Мало электролита в аккумуляторе чем долить: Аккумуляторы автомобильные в Перми, каталог, цены

Содержание

Мало электролита в аккумуляторе чем долить

К таким основным частям в ТС стоит отнести аккумулятор. При нормальном раскладе такая батарея заряжается во время работы автомобиля. Но нередки случаи, когда при неисправности других устройств в машине его необходимо заряжать при помощи специального устройства. Такие условия эксплуатации влияют на быстрый износ устройства. К тому же время от времени его необходимо заправлять. Многие часто путаются, что доливать в аккумулятор: воду или электролит. Какие функции выполняет это устройство, как определить в нем уровень, как и чем правильно заправить, разберемся в этой статье.

Понятие аккумулятора

Это специальный механизм, который используется в транспортном средстве непосредственно для его запуска и дальнейшей работы. Кроме этого, такое устройство призвано оптимизировать работу пиков напряжения в момент запуска транспортного средства.

Понятие электролита

Для эффективной работоспособности аккумулятора обязательно используется электролит. Он представляет собой раствор соляной кислоты и дистиллированной воды. Здесь не должны использоваться сторонние примеси. В противном случае это изменит его плотность. Для правильной работоспособности важен также и уровень электролита в аккумуляторе. Если он будет ниже положенной нормы, то в дальнейшем это неизбежно приведет к нестабильной работе вспомогательного источника электроэнергии транспортного средства, и владелец не сможет нормально завести машину. При этом высохнут внутренние пластинки, а мощность батареи значительно снизится. Также не стоит превышать достаточный уровень жидкости в системе. В противном случае в дальнейшем это приведет к полной или частичной поломке этого механизма. Батарея станет быстрее разряжаться. Поэтому уровень электролита в аккумуляторе обязательно должен быть стабильным. Это позволит обеспечить нормальную работу транспортного средства.

Когда необходима заправка аккумулятора

Согласно мнению многих специалистов, автомобильная батарея не подлежит техническому обслуживанию. Поэтому вопрос о том, что доливать в аккумулятор: воду или электролит — некоторые мастера считают неактуальным. Но это если он используется в нормальных условиях. Если автовладелец любит путешествовать на своем транспортном средстве на дальние расстояния, то он обязательно должен учесть данный параметр. В составе электролита обязательно используется водная масса. В процессе работы устройства она может испариться. Жидкость может начать активно переходить в парообразное состояние в случае полной и частичной неисправности реле-регулятора. К основным моментам неисправности механизма обязательно надо отнести:

  1. Появление сильного пара из заливных отверстий.
  2. Появление капель электролита на корпусе АКБ.
  3. Большой нагрев аккумулятора в процессе работы транспортного средства.

Также стоит учитывать тип батареи. Они бывают обслуживаемыми и необслуживаемыми. В первом случае испарение будет больше, поэтому именно для них актуален вопрос о том, что доливать в аккумулятор: воду или электролит. В необслуживаемых батареях жидкость находится в герметичном корпусе. Поэтому в процессе эксплуатации жидкость все же поднимается вверх, но не выходит за границы корпуса, и впоследствии снова опускается вниз, выпадая в осадок. В таких устройствах цикл замкнутый. Такие аккумуляторы не требуют проверки в них жидкости.

Способы проверки уровня электролита

Как отмечено ранее, такой проверки требуют только обслуживаемые аккумуляторы. К первому способу проверки обязательно надо отнести визуальный осмотр. Как правило, корпус батареи устройства делается прозрачным. Здесь ставятся различные отметки. Они указывают на уровень жидкости. Поэтому визуально можно отследить количество электролита в системе.

Но не все модели обслуживаемых аккумуляторов выполняются с прозрачным корпусом. В этом случае автовладелец может воспользоваться специальной прозрачной трубочкой, которая имеет диаметр 5 мм.

Для проведения проверки:

  • необходимо открутить крышку батареи;
  • отпустить трубку в жидкость до упора;
  • пальцем плотно зажать внешнее отверстие;
  • достать трубку.

Уровень электролита должен соответствовать уровню его столба в такой трубке.

Что делать при несоответствии уровня электролита

Автовладелец должен знать, что уровень высоты жидкости в трубке должен быть в пределах 15 мм. Если эта норма превышена, то следует убрать лишний раствор. Для этого понадобится резиновая груша или шприц.

При низком показателе электролита в раствор можно залить воду. Доливают ли электролит в аккумулятор? Ответ на этот вопрос можно получить, проанализировав состав раствора в батарее. Как уже отмечалось, это вода и раствор соляной кислоты. В процессе эксплуатации испаряется только вода, поэтому она и доливается во время обслуживания. Но если плотность раствора слишком мала, то для ее повышения доливается кислота. Поэтому, отвечая на вопрос о том, что доливать в аккумулятор: воду или электролит — необходимо сначала измерить плотность раствора. Сделать это можно самостоятельно.

Проверка плотности электролита

Автовладелец обязан знать и о том, что, кроме уровня электролита, необходимо проверять и его плотность. Поэтому перед тем, как долить дистиллированную воду в аккумулятор, стоит обязательно проверить плотность раствора.

Сделать это можно специальным прибором под названием «ареометр». Он имеет форму поплавка. Он имеет соответствующую шкалу, градуированную в единицах плотности. Сверху расположен баллон. Именно в него поступает раствор. Уровень жидкости должен обеспечивать нормальное передвижение поплавка в вертикальном положении. Показатель плотности электролита в АКБ должен оставаться в пределах 1,25-1,3 г/куб. см. Когда уровень отклоняется в большую сторону, применяется дистиллированная водная масса. Если такой уровень отклонился в меньшую сторону, то используется специальный корректирующий электролит. Он значительно повышает плотность используемой жидкости в системе.

Как долить дистиллированную воду в аккумулятор

Если плотность выше нормы, это свидетельствует об испарении жидкости, которую необходимо добавить. Сколько воды доливать в аккумулятор? Уровень раствора в АКБ необходимо поддерживать на 1-1,5 см выше уровня пластин. Нельзя добавлять дистиллированную воду больше разрешенной нормы. После заправки обязательно следует повторно проверить плотность жидкости, предварительно зарядив батарею.

Заключение

На основании вышеизложенного обязательно надо сделать вывод о том, что для обеспечения нормальной работоспособности транспортного средства владелец обязательно должен отслеживать уровень электролита в аккумуляторе автомобиля. В ином варианте водитель просто не заведет свое транспортное средство. Уровень не должен отклоняться в большую или меньшую сторону. В дальнейшем это обязательно приведет к неисправностям в работе системы. Кроме отслеживания уровня электролита, надо внимательно следить и за его плотностью. Если установленный показатель отклоняется, нужно совершать определенные действия по увеличению или уменьшению уровня плотности в системе. Можно ли доливать воду в аккумулятор? Да, но только в том случае, если плотность раствора в АКБ выше нормы.

Аккумуляторная батарея (АКБ) в автомобиле используется в качестве дополнительного источника электроэнергии. С помощью неё производится запуск двигателя, и при включённом зажигании осуществляется работа всех бортовых приборов. Зачастую многие водители совершают большую ошибку, когда думают, что можно долить электролит в аккумулятор при его понижении, ведь, возможно, причина кроется в обычном испарении воды.

Дистиллированная вода или электролит

Если самостоятельно изучить техническую литературу, то можно без особого труда понять, что во время работы аккумулятора из него испаряется некая часть жидкости, благодаря чему снижается уровень электролита над пластинами, а плотность кислоты в несколько раз увеличивается.

Поэтому можно сделать вывод, что недостаточный уровень электролита в батарее при её ежедневной эксплуатации оказывает значительное влияние на состояние пластин и скоропостижно снижает срок годности. Только при постоянной поддержке необходимого уровня кислоты уменьшается негативное действие повышенной плотности на аккумуляторную батарею.

Многие опытные механики знают о том, когда можно добавить электролит в аккумулятор, но чаще всего они заливают туда дистиллированную воду, ведь кислота не имеет свойства испаряться при кипении, поэтому из аккумулятора выходит наружу лишь кислород с водородом.

Важно помнить о том, что если в аккумуляторе мало электролита из-за его потери, например, разлился при открытых крышках, то именно в этом случае можно смело заливать его в горловины.

А также бывает, что проводя проверку плотности во всех отсеках аккумулятора, замечается её пониженное значение. Из этого можно с полной уверенностью сделать вывод о том, что произошла частичная сульфатация батареи. Когда количество электролита становится меньше за счёт кристаллизации серы на пластинах, то в этой ситуации аккумулятору просто необходимо срочное восстановление.

Подготовительные работы

Перед обслуживанием батареи следует изучить инструкцию, в которой полностью описано, как правильно доливать электролит в аккумулятор, а также важно прочитать инструкцию о зарядке.

Для того чтобы правильно долить электролит в аккумулятор, важно приготовить рабочее место, где будет проходить эта операция.

Также не стоит пренебрегать техникой безопасности:

  • Первое, что нужно сделать — это надеть на себя спецодежду, которая включает в себя комплект штанов, куртки, прорезиненых перчаток и защитные очки.
  • Поставить на верстак батарею и очистить её от различной грязи с помощью ветоши. Основное внимание нужно уделить плюсовому и минусовому контакту.
  • Проверить батарею мультиметром.
  • Аккуратно открыть крышки с помощью крестовой отвёртки.

Техническое обслуживание аккумулятора

После ряда этих манипуляций, обеспечивающих удобное обслуживание, специалисты проводят полную диагностику технического состояния аккумулятора. В основном они заключаются в шести пунктах:

  1. Перед тем как решить, что доливать в АКБ: электролит или воду, нужно обязательно полностью зарядить его специальным устройством.
  2. Далее произвести замер плотности во всех банках с помощью ареометра и зафиксировать все результаты в блокноте. При фиксировании показаний было бы удобнее проставить каждой банке свою цифру и напротив неё указать значение со шкалы.
  3. Если показания плотности у заряженного аккумулятора в некоторых банках различаются и не входят в рекомендуемую норму (1.25−1.29 г/куб. см), то это означает, что водителю нужно провести корректировку. Она заключается в следующем: при пониженном показании плотности нужно рассчитать, сколько доливать электролита в аккумулятор и залить его, а при повышенном залить дистиллированную воду.
  4. Плотность каждой банки в предельных значениях, а уровень электролита по какой-то причине опускается всё ниже. Лучшим решением для этой проблемы будет банальная доливка воды.
  5. Иногда бывает так, что плотность в секциях ниже номинального значения (меньше 1.21 г/куб. см). Чтобы найти решение, нужно забрать с помощью специальной клизмы небольшой раствор кислоты и слить его в мерный стакан. Дальше записать показания объёма и перелить электролит в стеклянную кружку. Пользуясь технической таблицей, залить в мерный стакан нужное количество раствора серной кислоты с повышенной плотностью и с помощью клизмы влить в ту банку, из которой забирался электролит. В тех ситуациях, когда есть значительная разница в сторону уменьшения плотности, лучше всего доливать кислоту с плотностью 1.40 г/куб. см. Необходимый уровень важно достичь дистиллированной водой.
  6. После того как во всех банках плотность стала одинаковой, необходимо подключить аккумулятор на небольшую подзарядку. Это делается для того, чтобы недавно залитый раствор тщательно перемешался внутри. После этого снова измерить плотность, и если её уровень изменился, то провести повторную операцию.

Каждому автолюбителю нужно знать, что перед тем как перейти на зимнюю эксплуатацию автомобиля, важно повышать значения плотности в АКБ, а при переходе на летнее время — понижать.

А также ежедневно перед каждым выездом нужно проверять не только уровень масла в двигателе, но и чистоту клем батареи и надёжность крепления пробок на её корпусе.

Аккумулятор – это источник жизненной силы для транспортного средства. С одной стороны, его сложно отнести к важнейшим для машины агрегатам, с другой стороны, без аккумуляторной батареи машина просто не заведётся. Несмотря на распространённое мнение, что в процессе работы аккумуляторная батарея имеет свойство самостоятельно заряжаться, такой процесс не является константным, а срок службы АКБ ограниченный. Всё чаще современные «умельцы» пытаются собственными силами продлить эксплуатационный период автомобильного аккумулятора путём его заправки. На этом этапе у многих автовладельцев, которые сталкиваются с такой проблемой впервые, возникает вопрос, чем заполнить АКБ, что заливать: дистиллированную воду, или необходимо заправлять электролит?

Рекомендации по обслуживанию аккумулятора.

Как изменяются свойства электролита в АКБ транспортного средства

Многие профессионалы вопрос, что залить в АКБ, считают абсолютно некорректным, так как устройство причисляется к неремонтопригодным элементам. Однако хороший аккумулятор – это далеко не дешёвое удовольствие, потому желание продлить его эксплуатационный период автовладельцами вполне объяснимо. Чтобы заправка батареи не повлекла за собой её полного выхода из строя, для начала необходимо разобраться в процессах, которые происходят во время функционирования АКБ при её систематических зарядках и разрядках.

Изначально, с завода, в аккумуляторе находится эмульсия, которая состоит на тридцать пять процентов из серной кислоты, при этом оставшиеся шестьдесят пять процентов объёма составляет дистиллят – очищенная вода, без примесей. В процессе функционирования устройство нагревается, проистекает реакция электролиза, а часть воды под воздействием высокой температуры испаряется, собирается в качестве конденсата на внутренней поверхности агрегата. Если аккумулятор имеет абсолютно герметичную конструкцию, в корпусе отсутствуют механические повреждения, то пар при остывании превращается в воду и стекает по стенкам устройства обратно. Если имеются повреждения корпуса в результате эксплуатации устройства или же вследствие плохого качества изготовления товара, вода испаряется из АКБ безвозвратно. В результате этого процесса жидкость в АКБ становится более концентрированной, плотность кислоты возрастает. Это отражается на критериях выдачи устройством напряжения, его работоспособности.

Кроме природного процесса испарения при рабочих температурах, в батарее происходит так называемая реакция сульфатации – оседание солей кислоты на свинцовых планках батареи. В результате такого процесса концентрация электролита уменьшается. Прецеденты, когда плотность электролита падает, чаще всего провоцируются нерегулярным функционированием батареи в результате продолжительного простоя машины или некорректной эксплуатации АКБ – подача слишком большой силы тока на устройство или серьёзные неисправности в электронике транспортного средства.

Вода или электролит: какой жидкости отдать предпочтение

Первое правило при проведении любых работ по ремонту или обслуживанию функционирующих устройств автомобиля – не навредить. В случае с обслуживанием аккумулятора, доливка «не той» жидкости может полностью вывести его из строя. С вышеописанной информации понятно, что снижение эффективности работы аккумуляторной батареи может стать как результатом сульфатации – понижения коэффициента кислоты в агрегате, так и следствием испарения воды. Прежде чем принять решение, что заливать, воду или электролит, важно сначала разобраться с причинами, которые повлияли на эксплуатационные характеристики батареи.

Если причиной послужило снижение процента кислоты в составе жидкости в АКБ, то заливать в устройство нужно именно электролит. При заправке дистиллята процент кислоты в аккумуляторе снизится ещё больше, что сделает невозможным дальнейшее эксплуатирование зарядного устройства. В ситуации, когда причиной неисправности агрегата послужило испарение дистиллированной воды, заправка щелочной жидкостью батареи спровоцирует пропорциональное возрастание кислоты в устройстве, что повлечёт интенсивную сульфатацию. Кислотные компоненты будут оседать на пластинах, разрушая их, что повлечёт безвозвратную непригодность к эксплуатации зарядного элемента. В этом случае заливается дистиллят – только так можно продлить жизнь батарее.

Чем заправить аккумулятор?

Прежде чем приступать к решению вопроса, что доливать в аккумулятор – воду или электролит, важно определиться, нужна ли дозаправка механизма вообще. С этой целью нужно внимательно осмотреть имеющийся у вас агрегат. Преимущественно корпус всех батарей изготовлен из прозрачного пластика, что позволяет визуально определить количество электролитического раствора внутри. На корпусе АКБ практически всегда имеются пометки, по которым можно определить, нужна доливка эмульсии или нет.

Если корпус изготовлен из непрозрачного материала, осуществить проверку уровня эмульсии можно следующим способом:

  1. Открутите пробку аккумулятора. Предварительно тщательно очистите фронтальную поверхность агрегата, чтобы при его вскрытии в систему не попали частицы грязи.
  2. Взять прозрачную трубку диаметром не более пяти миллиметров, опустить её до упора в проём.
  3. Закрыть плотно пальцем наружный конец трубки и вытянуть из системы приспособление, не отпуская пальца.
  4. Нормальными считаются критерии, когда высота жидкости в вытянутой трубке составляет примерно полтора сантиметра. При несоответствии параметров нужна доливка или извлечение лишней жидкости.

Если факт необходимости доливки установлен, дальше нужно определиться, что потребуется залить в АКБ. Помочь в этой ситуации сможет специальное приспособление под названием «ареометр», с помощью которого измеряется плотность раствора в батарее. На основании результатов проверки и устанавливается причина неисправности механизма, решается дилемма, что доливать в аккумулятор, воду, или всё-таки электролит. С помощью прибора измерьте плотность аккумуляторной жидкости: в норме она должна быть от 1,27 до 1,29 грамма на сантиметр кубический. Если плотность значительно меньше, тогда добавлять потребуется электролит. Плотность, превышающая показатель 1,29 единицы, говорит о том, что в батарею добавить необходимо воду.

Процедура добавки воды и электролита осуществляется по аналогичной схеме:

  1. Если корпус прозрачный, осуществите добавку необходимой жидкости до уровня, отмеченного на самом АКБ с помощью груши или шприца. В ином случае добавляйте жидкость порционно, систематически проверяя её уровень с помощью прозрачной трубки по вышеописанному алгоритму.
  2. После добавки жидкости закрутите пробку и хорошо встряхните аккумулятор, чтобы раствор основательно размешался в системе. Проверьте ещё раз плотность. Если результат не соответствует норме, отберите часть эмульсии с помощью шприца и ещё раз осуществите доливку необходимой жидкости. Осуществите повторный контроль полученного раствора.
  3. Когда показатели достигли нормальных параметров, оставьте агрегат постоять несколько часов, можно его на это время поставить на щадящую зарядку, чтобы жидкость максимально хорошо перемешалась, приобрела однородную консистенцию. После истечения указанного времени осуществите контрольную проверку плотности раствора в батарее. Нормальные показатели свидетельствуют о правильности выполненных процедур и о возможности дальнейшей эксплуатации АКБ.

При выполнении процедуры «воскрешения» аккумулятора помните, что некорректность выполненной работы сможет не только привести к полной неисправности агрегата, но и повлечь за собой проблемы с автомобильной электроникой. Очень тщательно проверяйте показания одометра – и у вас всё получится. При необходимости залива дистиллята ни в коем случае не заливайте обычную воду из-под крана – в ней имеется масса добавок, которые негативно отразятся на функционировании и эксплуатационном периоде батареи.

Подведём итоги

Продлить срок эксплуатации механизмов и систем, которые непосредственно задействованы в функционировании транспортного средства – желание каждого автовладельца, так как покупка любого механизма или аксессуара является дополнительной финансовой растратой. В случае с аккумулятором специалисты и профессионалы настоятельно рекомендуют не экспериментировать, особенно если имеющееся устройство относится к категории бюджетных товаров, при его выходе из строя советуют купить новую батарею. Попытки восстановления функционирования АКБ с помощью её заправки только на время продлят эксплуатационный срок агрегата, потому покупка нового зарядного устройства неизбежна. Лучше приобретите сразу качественный аккумулятор для своей машины, который при правильной эксплуатации прослужит вам многие годы.

Как доливать электролит в аккумулятор на работающем двигателе

Обслуживания аккумулятора, что долить воду или электролит?

Многие владельцы обслуживаемых аккумуляторов,задаются вопросами что же лучше долить воду или электролит.Вопрос этот возникает не с проста многие владельцы говорят что после доливки дистиллированной воды в аккумулятор в морозы и холода начинает быстрее разрежатся,а долив электролита аккумулятор не разряжается так как после доливки воды.Сейчас и разберём что же лучше доливать и правильнее доливать в аккумулятор.

Начнем с электролита. Многие авто владельцы замерев плотность в каждой банке АКБ,начинают добавлять такой плотностью электролит то есть замеря плотность 1.28 и добавили электролит плотностью 1.28,или во все без замера плеснули в каждую банку до скрытие пластин и на этом все.Но что происходит когда мы добавляем электролит вместо дистиллированной воды.В процессе эксплуатации акб происходит то что электролит начинает сульфатироватся и оседать на пластинах акб,этот осадок мы не как не можем померять,то есть при покупке АКБ нового замерев плотность она будет 1.28 какая необходимая пока электролит не успел сульфатироватся и осесть на пластинах АКБ,но после сульфатации когда небольшая часть электролит осядет на пластинах мы его земереть уже не сможем,а будем замерять только то что не успела сульфатироватся,то есть плотность после эксплуатации АКБ плотность стала к примеру меньше 1.24,это означает что остальной электролит не куда не испарился,а осел на пластинах в виде не достающих 0.4 до нормы.Что же происходит когда мы добавили корректирущий электролит или такой же плотностью, а происходит то что после хорошей подзарядки АКБ, плотность уже станет не 1.28 а 1.40 и возможно больше ,а при такой плотности разрушение и осыпание пластин и смерть АКБ.

Вот мы и плавно подошли почему стоит добавлять воду,а не электролит.Сейчас многие владельцу скажут что мол если добавить дистиллированную воду плотность упадёт, да упадёт, но чтобы ее поднять,достаточно просто хорошо под зарядить АКБ,желательно зарежать на самых малых токах, тогда весь сульфат с пластин отойдет и плотность АКБ восстановиться.

Никогда не нужно добавлять в исправный АКБ электролит, даже в паспорте производителя АКБ запрещённо добавлять электролит, исключительно дистиллированную воду.Добавляя электролит вы не тока сокращаете жизнь акб,но и слетает с гарантии.

Источник

Долив электролита в аккумулятор авто — чем дело закончится

Когда автомобиль отказывается заводиться, первое, что приходит на ум, — всё ли в порядке с аккумулятором? Вероятно, он разрядился. Можно ли доливать электролит в аккумулятор или лучше воду?

Из чего состоит аккумулятор

Аккумуляторная батарея в автомобиле отвечает за запуск двигателя, исправную работу всей электрики автомобиля, а также «сглаживает» скачки напряжения. Внутри корпуса она представляет собой 6 последовательно соединённых элементов, состоящих из положительных и отрицательных токопроводящих пластин. Эти элементы залиты электролитом, взаимодействие с которым и обеспечивает результат работы.

Сама же жидкость состоит из дистиллированной воды и кислоты, смешанной в определённой пропорции. Нормы пропорций изменяются в зависимости от необходимой плотности смеси, а нормы плотности смеси, в свою очередь, зависят от температурных и климатических особенностей местности использования автомобиля.

Немного теории

Норма плотности электролита в АКБ для средней полосы России — 1,25—1,30 г/см. куб. Идеально, если показатель равен 1,28г/куб. см. Если, например, батарея перемёрзла или закипела, то плотность электролита изменится в одну или другую сторону, что приведёт к той самой быстрой разрядке аккумулятора. В таком случае необходимо найти причину проблемы и устранить её.

В поисках главным помощником будет ареометр — специальный прибор, с помощью которого и определяется плотность электролита.

Чтобы воспользоваться им, в первую очередь откручивают круглую заглушку с каждого из отсеков аккумулятора, опускают прибор в жидкость и смотрят получившиеся показания.

Стоит также помнить, что эти манипуляции проводятся на не работающем в момент проверки устройстве.

Ещё один момент — жидкость должна на 1–1,5см закрывать элементы батареи. Если уровень жидкости меньше, то её доливка срочно необходима.

Ближе к практике

Если с определением проблемы всё понятно, то назревает вопрос: что доливается в аккумулятор – вода или электролит? С ответом поможет результат измерений ареометром: если раствор слишком плотный, то долив воды решит проблему. Если же раствор обладает слишком низкой плотностью, то без электролита не обойтись.

Разберёмся с водой. Почему так важно доливать дистиллированную или, на крайний случай, талую воду? Дело в том, что в бутилированной воде или воде из крана содержатся примеси, которые при взаимодействии с электричеством будут давать как минимум осадок, а в худших случаях приведут к полной негодности АКБ. Поэтому необходима максимально очищенная вода.

Для долива воды понадобится обыкновенная воронка, последующая зарядка аккумулятора и повторная проверка плотности получившейся смеси.

Жидкие подробности

Если говорить о доливе электролита, то здесь последовательность действий длиннее.

Стоит начать с изготовления необходимой смеси в домашних условиях:

  1. Берётся неметаллическая тара, в которую выливается 1 литр дистиллированной воды.
  2. Затем в неё, медленно и частями, не забывая перемешивать, вливают 0,36 литра аккумуляторной кислоты.
  3. Не стоит вливать жидкости наоборот, так как это чревато последствиями химической реакции.
  4. Затем стоит дать отстояться пару часов получившейся смеси – и необходимая жидкость готова.

Следующий этап — проверка текущего уровня электролита. Возьмите стеклянную трубочку, опустите её в жидкость и закройте верхний конец пальцем. Вытащите трубочку: количество жидкости в колбе показывает уровень электролита в аккумуляторе.

Однако в ситуациях, когда доливкой не обойтись, — например, в случае, когда плотность электролита близка к 1г/куб. см. или даже меньше, — совершаются действия по восстановлению батареи. Из батареи удаляется старая жидкость, тщательно промывается каждая колба дистиллированной водой, затем заливается новый электролит с необходимой плотностью до нужного уровня (5–7мм выше пластин).

Затем, не закручивая колпачки, стоит дать постоять свежезалитому аккумулятору около 3-х часов, чтобы вышли пузырьки воздуха. Стоит ещё раз проверить плотность электролита, долить воды, если это необходимо. Далее аккумулятор полностью заряжается при помощи низкого тока — около 0,1 А. Процесс будет не слишком быстрым, но позволит продлить срок службы устройства.

Необслуживаемый АКБ — на выброс

Встречаются аккумуляторные батареи в цельной оболочке — ни о каком обслуживании вроде долива жидкостей не может быть и речи. Или может?

Если такая батарея работает уже свыше четырёх лет, то, скорее всего, в негодность пришли уже сами пластины, и даже замена электролита не спасёт положения. Но «свежие» АКБ не так безнадёжны. Для выявления их внутреннего мира высверливаются небольшие отверстия в корпусе, через которые получится как выяснить плотность жидкости, так и произвести её замену.

Технология действий останется такой же, как и в случае с обслуживаемым аккумулятором, с той разницей, что в конце отверстия необходимо будет закрыть эпоксидным клеем или любым другим материалом, который хорошо подойдёт для пластика и не боится высоких температур.

Когда что-то идёт не так

Что обычно доливают в аккумулятор при понижении в нём уровня электролита? Всё зависит от плотности имеющейся жидкости, возможных вариантов всего два. При этом стоит понимать, по какой причине уровень понижается: возможно, происходит постоянное закипание электролита и из него выкипает вода? В таком случае нужно доливать дистиллированную воду и искать причину закипания.

Или же уровень электролита понизился потому, что АКБ перевернулся с неплотно закрученными шайбами и жидкость просто вылилась? Тогда однозначно необходимо долитие электролита.

В любом случае необходимо искать причины «неправильного» поведения жидкости. Если их вовремя не обнаружить и не устранить, то не исключены и возможные последствия — вплоть до произвольного нарушения целостности пластикового короба аккумулятора.

О многом может поведать и состояние сливаемого электролита: если в жидкости есть какие-то примеси, она имеет мутный или явно тёмный цвет, то не исключён факт того, что именно металлические элементы уже пришли в негодность и пластины разрушаются от времени эксплуатации. Конечно, замена электролита поможет и тут, но ненадолго. При этом может понадобиться и очистка самих пластин.

Подводя итоги

Изучив подробнее работу штатного АКБ автомобиля, вопрос «Можно ли доливать электролит в аккумулятор?» отпадает сам собой: можно, если нужно! Главное в этом процессе – внимательно следить за показателем плотности электролита, его уровнем, а также цветом и прозрачностью, так как это может быть признаком куда более серьёзных проблем.

Особенно важно всегда помнить, что вода обязательно должна быть именно дистиллированной, то есть очищенной ото всех примесей. В противном случае существует вероятность скорой порчи аккумулятора, а то и некоторых деталей автомобиля.

К слову, бутилированная вода также не может считаться достаточно чистой, так как содержит достаточное количество примесей. Не стоит забывать и о зарядке аккумулятора после любых манипуляций, лучше всего малым током, но дольше.

При встрече с гелевым аккумулятором повышение уровня электролита производится при помощи воды — она добавляется под каждый колпачок примерно по 1–1,2 мл, аккумулятор оставляется на несколько часов, чтобы впиталось недостающее до нормы количество влаги, а затем оставшиеся излишки удаляются.

Помните, что исправный аккумулятор автомобиля предотвращает возможность возникновения неприятностей в дороге.

Источник

Что доливают в автомобильный аккумулятор: воду или электролит ?

Что доливать в аккумулятор — воду или электролит?

Очень часто, многие автолюбители от незнания совершают ошибку, добавляя электролит в аккумулятор, когда в нем понижается уровень жидкости. Почему делать это можно только в самом крайнем случае — мы разберем в данной статье.

Аккумуляторы теряют часть воды из электролита во время работы и заряда, при этом, происходит снижение его уровня над пластинами и увеличивается концентрация (плотность) кислоты. Соответственно, низкий уровень электролита при эксплуатации аккумулятора отрицательно влияет на ресурс батареи.

Чтобы восстановить уровень электролита, необходимо долить в аккумулятор дистиллированную воду. Если делать это своевременно, тогда снижается отрицательное воздействие повышенной плотности электролита на ресурс батареи.

Электролит доливать можно лишь в том случае, когда есть полная уверенность в том, что часть электролита была потеряна.

В процессе кипения, серная кислота почти вся остается внутри аккумулятора, выходит только лишь кислород с водородом, поэтому вместо испарившейся воды мы добавляем дистиллированную воду.

Если во всех банках полностью заряженного аккумулятора плотность не поднимается до необходимого уровня, с большой вероятностью можно предположить, что это частичная сульфатация аккумуляторной батареи. Концентрация электролита уменьшается за счет кристаллизации серы на пластинах и аккумулятору понадобится срочное восстановление. Если после процесса восстановления плотность не удалось поднять до 1.27 , то есть смысл поднять плотность с помощью корректирующего электролита. С целью не допустить замерзание электролита зимой.

Правильная эксплуатация АКБ и своевременная добавка в него дистиллированной воды позволит вам избежать необходимости восстановления емкости, а также увеличит срок эксплуатации данного устройства.

Источник

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Замена электролита в аккумуляторе

Свинцовые автомобильные аккумуляторы накапливают энергию до тех пор, пока идет химическая реакция между электролитом и токопроводящими пластинами. При изменении плотности электролита, этот процесс нарушается. Неважно, по какой причине испортился электролит, аккумулятор не работает. Требуется замена электролита, корректировка плотности или приобретение новой АКБ. В случае если электролит приобрел черный цвет, в нем взвесь угля и окалины – аккумулятор придется менять.

Полная замена электролита в аккумуляторе

Электролит представляет смесь серной кислоты с водой в определенной пропорции. О концентрации раствора узнают по плотности, измеряемой ареометром. Показатель основной, даже сотые доли влияют на способность электролита работать на накопление энергии.

Признаки негодного электролита:

  • Измерение плотности на заряженном аккумуляторе ареометром. Значение должно быть 1,25 -1,27 г/см3.
  • Мутный электролит – свидетельство того что внутри идут паразитные процессы сульфатирования.
  • Электролит перемерзал, но герметичность корпуса не нарушена.
  • Раствор черный или темно-коричневый со взвесью угля и окалины.

Замена электролита в аккумуляторной батарее будет эффективна, когда полости банок обследованы, промыты, удален сульфатный осадок. Если разрушены пластины, осыпалось активное вещество – аккумулятор не ремонтопригоден.

В домашних условиях полная замена электролита в аккумуляторе автомобиля происходит в последовательности:

  • Подготовить эмалированную или стеклянную посуду для слива электролита, средства личной защиты, место для работы, лучше, на открытом воздухе.
  • Аккумулятор извлечь, из автомобиля, снять пробки или просверлить отверстия в необслуживаемом АКБ, слить жидкость в подготовленную тару, пользуясь грушей или шприцом.
  • Аккумулятор промывается дистиллированной водой многократно, пока не удалится осадок. Возможно, придется удалять сульфат свинца, если есть осадок на пластинах. Нужно убедиться что активная замазка не осыпалась, угольная решетка цела.
  • Медленно, с перерывами залить электролит нужной плотности в каждую банку выше пластин на 5-7 мм. Подождать 2-3 часа для выхода пузырьков, замерить плотность электролита, довести до нормы
  • Зарядку аккумулятора после замены электролита вести малым током 0,1 А, не допуская закипания. После набора половины емкости, зарядка ведется циклично.
  • Произвести герметизацию банок.

Сколько времени заряжать аккумулятор? Заряжать аккумулятор после замены электролита нужно бережно, как после глубокой разрядки. Операция замены электролита своими руками в автомобильном аккумуляторе считается законченной, если он полностью принимает ток длительное время. Зарядка ведется осторожно, кипение в банках недопустимо.

Предлагаем посмотреть видео по правильной замене электролита в автомобильном аккумуляторе.

Почему нельзя доливать электролит в аккумулятор

Вы замерили уровень в банках аккумулятора, он ниже нормы? Это значит, что часть воды испарилась. Если это обслуживаемый аккумулятор, нужно замерить уровень в каждой банке и долить электролит до нормы водой. В необслуживаемом АКБ сквозь стенки видно зеркало залива.

Упал уровень, значит в растворе мало воды и высокая плотность. Добавленный электролит повысит уровень, но плотность раствора останется высокой. Это пагубно для пластин АКБ, сокращается срок службы батареи. Поэтому следует электролит доводить до уровня, доливая дистиллированную воду.

Посмотрите видео о правилах замены электролита.

В каких случаях доливать электролит в аккумулятор?

Электролит в аккумулятор доливают, когда снижается емкость. При этом замеры ареометром содержимого каждой банки показывают снижение плотности. Возможно, в АКБ произошла сульфатация, связанный кислотный остаток в PbSO4 не участвует в реакции.

Если электролит, извлеченный из банок прозрачный, светлый, его можно использовать вторично, добавив корректирующий раствор, плотностью 1,4 г/см3. После снятия осадка на пластинах, батарея заливается прежним электролитом, но он низкой концентрации. Можно ли довести раствор до нужной плотности, доливая электролит? Какой состав взять, и сколько нужно долить в аккумулятор корректирующего раствора?

По технологии нужно заменить порцию слабого состава крепким. Долить и изъять электролит из банок раствор можно, воспользовавшись грушей и мерным цилиндром. Как поменять растворы, в какой пропорции видно из таблицы.

При этом следует использовать только электролит для корректировки. После операции замены, в течение получаса ведется подзарядка, чтобы жидкости смешались. Через два часа после отключения ЗУ проверяется плотность, если нужно, корректировка повторяется.

Предлагаем ознакомиться на видео, как долить электролит в аккумулятор.

Что доливать в аккумулятор, воду или электролит

При соблюдении условий эксплуатации, необслуживаемые аккумуляторы не требуют контроля плотности и уровня электролита. Обслуживаемые АКБ имеют специальные пробки – доступ к каждой банке. В них регулярно проверяются показатель качества и уровня электролита. Запас энергии батареи определяется по самому слабому элементу. Поэтому необходимо поддерживать плотность электролита во всех банках равной.

Плотность в банке может снизиться, если началась сульфатация. Тогда добавка электролита не поможет. Сильное сопротивление забитых пластин не пропускает заряд, добавленная кислота увеличит отложения. В этом случае заряд восстановит сульфатирование. Вот почему нельзя в АКБ с налетом сульфата свинца доливать электролит.

Доливать ли воду в аккумулятор? Если уровень электролита в банках низок, это указывает на интенсивное кипение батареи во время работы. Испаряется в основном водород. С оголенных пластин может осыпаться активная замазка, произойдет сульфатирование, коррозия. Поэтому подлить дистиллированную воду необходимо, но после этого аккумулятор нужно ставить на зарядку по полному циклу.

В период восстановления емкости частично разрушаются кристаллы свинца, происходит разбавление плотного раствора, происходит восстановление активности электролита. Доливают электролит или воду в АКБ в отверстия, прикрытые пробками, малой струей через воронку. Зарядку начинают не сразу, чтобы вышел воздух, смешались составы.

Контроль плотности следует произвести через полчаса после отключения ЗУ. При отклонениях плотности выполнить корректировку.

Когда доливать в электролит, а когда воду

Вопрос, чем долить, если мало электролита в банках аккумулятора требует особого освещения. Такие жидкости, как электролит или дистиллированная вода, нужно заливать в аккумулятор правильно. Корпус и воронка должны быть чистыми, заливаемая жидкость прозрачная, без взвеси. Долить электролит водой можно, используя медицинский шприц без иглы, если корректировка требуется незначительная.

В каких случаях можно доливать воду в электролит аккумулятора? Если в одной или нескольких банках уровень электролита в АКБ низкий. Это происходит из-за кипения банок в условиях повышенной температуры или глубокого разряда. Добавлением дистиллированной воды восполняются потери объема, уменьшается плотность электролита, предотвращается скорый износ батареи.

Нужно ли заряжать аккумулятор после добавления воды, или замены электролита? Любое изменение внутреннего баланса требует выравнивания и стабилизации. После изменения концентрации жидкости необходимо провести полный цикл зарядки, убедиться, что аккумулятор не потерял емкость, стабильно напряжение на клеммах, обеспечивает пусковой ток.

Можно ли долить электролит в аккумулятор, если случайно его выплеснули? Как это случилось? Возможно, перевернули прибор. Это один из немногих случаев, когда вытекший электролит заменяют точно таким же и даже температуру подгоняют. Но все равно потребуется подзарядка и проверка плотности.

Посмотрите видео, как правильно долить электролит в аккумулятор. Вода или электролит, что доливать?

Как долить электролит в необслуживаемый аккумулятор

Все намного сложнее, если потребовалось долить воду в электролит необслуживаемого аккумулятора автомобиля. Сквозь полупрозрачные стенки можно увидеть, сколько электролита в банках. Но как проникнуть в корпус необслуживаемого аккумулятора?

Есть модели, проникнуть внутрь в которых можно отрезав болгаркой верхнюю крышку. Но такие действия нужны, если нужно удалить накипь и промыть осевший внизу шлам. Для того чтобы долить жидкость до нужного уровня сверлят отверстие в корпусе. Позже его заклеивают эпоксидным клеем.

Полностью необслуживаемый аккумулятор требует бережного обращения, боится глубоких разрядов и нестабильной работы бортовой АКБ. Заявленные 5-7 лет он выдерживает только в идеальных условиях.

Как разобрать необслуживаемый аккумулятор чтобы долить электролит

В современных АКБ, таких как VARTA, под декоративной наклейкой можно увидеть 6 пластинок, плотно утопленных в корпус. Если подковырнуть кружок шилом, можно под ним обнаружить пробку резиновую. Тогда появится возможность отобрать пробу электролита, провести замер плотности, откорректировать состав. Если нет пробки – в каждой банке колется отверстие тонким шилом, а вода запускается из шприца, каплями.

Но если обнаружено, что в банках на пластинах белесые полосы – это сульфатация. Чтобы очистить полости, убрать осадок внизу, потребуется вскрыть крышку распиливанием.

Посмотрите видео, как долить электролит в необслуживаемый аккумулятор.

Долить электролит в гелевый аккумулятор

Необслуживаемый гелевый аккумулятор представляет тот же свинцовый аккумулятор, но электролит загустили, он находится в виде геля. С годами вследствие электрохимических паразитных реакций получается водород, выходящий из резинового вентиляционного клапана. Гель обезвоживается и уже неплотно прилегает к пластинам. Емкость АКБ уменьшается.

Долить воду в банки аккумулятора просто. Нужно снять наклейку на корпусе, снять колпачки-клапаны и закапать в каждую банку по 1,2 мл воды. Вода должна впитаться в желеобразную массу. Нужно время. Через полчаса, если вода выше поверхности пластин батареи – извлеките ее фильтром или шприцом.

Источник

Можно ли заливать электролит в аккумулятор

Информационный сайт о накопителях энергии

Свинцовые автомобильные аккумуляторы накапливают энергию до тех пор, пока идет химическая реакция между электролитом и токопроводящими пластинами. При изменении плотности электролита, этот процесс нарушается. Неважно, по какой причине испортился электролит, аккумулятор не работает. Требуется замена электролита, корректировка плотности или приобретение новой АКБ. В случае если электролит приобрел черный цвет, в нем взвесь угля и окалины – аккумулятор придется менять.

Полная замена электролита в аккумуляторе

Электролит представляет смесь серной кислоты с водой в определенной пропорции. О концентрации раствора узнают по плотности, измеряемой ареометром. Показатель основной, даже сотые доли влияют на способность электролита работать на накопление энергии.

Признаки негодного электролита:

  • Измерение плотности на заряженном аккумуляторе ареометром. Значение должно быть 1,25 -1,27 г/см3.
  • Мутный электролит – свидетельство того что внутри идут паразитные процессы сульфатирования.
  • Электролит перемерзал, но герметичность корпуса не нарушена.
  • Раствор черный или темно-коричневый со взвесью угля и окалины.

Замена электролита в аккумуляторной батарее будет эффективна, когда полости банок обследованы, промыты, удален сульфатный осадок. Если разрушены пластины, осыпалось активное вещество – аккумулятор не ремонтопригоден.

В домашних условиях полная замена электролита в аккумуляторе автомобиля происходит в последовательности:

  • Подготовить эмалированную или стеклянную посуду для слива электролита, средства личной защиты, место для работы, лучше, на открытом воздухе.
  • Аккумулятор извлечь, из автомобиля, снять пробки или просверлить отверстия в необслуживаемом АКБ, слить жидкость в подготовленную тару, пользуясь грушей или шприцом.
  • Аккумулятор промывается дистиллированной водой многократно, пока не удалится осадок. Возможно, придется удалять сульфат свинца, если есть осадок на пластинах. Нужно убедиться что активная замазка не осыпалась, угольная решетка цела.
  • Медленно, с перерывами залить электролит нужной плотности в каждую банку выше пластин на 5-7 мм. Подождать 2-3 часа для выхода пузырьков, замерить плотность электролита, довести до нормы
  • Зарядку аккумулятора после замены электролита вести малым током 0,1 А, не допуская закипания. После набора половины емкости, зарядка ведется циклично.
  • Произвести герметизацию банок.

Сколько времени заряжать аккумулятор? Заряжать аккумулятор после замены электролита нужно бережно, как после глубокой разрядки. Операция замены электролита своими руками в автомобильном аккумуляторе считается законченной, если он полностью принимает ток длительное время. Зарядка ведется осторожно, кипение в банках недопустимо.

Предлагаем посмотреть видео по правильной замене электролита в автомобильном аккумуляторе.

Почему нельзя доливать электролит в аккумулятор

Вы замерили уровень в банках аккумулятора, он ниже нормы? Это значит, что часть воды испарилась. Если это обслуживаемый аккумулятор, нужно замерить уровень в каждой банке и долить электролит до нормы водой. В необслуживаемом АКБ сквозь стенки видно зеркало залива.

Упал уровень, значит в растворе мало воды и высокая плотность. Добавленный электролит повысит уровень, но плотность раствора останется высокой. Это пагубно для пластин АКБ, сокращается срок службы батареи. Поэтому следует электролит доводить до уровня, доливая дистиллированную воду.

Посмотрите видео о правилах замены электролита.

В каких случаях доливать электролит в аккумулятор?

Электролит в аккумулятор доливают, когда снижается емкость. При этом замеры ареометром содержимого каждой банки показывают снижение плотности. Возможно, в АКБ произошла сульфатация, связанный кислотный остаток в PbSO4 не участвует в реакции.

Если электролит, извлеченный из банок прозрачный, светлый, его можно использовать вторично, добавив корректирующий раствор, плотностью 1,4 г/см3. После снятия осадка на пластинах, батарея заливается прежним электролитом, но он низкой концентрации. Можно ли довести раствор до нужной плотности, доливая электролит? Какой состав взять, и сколько нужно долить в аккумулятор корректирующего раствора?

По технологии нужно заменить порцию слабого состава крепким. Долить и изъять электролит из банок раствор можно, воспользовавшись грушей и мерным цилиндром. Как поменять растворы, в какой пропорции видно из таблицы.

При этом следует использовать только электролит для корректировки. После операции замены, в течение получаса ведется подзарядка, чтобы жидкости смешались. Через два часа после отключения ЗУ проверяется плотность, если нужно, корректировка повторяется.

Предлагаем ознакомиться на видео, как долить электролит в аккумулятор.

Что доливать в аккумулятор, воду или электролит

При соблюдении условий эксплуатации, необслуживаемые аккумуляторы не требуют контроля плотности и уровня электролита. Обслуживаемые АКБ имеют специальные пробки – доступ к каждой банке. В них регулярно проверяются показатель качества и уровня электролита. Запас энергии батареи определяется по самому слабому элементу. Поэтому необходимо поддерживать плотность электролита во всех банках равной.

Плотность в банке может снизиться, если началась сульфатация. Тогда добавка электролита не поможет. Сильное сопротивление забитых пластин не пропускает заряд, добавленная кислота увеличит отложения. В этом случае заряд восстановит сульфатирование. Вот почему нельзя в АКБ с налетом сульфата свинца доливать электролит.

Доливать ли воду в аккумулятор? Если уровень электролита в банках низок, это указывает на интенсивное кипение батареи во время работы. Испаряется в основном водород. С оголенных пластин может осыпаться активная замазка, произойдет сульфатирование, коррозия. Поэтому подлить дистиллированную воду необходимо, но после этого аккумулятор нужно ставить на зарядку по полному циклу.

В период восстановления емкости частично разрушаются кристаллы свинца, происходит разбавление плотного раствора, происходит восстановление активности электролита. Доливают электролит или воду в АКБ в отверстия, прикрытые пробками, малой струей через воронку. Зарядку начинают не сразу, чтобы вышел воздух, смешались составы.

Контроль плотности следует произвести через полчаса после отключения ЗУ. При отклонениях плотности выполнить корректировку.

Когда доливать в электролит, а когда воду

Вопрос, чем долить, если мало электролита в банках аккумулятора требует особого освещения. Такие жидкости, как электролит или дистиллированная вода, нужно заливать в аккумулятор правильно. Корпус и воронка должны быть чистыми, заливаемая жидкость прозрачная, без взвеси. Долить электролит водой можно, используя медицинский шприц без иглы, если корректировка требуется незначительная.

В каких случаях можно доливать воду в электролит аккумулятора? Если в одной или нескольких банках уровень электролита в АКБ низкий. Это происходит из-за кипения банок в условиях повышенной температуры или глубокого разряда. Добавлением дистиллированной воды восполняются потери объема, уменьшается плотность электролита, предотвращается скорый износ батареи.

Нужно ли заряжать аккумулятор после добавления воды, или замены электролита? Любое изменение внутреннего баланса требует выравнивания и стабилизации. После изменения концентрации жидкости необходимо провести полный цикл зарядки, убедиться, что аккумулятор не потерял емкость, стабильно напряжение на клеммах, обеспечивает пусковой ток.

Можно ли долить электролит в аккумулятор, если случайно его выплеснули? Как это случилось? Возможно, перевернули прибор. Это один из немногих случаев, когда вытекший электролит заменяют точно таким же и даже температуру подгоняют. Но все равно потребуется подзарядка и проверка плотности.

Посмотрите видео, как правильно долить электролит в аккумулятор. Вода или электролит, что доливать?

Как долить электролит в необслуживаемый аккумулятор

Все намного сложнее, если потребовалось долить воду в электролит необслуживаемого аккумулятора автомобиля. Сквозь полупрозрачные стенки можно увидеть, сколько электролита в банках. Но как проникнуть в корпус необслуживаемого аккумулятора?

Есть модели, проникнуть внутрь в которых можно отрезав болгаркой верхнюю крышку. Но такие действия нужны, если нужно удалить накипь и промыть осевший внизу шлам. Для того чтобы долить жидкость до нужного уровня сверлят отверстие в корпусе. Позже его заклеивают эпоксидным клеем.

Полностью необслуживаемый аккумулятор требует бережного обращения, боится глубоких разрядов и нестабильной работы бортовой АКБ. Заявленные 5-7 лет он выдерживает только в идеальных условиях.

Как разобрать необслуживаемый аккумулятор чтобы долить электролит

В современных АКБ, таких как VARTA, под декоративной наклейкой можно увидеть 6 пластинок, плотно утопленных в корпус. Если подковырнуть кружок шилом, можно под ним обнаружить пробку резиновую. Тогда появится возможность отобрать пробу электролита, провести замер плотности, откорректировать состав. Если нет пробки – в каждой банке колется отверстие тонким шилом, а вода запускается из шприца, каплями.

Но если обнаружено, что в банках на пластинах белесые полосы – это сульфатация. Чтобы очистить полости, убрать осадок внизу, потребуется вскрыть крышку распиливанием.

Посмотрите видео, как долить электролит в необслуживаемый аккумулятор.

Долить электролит в гелевый аккумулятор

Необслуживаемый гелевый аккумулятор представляет тот же свинцовый аккумулятор, но электролит загустили, он находится в виде геля. С годами вследствие электрохимических паразитных реакций получается водород, выходящий из резинового вентиляционного клапана. Гель обезвоживается и уже неплотно прилегает к пластинам. Емкость АКБ уменьшается.

Долить воду в банки аккумулятора просто. Нужно снять наклейку на корпусе, снять колпачки-клапаны и закапать в каждую банку по 1,2 мл воды. Вода должна впитаться в желеобразную массу. Нужно время. Через полчаса, если вода выше поверхности пластин батареи – извлеките ее фильтром или шприцом.

К таким основным частям в ТС стоит отнести аккумулятор. При нормальном раскладе такая батарея заряжается во время работы автомобиля. Но нередки случаи, когда при неисправности других устройств в машине его необходимо заряжать при помощи специального устройства. Такие условия эксплуатации влияют на быстрый износ устройства. К тому же время от времени его необходимо заправлять. Многие часто путаются, что доливать в аккумулятор: воду или электролит. Какие функции выполняет это устройство, как определить в нем уровень, как и чем правильно заправить, разберемся в этой статье.

Понятие аккумулятора

Это специальный механизм, который используется в транспортном средстве непосредственно для его запуска и дальнейшей работы. Кроме этого, такое устройство призвано оптимизировать работу пиков напряжения в момент запуска транспортного средства.

Понятие электролита

Для эффективной работоспособности аккумулятора обязательно используется электролит. Он представляет собой раствор соляной кислоты и дистиллированной воды. Здесь не должны использоваться сторонние примеси. В противном случае это изменит его плотность. Для правильной работоспособности важен также и уровень электролита в аккумуляторе. Если он будет ниже положенной нормы, то в дальнейшем это неизбежно приведет к нестабильной работе вспомогательного источника электроэнергии транспортного средства, и владелец не сможет нормально завести машину. При этом высохнут внутренние пластинки, а мощность батареи значительно снизится. Также не стоит превышать достаточный уровень жидкости в системе. В противном случае в дальнейшем это приведет к полной или частичной поломке этого механизма. Батарея станет быстрее разряжаться. Поэтому уровень электролита в аккумуляторе обязательно должен быть стабильным. Это позволит обеспечить нормальную работу транспортного средства.

Когда необходима заправка аккумулятора

Согласно мнению многих специалистов, автомобильная батарея не подлежит техническому обслуживанию. Поэтому вопрос о том, что доливать в аккумулятор: воду или электролит – некоторые мастера считают неактуальным. Но это если он используется в нормальных условиях. Если автовладелец любит путешествовать на своем транспортном средстве на дальние расстояния, то он обязательно должен учесть данный параметр. В составе электролита обязательно используется водная масса. В процессе работы устройства она может испариться. Жидкость может начать активно переходить в парообразное состояние в случае полной и частичной неисправности реле-регулятора. К основным моментам неисправности механизма обязательно надо отнести:

  1. Появление сильного пара из заливных отверстий.
  2. Появление капель электролита на корпусе АКБ.
  3. Большой нагрев аккумулятора в процессе работы транспортного средства.

Также стоит учитывать тип батареи. Они бывают обслуживаемыми и необслуживаемыми. В первом случае испарение будет больше, поэтому именно для них актуален вопрос о том, что доливать в аккумулятор: воду или электролит. В необслуживаемых батареях жидкость находится в герметичном корпусе. Поэтому в процессе эксплуатации жидкость все же поднимается вверх, но не выходит за границы корпуса, и впоследствии снова опускается вниз, выпадая в осадок. В таких устройствах цикл замкнутый. Такие аккумуляторы не требуют проверки в них жидкости.

Способы проверки уровня электролита

Как отмечено ранее, такой проверки требуют только обслуживаемые аккумуляторы. К первому способу проверки обязательно надо отнести визуальный осмотр. Как правило, корпус батареи устройства делается прозрачным. Здесь ставятся различные отметки. Они указывают на уровень жидкости. Поэтому визуально можно отследить количество электролита в системе.

Но не все модели обслуживаемых аккумуляторов выполняются с прозрачным корпусом. В этом случае автовладелец может воспользоваться специальной прозрачной трубочкой, которая имеет диаметр 5 мм.

Для проведения проверки:

  • необходимо открутить крышку батареи;
  • отпустить трубку в жидкость до упора;
  • пальцем плотно зажать внешнее отверстие;
  • достать трубку.

Уровень электролита должен соответствовать уровню его столба в такой трубке.

Что делать при несоответствии уровня электролита

Автовладелец должен знать, что уровень высоты жидкости в трубке должен быть в пределах 15 мм. Если эта норма превышена, то следует убрать лишний раствор. Для этого понадобится резиновая груша или шприц.

При низком показателе электролита в раствор можно залить воду. Доливают ли электролит в аккумулятор? Ответ на этот вопрос можно получить, проанализировав состав раствора в батарее. Как уже отмечалось, это вода и раствор соляной кислоты. В процессе эксплуатации испаряется только вода, поэтому она и доливается во время обслуживания. Но если плотность раствора слишком мала, то для ее повышения доливается кислота. Поэтому, отвечая на вопрос о том, что доливать в аккумулятор: воду или электролит – необходимо сначала измерить плотность раствора. Сделать это можно самостоятельно.

Проверка плотности электролита

Автовладелец обязан знать и о том, что, кроме уровня электролита, необходимо проверять и его плотность. Поэтому перед тем, как долить дистиллированную воду в аккумулятор, стоит обязательно проверить плотность раствора.

Сделать это можно специальным прибором под названием «ареометр». Он имеет форму поплавка. Он имеет соответствующую шкалу, градуированную в единицах плотности. Сверху расположен баллон. Именно в него поступает раствор. Уровень жидкости должен обеспечивать нормальное передвижение поплавка в вертикальном положении. Показатель плотности электролита в АКБ должен оставаться в пределах 1,25-1,3 г/куб. см. Когда уровень отклоняется в большую сторону, применяется дистиллированная водная масса. Если такой уровень отклонился в меньшую сторону, то используется специальный корректирующий электролит. Он значительно повышает плотность используемой жидкости в системе.

Как долить дистиллированную воду в аккумулятор

Если плотность выше нормы, это свидетельствует об испарении жидкости, которую необходимо добавить. Сколько воды доливать в аккумулятор? Уровень раствора в АКБ необходимо поддерживать на 1-1,5 см выше уровня пластин. Нельзя добавлять дистиллированную воду больше разрешенной нормы. После заправки обязательно следует повторно проверить плотность жидкости, предварительно зарядив батарею.

Заключение

На основании вышеизложенного обязательно надо сделать вывод о том, что для обеспечения нормальной работоспособности транспортного средства владелец обязательно должен отслеживать уровень электролита в аккумуляторе автомобиля. В ином варианте водитель просто не заведет свое транспортное средство. Уровень не должен отклоняться в большую или меньшую сторону. В дальнейшем это обязательно приведет к неисправностям в работе системы. Кроме отслеживания уровня электролита, надо внимательно следить и за его плотностью. Если установленный показатель отклоняется, нужно совершать определенные действия по увеличению или уменьшению уровня плотности в системе. Можно ли доливать воду в аккумулятор? Да, но только в том случае, если плотность раствора в АКБ выше нормы.

При обслуживании автомобильных аккумуляторных батарей в обязательном порядке контролируется плотность электролита и его уровень. В меньшей степени это касается необслуживавемых батарей, но и для них иногда требуются применять меры по выравниванию уровня электролита.

Во время работы автомобиля аккумулятор подзаряжается от генератора. Необходимый уровень бортового напряжения поддерживается регулятором.

В зимнее время высокая нагрузка на генератор (свет фар, обогрев стекол и сидений) не позволяют сильно повысится напряжению даже при неправильно отрегулированном регуляторе. Иная ситуация летом. Минимум посторонней нагрузки вызывает повышенное напряжение на клеммах батареи, в результате чего наблюдается кипение электролита (электролитическое разложение воды). Чем выше температура окружающего воздуха, тем раньше начинается этот процесс. Часто можно наблюдать, что после длительной летней поездки в аккумуляторе банки полупустые.

Для аккумулятора недопустима даже кратковременная работа с пластинами, не полностью покрытыми электролитом, так как это вызывает разрушение оголенных частей пластин с полным выходом батареи из строя.

Вопрос о том, что доливать в аккумулятор воду или электролит, достаточно распространен. Ниже будет рассказано, как избежать распространенных ошибок и продлить работоспособность аккумуляторной батареи.

Что происходит с электролитом в АКБ

При эксплуатации аккумулятора в нем происходят электрохимические процессы, различные при заряде и разряде. В основе кислотных возобновляемых источников тока лежат химические реакции между свинцом пластин и электролитом, основным компонентом которого является серная кислота.

Во время разряда свинец пластин реагирует с кислотой, образуя сульфат свинца. В результате этого количество кислоты в растворе падает и становится минимальным при полном разряде батареи.

При зарядке происходит обратная реакция – сульфат свинца разлагается на чистый металл и кислоту. Плотность электролита повышается.

Внимание! После достижения полной зарядки плотность перестает расти.

С водой другая ситуация. Ближе к окончанию зарядки аккумулятора начинается процесс электролиза воды. При электролизе вода разлагается на составляющие элементы, водород и кислород, которые выделяются в виде пузырьков газа. При высокой температуре окружающего воздуха происходит естественное испарение воды. Пар и электролизные газы отводятся из активной зоны аккумулятора через дренажные отверстия, предохраняющие корпус от избыточного давления.

Какой вывод следует из сказанного? При работе аккумулятора кислота не расходуется. Она находится или в свободном состоянии в электролите или в виде сульфата свинца на электродах. Уменьшается лишь количество воды в составе электролита. Казалось бы, должна расти плотность, но это происходит не всегда. В результате некачественного изготовления аккумулятора или неправильном его обслуживании на пластинах образуются крупные нерастворимые кристаллы сульфата свинца, которые не восстанавливаются при заряде.

Можно ли доливать электролит в такой аккумулятор? Уменьшение количества активного вещества электродов требует меньшего количества электролита, поэтому нельзя доливать кислоту или электролит, поскольку это приведет к ускоренному росту кристаллов сульфата и батарея выйдет из строя в результате падения емкости и осыпания пластин. Заливается только дистиллированная вода.

Что заливают в аккумулятор автомобиля при его обслуживании

Часто у длительно работающих аккумуляторов наблюдается различный уровень электролита в раздельных банках. Что делать, если в некоторых банках мало жидкости? Доливается электролит или дистиллированная вода? Каждая банка в автомобильном аккумуляторе является отдельным аккумулятором, поэтому все вышесказанное относится к любому типу кислотных автомобильных аккумуляторных батарей и коррекция уровня электролита производится путем доливки дистиллированной воды. Впоследствии необходимо выполнить дополнительный цикл заряда и разряда. Повторяя процесс несколько раз, можно полностью восстановить емкость батареи.

Повышение плотности допускается только при смене сезона. Зимой плотность электролита должна быть больше для предупреждения перемерзания при низких температурах. Перед тем, как доливать электролит, измеряют его плотность. О том, как это сделать, читайте в этой статье. После окончания сезона холодов, плотность опять уменьшают до меньшего значения, так как эксплуатация аккумулятора с высокой плотностью может привести к сульфатации пластин, потере емкости и осыпанию активной массы. Последнее служит причиной междуэлектродного замыкания. Аккумуляторы с таким дефектом не подлежат восстановлению.

Как доливается вода в аккумулятор

Чтобы правильно залить воду при понижении уровня в банках, нужно выкрутить заливные пробки и замерять текущий уровень. Количество жидкости над поверхностью пластин должно быть в пределах 10-15 мм. Добавить воду можно при помощи лейки или струбцины, а попавшую на поверхность батареи вытереть сухой тряпкой, чтобы не образовывался проводящий слой, ведущий к повышенному саморазряду аккумулятора. Превышать уровень также нежелательно, поскольку снизится плотность, а это опасно зимой. При кипении во время заряда электролит будет выплескиваться через дренажные отверстия, вызывая коррозию электродов и металлических частей автомобиля. Кислота на поверхности аккумулятора повышает саморазряд батареи.

какую воду или электролит, как долить и сколько, до какого уровня, перед зарядкой

Автор Акум Эксперт На чтение 10 мин Просмотров 566 Опубликовано Обновлено

Начинающие автолюбители часто делают похожие ошибки при обслуживании автомобильных аккумуляторных батарей: вместо дистиллированной воды для доливки используют электролит или серную кислоту. Какие последствия влечет за собой эта ошибка и как она сказывается на сроке службы батареи, рассмотрим подробно.

Что за жидкость в аккумуляторе

Прежде чем говорить про жидкость, что находится в аккумуляторной батарее (АКБ), уточним, что речь в этой статье идет об обслуживаемых АКБ. Если аккумулятор имеет другую конструкцию и производителем не предусмотрена возможность контроля уровня и доливки жидкостей в АКБ, то сделать это не представляется возможным.

Обслуживаемая АКБ

Конечно, при необходимости можно необслуживаемую АКБ переделать в обслуживаемую. Но в таком случае нужно понимать, что можно нанести непоправимый вред аккумулятору, после чего его останется только утилизировать.

Также нужно понимать, что в качестве электролита может применяться специальный гель. Это так называемые гелевые аккумуляторы. Производителем таких аккумуляторов тоже не предусмотрена доливка жидкости.

Таким образом, определимся, что речь в нашем случае идет только об обслуживаемых аккумуляторах. В них в качестве электролита используется раствор серной кислоты и воды. Это соотношение составляет 3:7 (30% серной кислоты к 70% дистиллированной воды).

Более подробно узнать о процессах, протекающих в аккумуляторной батарее, составе электролита и способах его приготовления можно прочитав статью ““.

Что нужно доливать

Среди начинающих автолюбителей можно часто услышать, что в аккумулятор необходимо доливать только электролит или даже соляную кислоту. Разберем подробнее эти ошибочные суждения. Сразу отметим, что в аккумулятор может заливаться только электролит на основе серной кислоты.

Серная кислота участвует в реакциях восстановления и окисления, которые происходят между пластинами аккумулятора. Благодаря этому взаимодействию появляется электродвижущая сила. Электролит на основе соляной кислоты не подходит для таких реакций.

Для ответа на вопрос, что нужно заливать в аккумулятор – электролит или дистиллированную воду, необходимо рассмотреть другой вопрос: что будет испаряться в первую очередь? Сама серная кислота в электролите не испаряется, так как является нелетучей жидкостью, – испаряется вода.

При запуске двигателя АКБ выдает электрический ток, сила которого может составлять несколько сотен ампер. При химических реакциях происходит испарение воды, что входит в состав электролита. Также вода может испаряться, когда АКБ находится на зарядке.

Кроме того, интенсивное испарение воды может происходить при неисправности реле-регулятора на автомобиле. В этом случае по достижении полного заряда АКБ не возникает ограничение напряжения заряда, что вызывает повышенное испарение воды.

От соотношения воды и серной кислоты зависит плотность электролита. При повышении плотности возможно повреждение пластин и выпадение солей в осадок. Поэтому для достижения требуемой плотности необходимо заливать только воду, а не электролит.

Но при недостаточной плотности электролита и очень низких температурах он может замерзнуть, и батарея выйдет из строя. Поэтому при  эксплуатации обслуживаемой АКБ очень важно следить как за плотностью, так и за уровнем электролита. Для необслуживаемой АКБ такой проблемы нет, так как батарея является герметичной и вся испарившаяся вода возвращается в отсеки батареи.

Но если заливать воду из водопроводного крана, то можно причинить вред аккумулятору. Обычная вода для доливки не подходит, так как содержит большое количество минеральных солей и различных органических соединений. Поэтому для доливки в АКБ должна применяться дистиллированная вода.

Если воды мало

Если жидкость в отсеке АКБ находится ниже необходимого уровня, нужно замерить плотность электролита и долить дистиллированную воду до требуемого уровня, не забывая контролировать плотность.

Если воды нет совсем

Некоторые аккумуляторные батареи реализуются без электролита. Это не значит, что продавец обманул покупателя и выдал некачественный товар. Такие батареи называются сухозаряженными и продаются без электролита. Электролит обычно идет в комплекте в виде 6 бутылочек, соединенных между собой таким образом, что их горлышки совпадают с заливными отверстиями в аккумуляторе. Так, заливка электролита происходит удобно, одновременно во все банки.

При производстве аккумуляторные батареи проходят процесс формовки, включающий в себя зарядку батареи, ее промывку и просушку потоком горячего воздуха. Для защиты свинцовых пластин от повреждения заливные горловины банок должны быть герметично закрыты специальной лентой или пробками.

Такая АКБ может храниться до 5 лет. Батарею с электролитом хранить больше 6 месяцев не допускается.

Сухозаряженная АКБ

Заливка электролита в сухозаряженной аккумуляторной батарее

При покупке АКБ в комплекте с емкостью, полной электролитом, порядок действия будет следующим:

  1. Работы нужно производить в специальном проветриваемом помещении с температурой воздуха не ниже +20°С, с использованием средств защиты.
  2. Необходимо открыть специальное суфлирующее отверстие на АКБ.
  3. Снять с заливных горловин защитную ленту и пробки.
  4. Подготовить емкость, содержащую электролит, предварительно ее распаковав и открыв.
  5. Перевернув АКБ, вставляем в отверстия заливных горловин АКБ горловины емкости с электролитом.
  6. Осторожно переворачиваем батарею и емкость, не допуская пролива жидкости.
  7. После заполнения электролитом банок снимаем пустую емкость.
  8. Для полной пропитки и охлаждения нужно оставить аккумулятор примерно на 20 минут.
  9. Нужно проверить уровень электролита и при необходимости долить.
  10. В период, не раньше чем через 20 минут и не позднее чем через 2 часа после залива электролита, проверяется его плотность. Она должна находиться в пределах 1,25 г/см3. Если плотность ниже или напряжение меньше 12,5 В, то аккумуляторная батарея должна быть заряжена.
  11. После завершения подготовки батареи к работе суфлирующее отверстие и отверстия заливных горловин закрываются.

Если при неправильной эксплуатации или при хранении аккумуляторной батареи электролит испарился, скорее всего, такой АКБ придется утилизировать. Но все же есть некоторые шансы восстановить работоспособность такой батареи. Чем быстрее вы это заметите, тем больше шансов вернуть такой аккумулятор в строй.

Важно! Если нет опыта обслуживания аккумуляторных батарей, такую процедуру лучше доверить специалистам. В противном случае ее можно испортить или получить травму.

Будем исходить из того факта, что аккумулятор находился в полностью заряженном состоянии до высыхания. Для того чтобы вернуть его работоспособность, АКБ нужно разрядить. Для этого заливаем во все банки дистиллированную воду. После заполнения банок и пропитки пластин можно приступить к разряду АКБ. Подключаем нагрузку, желательно небольшой мощности.

После разряда аккумулятора нужно его зарядить. Воду, которую залили в банки, не выливаем. Зарядку производим малым током. К примеру, если ток заряда, который рекомендуется для данного типа АКБ, составляет 10% от ее емкости, то ток в нашем случае должен составлять половину от этого тока, то есть 5%.

При зарядке следует проверять плотность. Если процесс проходит нормально, последняя должна повышаться. Сигналом к окончанию заряда будет служить интенсивное выделение газов из банок, так называемое «кипение» электролита. Плотность жидкости должна быть 1,15-1,2 г/см3. Если нужно продолжение заряда, ток следует уменьшить.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Если при заряде жидкость в банках аккумулятора потемнела, это значит, что он поврежден. В таком случае продолжать процесс восстановления не имеет смысла и АКБ придется утилизировать.

После достижения требуемой плотности жидкость сливается. Вместо нее заливается дистиллированная вода и цикл разряда-заряда повторяется. Этот процесс требует длительного времени, примерно 2 дня или более. В результате этих действий при заряде плотность не должна повышаться.

Затем, после того как вся жидкость будет слита с батареи, заливаем настоящий электролит и производим ее разряд снова. Для этого подключаем небольшую нагрузку. После полного разряда производим зарядку малым током.

При заряде обращаем внимание на содержимое банок и плотность электролита. Если электролит потемнел, а в банках есть признаки осыпания пластин, значит, аккумулятор придется утилизировать. Если электролит прозрачный, продолжаем заряжать до тех пор, пока плотность электролита во всех банках не будет находиться в диапазоне от 1,25 до 1,27 г/см3.

Возможна ситуация, когда плотность электролита в банках значительно различается. Для того чтобы выровнять ее, нужно повторить заряд-разряд несколько раз. Разряжать нужно до 10,5 В.

Что делать, если нет дистиллированной воды

Первое, что приходит на ум, — купить в магазине новую бутылку дистиллированной воды. Но некоторые автовладельцы предпочитают изготавливать дистиллированную воду самостоятельно, так как не доверяют качеству воды, имеющейся в продаже.

Ведь если некачественную воду залить в аккумулятор, он, конечно, некоторое время проработает. Но спустя некоторое время, его, возможно, придется просто выкинуть. Минеральные вещества, что содержатся в этой воде, осядут на пластинах и приведут к короткому замыканию. Предъявлять претензии продавцу такого товара уже никто не будет, так как времени пройдет много и доказать что-либо будет невозможно.

Лучший способ обезопасить себя от некачественного товара – приобретение товара от известного производителя, который гарантирует качество своей продукции. Это можно сделать как в специализированных магазинах, так и в интернет-магазинах. Признаками качества станут отзывы покупателей и стоимость товара.

Дистиллированную воду можно получить самостоятельно в домашних условиях с помощью перегонного куба (самогонного аппарата). Кроме того, можно очистить воду так: налить ее в пластиковую бутылку и подержать в морозильной камере в течение 2-3 часов. Для использования пригоден только лед, остатки воды сливаются.

TDS-метр

После самостоятельного приготовления дистиллированной воды и в случае, если нет уверенности в качестве купленной, нужно проверить уровень ее жесткости. Самый правильный способ – использовать специализированный прибор, TDS-метр. Его можно приобрести в интернет-магазине за небольшую цену. В идеале он должен показывать 0 ppm, допускается применение воды с показателем 10-20 ppm.

Как правильно заливать жидкость в батарею

После ответа на вопрос, какую жидкость надо заливать в батарею, возникают следующие вопросы: как долить воду в аккумулятор, а также сколько доливать дистиллированной воды в аккумулятор? Разберемся детально.

До какого уровня

Проверить уровень электролита в АКБ можно несколькими способами. Если корпус полупрозрачный и производитель нанес специальные отметки для определения уровня, можно его определить, установив АКБ на ровную поверхность.

Если корпус непрозрачный, АКБ отключается от клемм, снимается с автомобиля и устанавливается на ровной горизонтальной поверхности. Затем нужно открутить пробки всех банок и произвести замер уровня специальной стеклянной трубочкой с нанесенными на нее отметками. В отсутствие такой трубочки подойдет пластмассовый корпус от прозрачной шариковой авторучки.

Замер уровня жидкости производится просто: трубочку опускают в банку АКБ до момента касания с пластинами. Верхний край трубочки зажимается большим пальцем и трубочка вынимается из банки. По линейке или по предварительно нанесенным отметкам проверяется уровень, который должен находиться в пределах от 10 до 15 мм.

Проверка уровня электролита

В некоторых батареях, если заглянуть через заливочную горловину, можно увидеть отметку уровня – язычок из пластика. В таком случае доливать электролит нужно до закрытия им этой отметки.

Как проверить и выровнять плотность

Для проверки плотности электролита применяются ареометры. Используются ареометры двух основных типов: ареометр постоянной массы и поплавковый.

Ареометр постоянной массы Ареометр поплавковый

Более подробно о способах измерения плотности электролита и ее зависимости от климатических условий читайте в статье ““.

Плотность проверяется во всех банках батареи. Если в какой-то из банок плотность больше, чем в остальных, то доливается дистиллированная вода. После этого плотность снижается. Если же плотность меньше, чем должна быть, тогда можно долить электролит. А если в одной из них слишком высокая плотность, а в другой – слишком низкая, то электролит можно тем же ареометром перелить из банки в банку, выровняв плотность. Смысл в том, чтобы, доливая воду или электролит, вы добились нужной и одинаковой в каждой банке плотности.

Измерения плотности нужно проводить при температуре воздуха +25°С.

Нужна ли зарядка после доливки

После доливки дистиллированной воды обязательно нужно заряжать аккумулятор. Это необходимо делать для правильного распределения электролитических свойств жидкости после доливки. Но перед этим нужно выждать не менее 3-х часов.

Для зарядки аккумулятора его нужно снять с автомобиля и подготовить: очистить клеммы от загрязнений и оксидной пленки, очистить корпус от грязи и снять пробки с каждой банки.

Заключение

Правильное обслуживание аккумуляторной батареи позволит продлить срок ее службы и избежать отказа в самый неподходящий момент.

Спасибо, помогло!1Не помогло

Что доливать в аккумулятор


Что доливать в аккумулятор воду или электролит?

Автомобильный аккумулятор – мощный накопитель электрической энергии и его роль в авто незаменима. Только регулярный контроль за всеми составляющими и деталями аккумулятора обеспечит его нормальное функционирование. Название одной из характеристик, обеспечивающих работу АКБ – плотность. Некоторые водители не знают, что это такое и как ее можно проверить, а при необходимости – увеличить.

Что такое электролит

Для поддержания эффективной работы АКБ используется электролит. По сути, он представляет собой раствор дистиллированной воды и соляной кислоты. Никакие сторонние примеси здесь использоваться не должны, так как это изменит его плотность.

Чтобы аккумулятор правильно функционировал, не менее важно поддерживать в нем уровень электролита. Если он будет ниже установленной нормы, это приведет к некорректному функционированию вспомогательного источника электроэнергии автомобиля и владелец не сможет корректно завести машину: мощность батареи постепенно снизится, а внутренние пластины высохнут.

Однако чрезмерно высокий уровень электролита в системе так же недопустим. В этом случае батарея станет разряжаться и это приведет к поломке данного механизма. Уровень электролита в АКБ должен быть стабильным, только в этом случае будет обеспечена нормальная работа автомобиля.

Когда необходимо заправлять аккумулятор

По мнению многих специалистов, АКБ не подлежит техобслуживанию. Поэтому вопрос автовладельцев, что доливать в аккумулятор, мастера считают неактуальным. Однако это только если он эксплуатируется в нормальных условиях.

Данный вопрос обязательно должен учитываться, если автовладелец отправляется путешествовать на своей машине на дальние расстояния. В состав электролита входит дистилированная вода, соответственно в процессе работы аккумулятора она испаряется и в случае неисправности реле-регулятора жидкость может начать переходить в парообразное состояние.

К основным моментам неисправности устройства относятся:

  • Появление пара из заливных отверстий.
  • Перегрев аккумулятора в процессе работы автомобиля.
  • Появление электролита на корпусе АКБ.

Помимо этого, необходимо учитывать тип батареи. АКБ бывают обслуживаемыми и необслуживаемыми.

В первом случае (когда АКБ обслуживаемые) процесс испарения будет больше, соответственно актуален вопрос о доливании в аккумулятор электролита или воды. В необслуживаемых АКБ жидкость герметично закрыта, поэтому в процессе эксплуатации она поднимается вверх, но только до предельно-допустимого уровня, не выходя за границы корпуса, после чего – опускается вниз и выпадает в осадок. В необслуживаемых аккумуляторах замкнутый цикл, поэтому они не требуют проверки раствора.

Способы проверки уровня электролита

Первый способ проверки – визуальный. Если все в порядке, корпус устройства и батареи прозрачный. Здесь указаны различные отметки, указывающие на реальный уровень жидкости в устройстве, поэтому визуально отследить количество электролита не составит труда.

Однако не все модели обслуживаемых АКБ имеют прозрачный корпус. Если он выполнен из материала, который не просвечивается, можно воспользоваться прозрачной трубкой, диаметром 5 мм.

Чтобы провести проверку следует:

  • Открутить крышку АКБ.
  • Отпустить трубку до упора и пальцем зажать внешнее отверстие.
  • Извлечь трубку.

Если уровень электролита в норме, он будет соответствовать уровню столба в трубке.

Что делать при несоответствии уровня электролита

Прежде чем доливать электролит в аккумулятор, автовладелец должен знать, какой должен быть его уровень. Так, высота раствора в трубке должен находиться в пределах 15 мм. В случае, если эта норма несколько превышена, рекомендуется убрать лишнее содержимое шприцем или резиновой грушей.

Проверка плотности электролита

Проверить уровень плотности электролита – задача не сложная. Для ее выполнения следует обзавестись специальным прибором. Одни специалисты советуют для этих целей денсиметр, другие – ареометр.

Прежде чем проверить плотность в АКБ, нужно подготовить ареометр, а также соблюсти еще одно важное условие – данная процедура должна проводиться в помещении, где температура воздуха не ниже +20°С.

Действия необходимо проводить, соблюдая последовательность:

  • Открутить все пробки на АКБ.
  • Опустить ареометр в отверстие, далее, использовать грушу.
  • Втянуть часть электролита так, чтобы поплавок плавал на поверхности (спустя короткое время на мениске прибора отобразятся показания).

Такие действия нужно произвести в каждой банке, при этом в каждой из них должны быть приблизительно одинаковые показания. В норме, допускается незначительное расхождение до 0,01 г/см3.

Уровень электролита в каждой банке должен быть правильным, это значит, что жидкость должна покрывать свинцовые пластины не больше чем на 1-2 см. Если ее уровень меньше, нужно произвести долив дистиллированной воды, однако только при условии, если позволит плотность электролита.

Если требуется доливка электролита, старую жидкость необходимо вытянуть грушей или шприцом. Далее в отверстие заливается новый электролит, а в случае необходимости – разбавляется водой. После доливки электролита или дистиллированной воды необходимо измерять уровень плотности.

Как меняются свойства электролита в аккумуляторе

Чтобы иметь общее представление о том, что лучше долить в АКБ, стоит разобраться в процессах, происходящих внутри батареи в процессе цикла зарядки и/или разрядки. Не имея представления об этом, можно легко допустить ошибку, которая повлечет за собой изменение плотности жидкости и как результат, выход АКБ из строя.

Электролит аккумуляторов на 35 % состоит из серной кислоты и на 65 % из дистиллированной воды. При таком соотношении достигаются значения 1,26-1,28 г/см3, что оптимально для выдачи необходимого напряжения.

Во время зарядки АКБ температура жидкости значительно повышается, что способствует возникновению электролиза, который характеризуется выделением гремучего газа и частичным испарением воды. В результате такого процесса повышается плотность электролита, значительно изменяется концентрация соляной кислоты, что приводит к снижению емкости аккумулятора.

В аккумуляторах корпус достаточно герметичный, что позволяет испаряющейся воде собираться на верхней части банки в виде конденсата, после чего – стекать обратно в отсек. В этом случае характеристика электролита не меняется и АКБ может прослужить не один год. Если же герметичность все-таки была нарушена, то снижение уровня дистиллята не избежать.

Электролитический раствор имеет еще одну особенность – сульфатацию. Для этого процесса характерно оседание солей соляной кислоты на пластинах банки. Данная ситуация возникает, когда транспортное средство несколько месяцев не эксплуатировалось или при зарядке сила подачи тока была больше, чем регламентировано производителем. Данный процесс приводит к значительному уменьшению концентрации кислоты и как результат – снижению емкости батареи выходу ее из строя.

Чтобы продлить срок службы АКБ необходимо его регулярно заряжать и разряжать, только тогда не придется думать, чем его доливать: водой или электролитом.

Что заливать: воду или электролит?

Вопрос что заливать в АКБ, напрямую зависит от того, чем вызвано падение уровня жидкости в банках.

Важно! Ошибка в диагностике проблемы приведет к выходу аккумулятора из строя.

Если уровень жидкости в банках заметно снизился, нужно действовать по этой инструкции:

  • Поставить аккумулятор на ровную поверхность.
  • Очистить его верхнюю часть от мусора.
  • Открутить все пробки.
  • Посредством шприца или груши взять оставшийся раствор с каждой банки, обязательно обратить внимание на цвет (в норме он прозрачный).
  • Долить дистиллированную воду.
  • Поставить устройство на зарядку с малым током.
  • Проверить плотность ареометром через 2-3 часа.

Если полученное значение 1,26-1,28 г/см3 – значит, проблема заключалась именно в потере воды.

В некоторых случаях получается низкое значение, что вызывает у автовладельцев удивление и волнение. Как правило, такое случается, если замер сделан практически сразу после заливки дистилированной воды, недостаточной зарядке батареи или же при горячем аккумуляторе.

Электролит можно заливать только в том случае, когда вы уверены, что он вытек. Но возможна ситуация, когда плотность жидкости снижена во время эксплуатации устройства. В данном случае заливка жидкости продлит жизнь батареи.

Если вы решили залить электролит, нужно замерять показатели ареометром. Если значение ниже, чем 1,25 г/см3 – это решит проблему.

Как и в случае с заливкой дистилированной воды необходимо следовать инструкции:

  • Взять электролит с плотностью 1,26 г/см3.
  • Грушей или шприцом втянуть как можно больше жидкости из банки №1.
  • Вылить ее в стакан (мерный) и записать объем.
  • Далее добавить в отсек новую порцию раствора, но только в два раза меньше, чем на предыдущем этапе.
  • АКБ хорошо встряхнуть и замерять уровень плотности.

Если не достигнут результат 1,25 г/см3, такие действия стоит повторить, после чего довести уровень жидкости в банках до оптимального значения водой и поставить аккумулятор на зарядку.

Как долить дистилированную воду в аккумулятор

Если плотность превышает норму, это указывает на испарении жидкости. В этом случае ее необходимо добавить. Так сколько воды необходимо доливать в АКБ?

Уровень жидкости в аккумуляторе нужно поддерживать в пределах 1-1,5 см выше уровня свинцовых пластин. Добавлять воду больше установленной нормы нельзя. После заправки следует повторно проверить плотность раствора, предварительно зарядив батарею.

Для обеспечения нормальной работоспособности автомобиля владелец должен регулярно отслеживать уровень электролита в АКБ. В ином случае, транспортное средство может просто не завестись. Уровень жидкости не должен отклоняться в какую-либо сторону, поскольку это может привести к проблемам в работе системы. Помимо отслеживания уровня электролита, стоит следить за его плотностью. Соблюдая эти простые правила, можно значительно продлить срок службы АКБ.

Что доливать в аккумулятор.

Обслуживание свинцово — кислотных аккумуляторов.

Что лучше долить в аккумулятор. В аккумуляторе выкипел электролит.

Обслуживание аккумулятора автомобиля в процессе эксплуатации практически сводится к простой и регулярной . Низкий уровень электролита в аккумуляторе может говорить о перезаряде, что свидетельствует о неисправностях генератора или зарядного устройства. Если электролита мало только в одной из ячеек, то выход аккумулятора из строя уже близок. В теплую погоду он еще сможет работать, но первые морозы просто аккумулятор.Доливать в аккумулятор нужно только дистиллированную воду! Помните, что во время зарядки уровень электролита немного повышается, учитывайте эту особенность при доливке воды .

Чистая вода не была хорошей проводимостью, добавила серную кислоту к электролиту и заметила более интересные явления. Через некоторое время цвет положительной пластины изменился с серого на коричневый, отрицательная пластинка осталась в исходном цвете. После полного разряда цвет обеих пластин стал белесому из-за образования пленки аморфного сульфата свинца и Он снова меняется в коричневом или сером после нового электролиза. Чтобы получить более высокое напряжение, батарея формируется путем связывания соответствующего количества последовательных элементов.

Регулярная проверка напряжения на клеммах аккумулятора

Все батареи теряют часть воды из электролита, в результате чего повышается плотность электролита в аккумуляторе и понижается его уровень, а это отрицательно сказывается на работе и ресурсе аккумулятора. Скорость испарения воды зависит от технологии производства батареи, а также от состояния электрооборудования автомобиля. В зависимости от различного сочетания этих факторов критическая потеря воды может достигаться как за 2-3 месяца, так и за 1-2 года. Так что в процессе обслуживания аккумулятора необходимо контролировать уровень электролита не реже хотя бы 1-го раза в месяц и при необходимости доливать дистиллированную воду .

Конструкция свинцового аккумулятора. Полиэтиленовый корпус, положительные и отрицательные внутренние пластины, изготовленные из свинца, сепараторы из пористого синтетического материала, электролит, разбавленный раствор серной кислоты и воды, выводы для свинца, связь между батареей и телом, который нуждается в энергии. Из-за емкости и экономии, бессвинцовые пластины «естественного» свинца путем электролиза были отброшены и использовались пластины с теркой макаронами. Такая пластина состоит из сплава свинца, легированного сурьмой, чтобы не участвовать в химических реакциях, в которых пасту двуокиси свинца, воды и кислоты прижимают к положительным пластинам, а порошок свинца к отрицательным.

Усугубляет это также высокий саморазряд батареи, до 14% в месяц. Саморазряд увеличивается в процессе эксплуатации и у аккумуляторов, поработавших 1.5-2 года увеличивается в 2-3 раза. Поэтому при продолжительном бездействии таких аккумуляторов рекомендуется каждые 1-2 месяца подзаряжать их.

Почему садится аккумулятор в машине?

Дело в том, что даже когда автомобиль не эксплуатируется, в бортовой сети все же протекают маленькие токи. Энергия требуется на питание сигнализации, иммобилайзера, стеклоподъемников, питания электронных индикаторов пробега, часов и т.д. Как видите, чем больше электронных устройств, которые требуют постоянного питания, вроде сигнализации, установлено на автомобиль, тем выше скорость разряда аккумуляторной батареи.

Для повышения пористости используются различные добавки, такие как сажа и сульфат бария. Таким образом, получают пластины с активной поверхностью в несколько раз выше, чем кажущаяся поверхность, что приводит к большим объемам, малым объемам и высокой скорости потока. Пластины затем формируются на заводе путем обработки серной кислотой серной серы.

При приготовлении электролита медленно выливайте кислоту в воду, непрерывно помешивая стеклянным стержнем или пластиком. Решение нагревается достаточно сильно и, как ожидается, будет охлаждаться, прежде чем вливаться в аккумулятор. При загрузке поток окисляет свинец, разлагает сульфат на оксид свинца на положительные пластины и уменьшает окислы и сульфаты до металлического свинца до отрицательных пластин. Обратимая химическая реакция.

Чтобы не допустить разряда аккумулятора при длительной стоянке автомобиля, рекомендуется его отключать. Если же аккумулятор при этом также быстро разряжается, то это свидетельствует об износе старой батареи или внутреннем замыкании (дефекте) новой. Старайтесь не допускать глубоких разрядов аккумулятора, поскольку после этого он уже не сможет полностью восстановить свою емкость и нормально брать заряд.

Кроме того, из-за электролиза воды к концу заряда кислород высвобождается на положительную пластину и на отрицательный водород. Как мы видим, электролит участвует в реакциях в батарее, о чем будет речь ниже. При разгрузке на обеих пластинах образуется пленка аморфного сульфата свинца.

Электрическая емкость батареи является определяющим размером и измеряется в ампер-час. Поскольку этот размер зависит от значения тока разряда, также указывается время загрузки. Разумеется, батарея может обеспечить более высокие или меньшие токи по мере необходимости, емкость и напряжение в конце разряда снижаются до больших токов.

Выход из строя или ухудшение работы аккумулятора чаще всего обусловлено тремя основными причинами:

Чаще всего именно из-за этих причин садится аккумулятор в машине.

Снижение способности запуска двигателя, а также отказ новой батареи при нормальных значениях уровня и плотности электролита чаще всего связаны с заводским браком. В этом случае производится возврат или замена аккумулятора по гарантии.

Выход по электричеству составляет по меньшей мере 0, 84, а энергия не менее 0. При низких температурах емкость ниже нормальной температуры, но ведет себя лучше других типов если он хорошо заряжен. Из-за изменения концентрации электролита со степенью нагрузки состояние нагрузки может быть определено денситометром, что, наряду с небольшим и точным изменением напряжения, является большим преимуществом.

В торговле имеется денситометр пипетки, который может удобно и точно измерять плотность электролита и более приближенно с тремя разноцветными пластиковыми шариками. Если зеленый шарик плывет, он указывает полный заряд, серый шар указывает на половину, а также белый разряд или низкий уровень электролита.

Ускоренный износ аккумуляторной батареи чаще всего происходит при перезаряде или недозаряде.

Нормальное напряжение на клеммах аккумулятора составляет до 14.5 В. При превышении этого напряжения и дальнейшем заряде вода начинает разлагаться на водород и кислород. Эта смесь чрезвычайно взрывоопасна! При неисправном реле зарядки или регулятора напряжение на клеммах аккумулятора порой достигает 17-18 В.

Их показания являются показательными, и устройство включено в автомобильные аккумуляторы. Электролит должен полностью закрывать пластины; В противном случае непокрытая часть будет быстро сульфатирована, и будут возникать потенциальные различия и уравнительные токи, которые будут вызывать ускоренный разряд, сильное сульфатирование и другие неблагоприятные эффекты.

Из-за примесей в электролите и в материале пластин всегда есть небольшие уравнительные токи, и любая неиспользованная батарея потеряет часть накопленного электричества, особенно когда температура хранения выше. Это явление чувствительно и опасно для жидких аккумуляторов электролита, но практически равно нулю у гелеобразного электролита.

При перезаряде аккумулятора происходит быстрая потеря воды и уменьшение уровня электролита. При обнаружении низкого уровня электролита в аккумуляторе его необходимо довести до нормы добавлением дистиллированной воды, провести обнаружение и устранение неисправностей электрооборудования автомобиля.

Эксплуатация аккумулятора при недозаряде, то есть напряжении на клеммах менее 13.6 В быстро приводит к ухудшению работоспособности , уменьшению емкости и в итоге выходу из строя.

В настоящее время накопители, охватываемые этой статьей, поставляются в форматах и ​​загружаются, поэтому их можно немедленно ввести в эксплуатацию без каких-либо предосторожностей. Обсудив общие характеристики обоих типов, пришло время рассматривать две конструкции отдельно.

Аккумуляторы, установленные на машине, работают в буфере, обеспечивая подачу питания с выключенным двигателем или когда мощность превышает мощность генератора, а также запуск двигателя и заряжаются генератором во время работы машины. Если аккумулятор разряжается и сильно вращается, его можно вытащить из машины и зарядить от выпрямителя питания или «помочь» другой хорошей батареей.

Часто причиной пониженного напряжения в сети и недозаряда аккумулятора является слабое и соответственно его проскальзывание. Рекомендуется каждый месяц проверять натяжение ремня и своевременно проводить регулировку.

Недозаряд аккумулятора в зимний период опасен замерзанием электролита. А это чревато разрушением корпуса и полным отказом батареи.

Это справедливо для относительно новой батареи. Часто наблюдается, что, регулируя ток до вышеуказанного значения, батарея выпускает большие количества газа через несколько минут после подключения к выпрямителю. В этом случае ток должен быть уменьшен, чтобы уменьшить выброс газа, иначе ток будет производить только электролиз воды, не заряжая батарею.

Объяснение следующее: особенно зимой, если город работает больше, при включенном освещении и двигателе с низкой скоростью, мощность генератора превышена, батарея разряжается медленно, а пластины сульфируются. Сульфит свинца, имеющий более высокий удельный объем, полностью покрывает пластины, и внутренняя прочность увеличивается, так что при относительно высоком токе соответственно увеличивается расход напряжения между пластинами и электролитом.

Хранении автомобильного аккумулятора

При хранение автомобильного аккумулятора стоит придерживаться следующих правил:

  • Перед снятием убедитесь в полной зарядке аккумулятора. При необходимости зарядку можно провести дома или в гараже специальным зарядным устройством;
  • Стоит обратить внимание на . Она должна быть доведена до нормы. Норма – 1.26…1.27 г/см3;
  • При снятии аккумулятора с автомобиля отсоединяйте сначала минусовую клемму, затем плюсовую. Это позволит избежать короткого замыкания в случае неосторожного обращения с батарей;
  • Поместите АКБ в темное проветриваемое помещение в горизонтальном положении.

В холодное время года полезно периодически подзаряжать аккумулятор. Как часто – зависит от условий эксплуатации и периодичности поездок. Стоит избегать поездок на короткие расстояния, т.к. при этом аккумулятор не успевает восстановить заряд, потраченный на запуск двигателя. Нужно избегать длительной работы электроприборов с неработающим двигателем, поскольку при низких температурах это приводит к ускоренному разряду батареи.

Кроме того, первоначально аморфный сульфат свинца со временем превращается в кристаллический сульфат, гораздо более стабильный и лучше изолирующий, поэтому его трудно разлагать загружаемым потоком. Электролит заполняется только дистиллированной водой, допускается добавление кислоты, если часть электролита была пролита или заменена после зарядки.

В конце заряда батарея освобождает водород до отрицательных пластин и кислорода до положительных и представляет опасность взрыва, если возникает искра или открытое пламя. В автомобильных аккумуляторах такие аварии крайне редки, но гораздо чаще встречаются в моторных лодках, где аккумулятор размещается в закрытых и невентилируемых помещениях.

В процессе эксплуатации аккумуляторы могут терять некоторую часть электролита, а именно воду, входящую в его состав. В результате этого уменьшается уровень жидкости над поверхностью пластин внутри батареи, и значительно увеличивается объем кислотных паров. Что доливать в аккумулятор воду или электролит? На этот вопрос ответом будет – только воду !

Если уровень электролита снижается со временем, ток будет немного уменьшаться, и если плотность падает постоянным, ток будет увеличиваться. Это указывает на очень интенсивное сульфирование и требует более длительной зарядки с низким током под тщательным контролем до тех пор, пока плотность не станет нормальной.

При работе сульфат свинца образуется на обеих пластинах при разгрузке, а при разложении его разлагают в соответствии с приведенной выше реакцией. Сульфат, имеющий удельный объем больше, чем двуокиси положительных пластин и пор происходит в выгрузке пластины хорошо сульфатные гранулы «застревают» в активном материале, и который имеет уменьшенную площадь контакта с кислотой в электролите.

На долговечность работоспособности акб влияет поддержание требуемого уровня электролита. При понижении этого показателя ресурс источника питания уменьшается.

Испарение водной составляющей раствора напрямую зависит от того, из каких материалов изготовлен аккумулятор и от общего состояния электрической цепи.

Для того, чтобы восстановить нужный уровень электролита, внутрь акб доливают очищенную (дистиллированную) или деионизированную воду. Проводя эту процедуру своевременно, автолюбитель значительно увеличивает срок службы источника питания.

При последующей загрузке некоторые из них полностью не растворяются, со временем кристаллизуется аморфный сульфат, становясь более стабильным, и эти гранулы остаются в пластине. С другой стороны, кристаллы диоксида свинца, образовавшиеся при нагрузке, становятся мельче, и кислород, высвобождаемый к концу заряда на положительных пластинах, вытягивает гранулы диоксида и сульфата, обнаруживая другие части активного вещества. Активный материал уплотняется со временем и играет в соты гриля, а внутреннее сопротивление увеличивается.

Из двух антагонистических эффектов, возникающих в начале жизни увеличилась емкость батареи, затем падает из-за постоянную сульфатацию и, наконец, падение значительного количества активного вещества и морального износа. На отрицательных пластинах сульфат в результате разгрузки сводится к металлическому свинцу. При последующих нагрузках свинец имеет тенденцию осаждаться в виде сплошной пленки, что, в свою очередь, уменьшает активную поверхность пластин, следовательно, их способность. Эксплуатация трудно заряжать и тока разряда при высоких температурах слишком высоких, это явление становится гораздо большим значением, разъедают или трещину сетки и пластин разрушается очень быстро, постоянно извлекать батарею от службы.

Как заряжать необслуживаемый аккумулятор автомобиля? Для этого понадобится обычная игла и медицинский шприц.

Показатели нормального уровня электролита и способы его повышения или понижения

Нормальным уровнем электролитной жидкости внутри акб считается уровень, находящийся выше верхней кромки сепараторов на 9 – 15 мм , но не поднимающийся выше области заливной горловины.

Автомобильная батарея старше четырех лет больше не может быть регенерирована, потому что активный материал слишком компактен на положительных пластинах, а отрицательные — пухлые. Аккумулятор с гелеобразным электролитом. Обеспечение бесперебойной и работоспособной батареи в любом положении вызывает беспокойство в отношении жидкой электролитной батареи. После многочисленных попыток проблема была решена путем превращения жидкости в гель путем добавления очень чистого количества силиката натрия. Полученная таким образом батарея обладает несколькими основными преимуществами, что делает ее очень ценной.

При точно установленной причине недостатка жидкости, а именно выплескивании, следует долить электролит аналогичной плотности, что и внутри источника питания. Стоит отметить, что температура также должна быть идентичной.

Бывают случаи, когда уровень жидкости наоборот выше. В подобной ситуации электролит можно аккуратно откачать с помощью резиновой груши, которая имеет эбонитовый наконечник.

Он может работать в любом положении и не требует технического обслуживания. Он имеет очень низкий уровень саморазряда и срок службы, который может достигать 15 лет, с хорошим качеством и хорошо поддерживаемой батареей. Если жидкий аккумулятор электролита остается неиспользованным в течение одного года, он почти полностью самоиспускается и полностью сульфируется, будучи почти невосстановимым, в то время как аккумулятор геля теряет только 20% его мощности, оставаясь в рабочем состоянии.

После загрузки супернатанты заменяют. Для установок с ветровой или солнечной энергией описанные выше батареи не дают наилучших результатов с точки зрения прочности. Тяговые батареи лучше, наиболее подходящими являются стационарные аккумуляторы, которые имеют самый длинный срок службы, но также являются самыми дорогими.

Замеры плотности электролита следует проводить только при следующих условиях:

  • Уровень внутри батареи должен соответствовать норме.
  • Электролит должен иметь средние температурные показатели, находящиеся в пределах от +15 до +27 градусов .
  • По окончании процедуры доливки воды необходимо дать раствору тщательно перемешаться (могут потребоваться сутки).

Если для доливки применяется серная кислота или обычная, не дистиллированная вода, то значительно сокращаются сроки эксплуатации источника питания. В итоге процессов сульфации возникает окисление пластин и уменьшается емкость самого аккумулятора.

Выбор диктуется экономическими соображениями и доступным пространством. В конце загрузки, электролиз воды происходит, который выпускает кислород и водород, и в присутствии пламени или искр поворотов и воду, что приводит к сильному взрыву и разбрызгиванию кислоты, что может иметь серьезные последствия. Если брызгивать кислотой из тела или одежды, немедленно промойте большим количеством воды.

Если кислота попадает в глаз, немедленно промойте водой или солевым раствором и срочно позвоните своему врачу. Свинец токсичен и накапливается со временем в организме, поэтому после работы с батареями тщательно мойте руки и лицо с мылом и водой. Ни при каких обстоятельствах вода не должна течь в концентрированную серную кислоту, так как существует риск взрыва и кислотного всплеска.

Процесс перемешивания жидкости внутри акб после доливки воды можно ускорить, поставив батарею заряжаться на небольшой промежуток времени.

В холодное время года доливать воду следует исключительно перед началом поездки, чтобы исключить промерзания верхней части электролита.

Почему заливают воду в аккумулятор, а не электролит?

На вопрос: что заливать в аккумулятор автомобиля электролит или воду? следует дать один единственный правильный ответ – только дистиллированную воду.

Источник питания автомобиля постоянно подвержен перегреву в режиме своей эксплуатации. Также на него воздействует плюсовая температура в летний период.

В результате этих воздействий обычная вода просто выкипает и испаряется, а кислота остается внутри и её концентрация сильно возрастает. Долив воды способствует восстановлению нужной плотности и увеличивает кпд работы аккумуляторной батареи.

Отдельное внимание стоит уделить необслуживаемым акб. Такие батареи имеют герметичный корпус, поэтому воде просто некуда испаряться. Она просто оседает на внутренней стороне верхней крышки в виде пара и далее опять преобразуется в воду, стекая обратно. В итоге необслуживаемые акб менее подвержены закипанию электролита, чем обслуживаемые.

Стоит упомянуть о том, что добавлять в батарею вместе с дистиллированной водой допускается специальные присадки, которые способны максимально эффективно растворить отложения на пластинах (сульфацию) и полностью самостоятельно раствориться в течение суток. Каким током заряжать аккумулятор? Для зарядки акб используют постоянный ток , особенно полезно подзаряжать батарею после долива воды для того, чтобы максимально увеличить перемешивание нового раствора. Своевременная доливка и контроль уровня электролита позволят значительно продлить срок эксплуатации любой батареи.



   Во время заряда и работы все аккумуляторные батареи теряют часть воды из электролита. При этом снижается уровень электролита над пластинами и увеличивается концентрация кислоты в электролите (плотность электролита). Если батарея эксплуатируется с низким уровнем электролита, это отрицательно влияет на ресурс батареи.

   Скорость потери воды главным образом зависит от применяемых для производства аккумуляторной батареи материалов  и от состояния электрооборудования.

   Для восстановления уровня электролита доливайте в аккумулятор только дистиллированную  или деионизированную воду. Своевременная доливка воды в батарею с пробками позволяет снизить негативное влияние высокой плотности электролита на ее последующий ресурс.

   Уровень электролита должен быть на 10–15 мм выше верхней кромки сепараторов и не подниматься выше нижнего края заливной горловины.   

Если точно установлено, что причиной низкого уровня является выплескивание, то доливайте электролит  той  же  плотности и при той же температуре,  что и  оставшийся в  батарее.

    Если уровень электролита выше нормы, то откачайте электролит резиновой грушей с  эбонитовым наконечником.

   Чтобы не получить неправильных результатов, не замеряйте плотность электролита:

– если его уровень не соответствует норме;

– если электролит слишком горячий или холодный; оптимальная температура при измерении плотности +15+27° С;

– после доливки дистиллированной воды. Следует аккумулятор поставить на зарядку и подождать, пока электролит перемешается.

– после нескольких включений стартера. Надо подождать, чтобы установилась равномерная плотность электролита в элементе батареи;

    При использовании технической серной кислоты или  не дистиллированной воды, ускоряются саморазряд аккумуляторной батареи, происходит сульфатация, разрушение пластин и уменьшение ёмкости аккумуляторной батареи.

   После долива воды  лучше еще немного подзарядить аккумулятор для перемешивания электролита.

   При сильном морозе (если Вы добавили воду после поездки) даже возможно замерзание верхнего слоя электролита. Зимой воду нужно добавлять перед поездкой, но тщательнее контролировать уровень, чтобы не переборщить.

Назад

   Для того чтобы  стартерные аккумуляторы долго служили, нужно  постоянно  производить их  профилактическое  техническое обслуживание и зарядку. Для стартерных аккумуляторных батарей  это желательно  делать каждые 12000км пробега или раз в 6 месяцев.

   Т.к. выделяемый электролитом водород  является взрывоопасным газом, необходимо соблюдать меры предосторожности  при работе с аккумуляторами.

   — Нельзя приближаться к аккумулятору  с открытым огнем  или зажженной сигаретой.

   — Электролит представляет собой   разбавленную серную кислоту, которая при попадании в глаза  или на открытые участки тела могут вызвать сильные ожоги. Если кислота попала на кожу или в глаза, сразу же промыть их  водой.

   Поэтому по технике безопасности во  время проведения любых работ с аккумуляторными батареями необходимо  надевать  кислотостойкую защитную одежду, защитные очки  и перчатки.

    — Нельзя  класть металлические  и другие  посторонние предметы   на верхнюю часть батареи во избежание короткого замыкания.

    — При отключении батареи рекомендуется отсоединить  сначала минусовой  провод, а подсоединять его следует последним.

    При техническом обслуживании  аккумуляторов нужно очистить  загрязненную поверхность, соединения  и клеммы с помощью специального средства или раствора пищевой соды, воды и ветоши. При этом все пробки в батарее  должны быть  плотно закрыты. Нельзя  допускать попадания этих  растворов внутрь аккумулятора.

    Далее нужно проверить  уровень и  плотность   электролита (для АКБ с жидким электролитом) ареометром в каждой банке аккумулятора.  Плотность полностью заряженной исправной аккумуляторной батареи   должна быть 1,28+-0,01г/см3. Если плотность электролита ниже  этого значения, то батарею нужно поставить на заряд.

  Также в аккумуляторе нужно проверить напряжение без нагрузки  и под нагрузкой.

  Перед подключением  аккумулятоных батарей необходимо проверить кабели и  соединительные разъемы. Поврежденные кабели нужно заменить. Болты, гайки  нужно подтянуть. Проверить состояние поддона батареи, его опору и крепеж прижимной планки.

  В аккумуляторах  с жидким электролитом — наливных аккумуляторах нужно проверять уровень электролитах   и  по мере необходимости   доливать воду.

  Нужно доливать только дистиллированную или деионизированную  воду. При этом уровень должен быть на 1,5-2см  выше пластин  или на уровне метки.

  В свинцово-кислотный аккумулятор  ДОЛИВАТЬ  КИСЛОТУ НЕЛЬЗЯ. Долив воды желательно производить после зарядки  батареи. Если аккумулятор совсем сухой, то в него нужно долить воду на 1см выше пластин, а после зарядки долить до нормы. Затем оставить ее на несколько часов остыть, проверить уровень  и если он низкий, долить еще воду и поставить на 30минут  на заряд для перемешивания электролита. 

После доливки  воды, нужно закрыть  крышки горловин.

  Насколько    часто  нужно доливать воду   зависит от характера использования аккумулятора и исправности работы генератора. По мере  старения аккумуляторов, доливать воду нужно более часто.

  Зарядку стартерной аккумуляторной батареи  стационарным зарядным устройством желательно проводить не реже 1 раза в 6 месяцев. Для машин,   используемых для коротких поездок и в крупных городах, где постоянные пробки, а также в зимний период  аккумулятор нужно заряжать чаще.  Если же аккумулятор разряжен так, что не запускает двигатель, то аккумулятор нужно поставить на долгий заряд очень маленьким током.

  Гелевые или AGM аккумуляторы нельзя вскрывать  и  доливать  в них воду.

Назад

Что лучше доливать в аккумулятор: воду или электролит?

Что лучше доливать в аккумулятор: воду или электролит?
Аккумулятор по ходу своей работы теряет часть электролита. Это приводит к тому, что над пластинами уровень жидкости уменьшается, а концентрация кислоты, наоборот, увеличивается. Это негативно сказывается на общем сроке службы АКБ. Какая мысль приходит в голову водителя в такую минуту? Нужно долить электролит в батарею – и ситуация нормализуется. Однако, мастера аккумуляторного сервиса «РИМБАТ» категорически не рекомендуют так поступать. Это возможно только в крайнем случае. И в этой статье мы объясним вам, почему так делать не стоит.

Когда нужно доливать в АКБ электролит?
Доливать в аккумуляторную батарею электролит можно только в случае заводского брака, когда крышка плохо спаяна с корпусом устройства, из-за чего батарея получается не герметичной. Обычно, такие дефекты проявляются уже через месяц или два использования батареи.
Это гарантийный случай. В сети «РИМБАТ» вам без возражений оформят гарантийный возврат. При этом доливание электролита не потребуется, поскольку вопрос перестанет быть вашей проблемой.
Если батарея повреждается вследствие механического воздействия – это уже другой случай. Доливка электролита будет временной мерой. Поскольку из-за деформации корпуса жидкость всё равно будет вытекать из устройства, а значит – вам потребуется его замена. Чтобы не тратить время, силы и деньги лучше сразу купить новый АКБ в Минске.

Когда в аккумулятор заливается вода?
Во время эксплуатации АКБ уровень электролита снижается за счёт испарения. Это нормально. В таких случаях рекомендуется доливать только дистиллированную воду.
Проведём небольшой технический экскурс. Электролит – это не что иное, как смесь кислоты и обычной дистиллированной воды. Классическая пропорция – 35 на 65 процентов. Соответственно, когда мы говорим про испарение электролита, подразумевается испарение воды, которую и требуется восполнить в устройстве.
Если у вас, к примеру, испарилось 20 процентов воды, а вы зальёте не h3O, а смесь воды и кислоты, общий вес кислоты увеличивается, что будет негативно сказываться на работе батареи.
Плотность электролита – что это такое?
Люди, которые работают с аккумуляторными батареями, часто употребляют понятие «плотность электролита». Под этим словосочетанием подразумевается соотношение концентрации кислоты и воды. Только оно указывается не в процентах, как мы приводили на примерах выше, а в граммах на сантиметр кубический объёма. Для измерения этого значения используется ареометр.
Если измерить значение у полностью заряженного АКБ в условиях комнатной температуры, плотность электролита будет находиться в диапазоне от 1,27 до 1,28 грамм на кубический сантиметр.
Если это значение отличается, лучше не затягивать поездку на сервис по ремонту аккумуляторов «РИМБАТ».

Наши специалисты проведут диагностику вашей батареи и покажут реальную картину, объяснив дальнейшую последовательность действий.

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

Голосование


Что доливать в АКБ: электролит или воду?

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« : 30.07.2013, 20:37 »


наткнулся тут на одном из мазда-сайтов на извечную тему: в аккумуляторы доливать воду или электролит? тут как бы все очевидно: в случае с электролитом, как и в случае с ОЖ (тосол или антифриз) — выкипает (испаряется) в первую очередь и в основной своей массе ВОДА, а более тяжелые элементы — остаются. то есть, когда мы говорим о доливке — как и в систему охлаждения, нужно доливать в АКБ воду, поскольку только таким образом мы сохраним более-менее нужную плотность жидкости без замеров и «подгонок». но тут мнения разделяются: некоторые утверждают, что в выкипевший аккумулятор нужно доливать электролит. по этой логике и в систему охлаждения нужно доливать либо концентрат, либо антифриз — и пофиг, что там говорит об этом мануал. ваши мнения, господа?

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #1 : 30.07.2013, 20:49 »


Всю жизнь лили воду, не пойму зачем менять стереотипы

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #2 : 30.07.2013, 21:00 »


В какой-то книге я когда-то прочитал что доливать надо исключительно воду.

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #3 : 30.07.2013, 21:08 »


да понятно, что воду, ведь это не соли серной кислоты испаряются, а вода… но это не для всех очевидно… добавлена голосовалка
может, у кого-то будут какие-то дополнительные аргументы, типа взорвался аккумулятор после долива электролита или АКБ не держит заряд после долива воды… мало ли

п.с. вопрос долива «чего именно» обсуждается на полном серьезе — это странно, но давайте поддержим

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #4 : 30.07.2013, 22:31 »


Для нас это более  чем странно

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #5 : 18.04.2014, 10:55 »


Так то надо выравнивать плотность жидкости АКБ. Я не помню какой она должна быть. Ареометр — прибор который меряет плотность. Соответственно делается так: меряешь плотность, если не соответствует то доливаешь воду или кислоту, но только чтоб уровень был в норме. И так для каждой банки. Если нужно могу подробнее описать. А так то в гуголе есть вроде.

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #6 : 18.04.2014, 13:07 »

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #7 : 23.11.2014, 21:56 »


Доливать нужно воду, а нагонять плотность зарядкой аккумулятора. В зимнее время на живом нормальном акб плотность должна быть не ниже 1.27. Если 1.25 то аккумулятор условно разряжен. Хотя на самом деле он заряжен на 50 %. Просто для запуска зимой этого уже не достаточно, хотя в летнее время если у машины все впорядке с системой запуска она будет вполне нормально заводиться. Да и ниже 1.25 лучше не допускать разрядки — снизится срок эксплуатации акб.Кстати, на новом акб в летнее время плотность при полной зарядке должна быть 1.3 — это идеал, то есть сто процентов зрядки.
ППО поводу электролита, так это так наши деды уже умершие акб хоть на время оживляли во времена глобального дефицита.Помню отец в девяностые так акб оживлял кот уже на свалке оказывались и при норм уходе еще 1 — 2 года можно было производить запуск двигателя покрайней мере летом. НО и акб тогда др были. Сейчас вряд ли покатит. Скорее всего посыпятся или замкнут. Так что если акб умер лучше купить новый. При норм уходе норм акб ходит до семи лет. Если нет норм ухода то года три и на свалку.
ВАЖНО не допускать на кислотных акб полной разрядки(ну там типа лампочку забыли в багажнике выключить на неделю) — это приведет либо к полной потере акб , либо к серезному сроку сокращению службы акб. Но если уже случилось то не спешите выбр акб. Ставте на малый ток зарядки( 1-2А) и день на третий он может воскреснуть и еще порадует вас хорошей работой год другой. Все. А тоя не остановлюсь

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #8 : 24.11.2014, 07:32 »


Единственный момент когда нужен электролит — когда надо полностью заменить его в аккумуляторе, или часть вытекла (пробили батарею, перевернули вверх-ногами).. иначе только дист.вода

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #9 : 24.11.2014, 10:16 »


Из личного опыта пользования ареометром и зарядкой АКБ (правда давно это было могу что-то путать). Примерно два раза в месяц заряжал Акб мерял плотность ареометром, так если мне не изменяет память то постоянно было что к одному выводу была плотность ниже к другому выше .Чаще всего исправлялось заменой электролита между банками. Иногда добавлял воды, очень редко электролита. Рекорд аккумулятор фирмы Uno прожил 8.5 лет.

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #10 : 24.11.2014, 11:13 »


недавно долил дист.воды и акум умер.

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #11 : 24.11.2014, 11:46 »


значить йому вже край приходив. а ставив на зарядку малим струмом на пару днів?

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #12 : 24.11.2014, 12:01 »


ні не ставив.купив новий та край,але спробую.дякую.

Что доливать в АКБ: электролит или воду?

« #13 : 24.11.2014, 12:48 »


повинен ожити

5 основных факторов, влияющих на КПД промышленных аккумуляторов

Что такое КПД аккумуляторов?

Выбирая аккумулятор для погрузочно-разгрузочного оборудования, занятые менеджеры автопарка задаются одним вопросом: насколько энергоэффективен аккумулятор? Другими словами, сколько мы можем получить за свои деньги?

Эффективность батареи, проще говоря, — это количество энергии, которое вы можете получить от батареи, по отношению к количеству энергии, которое в нее вложено.

Количество энергии, которое вы получаете, всегда будет меньше того, что вы вложили, однако есть определенные факторы, которые влияют на эту разницу.

Кулоновский КПД и КПД по напряжению

Энергоэффективность батареи можно измерить двумя способами: кулоновской эффективностью (CE) и эффективностью напряжения.

CE измеряет перенос электронов во время заряда и разряда, а также сколько электронов теряется в течение полного цикла. Для этих измерений часто используется счетчик кулонов. Чем выше CE, тем меньше потери электронов и тем дольше срок службы батареи.

Эффективность напряжения — это разница напряжений при зарядке и разрядке аккумулятора. Эта разница вызвана так называемым перенапряжением.

Каждую аккумуляторную батарею необходимо заряжать при более высоком напряжении, чем напряжение разряда — это различие является ключевым для определения эффективности батареи.

Пять ключевых факторов влияют на эффективность промышленных аккумуляторов и два метода измерения, описанные выше.

  • Ток заряда
  • Состояние заряда
  • Внутреннее сопротивление
  • Температура батареи
  • Возраст батареи

1: Ток заряда

Для литий-ионных аккумуляторов «передовой практикой» зарядки является поддержание контролируемого тока на умеренном уровне, чтобы максимизировать эффективность и срок службы аккумулятора.

Вот почему: во время процесса зарядки происходят изменения во внутреннем химическом составе батареи, и зарядка большим током усугубляет эти эффекты.

Атомы лития и электролиты накапливаются на поверхности графитового анода, образуя слой, называемый границей твердого электролита (SEI), который защищает анод, но также становится толще со временем и может препятствовать доступу ионов к аноду, если он слишком толстый.

На катоде образуется аналогичное скопление ионов лития, которое может вызвать окисление электролита и привести к тепловому разгоне.

Слишком низкий зарядный ток увеличивает срок службы батареи, но снижает ее емкость. Это также неэффективно по времени.

Литий-ионные батареи

часто рассчитаны на зарядку всего за час, поскольку потеря эффективности иногда менее важна, чем потеря времени.

2: Состояние зарядки

Уровень заряда аккумулятора для электромобиля, такого как вилочный погрузчик, эквивалентен указателю уровня топлива — это уровень заряда относительно его емкости в любой момент времени.

В течение всего цикла разряда выходное напряжение постепенно падает, так же как и SoC. Литий-ионные батареи имеют гораздо меньшую скорость падения напряжения, чем свинцово-кислотные.


Потеря емкости, которую испытывают батареи при циклической работе при высоких температурах, напрямую связана с их SoC — чем выше SoC, тем хуже потеря емкости.

Важно знать о SoC аккумулятора, чтобы максимально повысить его эффективность.Из-за плоской кривой разряда счетчик кулонов часто является единственным способом точно измерить и отследить SoC для литий-ионных. Большинство систем просто измеряют выходное напряжение для оценки SoC, но этот метод может быть неточным и зависит от температуры, поверхностного заряда и возраста.

3: внутреннее сопротивление

На внутреннее сопротивление батареи влияет множество факторов, в том числе размер, возраст, сила тока и химический состав. Чем ниже внутреннее сопротивление, тем легче аккумуляторной батарее.Литий-ионные батареи имеют одно из самых низких внутренних сопротивлений.

В литий-ионных батареях SEI на аноде способствует высокому внутреннему сопротивлению, блокируя взаимодействие с графитом.

Слой SEI важен для функциональности батареи, поскольку он стабилизирует систему и увеличивает срок службы, но его воздействие со временем может увеличивать внутреннее сопротивление.

Производители литий-ионных аккумуляторов используют добавки к электролиту аккумуляторов, чтобы частично снизить этот эффект и предотвратить слишком ограничивающую пленку SEI.

Большинство производителей держат свою формулу присадок в секрете, но обычно используется виниленкарбонат, который очень эффективен для поддержания низкого внутреннего сопротивления в зависимости от использования и старения.

4: Температура батареи

Литий-ионные аккумуляторы следует заряжать при температуре от 32 ° F до 113 ° F и разряжать от -4 ° F до 131 ° F.Их характеристики заряда и разряда остаются хорошими при более высоких температурах по сравнению с другими батареями, но чем больше они подвергаются воздействию высоких температур, тем короче их срок службы.

Когда температура ниже 41 ° F, ток заряда следует уменьшить.

Высокие температуры вызывают окисление катодного электролита, что может привести к внезапной потере емкости.

Зарядка литий-ионной батареи при температуре ниже точки замерзания вызовет постоянное накопление SEI на аноде, что повредит батарею и снизит емкость.

5: Срок службы батареи

Кажется очевидным, что чем больше стареет батарея, тем она менее эффективна, но возраст батареи не исчисляется годами.

Как правило, срок службы литий-ионных аккумуляторов составляет 2 000–3 000 циклов, что значительно превышает срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов, составляющий 1 000–1500 циклов.

Как выглядит старение батареи? Батарея испытает необратимую потерю емкости. Жидкие электролиты будут медленно высыхать или превращаться в твердые, и на электродах образуется слой ионов лития.

Чрезмерная зарядка, глубокая езда на велосипеде и экстремальные температуры ускоряют процесс старения литий-ионного аккумулятора. Чтобы максимально продлить срок службы литий-ионного аккумулятора, лучше всего заряжать его при умеренных (комнатных) температурах.

Какой аккумулятор для вилочных погрузчиков самый эффективный?

Литий-ионные батареи

имеют один из наивысших классов CE среди всех типов аккумуляторных батарей — 99% или выше. Это самые эффективные аккумуляторы.Свинцово-кислотные батареи ниже примерно на 90%, а батареи на никелевой основе — ближе к 80%. Эта эффективность падает при высоких тарифах. Литий-ионный остается около 90% при уровне заряда 1С, в то время как эффективность свинцово-кислотного аккумулятора падает ниже 50%.

Литий-ионные батареи:

      • Имеют более длительный срок службы как по количеству циклов, так и по сохраняемой емкости с течением времени, чем свинцово-кислотные батареи
      • Может частично заряжаться снова и снова, в то время как свинцово-кислотный требует еженедельной перезарядки / выравнивания для балансировки ячеек и удаления сульфатации.
      • Поддерживать высокое выходное напряжение при более низком уровне заряда, пока напряжение свинцово-кислотных аккумуляторов падает, так как их SoC падает
      • Может работать при более высоких температурах, чем свинцово-кислотный, и при более низких температурах со встроенными нагревателями

Если вы пытаетесь максимально использовать возможности погрузочно-разгрузочного оборудования, литий-ионные батареи будут наиболее эффективным решением для работы в несколько смен.Поскольку литий-ионные аккумуляторы могут работать до 3 смен, а свинцово-кислотные — от 1 до 2 смен, решение о переходе на литий-ионную технологию является более простым.

Ford и BMW лидируют на 130 миллионов долларов по запуску электромобилей

22-слойный твердотельный литий-металлический элемент Solid Power емкостью 20 Ач по сравнению с 10-слойным аккумулятором 2 Ач первого поколения.

Solid Power

DETROIT — Ford Motor увеличивает свои инвестиции в запуск электромобилей Solid Power в надежде начать интеграцию аккумуляторов следующего поколения в свои электромобили к концу этого десятилетия.

Ford, который первоначально инвестировал в компанию в 2019 году, возглавил раунд финансирования в размере 130 миллионов долларов в Solid Power с BMW и фирмой венчурного капитала Volta Energy Technologies, сообщили компании в понедельник.

Solid Power производит так называемые твердотельные батареи, в которых не используется жидкий электролит, содержащийся в обычных литий-ионных батареях, которые в настоящее время используются для питания большинства электромобилей. Батареи могут быть легче, с большей плотностью энергии, что обеспечивает больший диапазон при меньших затратах.Но в настоящее время они более дорогие, чем литий-ионные батареи, и находятся на ранней стадии разработки.

В соответствии с новым соглашением, Ford и BMW получат автомобильные аккумуляторные батареи от Solid Power для тестирования и интеграции в свои будущие автомобили, начиная со следующего года. Инвестиционный раунд серии B позволит компании расширить собственные производственные мощности и позиции, заявил генеральный директор Solid Power Дуг Кэмпбелл.

Хау Тай-Тан, директор по производственной платформе и операциям Ford, сказал, что автопроизводитель считает, что в течение следующего десятилетия отрасль начнет переход от литий-ионных аккумуляторов к твердотельным.Он отказался раскрыть общие инвестиции Ford в твердотельные батареи, но сказал, что в настоящее время они «значительно меньше», чем литий-ионные.

«Мы думаем, что вполне реально, что к концу этого десятилетия есть хорошие шансы, что это то, с чем мы сможем приступить к производству», — сказал он CNBC во время интервью.

BMW заявила, что к концу десятилетия планирует использовать твердотельные батареи в серийных электромобилях. По словам представителя компании, демонстрационный автомобиль с этой технологией ожидается до 2025 года.

Объявление об инвестициях поступило менее чем через неделю после того, как Ford заявил, что инвестирует 185 миллионов долларов в новую лабораторию по производству аккумуляторов в качестве шага к производству собственных аккумуляторных элементов для электромобилей. Это в дополнение к планам вложить 22 миллиарда долларов в электрификацию автомобилей с 2016 по 2025 год.

Новый завод Ford не будет полностью производством аккумуляторных элементов, как у Tesla. General Motors недавно объявила об инвестициях в размере 4,6 млрд долларов в два завода по производству аккумуляторных элементов в США с LG Energy Solution.

Вечное обещание твердотельных батарей

  • Автопроизводители хотели бы иметь жизнеспособные твердотельные батареи, и хотя, как сообщается, некоторые из них продвинулись дальше, чем другие, аккумуляторные батареи для автомобилей еще далеки от готовности.
  • Volkswagen, Toyota, General Motors, Hyundai и Ford вложили значительные средства в компании, производящие твердотельные аккумуляторы.
  • Твердотельные батареи могут найти свое применение в автомобилях во второй половине 2020-х годов, но поначалу они могут быть демонстрацией технологии — и по значительно более высокой цене, чем литий-ионные.


    Компания QuantumScape, производящая твердотельные батареи, дебютировала 27 ноября, и быстро взлетела до небес — на 256% меньше чем за месяц. В СМИ хлынули сообщения о том, что стартап конкурирует с Tesla и запустил одну из самых ценных акций в автомобильной промышленности. Билл Гейтс стал инвестором. Но затем акции упали на 60% от максимума, «траектория которого напоминала свободное падение», — сказал InvestorPlace.com. Группа инвесторов подала на компанию коллективный иск.

    Что случилось? Во-первых, давайте определимся с нашими терминами. Твердотельные батареи очень многообещающие. Они устраняют жидкий электролит, который делает обычные литий-ионные батареи тяжелыми, а также опасными при высоких температурах. Эти батареи могут быть легче, с большей плотностью энергии, большим радиусом действия, меньшей стоимостью и более быстрым временем перезарядки. Но изобилие запасов скрывает тот факт, что вывести на рынок твердотельные батареи сложно и потребуется некоторое время. Компании в основном работают над ними на уровне элементов — аккумуляторные батареи для автомобилей еще далеки от готовности.

    Однослойная ячейка QuantumScape. Компания надеется коммерциализировать свои ячейки к 2024 году.

    QuantumScape

    QuantumScape, дочернее предприятие Стэнфордского университета, базирующееся в Калифорнии в 2010 году, у которого есть совместное предприятие с Volkswagen Group (инвестировавшим более 300 миллионов долларов), заявила в январе, что действительно делает большие шаги в направлении коммерциализации клеток. Компания заявила, что создала огнестойкие испытательные батареи, которые продолжают работать после 1100 циклов, сохраняя не менее 80% своей емкости.«Это соответствует более 300 000 миль для аккумуляторной батареи на 300 миль и более 500 000 миль для аккумуляторной батареи на 500 миль», — говорится в сообщении компании. Компания надеется коммерциализировать свои ячейки к 2024 году.

    Две вещи отправили акции компании вниз по траектории. Одним из них был отчет, опубликованный 4 января на Seeking Alpha, сервисе краудсорсинга контента для финансовых рынков, в котором говорилось, что батареи QuantumScape «маленькие и непроверенные» (меньше, чем батарея iWatch) «и никогда не тестировались вне лаборатории.В отчете говорится: «Скорее всего, они никогда не добьются заявленных результатов».

    Согласно Seeking Alpha, «построить твердотельную батарею, которая будет работать с темпами и температурами, необходимыми для реальных приложений, сложно — очень, очень сложно. Настолько сложно, что никто этого не делал ».

    Всего несколько дней спустя нью-йоркская юридическая фирма Gainey McKenna & Egleston объявила коллективный иск против QuantumScape от имени инвесторов, отметив 40% -ное падение стоимости акций после публикации статьи о Seeking Alpha.Инвесторы должны до 8 марта подать заявку на участие в коллективном иске. Звонки указанным адвокатам, Томасу Маккенне и Грегори Эглстону, не отвечали.

    QuantumScape ясно дала понять, что батареи все еще находятся в стадии разработки, по результатам тестирования небольших прототипов, а не полных блоков. «Впереди у нас много работы», — сказал технический директор Тим Холм 15 января.

    Volkswagen инвестировал в QuantumScape более 300 миллионов долларов.

    Volkswagen

    В интервью основатель и генеральный директор QuantumScape Джагдип Сингх сказал, что компания не искажала свою технологию. «История« В поисках альфы »не имела никакого значения, — сказал он. «Это читалось так, как будто это было написано кем-то, кто ничего не знал о батареях». Сингх увлечен тем, что его подход с использованием керамического твердотельного сепаратора увенчается успехом там, где другие потерпели неудачу.

    Очевидно, автомобильные компании хотели бы иметь жизнеспособные твердотельные батареи, и, как сообщается, некоторые из них продвинулись дальше, чем другие.В декабре Nikkei.com сообщал: «Toyota планирует стать первой компанией, которая продаст электромобиль, оснащенный твердотельной батареей, в начале 2020-х годов. Крупнейший в мире автопроизводитель представит прототип в следующем году ».

    Toyota подтвердила свои планы по выпуску полупроводников, но немного осторожнее относилась к расписанию. «Батареи следующего поколения, такие как твердотельные и металл-воздушные батареи, более безопасны и демонстрируют более высокую производительность, чем литий-ионные батареи», — сказал Эд Хеллвиг, менеджер по безопасности и качеству Toyota Motor North America.«В настоящее время мы работаем над исследованиями и разработками, в том числе над технологией производства твердотельных аккумуляторов, и мы добились вождения электромобилей на сверхмалых аккумуляторах. Мы ускоряем разработку с целью коммерциализации к первой половине 2020-х годов ».

    Создать твердотельную батарею для реальных приложений сложно. Настолько сильно, что никто этого не сделал.

    General Motors также работала над твердотельными батареями, но не конкретизирует свои исследования, а указывает на достижения в области обычных батарей Ultium.К середине десятилетия GM рассчитывает получить элементы, которые будут стоить на 60% меньше, чем современные батареи, с удвоенной плотностью энергии. «Мы мало что говорили о технологиях аккумуляторных батарей будущего», — сказал представитель компании Фил Линерт.

    Ford и Hyundai вложили средства в Solid Power, твердотельную компанию со штаб-квартирой в Колорадо. Генеральный директор Solid Power Дуг Кэмпбелл сказал Autoweek , что его компания видит очень хорошие результаты от безжидкостных 22-слойных ячеек на основе сульфидов. «Мы надеемся увидеть коммерчески жизнеспособное производство, то есть аккумуляторы в автомобилях, которые не будут стоить руки и ноги примерно в 2026 году», — сказал он, добавив, что основные разработки Solid Power появятся в ближайшее время, возможно, в конце первого квартала. .«Оставайтесь с нами», — сказал он.

    Solid Power заявила, что ее элементы имеют более высокую плотность энергии, чем любые доступные в настоящее время литий-ионные батареи, и к 2022 году могут превысить 400 ватт-часов на килограмм. Компания заявила, что ее «секретный соус» — это порошок сульфидного электролита, который она производит в своем Луисвилле. Колорадо, объект. Пресс-секретарь Уилл МакКенна сказал: «Solid Power передаст производство элементов внешней организации, одновременно производя твердый электролит в больших масштабах».

    Кэмпбелл говорит, что шумиха, основанная на первых результатах твердотельных исследований, была проблемой.«Сообщество производителей аккумуляторов заработало плохую репутацию из-за чрезмерных перспектив и недостаточных поставок», — сказал он. Усвоение этого урока может снизить ожидания биржевых спекулянтов о мгновенных чудесах от компаний, производящих аккумуляторные батареи. Томас Эдисон пришел к выводу, что в 1883 году он сказал: «Аккумуляторная батарея, на мой взгляд, является уловкой, сенсацией, механизмом для обмана публики акционерными компаниями».

    Аналитики сходятся во мнении о вероятных преимуществах и препятствиях, которые необходимо преодолеть. «Твердотельные элементы имеют огромные перспективы и могут решить ряд проблем, таких как стабильность при быстрой зарядке», — сказал Сэм Абуэлсамид, главный аналитик по электронной мобильности в Guidehouse Insights.«Однако пока никому не удалось перейти от образцов, изготовленных вручную, к увеличению как размера ячеек, так и объемов производства до такой степени, что приводить в действие транспортное средство было бы практически целесообразно. Большинство людей, с которыми я разговаривал, которые действительно разбираются в батареях, не ожидают увидеть твердотельные элементы в каком-либо объеме до конца десятилетия ».

    Solid Power добивается прогресса. На фотографии показан его 22-слойный полностью твердотельный литий-металлический аккумулятор на 20 ампер-час по сравнению с 10-слойным аккумулятором первого поколения на два ампер-часа.

    Твердая мощность

    Абуельсамид сказал, что Toyota не ожидает, что на самом деле запустит свои твердотельные батареи до 2025 года, и GM и ее партнер LG «также пойдут по этому пути, но не ожидайте, что твердотельные батареи будут полезны до конца 2020-х годов. в ближайшее время.» Что касается QuantumScape, он сказал, что его конструкция «выглядит интересной, но я не уверен, что она действительно так жизнеспособна с идеей наращивания анода во время зарядки».

    Одно из препятствий для работоспособных твердотельных батарей заключается в том, что при использовании литий-металлических анодов образуются небольшие кристаллические ответвления, называемые дендритами, что приводит к сокращению срока службы элементов и проблемам безопасности.Компания Samsung утверждает, что решила эту проблему с помощью композитных анодов из серебра и углерода. В прошлом году компания заявила, что ее элементы могут использоваться для батарей уменьшенного размера с радиусом действия 500 миль и 1000 циклов — с потенциальным сроком службы 500 000 миль. Однако у Samsung нет графика коммерциализации. «Результатом этого исследования может стать начальная технология для создания более безопасных и высокопроизводительных батарей будущего», — заявили в компании.

    «Сообщество производителей аккумуляторов заработало плохую репутацию из-за чрезмерных перспектив и недостаточных поставок.”

    Сингх отвергает подход Samsung и говорит, что QuantumScape — единственная компания, которая действительно решила проблему дендритов. Соучредитель Tesla Дж. Б. Штраубель, ее главный эксперт по батареям на протяжении многих лет, входит в совет директоров QuantumScape и во время телефонной конференции Zoom в декабре прошлого года сказал: «Невероятно интересно видеть эти результаты и то, чего достигла команда». Также воодушевил тот же призыв лауреат Нобелевской премии Стэнли Уиттингем, пионер литий-ионных батарей. «Похоже, что в QuantumScape реальный прогресс», — сказал он.

    Несмотря на планы автопроизводителей и прорывы поставщиков, также были неудачи и неясности. В 2015 году британский гигант пылесосов Dyson заплатил 90 миллионов долларов за компанию Sakti3 в Анн-Арборе, штат Мичиган, компанию по производству твердотельных аккумуляторов, которую возглавляет бывший профессор инженерии Мичиганского университета Энн Мари Састри.

    Dyson собирался потратить миллиарды и построить собственные электромобили. Но в 2017 году Dyson отказался от по крайней мере некоторых своих дорогостоящих патентов Sakti3. А в прошлогоднем заявлении для сотрудников основатель и главный инженер Джеймс Дайсон сказал: «Хотя мы очень старались на протяжении всего процесса разработки, мы просто больше не видим способа сделать [проект автомобиля с аккумулятором] коммерчески жизнеспособным…. Огромная грусть и разочарование. Наша жизнь полна риска и неудач. Мы пробуем разные вещи, а они терпят неудачу ».

    Мертворожденный проект электрического внедорожника Дайсона.

    Дайсон

    Састри, отказавшийся выступать под протокол, покинул Dyson (также в 2017 году), а затем объявил Amesite, «компанию по разработке программного обеспечения на основе искусственного интеллекта, которая предлагает привлекательные и экономичные онлайн-курсы и программы для школ K-12, университетов и других школ». предприятия на своей облачной платформе.

    В заявлении для Autoweek компания Dyson сообщила, что работа над твердотельными батареями продолжается. «Мы абсолютно все еще инвестируем в твердотельные накопители и продолжаем работать над этой технологией в Анн-Арборе», — заявили в компании. «Инженеры Dyson работают над элементами, материалами и электродами, которые обеспечивают более высокую плотность энергии, а также являются более безопасными и экологически чистыми. Исследования Дайсона охватывают США, Японию, Сингапур и Великобританию. Основное внимание уделяется коммерциализации запатентованной технологии твердотельных батарей Dyson.Он обещает более безопасное, чистое, долговечное и более эффективное хранение энергии, чем существующие сегодня батареи ».

    Подпишитесь на нашу новую еженедельную рассылку по электромобилям, State of Charge . ПОДПИШИТЕ ЗДЕСЬ

    Французский миллиардер Винсент Боллоре был движущей силой Autolib ’, бизнеса по аренде электромобилей, в 2011 году, который использовал около 2500 небольших автомобилей с собственными твердотельными литий-металл-полимерными батареями (LMP) своей компании. Он начался в Париже и распространился по другим французским городам, в конечном итоге открыв филиал BlueIndy в Индианаполисе с теми же автомобилями.Но французский сервис закрылся в 2018 году, а BlueIndy — в 2019.

    Компания заявляет, что ее батареи, как видно на сочлененных автобусах Daimler eCitaro G Bluebus и автомобилях Autolib, проехали более 186 миллионов миль. Группа Bolloré сохраняет приверженность своим технологиям и через свою дочернюю компанию Blue Solutions построила заводы во Франции и Канаде для производства аккумуляторов LMP. Адриан Тилим, глава отдела развития бизнеса Blue Solutions в Северной Америке, сказал, что предприятия по аренде автомобилей выполнили свою задачу и доказали эффективность аккумуляторов LMP.

    Сочлененные автобусы Daimler eCitaro были оснащены твердотельными батареями Bolloré Group.

    Daimler Truck AG

    (Даймлер Трак АГ

    )

    Тилим отметил, что у Bolloré есть единственные в мире коммерчески жизнеспособные твердотельные аккумуляторные батареи, и это дает ей лидерство в разработке следующего поколения элементов, которые должны работать при температуре окружающей среды. «Мы еще не достигли этого, но нам нужен постепенный прогресс», — сказал он.

    Рам Чандрасекаран, главный аналитик по транспорту и мобильности в Wood Mackenzie, делает решающий момент. Автопроизводители, возможно, смогут устанавливать твердотельные батареи в автомобили к концу 2020-х годов, но первоначально это может быть демонстрацией технологии, а это еще не совсем жизнеспособное рыночное предложение. «Они по-прежнему будут намного дороже обычных литий-ионных аккумуляторов», — сказал он. «Потребуется немного больше времени, чтобы они стали доступными и стали использоваться в автомобилях массового потребления.”

    Твердотельное пространство, бездействующее в течение многих лет, сейчас нагревается. Другие игроки включают Ionic Materials и Sion Power. Будет ли одна из этих компаний производить батареи будущего? Кажется вероятным.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Как создать лучшую батарею с помощью нанотехнологий | Наука

    ПАЛО-АЛЬТО, КАЛИФОРНИЯ— Морозным, серым апрельским утром И Цуй катит на своей ярко-красной Tesla в пробках Кремниевой долины и обратно.Цуй, ученый-материаловед из Стэнфордского университета, собирается посетить Amprius, компанию по производству аккумуляторов, которую он основал 6 лет назад. Неслучайно он водит машину с батарейным питанием и арендовал ее, а не купил. По его словам, через несколько лет он планирует перейти на новую модель с существенным улучшением: «Надеюсь, наши батареи будут в ней».

    Cui и Amprius пытаются вывести литий-ионные батареи — лучшую на сегодняшний день коммерческую технологию — на новый уровень. У них полно компании.Крупные корпорации, такие как Panasonic, Samsung, LG Chem, Apple и Tesla, стремятся сделать батареи меньше, легче и мощнее. Но среди этих влиятельных игроков Цуй остается новаторской силой.

    В отличие от других, которые сосредотачиваются на настройке химического состава электродов аккумулятора или его проводящего заряд электролита, Цуй сочетает химию аккумуляторов с нанотехнологиями. Он создает аккумуляторные электроды сложной конструкции, которые могут впитывать и высвобождать ионы, несущие заряд, в больших количествах и быстрее, чем это могут делать стандартные электроды, без вызывающих неприятные побочные реакции.«Он берет инновации в области нанотехнологий и использует их для управления химией», — говорит Вэй Луо, материаловед и эксперт по батареям из Университета Мэриленда в Колледж-Парке.

    Я хотел изменить мир, а также разбогатеть, но в основном изменить мир.

    И Цуй, Стэнфордский университет,

    В серии лабораторных демонстраций Цуй показал, как его архитектурный подход к электродам может приручить множество химических элементов батарей, которые долгое время мучили исследователей, но оставались проблематичными.Среди них: литий-ионные батареи с кремниевыми электродами вместо стандартного графита, батареи с электродом из чистого металлического лития и батареи, основанные на литий-серной химии, которые потенциально более мощные, чем любые литий-ионные батареи. Наноразмерные архитектуры, которые он изучает, включают кремниевые нанопроволоки, которые расширяются и сжимаются, поглощая и выделяя ионы лития, и крошечные яйцеобразные структуры с углеродными оболочками, защищающими богатые литием кремниевые желтки.

    Amprius уже поставляет аккумуляторы для телефонов с силиконовыми электродами, которые хранят на 10% больше энергии, чем лучшие традиционные литий-ионные аккумуляторы на рынке.Еще один прототип превосходит стандартные батареи на 40%, и в разработке находятся еще лучшие. Пока что компания не производит аккумуляторы для электромобилей (EV), но если технологии, которые изучает Cui, оправдают свои обещания, компания однажды сможет поставить автомобильные аккумуляторы, способные хранить до 10 раз больше энергии, чем сегодняшние лучшие производители. . Это могло бы дать электромобилям со скромной ценой такой же диапазон, как у моделей с бензиновым двигателем — революционное достижение, которое может помочь странам снабжать свои автопарки электричеством, вырабатываемым солнечной и ветровой энергией, что значительно сокращает выбросы углерода.

    Цуй говорит, что когда он начал свое исследование, «я хотел изменить мир, а также разбогатеть, но в основном изменить мир». Его поиски не ограничиваются батареями. Его лаборатория изучает нанотехнологические инновации, которые порождают новые компании, стремящиеся предоставлять более дешевые и эффективные системы очистки воздуха и воды. Но пока что Цуй оставил свой самый четкий след в отношении батарей. Луо называет свой подход «нетрадиционным и удивительным». Цзюнь Лю, ученый-материаловед из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории в Ричленде, штат Вашингтон, выразился более прямо: нанотехнологический вклад Цуй в аккумуляторные технологии «огромен.”

    Сделать скачок в аккумуляторных технологиях на удивление сложно. Несмотря на то, что основная инновация Кремниевой долины, компьютерный чип, на протяжении десятилетий демонстрировала экспоненциальный прирост производительности, аккумуляторы отставали. Лучшие на сегодняшний день литий-ионные элементы выдерживают около 700 ватт-часов на литр. Это примерно в пять раз больше плотности энергии никель-кадмиевых батарей середины 1980-х годов — неплохо, но не захватывающе. За последнее десятилетие удвоилась плотность энергии лучших коммерческих аккумуляторов.

    Пользователи батарей хотят большего.Согласно двум недавним отчетам исследовательских фирм Transparency Market Research и Taiyou Research, рынок только литий-ионных батарей к 2020 году превысит 30 миллиардов долларов в год. Рост производства электромобилей автомобильными компаниями, включая Tesla, General Motors и Nissan, частично объясняет этот рост.

    Но современные электромобили оставляют желать лучшего. Для Tesla Model S, в зависимости от конкретной модели, одни только батареи мощностью от 70 до 90 киловатт-часов весят 600 килограммов и составляют около 30 000 долларов от цены автомобиля, которая может превышать 100 000 долларов.Тем не менее, они могут проехать на автомобиле всего около 400 километров без подзарядки, что значительно меньше, чем у многих обычных автомобилей. Nissan Leaf намного дешевле, с ориентировочной ценой около 29 000 долларов. Но с меньшим аккумулятором его диапазон составляет всего около одной трети от Tesla.

    Улучшение аккумуляторов может иметь большое значение. Удвоение плотности энергии аккумулятора позволило бы автомобильным компаниям сохранить запас хода на прежнем уровне, уменьшив вдвое размер и стоимость аккумулятора — или сохранить размер аккумулятора постоянным и удвоить запас хода автомобиля.«Приближается эпоха электромобилей, — говорит Цуй. Но для того, чтобы электромобили взяли верх, «мы должны работать лучше».

    Он осознал необходимость в начале своей карьеры. После получения степени бакалавра в своем родном Китае в 1998 году Цуй перешел сначала в Гарвардский университет, а затем в Калифорнийский университет (UC) в Беркли, чтобы получить степень доктора философии. и постдок в лабораториях, которые были первопроходцами в синтезе наноразмерных материалов. Это были первые дни нанотехнологий, когда исследователи изо всех сил пытались понять, как создавать именно те материалы, которые им нужны, а мир приложений только начинал формироваться.

    Находясь в Калифорнийском университете в Беркли, Цуй проводил время с коллегами по соседству в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBNL). В то время директором LBNL был Стивен Чу, который подтолкнул лабораторию к созданию технологий возобновляемой энергии, которые могли бы бороться с изменением климата, в том числе более совершенных аккумуляторов для хранения чистой энергии. (Позже Чу занимал пост министра энергетики президента Барака Обамы с 2009 по 2013 год.)

    «Вначале я не думал об энергии. Я никогда не работал с батареями », — говорит Цуй.Но Чу и другие внушили ему, что нанотехнологии могут дать батареям преимущество. Как теперь говорит Чу, он предлагает «новую ручку, которую можно повернуть, и очень важную», позволяющую исследователям контролировать не только химический состав материалов в мельчайших масштабах, но и расположение атомов внутри них — и, таким образом, то, как химические реакции с их участием продолжаются.

    После переезда в Стэнфорд Цуй быстро заинтересовался связью между нанотехнологиями и электрохимией, которая заставляет батареи работать, и объясняет их ограничения.Возьмите литий-ионные аккумуляторные батареи. В принципе, эти батареи просты: они состоят из двух электродов, разделенных мембранным «разделителем», и жидкого электролита, который позволяет ионам скользить вперед и назад между электродами. Когда батарея заряжается, ионы лития выделяются из положительного электрода или катода, который состоит из литиевого сплава, обычно оксида лития-кобальта или фосфата лития-железа. Они притягиваются к отрицательно заряженному электроду, называемому анодом, который обычно изготавливается из графита.Там они прижимаются к графитовым слоям атомов углерода. Напряжение от внешнего источника питания управляет всей миграцией ионной массы, сохраняя энергию.

    Когда устройство, скажем, электроинструмент или автомобиль, включено и потребляет энергию, батарея разряжается: атомы лития в графите отдают электроны, которые проходят через внешнюю цепь к катоду. Тем временем ионы лития выскальзывают из графита и проникают через электролит и сепаратор к катоду, где встречаются с электронами, которые прошли через цепь (см. Диаграмму ниже).

    Графика / Интерактивность: В. Алтунян / Наука

    Нано спешит на помощь

    Cui и его коллеги применили несколько решений, вдохновленных нанотехнологиями, для предотвращения разрушения кремниевых анодов и предотвращения побочных реакций, разрушающих аккумулятор.

    Графит — это современный анодный материал, потому что он обладает высокой проводимостью и, таким образом, легко передает собранные электроны на металлические провода в цепи.Но графит так себе только собирает ионы лития во время зарядки. В графите требуется шесть атомов углерода, чтобы удержать один ион лития. Этот слабый захват ограничивает количество лития, которое может удерживать электрод, и, следовательно, сколько энергии может хранить батарея.

    Кремний может добиться большего. Каждый атом кремния может связываться с четырьмя ионами лития. В принципе, это означает, что анод на основе кремния может хранить в 10 раз больше энергии, чем анод, сделанный из графита. Электрохимики на протяжении десятилетий тщетно пытались задействовать эту огромную мощность.

    Сделать аноды из кусков кремния достаточно просто; проблема в том, что аноды недолговечны. Когда аккумулятор заряжается и ионы лития устремляются к атомам кремния, материал анода разбухает на 300%. Затем, когда ионы лития выбегают во время цикла разряда батареи, анод снова быстро сжимается. После всего лишь нескольких циклов таких пыток кремниевые электроды ломаются и в конечном итоге распадаются на крошечные изолированные зерна. Анод — и батарея — крошится и умирает.

    Цуй думал, что сможет решить проблему. Его опыт работы в Гарварде и Калифорнийском университете в Беркли научил его, что наноматериалы часто ведут себя иначе, чем материалы в больших объемах. Во-первых, у них гораздо более высокий процент атомов на поверхности по сравнению с их количеством внутри. А поскольку поверхностные атомы имеют меньшее количество соседей, удерживающих их на месте, они могут легче перемещаться в ответ на напряжения и деформации. Другие типы атомного движения объясняют, почему тонкие листы алюминиевой фольги или бумаги могут сгибаться, не ломаясь, легче, чем куски алюминиевого металла или дерева.

    В 2008 году Куи подумал, что изготовление кремниевого анода из кремниевых наноразмерных проволок может снизить напряжение и деформацию, которые измельчают массивные кремниевые аноды. Стратегия сработала. В статье, опубликованной в Nature Nanotechnology, Куй и его коллеги показали, что когда ионы лития перемещаются в кремниевые нанопроволоки и выходят из них, нанопроволоки мало повреждаются. Даже после 10 повторных циклов зарядки и разрядки анод сохранил 75% своей теоретической емкости хранения энергии.

    К сожалению, кремниевые нанопроволоки гораздо сложнее и дороже создавать, чем массивный кремний.Цуй и его коллеги начали разрабатывать более дешевые кремниевые аноды. Во-первых, они нашли способ изготовить аноды литий-ионных аккумуляторов из сферических наночастиц кремния. Хотя они потенциально дешевле, они столкнулись со второй проблемой: сжатие и набухание наночастиц по мере того, как атомы лития перемещались внутрь и наружу, открывали трещины в клее, которые связывали наночастицы вместе. Жидкий электролит просачивался между частицами, вызывая химическую реакцию, которая покрывала их непроводящим слоем, известным как межфазный слой твердого электролита (SEI), который в конечном итоге стал достаточно толстым, чтобы нарушить способность анода собирать заряд.«Это похоже на рубцовую ткань», — говорит Юйчжан Ли, аспирант лаборатории Цуй.

    Несколько лет спустя Цуй и его коллеги нашли еще одно нанотехнологическое решение. Они создали яйцеобразные наночастицы, окружив каждую из своих крошечных кремниевых наночастиц — желток — углеродной оболочкой с высокой проводимостью, через которую могли легко проходить ионы лития. Оболочка давала атомам кремния в желтке достаточно места для набухания и сжатия, одновременно защищая их от электролита и реакций, образующих слой SEI.В статье 2012 года в Nano Letters команда Куи сообщила, что после 1000 циклов зарядки и разрядки их анод в виде желточной оболочки сохранил 74% своей емкости.

    Спустя 2 года они стали еще лучше. Они собрали пучки наночастиц из желточной оболочки в микрометровые коллекции, напоминающие миниатюрные гранаты. Объединение кремниевых сфер в группы увеличило емкость лития анода и уменьшило нежелательные побочные реакции с электролитом. В февральском выпуске журнала Nature Nanotechnology за 2014 год группа сообщила, что батареи на основе нового материала сохранили 97% своей первоначальной емкости после 1000 циклов зарядки и разрядки.

    Создав свою компанию по производству аккумуляторов, Цуй планирует запустить стартапы, которые применяют нанотехнологии для очистки воздуха и воды.

    Ной Бергер

    Ранее в этом году Цуй и его коллеги сообщили о решении, которое превосходит даже их сложные сборки из граната. Они просто забили крупные частицы кремния до микрометрового размера, а затем обернули их тонкими углеродными пластинами из графена.Забитые частицы намотались больше, чем кремниевые шарики в гранатах — настолько большие, что сломались после нескольких циклов зарядки. Но графеновая упаковка не позволяла соединениям электролита достигать кремния. Кроме того, он был достаточно гибким, чтобы поддерживать контакт с раздробленными частицами и, таким образом, переносить их заряды на металлические проволоки. Более того, как сообщила команда в Nature Energy, более крупные частицы кремния упаковывали больше массы — и, следовательно, больше энергии — в заданный объем, и они были намного дешевле и проще в изготовлении, чем гранаты.«Он действительно направил эту работу в правильном направлении», — говорит Цзюнь Лю.

    Опираясь на эти идеи, компания Amprius собрала более 100 миллионов долларов на коммерциализацию литий-ионных батарей с кремниевыми анодами. Компания уже производит аккумуляторы для мобильных телефонов в Китае и продала более 1 миллиона из них, говорит Сун Хан, технический директор компании. Батареи на основе простых кремниевых наночастиц, которые дешевы в производстве, всего на 10% лучше, чем современные литий-ионные элементы.Но в штаб-квартире Amprius Хан продемонстрировал прототипы кремниевых нанопроводов, которые на 40% лучше. И это, по его словам, все еще представляет собой только начало того, насколько хорошими кремниевые аноды в конечном итоге станут.

    Теперь Цуй смотрит не только на кремний. Одна из основных задач состоит в том, чтобы сделать аноды из чистого металлического лития, который долгое время считался лучшим анодным материалом, поскольку он может хранить даже больше энергии, чем кремний, и намного легче.

    Но и здесь были серьезные проблемы.Во-первых, слой SEI обычно образуется вокруг металлического литиевого электрода. В данном случае это действительно хорошая новость: ионы лития могут проникать через слой, поэтому SEI действует как защитная пленка вокруг литиевого анода. Но во время цикла батареи металл набухает и сжимается так же, как частицы кремния, и пульсация может разрушить слой SEI. Затем ионы лития могут накапливаться в трещине, в результате чего из электрода вырастает металлический шип, известный как дендрит. «Эти дендриты могут проткнуть сепаратор батареи, вызвать короткое замыкание батареи и вызвать возгорание», — говорит Яюань Лю, другой аспирант в группе Цуй.

    Обычные подходы не решили проблему. Но нанотехнологии могут. В одном из подходов к предотвращению образования дендритов команда Куи стабилизирует слой SEI, покрывая анод слоем связанных между собой наноуглеродных сфер. В другом они создали новый тип частиц желточной оболочки, состоящий из наночастиц золота внутри гораздо более крупных углеродных оболочек. Когда нанокапсулы превращаются в анод, золото притягивает ионы лития; Оболочки дают литию пространство для усадки и набухания без растрескивания слоя SEI, поэтому дендриты не образуются.

    Улучшение анодов — это только половина дела при создании лучших аккумуляторов. Команда Куи применила аналогичный наноиндуцированный подход к улучшению катодных материалов, в частности серы. Как и кремний на анодной стороне, сера долгое время считалась заманчивым вариантом для катода. Каждый атом серы может содержать пару литий, что в принципе позволяет в несколько раз увеличить накопление энергии по сравнению с обычными катодами. Не менее важно то, что сера очень дешевая. Но и с этим есть проблемы.Сера — относительно скромный электрический проводник, и она реагирует с обычными электролитами с образованием химикатов, которые могут убить батареи после нескольких циклов зарядки и разрядки. Серные катоды также имеют тенденцию накапливать заряды, а не отказываться от них во время разряда.

    В поисках нанораствора команда Куи заключила частицы серы в оболочки из диоксида титана с высокой проводимостью, что в пять раз увеличило емкость батареи по сравнению с обычными конструкциями и предотвратило отравление побочных продуктов серы.Исследователи также создали версии своих гранатов на основе серы, и они удерживали серу внутри длинных тонких нановолокон. Эти и другие нововведения не только увеличили емкость батареи, но также повысили показатель, известный как кулоновский КПД, то есть насколько хорошо батарея высвобождает заряд, с 86% до 99%. «Теперь у нас есть большая емкость с обеих сторон электрода», — говорит Цуй.

    По словам Цуй, в будущем он намерен объединить оба своих ключевых нововведения. Соединяя кремниевые аноды с серными катодами, он надеется создать дешевые батареи большой емкости, которые могут изменить способ питания устройств в мире.«Мы думаем, что если мы сможем заставить это работать, это окажет большое влияние», — говорит Цуй.

    Это может помочь ему изменить мир и стать богатым на стороне.

    Что такое твердотельный аккумулятор? Объяснение новой технологии

    ► Объяснение новой технологии аккумуляторов
    ► Будущее силовых агрегатов электромобилей
    ► Мы углубляемся в твердотельные накопители

    Гигант электроники Samsung сделал важный шаг к тому, чтобы сделать твердотельные батареи жизнеспособной технологией для электромобилей, что означает увеличение дальности действия для владельцев электромобилей (EV).

    Передовой технологический институт Samsung (SAIT) утверждает, что химический прорыв означает, что размер батареи уменьшен вдвое, поэтому теоретически вы можете удвоить дальность действия сегодняшних электромобилей первого поколения, с примерно 200-300 миль до примерно 400-600 миль на одной зарядке. .

    Секрет супер батареи Samsung кроется в ее электролите. В обычных батареях электромобилей электролит является жидкостью, но ученые и инженеры Samsung разработали технологию твердого электролита, которая намного плотнее жидкого.

    Техническое объяснение: наше руководство по аккумуляторам для электромобилей

    Мастер лаборатории батарей нового поколения SAIT и руководитель проекта Донмин Им сказал: «Результатом этого исследования может стать начальная технология для более безопасных и высокопроизводительных батарей будущего. В будущем мы продолжим разрабатывать и совершенствовать материалы и производственные технологии для твердотельных аккумуляторов, чтобы вывести инновации в области аккумуляторов электромобилей на новый уровень ».

    В прототипах твердотельных аккумуляторов Samsung заявлено трехкратное увеличение плотности энергии. В них используется новое углеродно-серебряное покрытие, известное как Ag-C, которое составляет всего 5 раз.Толщина 0 микрометров. Этот нанокомпозит Ag-C не только обеспечивает более компактную упаковку, но и препятствует росту «дендритов» — химическому образованию игольчатых кристаллов, которое снижает емкость аккумулятора в течение многих циклов зарядки, а также снижает стабильность упаковки.

    Samsung заявляет, что их можно заряжать более 1000 раз (около полумиллиона миль общего запаса хода) для создания более привлекательных и привлекательных электромобилей.

    Твердотельные аккумуляторы для электромобилей: следующий большой шаг?

    Электромобили постоянно улучшаются с точки зрения пробега, производительности и времени зарядки, но есть еще много возможностей для улучшения.Хотя количество гибридных автомобилей, скорее всего, будет только расти, полностью электрические автомобили еще не готовы обогнать двигатель внутреннего сгорания.

    Это связано с тем, что большинство электромобилей и гибридов используют электродвигатели, работающие от литий-ионных аккумуляторов и использующие ту же технологию, что и смартфоны и ноутбуки. По сути, это эволюция химических аккумуляторов, литий-ионные аккумуляторы хорошо работают в электромобилях, но есть и лучшие решения.

    Использование жидкого электролита в литий-ионных батареях имеет ряд недостатков.Емкость и способность обеспечивать пиковый заряд со временем ухудшаются, а литий-ионные аккумуляторы также выделяют много тепла, что требует интеграции в их конструкцию тяжелых систем охлаждения. А благодаря содержащейся в них легковоспламеняющейся жидкости литий-ионные аккумуляторы могут загореться или даже взорваться в случае повреждения в результате аварии.

    Дополнительная информация об электромобиле:

    В течение последних нескольких лет автопроизводители начали упоминать твердотельные батареи как следующие прорывные электромобили, обычно ссылаясь на безумную производительность и дальность полета одновременно.Итак, что же делает технологию твердотельных аккумуляторов такой хорошей для электромобилей, как она работает — или это всего лишь куча электронных сигарет?

    Что такое твердотельные батареи?

    Проще говоря, в твердотельных батареях используется твердый электролит, в отличие от жидкого или полимерного геля, который есть в современных литий-ионных батареях, и он может иметь форму керамики, стекла, сульфитов или твердых полимеров.

    Помимо твердого электролита, твердотельные батареи работают так же, как и литий-ионные батареи, поскольку они содержат электроды (катоды и аноды), разделенные электролитом, который позволяет заряженным ионам проходить через них.

    Как работают твердотельные батареи?

    Во многом то же, что и обычный аккумулятор, если честно. Поток ионов вызывает химическую реакцию между материалами батареи, называемую окислительно-восстановительным потенциалом, когда при разряде происходит окисление на аноде с образованием соединений со свободными электронами, которые доставляют электрическую энергию, и восстановление на катоде, в результате которого соединения получают электроны и таким образом накапливайте силу. Когда аккумулятор заряжен, процесс обратный.

    Подобно литий-ионным батареям, при подаче энергии в твердотельные батареи, иначе говоря, при разряде, положительно заряженные ионы проходят через электролит от отрицательного электрода (анода) к положительному (катод).Это приводит к накоплению положительного заряда на катоде, который притягивает электроны с анода. Но поскольку электроны не могут проходить через электролит, они должны перемещаться по цепи и, таким образом, передавать энергию всему, к чему он подключен, например, электродвигателю.

    Во время зарядки происходит обратное, когда ионы, протекающие к аноду, накапливают заряд, при котором электроны притягиваются к нему через цепь от катода. Когда к отрицательному электроду больше не поступают ионы, аккумулятор считается полностью заряженным.

    Твердотельные батареи существуют уже некоторое время, но используются только для небольших электронных устройств, таких как RFID-метки и кардиостимуляторы, и в их текущем состоянии не являются перезаряжаемыми. Таким образом, ведется работа, чтобы позволить им питать более крупные устройства и заряжаться.

    Что делает твердотельные батареи следующим большим достижением?

    Благодаря тому, что твердый электролит занимает меньше места, твердотельные батареи обещают в два-десять раз большую плотность энергии, чем литий-ионные батареи того же размера.Это означает более мощные батареи без лишнего места или более компактные аккумуляторные блоки без ущерба для мощности. Это означает наличие мощных электромобилей с большим запасом хода или более компактных и легких электромобилей. Также ожидается, что они будут заряжаться быстрее.

    Более высокая эффективность и плотность энергии означает, что твердотельные батареи не требуют компонентов охлаждения и управления, которые также требуются для литий-ионных аккумуляторов, а это означает меньшую занимаемую площадь вместе с большей свободой шасси и меньшим весом.Неудивительно, что производители мощных автомобилей чаще всего цитируют полупроводниковые модели; Bentley видит в этой технологии основной способ заставить электрификацию работать на них.

    Безопасность — еще одно преимущество твердотельных аккумуляторов. Экзотермические реакции в литий-ионных батареях могут привести к их нагреванию, расширению и возможному разрыву с проливанием легковоспламеняющегося и опасного жидкого электролита; в некоторых случаях это приводило к незначительным взрывам. Наличие твердого электролита эффективно решает эту проблему.

    Наконец, использование твердотельного электролита означает, что батареи могут выдерживать больше циклов разряда и заряда, чем литий-ионные батареи, поскольку они не должны подвергаться коррозии электродов, вызванной химическими веществами в жидком электролите или накоплением твердого вещества. слои электролита, которые сокращают срок службы батареи. Твердотельные батареи можно перезаряжать до семи раз больше, что дает им потенциальный срок службы в десять лет по сравнению с двумя годами, в течение которых, как ожидается, эффективно прослужит литий-ионный аккумулятор.

    Дополнительная литература об электромобилях

    Недостатки

    Вы можете задаться вопросом, почему твердотельные батареи не используются в электромобилях, учитывая, что они считаются панацеей от проблем с литий-ионными батареями. Но проблема с твердотельными батареями заключается в том, что их очень сложно производить в больших масштабах.

    Мало того, что в настоящее время они слишком дороги для коммерческого использования, еще предстоит проделать большую работу, чтобы подготовить их к массовому использованию на рынке, особенно в электромобилях.

    На данный момент все еще существует необходимость найти правильный атомный и химический состав твердого электролита, который имеет правильную ионную проводимость, чтобы обеспечить достаточную мощность для электромотора.

    Вот почему мы обозначили преимущества твердотельных аккумуляторов словом «could», поскольку они еще не проявили себя в реальном мире в потребительских гаджетах, не говоря уже об электромобилях.

    Правильный выбор твердого электролита особенно важен, поскольку он является предшественником, позволяющим использовать литиевые аноды, которые могут производить больше ионов лития и, следовательно, больше энергии.Считается, что твердотельный электрод является решением проблемы повреждения игольчатых структур, называемых дендритами, которые образуются на аноде при его зарядке.

    Впереди

    Несмотря на эти проблемы, привлекательность твердотельных аккумуляторов явно высока, поскольку Toyota, Honda и Nissan объединились для создания консорциума Libtec для разработки твердотельных аккумуляторов. машина на Олимпиаде в Токио в этом году.

    И есть академические учреждения, производители аккумуляторов и специалисты по материалам, изучающие, как можно превратить твердотельные аккумуляторы в источники питания следующего поколения для массового использования.Нет недостатка в шумихе и интересе к твердотельным батареям.

    Однако Toyota не рассчитывает наладить массовое производство твердотельных батарей до середины десятилетия. А другие автопроизводители, такие как Volkswagen, не ожидают, что твердотельные батареи будут готовы к использованию в автомобилях как минимум до 2025 года.

    IBM и Daimler работают вместе, чтобы лучше понять технологию аккумуляторов. «Нам нужно найти принципиально иной химический состав, чтобы создать батареи будущего», — говорит Кэти Пиццолато, директор по исследованиям приложений в IBM.«Квантовые вычисления могут позволить нам эффективно заглянуть внутрь химических реакций батарей, чтобы лучше понять материалы и реакции, которые дадут миру эти лучшие батареи».

    Производитель пылесосов и других технологий наддува воздуха Dyson планировал к 2021 году создать электромобиль, работающий на твердотельных аккумуляторах. Но прошлой осенью он сорвал свои автомобильные планы, хотя и намерен продолжать работу над аккумуляторной технологией.

    Fisker Inc, реинкарнация рухнувшей Fisker Automotive, ранее заявляла о высоких амбициях по созданию автомобиля с твердотельными аккумуляторами, готового к 2020 году.Но на выставке Consumer Electronics Show в этом году он просто продемонстрировал внедорожник Ocean, который питается от литий-ионных батарей; не было ни слова о настройке твердотельной батареи.

    Итак, хотя разработка твердотельных аккумуляторов ведется очень активно, маловероятно, что в ближайшее время вы увидите электромобиль с их питанием на дорогах.

    Короткое замыкание

    Компания Panasonic, один из крупнейших производителей литий-ионных аккумуляторов в мире, играет роль в этой игре с батареями.Тем не менее, считается, что твердотельные батареи еще не готовы к коммерческому использованию через десять лет.

    Он является совладельцем гигафабрики Tesla и поставляет аккумуляторы для автомобилей Tesla и считает, что улучшение аккумуляторов электромобилей в краткосрочной перспективе будет происходить за счет дальнейшей разработки литий-ионных аккумуляторов.

    Вместо того, чтобы идти по твердотельному пути, Tesla работает над улучшением характеристик литий-ионных аккумуляторов, а в прошлом году рекламировала новую химию, которая может обеспечить электромобиль на расстояние более миллиона миль.

    Учитывая улучшения в литий-ионных батареях и объем, который можно извлечь из них, а также то, что они уже производятся массово, маловероятно, что мы увидим их вытеснение твердотельными батареями в ближайшее время.

    Но твердотельные батареи действительно выглядят как источник энергии будущего для электромобилей, просто путь к ним может оказаться длиннее, чем предполагалось на первый взгляд.

    Узнайте больше новостей CAR Tech здесь

    исследователей, обеспечивающих перевод исследований аккумуляторных батарей с лабораторных стендов в реальный мир

    На протяжении почти трех лет Национальная лаборатория Айдахо участвует в Battery500, U.S. Инициатива, спонсируемая Министерством энергетики, по разработке высокоэнергетических и долговечных батарей. Исследователи подготовили ряд статей, в которых объясняется, почему разработчики аккумуляторов могут захотеть «мыслить вне лаборатории» и обратить внимание на реальный мир.

    Исследователи из четырех национальных лабораторий и пяти университетов вместе с консультантами из Консорциума Advanced Battery Consortium и NAATBatt (некоммерческой торговой ассоциации) работают над достижением пятилетней цели проекта. Их цель: разработать перезаряжаемую литий-металлическую батарею (RLB) с удельной энергией, более чем вдвое превышающей удельную энергию батарей, которые используются в современных электромобилях (EV), при одновременном достижении 1000 циклов зарядки / подзарядки электромобиля.Удельная энергия — это количество энергии, упакованной в батарею, в зависимости от ее веса. Поскольку электромобили должны быть легкими, чтобы двигаться дальше на одном заряде, необходимы электромобили с высокой удельной энергией.

    В INL основное внимание уделялось определению и тестированию конфигураций RLB, которые напоминают те, которые могут использоваться в реальном мире. Вес вызывает особую озабоченность, поскольку большее количество электролита может сделать батареи слишком тяжелыми для достижения цели 500 Втч / кг.

    В то время как большинство электромобилей и потребительских устройств имеют литий-ионные батареи, исследователи переключили свое внимание на системы RLB, поскольку они обладают потенциалом для двух.В 5 раз больше плотности энергии, чем у современных литий-ионных элементов. Целью Battery500 является производство блока RLB, который хранит 500 ватт-часов на килограмм (Втч / кг) и способен выдерживать 1000 циклов зарядки. На данный момент исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, ведущей лаборатории Batttery500, создали в лабораторных условиях элемент с удельной энергией 350 Втч / кг и более 250 циклов.

    Стремясь разработать высокоэнергетические и долгоживущие батареи, исследователи INL обнаружили, что экспериментальные исследования характеристик электролита могут не соответствовать требованиям, поскольку они используют больше электролита, чем это возможно в реальных приложениях.

    «Мы видели, как исследования плоских аккумуляторов могут искажать продолжительность цикла в 4,5 раза», — сказал Эрик Дюфек, ведущий исследователь группы хранения энергии INL. «В монетные элементы можно загружать в 45–75 раз больше электролита, чем в коммерческие литий-ионные батареи».

    С 2018 года исследователи из отдела транспортировки чистой энергии INL написали или внесли свой вклад в пять статей по этой теме в различных журналах.

    В одной из недавних статей «Влияние обедненного электролита на срок службы перезаряжаемых литий-металлических батарей», опубликованной в октябре 2018 года в журнале «Источники энергии», описывается, как экспериментальные исследования характеристик электролита могут не соответствовать действительности, потому что они используют больше электролита, чем есть. практично в реальных приложениях.

    Исследование предполагает, что при сравнении высокоэффективных электролитов инженеры должны уделять больше внимания ожидаемым критериям коммерческого проектирования, когда заявляют о повышенных характеристиках. В противном случае, когда придет время разрабатывать коммерческую батарею, клиенты, взволнованные результатами лабораторных испытаний, могут в конечном итоге почувствовать себя жертвами сценария «чрезмерного обещания / недостаточной доставки», сказал Дуфек.

    Когда элемент батареи заряжается и разряжается, ионы проходят через электролит между катодом и анодом.Две вещи могут вызвать снижение производительности: электролит израсходован, а побочные реакции вызывают образование слоев на электродах, которые их повреждают.

    В то время как «обедненный» элемент с содержанием электролита ниже стандартного умирает быстрее, «затопленный» элемент имеет свой собственный путь отказа, включающий старение положительного электрода, кинетику электрода и потерю доступного лития с отрицательного электрода. По словам Дюфека, исследователь может получить желаемый результат, поместив в элемент в 25 раз больше электролита, чем может иметь обычная батарея.

    «В отличие от первого пути отказа, использование избыточного электролита маскирует различия между группой ячеек и ключевые механизмы отказа, обусловленные исключительно затопленным характером эксперимента», — говорится в документе. «Таким образом, хотя сравнение различных электролитов возможно в условиях затопления, создается мало информации, которая может быть преобразована в конструкцию элемента с высокой удельной энергией».

    Шрикант Нагпуре, бывший сотрудник и один из ведущих авторов статьи, сказал, что цели Battery500 заставили их думать вне лаборатории.Слишком много электролита в аккумуляторе может сделать аккумулятор слишком тяжелым, если его расширить до устройства, предназначенного для использования в электромобиле.

    «В нашей группе произошел сдвиг в мыслях, — сказал Нагпуре. «Сейчас мы говорим:« Подумайте, сколько он будет весить, когда вы увеличите масштаб »».

    Помимо Дюфека и Нагпуре, соавторами статьи являются Танвир Таним, Шон Вуд, Чарльз Дикерсон и Борьян Лиав. INL сотрудничал с PNNL в расчетах конструкции ячеек.

    В статье признается, что получение правильного уровня электролита — это только первый шаг. «(По мере того, как) количество электролита становится ближе к уровням, необходимым для создания ячейки с высокой удельной энергией, вариабельность от ячейки к ячейке увеличивается», — пишут авторы. «… Необходимо более глубокое понимание факторов, которые приводят к изменчивости, для дальнейшего расширения возможностей RLB. Только при условиях, более соответствующих реальной конструкции электролизера, можно сделать вывод об увеличении срока службы или производительности.”

    Nagpure сказал, что с тех пор они сосредоточились на более подробном анализе механизмов отказа, в основном потери электролита и потери электродных материалов.

    ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

    Национальная лаборатория Айдахо начала испытания аккумуляторов в 1983 году, когда Министерство энергетики США перенесло туда исследования электромобилей из Лаборатории реактивного движения в Калифорнии. В то время электромобили обычно питались от свинцово-кислотных аккумуляторов с плотностью энергии от 35 до 40 ватт-часов на килограмм.

    научных работ по Battery500, в которых участвовали исследователи INL:

    «Критические параметры для оценки плоских и карманных элементов аккумуляторных литий-металлических батарей», Джоуль; Соавтор Эрика Дж. Дуфека; опубликовано 20 марта 2019 г.

    «Влияние локальных изменений плотности тока на покрытие лития под влиянием размера частиц катода», Журнал Электрохимического общества; Александр В. Аббуд, Эрик Дж. Дуфек и Борьян Лиау; опубликовано 2 марта 2019 г.

    «Пути для практических высокоэнергетических литий-металлических батарей с длительным циклом работы», Nature Energy; Dufek, Liaw; опубликовано фев.25, 2019

    «Влияние обедненного электролита на срок службы перезаряжаемых литий-металлических батарей», журнал «Источники энергии»; Шрикант К. Нагпуре, Танвир Р. Таним (соавторы), Эрик Дж. Дуфек, Шон М. Вуд, Чарльз К. Дикерсон, Борян Лиав; опубликовано 23 октября 2018 г.

    «Прогнозирование календарного старения в литий-металлических вторичных батареях: влияние межфазного состава и стабильности твердого электролита», Advanced Energy Materials; Dufek, Wood, Nagpure, Liaw Сергей В. Сажин; опубликовано авг.6 августа 2018 г.

    Опубликовано 15 октября 2019 г.

    Battery Chat with Parri # 4: Проф. Стефано Пассерини

    Парри Адели: Не могли бы вы вкратце рассказать нам о своем путешествии в области аккумуляторных батарей?

    Стефано Пассерини: Я начал заниматься литиевыми батареями в 1986 году в лаборатории профессора Бруно Скросати. Я получил докторскую степень по электрохимии в Италии, а затем переехал в Миннесоту, США, на должность исследователя в Университете Миннесоты.После этого я вернулся в Италию, чтобы присоединиться к ВДНХ, и теперь я в Германии, так что это долгий путь. Более 35 лет! Сейчас я директор Ульмского института им. Гельмгольца (HIU). Я также являюсь профессором Технологического института Карлсруэ. В моей группе около 50 студентов и постдоков, работающих над разными темами.

    PA: Не могли бы вы дать обзор различных подходов, которые вы реализовали для инженерных катодов?

    SP: Нет сомнений в том, что через десять лет большинство автомобилей будут работать от батарей.Нам нужно исследовать экологически чистые материалы. Поэтому мы приступили к исследованию высоковольтной шпинели оксида марганца никеля. Эти материалы не содержат кобальта и могут решить проблему нехватки кобальта. Мы также довольно много работаем над материалами с высоким содержанием никеля и лития. Шпинель высокого напряжения имела некоторые проблемы с деградацией материала. Затем мы начали работать над кристаллической структурой и попытались оптимизировать наночастицы, особенно покрытия этих частиц, чтобы защитить их от разрушения.Это то, чем мы в основном занимаемся. Что касается катодов с высоким содержанием никеля, мы не делаем NMC-811 сами, а получаем его из коммерческих источников. Что мы пытаемся сделать, так это разработать старую химию клеток, чтобы добиться от нее максимальной производительности.

    Еще один момент, который мы очень сильно подчеркиваем, — это расширение производства литий-ионных аккумуляторов до желаемого уровня. Нам также нужно поработать над процессами изготовления батарей. Например, при производстве положительного электрода по-прежнему используются менее желательные растворители.Это две темы, которыми мы занимаемся в основном, пытаясь сделать производство катодов менее загрязняющим, более экологически чистым, переходя к водным связующим, а не к фторированным связующим, и конструируя материалы, чтобы избежать их разложения, когда мы фактически применяем эти водные связующие.

    Нет сомнений в том, что через десять лет большинство автомобилей будут работать от батарей. Нам нужно исследовать экологически чистые материалы.Поэтому мы приступили к исследованию высоковольтной шпинели оксида марганца никеля.

    PA: Не могли бы вы описать влияние покрытия для катодов LiNi 0,5 Mn 1,5 O 4 (LNMO) на характеристики батареи? В частности, покрытие NiPOx, которое является предметом вашей статьи 2020 года в Materials Today.

    SP: Это своего рода итог работы над папками.Несколько лет назад в этой области было распространено мнение, что нельзя использовать водные связующие с оксидом никель-кобальт-марганец, потому что они разлагаются. Мы оптимизировали рецепт, который в то время добавлял в суспензию немного фосфорной кислоты. Мы заметили, что материал катода больше не разрушается, поэтому мы исследовали это, чтобы понять причину. Мы поняли, что как только оксиды переходных металлов растворяются в водной фазе, фосфат-анионы реагируют с ними и осаждаются в виде никель-кобальт-марганцевого фосфата.Это то, что защищало материал. У нас есть патент на этот процесс и еще один патент от моего друга, доктора Илиаса Белхаруака. Он также сделал некоторые дополнительные модификации. На самом деле он показал очень хорошие характеристики цикла для NCM 811. Это было то, что мы разработали, чтобы обеспечить водный процесс для катода.

    Мы сказали себе: если образование фосфатов может защитить в неблагоприятной окружающей среде (потому что для этих оксидов вода — неприятная среда), почему бы нам не попробовать нанести покрытие непосредственно на частицы, прежде чем подвергать их воздействию водной среды? Мы все еще работаем в обоих направлениях.Один из них — формирование фосфатов на месте во время приготовления суспензии, а затем нанесение покрытия на электрод. Другой способ заключается в нанесении на частицы предварительного покрытия в отдельной среде. Кажется, работает неплохо. Некоторые фосфаты лучше других. Это также было одной из причин, по которой мы хотели сделать это в отдельной среде, чтобы мы могли решить, какой фосфат у нас есть — фосфат никеля, фосфат кобальта или фосфат марганца. Потому что, когда мы делаем это с жидким навозом, у нас нет выбора.Все, что выходит из частиц, выпадает в осадок в виде фосфатов, и мы не контролируем химию. Мы видим, что никель фосфат довольно хорош.

    PA: Одной из основных проблем для катодов высокого напряжения является электролит. Вы проделываете большую работу по решению этой проблемы с помощью различных добавок к электролитам, таких как те, что описаны в вашей статье 2021 года, опубликованной в Journal of Power Sources.

    SP: В определенный момент мы синтезировали одно соединение оксида никеля, марганца и кобальта с высоким содержанием лития, не имеющее соответствующих свойств. Однако возникла проблема реакции с электролитом, поэтому мы начали искать добавки к электролиту. Ни одна из этих двух добавок, реализованных в этой бумаге, трис (триметилсилил) фосфит (TTSPi) и бис (2,2,2-трифторэтил) карбонат (TFEC) не являются новыми, но комбинация этих двух добавок (TTSPi и TFEC) особенно эффективна. для защиты на межфазной границе.У нас есть патент на это, поскольку синергия эффектов для повышения производительности не была известна.

    PA: Какие типы электролитов вы исследуете для исследования твердотельных батарей?

    SP: Я работаю над полимерными электролитами с 1986 года, сразу после того, как Мишель Арман придумал оксид полиэтилена (ПЭО), Скросати начал работать в поле, и я был тем парнем, который занимался этим.Несколько лет назад я начал сотрудничество с Samsung (японское отделение). Они хотели, чтобы мы исследовали новые катодные материалы для твердотельных батарей с использованием сульфидных электролитов. Мы получили неплохие знания в этой области и сейчас очень активны. Чисто твердотельное соединение может быть очень сложным. В 2020 году мы опубликовали статью Small об использовании прослойки из ионной жидкости для уменьшения межфазного сопротивления. Мы продемонстрировали, что нанесение нескольких слоев ионной жидкости на поверхность раздела цирконата лития-лантана и металлического лития, а также на катодной стороне существенно снижает межфазное сопротивление.В первой статье мы просто сообщили о лучшей производительности.

    На эту тему мы совместно с профессором Юргеном Янеком опубликовали следующий документ, в рамках которого мы сотрудничали в рамках одного из проектов, финансируемых Германией. В сотрудничестве мы объясняем, почему мы получаем лучшую производительность. Когда у вас есть интерфейс твердое тело-твердое тело, два твердого тела могут вести себя по-разному, и тогда у вас возникнет проблема согласования их интерфейса. У твердого электролита есть свой интерфейс, он там остается. Электроды расширяются и сжимаются во время цикла.Ионная жидкость позволяет заполнить эти образовавшиеся в процессе работы зазоры и снизить межфазное сопротивление на один-два порядка. Эта статья, которую мы опубликовали в 2020 году, вдохновила нас на продолжение этого проекта. Мы собираемся представить рукопись, которая идет дальше в этом направлении. Мы используем катод с высоким содержанием никеля (NMC811) на стороне положительного электрода и металлический литий на стороне отрицательного электрода. Мы также разработали этот гибкий твердотельный электролит, который отличается гибкостью. Мы даже можем продемонстрировать элементы, которые работают от 8 до 13 вольт.

    Мы используем катод с высоким содержанием никеля (NMC811) на стороне положительного электрода и металлический литий на стороне отрицательного электрода. Мы также разработали этот гибкий твердотельный электролит, который отличается гибкостью. Мы даже можем продемонстрировать элементы, которые работают от 8 до 13 вольт.

    PA: Итак, вы исследовали сульфиды, оксиды и гибридные электролиты с ионной жидкостью.Как они сравнивались друг с другом?

    СП: Да. С сульфидами проще, потому что они очень пластичны. Меньше необходимости согласовывать интерфейс двух твердых компонентов. Если вы приложите небольшое давление, сульфидный электролит деформируется и совпадет с поверхностью электрода. Когда вы переходите к оксидным электролитам, они похожи на камни и очень твердые. Если, например, у вас израсходован литий-металлический электрод, вы получите пустоту и контакт больше не будет. Поэтому мы решили ввести эту прослойку из ионной жидкости.

    PA: Одинарные ионопроводящие полимерные электролиты отлично подходят для борьбы с дендритами, но они страдают проблемами совместимости с высокоэнергетическими катодами. Не могли бы вы объяснить работу, которую вы проводите над решением этого вопроса, в своих недавних статьях с использованием LiNi 6 Mn 0,2 Co 0,2 O 2 и Li [Ni 0,8 Co 0,1 Mn 0,1 ] O 2 катодов?

    SP: Да, у нас также есть рецензируемая рукопись с NMC811 с ​​тем же одноионно-проводящим полимерным электролитом.Как я упоминал ранее, в течение 35 лет я работал над электролитами на основе PEO, которые являются продолжением работы Мишеля Арманда. Тем более что в 90-е мы действительно все перепробовали. Сейчас я очень часто вижу статьи о полимерах, которые уже были исследованы 20 или 30 лет назад, но они как бы игнорируют это. И все же я не видел до сих пор ни одного чистого полимерного электролита, работающего лучше, чем PEO. Несколько лет назад один из моих коллег из Гренобля, Франция, придумал этот полианион. В полианионе противоионом является Li + , но подвижность была очень низкой, поэтому Li не двигался.Затем мы пришли к идее добавления молекулярного растворителя, который мог бы в некотором смысле поддерживать перенос Li с одного сайта на другой. Кажется, это работает. Тем не менее, внутри есть немного жидкости, так что в некотором смысле это квазисухой полимерный электролит. Но во-первых, жидкость на самом деле не свободна, а связана с полимером, поэтому она не испаряется легко и не вытекает. А во-вторых, нет ПФ 6 . Это типичный анион, который является довольно неприятным химическим веществом, когда он попадает в состав, так что это своего рода комбинированный подход.Это не чистый полимерный электролит, но он гораздо менее опасен со многих точек зрения, чем обычный жидкий электролит или обычный гелевый электролит, и переносит только литий-ионные аккумуляторы. Это снова еще одна область, которой мы занимаемся вместе с моим коллегой Домиником Брессером. Мы интенсивно сотрудничаем и решаем эти вопросы с помощью проектов, финансируемых Германией.

    PA: Здорово с вами разговаривать!

    SP: Спасибо!

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *