Масса аккумулятора: Страница не найдена (ошибка 404)

Содержание

Пропала «масса» на автомобиле: что это значит, и как это устранить?

Два провода или один?

Для подключения полезной нагрузки к источнику электропитания требуются два провода – об этом знает даже школьник (хотя Никола Тесла считал иначе…). Самый очевидный пример, вполне возможно, находящийся сейчас прямо рядом с вами – настольная лампа, включенная в розетку. Примерно так же включались и немногочисленные потребители электроэнергии на первых автомобилях конца XIX – начала XX веков. Схема простая, надежная и вполне жизнеспособная.

Однако как только выпуск автомобилей стал хоть сколько-либо массовым, коммерческая мысль промышленников тут же пошла в направлении экономии и оптимизации, и количество проводов в машине разом сократилось вдвое – в качестве одного из проводов стала использоваться металлическая масса кузова – в просторечии та самая «масса».

На донельзя упрощенной, но вполне наглядной вышеприведенной картинке справа изображена современная схема электрооборудования автомобилей – когда «массой» является минусовой провод бортовой сети. Однако так было не всегда… Приблизительно до 50-х годов ХХ века автопроизводители использовали в качестве «массы» как минус, так и плюс.

Стандарты в автопроме тогда еще не устоялись, а с электротехнической точки зрения не было совершенно никакой разницы, пускать по кузову плюс или минус. Однако к середине века наблюдения выявили более заметное коррозионное разрушение кузовов тех автомобилей, в которых «массой» был именно плюс! Выяснилось, что в этом случае интенсивнее развивается электрохимическая коррозия, обусловленная направлением движения электронов в электрической цепи — от плюса к минусу. В итоге от плюсовой «массы» повсеместно отказались в пользу минусовой – тем более что это не требовало ни малейших дополнительных вложений в производство.

Замена плюса на минус

Среди моделей отечественного автопрома плюс на «массе» встречался у Победы, у Москвичей 401-402 и более ранних, у первого выпуска «21-й» Волги (с 1960 года систему электрооборудования ГАЗ-21 поменяли на традиционную для наших дней). Автомобиль в СССР был товаром сверхдлительного использования, передаваясь из поколения в поколение десятилетиями, и после того как стало известно о вредоносном влиянии плюсовой «массы», изрядное количество владельцев старых Москвичей, Побед и Волг взялось самостоятельно переделывать полярность в электросистеме своих авто. Тем более что в литературе для автомобилистов того времени было немало советов и рекомендаций по такому апгрейду.

В принципе, рукастый автолюбитель справлялся с работой по переделке за один день. Помимо банальной смены клемм на аккумуляторе требовалось поменять полярность у амперметра указателя зарядки на приборной панели и немножко поковыряться с паяльником в радиоприемниках моделей А-8, А-9 и А-12, с плюсом на корпусе. Самым сложным была переполюсовка генератора, а вот моторчики печки и дворников и стартер, в которых не было постоянных магнитов, работали при изменении полярности точно так же и в доработках не нуждались.

На фото: ГАЗ-М21 Волга (I) ‘1956–1958

Сегодня же, как ни странно, наблюдается обратная эволюция! Владельцы редких и восстановленных ГАЗ-21 первой серии и Побед в борьбе за полную аутентичность возвращают автомобилям изначальную конфигурацию электрооборудования, измененную когда-то прежними хозяевами. Усиливающаяся коррозия их уже не беспокоит, поскольку такие машины обычно не используются «на повседневку», 99% времени стоят с отключенной батареей и выезжают лишь несколько раз в год на автофестивали и ретропробеги.

«Аналог» и «цифра» – «масса» нужна всем!

Сегодня во многих авто применяется управление электрикой и электроникой по цифровой шине данных. Это дает огромную гибкость в управлении многочисленной электроникой, а также экономию меди – последнее, к слову, вторично.

На простейшем примере это выглядит так. В традиционной электросхеме к многочисленным лампочкам задних фонарей идет через весь кузов как минимум 5 плюсовых проводов — стоп-сигнал, два поворотника, габариты и задний ход (минусовым, разумеется, является кузовная «масса»). В цифровой же конфигурации плюсовой провод – всего один, и еще один тонкий – цифровая шина. По ней блок управления, расположенный непосредственно возле задних фонарей, получает команды и раздает «плюс» тем лампам, которым он в данный момент требуется.

Однако, несмотря на такое изменение концепции электрооборудования, роль «массы», разумеется, не исчезает – наоборот, она даже заметно возрастает! Ибо цифровые блоки управления гораздо чувствительнее к ухудшению контакта с «массой», нежели грубые и «неумные» лампочки и моторчики исполнительных устройств, которые раньше получали питание по простым «аналоговым» плюсовым проводам…

В поисках «массы»

«Пропала масса!» — едва ли не самая любимая мантра автомобильных электриков, поминаемая ими и по делу, и всуе… Слыша это многократно, многие автовладельцы, помнящие как минимум электротехнику по школьной физике, задумываются – кстати, а почему почти всегда теряется именно минусовая «масса», а не плюс? Ведь, казалось бы, они равнозначно необходимы для подвода тока к потребителю…

Ответ тут прост. В силу того, что общий массовый провод, коим является кузов, открыт атмосферной влаге и склонен к коррозии, элементы и модули электрики электроники автомобиля часто лишаются именно минуса или получают его через повышенное сопротивление ржавого и окислившегося контакта. Контакт в плюсовых проводах тоже порой теряется, но, поскольку в них почти не используется склонная к ржавлению сталь, происходит потеря контакта в разы реже, чем в случае с минусом…

В принципе, процедура поиска и восстановления плохого контакта в точках подключения к «массе» несложна и доступна большинству автовладельцев, практикующих самостоятельное обслуживание личного авто. Большинство контактных точек под капотом нетрудно обнаружить вдумчивым разглядыванием. В салоне и багажнике несколько сложнее – немало точек «массы» прячутся под торпедо и обшивками. Но и они конечном счете обнаружимы.

Обычно точки подключения электропроводки к «массе» представляют собой резьбовые шпильки, приваренные к кузову, или резьбовые закладные гайки. Так или иначе, ржавая и окисленная точка «массы» должна быть развинчена гаечным ключом, наконечники проводов, площадка вокруг шпильки, шайбы и гайка зачищены наждачкой, для предупреждения попадания влаги смазаны специальной аэрозольной смазкой для электроконтактов (или, в крайнем случае, консистентными смазками типа Литол-24 или графитки) и собраны в обратном порядке.

Особенно стоит отметить важность так называемых «корончатых» шайб, которые по науке именуются «шайбы стопорные с наружными зубьями» (они же иногда бывают интегрированы в кабельные наконечники). Эта мелкая и, на первый взгляд, не заслуживающая внимания ерундовина крайне важна для обеспечения качественного контакта в точках «массы»!

Дело в том, что кузов на заводе красится в полностью собранном виде – после окраски на нем уже ничего не сверлят и не варят. Соответственно, все резьбовые шпильки, являющиеся точками контакта с «массой», а также места вокруг них оказываются покрытыми краской, которая не проводит электрический ток. Поэтому под кабельный наконечник, надеваемый на шпильку, подкладывается специальная зубчатая шайба – она точечно нарушает изоляцию краски и обеспечивает суммарную большую площадь контакта без риска разрастания ржавого пятна вокруг шпильки со временем. Отсутствие таких шайб – недопустимо, замена их на обычные плоские или гроверные – тоже. Плюс нужно знать, что они, по-хорошему, одноразовые. Однако часто после кузовного ремонта сборщики эти шайбы забывают или игнорируют…

Бывают и курьезные случаи – к примеру, на продукции АвтоВАЗа лет несколько назад владельцы отмечали массовую (вот уж каламбур) проблему плохого контакта в точках массы из-за применения на заводском конвейере странных корончатых шайб, покрытых плохо проводящим ток черным анодированием…

К слову, применять эти шайбы бездумно и лепить их повсюду не стоит! К примеру, плюсовой контакт стартера в них совершенно не нуждается – там гораздо полезнее будут две обычные плоские шайбы и гровер.

Забавно, но порой в поисках «массы» доходят до изрядных крайностей. Отдельная история – так называемая «разминусовка». Сия процедура представляет собой ручное изготовление целого вороха толстенных проводов с клеммами под болт на концах и соединение ими с «массой» и непосредственно с минусовой клеммой аккумулятора под капотом всего того, что уже и так с ними соединено – двигателя, стартера, КПП и прочего.

На самом деле процедура это совершенно безобидная, невредная и даже порой полезная. Изначально она использовалась как метод ремонта и профилактики электрики в немолодых авто, где сложно диагностировать проблемы с «массой». Поэтому вместо замены всей проводки целиком просто пробрасывали качественную дублирующую «массу» везде, где только можно. В результате удавалось устранять трудные «плавающие» проблемы и глюки электрооборудования малой кровью.

Однако впоследствии «разминусовка» превратилась из метода упрощенного ремонта в странноватое «полутюнинговое» мероприятие… Немыслимой толщины провода упаковываются в красивую декоративную изоляцию «а-ля змеиная кожа» и используются фактически для украшения подкапотного пространства. Хотя и с изначальным посылом улучшения стабильности работы двигателя и прочей электроники.

Опрос

А у вас когда-нибудь пропадала масса на автомобиле?

Всего голосов:

Выключатель массы на автомобиль за 5 минут (защита аккумулятора от саморазряда)

Почему так не стоит делать, см. в комментариях! НЕ ПОВТОРЯТЬ, ОПАСНО!

Такая ситуация, что машиной пользуюсь в основном по выходным, все остальное время она стоит в гараже, при этом зимой за пять дней аккумулятор саморазряжается до такой степени, что машину уже не завести (постоянно возникает необходимость подзаряжать аккумулятор, чтобы завестись).

В последнее время это явление начало напрягать, особенно когда опаздываешь, прибегаешь в гараж, заводишь автомобиль, а он никак.

В итоге, что же делать? – как решить данную проблему.

По началу размыкал контакт с АКБ когда ставил автомобиль, но это неприятно, особенно когда отличный японский автомобиль, а ты там постоянно что-то крутишь, оттягиваешь, подкладываешь, при этом изнашивается контакт, да и вообще начало напрягать.



Думай, думай голова … В итоге придумал такую конструкцию – просто, быстро и удобно.

Установил данную конструкцию в разрыв «-» так как там были все предпосылки для успешной модернизации (минимум вмешательства в базовую конструкцию).

Для этого пришлось всего лишь открутить одну вставку и вставить в разрыв реечный автомат с проводом (ни сверлить, ни пилить не пришлось), а самое главное если вдруг в этом отпадет необходимость, можно все вернуть обратно без каких либо следов от данной модернизации (например, при продаже авто).

При этом провода крепятся на штатные болты. Здорово, великолепно …

И еще, думаю не обязательно брать такой мощный автомат (на 63А), можно взять такой с учетом предохранителей стоящих в автомобиле при этом плюсуя, предохранители основных систем работающих параллельно.

Как это сделать?, мне понадобилось следующее:
— DIN-реечные автоматы на большой номинальный ток, в частности 63А (взял самый дорогой, немецкий, за 404 р., при желании можно купить существенно дешевле, например индийский за 197 р.)

— стандартный провод массы от ВАЗ 21010, длиной 45 см, цена где-то 114,25 р.
— две прокладки — их можно изготовить раскроив старую автомобильную камеру, они необходимы для защиты автомата от излишней вибрации и повреждения при затягивании креплением АКБ.
Итого цена вопроса 518,25 р.

ВНИМАНИЕ:
Это все лишь мой личный опыт, данные работы должны производить только высококвалифицированные специалисты при предварительном согласовании с заводом изготовителем модернизируемого автомобиля!

Неправильное выполнение данных работ может привести к фатальной поломке оборудования или даже к смерти водителя и пассажиров! Каждый, кто воспользуется данным советом, берет всю ответственность за возможные последствия на себя!

Параметры аккумулятора — вес, напряжение, размеры, тип клемм аккумулятора

Параметры аккумулятора — вес, напряжение, размеры, тип клемм аккумулятора

Основные технические характеристики аккумулятора

Нельзя просто так прийти в магазин, и купить первый попавшийся аккумулятор — все они отличаются друг от друга, и на ваш автомобиль может быть установлен аккумулятор со строго определенными техническими характеристиками. У АКБ довольно-таки много параметров, но рядовому автолюбителю достаточно знать о самых основных из них — электрической емкости, напряжении, пусковом токе, массе, габаритах и конструктивных особенностях.

При покупке аккумулятора нужно руководствоваться простым правилом — новый АКБ должен иметь те же параметры, что и старый. Это относится и к конструкции, и к электрическим характеристикам. В противном случае есть риск нанести серьезный ущерб автомобилю.

О чем говорят характеристики аккумулятора? Как исходя из параметров понять, на что способен аккумулятор, и подходит ли он вам? Здесь нет ничего сложного, научиться понимать характеристики АКБ может каждый.

Электрическая емкость 

Электричество в некотором смысле похоже на жидкость — оно может течь по проводам, и храниться в аккумуляторах. Аккумуляторы, в свою очередь, похожи на сосуды — в них может храниться строго определенное количество электричества. То, сколько электричества «поместится» в АКБ, определяется электрической емкостью.

Электрическая емкость — один из основных параметров аккумулятора, по которому сразу можно сказать, для каких целей подходит этот аккумулятор, и на что он вообще способен. Измеряется этот параметр в ампер-часах (Ач).

Почему именно ампер-часы? Все просто: емкость показывает, сколько времени аккумулятор может питать нагрузку с тем или иным потребляемым током. Так, если емкость АКБ составляет 100 Ач, то он сможет на протяжении 100 часов питать нагрузку с потребляемым током в 1 ампер. Соответственно, если нагрузка питается током в 10 ампер, то она проработает от этого аккумулятора 10 часов.

Сейчас на рынке представлены автомобильные аккумуляторы с электрической емкостью от 30 до 225 Ач, хотя встречаются и более емкие экземпляры.

Нужно обратить внимание, что на аккумуляторах указывается номинальная электрическая емкость, которая определяется при непрерывном 20-часовом разряде. Согласно стандарту, ток такого разряда должен составлять 0,05 указанной емкости. То есть, если разряжать аккумулятор емкостью 100 Ач на нагрузку 5А, то спустя 20 часов заряд будет исчерпан полностью.

Бортовая электросеть автомобиля — это десятки нагрузок, и аккумулятор должен обеспечивать их нормальную работу. Справиться с этой задачей может АКБ определенной емкости. А можно ли установить аккумулятор иной емкости?

Да, но здесь нужно действовать осторожно. Ни в коем случае нельзя покупать аккумулятор меньшей емкости — он не справится с нагрузкой, и постоянно будет достигать глубокого (ниже 40 — 50%) разряда. Такой АКБ не сможет отдавать стартеру большую мощность, да и ресурс его значительно сократится.

Использование аккумуляторов большей емкости вполне допустимо, однако слишком увлекаться нельзя: емкость АКБ не должна более чем на 10% превышать мощность генератора. В противном случае генератор не будет обеспечивать нормальный уровень заряда, и аккумулятор будет постоянно недозаряженным. Кроме того, в этом случае есть риск быстрого износа щеточно-коллекторного узла стартера. 

Напряжение 

Стандартное напряжение на аккумуляторе — 12,7 В. Падение этого показателя на доли вольта говорит о разряде батареи (напряжение в 12,4 В соответствует 75%-ному заряду, а напряжение в 12 В — 50%-ному).

Однако нужно учитывать, что во время эксплуатации автомобиля напряжение на клеммах АКБ может на короткое время изменяться, и довольно значительно. Так, при заряде от генератора напряжение может превышать 13 В, а при пуске двигателя — падать до 6 — 7 В. Но если аккумулятор исправен, то после снятия нагрузки напряжение должно прийти в норму. 

Пусковой ток 

Пусковой ток — это, пожалуй, самый важный параметр АКБ, однако мы не говорим о нем первой лишь потому, что производители аккумуляторов слишком вольно обращаются с ним. Слегка подогнав определение и умолчав об условиях проверки, производители получают завышенные показатели пускового тока, которых в реальной эксплуатации практически не бывает. Поэтому при выборе АКБ нужно очень внимательно относиться к тому, что указано на этикетке.

Наибольшее количество электричества аккумулятор отдает стартеру во время пуска двигателя, и в этом случае ток достигает больших величин. АКБ должна обеспечить этот ток на протяжении 30 секунд — он и называется пусковым (или током холодной прокрутки). Данный параметр определяется при температуре электролита -18°C, и во время отдачи тока напряжение на клеммах АКБ не должно упасть ниже 9 В.

Сейчас на рынке присутствуют аккумуляторы с пусковым током вплоть до 750 ампер и выше.

(у АКБ для грузовых автомобилей — до 1300 А). К примеру распространенные АКБ емкостью 62 А обеспечивают пусковой ток в среднем от 510 до 600 А. 

Массогабаритные показатели 

Существует большое разнообразие форм и размеров аккумуляторов, это и неудивительно — каждый автопроизводитель ищет тот аккумулятор, который позволить наиболее эффективно использовать подкапотное пространство. Поэтому учитывайте особенности автомобиля, и покупайте новый АКБ того же форм-фактора, что и предыдущий.

И помните, что масса аккумуляторов высока — от 14 до 20 и более кг. Узнать какой вес у аккумулятора можно по маркировке — производители всегда указывают этот параметр, и вы можете сразу оценить свои силы на переноску и установку АКБ.

Однако масса может сказать и о реальных параметрах АКБ, которые иногда не сходятся с указанными на этикетке. Чем тяжелее батарея, тем больше в ней свинца, а значит, тем лучшими электрическими характеристиками она обладает. Поэтому не стоит верить рекламе, утверждающей, что какому-либо производителю удалось создать более легкий, но более емкий аккумулятор — в реальности легкие АКБ обладают меньшей емкостью.

Полярность 

На этот параметр редко обращают внимание, но именно он иногда помогает решить проблемы с размещением аккумулятора в подкапотном пространстве.

Полярность бывает прямой и обратной. Если смотреть на аккумулятор, повернув его клеммами к себе, то при прямой полярности плюсовая клемма находится слева, минусовая — справа. Для автомобилей произведенных в России, как правило, используются аккумуляторы с прямой полярностью, европейскими производителями – аккумуляторы обратной полярности.

Тип клемм

Контактные клеммы аккумуляторов имеют неодинаковый диаметр, это сделано для обеспечения правильного подключения АКБ к бортовой сети автомобиля — разные клеммы не позволяют перепутать «плюс» с «минусом».

В настоящее время распространены аккумуляторы с клеммами двух разных стандартов: тип Euro — Type 1, и Asia — Type 3. В типе Euro клемма «+» имеет диаметр 19,5 мм, клемма «-» — 17,9 мм. В типе Asia клемма «+» имеет диаметр 12,7 мм, клемма «-» — 11,1 мм.

Типы аккумуляторов

Данный параметр носит вспомогательный характер. Многие европейские, американские и азиатские производители зачастую придерживаются своих стандартов, а поэтому на рынке присутствуют аккумуляторы разных типоразмеров и с разным расположением клемм. Наиболее часто встречаются следующие типы АКБ:

Европейский тип. Высота корпуса — 190 мм, клеммы расположены в специальных углублениях и не выходят за габариты АКБ.

Азиатский тип. Высота корпуса — 220 — 225 мм, клеммы расположены на верхней крышке, выходят за габариты корпуса.

Американский тип. Встречается редко, используется на некоторых марках американских автомобилей, характеризуется боковым расположением клемм.

Вот основные технические характеристики аккумуляторов, которые необходимо знать автолюбителю. Ориентируясь в параметрах АКБ, вы легко сделаете правильный выбор.

Что может быть на машине, из-за плохого контакта массы.

С электрооборудованием любого транспортного средства, могут происходить неисправности, кажущиеся далёким от электрики людям, проделками нечистой силы. И виновником таинственных неисправностей электрооборудования мотоцикла или автомобиля, в большинстве случаев является плохой контакт минусовых клемм — «массы». Но давайте всё по порядку. 

Многим водителям известно, что способ подключения потребителей электроэнергии с источником питания (генератором или аккумулятором),на любом транспортном средстве — однопроводный. В качестве второго (минусового) провода, служит кузов машины или рама мотоцикла (трайка, скутера, квадроцикла и т.д.). Сама идея подключения минуса источника питания (аккумулятора) к стальной раме или кузову, довольна стара и естественна, так как позволяет значительно упростить, облегчить и удешевить любое транспортное средство.

Отдельным массовым проводом связывают и двигатель с кузовом или рамой, так как мотор висит на резиновых подушках, не пропускающих ток, а ведь и плюс и минус требуется стартеру, и например, электромагнитному клапану карбюратора. На иномарках, особенно впрысковых, потребителей, требующих электричества (а соответственно и плюса и минуса) может быть ещё больше. Но вот плюсовые провода, обычно начинаются и заканчиваются вполне надёжными клеммами, которые обычно в вполне герметичных пластиковых колодках или резиновых чехлах, а вот минусовые провода крепят к кузову или раме по принципу «водичка дырочку найдёт». Да и сам кузов, в месте сверления отверстия и закрепления минусового провода, начинает ржаветь очень быстро, если конечно сразу не принять соответствующих мер.

К тому же многие не учитывают ещё один важный факт, который известен даже электрику новичку: алюминиевые и медные клеммы соединять между собой нельзя, так как эти металлы мягко говоря «не дружат» между собой, и начинают интенсивно окисляться. А как может быть нормальный контакт у окисленных деталей? Но я часто вижу на транспорте неопытных водителей, на алюминиевом картере коробки передач или головки двигателя, прикрученную медную клемму минусового провода, которая вдобавок ещё и омывается потоками воды в плохую погоду.

Стальной кузов или рама тоже «не дружат» с медью, как и алюминий, и образуют электрохимическую пару. И самое печальное в этом, это то, что сталь в таком соединении будет отдуваться за двоих, и корродировать в несколько раз быстрее. В итоге контакт пропадает (или идёт значительная потеря тока). Штатные клеммы, устанавливаемые на заводе, обычно лужённые. Но под тонким слоем олова, который легко содрать при монтаже клеммы, всё тот же медный сплав.

Исходя из вышеописанного, очевидно, что сами минусовые соединения к кузову или раме, изначально менее надёжны, чем сами медные провода и их медные клеммы (наконечники). А теперь представим например, что бы электричеству дойти до электромагнитного клапана карбюратора, электроток должен пойти по медному проводу (медной шине) от аккумулятора до кузова, потом по другому проводу до двигателя, затем по шпилькам впускного коллектора и их резьбе, часто обмазанной герметиком (или шпильки ржавые), у и напоследок пройти по резьбе самого электромагнитного клапана. Пропадание контакта в любом из перечисленных мест — и цепь разомкнута, а отсюда целый букет неисправностей. В итоге неопытный водитель удивляется — чего это вдруг карбюратор стал плохо работать и расход бензина повысился? Надо ехать к карбюраторщику или покупать другой карбюратор. Но обычно мало кто знает, что в такой ситуации карбюратор то не причём. И я привёл один из примеров внезапной неисправности, а ведь их может быть много.

Поэтому в современных машинах или мотоциклах, всё чаще применяют полноценные минусовые провода, ведь современная бортовая электроника без них работать не будет, и большинство устройств или программ, будет глючить. На такой технике надёжный контакт особенно важен. Опытные электрики знают, и я это уже говорил: в электрике бывает всего две неисправности — есть контакт, там где он не нужен, и нет контакта там где он нужен.

Типичные неисправности на машине при плохом контакте массы (но не все, об остальных читаем ниже).

  • Одна лампа фары светит ярче другой.
  • Или например при включении указателей поворотов, мигает соседняя лампа габарита в заднем фонаре, или фара, причём по очереди. Сами же фара или задний фонарь светят тускло.
  • На пиковой мощности, а иногда и на средней, хрипит магнитола.
  • Одновременно включаются не связанные между собой приборы.
  • При включении указателей поворотов, могут заработать дворники, или омыватели стекла.

Эти неисправности, как я уже говорил, неопытным водителям кажутся чудесами. Не редко и на заводе (особенно отечественном), минусовую клемму фары надевают на шпильку или болт крепления корпуса фары к кузову, так и зажимают гайкой. На первый взгляд многим покажется, что всё правильно, ведь шпилька или болт крепления, приварен к кузову. Но ведь корпус фары изготовлен из мягкого пластика, и гайку на клемме нормально затянуть не получится, иначе пластик треснет. В итоге, хватит покататься по нашим дорогам совсем немного, чтобы такой контакт расшатать до полного его отсутствия. А ведь в стандартной фаре с скромной лампой 55-60 ватт, потребляемый даже такой лампой ток довольно большой — до 10 ампер (если под напругой обе её нити и дальнего и ближнего света).

В конце концов плохой контакт если не пропадёт совсем, то будет подгорать, сопротивление такого соединения будет возрастать ещё больше, а из школьного курса физики мы знаем, что чем больше сопротивление, тем больше тепла выделяется при прохождении тока в этом месте. Значит подгорание контактов ещё более усилится (замкнутый круг), тут и до пожара не далеко (пластик неплохо горит). А многие молодые начинающие водители, вместо стандартной лампы на 50-60 ватт, устанавливают сотку (100 ватт), у которой потребляемый ток ещё больше. Последствия могут быть печальны.

В вышеописанной ситуации с фарой, единственный выход — это крепление минусовой клеммы на за шпильку крепления фары, а за любой другой, просто приваренный к кузову. Тогда минусовую клемму можно будет хорошо затянуть, но перед этим смазав и место сварки и шпильку и клемму специальной токопроводной смазкой, чтобы предотвратить коррозию (учитывая, что после сварки, шов быстро ржавеет). Если нет на кузове подходящей шпильки или возможности её приварить, то придётся просверлить в кузове отверстие, и желательно в таком месте, где оно не будет омываться потоками воды и грязи. Затем уже по возможности придётся зачистить до блеска место вокруг отверстия, затем просунуть с обратной стороны металла кузова подходящий по диаметру винт, надеть на него клемму и затянуть гайку, смазав всё специальной смазкой, которая к тому же отталкивает влагу (пример такой смазки можно найти вот в этой статье). Можно просто покрыть сверху такое соединение мовилем, но только когда хорошенько затяните гайку на клемме.

С монтажом минусового провода на раме мотоцикла, всё довольно просто: сверлится отверстие в трубе (в сухом месте), затем метчиком нарезается в отверстии трубы резьба, и клемма затягивается подходящим винтом. Так же советую подкладывать под клемму шайбу с зубчиками, сейчас такие появились в продаже. Такая шайба благодаря своим зубчикам, позволит хорошо вцепиться в металл кузова или рамы.

Головная боль водителей отечественных автомобилей — это печатная плата задних фонарей. Их разъём быстро разбалтывается или окисляется, и от этого часто просто отваливается. Да и сами дорожки печатной платы очень ненадёжны и недолговечны. В движении машины, усики патронов ламп вибрируют и этим стирают очень тонкое медное покрытие на плате. А попадающая сюда из-за негерметичности влага, довершает потерю контакта, а то и его разрушение. Как правило такие фонари не ремонтопригодны, и их просто заменяют новыми. Только не забудьте при замене фонаря Жигулей, надеть на шпильку его крепления минусовую клемму от бензобака (указателя топлива), иначе указатель будет показывать уровень бензина только чудом (когда ему захочется).

На мотоциклах, особенно отечественных, советую задний фонарь, поворотники, фару, продублировать отдельными минусовыми проводами, даже если их корпуса металлические. Об этом я уже писал и подробнее советую почитать вот здесь.

Недостаточные обороты электро-стартера (что очень важно для дизелей), потеря его мощности или полный отказ его работы, тоже часто происходят из-за  отсутствия или плохого контакта массы (минусового провода). На отечественных автомобилях (Жигулях) к двигателю подведены два минусовых провода, один из которых соединяет морду машины с головкой цилиндров (но есть модели, на которых этот провод идёт непосредственно от минуса батареи), второй же провод соединяет пол машины с картером сцепления. И вот этот второй провод, омываемый потоками грязи, обычно сгнивает, что нередко на подержанных автомобилях. В итоге, огромный стартерный ток уже пойдёт по резьбе шпилек головки двигателя (а резьба шпилек как правило или окисленная, или в герметике).

Впрочем бывает и похуже, особенно если окислится или сгниет и первый провод, идущий от передка машины на головку мотора (часто его забывают подключить после демонтажа двигателя). Финал этих неприятностей может быть довольно печальным и непонятным для новичков. При попытке завести двигатель, трос подсоса карбюратора — это единственный из оставшихся мостиков от кузова к мотору, для прохождения огромного пускового тока! В итоге трос и его оболочка просто плавятся и стекают на пол, а из под капота валит дым, приводящий новичков в ужас. И этот ужас оправдан, особенно если двигатель или карбюратор мокрый от бензина. Хорошо если под рукой огнетушитель.

Казалось бы, при плохом контакте с массой, напряжение на всех потребителях должно понизиться. Но многие водители к своему полному недоумению, обнаруживают обратную картину: о чудо — напруга наоборот повышается! Лампочки начинают часто перегорать, а аккумулятор постоянно сухой даже в прохладную погоду (выкипает вода в банках батареи). Естественно, это признаки перезаряда — повышенного напряжения заряда (превышение максимальной нормы в 14,5-14,6 вольт). Частичная причина такой неисправности — это плохой контакт корпуса реле-регулятора и массы (кузова или рамы).

В итоге, измеряемое реле-регулятором напряжение, ниже реального напряжения в бортовой сети (см.рисунок 1), ведь из-за окисной плёнки на корпусе (плохого контакта), реле-регулятор уже неправильно замеряет реальное бортовое напряжение. Получается то, что если и реле-регулятор и поддерживает напругу в заданных пределах на своих входных клеммах (между выводом 15 и корпусом), то на выходе, на клеммах заряжаемого аккумулятора, напряжение будет тем выше, чем хуже контакт с массой кузова корпуса реле-регулятора. Это надо знать, так как многие просто выкидывают вполне исправное реле-регулятор, заменяя его новым, не зная истинную причину неисправности.

Но впереди самое интересное и чудное, что может быть в электрике, и от неисправностей изложенных далее, даже некоторые опытные и видавшие виды ремонтники разводят руками, а некоторых новичков такие приколы могут привести к вере в нечистую силу.

Бывает на отечественных машинах, даже почти новых, глохнет двигатель, а при открытии капота обнаруживается, что жгут из шести проводов, идущих к клемной колодке коммутатора системы зажигания, расплавился. Первое, что сделает любой водитель, установит новый коммутатор и жгут проводки. Но мотор всё равно не пускается. Далее начнётся как обычно — проверка искры. Но вот здесь появляются приколы, заставляющие чесать «репу» даже опытных ремонтников: как только включаем зажигание (не включая  стартер), так между центральным высоковольтным проводом и массой (двигателем), возникает не то что искра, а самая настоящая сварочная дуга, причём даже не дуга, а малинового-оранжевая молния плазмы, толщиной миллиметров в 7-8. Чума!!!

И ничего удивительного, что бывший коммутатор сгорел, так как не расчитан на такое чудо, а его провода поплавились. А значит и датчик Холла тоже вышел из строя. Его замена позволяет появиться искре в более нормальном виде, но всего лишь на центральном проводе. А чтобы не повредить новые датчик и коммутатор, то проверяя искру, зазор между проводом и массой делаем не более 10 мм. На всякий случай меняется и бегунок (внутри мог сгореть резистор), и вот тут двигатель оживает. Но только вот причина выхода из строя деталей и плавления проводки, многим непонятна.

А разгадка всех чудес появится, стоит только включить фары. Они не включатся, а вот под тарпедой (панель приборов) появляется странное жужжание. И стоит только выключить фары, как странный звук прекращается. Источник звука можно легко вычислить по месту исходящего жужжания, им оказалось реле зажигания. И минусовые клеммы обмотки реле зажигания и фар, были подключенны одним общим винтом, за металлическую основу торпеды. Причем и минусовые клеммы и винт и главное — корпус торпеды в этом месте, тщательно покрашены на автомобильном заводе. Умеют же на наших заводах хорошо красить, только вот там где это не нужно. Стоило только зачистить место под клеммы до блеска, как фары нормально заработали, а жужжание прекратилось.

Как же всё происходит в таком случае? Пока фары машины водитель не включал, через покрашенное место и резьбу винта, удерживающего минусовые клеммы, проходил небольшой ток, и его с натяжкой хватало всё же, чтобы релюха зажигания работало нормально. Но вот как только с наступление темноты водитель включил фары, нагрузка на несчастный болтик резко возросла, а тока, проходящий через обмотку реле зажигания уже стало не хватать, чтобы удержать контакты в стабильном замкнутом состоянии. Они размыкались, бортовое напряжение слегка поднималось, от этого контакты реле смыкались вновь, и вот так далее повторялось много раз (в режиме зуммера).

Хаотичное замыкание и размыкание электропитания цепи коммутатора, генерировало импульсы в первичке катушки зажигания, но эти импульсы и соответственно возникающая искра проскакивала невпопад, то есть в независимости с порядком работы цилиндров двигателя. В итоге сгорели многие детали системы электронного зажигания, ну а мотор естественно заглох.

На рисунке 2, можно наглядно наблюдать падение напряжения при плохом контакте массы, например при включении фар.

В заключении этой статьи, хочу посоветовать водителям, особенно начинающим, что если с электрикой вашей машины или мотоцикла творится что то неладное, не вините в этом полтергейста, а просто ищите плохой контакт массы, и я надеюсь, что эта статья хоть немного поможет вам в этом. Успехов всем!

Почему минус на массе: один секрет электрика

В 1950-годы в мировом автопроме начался массовый переход на однопроводную схему электрооборудования автомобилей с минусом на массе – т. е. на металлических частях кузова. До того автопроизводители использовали массу как с плюсом, так и с минусом. Какая же собственно разница, какую клемму аккумулятора и генератора соединять с массой?

Основная причина – в явлении электрохимической коррозии, которая провоцирует более активное ржавление кузова. Не вдаваясь в подробности электротехники и химии, скажем, что направление движения электронов в проводниках (коим в однопроводной системе является кузов) влияет на интенсивность коррозии металла-проводника. А именно полярностью подсоединения источника тока и определяется вышеуказанное направление движения электронов. (Принято считать, что электроны в цепи движутся от плюса к минусу).

Между тем, к 1950-м годам учеными было замечено, что кузова, к которым подведен плюс, при прочих равных условиях ржавеют интенсивнее, чем кузова с минусом. Теоретические расчеты подтвердили проявившуюся на практике особенность. Но не только это послужило причиной всеобщего перехода на систему с минусом на массе. К середине прошлого века автомобили массово стали получать различное дополнительное электро- и радиооборудование. Приемники, различные аудиопроигрыватели, кондиционеры, сервоприводы и прочее оборудование производились сторонними поставщиками, которым для удешевления продукции требовалась единая схема подключения – с определенным полюсом на массе. Кроме того, все больше грузовых автомобилей становились носителями профессионального оборудования – радио- и телевизионных станций, радиолокационных станций, холодильников, буровых, армейского оборудования и т.п. Им также требовалась стандартизированная схема питания. И поскольку химики уже сказали свое слово касательно отрицательного и положительного полюса на кузове, схема с минусом на массе была принята всеми производителями.

Выключатели массы АКБ на лодку, катер

Зачем нужен и как выбрать выключатель массы

Необходимый минимум информации о выключателе массы аккумулятора вы узнаете прямо сейчас. В каждую яхту, катер или лодку электричество поступает с помощью аккумуляторной батареи и зачастую не одной. Чтобы переключаться между ними, используют специальное устройство. С помощью переключателя упрощается выбор источника питания. При необходимости также можно выбрать комбинированный (совместный) режим использования батарей.

Также вам могут потребоваться тумблеры, реле и переключатели, которые помогут защитить электронику судна от коротких замыканий и обеспечат дополнительную надежность контактов.

Выключатель массы — цена и другие особенности устройства

С его помощью яхта, катер или лодка отключаются от системы подачи электричества одним движением. Таким образом, удается защитить электрооборудование судна от коротких замыканий во время ремонтных работ или стоянок. Плюс аккумуляторная батарея разряжается значительно медленнее. С помощью встроенного вольтметра или амперметра удобно отслеживать расход заряда батареи.

Самые распространенные виды:

  • Механический с ручным управлением;
  • Автоматический — действие происходит одновременно с запуском двигателя;
  • Электромагнитный или электрический — приводится в действие специальной кнопкой или тумблером;
  • Электронный — управление через специальную плату;

Самой удобной считается модель с кнопкой на панели или пульте управления. Если устройство отсутствует в стартовой комплектации судна, вопрос решается покупкой дистанционного устройства.Само по себе устройство недорогое, а его цена определяется в первую очередь особенностями маломерного судна.

В интернет-магазине «1000 размеров» с помощью опытных консультантов вы быстро сориентируетесь в широком ассортименте выключателей и подберете подходящий по всем параметрам вариант. Все виды электрооборудования защищены гарантией производителя и тщательно проверяются перед отправкой.

масса аккумулятора, электродвигателя отопителя, ЭСУД, причины нестабильной работы

Почти в 100% современных автомобилях, кузов используется как единый источник использования электроэнергии. Кузов автомобиля является как бы всеобщим проводом с отрицательным зарядом для всех потребителей электроэнергии. Именно поэтому кузов называется до боли знакомым всем термином «масса». А почему «до боли знакомым»? Да потому что, если где то контакт с массой либо плохо закреплён, либо окислился, начинается необъяснимое.

Возьмём первый попавшийся пример: больная тема первых и вторых самар – перемигивание фар жёлтый с красным и т.д. Данную ситуацию я уже разбирал в статье: почему не горят фары, где и сделал «массу», как основной причиной нестабильной работы.  Но фары – это мелочь в сравнении с работой двигателя и электронной системы управления двигателем (эсуд). В данной статье мы рассмотрим слабые «массовые» места на ваз 2114 2113 2115 с двигателями объёмом 1,5л, 1,6л.

Масса аккумулятора

Гайка на креплении минуса аккумулятора с двигателем

«Минус» на аккумуляторе имеет два ответвления: толстый провод и тонкий. Толстый провод идёт от минуса аккумулятора к корпусу двигателя. Если данный контакт закреплён не должным образом, то заряд аккумулятора идёт не в полную силу, стартер не развивает полной мощности, тупит ЭСУД (т.к. массу он берёт из двигателя).

На креплении минуса аккумулятора с двигателем нужно проверить надёжность затяжки двух гаек, между которыми крепится контакт к двигателю: первым делом ослабляем наружную гайку и подтягиваем внутреннюю, а затем затягиваем и наружную.

Второй провод от аккумулятора гораздо тоньше и крепится к кузову рядом с самим аккумулятором. Данный провод является источником для всех энергопотребителей в авто. Здесь так же нужно проверять момент затяжки  гайки как к кузову так и к клемме аккумулятора.

Масса ЭСУД

У SAMAR с двигателем 1,5 л, масса для ЭСУД берётся с корпуса двигателя, с крепления заглушек. Заглушки находятся с правой стороны головки блока.

У SAMAR с двигателем объёмом 1,6 л, но так же и 1,5 л, которые имеют в своём составе ЭСУД нового поколения (Bosch 7.9.7, Январь 7.2) масса ЭСУД берётся с приваренной шпильки. Шпилька крепится к металлическому каркасу панели приборов к тоннелю пола (под пепельницей). На практике встречается, что данная шпилька красится на заводе и слабо затянута. Поэтому, со временем может разболтаться и в момент включения вентилятора, будут просадки в напряжении следующих датчиков (что приведёт к скачкам оборотов): ДТОЖ, ДПДЗ, ДМРВ.

Соединения торпедного жгута, схемы блока монтажного реле и предохранителей, заднего жгута

Масса торпеды (панели приборов)

В данном месте в связке находятся соединения торпедного жгута, схемы блока монтажного реле и предохранителей, заднего жгута. Данное соединение находится под креплением рулевого вала. Если данное соединение ненадёжно, то возможны отклонения показания панели приборов при включении потребителей энергии ( фары, поворотники и др.)

Масса электродвигателя отопителя

Данное соединения массы находится под панелью приборов на левой стороне корпуса отопителя.

В заключении стоит отметить, что абсолютно все шпильки заводского производства никак не обрабатываются помимо краски, поэтому со временем появляется коррозия, окисления, и начинаются просадки в напряжении.

Эта структурная батарея может привести к безмассовому накоплению энергии

Андрей ОнуфриенкоGetty Images

  • Ученые создали безмассовую конструктивную батарею в 10 раз лучше, чем раньше.
  • Элемент батареи показал хорошие результаты в ходе структурных и энергетических испытаний с запланированными дальнейшими улучшениями.
  • Структурные батареи уменьшают вес и могут произвести революцию в электромобилях и самолетах.

    В новом революционном исследовании ученые сделали конструктивную батарею в 10 раз лучше, чем в любом предыдущем эксперименте.

    Вы думаете, что наука — это круто. И мы тоже. Давайте вместе поработаем над этим.

    Что такое структурная батарея и почему это так важно? Этот термин относится к устройству накопления энергии, которое также может нести вес как часть конструкции — например, если бы все гвоздики в вашем доме были полностью батареями или если бы электрический забор также поддерживал стену.

    В новой статье исследователи из Технологического университета Чалмерса и Королевского технологического института KTH в Швеции рассказывают, как работает их «безмассовая» структурная батарея.

    Основной вариант использования — электромобили, где буквально огромное количество аккумуляторов занимает тонну места и не влияет на фактическую структуру автомобиля. Фактически, эти автомобили должны быть специально разработаны, чтобы выдерживать массу аккумуляторов. Но что, если рама автомобиля может удерживать энергию? «Из-за своей многофункциональности структурные аккумуляторные композиты часто называют« безмассовым накопителем энергии »и могут революционизировать будущий дизайн электромобилей и устройств», — объясняют исследователи.

    Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

    Чтобы создать новую конструктивную батарею, ученые наложили буферную стеклянную «ткань» между положительным и отрицательным электродами, затем заполнили ее полимерным электролитом космической эры и высушили в духовке. В результате получается прочный плоский аккумулятор, который хорошо проводит и выдерживает испытания на растяжение во всех направлениях.

    Наши любимые аккумуляторы

    Комбинированные качества батареи (или «многофункциональность») делают ее в 10 раз лучше, чем у любой предыдущей безмассовой батареи — над проектом ученые работали с 2007 года.

    Технологический университет Чалмерса пишет в пресс-релизе:

    «У батареи есть плотность энергии 24 Втч / кг, что означает примерно 20-процентную емкость по сравнению с сопоставимыми литий-ионными батареями, доступными в настоящее время. Но поскольку вес транспортных средств может быть значительно уменьшен, для управления электромобилем потребуется меньше энергии, а меньшая плотность энергии также приведет к повышению безопасности.А с жесткостью 25 ГПа структурная батарея действительно может конкурировать со многими другими широко используемыми строительными материалами ».

    Этот контент импортирован из {embed-name}. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

    Ученые говорят, что следующим шагом будет дальнейшее улучшение характеристик, замена алюминиевой фольги в электроде углеродным волокном и утоньшение сепаратора.Это может привести к созданию батареи, которая вырабатывает 75 Втч / кг энергии и 75 ГПа жесткости, устанавливая больше рекордов для безмассовых батарей, а также значительно уменьшая их вес.

    Помимо электромобилей, исследовательская группа упоминает электронные велосипеды, спутники и ноутбуки как технологии, которые могут использовать безмассовые батареи. Могут быть и другие приложения, которые мы сегодня не считаем электрическими.

    Одно из самых захватывающих потенциальных применений — это самолет, который ученые изо всех сил пытаются превратить в электрические из-за огромного веса существующих аккумуляторных технологий.Обычные самолеты, а также аппараты вертикального взлета и посадки могли работать на электричестве, используя безмассовые батареи. Они могут даже комбинировать безмассовые структурные батареи с солнечными батареями, чтобы хранить то, что они впитывают, для последующего использования.


    🎥

    Сейчас Смотрите это:

    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 пианино.io

    Литий-ионный аккумулятор

    — Институт чистой энергии

    Основные результаты исследований

    Одним из способов достижения этой цели CEI является прямая визуализация, в частности, рентгеновская спектроскопия. Недавно лаборатория профессора Джерри Зайдлера разработала метод для выполнения спектроскопии рентгеновского поглощения вблизи краевой структуры (XANES) на столе. Этот метод может позволить относительно подробные измерения определенных характеристик внутреннего состояния батареи без необходимости открывать ее и, таким образом, нарушать работу системы.Раньше XANES можно было выполнять только с чрезвычайно высоким потоком излучения от таких инструментов, как синхротрон. Это чрезвычайно большие и дорогие объекты стоимостью до 1 миллиарда долларов, которые пользуются таким высоким спросом среди ученых, что месячные очереди являются нормой. Используя преимущества новых передовых оптических технологий, лаборатория Зайдлера смогла изготовить небольшой прибор стоимостью 25 000 долларов, который может имитировать измерения, сделанные на синхротроне. С помощью этого нового инструмента ученые могут получать результаты за часы без значительного времени ожидания, что значительно увеличивает скорость разработки условных технологий.

    Другой аспект исследования аккумуляторов CEI включает создание физических, математических и вычислительных моделей для внутреннего состояния аккумулятора. Это может помочь как оптимизировать производительность аккумулятора, так и циклы зарядки / разрядки, а также помочь предсказать и предотвратить опасные сбои аккумулятора. Профессор Венкат Субраманиан, руководитель Лаборатории моделирования, анализа и управления процессами для электрохимических систем (M.A.P.L.E.), разрабатывает и переформулирует физические модели батарей, а также работает над методами моделирования и решения этих моделей с большей эффективностью и точностью.Предлагая более эффективную, универсальную и точную модель для литий-ионных аккумуляторов, M.A.P.L.E. Исследования лаборатории могут помочь разработать батареи более точно, для более безопасной и эффективной работы.

    Другие фокусы

    Большая часть текущих исследований CEI связана с разработкой способов лучше понять и управлять важнейшими внутренними состояниями литий-ионных батарей. Понимание внутренней работы батареи имеет важное значение для улучшения конструкции и оценки режимов ее отказа.

    Другой важный компонент исследований CEI связан с разработкой новых материалов для улучшения характеристик батарей. В центре внимания CEI — наука о материалах высокого уровня, такая как разработка и замена альтернативных материалов в литий-ионных аккумуляторах, а также определение характеристик и дизайн наноструктурированных материалов или материалов, свойства которых определяются даже с точностью до нанометра . Исследователи CEI также изучают материалы, которые могут предложить альтернативу технологиям литий-ионных аккумуляторов.

    Кремний исследуется как анодный материал, поскольку он может образовывать трехмерную клетку, которая обладает большей способностью поглощать литий.

    Осенью

    Murata начнет массовое производство твердотельных аккумуляторов

    KYOTO — Murata Manufacturing начнет массовое производство твердотельных аккумуляторов в ближайшие месяцы и поставит производителям наушников сверхбезопасные блоки питания следующего поколения и другие носимые устройства, поскольку они отказываются от краткосрочной прибыли и пытаются занять нишу в жестокой индустрии.

    Японский производитель электронных компонентов построит линию по производству аккумуляторов в своем отделении Ясу в префектуре Сига.

    Murata Manufacturing совершила прорыв в области производства, объединив технологию литий-ионных аккумуляторов, приобретенную у Sony, с технологиями ламинирования, разработанными для производства многослойных керамических конденсаторов.

    MLCC являются основным продуктом компании, базирующейся в Киото.

    «Мы начнем производство [полностью твердотельных батарей] в небольших количествах в первой половине года, заканчивающегося в марте 2022 года, и расширим производство во второй половине», — сказал член совета директоров Масанори Минамиде во время объявления о прибылях и убытках компании. Среда.

    Планируется производить 100 000 батарей в месяц.

    Полностью твердотельные батареи используют негорючий твердый электролит между двумя электродами. Они более безопасны и имеют более высокую плотность энергии, чем обычные литий-ионные батареи, в которых используются горючие жидкие электролиты, и считаются наиболее многообещающими кандидатами на батареи следующего поколения.

    Игроки электронной промышленности ведут ожесточенную борьбу за разработку замены литий-ионных аккумуляторов.

    Hitachi Zosen в марте анонсировала полностью твердотельную батарею, которая, как сообщается, обеспечивает самую высокую в мире емкость.

    В батарее Murata в качестве электролита используется оксид. Он не подходит для приложений с большой емкостью и высокой выходной мощностью, например для электромобилей. Однако это считается безопасным зарядом для носимых устройств, поскольку он не выделяет токсичный газ.

    Подобно MLCC и другим электронным компонентам, аккумулятор может быть установлен на печатной плате. Поскольку аккумулятор Murata не требует отдельного места для установки, он дает разработчикам носимых устройств большую свободу действий при создании своих устройств.

    Murata не была серьезным игроком в аккумуляторном бизнесе до 2017 года, когда она приобрела аккумуляторное подразделение Sony.Sony представила первые в мире литий-ионные батареи массового производства в 1991 году. Она производила их на заводе в Корияме, префектура Фукусима, который теперь известен как Tohoku Murata Manufacturing, производственное предприятие Murata.

    Продукция Tohoku Murata включает в себя Fortelion, негорючую высокопроизводительную литий-ионную вторичную батарею, используемую в системах хранения электроэнергии.

    Дочерняя компания работала в минусе с тех пор, как она была приобретена у конгломерата Trinitron-to-Spider-Man, но Murata продолжает инвестировать в нее из-за ненасытного аппетита к батареям.

    Теперь у Murata другое финансовое бремя: наращивание производства новых продуктов, включая полностью твердотельные батареи.

    «Потребуется еще время, чтобы бизнес по производству аккумуляторов стал прибыльным», — пояснил президент Норио Накадзима в сообщении о доходах компании. «Нам нужен определенный уровень инвестиций для увеличения производства, потому что мы получаем много заказов».

    Murata ранее планировала, что производство аккумуляторов станет прибыльным в текущем финансовом году до марта следующего года.

    Тем не менее, компания изменила свою стратегию продаж литий-ионных аккумуляторов с финансового года по март этого года. Он начал сокращать продажи производителям смартфонов, которые были среди его основных клиентов, отчасти из-за беспощадной конкуренции, и начал делать упор на продажи производителям электроинструментов и носимых устройств.

    «Новая стратегия не ошибочна, — сказал Накадзима, — учитывая, что дефицит существенно сократился».

    В течение года до марта следующего года Мурата прогнозирует чистую прибыль в размере 240 миллиардов иен (2 доллара.2 млрд), что станет рекордной прибылью второй год подряд. Оценка основана на стандартах бухгалтерского учета США.

    Его основные операции, включая MLCC и компоненты связи, продолжают работать стабильно благодаря продуктам, используемым для высокоскоростной мобильной связи 5G, а также в электрических и гибридных транспортных средствах.

    Компания ожидает, что следующие успехи будут достигнуты, когда она начнет свой бизнес по производству твердотельных аккумуляторов.

    Toyota и Murata сделали ставку на твердотельные аккумуляторы Японии

    ТОКИО — В 1991 году Sony представила миру первый коммерческий литий-ионный аккумулятор, который произвел революцию в личной электронике.

    Прошло почти три десятилетия, и пришло время для новой аккумуляторной технологии, поскольку японская промышленность вынуждена создавать устройства хранения для электромобилей, а также те, которые необходимы для обеспечения надежности возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.

    Солнечные и ветряные фермы никогда не получат широкого распространения до тех пор, пока получаемая от них энергия не будет эффективно храниться. Эффективные аккумуляторные батареи потребуются электростанциям, фабрикам, домам, торговым точкам и общественным объектам.

    Но японские производители аккумуляторов вытесняются на мировом рынке китайскими и южнокорейскими компаниями.

    Они даже вынуждены улучшить свою игру дома, где новый премьер-министр Ёсихидэ Суга пообещал, что Япония добьется нулевых выбросов углерода.

    Согласно исследованию Fuji Keizai Group, согласно исследованию Fuji Keizai Group, мировой рынок стационарных аккумуляторных батарей в 2035 году увеличится вдвое и составит почти 23,9 млрд долларов США по сравнению с уровнем 2019 года.

    Япония заняла позицию в сегменте аккумуляторных батарей для электромобилей.Но большая часть этого субрынка принадлежит Contemporary Amperex Technology, или CATL, китайской компании, основанной в 2011 году при поддержке правительства Китая. Он быстро расширился.

    Китай планирует постепенно свернуть новые продажи всех автомобилей с бензиновым двигателем, за исключением гибридов, к 2035 году. Ожидается, что таким образом быстрорастущие компании, такие как CATL, BYD и другие китайские производители аккумуляторов, получат еще больший импульс.

    Между тем южнокорейские компании стремительно приближаются к ним.

    За этой глобальной мощью Япония возлагает надежды на новую технологию — все твердотельные батареи, в которых используются твердые электроды и твердый, а не жидкий электролит, вырабатывающий электрический ток. Эта технология позволяет производить долговечные термостойкие батареи. Он также подходит для изготовления небольших, но емких аккумуляторов и для высокоскоростной зарядки.

    Полностью твердотельный аккумулятор, по мнению экспертов, позволяет автомобилю проехать 1000 км без подзарядки. Водителям этого достаточно, чтобы добраться из Токио в Фукуоку или из Бангкока в Хошимин.

    Япония остается лидером по производству твердотельных аккумуляторов. Toyota Motor ускоряет совместный проект с Panasonic по разработке автомобильной твердотельной батареи до 2025 года. Murata Manufacturing намерена начать массовое производство небольших аккумуляторов для мобильных телефонов и носимых устройств до апреля.

    Однако дорогу впереди выстилают высокие препятствия. В то время как исследования сульфидов для применения в автомобильных аккумуляторных батареях продвигаются вперед, существует вероятность того, что сульфиды выделяют газ при контакте с воздухом.

    Еще одна проблема — батареи могут намокнуть. «Материалы для твердотельных батарей плохо сочетаются с водой», — сказал инженер Toyota. «Трудно поддерживать сухое состояние на заводе и других объектах».

    Murata стремится к дальнейшему увеличению емкости своих аккумуляторов и повышению их эффективности заряда-разряда.

    Чтобы конкурировать с Китаем и Южной Кореей, Японии необходимо уменьшить вес своих аккумуляторных батарей и увеличить их емкость для зарядки.

    «Китай опередил нас в массовом производстве аккумуляторов, — сказал министр торговли Японии Хироши Кадзияма, — но мы все еще можем наверстать упущенное».

    Революционный твердотельный аккумулятор Toyota в пути к дебюту в 2021 году

    ТОКИО — поездка протяженностью 500 км без подзарядки. Перезарядка с нуля до полной за 10 минут. И все это с минимальными проблемами безопасности. Твердотельный аккумулятор, представленный Toyota, обещает изменить правила игры не только для электромобилей, но и для всей отрасли.

    Эта технология является потенциальным панацеей от недостатков, с которыми сталкиваются электромобили, работающие от обычных литий-ионных аккумуляторов, включая относительно небольшое расстояние, пройденное на одной зарядке, а также время зарядки. 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.

    Электромобили, разрабатываемые Toyota, будут иметь запас хода более чем в два раза больше, чем у автомобиля, работающего от обычной литий-ионной батареи при тех же условиях.И все это без ущерба для внутреннего пространства даже в самом компактном автомобиле.

    Ожидается, что твердотельные батареи станут жизнеспособной альтернативой литий-ионным батареям, в которых используются водные растворы электролитов. Нововведение снизит риск возгорания и умножит плотность энергии, которая измеряет энергию, которую может выдать аккумулятор, по сравнению с ее весом.

    Зарядка электромобиля, оснащенного твердотельной батареей, занимает около 10 минут, что сокращает время зарядки на две трети.Аккумулятор может увеличить дальность поездки компактного электромобиля, сохраняя при этом пространство для ног.

    Toyota занимает лидирующее положение в мире, имея более 1000 патентов на твердотельные батареи. Nissan Motor планирует разработать собственную твердотельную батарею, которая будет использоваться в автомобилях, не являющихся симуляторами, к 2028 году.

    Переход к новой технологии аккумуляторов также повлияет на компании, расположенные дальше по цепочке поставок.

    Японские производители автомобильных материалов спешат создать необходимую инфраструктуру для снабжения автопроизводителей.Mitsui Mining and Smelting, более известная как Mitsui Kinzoku, запустит пилотную установку по производству твердых электролитов для аккумуляторов.

    Производственная площадка, расположенная в центре исследований и разработок в префектуре Сайтама, сможет выпускать десятки тонн твердого электролита ежегодно начиная со следующего года, чего достаточно для выполнения заказов на прототипы.

    Нефтяная компания Idemitsu Kosan устанавливает оборудование для производства твердого электролита на своем предприятии в префектуре Чиба, чтобы начать работу в следующем году.Производство твердых электролитов требует затвердевания сульфидов, что является особенностью металлургической и химической промышленности. Sumitomo Chemical также занимается разработкой материалов.

    Японские производители, такие как Sony и Panasonic, были пионерами в коммерциализации аккумуляторных элементов для автомобилей. Но с конца 2000-х годов китайские соперники стали заметнее. Contemporary Amperex Technology Co. Limited, также известная как CATL, в настоящее время является крупнейшим в мире поставщиком литий-ионных батарей. Японская компания Asahi Kasei, когда-то являвшаяся мировым лидером в производстве разделительных материалов для аккумуляторов, в прошлом году уступила корону компании Shanghai Energy.

    Ожидается, что электромобили станут обычным явлением в условиях глобального отказа от углерода. Правительство Японии поощряет внутреннюю разработку твердотельных аккумуляторов, полагая, что большая часть технологий, связанных с производительностью автомобилей, будет зависеть от Китая, если статус-кво сохранится.

    Правительство формирует фонд в размере около 2 триллионов иен (19,2 миллиарда долларов), который будет поддерживать технологию декарбонизации. Политики рассмотрят возможность использования этих средств для предоставления субсидий в размере сотен миллиардов иен, которые пойдут на финансирование разработки новых батарей.

    Целью является поддержка развития инфраструктуры массового производства в Японии. Поскольку в твердотельных батареях используется литий — элемент с ограниченными мировыми запасами, правительство поможет закупить этот материал.

    Остальной мир следует их примеру. Немецкий Volkswagen планирует запустить производство твердотельных батарей уже в 2025 году через совместное предприятие с американским стартапом.

    Китайская технологическая группа QingTao (Kunshan) Energy Development потратит более 1 миллиарда юаней (153 миллиона долларов) на исследования и разработки твердотельных батарей, среди прочего.Инвестиции рассчитаны на три года, начиная с 2021 года.

    Структурная батарея, работающая в 10 раз лучше, чем все предыдущие версии

    Структурные аккумуляторные композиты не могут хранить столько же энергии, как литий-ионные батареи, но обладают рядом характеристик, которые делают их очень привлекательными для использования в транспортных средствах и других приложениях. Когда батарея становится частью несущей конструкции, масса батареи по существу «исчезает». Предоставлено: Йен Страндквист / Технологический университет Чалмерса,

    .

    Исследователи из Технологического университета Чалмерса создали структурную батарею, которая работает в десять раз лучше, чем все предыдущие версии.Он содержит углеродное волокно, которое одновременно служит электродом, проводником и несущим материалом. Их последний научный прорыв открывает путь к практически безмассовому хранению энергии в транспортных средствах и других технологиях.

    Аккумуляторы в современных электромобилях составляют значительную часть веса транспортных средств, не выполняя никакой несущей функции. С другой стороны, структурная батарея — это батарея, которая работает и как источник энергии, и как часть конструкции, например, в кузове автомобиля.Это называется «безмассовым» накопителем энергии, потому что, по сути, вес аккумулятора исчезает, когда он становится частью несущей конструкции. Расчеты показывают, что этот тип многофункционального аккумулятора может значительно снизить вес электромобиля.

    Разработка структурных батарей в Технологическом университете Чалмерса продолжалась в течение многих лет исследований, включая предыдущие открытия, связанные с определенными типами углеродного волокна. Помимо того, что они жесткие и прочные, они также обладают хорошей способностью хранить электроэнергию химическим способом.Эта работа была названа Physics World одним из десяти крупнейших научных достижений 2018 года.

    Первая попытка создать конструктивную батарею была предпринята еще в 2007 году, но до сих пор оказалось трудным производить батареи с хорошими электрическими и механическими свойствами.

    Доктор Джоанна Сюй с недавно изготовленным структурным элементом батареи в лаборатории композитов Чалмерса, который она показывает Лейфу Аспу. Ячейка состоит из электрода из углеродного волокна и электрода из фосфата лития и железа, разделенных стекловолоконной тканью, все они пропитаны структурным электролитом батареи для комбинированной механической и электрической функции.Три структурные батареи были соединены последовательно и ламинированы как часть более крупного композитного ламината. Каждый структурный элемент батареи имеет номинальное напряжение 2,8 В. Ламинат имеет общее напряжение 8,4 В и жесткость в плоскости чуть более 28 ГПа. Предоставлено: Маркус Фолино, Технологический университет Чалмерса,

    .

    Но теперь разработка сделала реальный шаг вперед: исследователи из Чалмерса в сотрудничестве с Королевским технологическим институтом KTH в Стокгольме представили структурную батарею со свойствами, которые намного превосходят все, что когда-либо было замечено, с точки зрения хранения электроэнергии, жесткости и сила.Его многофункциональные характеристики в десять раз выше, чем у предыдущих прототипов структурных аккумуляторов.

    Батарея имеет плотность энергии 24 Втч / кг, что означает примерно 20-процентную емкость по сравнению с сопоставимыми литий-ионными батареями, доступными в настоящее время. Но поскольку вес транспортных средств может быть значительно уменьшен, для управления электромобилем потребуется меньше энергии, а меньшая плотность энергии также приведет к повышению безопасности. А с жесткостью 25 ГПа структурная батарея действительно может конкурировать со многими другими широко используемыми строительными материалами.

    «Предыдущие попытки создать структурные батареи привели к получению элементов либо с хорошими механическими свойствами, либо с хорошими электрическими свойствами. Но здесь, используя углеродное волокно, нам удалось разработать конструктивную батарею с конкурентоспособной емкостью хранения энергии и жесткостью », — объясняет Лейф Асп, профессор Chalmers и руководитель проекта.

    Сверхлегкие электровелосипеды и бытовая электроника скоро могут стать реальностью

    Новая батарея имеет отрицательный электрод из углеродного волокна и положительный электрод из алюминиевой фольги, покрытой фосфатом лития-железа.Они разделены стеклотканью в матрице электролита. Несмотря на свой успех в создании структурной батареи, в десять раз лучше, чем все предыдущие, исследователи не выбирали материалы, чтобы попытаться побить рекорды — скорее, они хотели исследовать и понять влияние структуры материала и толщины разделителя.

    В настоящее время реализуется новый проект, финансируемый Шведским национальным космическим агентством, в котором характеристики структурной батареи будут еще больше увеличены.Алюминиевая фольга будет заменена углеродным волокном в качестве несущего материала в положительном электроде, обеспечивая как повышенную жесткость, так и плотность энергии. Сепаратор из стекловолокна будет заменен ультратонким вариантом, который даст гораздо больший эффект, а также более быстрые циклы зарядки. Ожидается, что новый проект будет завершен в течение двух лет.

    Лейф Асп, который также возглавляет этот проект, оценивает, что такая батарея может достичь плотности энергии 75 Втч / кг и жесткости 75 ГПа.Это сделало бы батарею такой же прочной, как алюминий, но при сравнительно меньшем весе.

    Лейф Асп, профессор кафедры промышленных наук и материаловедения Технологического университета Чалмерса. Он опубликовал свою первую статью о структурных батареях в 2010 году, и теперь ему удалось продемонстрировать многофункциональные характеристики в десять раз выше, чем у любого предыдущего прототипа структурной батареи. Предоставлено: Маркус Фолино, Технологический университет Чалмерса,

    .

    «Структурная батарея следующего поколения имеет фантастический потенциал.Если вы посмотрите на потребительские технологии, то через несколько лет вполне возможно будет производить смартфоны, ноутбуки или электрические велосипеды, которые будут весить вдвое меньше, чем сегодня, и будут намного компактнее », — говорит Лейф Асп.

    И в более долгосрочной перспективе вполне возможно, что электромобили, электрические самолеты и спутники будут спроектированы с использованием структурных батарей и питаться от них.

    «Здесь мы ограничены только нашим воображением. Мы получили много внимания со стороны самых разных компаний в связи с публикацией наших научных статей в этой области.Понятно, что эти легкие и многофункциональные материалы вызывают большой интерес », — говорит Лейф Асп.

    Ссылка: «Структурная батарея и ее многофункциональность» Лейфа Э. Аспа, Карла Бутона, Дэвида Карлстедта, Шанхонг Дуана, Росс Харден, Вильгельма Йоханниссона, Маркуса Йохансена, Матса К.Г. Йоханссона, Горана Линдберга, Фанг Лю, Кевина Певота, Линна. М. Шнайдер, Йоханна Сюй и Дэн Зенкерт, 27 января 2021 г., Advanced Energy & Sustainability Research .
    DOI: 10.1002 / aesr.202000093

    Подробнее о: Исследования по конструкционным батареям

    В конструкционной батарее в качестве отрицательного электрода используется углеродное волокно, а в качестве положительного электрода — алюминиевая фольга, покрытая фосфатом лития-железа. Углеродное волокно служит хозяином для лития и, таким образом, накапливает энергию. Поскольку углеродное волокно также проводит электроны, отпадает необходимость в медных и серебряных проводниках, что еще больше снижает вес. И углеродное волокно, и алюминиевая фольга способствуют механическим свойствам структурной батареи.Два материала электродов разделены стекловолоконной тканью в матрице структурного электролита. Задача электролита — транспортировать ионы лития между двумя электродами батареи, а также передавать механические нагрузки между углеродными волокнами и другими частями.

    Проект осуществляется в сотрудничестве между Технологическим университетом Чалмерса и Королевским технологическим институтом KTH, двумя крупнейшими техническими университетами Швеции. Аккумуляторный электролит был разработан в KTH.В проекте участвуют исследователи из пяти различных дисциплин: механика материалов, материаловедение, легкие конструкции, прикладная электрохимия и технология волокон и полимеров. Финансирование поступило от исследовательской программы Европейской комиссии Clean Sky II, а также от ВВС США.

    Определение разложения электролита литий-ионных аккумуляторов с помощью масс-спектрометрии | Вебинар

    Литий-ионные батареи

    , несомненно, изменили мир вокруг нас, но для развития технологий важно, чтобы мы понимали внутреннюю химию.Чтобы сделать батареи следующего поколения более безопасными, долговечными и с большей емкостью, особенно важно понимать, как электролит со временем разлагается в результате химического взаимодействия.

    Этот веб-семинар демонстрирует методику сравнения образцов батарей и обнаружения химических компонентов, которые могли подвергнуться химическому разложению.

    Изучение разложения летучих и нелетучих электролитов традиционно выполняется с помощью отдельных систем газовой хроматографии, масс-спектрометрии (ГХ-МС) и жидкостной хроматографии (ЖХ-МС), каждая из которых использует разные программные решения.Напротив, методология, описанная в этом веб-семинаре, объединяет технологии ГХ и ЖХ с одной и той же системой масс-спектрометрии высокого разрешения (HRMS). Используя одну и ту же систему HRMS для анализа образцов батарей, исследователи получают преимущества от надежной химической характеристики, упрощенного сравнения образцов и упрощенного агрегирования данных и составления отчетов с помощью единого программного решения.

    Во время этого бесплатного вебинара вы:

    • Ознакомьтесь с литий-ионными аккумуляторами и их важной ролью в обеспечении энергии будущего
    • Узнайте об общих проблемах и возможностях НИОКР в области аккумуляторных батарей
    • Изучите методологию использования масс-спектрометрии с высоким разрешением в анализе летучих и нелетучих продуктов разложения электролита литий-ионных аккумуляторов, чтобы получить представление о старении аккумуляторов.

    Спикер: Брайан Катценмайер, старший менеджер по материаловедению — Полевой маркетинг в Северной и Южной Америке

    Брайан имеет 15-летний опыт работы в области масс-спектрометрии и методов разделения для определения характеристик материалов, полимеров, мономеров и малых молекул.В настоящее время он курирует маркетинговые стратегии в области материаловедения для бизнес-сегмента Waters Corporation в Северной и Южной Америке.

    Спикер: Крис Штумпф, старший менеджер по разработке стратегических программ — материаловедение

    Крис имеет более 20 лет опыта в аналитической химии, масс-спектрометрии и развитии бизнеса. На своей нынешней должности он сотрудничает с научным сообществом в предоставлении технологических решений, которые позволяют исследователям в области материаловедения для достижения своих целей.

    Спикер: Сара Дауд, старший специалист по приложениям MS

    Сара более 10 лет занимается аналитической химией, специализируясь на масс-спектрометрии. Она проделала обширную работу по применению химических материалов как с тандемными квадроциклами, так и с масс-спектрометрами высокого разрешения. Она сотрудничала со многими клиентами, стремящимися расширить возможности МС своих лабораторий с помощью инструментов и программного обеспечения Waters.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *