Плотность разряженного аккумулятора: какая должна быть, как проверить, как поднять?

Содержание

Норма плотности электролита в аккумуляторе

Свинцово-кислотным аккумуляторам уже более полутора столетий, но позиции в автомобилестроении они не сдают и по сей день. Главных причин тому две: низкая себестоимость и морозоустойчивость. Литий-ионный аккумулятор, пускай он и гораздо компактнее и легче при сопоставимой с свинцово-кислотным емкости, но стоит в разы дороже и уже при 0° С его емкость упадет вдвое (в то время как у свинцовой батареи это произойдет только при -30° С). И это не говоря уже о гораздо большей требовательности к условиям заряда и разряда.

Необслуживаемые кальциевые и AGM-аккумуляторы завоевывают все большую популярность, но АКБ традиционной конструкции с возможностью обслуживания все так же можно увидеть под капотом автомобиля. Контроль уровня и состояния электролита увеличивает ресурс аккумулятора, а самое главное – страхует от проблем зимой, что «рукастому» владельцу только в плюс.

Принцип действия аккумулятора

Говоря о плотности аккумуляторного электролита, нужно начать с самого принципа работы автомобильных аккумуляторов. Во время заряда-разряда в аккумуляторе протекают около 60 реакций, как утверждают исследования еще советских времен,но основной из них является только одна: в процессе разряда оксид свинца на катоде (отрицательном электроде) и свинец на аноде (положительном электроде) «забирают» сульфат-ионы из раствора серной кислоты, превращаясь в сульфат свинца, причем на катоде дополнительно образуется вода, а при заряде сульфат свинца, напротив, «отдает» сульфат-ионы в электролит.

Таким образом, во время разряда плотность электролита падает, при полном разряде между пластинами фактически остается дистиллированная вода, а во время заряда она возрастает. Тогда почему падает плотность раствора в аккумуляторе со временем, если эти процессы зеркальны?

Причина в том, что сульфат свинца, образующийся при разряде аккумуляторной батареи, не всегда полностью расходуется в ходе заряда. Особенно это заметно на морозе и после длительного пребывания батареи в разряженном состоянии: пластины покрываются сначала белыми разводами крупнокристаллического сульфата свинца, а затем эти кристаллы постепенно осыпаются вниз и в дальнейшей реакции, проходящей при зарядке, практически не участвуют.


Поэтому сульфатация пластин аккумулятора является однозначно вредным явлением. Снижается емкость аккумулятора, прочность пластин, а из-за падения плотности электролита батарея хуже набирает заряд: чем ниже плотность раствора, тем хуже проводимость. Полностью разряженный аккумулятор практически не принимает заряд – сопротивление электролита между его пластинами слишком велико.

Однако плотность может со временем и вырастать. Так как электролит – это не чистая серная кислота, а ее водный раствор, то при зарядке АКБ протекает еще одна реакция: банальный электролиз воды, малозаметный в начале цикла, но к концу идущий по нарастающей. Поэтому старые рекомендации по заряду обслуживаемых АКБ советовали дождаться «кипения» аккумулятора – резкого роста выделения кислорода и водорода в банках. Теряя воду, со временем электролит снизит свой уровень, а плотность его неизбежно возрастет – даже с учетом постепенного связывания серной кислоты на пластинах и в осыпи вода при «кипении» теряется быстрее.

Нормальная плотность электролита

Чистая серная кислота в аккумуляторах не используется – это чрезмерно опасно, значительно возрастает скорость сульфатации пластин даже при нормальной эксплуатации. Из эксплуатационных соображений плотность электролита аккумулятора выбрана такой, чтобы обеспечить возможность уверенной работы при отрицательных температурах, достаточную удельную емкость и скорость заряда.


При нормальных условиях (под которыми в физике принято понимать, среди прочего, температуру +20° С) плотность электролита в полностью заряженном аккумуляторе составляет 1,28-1,3 г/см3. Как можно видеть на приведенной иллюстрации, именно такая плотность обеспечивает наибольшую морозоустойчивость. Заодно заметно, что у полностью разряженного аккумулятора риск замерзания зимой очень велик – достаточно температуре опуститься ниже -5, как в электролите образовываются кристаллики льда.

Зимняя и летняя плотность электролита

Однако на практике измерение плотности электролита в аккумуляторе при строго заданной температуре невозможно: зимой в гараже плотность у исправного и заряженного аккумулятора увеличится, а летом, да еще и сразу после поездки, напротив, будет ниже. Поэтому принята система поправок при измерениях в зависимости от температуры аккумулятора, которая отображена в таблице ниже.:

Температура электролита, °СПоправка, г/см 3
От –40 до –26–0,04
От –25 до –11–0,03
От –10 до +4–0,02
От +5 до +19–0,01
От +20 до +300,00
От +31 до +450,01

Таким образом, если Вы измеряете плотность зимой во время легкого заморозка (до -10), то у заряженного аккумулятора она должна составлять 1,3-1,32 г/см3, так как с поправкой -0,02 мы и получим «стандартные» 1,28-1,3. На жаре же уже нормой плотности будут 1,27-1,29 г/см3.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Порядок измерения плотности аккумулятора

Для начала аккумулятор необходимо установить на ровную горизонтальную плоскость и очистить крышку от пыли и грязи. Лучше для этого использовать ткань, смоченную слабым раствором соды, как самой доступной щелочи: она нейтрализует возможное отпотевание электролита вокруг пробок.

Теперь проверяем уровень электролита. Проще это сделать на аккумуляторах с полупрозрачными стенками – на стенках есть риски, с помощью которых можно сразу понять, находится ли уровень в пределах допустимого. Важна не только сама высота уровня, но и равномерность по банкам: там, где уровень электролита заметно меньше, возможна неисправность (негерметичность стенок или днища, быстрое «выкипание» электролита из-за его чрезмерной изначальной плотности и так далее). Если стенки у аккумулятора непрозрачные, воспользуйтесь прозрачной трубкой, опуская ее в отверстия пробок до упора в набор пластин и затыкая после этого верхний конец пальцем: вытащив трубку, Вы увидите, насколько электролит выше пластин. Нормой считается высота уровня в 10-15 мм над пластинами.

Если в какой-то банке уровень электролита ниже нормы, доведите его до нужного, аккуратно доливая дистиллированную воду. Как мы уже писали выше, чаще всего уровень снижается из-за потери воды за счет электролиза, поэтому восполнять уровень готовым электролитом нельзя.

Перед проверкой плотности обеспечьте батарее состояние стопроцентной заряженности – подсоедините зарядное устройство до момента «кипения» или до его отключения, если используете автоматическую модель. Это нужно и для того, чтобы плотность в банке выровнялась после доливания дистиллированной воды, иначе измерение даст ошибочный результат.

Распространенный прибор для контроля плотности – это ареометр, представляющий собой прозрачную колбу с грушей для набора жидкости. Внутри этой колбы находится грузик с делениями – в набранный электролит он погрузится на высоту, зависящую от плотности аккумулятора, и риска, по которую он погрузится, и укажет на результат измерения.

Однако есть и более удобный и универсальный прибор – речь идет об оптическом рефрактометре, который способен также измерять температуру замерзания охлаждающей жидкости и «омывайки». Для измерения достаточно капнуть на нужное место из пипетки и прижать каплю прозрачным стеклом-крышкой. Посмотрев на свет через рефрактометр, вы увидите по риске плотность электролита. Это быстрее, да и точнее, чем привычный способ с ареометром.


Как повысить или понизить плотность в аккумуляторе

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе или, наоборот, понизить ее, если измерения показали, что она выходит за пределы нормы? Сразу предупредим: придется повозиться.

Для начала нужно запастись электролитом повышенной (и заранее известной!) плотности. Для удобства возьмем электролит с плотностью 1,4 г/см3 – он достаточно безопасен при работе. Далее необходимо узнать, каков объем одной банки аккумулятора, полностью слив ее в стеклянную градуированную емкость. Отнимая некоторое количество электролита и доливая заранее запасенный «крепкий» (или, наоборот, дистиллированную воду), можно соответствующим образом довести плотность до необходимой. Ориентируйтесь на следующую таблицу для объема в 1 литр:

Измеренная плотностьОтбор электролита, млДоливка электролита, млДоливка воды, мл
1,24252256
1,25215220
1,26177180
1,27122126
1,286365
1,29
1,303638

В результате вы получите 1 литр электролита с плотностью 1,29 г/см3 – эта величина находится ровно посреди допуска.

Приведем пример: из банки слилось 0,8 литра раствора с плотностью 1,24 г/см3. Из простейшей пропорции можно вычислить, что нам нужно отлить 201 мл из этого объема и добавить 204 мл «крепкого» электролита. Почему различаются объем доливки и удаляемый объем? Любой бывалый самогонщик подскажет: раствор серной кислоты в воде, как и в случае со спиртом, меняет свой объем в зависимости от процентного соотношения компонентов, и 100 мл кислоты в смеси со 100 мл воды дадут отнюдь не 200 мл раствора.

Можно ли избежать этой возни? Естественно. Раз уж вам приходится сливать электролит из банки, то гораздо быстрее сразу залить туда свежий электролит нормальной плотности. Не помешает и промыть перед этим его дистиллированной водой: это лишний плюс для ресурса батареи.

Видео: Как правильно поднять плотность электролита в аккумуляторе

Плотность электролита в аккумуляторе автомобиля представляет собой соотношение химически активного вещества и дистилированной воды, залитых в банки АКБ в определенной пропорции. Данный параметр устанавливается в зависимости от условий использования транспортного средства и совокупности требований к автомобилю.

Какие должны быть плотность и уровень электролита

Таблица: плотность в зависимости от климатической зоны

Плотность электролита в аккумуляторе зимой

Плотность электролита в аккумуляторе летом

Причины изменения плотности

Как самостоятельно проверить плотность электролита и степень разряженности батареи?

Видео: проверка плотности электролита в автомобильной батарее

Таблица: поправка к показаниям ареометра

Таблица определения заряженности аккумулятора по плотности электролита

Таблица: плотность электролита и степень заряженности АКБ при проверке мультиметром

Как скорректировать плотность электролита в аккумуляторе?

Таблица: корректировка плотности электролита

Видео: руководство по увеличению параметра плотности в АКБ

Комментарии и Отзывы

Какие должны быть плотность и уровень электролита

В регионах с умеренным климатом рабочий параметр плотности электролита должен составлять от 1,25 до 1,27 г/см3 ±0,01 г/см3.

Следует учитывать, что чем ниже плотность электролита в полностью заряженной батарее авто, тем дольше она прослужит.

Плотность кислоты с водой в банках автомобильного аккумулятора разная, и зависит от нескольких параметров:

  • заряженность батареи;
  • процентного содержания серы — чем больше концентрация раствора, тем более высокая плотность жидкости;
  • температуры раствора — чем больше это значение, тем ниже уровень плотности.

Оптимальный уровень электролита в аккумуляторе машины должен быть таким, чтобы в каждой банке раствор покрывал пластины с запасом 10-15 мм.

Таблица: плотность в зависимости от климатической зоны

Климатический район (среднемесячная температура воздуха в январе, °C)Время годаЗаливаемогоПолностью заряженная батареяБатарея разряжена
на 25%на 50%
Очень холодный (от -50 до -30)Зима1,28-1,291,301,261,22
Лето1,271,281,241,20
Холодный (от -30 до -15)Круглый год1,261,271,241,20
Умеренный (от -15 до -8)Круглый год1,241,271,241,20
Теплый влажный (от 0 до +4)Круглый год1,221,231,191,05
Жаркий сухой (от +4 до +15)Круглый год1,201,231,191,15

Плотность электролита в аккумуляторе зимой

В странах, где зимой температура воздуха опускается до -30 градусов данное значение должно быть на 0,01 г/см3 больше, а в областях с жарким климатом — на 0,01 г/см меньше. Если в зимнее время года температура воздуха опускается до -50 °C, то уровень плотности рекомендуется увеличивать до 1,29 г/см3. Если данный показатель будет меньше, это станет причиной снижения электродвижущей силы и возможного замерзания рабочего раствора.

Слишком высокий уровень плотности раствора электролита в банках аккумуляторной батареи повлияет на ее срок службы. Пониженный параметр становится причиной падения напряжения и трудному пуску силового агрегата.

Если плотность рабочего раствора в холодное время года снизится до 1,09 г/см3, это станет причиной замерзания аккумуляторной батареи уже при -7 градусах. Надо учитывать, что кратковременные поездки на транспортном средстве, составляющие менее 30 минут, не дают возможности рабочей жидкости полностью прогреться и эффективно заряжаться. Поэтому разряд электролита при низких температурах ежедневно растет, что серьезно влияет на уровень плотности.

Для нового и исправного аккумулятора нормальная величина изменения плотности рабочей жидкости при полном заряде и разряжении составляет в диапазоне от 0,15 до 0,16 г/см3.

Таблица: температура замерзания электролита в зависимости от его плотности
Плотность электролита (г/см3)Степень заряженности (%)Температура замерзания, °C
1,110,0-7
1,126-8
1,1312,56-9
1,1419-11
1,1525-13
1,1631-14
1,1737,5-16
1,1844-18
1,1950-24
1,256-27
1,2162,5-32
1,2269-37
1,2375-42
1,2481-46
1,2587,5-50
1,2694-55
1,27100-60

Плотность электролита в аккумуляторе летом

Данный параметр для теплых и влажных климатических регионов должен составить не менее 1,22 г/см3 (эта величина является критической).

В конце весны и летом температура в моторном отсеке более высокая, что приводит к испарению воды из кислотного раствора и более активному протеканию электрохимических процессов в аккумуляторе. Это становится причиной повышенной токоотдачи.

В жаркое время года из-за высокой температуры особо остро стоит проблема обезвоживания для аккумулятора. Поскольку высокий уровень плотности негативно влияет на свинцовые пластины обслуживаемых и необслуживаемых батарей, рекомендуется, чтобы этот параметр имел отклонение на 0,02 г/см3 меньше номинального. В частности, если речь идет о южных регионах, где используется устройство. При снижении объема или количества рабочей жидкости и увеличения параметра плотности коррозийные процессы на электродных выходах могут увеличиться.

Причины изменения плотности

Список причин, которые приводят к изменению уровня плотности аккумулятора:

  1. Снижение уровня электролита в АКБ (приводит к повышению плотности).
  2. Уменьшение концентрации серной кислоты в аккумуляторе или так называемая сульфатация пластин. Сульфат свинца кристаллизуется, теряя способность участвовать в химических реакциях. В результате такого процесса аккумулятор уже не получится зарядить полностью даже при использовании внешнего зарядного устройства, поскольку не вся площадь пластин задействована в работе. Так как аккумулятор не заряжается до конца, то и плотность электролита не восстанавливается до своих исходных значений.
  3. Разряд батареи. Данная проблема особо актуальна для зимы и тех автомобилей, которые редко используются или где замена аккумулятора производилась давно.
  4. Неоднократная зарядка аккумулятора. Это приводит к закипанию раствора и его испарению, что снижает его количество и повышает концентрацию. В этом случае активных молекул для ионизации свинца и его солей становится меньше, соответственно снижается густота жидкости.
  5. Не осуществляется контроль за уровнем концентрации раствора в емкостях с электродами после каждого пополнения дистиллятом. С каждым новым разбавлением концентрата снижается доля электролита за счет испарения воды и небольшого количества электролитической жидкости.

Как самостоятельно проверить плотность электролита и степень разряженности батареи?

Прежде чем измерить плотность электролита нужно провести проверку и подготовку аккумулятора, затем произвести замер с помощью:

  1. Ареометра (денсиметра). Для этого на отключенном аккумуляторе откручиваются все банки, прибор погружается в жидкость, и делается забор небольшого количества электролита. Определение уровня плотности производится в соответствии с показаниями на шкале тестера.
  2. Тестера (мультиметра). Прибор переводится в режим вольтметра, производится мониторинг параметра напряжения и полученные данные сравниваются с нормированными.
  3. Самодельным устройством. Способ аналогичен проверке ареометром, однако в данному случае в качестве резервуара используют стеклянную пробирку, в которую помещают какой-нибудь грузик (пшено, кусок свинца). Затем нужно будет самостоятельно произвести градуировку ареометра.

Если батарея необслуживаемая и на ней нет индикатора для проверки уровня и плотности, то для измерения ареометром потребуется высверлить отверстия в банках, которые после выполнения задачи необходимо запаять.

Видео: проверка плотности электролита в автомобильной батарее

Канал «videostar» в своем видео подробно рассказал о том, сколько должно быть электролита в банках аккумулятора и как проверять его плотность.

Таблица: поправка к показаниям ареометра

Температура рабочего раствора при измерении величины плотности, °СПоправка к показаниям ареометра, полученным в ходе проверки, г/см3
от -55 до -41-0,05
от -40 до -26-0,04
от -25 до -11-0,03
от -10 до +4-0,02
от +5 до +19-0,01
от +20 до +300,00
от +31 до +45+0,01
от +46 до +60+0,02

Таблица определения заряженности аккумулятора по плотности электролита

Температура воздухаСтепень заряженности аккумуляторной батареи
На 100% заряженаЗаряжена на 70%Полностью разряжена
+25 градусов и выше1,21 — 1,231,17 — 1,191,05 — 1,07
менее +25 градусов1,27 — 1,291,23 — 1,251,11 — 1,13

Таблица: плотность электролита и степень заряженности АКБ при проверке мультиметром

Степень заряженности аккумулятораПлотность рабочего раствора электролита, г/см3Напряжение аккумуляторной батареи, В
100%1,2812,7
80%1,24512,5
60%1,2112,3
40%1,17512,1
20%1,1411,9
0%1,111,7

Как скорректировать плотность электролита в аккумуляторе?

Стабилизация плотности электролита производится с помощью добавления раствора рабочей жидкости и зарядки. Однако, чтобы поднять данный параметр, недостаточно просто долить дистиллированную воду в банки и тем самым увеличить или уменьшить плотность.

Таблица: корректировка плотности электролита

Плотность электролита в батарее, г/см3Уровень плотности по стандарту, г/см3
1,241,251,26
Отсос рабочей жидкостиДобавление раствора 1,40 г/см3Добавление дистиллятаОтсос рабочей жидкостиДобавление раствора 1,40 г/см3Добавление дистиллятаОтсос рабочей жидкостиДобавление раствора 1,40 г/см3Добавление дистиллята
1,246062120125
1,2544456570
1,2685883940
1,2712212678804043
1,281561621171208086
1,29190200158162123127
1,30
Плотность электролита в батарее, г/см3Уровень плотности по стандарту, г/см3
Отсос рабочей жидкостиДобавление раствора 1,40 г/см3Добавление дистиллятаОтсос рабочей жидкостиДобавление раствора 1,40 г/см3Добавление дистиллятаОтсос рабочей жидкостиДобавление раствора 1,40 г/см3Добавление дистиллята
1,24173175252256
1,25118120215220
1,266566177180290294
1,27122126246250
1,2840436365198202
1,297578143146
1,3010911336387981

Видео: руководство по увеличению параметра плотности в АКБ

Канал «Denis МЕХАНИК» в своем видео подробно рассказал о том, как повысить плотность электролита в аккумуляторной батарее автомобиля.

Если на машине установлен источник питания обслуживаемого типа, снабженный откручивающимися пробками, автолюбитель может в любой момент проверить плотность электролита в аккумуляторе. Периодические замеры позволяют контролировать работоспособность батареи и поддерживать ее в нормальном техническом состоянии. Отсюда задача данной публикации – рассказать о процедуре измерения и способах корректировки плотности.

Условия проведения замеров

Показателем «здоровья» кислотно-свинцовых аккумуляторов является плотность электролита, измеряемая в граммах на кубический сантиметр (г/см 3 ). Последний представляет собой раствор обессоленной (дистиллированной) воды с концентрированной серной кислотой. Когда источник питания отдает энергию бортовой сети автомобиля, данный параметр снижается, в процессе зарядки и восстановления – повышается.

Благодаря описанному свойству электролитической жидкости техническое состояние обслуживаемого аккумулятора можно контролировать. Когда в одной из секций (в просторечии – банок) плотность раствора остается низкой, невзирая на длительную подзарядку, встает вопрос о работоспособности батареи и необходимости ее замены. Превышение нормы указывает на испарение воды из электролита вследствие постоянного кипения – жидкость становится плотнее.

Справка. В процессе кипения электролита испаряется только вода, серная кислота остается в растворе, но ее концентрация возрастает. Водяной пар выходит наружу через специальный клапан.

Замер плотности производится в определенных условиях:

  • температура электролитической жидкости находится в пределах 20–22 °С;
  • источник питания должен быть полностью заряжен;
  • температура окружающей среды – 20–25 °С.

При соблюдении перечисленных условий нормальный показатель для всех банок исправного аккумулятора составит 1,27–1,29 г/см 3 , минимально допустимый – 1,25 г/см 3 . Если не выдержать указанные требования и измерить плотность электролита при более низкой температуре либо на разряженной батарее, то результаты не отразят реальной картины. Полученные значения будут заметно ниже нормы.

Подготовка к проверке

Чтобы добиться максимально точных результатов замеров, выполните ряд подготовительных действий:

  1. Очистите от пыли и грязи поверхность корпуса, где расположены пробки. Задача – избежать попадания мусора внутрь после выкручивания крышек.
  2. Зарядите аккумуляторную батарею до максимума.
  3. В холодный период года аккумулятор придется снять с автомобиля, занести в теплое место и дать корпусу прогреться до комнатной температуры.
  4. Перед подзарядкой выверните пробки и убедитесь, что пластины каждой секции полностью погружены в кислотный раствор. При необходимости долейте дистиллированную воду и произведите зарядку.

Оптимальный уровень электролита над пластинами – 15 мм, минимальный – 1 см. Проверить несложно: опустите в колодец тонкую стеклянную трубку, закройте с другого конца пальцем и вытащите наружу. Высота столба жидкости в трубке покажет реальный уровень над банками.

Из инструментов потребуется специальный прибор для измерения плотности – ареометр. Представляет собой стеклянную колбу с грушей для всасывания жидкости, внутрь помещен прозрачный поплавок с цифровой шкалой. Нехитрый прибор действует по закону Архимеда – чем плотнее раствор, тем сильнее он выталкивает погруженное тело.

Справка. Некоторые необслуживаемые источники питания оснащаются пластиковым глазком, позволяющим наблюдать за состоянием жидкости. Аккуратно демонтировав эту деталь, вы получите доступ хотя бы к одной секции батареи.

Перед измерениями установите источник питания на ровную поверхность либо закрепите в штатном кронштейне автомобиля. Выкрутите все крышки – поскольку секции разделены глухими стенками и не сообщаются между собой, мерить придется в каждом колодце отдельно. Правильно проверить плотность кислотного раствора поможет шкала ареометра – большинство производителей ставят на ней минимальную и максимальную отметку.

Как правильно измерять?

Процесс замера сложности не представляет и выполняется в следующем порядке:

  1. Опустите наконечник в первый открытый колодец, сдавите резиновую грушу и втяните электролит внутрь колбы.
  2. Удерживая ареометр вертикально и не вынимая из отверстия, добейтесь, чтобы поплавок не касался стенок колбы.
  3. Запомните показания и выдавите кислотный раствор обратно в аккумулятор.
  4. Операцию повторите на оставшихся банках.

Совет. Держите под рукой ветошь, чтобы обтирать наконечник от электролита после извлечения из очередного колодца. Используйте резиновые перчатки – жидкость агрессивна и способна разъесть кожу при попадании.

Выполняя измерение плотности электролита в аккумуляторе, записывайте показания по каждой секции. Чтобы освободить руки, аккуратно откладывайте ареометр на ветошь. По окончании замеров хорошенько промойте стеклянные детали прибора проточной водой и переходите к анализу результатов.

Показатель выше нормы

Если в одной либо нескольких банках электролит оказался плотнее нормы, есть повод проверить исправность регулятора напряжения и электрогенератора. Что происходит в батарее: концентрация кислоты в растворе повышается из-за недостатка воды, которая испаряется вследствие кипения. Значит, имеет место так называемая перезарядка – напряжение на клеммах аккумулятора слишком велико.

Восстановить требуемую плотность электролита довольно просто – необходимо добавить в нужные секции дистиллированную воду пользуясь инструкцией:

  1. Измерьте уровень электролита в банке. Если он оказался недостаточным, долейте нужное количество воды и повторите замер плотности.
  2. В случае когда уровень жидкости соответствует норме, доливать дистиллят нельзя. Пользуясь грушей ареометра, отсосите часть раствора и слейте его в стеклянную закрывающуюся емкость.
  3. Доливая порции чистой воды и электролита, добейтесь оптимальной концентрации кислоты в растворе – 1,27 г/см 3 .

После восстановления нормальной плотности во всех банках аккумулятор рекомендуется дополнительно зарядить малым током – до 3 ампер.

Пониженная плотность раствора

Если проверка ареометром выявила низкую концентрацию кислоты в одной секции, за батареей придется наблюдать. Вполне вероятно, что между пластинами произошло замыкание и срок службы источника питания исчерпан. Вариант второй – сульфатация пластин, возникающая из-за глубокого разряда либо недостаточного напряжения зарядки на автомобиле.

Сделать электролитическую жидкость плотнее можно тремя проверенными способами:

  • испарение лишней воды путем длительной зарядки и медленного кипячения;
  • замещение части кислотного раствора более концентрированным;
  • добавление серной кислоты.

Примечание. Существует способ полной замены жидкости, предусматривающий промывку батареи. Не применяйте его без крайней нужды – в процессе опорожнения свинцовые крошки, осевшие на дне аккумулятора, могут попасть между пластин и устроить замыкание, ведущее к разрушению банки и непригодности источника питания к дальнейшей эксплуатации.

Для реализации первого способа понадобится зарядное устройство, чей ток регулируется вручную. Порядок действий выглядит так:

  1. Определите ток зарядки, взяв 3% от начальной емкости батареи. Пример: аккумулятор на 60 А*ч нужно заряжать силой тока 60 х 0,03 = 1,8 А.
  2. Поставьте автономный источник питания на зарядку и дождитесь появления пузырьков.
  3. Отрегулируйте ток заряда и по мере испарения воды измеряйте плотность. Когда она достигнет нормы, отключите «зарядник».

Если в процессе кипения уровень жидкости сильно понизился, придется купить готовый электролит нормативной плотности 1,27 г/см 3 и долить нужное количество в банки.

Замещение кислотного раствора производится по аналогии с доливкой дистиллированной воды. Жидкость отсасывается из колодца грушей, на ее место заливается более плотный раствор, купленный в магазине. В продаже имеются электролиты с показателями 1,34–1,41 г/см 3 . Затем делается проверка плотности, при необходимости – корректировка и полная зарядка батареи.

Трудность третьего варианта заключается в отсутствии раствора серной кислоты высокой концентрации – отыскать и купить его практически невозможно. Если вам удалось достать указанное химическое вещество, добавляйте его в банки маленькими порциями, буквально по 1 см 3 , с помощью шприца. Действуйте осторожно и пользуйтесь средствами индивидуальной защиты – серная кислота весьма агрессивна.

Подскажите по зарядке аккумулятора — Разговоры

Амелин, Отлично. Скорее всего ничего страшного не произошло.

 

1. Что надо сделать — проверить уровень электрита. Чтоб проверить уровень электролита нужна стеклянная трубка диаметром 8…10 мм. Опускаем трубку в отверстие пробки до сепараторов и свободный конец трубки зажимаем пальцем. Вытаскиваемтрубку, не отпуская палец и смотрим уровень. В трубке должно быть 5…10 мм электролита (высота столба). Если в трубке ничего нет — долить дистиллированную воду (не кислоту!!!!) до уровня на 10 мм выше пластин (сепараторов).

 

2. Ставим Ваш аккумулятор на зарядку. Ток зарядки дожен быть не больше 1/10 емкости. 66Ач / 10 = 6,6А. У Вас Кедр — 4А — отлично. Плюс зарядного устройства на плюс аккумулятора, а минус — на минус. Заряжаем по времени 66Ач / 4А = 16,5часов. Это вот для этого аккумулятора время зарядки от о Вашего Кедра. Причем Кедр ставим не на десульфатационные режимы, а на зарядку непрерывным током. Желательно замерить ток зарядки, включив амперметр последовательно с аккумулятором. Сразу будет видно исправен ли Ваш Кедр.

 

Признаки конца зарядки — аккумулятор бурно кипит (причем все банки) и напряжение на его клеммах не повышается в течение получаса.

Если у Вашего акумулятора осыпались пластины, то его емкость может быть намного меньше. Если кипит одна банка — то она меньшей емкости чем остальные. Поэтому постоянно смотрим за кипением и за напряжением на его клеммах при включеном зарядном устройстве.

Да, при зарядке температура аккмулятора не должна превышать 40 градусов. Если больше — выключаем и даем остыть дальше продолжаем выдерживая время 16,5 часов.

 

 

3. После зарядки надо замерить плотность электролита. Покупаем или одалживаем у знакомых ареометр (иногда продают на заправках). Ареометр должен быть с колбой и с грушей. Меряем плотность электролита. Плотность должна быть 1,25…1,30 г/см куб. Если плотность после зарядки 1,1, или меньше 1,25 то у аккумулятора либо посыпались пластины, либо он сульфатирован. Разность плотности электролита по банкам должна быть не более ну скажем 0,02 г/см. куб.

 

4. Если осыпались пластины — то аккумулятор на свалку. Причины осыпания пластин — долго (более 7 сек) крутим двигатель стартером при запуске, или ездим на стартере, т. е. аккумулятор постоянно нагружается большими токами. Некачественный аккумулятор (левые производители), большой срок службы аккумулятора — более 4 лет. Некоторые типа Varta ходят более 6 лет. Также большие токи заряда и постоянный перезаряд разрушают пластины.

 

5. Если перечисленного в пункте 4 нет, то можно определить фактическую емкость. Полностью заряженый аккмулятор ставим на разрядку током 1/20 емкости -для Вашего — 66Ач/20=3,3А. Нагрузка — автомобильная лампочка, или несколько лампочек, или реостат, но чтоб ток был 3,3А. замеряем амперметром. Засекаем время начала разряда.

В процессе разряда замеряем напряжение на аккумуляторе. Допускается разряжать до 1,7…1,75В на 1 банку. У Вас 6 банок — 6*1,7 = 10,2В. Т. е. Разряжаем до 10,2В. При разряде ток разряда будет уменьшаться — потому поддерживаем ток 3,3А. Если поддерживать ток 3,3А нет возможности, то точность определения фактической емкости будет ниже.

 

Когда напряжение аккмулятора станет равным 10,2В — отключаем нагрузку и засекаем время. Определяем время разряда вычитанием. Определяем фактическую емкость аккумулятора: время * ток = емкость. Например: разряжался 7 часов. Емкость фактическая: 7часов * 3,3А = 23,1 Ач.

Тут же после разряда замеряем плотность электролита по банкам. В дефектных банках плотность будет выше.

 

Ну вот примерно так.

 

6. Сульфатация. Причины: аккумулятор часто и продолгу находится в разряженом состоянии. Неисправно реле регулятор автомобиля и идет постоянные недозаряд, в аккумулятор доливается кислота, вместо дистиллированной воды и т. п.

 

Автомобильных аккумуляторов сульфатированных на своем веку я не встречал. Может такая судьба.

Но если Вас интересует как устранить сульфатацию — могу написать.

 

 

Но сначала зарядите его толком и разберитесь с плотностью электролита, как написано выше.

Изменено пользователем Симболативакс

Про стартерные аккумуляторы.

1. Техническое отступление

Назначение автомобильной аккумуляторной батареи понятно каждому мало-мальски сведущему в технических вопросах автолюбителю. С первой ее функцией — обеспечением запуска двигателя — мы сталкиваемся каждый день. Есть и вторая — реже применяемая, но от того не менее значимая — использование в качестве аварийного источника питания при выходе из строя генератора. Кроме того, на современных автомобилях с инжекторным впрыском аккумулятор выполняет роль сглаживателя пульсаций напряжения, выдаваемого генератором. Из этого следует, что следует крайне осторожно относиться к отключению аккумулятора на работающем двигателе. Карбюраторному двигателю ничего не будет, а вот как поведёт себя компьютер, управляющий распределённым впрыском — одному богу известно… Можно загубить компьютер.

Все стартерные батареи, выпускаемые в настоящее время для автомобилей, являются свинцово-кислотными. В основу их работы заложен известный еще с 1858 г., и по сей день остающийся практически неизменным принцип двойной сульфатации.


Как наглядно видно из формулы, при разряде батареи (стрелка вправо) происходит взаимодействие активной массы положительных и отрицательных пластин с электролитом (серной кислотой), в результате чего образуется сульфат свинца, осаждающийся на поверхности отрицательно заряженной пластины и вода. В итоге плотность электролита падает. При зарядке батареи от внешнего источника происходят обратные электрохимические процессы (стрелка влево), что приводит к восстановлению на отрицательных электродах чистого свинца и на положительных — диоксида свинца. Одновременно с этим повышается плотность электролита.

Любая автомобильная батарея представляет из себя корпус — контейнер, разделенный на шесть изолированных ячеек — банок (см. рис.1).

Каждая банка является законченным источником питания напряжением порядка 2.1 В. В банке находится набор положительных и отрицательных пластин, отделенных друг от друга сепараторами. Как известно из школьного курса физики, две разнозаряженные пластины уже сами по себе являются источником постоянного напряжения, параллельное же их соединение увеличивает ток. Последовательное соединение шести банок и дает батарею с напряжением порядка 12.6-12.8 В. Любая из пластин, как положительная, так и отрицательная, есть ни что иное, как свинцовая решетка, заполненная активной массой. Активная масса имеет пористую структуру с тем, чтобы электролит заходил в как можно более глубокие слои и охватывал больший ее объем. Роль активной массы в отрицательных пластинах выполняет свинец, в положительных — диоксид свинца.

Вес залитой АКБ ёмкостью 55 Ач составляет около 16.5 кг. Эта цифра складывается из массы электролита — 5кг (что соответствует 4,5 л), массы свинца и всех его соединений — 10 кг, а также 1 кг, приходящегося на долю бака и сепараторов.

2. Основные характеристики аккумуляторных батарей

 

2.0.    Электродвижущая сила ( ЭДС )

Зависимость ЭДС  ( грубо говоря напряжение на выводах аккумулятора) от плотности электролита выглядит так :

Е = 6 * (0,84 + р) ,

где  Е — ЭДС аккумулятора , В

р — приведенная к температуре 5°С плотность электролита , г/мл

2.1. Расход воды

Показатель, имеющий непосредственное отношение к степени обслуживаемости батареи. Определяется в лабораторных условиях. Батарея считается необслуживаемой, если она имеет очень низкий расход воды в эксплуатации. Необслуживаемые батареи не требуют доливки дистиллированной воды в течении года и более при условии исправной работы регулятора напряжения.

На расход воды прямое влияние оказывает процентное содержание сурьмы в свинцовых решетках пластин. Как известно, сурьма добавляется для придания пластинам достаточной механической прочности. Однако у каждой медали есть обратная сторона. Сурьма способствует расщеплению воды на кислород и водород, следствием чего является выкипание воды и снижение уровня электролита. В батареях предыдущего поколения содержание сурьмы доходило до 10%, в современных этот показатель снижен до 1.5 %.

Панацею от этой беды фирмы видят в освоении т.н. гибридной технологии — замене сурьмы в одной из пластин на кальций. Кальций в решетке является веществом нейтральным по отношению к воде, не снижая при этом механической прочности решеток. А потому разложения воды не происходит и уровень электролита остается неизменным.

Преимущества «кальциевых» АКБ — можно устанавливать в местах , не не требующих удобного доступа для обслуживания. Меньше вероятность выхода из строя из-за коррозии решеток электродов. Лучшие стартерные характеристики.

Недостаток «кальциевых» АКБ — при глубоких разрядах происходит образование нерастворимых солей кальция и емкость АКБ  необратимо теряется. Производители АКБ пытаются устранить этот недостаток добавлением в АКБ серебра и др. компонентов , результат пока окончательно не ясен.

2.2. Долговечность батареи

Средний срок службы современных АКБ при условии соблюдения правил эксплуатации — а это недопущение глубоких разрядов и перезарядов, в том числе по вине регулятора напряжения — составляет 4-5 лет.

Наиболее губительными для батарей являются глубокие разряды. Оставленные на ночь включенными световые приборы, либо другие потребители способны разрядить ее до плотности 1.12 — 1.15 г/см3, т.е. практически до воды, что приводит к главной беде аккумуляторов — сульфатации свинцовых пластин. Пластины покрываются белым налетом, который постепенно кристаллизуется, после чего батарею практически невозможно восстановить. Отсюда вытекает главный вывод — необходимо постоянно следить за состоянием батареи, периодически замерять плотность электролита. Особенно актуально это в зимнее время. Следует отметить, что сульфатация в определенных пределах — явление нормальное и присутствует всегда. (Вспомните — на основе теории двойной сульфатации построен принцип работы батарей). Но при малом разряде и последующей зарядке батарея легко восстанавливается до исходного состояния. Это возможно и при глубоком разряде батареи, но только в том случае, если следом сразу же последует заряд. Если же разряжать батарею длительное время, не давая ей «подпитки», то падение плотности ниже критического значения неизбежно приводит к образованию кристаллов сульфата свинца, не вступающих в реакцию ни при каких обстоятельствах. А это означает, что начался необратимый процесс сульфатации.

Не менее опасен для батареи и перезаряд. Это происходит при неисправном регуляторе напряжения. При этом электролит начинает «кипеть» — происходит разложение воды на кислород и водород и понижение уровня электролита. Вот почему необходимо следить за зарядным напряжением. Естественно, это не составляет труда, если на панели приборов присутствует вольтметр. Ну а если его нет? В этом случае также можно довольно просто оценить зарядное напряжение. Для этого запустите и прогрейте двигатель, установив средние обороты и подключите тестер (в режиме вольтметра) между «+» и «массой» аккумуляторной батареи. Нормальный зарядный режим батареи обеспечивается в диапазоне 14±0.5В. Если напряжение меньше — стоит проверить натяжение ремня, надежность контактных соединений цепей системы электроснабжения. Если же это не помогает — неисправность нужно искать в регуляторе напряжения. Впрочем, точно также вина ложится на регулятор, если напряжение превышает 14.5В.

В последнее время широкое распространение получили сепараторы карманного типа — т.н. конвертные сепараторы. Их название говорит за себя — в эти конверты помещают одноименно заряженные пластины. Такая конструкция увеличивает срок службы батареи, так как осыпающаяся в процессе эксплуатации активная масса остается в конверте, тем самым предотвращается замыкание пластин.

2.3. Рекомендации по эксплуатации

Батарея, не эксплуатировавшаяся в течении длительного времени (4-5 мес.) нуждается в подзарядке. Связано это с тем, что батареям свойственно такое явление, как саморазряд. На графиках рис.2,3 показаны характеризующие саморазряд величины для различных батарей. В первом случае — это снижение плотности от времени хранения, во втором — падение напряжения.

Впрочем, зачастую подзарядки требует и находящаяся в эксплуатации батарея. Плотность полностью заряженной батареи составляет 1.27- 1.28 г/см3, напряжение — 12.5 В. О степени разряженности батареи судят по плотности электролита. Чем ниже плотность электролита, тем сильнее батарея разряжена. Уменьшение плотности на 0.01 г/см3 по сравнению с номинальной означает, что батарея разрядилась примерно на 6 — 8%. Используя график (см. рис.4) можно оценить зависимость степени разряженности батареи от плотности. Степень разряженности определяют по той банке, в которой плотность электролита минимальная. Всем известна аксиома, тем не менее позволим повторить ее еще раз — батарею, разряженную летом более, чем на 50%, а зимой более, чем на 25%, необходимо снять с автомобиля и зарядить. При этом следует помнить, что пониженная плотность зимой более опасна, т.к. кроме всего прочего может привести к замерзанию электролита. Так, при плотности электролита 1.2 г/см3 температура его замерзания составляет около -20°С.

Также необходимо подзарядить батарею, если плотность в разных банках отличается более, чем на 0.02 г/см3. Оптимальной является зарядка батареи током, равным 0.05 от ее ёмкости. Для батареи с ёмкостью 55 Ач эта величина составляет 2.75 А. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд. Однако не стоит впадать в крайность — при совсем низком токе батарея просто не «закипит», к тому же время зарядки будет несравнимо большим. Наоборот, при очень большом токе батарея «закипит» значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все 100%. Признаками окончания зарядки служит бурное выделение газа (т.н. «кипение») и неизменяющаяся на протяжении 1-2 часов плотность электролита.

Для ориентировочной оценки времени, требуемого на зарядку батареи, можно воспользоваться следующим алгоритмом.

Первоначально, используя график (рис.4) необходимо определить степень разряженности батареи, исходя из реальной плотности АКБ, замеренной ареометром. Далее по степени разряженности определяем потерянную ёмкость (или ёмкость, которую необходимо принять батарее).
Затем, выбрав величину зарядного тока, вычисляем ориентировочное время зарядки по формуле:

Тут следует отметить, что не вся энергия идет на повышение ёмкости. КПД процесса составляет 40-50%, остальное тратится на нагрев, а также связанные с этим электрохимические процессы. Потому реальное время увеличивается примерно вдвое от расчетного (что и учитывается коэффициентом «2» в формуле).

Нужно сказать, что использование данного алгоритма оправдано лишь для облегчения процедуры, но ни в коей мере не избавляет от контроля за ходом зарядки. Процесс заряда, а особенно его окончание Вам необходимо контролировать самому, дабы не прозевать начало бурного кипения.

Другой вариант — использование для этих целей автоматических зарядных устройств, отличающихся тем, что зарядка идет при постоянном напряжении, но автоматически изменяющемся в зависимости от степени заряженности батареи токе. При этом зарядное устройство перестает давать ток, если батарея полностью заряжена. Принцип, используемый в подобных устройствах аналогичен зарядке от генератора на автомобиле.

Для примера определим время зарядки батареи ёмкостью 55 Ач током в 5А, плотность которой составляет 1.25 г/см3. Как видно из графика, при данной плотности батарея разряжена на 25%, что означает потерю ёмкости на величину

Таким образом , примерное время зарядки

Оптимальным же способом зарядки батареи, и это подтверждают результаты проводимых испытаний, является ее заряд от бортовой сети автомобиля (естественно, при условии исправности последней). При данном способе, во первых, невозможен перезаряд, а во-вторых, происходит постоянное перемешивание электролита и наиболее полное его проникновение во внутренние слои активной массы.

Однако было бы ошибочным полагать, что заряд батареи начинается сразу же после пуска двигателя и продолжается все время, пока двигатель в работе. Исследования показывают, что батарея начинает принимать заряд только после прогрева электролита до положительной температуры, что при эксплуатации в зимних условиях происходит примерно через час после начала движения. Именно этим и опасен довольно распространенный, по крайней мере в нашем автомобильном городе, способ эксплуатации транспортных средств. Холодный запуск зимой с получасовым движением до работы, и затем редкие непродолжительные поездки на протяжении рабочего дня не дают прогреться электролиту и, следовательно, зарядиться Вашей батарее. Тем самым разряженность АКБ увеличивается изо дня в день и в итоге может привести к печальному результату.

Физические процессы, происходящие при пуске двигателя, отличаются от процессов при разряде батареи потребителями. При пуске участвует не весь объем активной массы и электролита, а лишь та ее часть, которая находится на поверхности пластин и соприкасающийся с поверхностью пластин электролит. Поэтому, после неудачной попытки запустить двигатель, следует подождать некоторое время для того, чтобы электролит перемешался, плотность его выровнялась, он проник в поры активной массы. Нормальный запуск двигателя при однократном вращении стартера в течении 10с забирает ёмкость 300А х 10с = 3000 Ас = 0.83 Ач, что составляет около 1.5% от ёмкости аккумулятора.

При медленном же разряде участвуют не только поверхностные слои активной массы, но и глубинные, потому и разряд происходит более глубокий. Однако это не означает, что стартерные режимы не так губительны для батареи — стартером точно также можно разрядить батарею до критической величины.

Каковы же признаки выхода из строя батареи? Батарея не заряжается, плотность низкая и не повышается в процессе заряда. Большой саморазряд — батарея зарядилась, но не держит заряд. Можно попытаться потренировать батарею, однако если произошло осыпание активной массы пластин, либо кристаллизация сульфата свинца, то это уже не исправить.

Вообще, освоить способ оценки степени возможной разрядки батареи от каких-либо действий (в том числе и осознанных) не составит большого труда. Необходимо усвоить несколько истин и запомнить несколько цифр.

  1. Батарея начинает принимать заряд лишь только после прогрева электролита до положительной температуры (как вы понимаете, при температуре воздуха -20°С температура электролита в батарее хранящегося на свежем воздухе автомобиля будет примерно такой же.)
  2. Коэффициент полезного действия процесса зарядки составляет примерно 50%.
  3. Каждый автомобильный генератор характеризуется следующими показателями:
    • ток отдачи генератора при работе двигателя на холостом ходу.
    • ток отдачи генератора при работе двигателя на номинальных оборотах.

Для ВАЗовских автомобилей эти цифры имеют следующие значения:

Таблица 1

Модель автомобиля

2101-2106

2108-2109 , 1111

2110

ток отдачи на холостом ходу

16

24

35

ток отдачи на номинальных оборотах

42

55

80

Как видно из таблицы, на последних моделях автомобилей Волжского автозавода устанавливаются генераторы, имеющие характеристики тока отдачи, в два раза превосходящие по величине характеристики генераторов первых моделей.

И наконец примерное потребление энергии автомобильными потребителями:

Таблица 2

потребитель

ток, А

зажигание

2

габариты

4

ближний свет

9

дальний свет

10

обогрев заднего стекла

10-11

вентилятор отопителя:
1-я скорость
2-я скорость


5-7
10-11

стеклоочистители

3-5

магнитола

5

ИТОГО

38-48

Таким образом, оставленные включенными габариты за три часа «съедят» 4А х 3ч= 12 Ач ёмкости батареи, что соответствует разряду приблизительно на 20%. Это не страшно для одного раза. Однако повторив это ещё раз, Вы уже рискуете не завести свою машину, особенно, если дело происходит зимой, т.к. разряд составит порядка 40% (тем более, что к тому же зимой батареи, как правило, эксплуатируются заряженными далеко не на 100%).

Аналогично можно прикинуть, что Вы имеете при продолжительной работе двигателя на холостом ходу. Как уже показано выше, ток отдачи генератора автомобиля ВАЗ-2108 на холостом ходу составляет 24А. Вычитаем из этой величины 2А, необходимые для обслуживания системы зажигания. Остается 22А. Используя таблицу 2, нетрудно прикинуть, что можно включать с тем, чтобы хоть немного досталось бы и аккумулятору (при этом помните про КПД зарядки, составляющий 50%).

Для владельцев иномарок с автоматической коробкой передач картина ещё более сложная. Обычно, стоя в пробке или на светофоре, Вы не переключаетесь на нейтраль, а давите ногой на тормоз. Это понижает обороты двигателя от стандартных 800-900 об./мин. до 600-700 об./мин., что, соответственно понизит ток, выдаваемый генератором, а стоп-сигналы добавят ещё пару ампер потребления тока. Да и обогрев заднего стекла у немцев, например, существенно мощнее чем у отечественных автомобилей.

Следует знать, что зимние условия эксплуатации автомобиля в принципе очень тяжелы для аккумуляторной батареи. Наверняка будут полезны следующие данные. Результаты проводимых в ГДР исследований говорят о том, что при эксплуатации автомобиля в очень тяжелых условиях (испытания по так называемому режиму «город-зима-ночь») аккумулятор получает порядка 1Ач в час

3. Терминологя

Аккумуляторная батарея — один из основных элементов электрооборудования автомобиля, поскольку она накапливает и хранит электроэнергию, обеспечивает запуск двигателя в различных климатических условиях, а также питает электроприборы при неработающем двигателе.

Автомобильные свинцово-кислотные 12-вольтовые АКБ состоят из 6-ти последовательно соединенных элементов (банок), объединенных в общий корпус. Каждая банка имеет газоотвод, конструкции которого могут существенно отличаться.

Электролит представляет собой раствор серной кислоты в дистиллированной воде (для средней полосы России плотностью 1.27-1.28 г/см3 при t=+20°С). Кипение электролита — бурное выделение газа при электролитическом разложении воды с выделением кислорода и водорода. Это происходит во время заряда батареи.

Саморазряд — самопроизвольное снижение ёмкости АКБ при бездействии. Скорость саморазряда зависит от материала пластин, химических примесей в электролите, его плотности, от чистоты верхней части корпуса батареи и продолжительности ее эксплуатации.

Напряжение полностью заряженной аккумуляторной батареи без нагрузки (ЭДС — электродвижущая сила) должно находиться в пределах 12.6-12.9 В. Напряжение в бортовой сети автомобиля при работающем двигателе несколько выше, чем на клеммах АКБ, и должно находиться в пределах 14.0-14.2 В (0,2 В от крайних значений). Значение напряжения ниже 13.8 В ведет к недозаряду батареи, а выше 14.4В — к перезаряду, что одинаково пагубно сказывается на ее сроке службы.

Полярность аккумуляторной батареи — термин, определяющий расположение токосъемных выводов на ее корпусе. На зарубежных батареях полярность может быть прямой или обратной, т. е. ориентировка положительного и отрицательного выводов относительно корпуса может быть различной. По российскому стандарту (если смотреть со стороны выводов) отрицательный (-) должен располагаться справа, положительный (+) слева.

Емкость батареи — способность батареи принимать и отдавать энергию — измеряется в ампер-часах (Ач). Для оценки ёмкости батареи принята методика 20-ти часового разряда током 0.05С20 (т.е. током, равным 5% от номинальной ёмкости). Т.е., если ёмкость батареи 55Ач, то разряжая ее током 2.75 А, она полностью разрядится за 20 часов. Аналогично для батарей ёмкостью 60Ач полный 20-ти часовой разряд произойдет при чуть большем токе разряда — 3А.

Данная характеристика определяет возможность питать потребителей в экстремальной ситуации (при отказе генератора). Характеризуется объемом активной массы.

Значение тока холодного старта при -18°С (по DIN) — Величина тока, которую батарея способна отдать при пуске двигателя при температуре -18°С. Наиболее важная характеристика, напрямую сказывающаяся на пуске двигателя. Ведь при -20°С ток, потребляемый стартером, составляет порядка 300А. (Для пуска в летнее время горячего двигателя этот же показатель равен 100-120А.) Значение стартового тока определяется конструкцией батареи, пластин, сепараторов. Сепараторы карманного типа без каких-либо других дополнений увеличивают напряжение батареи на 0.3В, одновременно улучшая стартовые характеристики. Чем ниже внутреннее сопротивление батареи, тем выше стартовый ток, тем надежнее пуск двигателя при низких температурах.

Резервная ёмкость — время, в течении которого батарея сможет обеспечить работу потребителей в аварийном режиме. Величина резервной ёмкости, выраженная в минутах, последнее время все чаще проставляется изготовителями батарей после значения тока холодного старта.

Корпус современных АКБ изготавливается из пластмассы, в большинстве случаев полупрозрачной, позволяющей контролировать уровень электролита.

Необслуживаемые батари. Сразу следует оговориться, что этот термин не должен пониматься буквально и восприниматься как руководство к бездействию. Это название говорит об улучшенных потребительских свойствах батареи. Необслуживаемые АКБ требуют долива воды не чаще одного раза в год при условии использования их на автомобилях с исправным электрооборудованием и среднегодовым пробегом 15-20 тыс. км. Встречаются конструкции, исключающие всякое вмешательство на всем протяжении срока службы, но они особенно критичны к состоянию автомобильного электрооборудования.

Большинство необслуживаемых батарей выпускаются заводами-изготовителями, залитыми электролитом. Так как эти батареи имеют значительно меньший саморазряд, они могут храниться от 6 месяцев до 1 года без подзаряда. Саморазряд новых необслуживаемых батарей за 12 месяцев может составить до 50% от номинальной ёмкости.

4. Маркировка АКБ

На современные аккумуляторные батареи наносится следующая маркировка:

Некоторые батареи имеют такую маркировку:

Несмотря на то, что после ёмкости стоит значение 280А, цифра, интересующая нас и показывающая ток холодного старта по принятому у нас стандарту DIN равна 255А.

Обозначения основных характеристик на батареях различных производителей отличаются друг от друга. Большинство европейских производителей и значительная их часть в Азии руководствуются промышленным стандартом Германии DIN 43539 часть 2, который оговаривает два основных параметра: ёмкость батареи, измеряемую в ампер-часах (Ач) при +25°С, и ток стартерного разряда в амперах (А) при -18°С.

Батареи американских производителей испытываются по требованию американского стандарта SAE J537g, который включен в международный стандарт BCI и также вводит два основных параметра: резервную ёмкость, измеряемую в минутах при +27°С, и ток холодной прокрутки — в амперах при -18С. Стандарт SAE не предусматривает измерение ёмкости батареи в ампер-часах.

Первый рассматривает способность батареи к длительным разрядам меньшими токами, второй — разряд большими токами, но за меньший отрезок времени.

Пересчет значения тока стартерного разряда по европейскому стандарту DIN в ток холодной прокрутки по американскому стандарту SAE может производиться с помощью экспериментальных коэффициентов. Для батарей ёмкостью до 90Ач используется коэффициент 1.7, т. е. ISAE = 1.7 IDIN. Для батарей ёмкостью от 90 до 200 Ач используется коэффициент 1.6, т. е. ISAE = 1.6 IDIN.

В настоящее время в Европе наряду с немецким стандартом DIN введен новый единый стандарт En — 60095-1/93.

Кроме того, на необслуживаемых батареях проставляется соответствующая надпись. Чаще всего на русском, английском или немецком языке (либо на языке производителя, как например, на испанских батареях «Tudor»).

5. Выбор и покупка АКБ

Убедитесь, что выбираемая батарея соответствует конструктивным особенностям вашего автомобиля (ёмкость, место установки, способ крепления, полярность, форма и размер токосъемных выводов). Специализированные торговые фирмы имеют каталоги всего ассортимента, в которых систематизирована информация о модификациях и технических характеристиках.

Нецелесообразно на автомобиль с устаревшей системой электрооборудования устанавливать батарею, исключающую долив воды. Это приведет к сокращению ее срока службы или отказу.

Емкость батареи не должна существенно отличаться от указанной заводом-изготовителем автомобиля. Несоблюдение этого условия приводит к резкому сокращению службы как батареи так и стартера.

Очень неплохо знать рекомендуемую величну пускового тока для Вашего автомобля. На многих (японскх) автомобилях устанавливаются стартёры с редуктором. Это позволяет существенно уменьшить величину пускового тока, а значит существенно продлить жизнь Вашего аккумулятора.

Внимательно изучите текст гарантийного талона. Обратите особое внимание на те разделы, где перечислены: случаи, исключающие гарантийное обслуживание; адреса гарантийных мастерских; условия эксплуатации.

Маркировка аккумулятора должна иметь ссылку на стандарт (DIN, SAE, En или другие). В маркировке по стандарту SAE не указывается значение ёмкости в ампер-часах (Ач). Указание ёмкости в Ач в стандарте SAE – косвенный признак подделки. Наиболее подвержены подделкам дорогие аккумуляторы известных фирм-изготовителей, поэтому приобретать их лучше в торговых фирмах, заслуживающих доверие.

Большинство фирм-изготовителей кодирует дату выпуска АКБ. Современные необслуживаемые батареи допускают достаточно длительное хранение без существенной потери своих потребительских свойств, поэтому дата изготовления менее актуальна. Предпочтительнее приобретать залитый качественным заводским электролитом аккумулятор. Он готов к работе, легко поддается проверке. Не залитый сухозаряженный аккумулятор требует дополнительного времени и затрат на подготовку к эксплуатации.

Не спешите отдать деньги! Вы вправе требовать проверки аккумулятора. Первым делом сдерите с него защитную упаковочную пленку, какой бы красивой она ни была, и убедитесь, что корпус не поврежден – такое случается довольно часто. Затем попросите продавца измерить плотность электролита – она не должна быть ниже номинальной более чем на 0,02 г/см3 и одинаковой во всех банках, что соответствует примерно 80-процентной заряженности батареи. Последнюю проверку следует провести с нагрузочной вилкой – ее вольтметр должен показать 12.5–12.9 В при отключенной нагрузке, а при включенной – не опускаться в течение 10 секунд ниже 11В.

В случае отклонения от этих значений, батарея может оказаться частично или полностью непригодной к эксплуатации.

Если вам отказывают в проверке аккумулятора, не могут подтвердить качество товара сертификатом, гарантийным талоном, то лучше отказаться от покупки.

6. Установка АКБ

Перед установкой батареи обязательно полностью удалите с нее полиэтиленовую пленку. Газоотводные отверстия должны быть открытыми. Обратите внимание на правильность подключения. Клеммы АКБ рекомендуется зачистить и после закрепления смазать Литолом-24. Это делается для предохранения контактов от попадания влаги и окисления места контактов. Особенно это касается силовых проводов с медными (а не свинцовыми) наконечниками.

Очень важно уделить внимание проводам. Клеммы необходимо зачистить не только со стороны аккумулятора, но и с другой стороны. Место, куда крепится массовый провод (-) надо тоже тщательно зачистить от краски, масла и прочей грязи. Контакт затянуть туго. Это же касается клеммы на стартёре. Невнимание к проводам и контактам может очень сильно «выйти боком» зимой на морозе.

Батарея должна стоять на своём месте жёстко. Болтание её в крепёжных элементах недопустимо. Дополнительная вибрация скажется на долговечности батареи. Замыкание и осыпание пластин в банках чаще всего происходят именно из-за вибрации.

Обратите внимание, что на многих автомобилях батарея стоит довольно близко к выпускному коллектору. То есть летом ей будет довольно жарко, а это для батареи очень плохо! На «правильных» машинах предусмотрена термоизоляция АКБ от двигателя.

 

7. Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию

Условия эксплуатации оказывают существенное влияние на срок службы аккумуляторной батареи. Частые запуски двигателя и поездки на короткие расстояния, неисправности электрооборудования (стартер, генератор, реле-регулятор), дополнительные потребители электроэнергии, несвоевременное обслуживание, ненадежное крепление батареи способны сильно сократить срок ее службы.

При продолжительном движении по трассе батарея может перезаряжаться (кипеть) — в городе с малыми пробегами и «пробками» она, как правило, разряжается (см. выше).

Генератор (при холостых оборотах двигателя) не обеспечивает работу большинства штатных потребителей, не говоря о дополнительных. Зимой ситуация усугубляется. К включенным габаритным огням, ближнему свету фар, стоп-сигналам, указателям поворота, аудиоаппаратуре добавляются обогрев заднего стекла и вентилятор отопителя. Ежедневный недозаряд батареи постепенно уменьшает ее ёмкость, что в итоге приводит к невозможности запуска двигателя стартером.

Отказ аккумуляторной батареи может быть вызван и током утечки в электрооборудовании автомобиля. Это происходит, когда при отключении всех потребителей один или часть из них остается включенным в электрическую цепь (неисправны выключатель или реле). Виновником может быть и сигнализация. После глубокого разряда АКБ может не восстановить свою первоначальную номинальную ёмкость. Батарея не сможет нормально работать, если для запуска двигателя требуется продолжительное включение стартера (неисправны системы питания, зажигания).

7.1. Обслуживание АКБ в процессе эксплуатации сводится к проверке и приведению в соответствие с требованиями: уровня и плотности электролита; чистоты и надежности крепления электрических соединений батареи с корпусом автомобиля, параметров электрооборудования, крепления батареи. Необходимо также следить за правильным натяжением ремня генератора, очищать и смазывать выводы и клеммы, содержать батарею в чистоте. Протирайте верхнюю поверхность водным раствором питьевой соды. Доведение плотности электролита до требуемой производится путем заряда батареи от стационарного зарядного устройства.

Значение зарядного тока в амперах (А) не должно превышать 1/10 ёмкости батареи (упрощенно).

7.2. Продление жизни новой батарее

Коротко об этом сказать трудно. В первую очередь, следует залить электролит, точно соответствующий не только климатической зоне, но и сезону эксплуатации. Если батарея будет работать только в теплое время года, то плотность электролита может быть 1.20 г/см3, а если до -15°С — 1.24 г/см3 и т.д. Такая точность, безусловно, снизит скорость сульфатации пластин, следовательно, увеличит долговечность батареи.

На срок службы АКБ значительно влияет средняя степень заряженности, которая зависит от исправности реле-регулятора. Необходимо, чтобы эта величина поддерживалась не ниже 75%.

справка:

Установлено, что отклонение регулируемого напряжения на 10…12% вверх или вниз от оптимального сокращает срок службы батареи в 2…2.5 раза.

Во-первых, отрегулируйте двигатель так, чтобы он легко заводился с полоборота. Это предохранит АКБ от глубокого разряда. При пуске двигателя стартером через аккумуляторную батарею проходит ток в несколько сот Ампер, что не способствует ее долговечности. Поэтому, чем легче пуск двигателя, тем лучше для АКБ: она прослужит дольше.

справка:

Сокращение времени работы стартера вдвое при шести-восьми ежедневных пусках повышает срок службы аккумуляторной батареи приблизительно в 1.5 раза.

Во-вторых, отрегулируйте при необходимости реле-регулятор, чтобы напряжение было в пределах 13.8…14.4В. Это одно из важнейших условий. В-третьих, никогда не позволяйте снизиться уровню электролита в банках ниже требуемого.


справка:

Несвоевременная доливка в аккумуляторы дистиллированной воды может снизить срок службы батареи на 30%.

Эти простые советы, продлят жизнь АКБ.

Кроме этого, специалисты советуют при наличии зарядного устройства при любой возможности (например, на ночь) ставить аккумуляторную батарею на подзарядку малым током — около 1…2А. Для этого можно АКБ не снимать с автомобиля. Только эта операция, если ее проделывать регулярно, не реже одного раза в месяц, увеличивает срок службы батареи по крайней мере на год.

7.3. Зарядка аккумулятора зарядным устройством

Ну а теперь как заряжать? Для этого служат выпрямители постоянного тока. Автолюбители их называют зарядными устройствами. Они бывают с ручной регулировкой или автоматические. Перед зарядкой необходимо открыть все газовые каналы: вывернуть пробки, снять крышки банок. При зарядке важны три параметра: напряжение, ток зарядки и время. Максимальное напряжение выпрямителя должно быть не выше 14.4V, лучше, если оно регулируется. Когда аккумулятор частично процентов на 25 разряжен, то начальный ток заряда при включении выпрямителя может резко скакнуть вверх. Отрегулируйте его на номинал не выше 1/10 ёмкости аккумулятора или меньше, если вольтметр уже показывает напряжение близко к 14V. Т.е., если у Вас батарея имеет маркировку 55Ah — максимальный ток 5.5. Далее в процессе зарядки напряжение будет расти, а ток уменьшаться. Считается, если ток не уменьшается в течение последних 2-3 часов, то аккумулятор заряжен. Важно помнить, что нельзя вести заряд большим током более 25 часов. Электролит сильно нагреется и выкипит, пластины от нагрева может повести и они замкнут друг на друга. Обычно нормальное время полного заряда около 15 часов.

Иногда необходимо выровнять плотность небольшим током. Например, если плотность электролита в разных банках 1.23, 1.25. Включив выпрямитель, устанавливем ток зарядки порядка 2А. Иногда ниже, ориентируюсь по вольтметру: опять же не выше 14V. Время такой зарядки до двух суток. Особенно это необходимо делать после того, как аккумулятор разряжен в ноль бесплодными попытками завести двигатель. При чём, делать это надо сразу, пока не началась сульфатизация пластин.

Батареи, исключающие долив воды, должны заряжаться только устройствами с автоматическим поддержанием зарядного напряжения. Несоблюдение этого условия приведет к снижению их срока службы. Благо, сейчас зарядных устроиств продаётся множество типов. Среди них встречаются достаточно умные (например «Кулон»), позволяющие контролировать ток, напряжение заряда, время и суммарную ёмкость заряда. И стоят эти зарядные устройства совсем не дорого — примерно половину цены приличного аккумулятора.

Конкретные требования по режиму заряда, эксплуатации и обслуживанию должны быть изложены в инструкции или гарантийном талоне, прилагаемом к батареям.

Изготовители не предусматривают добавление в электролит стабилизирующих и улучшающих препаратов. Для доведения уровня электролита до нормы недопустимо использовать электролит! В аккумуляторную батарею доливают только дистиллированную воду. Не используйте воду сомнительного происхождения. При частом выкипании проверьте электрооборудование автомобиля.

Необходимо знать, что при сильном снижении уровня электролита внутри корпуса аккумулятора может образоваться опасная концентрация газовой смеси. Чтобы исключить вероятность взрыва, нельзя подносить к батарее открытое пламя (даже сигарету) и допускать искрение электроконтактов. Системы газоотвода некоторых современных батарей более взрывобезопасны. В средней полосе России АКБ не требуют корректировки плотности электролита при смене сезонов.

Перед зимней эксплуатацией автомобиля сделайте обслуживание не только аккумуляторной батареи (см. выше), но и систем, влияющих на запуск двигателя. Обязательно залейте моторное масло, соответствующее сезону. Для облегчения запуска двигателя в сильные морозы занесите батарею на несколько часов в теплое помещение.

Перед длительной зимней стоянкой также обслужите батарею, но не храните ее в теплом помещении, а оставьте на автомобиле со снятыми клеммами. Чем ниже температура, тем меньше скорость ее саморазряда.

Недопустимо оставлять на морозе разряженную батарею. Электролит низкой плотности замерзнет, и кристаллы льда приведут ее в негодность. Плотность электролита разряженного аккумулятора может снизиться до 1,09 г/см3, что приведет к его замерзанию уже при температуре -7°С. Для сравнения –электролит плотностью 1.28 г/см3 замерзает при t=-65°С.

Опрокидывание аккумуляторной батареи и слив электролита могут првести к замыканию пластин и выходу ее из строя.

Для борьбы с паразитными токами утечки аведите себе привычку вытирать корпус батареи насухо от всякой нечисти. Если совсем в лом, то хотя бы делайте чистый круг вокруг плюсовой клеммы, чтобы разорвать паразитные электрические связи. Ну, а если Вы любите свою машину, то разведите немного соды в воде и протрите всю поверхность корпуса батареи и вытрете ее насухо. Все тряпки, которые прикасались к аккумулятору выбросить немедленно! А за одно проверите крепление батареи, уровень электролита и его плотность. Времени это займёт мтнут 10-15, а сэкономить может часы и кучу нервов.

Простейшее зарядное устройство для зарядки АКБ

8. Особенности эксплуатации АКБ в зимний период

Перво-наперво замерим плотность электролита во всех банках без исключения. Норма 1.27-1.28 г/см3. У Вас далеко не так? Значит снимаем батарею и ставим на зарядку. И это однозначно! Ни в коем случае не пытаемся повысить плотность электролита добавлением концентрированной кислоты, какая бы низкая не была его плотность. Желаемого же результата — повышения ёмкости батареи при этом не произойдет.

Далее. Обязательно провести ревизию всех силовых проводов, клемм и контактов. Клеммы зачистить мелкой шкуркой. Конттакты на АКБ тоже зачистить и затянуть. Можно затем смазать литолом, чтобы к контактам не попадала влага.. С другой стороны силовых проводов так же провести ревизию контактов.

8.1. Прикуривание от другого автомобиля

Для российских автовладельцев нормальная ситуация, когда сосед просит «прикурить» его аккумулятор. Для этой нехитрой процедуры помимо автомобиля с заряженным аккумулятором, необходимы ещё и правильные провода. Те провода, что продаются на рынках имеют просто ужасное качество. Мало одного того, чтобы эти провода были медными и достаточно большого сечения. Необходимы очень качественные «крокодилы», обеспечивающие большую площадь контакта и большое усилие зажима, и необходим хороший контакт между проводом и «крокодилом». Не забываем, что по этим проводам у нас потечёт около 200 ампер!

Чтобы не навредить сложным электронным системам вашей собственной машины, эта, казалось бы, элементарная процедура требует соблюдения строгой последовательности действий.

1. Соедините красный кабель с клеммой (+) на заряженном аккумуляторе.
2. Соедините другой конец красного кабеля с клеммой (+) на «севшем» аккумуляторе.
3. Соедините черный кабель с клеммой (-) на заряженном аккумуляторе.
4. Соедините другой конец черного кабеля с чистой точкой заземления на блоке двигателя или на шасси, главное — подальше от аккумулятора, карбюратора, топливных шлангов и т.п. В момент подсоединения будьте готовы к небольшой искре.
5. Следите, чтобы оба кабеля не касались движущихся деталей.
6. Запустите автомобиль с заряженным аккумулятором и дайте ему поработать не менее одной минуты.
7. Попробуйте запустить автомобиль с «севшим» аккумулятором. Если двигатель не заведется, подождите несколько минут и повторите попытку. Если же заведется, дайте ему поработать несколько минут в таком положении.
8. Выключите автомобиль с заряженным аккумулятором.
9. При отсоединении кабеля следуйте описанной выше процедуре в обратной последовательности.

По совету Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript добавляю следующий совет:

На машине, от которой прикуривают (источник) надо врубить печку (вентилятор) на полный ход — и зимой, и летом. Дело в том, что индуктивный (реактивный) характер сопротивления работающего электродвигателя практически полностью гасит тот самый бросок (фронт) напряжения, который на машинах с «звенящей» проводкой (Авдотья 100, Субару Легаси до 1996-го и многие другие) может убить бортовой компьютер.

 

9. Особенности эксплуатации АКБ в летний период

Не удивляйтесь, если однажды вам будет трудно или вообще не завести машину в жаркую погоду. Теплое время года — такое же испытание, как и холод. Тепло ускоряет химические процессы. Неисправности и дефекты электрической системы автомобиля или аккумулятора незамедлительно скажутся на состоянии батареи. Но, скорее всего, узнаете вы об этом в самый неподходящий момент. Например, ночью во время дождя, когда придется включить освещение, вентиляцию и стеклоочистители. Поэтому не расслабляйтесь. Лето — самый подходящий период для покупки нового аккумулятора.

Летом автомобилист не сразу заметит, что в аккумуляторе плотность электролита и его уровень в банках недостаточные. Но чем выше температура окружающей среды, тем активнее электрохимические процессы. В результате электролиза кислород вступает во взаимодействие с пластинами, а ставший свободным водород испаряется. Таким образом из электролита исчезает вода. Как только уровень раствора оказывается ниже уровня пластин, начинается сульфатация пластин (сульфат свинца растворяется в электролите, а затем оседает на поверхности пластин уже в виде крупных нерастворимых кристаллов и происходит изоляция пластин от электролита). Емкость батареи уменьшается. Электрохимические реакции останавливаются. Аккумулятор выходит из строя.

Имейте в виду, что во время длительного хранения аккумулятора происходит саморазряд (снижение ёмкости). Оставлять батарею в разряженном состоянии не рекомендуется: в этом случае вода испаряется и открываются пластины. А дальше все, как описано выше.

Саморазряд увеличивается от высокой температуры, грязи и электролита (воды) на крышке батареи. Еще одна причина возникновения паразитных токов — неодинаковая плотность электролита в разных банках и на разных уровнях. Это может произойти после доливки большого количества воды. Чтобы избежать неиприятностей, зарядите аккумулятор или проедьте на машине, чтобы плотность раствора сравнялась. Есть еще один совет: доливайте дистиллированную воду в аккумулятор при работающем двигателе. Это обеспечит ее перемешивание с кислотой.

Ускорение электролиза способствует уплотнению активной массы. Этой “болезнью” страдают отрицательные пластины, активная масса которых во время эксплуатации постепенно уплотняется, а ее пористость уменьшается. Доступ электролита внутрь отрицательных пластин затрудняется, что снижает ёмкость батареи. К тому же уплотнение активной массы может сопровождаться образованием трещин и отслаиванием.

Пластины коробятся при увеличении силы зарядного тока, при коротком замыкании, понижении уровня электролита, частом и продолжительном включении стартера, когда батарея нагружается разрядным током большой силы. Чаще короблению подвержены положительные пластины, при этом в их активной массе образуются трещины, и она (активная масса) начинает выпадать из решеток.

Причиной выпадения активной массы из решеток пластин может стать длительная перезарядка, плохое крепление пластин, вибрация и т.д. Осыпающийся активный слой в конце-концов замыкает пластины, сокращает мощность и срок службы. В современных аккумуляторах пластины помещаются в конверт-сепараторы; осадок выпадает, но короткого замыкания удается избежать.

Летом вентиляционные отверстия забиваются пылью. Чтобы батарея не лопнула и не взорвалась следите за чистотой аккумулятора. Пробки заливных отверстий должны быть плотно закрыты.

Как сохранить свой аккумулятор летом?

Во-первых, следите за уровнем электролита и регулярно доливайте дистиллированную воду. Во-вторых, не оставляйте батарею незаряженной. В-третьих, следите за чистотой корпуса. В-четвертых, следите за состоянием электрической системы автомобиля. Неисправный стартер и генератор совершенно незаметно “подготовят” батарею к зиме и с первыми морозами она откажет.

Если вы планируете заменить аккумулятор, лучше не ждать до осени. В сезон выбор значительно меньше, цены выше, а желающих больше. В любом случае потребуется помощь подготовленного продавца-консультанта. Летом он сможет больше уделить вам времени.

10. Вопросы безопасности

Помните, что опасность возгорания кислорода и водорода, выделяющихся во время зарядки (а также после ее завершения), вполне реальна.

Хотя большинство серьезных производителей оборудуют крышки аккумуляторов ограничителями пламени, призванными предотвратить его попадание внутрь аккумулятора, подобная вероятность по-прежнему сохраняется.

Помните также, что искра возникает не только при отсоединении клеммы. Статического электричества от синтетической одежды может оказаться достаточно, чтобы вызвать взрыв.

Взрыв аккумулятора можно сравнить по мощности с выстрелом из ружья калибра 12мм. Результат представляет собой жуткое зрелище, и происходит это чаще, чем вы можете себе представить. Например, в осторожной Америке в год бывает более десяти тысяч подобных случаев.

При том, что взрыв, вероятно, не будет смертельным, он может серьезно травмировать вас, особенно лицо, так как осколки пластика разлетаются во все стороны. Поэтому всегда следует быть в защитных очках.

Если вдруг позарез понадобилось отсоединить аккумулятор на машине с работающим мотором (лучше, конечно, не подвергать свой автомобиль таким испытаниям), прежде надо включить как можно больше потребителей электроэнергии: печку, фары, противотуманки, «дворники». Если этого не сделать, то может сгореть регулятор напряжения, а следом откажет электрооборудование и в том числе — системы управления двигателем. А для начала загляните в инструкции: позволяет ли она вообще производить такую операцию. Ведь на автомобилях некоторых марок, напичканных современной аппаратурой, любое отключение аккумулятора выводит из строя сложные электронные системы.

11. Хранение аккумуляторной батареи

Итак, при отсутствии возможности подзарядки во время хранения АКБ можно рекомендовать следующий способ. Электролит в аккумуляторе необходимо заменить 5-процентным раствором борной кислоты. Перед заменой электролита АКБ полностью заряжают, а затем сливают электролит в течение 15 минут. Затем ее сразу же промывают дважды дистиллированной водой, выдерживая воду по 20 минут. После промывки наливают раствор борной кислоты, заворачивают пробки с открытыми вентиляционными отверстиями, вытирают батарею и ставят на хранение. Саморазряд аккумуляторов с раствором борной кислоты практически отсутствует.

справка

Для приготовления 5-процентного раствора борной кислоты необходимо в 1 литре дистиллированной воды, нагретой до 50…60°С, растворить 50г борной кислоты. Раствор заливают в аккумуляторы при температуре 20…30°С.

Хранить батарею надо при температуре не ниже 0°С, поскольку заливаемый 5-процентный раствор борной кислоты может замерзнуть. А для ввода такой батареи в действие из нее выливают раствор борной кислоты в течение 15…20 минут и сразу же заливают сернокислый электролит плотностью 1.38…1.40 г/см3 для нашей зоны. После 40-минутной пропитки пластин электролитом АКБ можно устанавливать на автомобиль, если плотность электролита не уменьшилась ниже 1.24…1.25 г/см3. Если она стала ниже, следует откорректировать плотность отбором слабого раствора и добавлением электролита плотностью 1.40 г/см

12. Приложения

12.2. Реанимация аккумулятора

 

Источник: Дмитрий. Сайт sammoto.boom.ru

Реанимация аккумулятора Может, вы не раз уже слышали, что аккумуляторы не поддаются восстановлению? Полная чушь и бред! Значит, руки не там растут! Я лично восстановил несколько убитых аккумуляторов, и они работали ещё несколько сезонов! Не отдавайте деньги алчным продавцам на автобарахолках, не покупайте китайское дерьмо — оно может проработать меньше, чем ваш старый фирменный аккумулятор, если его правильно восстановить! Итак, начнём. Имеем на руках убитый или почти убитый аккумулятор.
Нам понадобятся некоторые материалы и инструменты:

1) Свежий электролит(номинальной + желательно повышенной плотности)
2) Дистиллированная вода.
3) Измеритель плотности электролита(ареометр). Маленький!!! На большой вы не насосёте электролита со всего аккумулятора.
4) Зарядное устройство, способное обеспечить малые (0.05-0.4А) токи зарядки. Я использовал простейший самопал — блок питания от магнитофона, тестер в качестве ампер- и вольтметра плюс блок мощных резисторов для регулировки зарядного тока.
5) Десульфатирующая присадка к электролиту. Я использовал русскую присадку «Мечта», производство «НТК КУЛОН» г.С-Петербург, конверсионная).
6) Маленькая клизма (простите, надо!) и пипетка для наливных целей.

Для начала определимся с возможными неисправностями:

1) Засульфатированность пластин — ёмкость аккумулятора падает почти до нуля.
2) Разрушение угольных пластин — при зарядке электролит становится черным.
3) Замыкание пластин — электролит в одной из секций аккумулятора выкипает, секция греется. (Тяжелый случай, но иногда небезнадежный)
4) Перемёрзший аккумулятор — распухшие бока, электролит при заряде сразу вскипает (многочисленные замыкания пластин) — тут уж ничем не помочь, аминь, упокой Господь его душу!

Начнем с конца списка.(п.3) При замыкании пластин ни в коем случае не пытайтесь его заряжать! Начинаем промывку дистиллированной водой. Не бойтесь переворачивать и трясти аккумулятор, хуже уже не будет. Промывайте его до тех пор, пока не перестанет вымываться угольная крошка (надеюсь, этот момент наступит, иначе прекратите этот мазохизм). При промывке часто замыкание пластин устраняется, и мы переходим от пункта (3) к пункту (2). После промывки и вытряхивания всякого мусора из недр аккумулятора приступаем к пункту (1), а именно к устранению отложений солей на пластинах аккумулятора. Следуйте инструкциям к присадке. Мой опыт может отличаться от того, что вы прочтёте в инструкции. Далее я делаю так:

1) Заливаем аккумулятор электролитом номинальной плотности (1.28 г/см3).
2) Добавляем присадку, исходя из объёма аккумулятора (см. инструкцию)
3) Даём электролиту выдавить воздух из секций, а присадке — раствориться в течении 48 часов (!), при необходимости доливаем электролит до номинального уровня. Кстати, присадку можно растворить в электролите до заливки в аккумулятор, если, конечно, она хорошо растворяется.
4) Подключаем зарядное устройство(не забудьте снять пробки!). НО МЫ НЕ БУДЕМ ЕГО ЗАРЯЖАТЬ! НЕ СЕЙЧАС! Сначала мы будем гонять его по циклу «зарядка-разрядка», иначе «тренировка», то есть заряжать и разряжать его, пока не восстановится нормальная ёмкость. Выставляем ток зарядки в районе 0.1А и следим за напряжением на клеммах. Не давайте электролиту кипеть или нагреться! Если необходимо, уменьшите зарядный ток, пузырьки газа и перегрев разрушают аккумулятор! Заряжайте, пока напряжение на клеммах аккумулятора не достигнет 2.3 — 2.4В на каждую секцию, т.е. для 12-вольтового аккумулятора — 13.8-14.4 В.
5) Уменьшаем зарядный ток вдвое и продолжаем зарядку. Зарядку аккумулятора прекращаем, если в течении 2 часов плотность электролита и напряжение на клеммах остаются неизменными.
6) Доводим плотность до номинальной доливкой электролита повышенной плотности (1.4) или дистиллированной воды.
7) Разряжаем аккумулятор через лампочку током примерно в 0.5А до падения напряжения на клеммах до 1.7В на элемент. Для 12-вольтового аккумулятора эта величина составит 10.2В, для 6-вольтового 5.1 соответственно. Из имеющихся величин тока разряда и времени разряда вычисляем ёмкость нашего аккумулятора. Если она ниже номинальной (4 ампер-часа), то:
8) Повторяем цикл заряда с начала до тех пор, пока ёмкость аккумулятора не приблизится к номинальной.
9) Добавляем в электролит ещё немного присадки и закрываем отверстия аккумулятора. ВСЁ!!! Мы имеем на руках рабочий аккумулятор, который, исходя из моего опыта, иногда способен проработать дольше китайского!

Дальше обращаемся с аккумулятором, как положено.

12.4. Ещё несколько способов, основанных на использовании электрического тока.

Способ первый — простой. Электролит заменить дистиллированной водой и зарядить аккумулятор или батарею очень небольшим (примерно 0.01 ёмкости) током. При этом в банках степень сульфатации снижается и образуется электролит, который заменять не нужно. После двух часов зарядки ее прекращают на такое же время. А затем снова повторяют.

Доказано, что после одного-трех таких циклов степень сульфатации резко снижается.

Второй способ — это, по существу, вариант первого: заряд выполняется так называемым асинхронным током, т.е. через выпрямитель, который собран не по «мостовой» схеме, а в виде одного диода, параллельно которому подключен резистор сопротивлением на порядок больше прямого сопротивления диода.

Третий способ — наиболее трудоемкий, но в безвыходном положении его тоже можно применить. Он химический, включает следующие операции: заряд батареи в течение 2…3 часов, слив электролита из банок, двух-трехкратная их промывка дистиллированной водой, заправка 2.5-процентным (25 г на 1 л) раствором питьевой соды и выдержка в течение 2…3 часов, слив раствора, заправка 2…3-процентным раствором повареной соли, заряд батареи в течение 1ч, слив раствора, промывка 4-процентным раствором питьевой соды, полный (из расчета 150-процентной ёмкости) заряд батареи, третья промывка банок, заправка их электролитом, полный (150-процентной ёмкости) заряд батареи.

Почему появляется лед в ячейках аккумулятора?

Когда аккумулятор разряжается, все показатели плотности электролита и напряжения прямо пропорционально изменяются относительно показателей в заряженном состоянии. Это свойственно свинцовым аккумам, так как у них есть только 2 определенных состояния: заряжен и разряжен. В заряженном состоянии напряжение аккумулятора составляет 12,5В и выше, у разряженного АКБ показатель напряжения ниже 12В. Если АКБ неисправен, то напряжение будет ниже 6В.

Чтобы аккумулятор обеспечивал надежную работу, в электроды закладывают определенное количество активного вещества. При разрядке АКБ активные вещества совместно с серной кислотой образуют сульфат свинца, из-за этого концентрация электролита снижается и уменьшается его плотность. Из этого делаем вывод, что в объеме электролита находится столько серной кислоты, сколько нужно для целого использования в реакции активного материала пластин.

Как связано появление льда на ячейках АКБ и разряженное состояние?

Если ваш аккумулятор находится в глубоком разряде, плотность электролита становится практически равной плотности воды, и электролит способен замерзнуть при температуре равно -7 градусам Цельсия.

Соответственно пользоваться аккумулятор с заряженность ниже 75% в зимнее время абсолютно недопустимо, иначе внутри АКБ появится лед. Если вы обнаружили лед во всех ячейках, то сделаем вывод, что батарея разрядилась ниже допустимого значения.

Гарантийным случаем является тот факт, если льдом покрылась только одна ячейка из шести. Это возможно при дефекте батареи, например короткое замыкание, из за которого в ячейке снижается плотность электролита и он замерзает, при это в остальных ячейках плотность остается без изменений.

Совет: Заливайте дистиллированную воду в аккумулятор только перед выездом, либо при подзарядке аккумуляторной батареи. В противном случае лед образуется на ячейках из-за замерзания воды до того, как она перемешается с электролитом.

В морозы батарея «села»? Искать искру — пустое дело!

Первый мороз — и треть автолюбителей нашего дома превратилась в пешеходов: их машины не завелись. Первопричина простоя — недостаточный заряд аккумулятора. Теперь два выхода — либо оживлять истощившуюся аккумуляторную батарею, либо покупать новую!

Здесь как в медицине — профилактика легче лечения. Как же ухаживать за аккумулятором, чтобы он с легкостью запускал двигатель в любые морозы?

Чистота — залог здоровья

Для начала необходимо знать, при каких условиях разряд аккумуляторной батареи автомобиля (АКБ) проходит наиболее интенсивно.

Во-первых, чем больше «нештатного» электрооборудования вы используете (противотуманные фары, дополнительные компоненты аудиосистемы и т. п.), тем большим испытаниям подвергаете аккумулятор.

Во-вторых, частые неудачные попытки пуска двигателя, так же, как и плохо натянутый ремень привода генератора, сводят на нуль шансы завести автомобиль без дополнительной помощи.

В-третьих, не забывайте выключать обогрев заднего стекла после того, как оно оттаяло. Не увлекайтесь и чтением книг в машине при включенном освещении салона, даже если двигатель работает.

Наконец, не ленитесь очищать поверхность батареи от загрязнений. Чаще проверяйте надежность крепления самого аккумулятора и клемм на выводах. И помните: аккумулятор может разрядиться и при длительном хранении в теплом помещении — в силу законов химии.

Уход за АКБ

Если на вашем автомобиле стоит малообслуживаемая АКБ, весь уход за ней сводится к соблюдению вышеперечисленных правил. В батареи же обслуживаемого типа приходится время от времени заливать дистиллированную воду, проверять уровень и плотность электролита.

Доливать в аккумулятор кислоту или электролит недопустимо — это приводит к увеличению плотности электролита и впоследствии к быстрому и необратимому выходу аккумулятора из строя.

За уровнем электролита следить проще: на современных АКБ есть специальные окошечки с метками максимального и минимального уровней. Среднее между ними положение и есть наилучшее.

Впрочем, и на глазок определить его несложно. Уровень электролита должен быть выше уровня пластин электродов на 15 — 20 миллиметров.

Полный срок АКБ прослужит вам, если генератор выдает напряжение в 14,2+0,3 В (более высокое напряжение приводит к выкипанию электролита). При пробеге не более 1000 километров в месяц.

Как правильно заряжать аккумулятор

Заряжать АКБ нужно от источника постоянного тока с напряжением на выводах большим, чем на аккумуляторе.

Существует три способа зарядки аккумуляторов.

1. Зарядка при постоянной силе тока обеспечивает 100-процентный заряд исправной батареи. Сила тока устанавливается в соответствии с номинальной емкостью батареи. Для батареи емкостью 60 А х ч (ампер-часов) — 10 часов зарядки с силой тока в 6 А.

2. Зарядка при постоянном напряжении восстановит емкость аккумулятора на 90 — 95 процентов. Напряжение для 12-вольтовой батареи на выводах зарядного устройства должно быть 14,5 — 15 В. При этом методе сила тока на выходе из зарядного устройства автоматически уменьшается практически до нуля к концу зарядки. Батареи без заливочных отверстий заряжаются только таким способом — для исключения обильного газообразования и потери воды. Но и здесь есть свои минусы — процесс зарядки в холода затруднен из-за увеличения внутреннего сопротивления батареи.

3. Третий способ заряда АКБ — реверсный. Особенно эффективен для АКБ, простоявших в разряженном состоянии месяц и более. Однако зарядных устройств с таким режимом немного.

Кстати, доверять на все сто зарядным устройствам нельзя. Даже если на их индикаторах светится надпись «Готово». Самый верный способ определить, зарядился аккумулятор или нет, — по плотности электролита. В готовой к работе батарее она должна составлять 1,27 — 1,28 г/см3.

Как выбирать овый агрегат

Если реанимация аккумулятору не помогает, выход только один — покупать новый. Чем «свежее» аккумулятор вы найдете, тем лучше. Помните, срок хранения сухозаряженных батарей не должен превышать трех лет, залитых — шести месяцев. Эти сроки существенно снижаются при температуре хранения выше нулевой. Залитые АКБ лучше проверить с помощью аккумуляторного пробника. Без нагрузки (при отключенном сопротивлении) напряжение на выводах должно составлять 12,5 — 12,7 В, при 5 — 7-секундной нагрузке в 100 А (имитация работы стартера) не ниже 10,8 В.

Сухозаряженные АКБ перед установкой на машину нужно подготовить к эксплуатации: залить электролит плотностью 1,27 — 1,28 г/см3, а после 30 минут выдерживать батарею для пропитки внутренностей. Если после этого плотность электролита не понизилась — аккумулятор готов к работе, если упала — нужен подзаряд.

Как дать прикурить, чтобы остаться с огоньком

Проблемы с пуском двигателя для вас остались в прошлом, а вот ваш сосед все еще мучается. Можно дать ему «прикурить» — пустить двигатель на его авто с помощью вашего аккумулятора. Большого вреда вашей АКБ это не причинит, если выполнить следующие условия:

— соединительные провода должны быть в сечении не менее 15 квадратных миллиметров;

— прикуривать лучше автомобиль с двигателем меньшего объема, нежели ваш.

Чтобы избежать скачка напряжения в бортовой сети автомобиля соседа и не сжечь электронику, соединять аккумуляторы нужно в правильной последовательности. Сначала отсоединяете «минус» от разряженной АКБ (соседской). Потом соединяете одним проводом «плюсы» обеих батарей, а другой провод с «минуса» вашего аккумулятора цепляете на кузов соседского авто. После заводите свою машину и увеличиваете обороты двигателя. Затем стартером сосед пускает двигатель своего авто и также дает ему «жару». После подключаете «минус» к выводу разряженного аккумулятора и отсоединяете провод между вашим «минусом» и кузовом автомобиля соседа. Теперь отсоединяете провод на «плюсе».

Этот способ «прикуривания» абсолютно безопасен только для карбюраторных машин. Давая прикурить от инжекторной машины, ее владелец должен заглушить мотор и отсоединить хотя бы одну клемму своей АКБ от сети автомобиля.

Благодарим за помощь в подготовке материала зав. аккумуляторной лабораторией НИИ автомобильной электроники Николая КУРЗУКОВА.

Как проверить плотность аккумулятора в домашних условиях

Измерение плотности электролита в сочетании с измерением напряжения под нагрузкой и без позволяет быстро установить причину неисправности в аккумуляторной батарее. При низкой плотности — это может быть дефект в какой-либо ячейке, глубокий разряд или обрыв цепи внутри АКБ. Плотность измеряется специальным прибором — ареометром (денсиметром).

В качестве электролита в аккумуляторных батареях применяют раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. В основном плотность зависит от концентрации раствора серной кислоты — чем больше концентрация раствора, тем больше плотность. Однако, она также зависит и от температуры раствора и от степени заряженности аккумулятора — при разрядке часть серной кислоты «уходит» в пластины, плотность снижается.

Поэтому измерение плотности принято проводить при 25 °С и полностью заряженном аккумуляторе. Плотность электролита в новой полностью заряженной батарее должна составлять 1.28±0.01 г/см3 для Средней полосы. Но может варьироваться в зависимости от климатической зоны.

Линейно снижаясь, по мере разряда АКБ, она составляет 1.20±0.01 г/см3 у батарей, степень заряженности которых снизилась до 50%. У полностью разряженной батареи плотность электролита составляет 1.10±0.01 г/см3.

Если значение плотности во всех банках аккумулятора одинаково (±0.01 г/см3), это говорит о степени заряженности батареи и отсутствии внутренних замыканий. При наличии внутреннего короткого замыкания плотность электролита в дефектной ячейке будет значительно ниже (на 0.10-0.15 г/см3), чем в остальных.
Низкая плотность в одной из ячеек указывает на наличие дефекта в ней (короткое замыкание между пластинами в блоке). Одинаково низкая плотность во всех ячейках связана с глубоким разрядом всей батареи, ее сульфатацией или устареванием.
Все заливаемые аккумуляторные батареи во время заряда и работы теряют часть воды. При этом снижается уровень жидкости над пластинами и увеличивается концентрация кислоты в электролите. Работа аккумулятора с низким уровнем электролита отрицательно влияет на ресурс батареи. Поэтому перед проверкой плотности электролита необходимо проверить его уровень в банках аккумулятора. Принято считать нормальным уровень электролита на 10-15 мм выше верхней кромки пластин (сепараторов).

Существует три основных вида аккумуляторных батарей:

Малосурьмянистые (Sb/Sb) — это обычная «классическая» свинцовая батарея с добавками в пластины сурьмы, они подвержены наибольшему саморазряду и выкипанию воды из раствора электролита, но не боятся глубоких разрядов, их легко зарядить даже при низкой плотности электролита.
Кальциевые (Ca/Ca) — пластины легированы кальцием, они практически не требуют слежения за уровнем и плотностью электролита, виброустойчивы, застрахованы от длительного перезаряда до 14.8 В, терпят перепады напряжения в бортовой сети, обладают коррозионной стойкостью, имеют низкий саморазряд, больший срок службы. Однако, имеют один недостаток — они неустойчивы к глубоким разрядам. Дело в том, что при длительной глубокой разрядке их положительные пластины покрываются сульфатом кальция, блокирующим электрохимические реакции. Этот процесс, в отличие от образования сульфата свинца в малосурьмянистых батареях, необратим. Если разрядить кальциевую батарею ниже 11.5 В, то она уже не восстановит изначальную емкость, при разряде ниже 10.8 В потеряет до 50% своей емкости. Два-три таких разряда – и аккумулятор придется выбрасывать. Также, в связи с тем, что пластины в таких батареях упакованы в плотные пакеты, плотность электролита неравномерна — более тяжелая серная кислота скапливается внизу банок, а поверх пластин оказывается более «легкий» электролит. Из-за этого ареометр будет показывать неадекватно низкую плотность при нормальной заряженности.
Такие батареи хорошо подходят тем, кто ездит много на большие расстояния, кому нужны виброустойчивые аккумуляторы, хорошо переносящие постоянные перезаряды в пути.
Гибридные (Sb/Ca) — являются золотой серединой. Они довольно стойки к глубоким разрядам, при этом значительно меньше подвержены выкипанию и саморазряду по сравнению с малосурьмянистыми.

На примере кальциевой батареи емкостью 60 А·ч, попробуем выяснить плотность электролита и ее исправность. Для начала, проверим напряжение на клеммах аккумулятора мультиметром, чтобы выяснить степень ее заряженности. Такая проверка проводится через 6-8 часов после выключения двигателя или отключения зарядного устройства. В нашем случае машина простояла около 4-х дней под сигнализацией — напряжение составляет 12 В, что говорит нам о том, что батарея почти полностью разряжена.

Теперь проверим выборочно плотность электролита в двух банках — она составляет 1.23 г/см3 при температуре окружающего воздуха 0°С, поэтому внесем поправку в показания ареометра, приведя их к 25°С: 1.23-0.02=1.21 г/см3 — это также говорит нам о том, что аккумулятор требует срочной подзарядки.

Снимаем аккумулятор и переносим в теплое помещение для подзарядки.

Для кальциевых батарей губительны старые «дедовские» методы зарядки, используемые для малосурмянистых АКБ с контрольно-тренировочным циклом заряда/разряда и «кипячением», а также малоэффективны некоторые автоматические зарядные устройства.
В наши дни в большинстве таких устройств используется комбинированный метод зарядки, когда в процессе зарядки сила тока снижается со временем, а напряжение, наоборот, повышается. Это объясняется тем, что ЭДС аккумуляторной батареи направлена именно на напряжение, соответственно при его повышении нужно повышать и напряжение. А вот сила тока уменьшается из-за все увеличивающегося сопротивления батареи.
Для современных батарей рекомендуется установочный заряд током в 10% от номинальной ёмкости напряжением 14.4 В и продолжительность зарядки не менее суток. Однако, допустимо кратковременное повышение напряжения до 16.5 В в конце цикла зарядки.
Батарея считается полностью заряженной, когда ток и напряжение при заряде сохраняются без изменения в течение 1-2 часов. Ток должен упасть практически до нуля, а входящее напряжение может повысится до 16,5 В, в зависимости от устройства.
Если вы часто заводите двигатель, двигаетесь на небольшие расстояния, и автомобиль долго простаивает без движения, то для такой батареи необходима ежемесячная плановая зарядка аккумулятора специализированным зарядным устройством, подходящим именно для кальциевых батарей.

После того, как электролит прогрелся до 20-25°С еще раз замерим напряжение и плотность. Теперь мультиметр показывает напряжение 12.45 В, а плотность в банках от 1.22 до 1.24 г/см3, что все равно указывает на недозаряд батареи.

Автомобиль с плохим аккумулятором не является надёжным транспортным средством. Опытные водители знают, что такое «севший» аккумулятор, и к каким неприятностям это в итоге приводит. Чтобы не случалось неприятных сюрпризов в дороге, АКБ нужно правильно и вовремя обслуживать — в том числе знать и о том, как самостоятельно проверить плотность аккумулятора.

Неисправности батареи

Большинству водителей знаком надрывный вой стартера или щёлканье, а то и вовсе тишина под капотом машины во время запуска двигателя. Этот неприятный момент связан со следующими неисправностями.

  1. Неисправность электропроводки автомобиля. Возможно, где-то пропал контакт, чаще всего это объясняется частичным отсутствием «массы».
  2. Неисправность втягивающего реле стартера.
  3. Предельный износ втулок стартера.
  4. Неисправность обмоток стартера.
  5. Низкое напряжение в цепи из-за разряженного аккумулятора.

Последняя причина, как правило, наиболее вероятная. Самым логичным ходом станет проверка плотности электролита в аккумуляторе. От чего она зависит?

  1. От климатической зоны.
  2. От времени года.

Для того чтобы правильно проверить плотность электролита в аккумуляторе, нужно знать её значение и иметь прибор, который называется ареометр.

Возможно, вас заинтересует статья нашего специалиста, в которой он рассказывает, как подобрать аккумулятор на автомобиль.

Также дополнительно рекомендуем прочитать интересный материал, в котором рассказано, как узнать год выпуска аккумулятора.

Узнать правильную плотность просто — существуют специальные нормы. Средний их показатель составляет 1,24 — 1,29 кг/дм 3. Более точно:

  • холодные регионы — 1,27 — 1, 29 г/дм 3, летом и зимой;
  • средняя полоса — 1,25 — 1, 27 г/ дм 3;
  • тёплые районы — 1,23 — 1, 25 г/ дм 3.

За показателями нужно внимательно следить — для того, чтобы АКБ проработала как можно дольше и не подводила владельца в самый ответственный момент. Особенно она «не прощает» халатного к себе отношения в зимний период. Дело в том, что на морозе теряется её ёмкость, и порой даже один неудачный пуск двигателя ведёт к разрядке АКБ.

Имея простейший прибор, проверить плотность аккумулятора в домашних условиях не представляет особого труда.

Очень много мнений относительно уровня электролита в батарее:

  1. Одни считают, что достаточно покрыть сетки сепараторов этой жидкостью.
  2. Другие полагают, что чем больше уровень электролита, тем лучше.
  3. Третьи вообще не заглядывают под пробки аккумулятора — до того самого момента, когда перестаёт крутить стартер, что частенько вызывает у таких горе-владельцев неподдельное удивление.

Есть аккумуляторы, у которых имеется метка на корпусе, указывающая уровень электролита. Пользоваться ею не очень удобно, да и на точные показатели надеяться не приходится. Здесь поможет проверенный «дедовский» метод: стеклянная трубка с наружным диаметром 5 − 6 мм. На её корпус в нижней части следует нанести риски, указывающие правильный уровень электролита (согласно паспортным данным батареи). Трубка опускается в каждую банку поочерёдно, до упора в сетку сепаратора. Далее пальцем затыкается верхняя сторона трубки, и приспособление вынимается из банки, не отпуская пальца. Жидкость останется в трубке, и будет виден точный её уровень.

Если уровень низкий, следует понемногу наливать дистиллированную воду в банку, производя после каждой доливки контрольный замер. Если уровень слишком высок, что тоже не является правильным показателем, то с помощью ареометра лишняя жидкость откачивается. Этот способ является самым надёжным.

Необходимость зарядного устройства

Этот очень нужный прибор для содержания батареи в исправности, его необходимо иметь каждому автовладельцу. С помощью этого прибора можно всегда дозарядить АКБ, не прибегая к услугам СТО или местных «умельцев».

Имея правильный прибор с амперметром, водитель прекрасно сделает это сам. Порядок действий зарядки батареи таков.

  1. Нужно подключить зарядное устройство к батарее.
  2. Включить устройство.
  3. Установить зарядный ток. Его величина должна соответствовать десяти процентам от ёмкости АКБ. Например: если ёмкость батареи составляет 60 а/ч, то ток должен быть 6 ампер, 63 — то 6, 3 а/ч.

Время зарядки напрямую зависит от степени разряда, который определяется проверкой плотности аккумулятора ареометром. На шкале обозначен процент разрядки. К примеру, батарея разряжена на 50% и имеет паспортную ёмкость 50 а/ч. Из этого следует, что надо дозарядить недостающие 25 а/ч. Если заряжать батарею током в два ампера, то на это понадобится двенадцать с половиной часов, а если показатель тока четыре ампера — шесть часов 15 мин. и т. д.

Принцип прост и понятен, если бы не одно «но»: каждая АКБ имеет свой неповторимый «норов», особенно когда она уже далеко не новая. Она берёт зарядку по-разному: быстрее или медленнее.

Доливка жидкости

Многие «светлые головы» горячо советуют в случае сильной разрядки батареи доливать в неё серную кислоту, что является недопустимым. Кислота не сразу смешается с оставшейся жидкостью, и для этого надо заряжать АКБ. Тем временем агрессивная жидкость будет интенсивно разъедать пластины, «съедая» заодно и активную массу — порошок, нанесённый на них.

Если же долить электролит, то последствия не будут такими плачевными, но такая жидкость также плохо повлияет на состояние аккумулятора.

Если плотность чересчур велика, нужно откачать ареометром жидкость, а потом долить дистиллированную воду. Далее производить зарядку малым током, не забывая о периодическом контроле плотности электролита.

Если электролит подлежит замене, нужно приготовить новый. Для правильного приготовления в стеклянную или кислотостойкую пластиковую ёмкость вначале наливается дистиллированная вода, а потом, тонкой струёй, кислота.

Добавляя кислоту малыми порциями, нужно часто проверять плотность электролита, доведя её до нужной величины, в зависимости от региона проживания и сезона.

Техника безопасности

Во время работы с кислотой или проверки плотности аккумулятора нужно соблюдать осторожность.

  1. Работать только в спецодежде, которую не жалко выбросить. Даже электролит, не говоря уже о концентрированной кислоте, легко приводит любую одежду и обувь в плачевное состояние.
  2. Работать нужно в резиновых перчатках, чтобы предотвратить возможные химические ожоги. Даже измерять плотность аккумулятора не стоит без них.
  3. Защитные очки тоже не помешают, особенно при приготовлении электролита, когда опасность попадания этой агрессивной жидкости в глаза особенно велика. Некоторые люди по неопытности льют воду в кислоту, а не наоборот, как это положено, и в результате может произойти её всплеск.
  4. Перед зарядкой АКБ следует правильно подключить её к устройству, не путая полярность.
  5. Не стоит забывать и об эффективной вентиляции. Если нет принудительной вытяжки, то вполне подойдёт хорошо проветриваемое помещение.

Во время подобных работ курить запрещается. Важно помнить о том, что кислота состоит из водорода, который взрывоопасен, и это особенно вероятно тогда, когда проводится обслуживание большого числа АКБ.

Батарею нужно беречь от ударов.

Нельзя переворачивать АКБ вверх дном, особенно если батарея уже «в возрасте». Осыпавшаяся активная масса, доселе мирно покоившаяся на дне корпуса, замкнёт пластины. Прикрепляя аккумулятор к его штатному месту, следует помнить о том, что он не любит коротких замыканий, которые возникают вследствие неосторожной работы с ним.

Вывод

Проверка плотности электролита в аккумуляторе — залог долгой и надёжной эксплуатации батареи. Проводя регулярные измерения, водитель заботится не только о надёжности своего автомобиля, но и состоянии своего кошелька.

В процессе эксплуатации автомобиля у владельца часто возникает вопрос: как определить емкость аккумуляторной батареи и мощность блока питания, как проверить плотность аккумулятора. Первое и основное обследование прибора осуществляется при комплектации автомобиля и в период продажи транспортного средства. При возникновении сбоев работы двигателя и других энергозависимых приборов авто проверить заряд батареи можно дома или в сервисном центре

Этапы исследования электролита

Существует несколько причин снижения заряда прибора. Проверке подлежат только обслуживаемые АКБ, наиболее частым поводом проведения мероприятия является:

  1. Поездки по городу;
  2. Пользование системой обогрева в холодное время года;
  3. Сбои в работе генератора напряжения.

Возникновение любого из перечисленных признаков является показателем, чтобы мерить электролит для агрегата. Перед тем как проверить уровень электролита в аккумуляторной батарее, необходимо визуально оценить состояние прибора, проверить уровень электролита, измерить плотность и уровень напряжения батареи. Получить достоверные результаты поможет проверка АКБ с помощью клеммы нагрузочного тока.

Ареометр для проверки плотности

Проверка плотности аккумулятора ареометром осуществляется в несколько этапов. Прибор имеет простую конструкцию, позволяющую определить плотность жидкости по принципу закона Архимеда. По внешнему виду прибор напоминает герметично запаянную ампулу с нанесенной шкалой деления. Для калибровки ареометра используются дробь и ртуть. Прибор продается в наборе с резиновой «грушей» и стеклянной мерной колбой, позволяющей мерить раствор без риска для приспособлений

При работе с электролитом необходимо соблюдать меры индивидуальной защиты, использовать резиновые перчатки и прорезиненый фартук. Инструкция, как проверить плотность АКБ предусматривает следующий порядок:

  1. АКБ очищают от пыли и загрязнений;
  2. Размещают агрегат на ровной поверхности;
  3. Снимают с банок крышки;
  4. «Грушей» набирают электролит и сливают в колбу;
  5. Опускают ареометр в жидкость.

Важным условием проведения процедуры является обязательная полная зарядка аккумулятора перед проверкой плотности электролита. Владельцу автомобиля следует учесть, что процесс зарядки АКБ сопровождается выделением из банок химически активных вещество: водорода и кислорода, соединение которых может привести к взрыву. Избежать неприятной ситуации поможет принудительная вентиляция помещения. Время зарядки может длиться до 6 часов.

Оценка количества проводника

После завершения зарядки аккумулятор необходимо выдержать в покое не менее 6 часов. Условие является обязательным, так как после воздействия током плотность электролита остается повышенной, после «отдыха» раствор серной кислоты выдает более достоверные показатели.

Перед тем, как проверить электролит в аккумуляторе, необходимо взять пробу из банки аккумулятора в количестве, чтобы ареометр свободно плавал в жидкости.

В норме плотность электролита составляет от 1,24 кг/дм 3 до 1,29 кг/дм 3 . Если полученный результат измерений ниже нормы, то поправить ситуацию может доливка свежего раствора. Методику выяснения, как правильно проверить плотность электролита в аккумуляторе, с последующими действиями необходимо повторить с каждой банкой АКБ с периодичностью 1 раз через каждые 3 месяца. По визуальной оценке жидкость должна быть прозрачной, обладать высокой степенью чистоты.

Неочищенная серная кислота может вызвать ускоренную самостоятельную зарядку аккумулятора. Обеспечить нормальный уровень электролита также поможет дистиллированная вода, повышенные показатели раствора снижает сроки службы аккумулятора.

На шкале ареометра полоски зеленого цвета показывают уровень допустимой плотности раствора. При цифровых значениях, отмеченных между верхним и нижним пределом жидкости, показатель считается нормальным, добавлять электролит не требуется.

Считывая показатели ареометра, необходимо помнить, что мерить концентрацию кислоты необходимо с поправкой на климатическую зону, так как существуют индивидуальные значения плотности.

Если плотность электролита падает до критического уровня, то никакие мероприятия, кроме как проверить плотность аккумулятора в домашних условиях с добавлением аккумуляторной кислоты, не помогут исправить ситуацию. Проверять электролит в аккумуляторе можно ранее описанным способом после добавления каждой порции кислоты. В случае, когда не удается получить нужный результат, то жидкость лучше всего просто заменить полностью.

Методика замены осуществляется после откачки раствора. Крышки банок и вентиляционные клапаны АКБ плотно закрываются, батарея укладывается на бок. В каждой банке делаются отверстия сверлом 3,5 мм, сливается остаток жидкости. Пустые банки тщательно промывают водой, проверяют на наличие осадка, отверстия запаиваются кислостойкой пластической массой, заливается свежий раствор с чуть большей плотностью, рекомендуемой для отдельно взятой климатической зоны.

Перед запуском прибора в работу рекомендуется еще раз померить концентрацию электролита.

Важная информация для автолюбителя

Так же без острой необходимости не следует заменять электролит полностью. Если кислоту необходимо разбавить водой, то следует помнить, что плотность жидкостей отличается. По этой причине кислоту вливают в воду тонкой струей с постоянным размешиванием.

Обращение с источником питания должно быть максимально осторожным, нельзя АКБ переворачивать вверх дном из-за возможного возникновения в процессе эксплуатации короткого замыкания. Перед завинчиванием крышек на банках необходимо воспользоваться рекомендацией специалистов, как проверить плотность аккумулятора ареометром перед эксплуатацией агрегата.

Чем замерить плотность аккумулятора

Измерение плотности электролита в сочетании с измерением напряжения под нагрузкой и без позволяет быстро установить причину неисправности в аккумуляторной батарее. При низкой плотности — это может быть дефект в какой-либо ячейке, глубокий разряд или обрыв цепи внутри АКБ. Плотность измеряется специальным прибором — ареометром (денсиметром).

В качестве электролита в аккумуляторных батареях применяют раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. В основном плотность зависит от концентрации раствора серной кислоты — чем больше концентрация раствора, тем больше плотность. Однако, она также зависит и от температуры раствора и от степени заряженности аккумулятора — при разрядке часть серной кислоты «уходит» в пластины, плотность снижается.

Поэтому измерение плотности принято проводить при 25 °С и полностью заряженном аккумуляторе. Плотность электролита в новой полностью заряженной батарее должна составлять 1.28±0.01 г/см3 для Средней полосы. Но может варьироваться в зависимости от климатической зоны.

Линейно снижаясь, по мере разряда АКБ, она составляет 1.20±0.01 г/см3 у батарей, степень заряженности которых снизилась до 50%. У полностью разряженной батареи плотность электролита составляет 1.10±0.01 г/см3.

Если значение плотности во всех банках аккумулятора одинаково (±0.01 г/см3), это говорит о степени заряженности батареи и отсутствии внутренних замыканий. При наличии внутреннего короткого замыкания плотность электролита в дефектной ячейке будет значительно ниже (на 0.10-0.15 г/см3), чем в остальных.
Низкая плотность в одной из ячеек указывает на наличие дефекта в ней (короткое замыкание между пластинами в блоке). Одинаково низкая плотность во всех ячейках связана с глубоким разрядом всей батареи, ее сульфатацией или устареванием.
Все заливаемые аккумуляторные батареи во время заряда и работы теряют часть воды. При этом снижается уровень жидкости над пластинами и увеличивается концентрация кислоты в электролите. Работа аккумулятора с низким уровнем электролита отрицательно влияет на ресурс батареи. Поэтому перед проверкой плотности электролита необходимо проверить его уровень в банках аккумулятора. Принято считать нормальным уровень электролита на 10-15 мм выше верхней кромки пластин (сепараторов).

Существует три основных вида аккумуляторных батарей:

Малосурьмянистые (Sb/Sb) — это обычная «классическая» свинцовая батарея с добавками в пластины сурьмы, они подвержены наибольшему саморазряду и выкипанию воды из раствора электролита, но не боятся глубоких разрядов, их легко зарядить даже при низкой плотности электролита.
Кальциевые (Ca/Ca) — пластины легированы кальцием, они практически не требуют слежения за уровнем и плотностью электролита, виброустойчивы, застрахованы от длительного перезаряда до 14.8 В, терпят перепады напряжения в бортовой сети, обладают коррозионной стойкостью, имеют низкий саморазряд, больший срок службы. Однако, имеют один недостаток — они неустойчивы к глубоким разрядам. Дело в том, что при длительной глубокой разрядке их положительные пластины покрываются сульфатом кальция, блокирующим электрохимические реакции. Этот процесс, в отличие от образования сульфата свинца в малосурьмянистых батареях, необратим. Если разрядить кальциевую батарею ниже 11.5 В, то она уже не восстановит изначальную емкость, при разряде ниже 10.8 В потеряет до 50% своей емкости. Два-три таких разряда – и аккумулятор придется выбрасывать. Также, в связи с тем, что пластины в таких батареях упакованы в плотные пакеты, плотность электролита неравномерна — более тяжелая серная кислота скапливается внизу банок, а поверх пластин оказывается более «легкий» электролит. Из-за этого ареометр будет показывать неадекватно низкую плотность при нормальной заряженности.
Такие батареи хорошо подходят тем, кто ездит много на большие расстояния, кому нужны виброустойчивые аккумуляторы, хорошо переносящие постоянные перезаряды в пути.
Гибридные (Sb/Ca) — являются золотой серединой. Они довольно стойки к глубоким разрядам, при этом значительно меньше подвержены выкипанию и саморазряду по сравнению с малосурьмянистыми.

На примере кальциевой батареи емкостью 60 А·ч, попробуем выяснить плотность электролита и ее исправность. Для начала, проверим напряжение на клеммах аккумулятора мультиметром, чтобы выяснить степень ее заряженности. Такая проверка проводится через 6-8 часов после выключения двигателя или отключения зарядного устройства. В нашем случае машина простояла около 4-х дней под сигнализацией — напряжение составляет 12 В, что говорит нам о том, что батарея почти полностью разряжена.

Теперь проверим выборочно плотность электролита в двух банках — она составляет 1.23 г/см3 при температуре окружающего воздуха 0°С, поэтому внесем поправку в показания ареометра, приведя их к 25°С: 1.23-0.02=1.21 г/см3 — это также говорит нам о том, что аккумулятор требует срочной подзарядки.

Снимаем аккумулятор и переносим в теплое помещение для подзарядки.

Для кальциевых батарей губительны старые «дедовские» методы зарядки, используемые для малосурмянистых АКБ с контрольно-тренировочным циклом заряда/разряда и «кипячением», а также малоэффективны некоторые автоматические зарядные устройства.
В наши дни в большинстве таких устройств используется комбинированный метод зарядки, когда в процессе зарядки сила тока снижается со временем, а напряжение, наоборот, повышается. Это объясняется тем, что ЭДС аккумуляторной батареи направлена именно на напряжение, соответственно при его повышении нужно повышать и напряжение. А вот сила тока уменьшается из-за все увеличивающегося сопротивления батареи.
Для современных батарей рекомендуется установочный заряд током в 10% от номинальной ёмкости напряжением 14.4 В и продолжительность зарядки не менее суток. Однако, допустимо кратковременное повышение напряжения до 16.5 В в конце цикла зарядки.
Батарея считается полностью заряженной, когда ток и напряжение при заряде сохраняются без изменения в течение 1-2 часов. Ток должен упасть практически до нуля, а входящее напряжение может повысится до 16,5 В, в зависимости от устройства.
Если вы часто заводите двигатель, двигаетесь на небольшие расстояния, и автомобиль долго простаивает без движения, то для такой батареи необходима ежемесячная плановая зарядка аккумулятора специализированным зарядным устройством, подходящим именно для кальциевых батарей.

После того, как электролит прогрелся до 20-25°С еще раз замерим напряжение и плотность. Теперь мультиметр показывает напряжение 12.45 В, а плотность в банках от 1.22 до 1.24 г/см3, что все равно указывает на недозаряд батареи.

Анализ электролита из аккумулятора и замер его плотности помогает владельцу автомобиля судить о его химическом состоянии. Плотность кислотосодержащей жидкости внутри банок АКБ зависит от очень многих факторов, поэтому важно уметь правильно определять значение этого параметра в зависимости от условий эксплуатации автомобиля.

Что такое плотность электролита

Плотностью любого физического тела или жидкости считается, как отношение массы вещества к занимаемому объёму. Этот параметр для жидкости, заливаемый в банки свинцового аккумулятора, выражается в граммах на кубический сантиметр.

Определить плотность вещества визуально не представляется возможным поэтому для измерения этого параметра используют специальное устройство.

Чем можно померить плотность электролита

Замерить концентрацию электролита можно с помощью медицинского шприца объёмом 10 см3 и точных цифровых весов. Работа выполняется следующим образом:

  1. Пустой шприц без иглы кладётся на весы и показания измерительного прибора записываются в блокнот.
  2. На шприц одевается тонкая резиновая трубка, которая опускается в одну из банок аккумулятора.
  3. В шприц набирается ровно 10 мл кислотосодержащей жидкости.
  4. Шприц, без резиновой трубки, кладётся на весы и результат измерения снова записывается.
  5. Производятся несложные арифметические вычисления:
  6. Из массы шприца с электролитом вычитается масса пустого медицинского изделия.
  7. Получившееся значение делится на 10.

В результате получится точное значение плотности в одной банке. Таким образом нужно измерить этот показатель во всех банках.

Каждый раз осуществлять измерение таким образом невыгодно ни по затраченному времени, ни по удобству выполнения процедуры. Намного удобнее и проще произвести измерение плотности кислотосодержащей жидкости аккумулятора с помощью ареометра.

Он состоит из специальной колбы с находящимся внутри поплавком. Внутренняя деталь поплавка имеет свинцовую огрузку поэтому при закачивании в ёмкость жидкости, эта деталь устанавливается строго в вертикальном положении. На поверхности поплавка имеется градуированная шкала, по которой можно узнать точное значение плотности электролита аккумулятора.

Почему может повыситься или понизиться плотность электролита

Изменение концентрации электролита может произойти по следующим причинам:

  1. При изменении уровня заряженности батареи (прямая корреляция).
  2. При негерметичном корпусе аккумулятора. Если в нем есть трещины или пробки плохо прикручены, то будет уходить жидкость и при доливке дистиллированной воды плотность будет снижаться.
  3. Добавление электролита вместо дистиллированной воды, при испарении жидкости в летнее время (увеличение плотности).
  4. Неправильно приготовленный электролит. Наиболее часто такая ситуация может возникнуть при самостоятельном добавлении кислоты в воду.
  5. Интенсивное испарение воды из банок в летний период.

Как правило, установить причину изменения концентрации электролита в домашних условиях не составляет большого труда, но чтобы правильно определить величину такого отклонения, необходимо знать, какое значение является эталонным.

Какая плотность электролита в аккумуляторе должна быть

Технические требования по плотности электролита могут существенно отличаться для кислотных аккумуляторов, эксплуатируемых в различных климатических условиях.

Какая должна быть плотность электролита зимой

Необходимость в поддержании концентрации серной кислоты в электролите на более высоком уровне обусловлено опасностью замерзания жидкости при низких температурах воздуха. Полностью заряженный аккумулятор должен обладать плотностью смеси 1,27 – 1,28 г/см3. Тогда он легко переносит морозы до минус 70 градусов.

При падении плотности до 1,20 г/см3 жидкость гарантированно превратиться в лёд уже при температуре минус 30 градусов. В результате кристаллизации, жидкость значительно увеличивается в объёме, поэтому при эксплуатации машины в зимний период необходимо тщательно следить за тем, чтобы аккумулятор был полностью заряжен.

Невыполнение этого требования приведёт к разрушению внутренних пластин устройства, что станет причиной полной неработоспособности аккумуляторной батареи.

Плотность
электролита (г/см3)
Степень
заряженности (%)
Замерзание
электролита (С)
1,27 100 -60
1,26 94 -55
1,25 87,5 -50
1,24 81 -46
1,23 75 -42
1,22 69 -37
1,21 62,5 -32
1,2 56 -27
1,19 50 -24
1,18 44 -18
1,17 37,5 -16
1,16 31 -14
1,15 25 -13
1,14 19 -11
1,13 12,56 -9
1,12 6 -8
1,11 0,0 -7

Какая должна быть плотность электролита летом

Летом исключается вероятность образования льда внутри банок аккумулятора, но в обслуживаемых аккумуляторных батареях плотность может произвольно повышаться за счёт испарения воды.

Эксплуатация АКБ с повышенной концентрацией электролита приводит к существенному снижению эксплуатационного срока батареи, вследствие более агрессивного воздействия кислотосодержащей жидкости на сепараторы.

Чтобы избежать подобных негативных последствий, в обслуживаемых моделях, следует производить регулярный контроль уровня электролита в летний период и при необходимости разбавлять смесь дистиллированной водой.

Как проверить плотность аккумулятора

Если плотность электролита необходимо замерять регулярно, то без ареометра не обойтись. Осуществляется процедура замера следующим образом:

  1. Выкручиваются пробки аккумуляторной батареи.
  2. Узкая часть вводится в банку.
  3. Груша, находящаяся в верхней части прибора, сжимается. Затем необходимо отпустить резиновую верхнюю часть, чтобы образовавшееся отрицательное давление способствовало наполнению резервуара измерительного прибора кислотосодержащей жидкостью.

Определяется концентрация электролита по его уровню на градуированной шкале поплавка. Таким несложным методом производится измерение в каждой банке аккумуляторной батареи.

Как измерить плотность в необслуживаемом аккумуляторе

Необслуживаемые аккумуляторы не имеют в своей конструкции закрываемых технологических отверстий. Это означает, что производителем не была предусмотрена возможность самостоятельного измерения плотности электролита в течение всего срока службы АКБ.

Для умельцев такая особенность конструкции необслуживаемого аккумулятора не является непреодолимой преградой на пути улучшения состояния устройства, в работе которого наблюдаются значительные отклонения от нормы.

Они превращают необслуживаемую модель аккумулятора в обслуживаемую при помощи дрели, которым в середине каждой банки делаются отверстия значительные отверстия.

В отверстиях метчиком нарезается резьба, а для изготовления пробки используется пластиковый прут подходящего диметра, на котором с помощью плашки делается определённого диаметра и шага резьба.

Получившуюся пластиковую шпильку разрезают на 6 отрезков длинной по 3 – 4 см. Самодельные пробки вкручиваются в сделанные ранее отверстия и далее батарея эксплуатируется как обслуживаемая.

Есть другой популярные метод. С краю, в крышке просверливают 6 маленьких отверстий, через которые можно будет получить полноценный доступ к жидкости в каждой банке аккумулятора.

Замерив электролит таким образом, герметичность элемента питания можно восстановить при помощи силиконового герметика. Чтобы при проведении герметизации вещество не попало внутрь аккумулятора, рекомендуется с помощью самодельного проволочного крючка попытаться выпрямить часть пластмассы, которая была продавлена в процессе изготовления отверстия.

Внимание! При механическом повреждении корпуса аккумулятор слетает с гарантией, и в случае допущения ошибки она может выйти из строя. Мусор провалившийся в банки также может снизить продолжительность жизни батареи.

Как поднять плотность в аккумуляторе

Падает плотность электролита, обычно, при добавлении дистиллированной воды в аккумуляторную батарею, имеющую негерметичный корпус. В этом случае обычно наблюдается разная концентрация в банках.

Если плотность в аккумуляторе невозможно выровнять во всех банках до приемлемого значения зарядным устройством, то производят замещения части кислотосодержащей жидкости свежим заводским электролитом. Корректировка плотности электролита выполняется в такой последовательности:

  1. Из проблемной банки с помощью груши удаляется максимально возможное количество электролита.
  2. В банку заливается свежая кислотосодержащая смесь.

Если в результате подобных действий в банках не происходит достаточного увеличения плотности, то процедуру следует повторить.

Как понизить плотность АКБ

Работа аккумулятора с повышенной плотностью электролита может негативно отразиться на его работоспособности, поэтому при наличии в банке электролита, концентрация которого выше 1,28 проводят процедуру позволяющую снизить концентрацию серной кислоты.

Процесс понижения плотности производится таким же образом, как и при выполнении процедуры повышения концентрации раствора, но вместо электролита в аккумулятор добавляется дистиллированная вода. То есть, вначале из проблемной банки удаляется часть электролита, а затем объём восполняется химически чистой водой.

Остались вопросы по плотности электролита или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полезным, полным и точным.

Плотность электролита в аккумуляторе очень важный параметр у всех кислотных АКБ, и каждый автовладелец должен знать: какая плотность должна быть, как её проверить, а самое главное, как правильно поднять плотность аккумулятора (удельный вес кислоты) в каждой из банок со свинцовыми пластинами заполненных раствором h3SO4.

Проверка плотности – это один из пунктов процесса обслуживания аккумуляторной батареи, включающий так же проверку уровня электролита и замер напряжения АКБ. В свинцовых аккумуляторах плотность измеряется в г/см3. Она пропорциональна концентрации раствора, а обратно зависима, относительно температуры жидкости (чем выше температура, тем ниже плотность).

По плотности электролита можно определить состояние батареи. Так что если батарея не держит заряд, то следует проверить состояние её жидкости в каждой его банке.

Плотность электролита влияет на емкость аккумулятора, и срок его службы.

Проверяется денсиметром (ареометр) при температуре +25°С. В случае, если температура отличается от требуемой, в показания вносятся поправки, как показано в таблице.

Итак, немного разобрались, что это такое, и что нужно регулярно делать проверку. А на какие цифры ориентироваться, сколько хорошо, а сколько плохо, какой должна быть плотность электролита аккумулятора?

Какая плотность должна быть в аккумуляторе

Выдерживать оптимальный показатель плотности электролита очень важно для аккумулятора и стоит знать, что необходимые значения зависят от климатической зоны. Поэтому плотность аккумулятора должна быть установлена исходя из совокупности требований и условий эксплуатации. К примеру, при умеренном климате плотность электролита должна находиться на уровне 1,25-1,27 г/см3 ±0,01 г/см3. В холодной зоне, с зимами до -30 градусов на 0,01 г/см3 больше, а в жаркой субтропической — на 0,01 г/см3 меньше. В тех регионах, где зима особо сурова (до -50 °С), дабы аккумулятор не замерз, приходится повышать плотность от 1,27 до 1,29 г/см3.

Много автовладельцев задаются вопросом: «Какой должна быть плотность электролита в аккумуляторе зимой, а какой летом, или же нет разницы, и круглый год показатели нужно держать на одном уровне?» Поэтому, разберемся с вопросом более подробно, а поможет это сделать, таблица плотности электролита в аккумуляторе с разделением на климатические зоны.

Также нужно помнить, что, как правило, аккумуляторная батарея, находясь на автомобиле, заряжена не более чем на 80-90 % её номинальной ёмкости, поэтому плотность электролита будет немного ниже, чем при полном заряде. Так что, требуемое значение, выбирается чуть-чуть повыше, от того, которое указано в таблице плотности, дабы при снижении температуры воздуха до максимального уровня, АКБ гарантированно оставался работоспособным и не замерз в зимний период. Но, касаясь летнего сезона, повышенная плотность может и грозить закипанием.

Таблица плотности электролита в аккумуляторе

Таблица плотности составляется относительно среднемесячной температуры в январе-месяце, так что климатические зоны с холодным воздухом до -30 °C и умеренные с температурой не ниже -15 не требуют понижения или повышения концентрации кислоты. Круглый год (зимой и летом) плотность электролита в аккумуляторе не стоит изменять, а лишь проверять и следить, чтобы она не отклонялась от номинального значения, а вот в очень холодных зонах, где столбик термометра часто на отметке ниже -30 градусов (в плоть до -50), корректировка допускается.

Плотность электролита в аккумуляторе зимой

Плотность электролита в аккумуляторе зимой должна составлять 1,27 (для регионов с зимней температурой ниже -35 не менее 1.28 г/см3). Если будет значение ниже, то это приводит к снижению электродвижущей силы и трудного запуска двигателя в морозы, вплоть до замерзания электролита.

Когда в зимнее время плотность в аккумуляторной батареи понижена, то не стоит сразу бежать за корректирующим раствором дабы её поднять, гораздо лучше позаботится о другом – качественном заряде АКБ при помощи зарядного устройства.

Получасовые поездки от дому к работе и обратно не позволяют электролиту прогрется, и, следовательно, хорошо зарядится, ведь аккумулятор принимает заряд лишь после прогрева. Так что разряженность изо дня в день увеличивается, и в результате падает и плотность.

Для новой и исправной АКБ нормальный интервал изменения плотности электролита (полный разряд – полный заряд) составляет 0,15-0,16 г/см3.

Помните, что эксплуатация разряженного аккумулятора при минусовой температуре приводит к замерзанию электролита и разрушению свинцовых пластин!

По таблице зависимости температуры замерзания электролита от его плотности, можно узнать минусовой порог столбика термометра, при котором образовывается лед в вашем аккумуляторе.

Как видите, при заряженности на 100% аккумуляторная батарея замерзнет при -70 °С. При 40% заряде замерзает уже при -25 °С. 10% не только не дадут возможности запустить двигатель в морозный день, но и напрочь замерзнет в 10 градусный мороз.

Когда плотность электролита не известна, то степень разряженности батареи проверяют нагрузочной вилкой. Разность напряжения в элементах одной батареи не должна превышать 0,2В.

Показания вольтметра нагрузочной вилки, B

Степень разряженности батареи, %

Если АКБ разрядилась более чем на 50% зимой и более чем на 25% летом, её необходимо подзарядить.

Плотность электролита в аккумуляторе летом

Летом аккумулятор страдает от обезвоживания, поэтому учитывая то, что повышенная плотность плохо влияет на свинцовые пластины, лучше если она будет на 0,02 г/см3 ниже требуемого значения (особенно касается южных регионов).

В летнее время температура под капотом, где зачастую находится аккумулятор, значительно повышена. Такие условия способствуют испарению воды из кислоты и активности протекания электрохимических процессов в АКБ, обеспечивая высокую токоотдачу даже при минимально допустимом значении плотности электролита (1,22 г/см3 для теплой влажной климатической зоны). Так что, когда уровень электролита постепенно падает, то повышается его плотность, что ускоряет процессы коррозионного разрушения электродов. Именно поэтому так важно контролировать уровень жидкости в аккумуляторной батарее и при его понижении добавить дистиллированной воды, а если этого не сделать, то грозит перезаряд и сульфация.

Если аккумулятор разрядился по невнимательности водителя или другим причинам, следует попробовать вернуть ему его рабочее состояние при помощи зарядного устройства. Но перед тем как заряжать АКБ, смотрят на уровень и по надобности доливают дистиллированную воду, которая могла испариться в процессе работы.

Через некоторое время плотность электролита в аккумуляторе, из-за постоянного разбавления его дистиллятом, снижается, и опускается ниже требуемого значения. Тогда эксплуатация батареи становится невозможной, так что возникает необходимость повысить плотность электролита в аккумуляторе. Но для того, чтобы узнать насколько повышать, нужно знать как проверять эту самую плотность.

Как проверить плотность аккумулятора

Дабы обеспечить правильную работу аккумуляторной батареи, плотность электролита следует проверять каждые 15-20 тыс. км пробега. Измерение плотности в аккумуляторе осуществляется при помощи такого прибора как денсиметр. Устройство этого прибора состоит из стеклянной трубки, внутри которой ареометр, а на концах — резиновый наконечник с одной стороны и груша с другой. Чтобы произвести проверку, нужно будет: открыть пробку банки аккумулятора, погрузить его в раствор, и грушей втянуть небольшое количество электролита. Плавающий ареометр со шкалой покажет всю необходимую информацию. Более детально как правильно проверить плотность аккумулятора рассмотрим чуть ниже, поскольку есть еще такой вид АКБ, как необслуживаемые, и в них процедура несколько отличается — вам не понадобится абсолютно никаких приборов.

Индикатор плотности на необслуживаемой АКБ

Плотность необслуживаемого аккумулятора отображается цветовым индикатором в специальном окошке. Зеленый индикатор свидетельствует, что все в норме (степень заряженности в пределах 65 — 100%), если плотность упала и требуется подзарядка, то индикатор будет черный. Когда в окошке отображается белая или красная лампочка, то нужен срочный долив дистиллированной воды. Но, впрочем, точная информация о значении того или иного цвета в окошке, находится на наклейке аккумуляторной батареи.

Теперь продолжаем далее разбираться, как проверять плотность электролита обычного кислотного аккумулятора в домашних условия.

Проверка плотности электролита в аккумуляторе

Итак, чтобы можно было правильно проверить плотность электролита в аккумуляторной батарее, первым делом проверяем уровень и при необходимости его корректируем. Затем заряжаем аккум и только тогда приступаем к проверке, но не сразу, а после пары часов покоя, поскольку сразу после зарядки или долива воды будут недостоверные данные.

Следует помнить, что плотность напрямую зависит от температуры воздуха, поэтому сверяйтесь с таблицей поправок, рассматриваемой выше. Сделав забор жидкости из банки аккумулятора, держите прибор на уровне глаз – ареометр должен находиться в состоянии покоя, плавать в жидкости, не касаясь стенок. Замер производится в каждом отсеке, а все показатели записываются.

Таблица определения заряженности аккумулятора по плотности электролита.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

A Недорогая водная батарея Zn – S, обеспечивающая сверхвысокую плотность энергии — Li — 2020 — Advanced Science

Перезаряжаемые батареи, в которых используется зеленый, негорючий и нетоксичный электролит, очень востребованы, и все больше внимания уделяется вопросам безопасности. [ 1-6 ] Хотя водные батареи хорошо удовлетворяют вышеуказанным критериям, полученная в настоящее время плотность энергии намного ниже, чем у неводных систем, таких как литий-ионные и литий-S-аккумуляторы. [ 7-9 ] Из-за ограничения электрохимического окна напряжения элементов водных аккумуляторов нелегко достичь уровня литий-ионных аккумуляторов.Следовательно, исследование электродов с высокой емкостью имеет решающее значение для достижения высокой плотности энергии. В этом отношении металлический анод из цинка имеет большие перспективы, поскольку Zn обладает такими достоинствами, как высокая теоретическая емкость (810 мА · ч · г −1 ; 5855 мА · ч · см · −3 ), низкая стоимость (2 доллара США за кг −1 ), надлежащий потенциал (-0,76 В по сравнению со стандартным водородным электродом) и высокая проводимость. Первые щелочные батареи на основе цинка, такие как Zn-MnOOH и Zn-NiOOH, демонстрировали высокое напряжение и высокую плотность энергии, но страдали от плохой цикличности из-за сильной коррозии, дендритов Zn, разложения воды и растворения активного материала.

В последнее время современные перезаряжаемые водные батареи на основе цинка стали возможными благодаря химии (де) интеркаляции с мягким электролитом, что привело к быстрой разработке водных Zn-ионных аккумуляторов. [ 10-14 ] Интеркалированные катоды, такие как MnO 2 , [ 15-23 ] фосфат, [ 24-26 ] ванадаты, [ 27-40 ] берлинский синий, [ 41, 42 ] и полимеры, [ 43-45 ] демонстрируют хорошую циклическую стабильность, но относительно низкие плотности энергии в диапазоне от От 50 до 300 Вт · ч кг −1 (для катода).В погоне за более высокой плотностью энергии очень желательны катоды с механизмом преобразования, поскольку ожидается, что они будут иметь более высокую емкость, превышающую 500 мАч g -1 . [ 46-50 ] Как типичный механизм преобразования и дешевое сырье, сера (0,25 US $ кг -1 ) обладает высокой теоретической емкостью до 1675 мАч г -1 , что будет очень привлекательно для достижения высокой плотности энергии более 300 Вт · ч кг -1 , если его можно использовать в качестве катода для водной батареи на основе цинка.

В данном документе мы разрабатываем перезаряжаемую и недорогую водную Zn – S-батарею с использованием углеродных нанотрубок, нанесенных на 50 мас.% Серы (S @ CNTs-50) в качестве катода. Установлено, что значения pH и добавка электролитов существенно влияют на обратимую емкость и гистерезис напряжения S @ CNTs-50. Когда 1 м Zn (CH 3 COO) 2 (pH = 6,5) с 0,05 мас.% Добавок I 2 используется в качестве электролита, где I 2 действует как ионный носитель Zn 2+ для улучшения кинетики , S @ CNTs-50 реализует высокую емкость 1105 мАч g -1 с небольшим перенапряжением, достигая высокой плотности энергии 502 Втч кг -1 (на основе серы).Кроме того, благодаря низкой стоимости сырья стоимость химических материалов для этой водной Zn – S батареи может быть снижена до 45 кВтч –1 , достигнув уровня накачиваемого накопления энергии. Кроме того, механизм преобразования между S и ZnS был выявлен с помощью тестов дифракции рентгеновских лучей (XRD), комбинационного рассеяния света, рентгеновского фотоэлектронного спектра (XPS) и просвечивающей электронной микроскопии (TEM).

Приготовление композитов из серы на подложке из углеродных нанотрубок (S @ CNTs) осуществлялось обычным методом пропитки расплавом при 160 ° C в течение 16 часов.Поскольку объем пор УНТ составляет 0,572 см 3 г -1 , если все поры заполнены серой, содержание серы в УНТ S @ может быть рассчитано до 54 мас.%. Таким образом, мы приготовили S @ CNTs-50 с содержанием серы 50 мас.%, Что подтверждено термогравиметрическим (ТГ) анализом (, рис. 1а). Для сравнения мы также синтезировали три группы композитов с содержанием серы 30, 40 и 60 мас.% Соответственно (обозначенные как S @ CNTs-30, S @ CNTs-40 и S @ CNTs-60 соответственно). После проникновения расплава серы в УНТ интенсивность дифракционных пиков серы во всех композитах увеличивается с увеличением содержания серы от 30 до 60 мас.% (Рис. 1b).Между тем, изотерма адсорбции и десорбции N 2 также показывает значительное уменьшение удельной поверхности Бруннауэра-Эммета-Теллера (БЭТ) с 364 до 70,8 м 2 г -1 в S @ CNT-50 (рис. 1в). Изображение ПЭМ показывает, что УНТ имеют гладкую поверхность диаметром около 20 нм (рис. 1d). Напротив, спорадические частицы во внутренней поре УНТ наблюдаются в S @ CNTs-50, что, вероятно, связано с проникновением серы (рисунок 1e, f; и рисунок S1, подтверждающая информация).Изображение ПЭМ (рис. 1g) и отображение (рис. 1h, i) показывают, что сера обычно однородно распределена по УНТ с небольшим количеством частиц серы, закрепленных на поверхности УНТ.

а) кривые ТГ и б) рентгенограммы композитов S @ CNTs. в) N 2 изотермическая адсорбция и десорбция S @ УНТ-50 и УНТ. ПЭМ-изображения г) УНТ и д, е) S @ CNTs-50. g) ПЭМ-изображение HAADF и ПЭМ-отображение h) C и i) S S @ CNT-50.

Чтобы изучить влияние электролитов, особенно значений pH, на электрохимическое поведение катода S @ CNTs-50, исследуются три легкодоступных электролита.В 1 м Zn (CF 3 SO 3 ) 2 (pH = 4,4), S @ CNTs-50 показывает разрядную емкость 412 мАч г −1 (на основе серы) и заряд емкость 260 мАч g −1 в первом цикле при плотности тока 100 мА g −1 ( Рисунок 2a), что соответствует начальной кулоновской эффективности (CE) 63%. Во втором цикле он обеспечивает обратимую емкость 230 мАч г -1 , что указывает на низкое использование серы в S @ CNTs-50.Кроме того, большой гистерезис напряжения 1,1 В свидетельствует о вялой кинетической реакции S @ CNTs-50 в электролите Zn (CF 3 SO 3 ) 2 . Через 1 м ZnSO 4 (pH = 5,2) S @ CNTs-50 выделяет высокую начальную разрядную емкость 995 мАч g −1 , но очень низкую емкость заряда 254 мАч g −1 (Рисунок 2b). , что приводит к низкому начальному CE 26%. По сравнению с 1 м Zn (CF 3 SO 3 ) 2 , гистерезис напряжения S @ CNTs-50 немного уменьшается до 0.95 В в 1 м ZnSO 4 . В случае 1 м Zn (CH 3 COO) 2 (pH = 6,5) начальная обратимая емкость и CE увеличиваются до 685 мАч г −1 и 98% (рис. 2c), соответственно. Однако доставленная емкость намного ниже теоретической емкости по сере (1675 мАч г -1 ). Кроме того, гистерезис напряжения достигает 0,9 В, что приводит к низкой энергоэффективности, что далеко не удовлетворительно.

Кривые заряда и разряда катода S @ CNTs-50 в а) 1 м Zn (CF 3 SO 3 ) 2 , б) 1 м ZnSO 4 , в) 1 м Zn (CH 3 COO) 2 , и d) 1 м Zn (CH 3 COO) 2 с 0.05 мас.% I 2 в качестве добавки. д) Сравнение плотности энергии S @ CNTs-50 с заявленным катодом. f) Стоимость химических материалов этой водной батареи Zn – S по сравнению с другими батареями.

Чтобы в полной мере использовать серу и уменьшить гистерезис напряжения, электрохимическое поведение S @ CNTs-50 в электролите 1 м Zn (CH 3 COO) 2 с 0,05 мас.% I 2 в качестве добавки также был исследован. Когда добавка 0,05 мас.% I 2 добавляется в 1 м Zn (CH 3 COO) 2, , цвет электролита становится желтым (рисунок S2, вспомогательная информация).Удивительно, но S @ CNTs-50 показывает гораздо более высокую обратимую емкость 1105 мАч g -1 с плоским плато разряда 0,5 В при 100 мА g -1 (рис. 2d). Учитывая вклад УНТ в емкость (рис. S3, дополнительная информация), емкость по сере может достигать 1005 мАч г −1 . Соответственно, катод S @ CNTs-50 может реализовать максимальную плотность энергии 502 Вт · ч · кг -1 (в расчете на массу серы). Насколько нам известно, это один из самых высоких показателей среди недавно опубликованных водных аккумуляторов на основе цинка (рис. 2e).Кроме того, гистерезис напряжения S @ CNTs-50 можно снизить до 0,72 В, демонстрируя улучшенную кинетику поглощения и удаления ионов Zn 2+ с добавкой электролита I 2 . Такой случай можно объяснить тем, что I 2 может служить средой для ионов Zn 2+ и уменьшать барьер реакции, [ 51-53 ] , который также может поддерживаться небольшими плато разряда / заряда при 1,3 В, соответствующие окислительно-восстановительной реакции I 2. Кроме того, в двух других электролитах добавка I 2 также может уменьшить разрыв напряжения (Рисунок S4, Дополнительная информация). Когда содержание добавки I 2 увеличивается до 0,1 мас.% (Рисунок S5, Дополнительная информация), разрядная емкость может быть увеличена до 1302 мАч г -1 из-за вклада емкости от I 2 , но плато разряда и перенапряжение не показывают очевидных изменений, что означает, что добавка с более высоким содержанием, более 0,1 мас.%, оказывает незначительное влияние на снижение перенапряжения S @ CNTs-50.Единичное длинное плато заряда и разряда этой водной батареи Zn – S, как и в случае батареи Al – S, предполагает твердотельную реакцию превращения S в ZnS. [ 54, 55 ] Поразительно различное поведение S @ CNTs-50 в этих электролитах указывает на то, что нейтральные электролиты более благоприятны для S @ CNT-50 для достижения высокой емкости и низкого гистерезиса напряжения, что, вероятно, является из-за улучшенной стабильности сульфидов в нейтральных электролитах, поскольку сульфиды легко подвергаются диспропорционирующим реакциям в растворе кислоты. [ 56 ]

Помимо снижения гистерезиса напряжения, добавка 0,05 мас.% I 2 в 1 м Zn (CH 3 COO) 2 может также стабилизировать удаление цинка и нанесение покрытия. Как показано на рисунке S6 (вспомогательная информация), симметричные ячейки Zn, использующие 1 м Zn (CH 3 COO) 2 с 0,05 мас.% Добавки I 2 , показывают меньшие колебания и меньшее перенапряжение на гальваностатических кривых, чем у 1 m Zn (CH 3 COO) 2 .Кроме того, из-за низкой стоимости сырья стоимость этой водной батареи Zn – S может быть очень низкой. На рис. 2f сравнивается стоимость химических материалов для этой водной батареи Zn – S с другими системами, о которых сообщают. Стоимость материалов может быть снижена до 45 долларов за кВтч −1 (Таблица S1, Дополнительная информация), что является одним из самых низких показателей среди заявленных аккумуляторных систем. [ 57 ] Кроме того, стоимость материала этой водной батареи Zn – S может быть дополнительно снижена, если можно будет использовать другой более дешевый проводящий углерод.Высокая плотность энергии и низкая стоимость батареи Zn – S на водной основе делают ее дешевой, экологичной, безопасной и высокоэффективной технологией хранения энергии.

Исследовано влияние содержания серы на электрохимическое поведение композитов. Как показано на Рисунке S7 (Дополнительная информация), разрядная емкость (на основе серы) уменьшается с увеличением содержания серы с 30 до 60 мас.%. S @ CNTs-30 обеспечивает максимальную емкость 1088 мАч g −1 и наименьшее перенапряжение 0.72 В при 200 мА g −1 , но он испытывает серьезные побочные реакции при 1,4 В в процессе зарядки. При увеличении содержания серы до 40 и 50 мас.% Емкости составляют 1013 и 991 мАч г −1 для S @ CNTs-40 и S @ CNTs-50 соответственно, а перенапряжения для обоих электродов практически одинаковы ( 0,8 В). Если рассчитывать на основе массы композитов (сера и УНТ), емкость для S @ CNTs-50 (496 мАч г -1 ) выше, чем у S @ CNTs-40 (405 мАч г -1 ). .Дальнейшее увеличение содержания серы до 60 мас.% Влечет за собой меньшую емкость 659 мАч г -1 (395 мАч г -1 для композита) и более высокое перенапряжение 0,82 В. Поэтому, принимая во внимание комплексное рассмотрение, мы выберите образец S @ CNTs-50, который отличается относительно высокой емкостью и низким перенапряжением.

Производительность и циклические характеристики S @ CNTs-50 в 1 м Zn (CH 3 COO) 2 с I 2 в качестве добавок были дополнительно испытаны.S @ CNTs-50 может дать емкость 1046 мАч g −1 при плотности тока 400 мА g −1 ( Рисунок 3a). При повышенных плотностях тока 1000, 2000 и 4000 мА · г −1 , емкости 680, 550 и 407 мА · ч · г −1 могут сохраняться. Кроме того, плато разряда уменьшается с 0,5 до 0,2 В при увеличении плотности тока с 400 до 4000 мА g -1 (рис. 3b), что указывает на вялость кинетики реакции. Для улучшения кинетики поведение S @ CNTs-50 оценивалось при более высокой температуре.На рис. 3в сравниваются кривые заряда и разряда катода S @ CNTs-50 при 25 и 55 ° C при плотности тока 1000 мА g −1 . S @ CNTs-50 может выдавать емкость 762 мАч g −1 при 25 ° C с гистерезисом напряжения 0,96 В. Напротив, при 55 ° C S @ CNTs-50 демонстрирует более высокую емкость 1335 мАч. g -1 с меньшим гистерезисом напряжения 0,8 В, демонстрируя значительное улучшение обратимой емкости и кинетики при высокой температуре. Что еще более важно, использование катализатора с высокими характеристиками также благоприятно для улучшения электрохимической реакции.Когда в катод S @ CNTs-50 добавлено 5 мас.% Pt катализатора, он достигает высокой емкости 1193 мАч изб. −1 с небольшим гистерезисом напряжения 0,6 В при 100 мА изб. −1 при 25 ° C с высокая массовая нагрузка 3,04 мг / см −2 , достигающая высокой плотности энергии 634 Вт · ч · кг −1 на основе серы (Рисунок S8, Дополнительная информация).

a) Скоростные емкости и b) профили заряда и разряда S @ CNTs-50 при различных плотностях тока, c) Кривые заряда и разряда S @ CNTs-50 при 25 и 55 ° C при 1000 мА g −1 , г) Циклическая характеристика катода S @ CNTs-50 при плотности тока 1000 мА г -1 , д) длительная циклическая характеристика катода S @ CNTs-50 при 2000 мА г -1 .

На рис. 3d, e показаны циклические характеристики S @ CNTs-50. Начальная разрядная емкость 674 мАч g -1 доставляется при плотности тока 1 А g -1 и немного увеличивается до 771 мАч g -1 после 11 циклов из-за процесса активации. После 50 циклов обратимая емкость сохраняется на уровне 655 мАч g -1 , что соответствует сохранению емкости 85%. При высокой плотности тока 2 А · г -1 емкость S @ CNTs-50 быстро увеличивается с 81 мА · ч · г -1 в первом цикле до 435 мА · ч · г -1 в 30-м цикле, и остается стабильным на уровне 458 мАч g -1 в 177-м и снижается до 302 мАч g -1 после 225 циклов.При замене свежего цинкового анода емкость S @ CNTs-50 восстанавливается до 450 мАч g -1 , но она падает до нуля из-за короткого замыкания, вызванного дендритами, после 303 циклов. Эти результаты показывают, что снижение емкости S @ CNTs-50 связано не только с растворением полученного продукта, поскольку никаких очевидных морфологических и структурных изменений не наблюдается на циклическом электроде S @ CNTs-50 (Рисунок S9, Дополнительная информация), [ 47 ] , но также с разложением электролита (рис. S10, дополнительная информация), дендритом цинка и истощением (рис. S11, вспомогательная информация), что вызывает потерю воды, образование O 2 и снижает эффективность цикла.Фактически, дендрит Zn фатален для циклической работы батареи Zn – S. В нашем процессе тестирования некоторые круглые ячейки могут выдерживать менее 30 циклов из-за короткого замыкания, вызванного дендритами (Рисунок S12, Дополнительная информация). По сравнению с другими описанными катодами для водных аккумуляторов на основе цинка, циклирование не так привлекательно, как они, но удельная энергия S @ CNTs-50 намного выше (таблица S2, дополнительная информация). также исследовалась разрядная емкость S @ CNTs-50.При низкой нагрузке 0,7 мг / см −2 емкость 960 мА · ч g −1 может быть высвобождена при плотности тока 1 А · г −1 (рисунок S13, вспомогательная информация). Когда массовая нагрузка увеличивается до 2,5 мг / см -2 , катод S @ CNTs-50 все еще может достичь высокой емкости 680 мАч г -1 , а плато разряда почти не изменится, что имеет решающее значение для разработки. катод с высокой массой нагрузки для практического применения. Кроме того, была собрана пакетная батарея с четырьмя пакетами для проверки ее возможности (рис. S14a – c, вспомогательная информация).Аккумуляторная батарея имеет разрядную емкость 0,33 А · ч и среднее плато разрядки 0,4 В (рисунок S14d, вспомогательная информация), что соответствует плотности энергии 68 Вт · ч кг -1 (на основе общей массы серы и УНТ в S @ CNTs-50). Учитывая обилие, нетоксичное и дешевое сырье (S, УНТ и Zn (CH 3 COO) 2 ), а также его способность повышать разрядное напряжение, можно ожидать, что удельная энергия этой системы будет значительно выше. более высокое значение.

Ex situ измерения XRD, комбинационного рассеяния света, TEM и XPS были выполнены, чтобы пролить свет на механизм реакции. Когда S @ CNTs-50 разряжается до 0,4 В, на рентгенограмме можно наблюдать незаметные изменения по сравнению с исходным S @ CNTs-50 (, рис. 4a). Однако, когда S @ CNTs-50 дополнительно разряжается до 0,3 В, пики S 8 уменьшаются и ослабевают, и появляются три дополнительных широких пика при углах дифракции 28 °, 48 ° и 56 °, что хорошо согласуется с охарактеризованные пики ZnS (JCPDS No.05-0566). При полностью разряженном 0,05 В сигнал ZnS не меняется, а сигнал пиков S 8 практически исчезает. Процесс разряда показывает, что S претерпевает реакцию превращения из S в ZnS (уравнение (1)). В процессе зарядки оба сигнала S и ZnS можно наблюдать при напряжении 1,2 В (рисунок S15a, вспомогательная информация), а сигналы ZnS ослабевают при 1,25 В (рисунок S15b, вспомогательная информация). При полностью заряженном 1,6 В снова появляются сильные пики S 8 с исчезновением ZnS, указывая на обратимое превращение ZnS в S.Такие реакции превращения также подтверждаются эволюцией спектров комбинационного рассеяния (рис. 4b). Очевидные сигналы ZnS на 182, 316, 371 и 423 см -1 появляются в полностью разряженном состоянии вместе с уменьшением прочности S на 218 и 475 см -1 , указывая на преобразование S в ZnS. Когда электрод заряжен до 1,6 В, пики ZnS почти исчезают вместе с повторным появлением пика S при 218 см -1 , что указывает на преобразование ZnS в S, что согласуется с результатами XRD на рисунке 4a.

а) рентгенограммы и б) спектры комбинационного рассеяния S @ CNTs-50 в различных состояниях. c, d) изображения ПЭМ и e) отображение ПЭМ S @ CNTs-50 в полностью разряженном состоянии. Спектры РФЭС f) Zn2p, g) S2p и h) I3d в исходном, полностью разряженном и заряженном состоянии.

Дополнительные доказательства могут быть также получены из изображения ПЭМ и элементарного картирования полностью разряженного электрода S @ CNTs-50. Активные материалы демонстрируют очевидное увеличение объема (от S до ZnS) и агрегацию (Рисунок S16, Дополнительная информация) по сравнению с исходным S @ CNTs-50.Расстояние между слоями разряженного продукта составляет 0,314 нм (рис. 4c, d), что хорошо согласуется с плоскостью решетки (111) ZnS (JCPDS № 05-0566), подтверждая, что продукт разряда S @ CNTs-50 это ZnS. Более того, элементарное отображение Zn и S можно четко наблюдать из ПЭМ-отображения (рис. 4e), за исключением C, O и I, а отображение Zn хорошо совпадает с картированием S, что также демонстрирует образование ZnS.

Далее был проведен XPS для проверки изменения поверхности электрода до и после цикла.Два сильных пика Zn при 1020 и 1043 эВ появляются, когда S @ CNTs-50 полностью разряжаются до 0,05 В, и они резко ослабевают, когда S @ CNTs-50 полностью заряжен до 1,6 В (Рисунок 4f), что указывает на электрохимическое введение и извлечение Zn. Между тем, очевидный сигнал S 2- при 160 эВ обнаруживается при полностью разряженном 0,05 В (рис. 4g). Когда S @ CNTs-50 заряжается до 1,6 В, интенсивность сигнала S очень слабая, в то время как SO 4 2- становится сильной, что предполагает, что часть поверхности S может быть дополнительно окислена до SO 4 2−.Этот результат также согласуется со значительным увеличением интенсивности сигнала O в S @ CNTs-50 в полностью заряженном состоянии (Рисунок S17, Дополнительная информация). Такой случай также раскрывает возможный механизм снижения емкости S @ CNTs-50, поскольку SO 4 2- вряд ли может быть снова использован после его образования, что снижает обратимость электрода. Между тем, SO 4 2-9 может дополнительно растворяться в водном электролите и вызывать снижение емкости. За счет оптимизации стратегии синтеза для уменьшения количества открытой серы в композите и устранения растворенного O 2 в электролите благоприятно сказываются на улучшении циклических характеристик S @ CNTs-50.Кроме того, помимо Zn и S, интенсивный сигнал I можно также наблюдать в состоянии разряда и заряда (рис. 4h). При разряженном 0,05 В пики при 617 и 628 эВ могут быть отнесены к I , а пики при 620 и 632 эВ могут быть отнесены к лиганду I 3 . При заряженном 1,6 В пики при 618 и 630 эВ соответствуют I 2 . Изменение энергии связи I в различных состояниях также демонстрирует окислительно-восстановительную реакцию добавки I 2 , во время которой I 2 может функционировать как переносчик ионов Zn 2+ и снижать перенапряжение.Во время процесса разгрузки I 2 первоначально уменьшается до I , который в дальнейшем координируется с I 2 , образуя I 3 . В процессе загрузки реакции окисления ZnS и I 3 могут протекать одновременно. Хорошая обратимость окислительно-восстановительной пары I 2 ↔I 3 предполагает, что добавка I 2 не будет потеряна и может стабильно служить в качестве носителя ионов Zn 2+ , что подтверждается очевидным сигнал I 2 наблюдается в S @ CNTs-50 после 20 циклов (рисунок S18, дополнительная информация).Стоит отметить, что вода также может быть связана с реакциями, поскольку сильные сигналы O и SO 4 2- также наблюдаются в XPS-спектрах O1s и S2p. Таким образом, без добавки механизмы катодной реакции можно описать уравнениями (1) — (3).

Разряд: S + Zn2 ++ 2e− → ZnS (1)

Заряд: ZnS − 2e− → S + Zn2 + (2)

2ZnS + 4h3O − 10e− → 2Zn2 ++ SO42− + S + 8H + (3)

С добавкой возможные катодные реакции могут быть выражены уравнениями (4) — (7)

Разряд: S + Zn2 ++ I2 + 4e− → ZnS + 2I− (4)

I− + I2 → I3− (5)

Заряд: ZnS + I3−−3e− → Zn2 ++ 3 / 2I2 + S (6)

2ZnS + 4h3O + I3−−11e− → 2Zn2 ++ 3 / 2I2 + SO42− + S + 8H + (7)

В заключение, мы сообщили о недорогой водной Zn – S-батарее с высокой плотностью энергии и катодом S @ CNTs-50 и анодом из цинковой фольги.Уточнено влияние значений pH, добавки электролитов и содержания серы на электрохимическое поведение. В оптимизированном электролите 1 м Zn (CH 3 COO) 2 (pH = 6,5) с 0,05 мас.% I 2 в качестве добавок и содержанием серы 50 мас.% В композите S @ CNTs, S @ CNTs -50 демонстрирует очень высокую емкость 1105 мАч г -1 и максимальную плотность энергии 502 Втч кг -1 (на основе серы) при 100 мА г -1 . Кроме того, благодаря добавке I 2 кинетика и перенапряжение при циклировании S @ CNT-50 и Zn могут быть улучшены.Что еще более важно, химическая стоимость этой водной батареи Zn – S снижается до 45 кВт / ч -1 из-за дешевого сырья. Кроме того, комбинация измерений ex situ XRD, Рамана, XPS и TEM демонстрирует реакцию превращения между S и ZnS. Высокая плотность энергии и чрезвычайно низкая стоимость S @ CNTs-50 демонстрируют, что это привлекательный катод для водных батарей на основе цинка.

Благодарности

Работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (гранты №51977097, 51622703, 21703073 и 51774148) и проект, финансируемый Китайским фондом постдокторской науки (грант № 2017 M622421).

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    Открытие «мертвой зоны» может оживить кремниевые батареи высокой плотности

    Кремний, способный удерживать во много раз больше энергии, чем заменяемый им графит, является заманчивым предложением для ученых, работающих над литиевыми батареями следующего поколения.Проблема в том, что силикон не так хорошо выдерживает нагрузки, связанные с циклическим переключением батарей, но с помощью первых в своем роде наблюдений исследователи получили новое понимание причин, почему, и обнаружили подсказки относительно того, как это быстрое ухудшение может избегать.

    Ученые, работающие над интеграцией кремния в литий-ионные батареи, надеются включить или полностью заменить графит, используемый в качестве анодного компонента, где он может хранить в 10 раз больше энергии. Проблема, однако, заключается в том, что при зарядке и разряде аккумулятора силикон разбухает и приводит к растрескиванию анода, что в конечном итоге сводит на нет все шансы аккумулятора удерживать заряд.

    На протяжении многих лет мы видели несколько интересных подходов к решению этой дилеммы, включая использование кремния со специальными наноструктурами, комбинирование его с твердотельными электролитами, формирование кремниевых сэндвичей или изоляцию материала графеном. Но новое понимание причин, по которым кремниевые аноды быстро выходят из строя, может значительно помочь усилиям по укреплению их стабильности, поскольку ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории теперь наблюдают этот процесс с беспрецедентной детальностью.

    По мере того, как батарея переключается в цикл, ионы лития перемещаются вперед и назад между анодом и другим электродом, катодом, через жидкий электролит.Когда эти ионы входят в кремниевый анод, они отталкивают атомы кремния в сторону, что приводит к разбуханию анода в три или четыре раза по сравнению с его размером. Затем, когда ионы лития снова уходят, они создают пустоты, из-за которых батарея быстро выходит из строя.

    Ученые PNNL использовали просвечивающий электронный микроскоп, чтобы зафиксировать молекулярное действие внутри литий-ионной батареи с кремниевым анодом

    Chongmin Wang / Pacific Northwest National Laboratory

    Исследователи использовали модифицированный просвечивающий электронный микроскоп для регистрации молекулярной активности внутри литиевой батареи с кремниевым анодом во время ее зарядки и разрядки.Это показало, что по мере того, как уходящие ионы лития создавали эти вакансии, они превращались в все большие и большие зазоры, которые затем промывался жидким электролитом.

    Это привело к искажению ключевой структуры на краю анода, называемой межфазной фазой твердого электролита, поскольку она просачивалась в анод и образовывалась там, где этого не должно было быть. Конечным результатом этого было создание «мертвых зон», из-за которых анод не работал. Ученые увидели, что этот процесс начался всего после одного цикла батареи, и к 36 циклам способность батареи удерживать заряд значительно уменьшилась.После 100 циклов анод разрушился.

    «Из настоящего наблюдения ясно, что для решения проблемы кремния необходимо сформировать твердую оболочку, чтобы изолировать кремний от жидкого электролита», — объясняет New Atlas соавтор статьи Чонгмин Ван. «Есть два способа сделать это. Один из них — это« импровизированное »формирование твердой оболочки на кремнии при начальном функционировании батареи, что требует корректировки состава жидкого электролита, чтобы позволить формирование такой интеллектуальной оболочки.В качестве альтернативы можно нанести слой интеллектуального покрытия на кремний, что приведет к изоляции кремния от контактирующего с жидким электролитом ».

    Открывая эти многообещающие новые пути, ученые теперь проводят« интенсивные »исследования и разработки по решению проблемы кремния. проблема.

    «Трудно предсказать, сколько времени это займет, так как нам нужно определить слой« покрытия »на кремнии, который удовлетворяет как ионной и электронной проводимости, так и механической устойчивости», — говорит Ван.

    Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

    Источник: Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория

    Во время разряда свинцовой аккумуляторной батареи химический класс плотности 11 CBSE

    Подсказка: в этом вопросе сначала выясните окончательное и начальное количество молей $ {H_2} S {O_4} $ путем добавления уравнений зарядки и разрядки. Найдя оставшееся количество молей, мы можем использовать его напрямую, чтобы узнать, сколько ампер-часов использовалась батарея.{2 -} $ требуется всего 2 электрона)
    Теперь, чтобы вычислить количество молей, мы найдем молярность $ {H_2} S {O_4} $ до и после электролиза.

    Использование формулы: $ {M _ {{H_2} S {O_4}}} = \ dfrac {{Density \ times Percentage \ times 1000}} {{Molar \, Mass}} $
    Теперь перед электролизом нам дано:
    Плотность = 1,294, процентное соотношение = 39, молярная масса = 98
    Ввод этих значений в формулу молярности:
    M = \ [\ dfrac {{39 \ times 1.294 \ times 1000}} {{100 \ times 98}} \] = 5,15
    Так как, Молярность = количество молей растворенного вещества на один литр раствора
    Следовательно, количество молей (n) = $ Молярность \ умноженный на объем $ (объем раствора равен 3.5 литров)
    n = 5,15 $ \ times 3,5 $ = 18,025
    Аналогично после электролиза имеем:
    Плотность = 1,139, процент = 20, молярная масса = 98
    M = $ \ dfrac {{20 \ times 1,139 \ times 1000} } {{100 \ times 98}} $ = 2,325
    n = 2,325 $ \ times 3,5 $ = 8,1375
    Таким образом, оставшееся количество молей или эквивалентов $ {H_2} S {O_4} $ составляет:
    18,025-8,1375 = 9,8875
    Теперь у нас есть количество оставшихся молей, и нас просят определить ампер-час, в течение которого использовалась батарея.
    Итак, используя формулу:
    $ i \ times t = n \ times F $
    Где n — оставшееся число молей или эквивалентов, а F — постоянная Фарадея.
    Итак, поместив значения, мы получим:
    $ i \ times t = \ dfrac {{9.8875 \ times 96500}} {{3600}} $ (Делим на 3600, чтобы получить единицы ампер-часов)
    = 265,04 ампер-час .

    Примечание. Различные типы аккумуляторов оцениваются при измерениях в зависимости от предполагаемых операций. Например, батареи, рассчитанные на ампер-часы (AH, также называемые ампер-часами), разработаны для обеспечения низкого тока в течение длительного периода. Мы также можем использовать мультиметр для определения ампер-часов батареи.

    Изменится ли масса аккумулятора при зарядке / разряде?

    Да, общая масса аккумулятора увеличивается, когда аккумулятор заряжается, и уменьшается, когда он разряжается.2 $, квадрат скорости света, является коэффициентом преобразования.

    Я бы пропустил сценарий I. Если литий течет из батареи, или если какие-либо атомы (а это ядра, о которых я говорю) перемещаются внутрь или наружу, масса батареи, очевидно, изменяется на массу эти ядра (или целые атомы). Вероятно, это не требует дополнительных объяснений. Итак, мы продолжим сценарий II, в котором атомы внутри батареи только перестраиваются в разные конфигурации или разные молекулы, но идентичность и количество ядер внутри батареи постоянны.

    Подчеркну, что энергия не может быть рассчитана по массам электронов. Электроны не теряются, когда батарея разряжена. Если аккумулятор теряет электрическую энергию, это не значит, что он теряет электрический заряд! Они просто перемещаются от одного электрода ближе к другому, и это просто движение по проводу, натянутому между электродами (и электрическое поле внутри проводов), питает электрические устройства. Но вся батарея всегда электрически нейтральна; поскольку он содержит фиксированное количество протонов, он также должен содержать фиксированное (такое же) количество электронов.

    Напротив, разница в энергии на самом деле сводится к разным электростатическим потенциальным энергиям электронов относительно ядер. Можно сказать, что когда батарея разряжается, ее электроны перемещаются в места, которые ближе к ядрам, возможно, к другим ядрам, в среднем, и измененная энергия взаимодействия влияет на количество энергии = масса, запасенная в электромагнитном поле. 2} — 1) $ — но позвольте мне упростить это с помощью потенциала энергии протонов-электронов, которые являются доминирующими и имеют правильный знак.{-9} $$ Это половина микрограмма — для этой огромной батареи Chevrolet Volt. Невозможно точно измерить это, потому что части батареи испаряются, батарея может поглощать пыль, влагу и т. Д. Приведенная выше разница в массе сопоставима с массой капли воды диаметром 0,1 мм или около того. Даже отечественный прототип

    кг.

    http://en.wikipedia.org/wiki/International_Prototype_Kilogram#Stability_of_the_international_prototype_kilogram

    имеют массу, отличающуюся от массы международного прототипа килограмма на десятки микрограммов.С 1900 года каждый из них изменился на десяток микрограммов. Таким образом, единица «килограмм» даже не определяется «в международном масштабе» с точностью, необходимой для различения массы батареи до и после. Однако вполне вероятно, что необычное устройство могло бы более точно измерить разницу масс; В конце концов, разница в массе не является бесконечно малой. Но когда вы прикасаетесь к электродам, вы должны быть осторожны, чтобы не поцарапать их, даже немного, и не дать краске испариться при нагревании батареи, даже немного, и так далее.2 $ уменьшается примерно на 0,1 процента. Если бы у вас была термоядерная электростанция, работающая на водороде, продукты синтеза были бы примерно на 1% легче водорода вначале. В принципе, это, конечно, можно было бы измерить. Ядерная энергия гораздо более сконцентрирована (примерно в 1 миллион раз выше плотности в Джоулях на килограмм: 1 МэВ на ядро, т.е. на атом), чем химическая энергия (а батареи работают на химической энергии: около 1 эВ на атом), поэтому относительное изменение масса тоже была бы в 1 миллион раз больше.2 $ до нуля, т.е. на 100%; объекты, которые поглотили бы тепло (или энергию, частично преобразованную в более полезные формы), стали бы тяжелее на ту же величину.

    Литий-ионный аккумулятор

    Плотность энергии

    Industry Titans: Литий-титанатные (LTO) аккумуляторы

    Аккумулятор LTO — один из старейших типов литий-ионных аккумуляторов, у него плотность энергии ниже, чем у литий-ионных аккумуляторов. 50-80 Втч / кг.

    В этих батареях титанат лития используется в аноде вместо углерода, что позволяет электронам входить и выходить из анода быстрее, чем в других типах литий-ионных батарей.

    Такая структура позволяет батареям LTO заряжаться намного быстрее и безопасно выдерживать высокие токи, но низкая плотность энергии делает их плохо подходящими для погрузочно-разгрузочного оборудования.

    Они, как правило, дороже и обычно используются для электромобилей, автомобильных аудиосистем и мобильных медицинских устройств.


    Высокоэнергетические батареи с высоким риском: литий-кобальтооксидные (LCO) батареи

    Литий-кобальтооксидные батареи имеют высокую плотность энергии, составляющую 150-200 Втч / кг.Их катод состоит из оксида кобальта с типичным углеродным анодом со слоистой структурой, которая перемещает ионы лития от анода к катоду и обратно.

    Эти типы аккумуляторов популярны благодаря своей высокой плотности энергии и обычно используются в сотовых телефонах, ноутбуках и, в последнее время, в электромобилях.

    Кобальт — очень энергоемкий материал, но он может быть дорогим. Поскольку спрос на электромобили возрастает, этот ресурс быстро истощается. Фактически, вскоре мир может столкнуться с нехваткой кобальта.

    Кобальт также очень летуч. Литий-кобальтовые батареи не выдерживают больших токов из-за риска перегрева, что представляет собой значительный риск для безопасности. Аккумуляторы LCO имеют более низкую термическую стабильность, что означает, что они очень чувствительны к более высоким рабочим температурам и перезарядке.

    Производительность по цене: Литий-никель-марганцево-оксидно-оксидные (NMC) батареи

    Литий-никель-марганцево-кобальтооксидные батареи также обладают высокой плотностью энергии — 150–220 Вт · ч / кг.Они используют кобальт в катоде так же, как батареи LCO, но они также содержат никель и марганец для повышения стабильности.

    Аккумуляторы NMC сегодня используются в большинстве производимых электромобилей, но также используются в медицинских устройствах и электровелосипедах.

    Секрет успеха этой батареи заключается в ее хорошо сбалансированном химическом составе; Никель, как известно, является энергоемким, но нестабильным, как и кобальт, в то время как марганец более стабилен, но также имеет более низкую плотность энергии. Конкретное соотношение различных элементов варьируется в зависимости от производителя, но добавление никеля обычно предназначено для уменьшения количества дорогостоящего кобальта.

    Батареи NMC могут выдерживать большие токи заряда и больший диапазон температур, чем батареи LCO. Однако, поскольку батарея по-прежнему содержит кобальт, стоимость повышается из-за дефицита на рынке.

    Доступно, безопасно и надежно: литий-железо-фосфатные (LFP) батареи

    LFP-батареи имеют высокую плотность энергии 90–160 Втч / кг. Хотя это меньше, чем у некоторых кобальтовых батарей, он по-прежнему остается одним из самых высоких среди всех типов батарей.

    В батареях

    LFP используется фосфат железа для катода и графитовый электрод в сочетании с металлической подложкой для анода.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *