснащаются гидравлическим приводом выключения сцепления. Достаточный запас жидкости для работы главного цилиндра сцепления хранится в специальном бачке. Все о бачках ГЦС, их типах и конструкции, а также о выборе и замене этих деталей читайте в статье.

Аккумуляторы Fiat от Mopar — оригинальные запчасти на автомобили Фиат

Настоящий документ определяет политику Закрытого акционерного общества АО «Эфсиэй Рус» в отношении обработки персональных данных (далее – Политика), раскрывает сведения о реализованных требованиях к защите персональных данных и разработан на основе законодательства Российской Федерации о персональных данных.

АО «Эфсиэй Рус» — генеральный импортер автомобилей Chrysler, Jeep, Dodgе, Fiat, Alfa Romeo в России. В компетенцию компании входят продажи, маркетинг, послепродажное обслуживание и развитие дилерской сети.

Компания в рамках выполнения своей деятельности осуществляет обработку персональных данных и определяет цели обработки персональных данных, состав персональных данных, подлежащих обработке, действия (операции), совершаемые с персональными данными, исходя из требований действующего законодательства Российской Федерации, а также целей деятельности, задач и функций, определенных Уставом Общества.

Обработка персональных данных осуществляется в Компании на законной и справедливой основе и ограничивается достижением конкретных, заранее определенных целей.

АО «Эфсиэй Рус» зарегистрировано в Реестре операторов, осуществляющих обработку персональных данных за номером 77-13-001653(http://rkn.gov.ru/personal-data/register/).

Цели обработки персональных данных, категории персональных данных, категории субъектов, персональные данные которых обрабатываются, правовое основание обработки персональных данных, перечень действий с персональными данными, описание используемых способов обработки персональных данных, описание мер, предусмотренных Федеральным законом «О персональных данных», сведения о трансграничной передаче персональных данных, сведения об обеспечении безопасности персональных данных в соответствии с требованиями к защите персональных данных, установленными Правительством Российской Федерации, определены в Уведомлении.

Персональные данные являются конфиденциальной информацией, которая не подлежит раскрытию третьим лицам и не распространяется без согласия субъекта персональных данных, за исключением случаев, предусмотренных законодательством Российской Федерации.

Работники Компании в письменной форме принимают обязательство о неразглашении конфиденциальной информации.

АО «Эфсиэй Рус» гарантирует конфиденциальность обрабатываемых персональных данных и соблюдает законы и этические нормы, выполняет свои обязательства перед субъектами персональных данных и исключает любую деятельность, которая может нанести ущерб деловой репутации Общества, в том числе ущерб вызванный нарушением требований законодательства Российской Федерации о персональных данных.

Обеспечение безопасности персональных данных является неотъемлемой частью деятельности Компании.

Компания принимает все необходимые правовые, организационные и технические меры для защиты персональных данных от неправомерного или случайного доступа к ним, уничтожения, изменения, блокирования, копирования, предоставления, распространения персональных данных, а также от иных неправомерных действий в отношении персональных данных, ограничивает круг лиц, непосредственно осуществляющих обработку персональных данных. Доступ к персональным данным предоставляется работникам Компании, которым они необходимы для выполнения своих служебных (трудовых) обязанностей.

В целях защиты прав и свобод субъектов персональных данных, работники Компании, непосредственно осуществляющие обработку персональных данных, обязаны соблюдать требования к защите персональных данных, определенные положениями локальных актов Компании, должны быть ознакомлены с положениями законодательства Российской Федерации о персональных данных.

Каждый субъект, обработка персональных данных которого осуществляется в Компании, имеет право на получение информации, касающейся обработки его персональных данных, в соответствии с законодательством Российской Федерации о персональных данных.

Обязанности АО «Эфсиэй Рус» при обработке обращений и запросов субъектов персональных данных или их представителей, реализуются в соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации о персональных данных, посредством обработки таких обращений и запросов, направляемых на почтовый адрес Компании: 125284, Москва г, Ленинградский проспект, дом 31, корпус А, строение 1.

АО «Эфсиэй Рус» оставляет за собой право отказать субъекту персональных данных в предоставлении информации о наличии персональных данных о соответствующем субъекте персональных данных или информации о самих персональных данных, в случаях, предусмотренных действующем законодательством Российской Федерации.

Часто задаваемые вопросы по аккумуляторным батареям.

Вопрос: Что означает “эффект памяти”?

        NiCd и NiMH батареи обладают отрицательным свойством, называемым “эффект памяти”. Проявляется он в том, что при неоднократном полном заряде и частичном разряде элементы этих аккумуляторных батарей запоминают этот уровень частичного разряда и он становится для них порогом — уровнем минимального заряда. Выглядит это так, как будто у аккумулятора уменьшилась емкость. Все остальные характеристики батареи при этом не изменяются. Бороться с этим эффектом можно путем проведения периодических (1 раз в 2-3 недели) циклов полный разряд – заряд. В современные Li-Ion и Li-polymer аккумуляторных батареях эта болезнь отсутствует.

Вопрос:  Купил новую аккумуляторную батарею,  но она не заряжена. Это нормально?

        Новые аккумуляторные батареи поставляются в разряженном состоянии. При первом использовании необходимо произвести полную зарядку. Первую зарядку нужно производить в течение продолжительного времени — около 10-12 часов.

Вопрос:  Новая аккумуляторная батарея, по ощущениям, имеет меньшую емкость, чем указано на этикетке. В чем тут дело?

        Перед тем как емкость аккумуляторной батареи достигнет своего максимального значения нужно произвести несколько циклов полного заряда – разряда батареи. Рекомендуется не менее 3-х раз. Ваше устройство может не произвести полную зарядку батареи с первого раза. Возможно, при первых циклах заряда зарядное устройство остановит зарядку, выдав информацию, что батарея полностью заряжена, хотя на самом деле заряд будет не полный. Это нормальное явление. Вам необходимо извлечь батарею из устройства и снова установить ее. После этого процесс зарядки продолжится.

Вопрос:  При подборе аккумуляторной батареи для ноутбука обратил внимание на её напряжение. В разных источниках у одной и той же батареи напряжение может быть указано 10,8 вольт или 11,1 вольта. Это разные аккумуляторы?

        Да, действительно, такое очень часто встречается. Одинаковые аккумуляторы для ноутбуков могут иметь на этикетке надпись — 10,8 вольт или 11,1 вольта. Это совершенно идентичные аккумуляторы и Вы можете использовать в своем ноутбуке и тот и другой. Происходит это только из-за того, что при производстве аккумуляторов завод-изготовитель по разному маркирует элементы, из которых состоят все аккумуляторные батареи. Их напряжение может составлять либо 3,6 вольта, либо 3,7 вольта. Разница тут не большая, поэтому эти элементы полностью взаимозаменяемы. Такая же ситуация обстоит и с аккумуляторами, на которых написано напряжение 14,4 вольта или 14,8 вольта и 7,2 вольта или 7,4 вольта.

Вопрос:  Что вы посоветуете при использовании аккумуляторной батареи?

        1. Первоначальный заряд. Новые аккумуляторные батареи поставляются разряженными и не набирают полной емкости при первом заряде. Нужно произвести не менее 3-х полных  циклов заряд – разряд прежде, чем емкость батареи достигнет заявленной емкости.

        2. Борьба с “эффектом памяти”. Для аккумуляторных батарей NiCad и NiMH систем необходимо 1 раз в 2-3 недели производить цикл полного разряда – заряда. Это предотвратит снижение емкости аккумуляторной батареи из-за “эффекта памяти”

        3. Сохраняйте батарею в чистоте. В основном это касается контактов аккумулятора. Периодически протирайте контакты батареи ватной палочкой или щеткой, смоченной в спирте. Это предотвратит накопление на контактах отложений, не проводящих электричество.

       4. Периодически используйте батарею. Хотя бы раз в 2-3 недели используйте батарею. Если Вы хранили ее длительное время без использования, то Вам, возможно, понадобится процедура “тренировки” как для новой батареи, описанная выше.

       5. Хранение аккумуляторной батареи. Если Вы не планируете использовать батарею длительное время (от месяца и более), то ее следует извлечь из устройства, протереть от грязи контакты и хранить в сухом прохладном месте, удаленном от источников тепла. Все аккумуляторные батареи различных систем подвержены не большому саморазряду. Это необходимо помнить перед продолжением использования аккумуляторной батареи.

       6. Оптимизация энергопотребления. Для увеличения времени автономной работы ноутбука Вам нужно оптимизировать его энергопотребление. Все современные ноутбуки позволяют настраивать функции энергосбережения – снижение частоты процессора во время ожидания, остановку вращения жестких дисков, снижение яркости свечения экрана и т.д. Также нужно помнить, что подключение дополнительных устройств увеличивает энергопотребление. Многие USB-устройства получают питание при подключении к ноутбуку.

Вопрос:  Аккумуляторы увеличенной емкости. В чем плюсы и минусы этих батарей?

Плюсы: 

— так как АКБ немного приподнимает ноутбук примерно на 2 — 2,5 см., то отведение тепла становится существенно лучше, температура снижается на 2 — 4 градуса (проверено неоднократно раз опытным путем), 

— работать, печатая на клавиатуре, под углом в 10 -15 градусов несколько приятнее даже на коленках, 

— при оптимальных настройках автономная работа от АКБ увеличивается до 8 -12 часов, что в дороге позволяет отказаться от подзарядок в автомобиле через автомобильный адаптер.

Минусы: 

— ноутбук с АКБ повышенной мощности становится несколько тяжелее, так как АКБ в два раза толще стандартной, 

— при не правильном подключении АКБ в разьем батареи и не использования обязательно фиксации, АКБ может в любой момент выпасть, но это редкость, кроме этого при транспортировке ноутбука в обязательном порядке требуется снимать АКБ с ноутбука (общие правила). 

  

Внимание! При использовании материалов сайта ссылка на www.MirBatt.ru обязательна.

Как работают (аккумуляторные) батареи?

Хотя аккумуляторные батареи были изобретены более ста лет назад, их применения не было так давно. Сегодня аккумуляторные батареи неразрывно связаны с нашей повседневной жизнью: портативные устройства и бытовая техника стали чрезвычайно популярными. Но как работают аккумуляторы ? А что делает зарядное устройство? В этой статье мы рассмотрим основы работы (перезаряжаемой) батареи.

Немного химии

Как и все остальное, батарея состоит из атомов.Один атом состоит из трех типов частиц:

  • протоны (положительные)
  • электронов (отрицательные)
  • нейтронов

В идеале этот заряд выравнивается: количество отрицательных и положительных частиц одинаково. Удаление одного электрона (т.е.отрицательной частицы) приводит к тому, что атом становится положительным, и наоборот. Поскольку атомы предпочитают оставаться нейтральными, они будут искать другие атомы для обмена электронами, чтобы восстановить свой баланс. Эта торговля или «поток» электронов создает электрический ток.

Анод, электролит и катод

Процесс обмена электронами также происходит в батареях. Каждая батарея состоит из трех частей: анода, электролита и катода. Однако разные типы батарей используют разные химические вещества для создания этих деталей.

В полностью заряженной батарее анод отрицательный, а катод положительный. Почему? Анод содержит избыток (отрицательных) электронов, тогда как катод не содержит электронов. Естественно, анод хотел бы потерять часть своих электронов, передав лишние электроны на катод.

Добавив третий элемент, сепаратор с электролитом, вы можете контролировать поток и создавать батарею. Сепаратор действует как барьер внутри ячейки между анодом и катодом. Это позволяет электрическому току течь только тогда, когда батарея подключена к устройству.

Как работают аккумуляторы

Все батареи работают следующим образом: электроны перемещаются от анода к катоду, пока на аноде не закончатся электроны. Таким образом, аккумулятор считается разряженным или «мертвым».

С первичными батареями это конец. С вторичными или перезаряжаемыми батареями зарядное устройство может обращать поток электронов в обратном направлении и восстанавливать первоначальный избыток электронов на аноде, создавая то, что мы называем заряженной батареей.

Можно ли обратить эту реакцию вспять, зависит от химикатов, используемых в батарее. Например, щелочные батареи не предназначены для обеспечения обратного потока. Это может быть потенциально опасно.

NiMH (никель-металл-гибридный) аккумулятор обеспечивает принудительный обратный поток сотни, а иногда и тысячи раз.Однако процесс со временем вызывает повреждение химикатов. Следовательно, вы не можете бесконечно заряжать и разряжать батареи: в какой-то момент химические вещества разложатся слишком сильно, чтобы по-прежнему удерживать заряд.

Дополнительная литература

Как же тогда аккумуляторные батареи работают раз за разом? Срок службы перезаряжаемой батареи зависит от производителя, типа батареи и условий, в которых она используется. Чтобы узнать больше о том, как производятся NiMH аккумуляторы, обратитесь к одной из наших предыдущих статей здесь.

Перезаряжаемые батареи — Chemistry LibreTexts

Перезаряжаемые батареи (также известные как вторичные элементы) — это батареи, которые потенциально состоят из обратимых реакций ячеек, которые позволяют им перезаряжаться или восстанавливать свой потенциал ячеек за счет работы, выполняемой путем прохождения электрических токов. В отличие от первичных элементов (необратимых), аккумуляторные батареи могут заряжаться и разряжаться много раз.

Введение

Вторичные клетки имеют тот же механизм, что и первичные клетки, с той лишь разницей, что окислительно-восстановительную реакцию вторичной клетки можно обратить вспять с помощью достаточного количества энергии, помещенной в уравнение.На рисунке ниже показан механизм зарядки вторичного элемента. Зарядное устройство, показанное в верхней части диаграммы, тянет отрицательные заряды к правой стороне сепаратора. Это создает впечатление, что положительные заряды накапливаются на другой стороне ячейки, которая не может пройти через разделитель. Это неравновесие является представлением потенциала ячейки, который, если допустить, может снова приблизиться к равновесию через перенос электронов.

Различные аккумуляторные батареи выполняют различные функции.При длительном использовании (с последующей разрядкой и зарядкой), длительном хранении, когда он не используется, дистанционная активация и использование в суровых погодных условиях — лишь несколько препятствий для создания таких вторичных ячеек. К сожалению, нет батарей, которые могли бы выполнять все функции, упомянутые выше. Поэтому пользователь должен решить, какое приложение является наиболее важным для конкретной задачи, чтобы определить наиболее совместимую версию аккумуляторных батарей.

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные батареи — одни из наиболее распространенных вторичных батарей, используемых в основном для хранения потенциала больших ячеек.+ _ {(aq)} \ rightarrow 2PbSO_ {4 (s)} + 2H_2O _ {(l)} \ label {19.92} \]

Разряд происходит при запуске двигателя, когда потенциал ячейки равен 2,02 В. Зарядка происходит, когда автомобиль находится в движении и потенциал электрода равен -2,02 В, а это не спонтанная реакция, для которой требуется внешний источник электричества. Во время зарядки происходит обратная реакция.

Никель-кадмиевый аккумулятор

Никель-кадмиевый (NiCd) аккумулятор — еще одна распространенная вторичная батарея, которая подходит для работы в условиях низких температур с длительным сроком хранения.- \ label {19.87} \]

\ [Cd _ {(s)} + 2NiO (OH) _ {(s)} + 2H_2O _ {(l)} \ rightarrow Cd (OH) _ {2 (s)} + 2Ni (OH) _ {2 (s) )} \ label {19.88} \]

Преимущества никель-цинковой батареи заключаются в ее длительном сроке службы, высоком напряжении и достаточном соотношении энергии к массе и объему. Эти характеристики делают никель-цинковые батареи более привлекательными, чем некоторые из них. Однако в закрытом виде он пока не изготовлен.

Авторы и авторство

Как работают перезаряжаемые (то есть цинк-щелочные или никель-кадмиевые) батареи и что делает реакции обратимыми в одних батареях, но не в других?

Майкл М.Лернер, доцент химии в Государственном университете Орегона, отвечает:

«Одним из необходимых условий для перезарядки аккумулятора является то, что основные химические изменения, которые происходят во время электрического разряда из ячейка должна быть эффективно перевернута, когда противоположный электрический потенциал наносится на ячейку. Например, в никель-кадмиевых (NiCad) батареях Cd (OH) 2 и Ni (OH) 2 , образующиеся при разряде ячейки легко преобразовываются обратно в исходные электродные материалы (Cd и NiOOH), когда аккумулятор заряжается.

«Напротив, неперезаряжаемые или первичные батареи могут быть основаны на необратимых химические изменения. Например, литиево-фторуглеродные первичные батареи часто используемые в камерах генерируют энергию, превращая (CF) металл n и Li в углерод. и LiF. Но исходный материал на катоде батареи (CF) n — это не преобразовывается при приложении обратного потенциала. Вместо клетки электролит разлагается, и в конечном итоге фторид окисляется с образованием фтора газ.

«Обратимая химическая замена — не единственное требование для перезаряжаемых батареи, однако. Чтобы классифицироваться как аккумуляторная, батарея должна быть способна эффективно претерпевают обратную реакцию, так что сотни или даже тысячи возможны циклы подзарядки. Кроме того, часто должны быть положения, позволяющие убедитесь, что процесс зарядки может происходить безопасно.

«Щелочные батареи (которые, как правило, основаны на преобразовании MnO 2 и Zn до Mn 3O 4 и ZnO) предлагают отличные пример этого последнего пункта.Хотя химические изменения на электродах могут Напротив, до недавнего времени щелочные батареи производились только для работы как первичные клетки. Перезарядка одной из этих первичных ячеек может позволить батарее для повторного использования, но возможное количество циклов перезарядки для такой ячейки составляет очень ограниченный — с каждой перезарядкой он работает хуже. Более важный, заряжать старые щелочные батареи небезопасно. Во время или после После перезарядки аккумуляторная батарея может выделять достаточно водорода, чтобы вызвать взрыв.В перезаряжаемой форме щелочные элементы претерпели несколько изменений. Они были переработаны, чтобы обеспечить более эффективную обратную реакцию, они содержат катализатор, чтобы свести к минимуму образование водорода, и у них есть вентиляционные отверстия, которые предотвращают накопление избыточного давления во время перезарядки «.

Фрэнк Макларнон — штат сотрудников ученый и главный исследователь отдела энергетики и окружающей среды Национальная лаборатория Лоуренса Беркли. Он поясняет, почему некоторые реакции необратимые:

«Все батареи, как аккумуляторные, так и неперезаряжаемые, проходят электрохимическую обработку. реакции.Когда аккумулятор разряжен, происходит реакция электрохимического окисления. протекает на отрицательном электроде, и реакция электрохимического восстановления возникает на положительном электроде. Когда кто-то пытается перезарядить аккумулятор При изменении направления электрического тока происходит обратное: реакция восстановления протекает на отрицательном электроде, а реакция окисления происходит на положительном электроде.

«В случае аккумуляторной батареи электрохимическое окисление- реакции восстановления обратимы на обоих электродах.Например, когда аккумулятор перезаряжается, общая реакция электрохимического восстановления на отрицательный электрод идентичен реакции электрохимического окисления, которая продолжалось на отрицательном электроде при разряженной батарее, только написано в обратном порядке.

«В случае неперезаряжаемой батареи, когда кто-то пытается перезарядить аккумулятор, изменив направление потока электронного тока, по крайней мере, один из электрохимические окислительно-восстановительные реакции необратимы.Когда аккумулятор заряжена, общая реакция восстановления, протекающая при отрицательном электрод не может быть истинной обратной реакцией окисления, которая произошла. когда аккумулятор разряжен. Например, окисление металла может быть единственным реакция окисления при разряде аккумулятора, тогда как образование водорода (a легковоспламеняющийся и, следовательно, опасный газ) может значительно снизить реакция при подзарядке аккумулятора.

«Дополнительное требование к хорошо работающему (то есть долговечному) перезаряжаемому Аккумулятор заключается в том, что не только должны протекать электрохимические окислительно-восстановительные реакции быть обратимыми, они также должны возвращать материалы электродов в их исходные физическое состояние.Например, грубые или нитевидные структуры могут образовываться в аккумулятор после многократных циклов заряда-разряда. Эти структуры могут привести к нежелательный рост электрода и последующий электронный контакт между электроды аккумулятора — короткое замыкание.

«Из-за этих требований разработка хорошо себя зарекомендовавшей аккумуляторной батареи. аккумулятор значительно сложнее, чем разработка неперезаряжаемого аккумулятор. В случае никель-кадмиевой батареи кадмиевый электрод имеет два важные особенности.Во-первых, скорость образования водорода на кадмии очень мала. (по сравнению, например, с чистым цинком или чистым железом). Во-вторых, растворимость кадмия в основных водных растворах электролитов достаточно низкая кадмий не растворяется в электролите и не мигрирует в положительный электрод или другое место внутри батареи. Но в то же время кадмий достаточно растворим, поэтому его восстановление может происходить легко, и он может образовывать компактные кадмиевые структуры при перезарядке аккумуляторов; растворимость большинство других металлов либо слишком высоко, либо слишком низко.Эти и другие фундаментальные факторы позволили успешно разработать аккумуляторные никель-кадмиевый аккумулятор

Почему не все батареи перезаряжаемые?

Связано на TestTube:
Почему вы НИКОГДА не должны выбрасывать батареи
Новый странный способ увеличить емкость аккумулятора телефона

Итальянский физик и химик Алессандро Вольта изобрел первую батарею в 1800 году. Все батареи, даже оригинальные Volta, имеют анод, электролит и катод.Анод («отрицательный» конец) передает электроны электролиту посредством химической реакции. Катод («положительный» конец «) поглощает электроны из этого электролита, замыкая цепь. Обычные батарейки, которые мы используем для питания пультов дистанционного управления, фонариков и игрушек — обычно обозначаются буквами типа AA, AAA, C, D- -это все щелочные батареи: катод изготовлен из диоксида марганца, анод — из цинка, а электролит — гидроксид калия. Когда батарея правильно помещена в устройство, электроны текут от анода к катоду, и это что питает устройство.Обычная аккумуляторная батарея умирает, когда анод в конечном итоге корродирует, и химическая реакция больше не может происходить.

Когда обычная батарея разрядилась, с ней мало что можно сделать, кроме как утилизировать ее. Но когда вы подключаете аккумулятор, также известный как вторичный элемент, к стене, зарядное устройство заставляет электроны течь в противоположном направлении, и аккумулятор наполняется электронами (то есть перезаряжается). Большинство аккумуляторных батарей, используемых в потребительских товарах, являются литий-ионными.У них есть катод из оксида лития-кобальта и простой углерод в качестве анода. С помощью комбинации элементов электроны можно толкать вперед и назад от углерода к литию и обратно много раз, хотя и не бесконечно. Например, аккумулятор в вашем телефоне можно перезарядить только пару сотен раз, пока он не начнет удерживать все меньше и меньше электронов, и в конечном итоге доходит до точки, когда он не может удерживать заряд достаточно долго, чтобы вы могли его использовать.

Подробнее:

Как работают аккумуляторы (Как работает материал)
«С ростом числа портативных устройств, таких как ноутбуки, сотовые телефоны, MP3-плееры и беспроводные электроинструменты, потребность в аккумуляторных батареях в последние годы существенно возросла. .Перезаряжаемые батареи существуют примерно с 1859 года, когда французский физик Гастон Планте изобрел свинцово-кислотный элемент ».

Как работают аккумуляторы? (Scientific American)
« Одним из условий, необходимых для перезарядки батареи, является наличие в ней химического вещества. изменения, которые происходят во время электрического разряда из элемента, должны быть эффективно обращены, когда к элементу приложен противоположный электрический потенциал ».

Знайте, когда использовать щелочные сверх перезаряжаемые (Life Hacker). окружающей среды, например), но когда дело доходит до экономии денег, блогер по личным финансам Лен Пензо утверждает, что иногда обычные старые щелочи — лучший вариант.«

Что делает аккумулятор перезаряжаемым?

Батареи питают наши мобильные телефоны, заводят автомобили и избавляют нас от необходимости вставать, чтобы переключать телеканал. Они обеспечивают электроэнергию для работы нашей мобильной технологии и по сути представляют собой химическую реакцию, заключенную в контейнере, который, когда вы подключаете отрицательный и положительный выводы (анод и катод), позволяет накопленной энергии в виде электронов перемещаться между два электрода.

Одноразовые батареи (также известные как первичные батареи) могут заставить электроны пройти от анода к катоду только один раз.Это связано с тем, что батарея фактически разрушается во время разряда — либо при разрядке электроды истощаются, либо накапливаются продукты реакции на электродах, препятствуя продолжению реакции. Как только это происходит, аккумулятор оказывается в мусорном ведре (или, надеюсь, на переработку, но это уже другая тема).

Однако при соответствующем выборе электродных материалов мы можем обратить вспять химическую реакцию, которая происходит во время разряда. Все, что нам нужно, — это немного энергии, чтобы направить положительные ионы, выпущенные из анода, в электролит, обратно к аноду, а электроны, которые катод забрал, также обратно к аноду.Возвращение как положительных ионов, так и электронов к аноду подготавливает систему, так что она снова готова к работе: ваша батарея заряжена.

при соответствующем выборе электродных материалов мы можем обратить химическую реакцию вспять.

Однако процесс не идеален. Замена отрицательных и положительных ионов электролита обратно на соответствующий электрод при перезарядке аккумулятора не такая аккуратная и не такая хорошо структурированная, как электрод вначале.

Каждый цикл зарядки приводит к еще большему ухудшению состояния электродов, что означает, что батарея со временем теряет работоспособность, поэтому даже аккумуляторные батареи не могут работать вечно.

В течение нескольких циклов зарядки и разрядки форма кристаллов аккумулятора становится менее упорядоченной. Это усугубляется, когда аккумулятор разряжается и перезаряжается с высокой скоростью — например, если вы едете на электромобиле с большой скоростью, а не с постоянной скоростью. Высокоскоростное переключение приводит к тому, что кристаллическая структура становится более неупорядоченной, что приводит к менее эффективной батарее.


Эта статья была адаптирована из материалов веб-сайта Академии, проверенных следующими экспертами: Д-р Ананд Бхатт Research Руководитель группы, Advanced Energy Storage Technologies, CSIRO; Профессор Мария Форсайт Кафедра FAA , Электроматериалы и Коррозия, Университет Дикина; Профессор Рэй Уизерс. FAA. Научно-исследовательская школа химии, Австралийский национальный университет; Профессор Гуосю Ван Директор Центра экологически чистых энергетических технологий Сиднейского технологического университета

Аккумуляторная революция: лучшая батарея: Nature News & Comment

Мобильный мир зависит от литий-ионных батарей — современных аккумуляторов энергии.В прошлом году потребители купили пять миллиардов литий-ионных элементов для энергоемких ноутбуков, фотоаппаратов, мобильных телефонов и электромобилей. «Это лучшая аккумуляторная технология, которую когда-либо видели», — говорит Джордж Крэбтри, директор Объединенного центра исследований аккумуляторов энергии (JCESR) США, который базируется в Аргоннской национальной лаборатории недалеко от Чикаго, штат Иллинойс. Но Крэбтри хочет добиться гораздо большего.

Современные литий-ионные аккумуляторы содержат в два раза больше энергии по весу, чем первые коммерческие версии, проданные Sony в 1991 году, и стоят в десять раз дешевле.Но они приближаются к своему пределу. Большинство исследователей думают, что усовершенствования литий-ионных элементов могут выжать максимум на 30% больше энергии по весу (см. «Включение»). Это означает, что литий-ионные элементы никогда не дадут электромобилям дальность действия 800 километров бензобака и никогда не обеспечат энергоемкие смартфоны многодневным запасом энергии.

В 2012 году хаб JCESR выиграл 120 миллионов долларов США от Министерства энергетики США, чтобы сделать шаг вперед за пределы литий-ионных технологий. Заявленная цель состояла в том, чтобы сделать элементы, которые при увеличении до уровня коммерческих аккумуляторных батарей, используемых в электромобилях, были бы в пять раз более энергоемкими, чем стандартные сегодня, и в пять раз дешевле всего за пять лет.Это означает достижение цели в 400 ватт-часов на килограмм (Втч кг -1 ) к 2017 году.

Крэбтри называет цель «очень агрессивной»; Ветеран исследования батарей Джефф Дан из Университета Далхаузи в Галифаксе, Канада, называет это «невозможным». Плотность энергии аккумуляторных батарей выросла всего в шесть раз с момента появления первых свинцово-никелевых аккумуляторных батарей в 1900-х годах. Но, по словам Дана, цель JCESR фокусирует внимание на технологиях, которые будут иметь решающее значение для того, чтобы помочь миру перейти на возобновляемые источники энергии — например, накопление солнечной энергии в ночное время или в дождливый день.И хаб в США — далеко не один. Многие исследовательские группы и компании в Азии, Америке и Европе смотрят за пределы литий-ионных аккумуляторов и проводят стратегии, которые могут свергнуть их с престола.

Источник: C.-X. Zu & H. Li Energy Environ. Sci. 4, 2614–2624 (2011) / Avicenne

Избавьтесь от мертвого веса

Инженер-химик Элтон Кэрнс подозревал, что он приручил многообещающую, но дикую химию аккумуляторов в начале прошлого года, когда его элементы размером с монету все еще оставались сильными даже после нескольких месяцев непрерывной разрядки и подзарядки.К июлю его элементы в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Беркли, Калифорния, прошли 1500 циклов и потеряли только половину своей емкости 1 — производительность примерно на уровне лучших литий-ионных аккумуляторов.

Его батареи основаны на литий-серной (Li-S) технологии, в которой используются чрезвычайно дешевые материалы и теоретически они могут содержать в пять раз больше энергии по весу, чем литий-ионные (на практике, как подозревают исследователи, это, вероятно, будет только вдвое больше).Li – S батареи были впервые заявлены 40 лет назад, но исследователи не смогли заставить их выдержать около 100 циклов. Сейчас многие думают, что эти устройства — технология, наиболее близкая к тому, чтобы стать коммерчески жизнеспособным преемником литий-ионных аккумуляторов.

Одним из основных преимуществ Li – S, по словам Кэрнса, является то, что он избавляется от «мертвого веса» литий-ионной батареи. Внутри типичного литий-ионного элемента пространство занимает слоистый графитовый электрод, который делает немного больше, чем вмещает ионы лития. Эти ионы проходят через жидкий электролит, несущий заряд, в электрод из слоистого оксида металла.Как и во всех батареях, ток генерируется, потому что электроны должны течь по внешней цепи, чтобы сбалансировать заряды (см. «Радикальные изменения конструкции»). Чтобы перезарядить батарею, прикладывается напряжение, обратное потоку электронов, которое также заставляет ионы лития возвращаться обратно.

В Li-S батарее графит заменен полоской чистого металлического лития, который выполняет двойную функцию как электрод, так и поставщик ионов лития: он сжимается во время работы батареи и восстанавливается при перезарядке.И оксид металла заменяется более дешевой, более легкой серой, которая действительно может упаковывать литий: каждый атом серы связывается с двумя атомами лития, тогда как для связывания только с одним литием требуется более одного атома металла. Все это создает явное преимущество в весе и стоимости для технологии Li – S.

Но реакция между литием и серой вызывает проблемы. По мере того, как аккумулятор заряжается и разряжается, растворимые соединения Li – S могут просачиваться в электролит, разрушая электроды, так что аккумулятор теряет заряд и элемент слипается.Чтобы предотвратить это, Кэрнс использует уловки, ставшие возможными благодаря достижениям в области нанотехнологий и химии электролитов, включая фальсификацию серного электрода связующими из оксида графена и использование специально разработанных электролитов, которые не растворяют литий и серу в такой степени. Кэрнс предсказывает, что элемент коммерческого размера может достичь плотности энергии около 500 Вт · ч кг -1 . По его словам, другие лаборатории показывают аналогичные результаты.

Некоторые исследователи сомневаются, что академическая радость приведет к коммерческому успеху.В лабораториях часто используется небольшое количество серы и большое количество электролита, с которым относительно легко работать, но при этом не создается энергоемкая батарея. По словам Стива Виско, который более 20 лет работал над Li-S на аккумуляторной фирме PolyPlus в Беркли, всего в 5 км к западу от лаборатории Кэрнса, повышение содержания серы и уменьшение электролита увеличивает вероятность образования комков в элементе. По его словам, будет также сложно создать дешевую коммерческую ячейку, работающую в широком диапазоне температур.

По крайней мере одна компания поддерживает перспективы Li – S: Oxis Energy в Абингдоне, Великобритания.В нем говорится, что он отработал большие элементы в течение впечатляющих 900 циклов при плотности энергии, соответствующей нынешним литий-ионным элементам. Oxis работает с Lotus Engineering со штаб-квартирой в Анн-Арборе, штат Мичиган, над проектом по доведению к 2016 году мощности электромобиля до 400 Вт · ч · кг −1 .

Упакуйте больше на ион

Как самый легкий металл в мире, литий обеспечивает огромное преимущество в весе. Но некоторые исследователи утверждают, что следующее поколение клеток должно переключиться на более тяжелые элементы, такие как магний.В отличие от ионов лития, которые могут нести только один электрический заряд каждый, двухзарядные ионы магния перемещаются по два за раз, мгновенно увеличивая электрическую энергию, которая может быть высвобождена для того же объема.

У магния есть своя проблема: в то время как литий проникает сквозь электролиты и электроды, магний с двумя зарядами движется, как через патоку.

Питер Чупас, исследователь аккумуляторов из Аргоннской национальной лаборатории, который работает с JCESR, снимает высокоэнергетические рентгеновские лучи на магний в различных электролитах, чтобы выяснить, почему он испытывает такое сильное сопротивление.На данный момент он и его коллеги обнаружили, что магний оказывает сильное притяжение на атомы кислорода в любом окружающем растворителе, привлекая кластеры молекул растворителя, которые делают его более объемным. По словам Крэбтри, такие фундаментальные исследования являются ключом к созданию лучшей батареи, но обычно они не проводятся в промышленности. «Обычно НИОКР основаны на пробах и ошибках, а не на фундаментальных исследованиях», — говорит он. По его словам, именно здесь JCESR дает преимущество в этой области.

Материаловед Кристин Перссон из Лоуренса Беркли использует суперкомпьютер для моделирования внутренних компонентов возможных новых батарей, пытаясь найти комбинацию электродов и электролитов, которые позволят магнию легче проходить через них.«Прямо сейчас мы перерабатываем около 2000 различных электролитов», — говорит она.

«Всего за пять лет в пять раз больше энергии и в пять раз дешевле:« невыполнимая »цель?»

Перссон и Гербранд Седер, материаловед из Массачусетского технологического института в Кембридже, основали компанию по разработке этих аккумуляторных батарей с более высоким зарядом. Компания Pellion Technologies, базирующаяся в Кембридже, хранит молчание о своих результатах; опубликована только одна статья об электролитах 2 .Ряд патентов, опубликованных в конце 2013 года, намекают на то, что компания разрабатывает более открытые электродные структуры, чтобы помочь ионам магния течь. Крупные производители электроники, такие как Toyota, LG, Samsung и Hitachi, также работают над такими ячейками, публикуя мало информации, кроме случайных тизеров.

Пока компании тайно работают, Перссон продолжает анализировать то, что она называет «электролитным геномом». Подход суперкомпьютера также может помочь в поиске аккумуляторов, сделанных из других многозарядных (или «многовалентных») металлов, таких как алюминий и кальций.Седер призывает к терпению, указывая на то, что исследования химии литий-ионных аккумуляторов были начаты 40 лет назад. «У нас так мало информации о многовалентных ионах», — говорит он.

Сделайте батареи, которые дышат

Винфрид Вилке, который описывает себя как «чрезвычайно счастливый обладатель электромобиля Tesla S», считает, что этот автомобиль изменил его мнение о приоритетах исследования аккумуляторов.

Пять лет назад Вилке, возглавляющий подразделение IBM по нанонауке и технологиям в Сан-Хосе, Калифорния, запустил проект по разработке автомобильного аккумулятора с дальностью действия 800 км.Вначале он сосредоточился на теоретическом достижении энергоемкого электрохимического накопления: окислении лития кислородом, взятым из воздуха. Такие «дышащие» батареи имеют огромное преимущество в весе по сравнению с другими типами, потому что им не нужно носить с собой один из основных ингредиентов. Литий-кислородная (Li-O) батарея теоретически может накапливать энергию так же плотно, как бензиновый двигатель — более чем в десять раз лучше, чем современные автомобильные аккумуляторные батареи.

Но, проехав на своем электрическом родстере более 22 000 километров, Вилке доволен запасом хода в 400 километров, который уже обеспечивает его аккумулятор.По его словам, настоящая проблема — это деньги: аккумуляторные батареи для электромобилей стоят более 500 долларов за кВтч −1 . «Что сдерживает массовое распространение электромобилей, так это цена, а не плотность энергии», — говорит он. Итак, Wilcke теперь предпочитает более дешевую дыхательную батарею на основе натрия. Теория предсказывает, что натрий-кислородные (Na-O) батареи могут обеспечить только половину плотности энергии Li-O, но это все равно в пять раз лучше, чем литий-ионные батареи. К тому же натрий дешевле, чем литий, поэтому Na – O, как надеется Вилке, может приблизиться к цели –1 за 100 кВт / ч, которую JCESR и другие поставили в отношении доступности.

На изменение взглядов Вилке, несомненно, повлиял тот факт, что многие оставили надежду на Li – O. Исследователи, которые пытались заставить его работать в течение последних 20 лет, боролись с нежелательными побочными реакциями: углерод в электролите и материале электрода реагирует с литием и кислородом с образованием карбоната лития, так что в каждом цикле около 5-10% теряется емкость аккумулятора. Примерно через 50 циклов аккумулятор задыхается. «Суть в том, что Li – O не имеет никаких шансов для транспортных средств», — говорит Стэнли Уиттингем из Бингемтонского университета в Нью-Йорке, который изобрел концепцию литий-ионных аккумуляторов в 1970-х годах и до сих пор стремится добиться от них максимальной производительности.Исследователи, надеющиеся реанимировать Li – O, включают Питера Брюса, химика из Университета Сент-Эндрюс, Великобритания. «Мы ближе к тому, что нужно, чем были несколько лет назад», — утверждает он. Но многие считают это безнадежным делом.

В прошлом году Вилке проявил интерес к натриевой дыхательной батарее после неожиданного открытия, сделанного группой, в которую входили Юрген Янек и Филипп Адельхельм, из Университета Юстуса-Либиха в Гиссене в Германии. Они обнаружили, что батарея Na – O перезаряжается более эффективно, чем Li – O, не усложняя побочные реакции. 3 .«Мы попробовали и были очень ошеломлены», — говорит Вилке. К тому же, по его словам, он работает с дешевыми электродами и электролитами. Янек говорит, что его команда теперь показала, что его батарея может работать обратимо, по крайней мере, в течение 100 циклов — неплохо для первых дней использования этой технологии. Химический гигант BASF теперь работает с ними.

Дан, например, не убежден. Ведутся споры о том, потребуется ли для дыхательных батарей тяжелое фильтрующее оборудование для извлечения кислорода из воздуха, которое сократит или даже устранит их преимущество в соотношении энергии на вес.«Na – O — это последнее повальное увлечение», — говорит Дан. Но Вилке готов поспорить иначе.

Большой размер для сети

Видение Дональда Садоуея будущей батареи похоже на плавильный завод: он представляет ящики размером с транспортные контейнеры, каждый из которых вмещает 20 стальных блоков размером с холодильник, содержащих литры расплавленных металлов и солей, нагретых до 500 ° С.

Такие батареи никогда не поместятся в автомобиле и не могут сравниться с литий-ионными по таким показателям, как запас энергии на единицу веса.Но когда дело доходит до хранения энергии для электросети или других непереносных приложений, размер не имеет значения. Вместо небольшой, легкой батареи, которая обладает мощной мощностью, людям нужна батарея, которая дешево разливает и выделяет малые или большие количества электроэнергии без особого обслуживания. JCESR хочет, чтобы такие батареи прослужили 7000 циклов, или около 20 лет.

«Поле открыто, — говорит Седер. Поставщики электросетей использовали, например, банки дешевых старомодных свинцово-кислотных аккумуляторов или стопки литий-ионных аккумуляторов.Головокружительное множество других химических веществ находится в разработке, включая цинк-воздух и натрий-ион. Большинство технологий стоят в пять раз дороже, чем запланированная JCESR 100-кВт-ч −1 .

Садовей, химик-материаловед из Массачусетского технологического института, разрабатывает альтернативу с двумя слоями расплавленного металла в качестве электродов, разделенных их различной плотностью, и слоем расплавленного солевого электролита. Слои металла набухают или сжимаются, когда ионы проходят между ними, накапливая или высвобождая энергию.Поскольку все жидкое, нет ничего, что могло бы треснуть после тысяч циклов, как твердые электроды.

Крэбтри, Дан и другие исследователи беспокоятся об энергии, необходимой для поддержания расплавления компонентов. Но Садоуи говорит, что процессы зарядки и разрядки производят достаточно тепла сами по себе. Его компания — Ambri в Мальборо, штат Массачусетс — планирует установить в этом году испытательные батареи на Гавайях и на военной базе на Кейп-Код, штат Массачусетс, каждая из которых будет обеспечивать выработку десятков киловатт-часов.

Другие исследовательские группы разрабатывают менее радикальные проточные батареи, в которых топливо состоит из двух жидкостей, которые передают ионы друг другу через мембрану. Жидкости могут храниться в резервуарах вне батареи и при необходимости перекачиваться, чтобы протекать друг мимо друга, поэтому можно бесконечно хранить большее количество энергии, просто используя резервуары большего размера. Но им действительно нужны насосы и клапаны, которые, по словам Садоуэя, требуют обслуживания.

В коммерческих проточных батареях используются ионы ванадия в жидкости с обеих сторон барьера.Но ванадий и мембраны дороги: самая большая в мире проточная батарея, установленная на ветряной электростанции в Китае, вероятно, стоит 1 000 кВт · ч -1 , оценивает Хуамин Чжан из Даляньского института химической физики Китайской академии наук. «Стоимость ванадия просто убивает», — говорит Майкл Азиз, материаловед из Гарвардского университета в Кембридже, Массачусетс.

В январе этого года группа, в состав которой входит Азиз, объявила 4 , что дешевые органические химические вещества, называемые хинонами, могут использоваться в проточной батарее в сочетании со стандартным жидким электродом, таким как бром.Азиз проверял свою систему более 100 раз, и она все еще работает. Он надеется, что сможет получить такие батареи ниже волшебных 100 кВтч −1 , но «прямо сейчас это игрушка в вытяжном шкафу в лаборатории», — говорит он. «Невозможно узнать истинную стоимость, пока вы не начнете массовое производство».

Крабтри называет эту работу «многообещающей» и говорит, что JCESR также рассматривает органические химические вещества для проточных батарей. Другой вариант, который она преследует, — использовать жидкий Li – S и твердый литий в своего рода полупотоковой батарее.

«Это первые дни: люди смотрят на действительно необычные системы, и все пытаются выяснить, как увеличить срок службы и снизить затраты», — говорит Дан. JCESR, например, надеется, что фундаментальные исследования могут заполнить пробелы и заставить эти технологии работать. «Пространство за пределами литий-ионного пространства богато возможностями, — говорит Крэбтри, — и по большей части неизведано».

Сравнение аккумуляторов и одноразовых батарей — Новости о хранении энергии, батареях, изменении климата и окружающей среде

Аккумуляторные батареи (a.к.а. вторичные ячейки), как мы их всегда знаем, есть везде — ноутбуки, телефоны, светодиодные фонари и автомобили. Подключите зарядное устройство, включите кнопку, и после завершения зарядки у вас будет еще несколько часов использования ваших гаджетов. Одноразовые батареи (также известные как первичные элементы), с точки зрения области применения, могли быть постепенно заменены перезаряжаемыми. Но правда в том, что они все еще продаются в миллионах магазинов и хозяйственных магазинов по всему миру. Так в чем же на самом деле различия между этими двумя?

Себестоимость продукции

Что касается начальной стоимости, то аккумуляторные батареи обычно дороже, чем неперезаряжаемые.Для этого есть одна очевидная причина — сколько раз вы можете их использовать. Перезаряжаемые можно использовать сотни раз, а одноразовые говорят сами за себя один раз. Когда дело доходит до экономической ценности, аккумуляторные батареи просто дешевле.

Состав

Щелочная, углеродно-цинковая и обычная угольная пыль — вот что составляет одноразовую батарею. С другой стороны, литий-ионные (Li-On), никель-металлогидридные (NiMH) и никель-кадмиевые (NiCd) предназначены для перезаряжаемых аккумуляторов.Стоимость этих материалов варьируется, но в зависимости от использования и применения стоимость производства батареи может больше не быть проблемой.

Одноразовая батарея Стандартные размеры

Источник изображения: Веб-сайт Википедии

Использование и применение

Подумайте о фонарике, который используется только в экстренных случаях. В нем используется одноразовая батарея с длительным сроком хранения. А поскольку у него более низкая скорость саморазряда, он наверняка послужит своей цели — на 100% готов к чрезвычайным ситуациям.Перезаряжаемые батареи в некоторых аспектах противоположны одноразовым. Никель-кадмиевые батареи быстро теряют емкость, если они не разряжались полностью при каждом использовании. Такое поведение батареи известно как эффект памяти . Но сегодня не все аккумуляторные батареи сталкиваются с этой проблемой; Литий-ионные аккумуляторы, например, имеют более длительный срок хранения. В часах, пультах дистанционного управления и большинстве фонарей по-прежнему используются одноразовые батарейки стандартных размеров AA, AAA, C и D. Перезаряжаемые батарейки малых и больших размеров есть повсюду.

Виды аккумуляторных батарей

Источник изображения: Официальный веб-сайт Сан-Хоакина

Потребительские предпочтения

Довольно громоздко определить, является ли одноразовое использование более коммерческим по сравнению с аккумулятором.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *