Как поднять плотность электролита в аккумуляторе автомобиля в домашних условиях?
Часть автомобильных батарей из невысокой ценовой категории нуждается в регулярном обслуживании, особенно когда происходит смена сезонов. Однако далеко не все водители знают об этом, что приводит не только к сокращению службы АКБ, но и к невозможности пуска мотора в холод. Как поднять плотность электролита в аккумуляторе, чтобы увеличить его эксплуатационный срок и нормально заводить машину в морозы?
Причины, по которым может снизиться плотность электролита в аккумуляторе
Сначала стоит понять принцип работы АКБ. Весь процесс образования постоянного напряжения происходит в кислотоупорном пластиковом корпусе. В нём находится шесть отдельных банок, каждая из которых выдаёт напряжение в 2,1 В. Все секции между собой соединяются в последовательную электрическую цепь. В результате на выходе получается 12,6 В. В каждой банке имеется набор плюсовых и минусовых пластин, пространство между которыми заполнено электролитом (смесью дистиллированной воды и серной кислоты в отношении 65 % и 35 %). В результате химической реакции свинца и раствора получается электрический ток. Суть работы батареи – периодические разряды и восстановление её полноценного функционирования посредством автомобильного генератора.
Сразу же стоит отметить: падение плотности в батарее вполне закономерный процесс. Если АКБ разряжается, концентрация серной кислоты в растворе падает и наоборот. Но возникают ситуации, когда аккумулятор зарядить невозможно. И одна из причин досадного явления – недостаточная плотность залитого в банки химиката. Факторов, по которым она падает, не так уж много:
- Глубокая разрядка АКБ.
- Непрофессионально проведённая перезарядка, в итоге которой электролит выкипает (не в прямом смысле этого слова: в результате электролиза образуются пузырьки кислорода и водорода).
- Низкая температура наружного воздуха.
- Саморазряд, вызываемый парами, выделяемыми аккумулятором, которые оседают на корпусе батареи, создавая замыкающую «дорожку» между плюсовым и минусовым выводом.
- Неверно произведённый замер плотности электролита после добавления дистиллированной воды.
Если эксплуатировать аккумулятор в вышеописанном состоянии, неизбежен запуск процесса сульфатации пластин, который может стать необратимым. Возникает вопрос: как поднять плотность в аккумуляторе на зиму? В первую очередь стоит понять, что при понижении температуры до отрицательной концентрацию кислоты в электролите необходимо увеличить, а в жару, наоборот, понизить. Чтобы контролировать ситуацию, понадобится недорогой и несложный прибор с резиновой грушей на торце в виде толстой стеклянной трубки – ареометр. Так как речь идёт о зимнем периоде, то сначала необходимо подготовить АКБ.
Как повысить плотность аккумулятора с помощью корректирующего электролита?
Сначала батарею нужно снять с автомобиля, очистить, убедиться в отсутствии механических повреждений и принести в тёплое место – если нет гаража, придётся домой. На сутки после холода оставьте АКБ в покое. Как повысить плотность аккумулятора автомобиля и с чего нужно начать? Измерьте напряжение, если оно менее 12,5 В, батарею зарядите. После окончания процесса проконтролируйте ареометром плотность электролита: тестируйте каждую банку по отдельности при температуре наружного воздуха +20–22 градуса. Для этого опустите прибор в жидкую среду, нажмите на грушу и посмотрите на деления: нужный параметр для зимнего периода – 1,30–1,31 кг/куб. см. Нормальная плотность для летнего периода – 1,26–1,27. Причём в каждой банке должно быть одно и то же значение (разница не более 0,1). Если добавка дистиллированной воды и последующая зарядка проблему не решили, стоит подкорректировать раствор. Как повысить плотность электролита в аккумуляторе? Для этого нужно выкачать из банок раствор с помощью ареометра. Ни в коем случае не удаляйте химикат из АКБ путем её переворачивания: тогда присутствующие кусочки свинца могут застрять между пластинами и замкнуть их. Заливать нужно электролит с требуемой плотностью. Здесь есть два варианта, как повысить плотность аккумулятора:
- Вы покупаете готовый химический раствор, где концентрация кислоты составляет 1,4 кг/куб. см и сразу льёте его в банки.
- Отдельно приобретается дистиллированная вода и кислота. Согласно правилам, известным со школьной скамьи, смешиваются обе жидкости, при этом строго добавляется кислота в воду, но не наоборот. Осуществлять процедуру нужно в резиновых перчатках, чтобы не получить ожог.
После этого отправьте аккумулятор на зарядку и через пару часов проверьте плотность электролита. Если она не соответствует норме, процедуру нужно повторить.
Чтобы правильно решить проблему, как поднять плотность аккумулятора, корректирующий раствор можно использовать только в двух случаях:
- Падение уровня жидкости в банках происходит из-за её утечки, связанной с механическими повреждениями корпуса или иными причинами.
- В АКБ залито чрезмерное количество дистиллированной воды.
Однако перед тем как заливать новый раствор, стоит попробовать менее трудоёмкие способы. Например, популярностью пользуется метод, при котором поднять плотность в аккумуляторе можно зарядным устройством. Это сравнительно недорогой аппарат, купить который можно в любом автомагазине.
Как поднять плотность электролита с помощью зарядного устройства?
Данный вариант более простой. Но есть требование: необходим аппарат, где выходное напряжение регулируется жёстко. Дело в том, что существуют устройства, где сила тока автоматически падает при достижении полной зарядки. Как поднять плотность аккумулятора в домашних условиях? Здесь необходимо помнить:
- При достижении нормальной ёмкости и напряжения АКБ начнёт кипеть: в этом случае силу зарядного тока нужно убавить на пару ампер.
- Проверьте уровень электролита: если он стал меньше, измерьте плотность и добавьте дистиллированную воду или корректирующий раствор.
Что делать, если плотность электролита упала ниже критического минимума?
Если значение на ареометре менее 1,18, необходимо предпринимать меры по увеличению плотности раствора до требуемого значения. Чтобы этого добиться, придётся слить его полностью, что с помощью отсасывания химиката ареометром не получится. Что же тогда делать с низкой плотностью электролита в аккумуляторе? В этой ситуации после удаления раствора обычным способом батарею нужно перевернуть вверх дном и просверлить в ней отверстия небольшого диаметра (10–12 мм). Опять поставьте АКБ вверх ногами и полностью удалите электролит. И только после этого заполняйте аккумулятор корректирующим раствором и ставьте на зарядку. Недостаток данного метода заключается в снижении эксплуатационного срока батареи. Но, зная, как увеличить плотность электролита в аккумуляторе, целесообразнее продлить жизнь изделия на несколько месяцев, чем отправиться за покупкой нового.
На следующем этапе потребуется промыть банки с помощью дистиллированной воды. Затем просверленные отверстия нужно запаять подходящим (стойким к воздействию кислотных сред) пластиком. Здесь лучший вариант – пробки-заглушки с отработавших своё батарей. Теперь можно заполнять банки электролитом. Стоит помнить, что его чрезмерная плотность ведёт к коррозии плюсового электрода, а слишком низкая – к замерзанию раствора при отрицательной температуре.
Как видно из вышесказанного, процедура увеличения плотности электролита не отличается особой сложностью. Однако избежать ненужных действий можно, если следить за обслуживаемой АКБ (есть изделия, не требующие вмешательства в течение всего эксплуатационного срока, но стоят они дороже) и проверять вовремя её состояние. Делать это рекомендуется хотя бы раз в две недели при условии каждодневной интенсивной езды. Особенно это важно для автомобилей, возраст которых уже перевалил за 5 лет.
Как повысить плотность аккумулятора автомобиля в домашних условиях
Главная » Разное » Как повысить плотность аккумулятора автомобиля в домашних условияхКак поднять плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях
У грамотного владельца автомобиля аккумулятор всегда заряжен. Владение знаниями и навыками проверки плотности электролита гарантирует отсутствие неприятностей при старте двигателя и работе сигнализации.
Важность аккумулятора в системе обеспечения функционирования автомобиля нельзя переоценить. Сам запуск двигателя, в первую очередь, зависит от стабильной работы аккумулятора. Одной из причин внезапной или несвоевременной разрядки АКБ является отклонение значения параметра густоты электролита от нормы.
Содержание статьи
Какая должна быть концентрация кислоты?
Плотность отражает отношение массовой доли серной кислоты и дистиллированной воды в составе электролита.
Требуемое соотношение – 1:2, в процентах это выглядит как 35%/65%. Более привычным для автомобилистов и специалистов по обслуживанию является измерение в граммах на кубический сантиметр (г/см³).
Измеряется показатель специальным прибором — ареометром. Показания в диапазоне 1,27-1,29 г/см³ говорят о нормальной плотности, обеспечивающей стабильную работу аккумулятора.
Важно! Именно благодаря наличию электролита строго определенной плотности происходит накопление заряда.
Аккумуляторная батарея – это последовательно подключенные изолированные друг от друга отсеки, в которых загружены пластины-электроды (плюс и минус). Каждый отсек генерирует такое напряжение, которое в сумме составляет примерно 12 вольт.
Почему падает насыщенность раствора в АКБИзменения концентрации электролита во время использования АКБ закономерно. Основными причинами падения значения параметра являются:
- Испарение раствора в результате закипания, которое может произойти при долгой зарядке;
- Просачивание жидкости через пробки на корпус, когда автомобиль эксплуатируется на дорогах с ухабами или на бездорожье;
- Разрядка АКБ, которая приводит к оседанию серной кислоты на пластинах (сульфатация)
Подробно рассмотрим почему падает плотность:
Испарение электролита. Обычно это длительный процесс, который продолжительное время позволяет АКБ работать, обеспечивая двигатель питанием, но он может быть стремительным, в случае закипания жидкости.
Аккумулятор у большинства автомобилей располагается рядом с двигателем. Нагрев устройства происходит естественным образом во время работы двигателя. В летний период, когда температура окружающей среды способствует скорейшему испарению жидкостей, следует проверять плотность электролита еженедельно.
При испарении достаточным действием является доливание дистиллированной воды в банки АКБ, поскольку испариться может только вода. Обязательной должна стать процедура перемешивания добавленной воды с имеющимся в банках раствором кислоты. Крайне важным этот процесс становится в период холодов, когда вода может замерзнуть.
Вытекание. Если замечено выплескивание или вытекание из отсеков аккумулятора смеси кислоты и дистиллированной воды, следует доливать электролит. Предварительно важно удалить с поверхности АКБ пролитый электролит при помощи чистой ветоши, раствором кальцинированной соды или нашатырным спиртом. Верхнюю часть корпуса батареи необходимо содержать в чистоте всегда.
Механическая очистка производится щеткой, имеющей жесткую щетину, исключая попадание устройства грязи.. Разрядка аккумулятора приводит к появлению на пластинах кристаллов сульфата свинца. Продолжительное отсутствие зарядки усугубляет ситуацию – кристаллы увеличиваются в размерах, покрывая всю поверхность металла. Это приводит в невозможности зарядки аккумулятора в связи с отсутствием контакта пластин с раствором кислоты.
Сульфатация. Процесс образования сульфита свинца – плохо растворимого кристаллического вещества, является результатом взаимодействия серной кислоты и не дистиллированной воды в аккумуляторе. Оседая на металлических пластинах, кристаллы становятся препятствием для прохождения заряда между электролитом и активной массой. Реакция возникает при особых условиях, в которых находиться аккумуляторная батарея. Например:
- АКБ хранился без зарядки продолжительное время
- использовался при высокой температуре
- зарядка АКБ производилась частично. Ежемесячно необходим 100% заряд батареи
- батарея оказалась разряженной по предельного минимального значения.
Начавшийся процесс сульфатации можно остановить зарядным устройством, используя специальные режимы зарядки.
Опасности низкой и высокой концентрации кислотыВнимание! После зарядки удельный вес кислоты повышается.
Повышенный показатель плотности раствора, сохраняющийся стабильно станет причиной сокращения срока эксплуатации аккумуляторной батареи. В результате повышения концентрации кислоты в электролите выше нормы, произойдет разрушение металлических пластин, ведь растворы с высокой концентрацией серной кислоты способны разрушить даже изделия из стали.
Свинцовые пластины, станут легкой добычей кислоты уже при плотности 1,35 г./см³.
Низкая концентрация раствора серной кислоты (менее 1,27 г/см³) станет причиной такого процесса, как сульфатация. Это оседание на пластинах кристаллов сульфита свинца, что лишает металл возможности накопления заряда.
При низком значении плотности (1,17 г/см³) порог замерзания -5 градусов. Жидкость замерзнет и сломает металлические пластины. Восстановить АКБ после замерзания и подобных деформаций еще никому не удавалось.
Внимание! Электролит замерзнет при температуре -7 градусов, если его густота 1,11 г/см³ и ниже, но если его плотность 1,28 г/см³, то он замёрзнет только при -58 градусах.
В таблице приведены данные зависимости плотности от температуры.
плотность г/см3 | температура замерзания | температура замерзания | |
1,1 | -8 °С | 1,19 | -25 °С |
1,11 | -9 °С | 1,2 | -28 °С |
1,12 | -10 °С | 1,21 | -34 °С |
1,13 | -12 °С | 1,22 | -40 °С |
1,14 | -14 °С | 1,23 | -45 °С |
1,15 | -16 °С | 1,24 | -50 °С |
1,16 | -18 °С | 1,25 | -54 °С |
1,17 | -20 °С | 1,28 | -58 °С |
1,18 | -22 °С |
Низкая концентрация электролита становится причиной затруднительного запуска двигателя и приводит к замерзанию жидкости при минусовых температурах.
А теперь посмотрим что делать при неполадках.
Как поднять самостоятельно плотность
Чтобы устранить причину неудовлетворительного состояния АКБ, необходимо выяснить причину падения плотности электролита.
В случае повреждения пластин, придется привлекать специалистов, учитывая, что вероятность восстановления батареи минимальна.
При условии, что падение концентрации произошло в результате изменения количества раствора или его состава, поднять плотность возможно в домашних условиях, следуя инструкции:
- Измерить концентрацию электролита в каждом отсеке (банке) отдельно.
- При полученных значениях густоты в диапазоне 1,18-1,20 г/см³, правильным решением станет процедура замены части электролита в банке на новый, нормальной концентрации- 1,27 г/см³.
- Грушей откачать отработанный раствор, замерить объем.
- Долить половину от изъятого объема новым. Потрясти АКБ, чтобы перемешать жидкость в банке.
- Измерить плотность.
- Повторять действия из пунктов 1-4 до получения необходимого значения параметра.
- Закрыть банки, приступить к зарядке аккумулятора.
Для проведения мероприятий, направленных на повышение плотности раствора серной кислоты понадобятся:
- Перчатки резиновые
- Прибор для измерения плотности –ареометр
- Резиновая груша
- Электролит
- Мерный стакан
- Емкость для слива жидкости из отсеков.
Внимание! Контакт со смесью кислоты и воды может вызвать ожоги, причем, не только кожных покровов, но и дыхательных путей. Самостоятельной заменой раствора кислоты следует заниматься с высокой степенью осторожности.
При отсутствии готового электролита возможно приготовление нужного раствора. Правильно вливать кислоту в воду, важно помнить, что вливать воду в кислоту – ОПАСНО.
Вот подробная инструкция, как восстановить концентрацию кислоты в домашних условиях.
Подробная инструкцияДля обоснования необходимости проведения процедуры корректировки плотности электролита, измерение этого показателя обязательно должно быть произведено только при полностью заряженной батарее.
До начала процедуры важно определиться с уровнем густоты состава, который является целью. Корректировка плотности заключается в замене части раствора кислоты, находящегося в отсеках АКБ, тем же объемом электролита нужной плотности.
Вот подробная инструкция, как восстановить концентрацию кислоты в домашних условиях.
- Замену кислотно-водного раствора необходимо производить только после полной разрядки батареи током 10-часового разряда.
- Проверить уровень электролита в каждом отсеке, используя трубку для измерения. В процессе корректировки проверять уровень необходимо регулярно. Нормальным считается уровень, выше верхнего края пластин на 15-20 мм.
- Подготовить корректирующий раствор кислоты. Концентрация кислоты в таком составе должна быть не менее, чем 1,4 г/см³, если необходимо повысить плотность. Понижение плотности происходит путем замены части электролита на дистиллированную воду.
- АКБ должен простоять выключенным не менее 30 минут. Это время необходимо для выравнивания концентрации в отсеках.
- Батарею поставить заряжаться минимальным током на 30 минут.
- Отключить АКБ от зарядного устройства на 2 часа.
- Получить значения показателей плотности и уровня электролита.
- Повторять действия пунктов 2-6 до получения необходимого значения показателя.
Полезное видеоВнимание! Концентрация раствора кислоты в отсеках не должна отличаться более, чем на 0,02 г/см³. В противном случае необходимо подзарядить АКБ током от 1 до 2 А в течение 24 часов.
Популярный блогер подробно рассказал о плотности электролита в видео:
Заключение.
Проводить проверку уровня плотности раствора, содержащегося в банках автомобильного аккумулятора необходимо не дожидаясь признаков изменения этого параметра. Специалисты рекомендуют делать это не реже одного раза в месяц, если владелец автомобиля не отмечает изменений в работе АКБ, и значительно чаще, при особых условиях эксплуатации.
Только поддержание значения показателя плотности на оптимальном (рекомендованном) уровне, гарантирует стабильное накопление и сохранение заряда, что обеспечит безупречную работу двигателя.
[Интервью] Разработчики Galaxy Book о том, как заряд батареи следующего уровня поднимает планку для рынка ноутбуков — Samsung Global NewsroomОт офисов до кафе и залов аэропортов до библиотек можно увидеть людей, использующих ноутбуки для работы, учебы и просмотра видео, где бы они ни находились. Для обеспечения такого удобства использования ноутбуки должны быть подкреплены надежными и высокопроизводительными вариантами питания, а это означает, что время жизни от батареи и скорость зарядки должны были меняться, чтобы идти в ногу со спросом.
(слева направо) Инженеры Sunghoon Kim и Jehwan Lee, которые разработали аккумулятор для серии Galaxy Book, и специалист по планированию продукции Hyemi Sung
В среде, в которой ноутбуки должны постоянно преодолевать свои ограничения для удовлетворения новых потребностей, Galaxy Book S, Galaxy Book Flex и Galaxy Book Ion обеспечивают высокую производительность батареи, чтобы гарантировать, что они смогут удовлетворить потребности пользователей. Аккумуляторы серии Galaxy Book обладают лучшими в своем классе характеристиками, которые повышают удобство использования и портативность ноутбуков и позволяют им заряжаться быстрее и работать дольше.
Отдел новостейвстретился с разработчиками, ответственными за исследования аккумуляторов Samsung, чтобы узнать, как они начали выпускать легкий ноутбук с достаточно длительным зарядом аккумулятора.
Slim-Down Secret — Энергия высокой плотности, упакованная в батареюЕмкость батареи обычно пропорциональна ее физическому размеру — чем больше батарея, тем дольше вы можете использовать ноутбук. Однако, поскольку ноутбуки должны обеспечивать максимальную мобильность, нельзя допускать, чтобы их батареи становились слишком большими или громоздкими.Таким образом, разработчики из Samsung придумали решение под названием «ячейки с высокой плотностью энергии», которое позволяет хранить как можно большее количество энергии в ограниченном пространстве. В то время как энергоэффективность обычных батарей составляет около 650 Вт / ч, новые аккумуляторные батареи в Galaxy Book Flex и Galaxy Book Ion могут похвастаться около 700 Вт / ч.
Комментируя разработку специализированных аккумуляторных блоков, инженер Сангхун Ким сказал: «Мы провели несколько тестов, чтобы найти идеальный баланс между весом, размером и эффективностью аккумулятора.Благодаря новым батареям пользователи могут использовать Galaxy Book Flex и Galaxy Book Ion до 20 часов и 22 часов соответственно ». 1
Еще одним важным фактором эффективности батареи является скорость зарядки, которая становится особенно важной, когда пользователи собираются выходить из дома и обнаруживают, что у них мало заряда батареи. Чтобы пользователи не испытывали таких неудобств, разработчики разработали алгоритм быстрой зарядки и адаптер емкостью 65 Вт, который позволяет сократить обычное время зарядки от 120 минут до 100% заряда до 90 минут.
Для универсальности зарядки функция «легкой зарядки» также позволяет пользователям использовать зарядку смартфона и дополнительную батарею, когда им срочно требуется зарядка. Инженер Jehwan Lee сказал: «Благодаря тому, что зарядные устройства для смартфонов были объединены с функциональностью USB-C® по всем направлениям, мы смогли реализовать простую зарядку в Galaxy Book Flex и Galaxy Book Ion. Мы протестировали функцию легкой зарядки с использованием широкого спектра различных дополнительных аккумуляторов и убедились, что она облегчит быструю и удобную зарядку, когда она понадобится пользователям.”
Получите больше от вашего ноутбука с долговечным алгоритмомСогласно внутреннему опросу клиентов Samsung, пользователи ожидают, что их ноутбуки проработают в среднем около четырех лет. Поскольку батарея ноутбука является расходным компонентом, который быстро изнашивается, увеличение срока службы батареи является ключом к увеличению общего срока службы ноутбука.
Алгоритм долгой жизни Samsung позволил удвоить емкость батарей после использования, благодаря чему батареи Galaxy Book Flex и Galaxy Book Ion теперь могут сохранять примерно 80% своей первоначальной емкости после зарядки и разрядки 1000 раз.Инженер Jehwan Lee, который отвечал за проектирование силовых цепей батарей, объяснил, что «когда батарея стареет, она выдерживает дополнительное напряжение и износ, даже если задачи, которые она выполняет, остаются неизменными. Контролируя состояние аккумулятора и регулируя зарядное напряжение и ток при увеличении количества циклов зарядки, алгоритм с длительным сроком службы способствует задержке износа аккумулятора ».
Ли также объяснил: «Аккумулятор вашего ноутбука может разряжаться быстрее, если вы будете постоянно подключать его к зарядному устройству.Если вы постоянно подключаете ноутбук, мы рекомендуем активировать функцию «Battery Life Extender +», которая предотвращает зарядку аккумулятора выше 85% его емкости ».
Реализация беспроводного PowerShare в ноутбукеУникальной особенностью Galaxy Book Flex и Galaxy Book Ion является то, что они включают функцию Wireless PowerShare. Смартфоны, носимые устройства, беспроводные наушники и другие Qi-совместимые устройства можно заряжать без проводов, когда они размещены на сенсорной панели ноутбука, что избавляет пользователей от необходимости носить с собой несколько зарядных устройств.Хеми Санг, который отвечал за планирование продукта для серии Galaxy Book, сказал: «Поскольку это первая серия ноутбуков с названием« Galaxy », мы хотели включить функцию, которая окажется полезной для пользователей, использующих несколько Galaxy. устройства в их повседневной жизни ».
Однако внедрение такой функции не оказалось простым для разработчиков. Помимо сенсорных панелей ноутбуки оснащены печатной платой с сетчатой структурой, которая распознает движения сенсорного экрана, и этот аспект конструкции оборудования препятствовал способности разработчиков использовать беспроводную зарядку в ноутбуках.Инженер Jehwan Lee объяснил: «Нам нужно было расширить структуру мелкой сетки, чтобы повысить эффективность функции беспроводной зарядки, но это снизило точность сенсорной панели. После обширных испытаний, проведенных в партнерстве с отделением сенсорных панелей, мы в конечном итоге смогли достичь баланса, который поддерживает функциональность в обеих областях одновременно ».
Производство более безопасной батареиДобавление удобства часто приводит к возникновению других проблем, и главной среди них в случае серии «Книга Галактики» была проблема тепла.Батарея, которая получает большее количество энергии быстрее, естественно, будет быстрее нагреваться, поэтому разработчикам Galaxy Book необходимо принять меры для предотвращения перегрева.
Аккумулятор находится под сенсорной панелью, которая включает функцию беспроводного разделения аккумулятора. Разработчики внедрили инновации для предотвращения перегрева при активном совместном использовании аккумулятора.
Аккумуляторы в недавно выпущенных ноутбуках Galaxy Book состоят из четырех элементов, каждый из которых оснащен двойной и тройной защитой для предотвращения распространения тепла.Инженер Jehwan Lee пояснил, что «датчик температуры, расположенный рядом с зарядной схемой, контролирует уровни нагрева, а система дополнительно предотвращает перегрев, переключаясь между быстрой зарядкой, когда питание отключено, и обычной зарядкой, когда питание включено».
ИнженерСангхун Ким объяснил, что «безопасность является наиболее важным фактором, когда речь идет о разработке батарей. Все батареи, разработанные Mobile Division, проходят 8-точечную проверку безопасности 2 и предназначены для обеспечения безопасности в широком диапазоне температурных нагрузок.”
Батарея является чрезвычайно важным компонентом, когда речь идет о портативных электронных устройствах. Говоря об этом, инженер Jehwan Lee отметил, что «поскольку люди ожидают, что смогут использовать свои электронные устройства в течение продолжительных периодов времени в наши дни, мы даем нашему бренду преимущество, предоставляя устройства с увеличенным сроком службы аккумулятора».
Наконец, инженер Сангхун Ким пролил некоторый свет на планы команды на будущее, сказав, что «в то время как производительность многих современных батарей для ноутбуков начнет снижаться примерно после 1000 зарядов, мы хотели бы разработать батарею, которая сохранит производительность после 3000 зарядов.”
1 Время использования батареи, рассчитанное во время теста MobileMark14. Емкость аккумулятора может отличаться в зависимости от настроек персонального компьютера и условий использования.
2 Структура проверки безопасности 8-точечного аккумулятора: ▲ Тест на долговечность, ▲ Визуальный осмотр, ▲ Рентгеновский осмотр, ▲ Тест зарядки и разрядки, ▲ Тест TVOC, ▲ Тест разборки, ▲ Тест ускоренного использования, ▲ Тест OCV
, Как отремонтировать автомобильный аккумулятор в домашних условияхот William Adkins
желтый автомобиль, изображение модели японского спортивного автомобиля honda от alma_sacra от Fotolia.comЕсли аккумулятор вашего автомобиля не заряжается или иным образом не заряжается Пар, ты можешь исправить это. Наиболее распространенной причиной ухудшения характеристик батареи в свинцово-кислотных батареях является сульфатирование, которое происходит, когда сера накапливается на свинцовых пластинах в батарее, блокируя электрический ток. Нетрудно восстановить автомобильный аккумулятор в домашних условиях.Однако сульфатирование вызывает необратимую коррозию свинцовых пластин, поэтому этот процесс будет работать только три-пять раз.
Шаг 1
Проверьте аккумулятор, чтобы увидеть, может ли он отреагировать на восстановление; для этого нужно зарегистрировать 12 вольт на вольтметре. Если это напряжение составляет от 10 до 12 вольт, вы можете восстановить работоспособность батареи, но если она проверяет напряжение менее 10 вольт, вы, вероятно, теряете время.
Шаг 2
Нагрейте половину кварта дистиллированной воды до 150 градусов F и растворите 7 или 8 унций.английских солей в воде.
Шаг 3
Снимите крышки аккумуляторных элементов. Если у вас запечатанная батарея, найдите «теневые заглушки», которые закрывают отверстия в батарейных элементах — вам нужно будет просверлить их.
Шаг 4
Слейте любую жидкость из батареи и используйте пластиковую воронку, чтобы налить достаточное количество раствора соли Эпсома, чтобы правильно заполнить каждый элемент батареи.
Шаг 5
Вставьте пластмассовые заглушки в отверстия или замените крышки батарей и встряхните батарею, чтобы убедиться, что раствор солей Epsom хорошо распределен.
Зарядите аккумулятор на медленной зарядке в течение 24 часов, а затем снова установите его в свой автомобиль.
Советы
- Положите аккумулятор на зарядное устройство на три или четыре ночи, чтобы восстановить его максимальную емкость.
- Чтобы свести к минимуму потери производительности, установите автомобильные аккумуляторы на зарядное устройство, если вы не будете использовать их несколько недель или дольше. Аккумуляторная батарея постепенно теряет заряд, в результате чего на свинцовых пластинах образуется сера.
Предупреждения
- Автомобильные аккумуляторы содержат серную кислоту, которая является одним из самых мощных кислотных соединений.Работайте только в хорошо проветриваемом помещении и поблизости не должно быть открытого огня. Носить защитные очки и резиновые перчатки. Если на вашей коже есть кислота, немедленно промойте ее водой.
- Не используйте водопроводную воду, поскольку она содержит химические вещества, которые могут повредить батарею.
Вещи, которые вам понадобятся
- Эпсомская соль (сульфат магния)
- Дистиллированная вода
- Пластиковая воронка
- Защитные очки
- Резиновые перчатки
- Вольтметр
- Зарядное устройство
- Сверло (для герметичных аккумуляторов)
- Пластмасса штекеры (для герметичных батарей)
Еще статьи
. 20 способов увеличить время автономной работы ноутбукаМобильные вычисления стали лучше благодаря более легким компонентам, улучшенным чипам и более быстрым процессорам. Но ахиллесова пята ноутбука осталась его аккумулятором. Итак, здесь мы рассмотрим способы увеличения времени автономной работы ноутбука.
Реклама
Современные интенсивные графические операционные системы и ресурсоемкие приложения сокращают срок службы аккумулятора вашего ноутбука каждый день.Среднее время автономной работы при непрерывном использовании по-прежнему составляет не более от трех до четырех часов . Таким образом, быстро разряжающаяся батарея может очень быстро поставить костыли в ваше «мобильное» путешествие.
Недостаточно носить с собой дополнительную батарею в рюкзаке, есть несколько способов удержать сок в батареях.
1.
Форма корабля с дефрагментациейРегулярная дефрагментация помогает более эффективно упорядочивать данные, что делает работу жесткого диска менее доступной для доступа к данным.Чем быстрее работает движущийся жесткий диск, тем меньше нагрузка на аккумулятор. Таким образом, ваше тесто может длиться дольше. Эффект минимален, но эта эффективность идет рука об руку с обслуживанием жесткого диска.
2.
Убить гоблеров ресурсовЗавершить фоновые процессы, которые не являются жизненно важными. Контролируйте использование ресурсов с помощью «˜Ctrl-Alt-Del» , который вызывает диспетчер задач Windows (в Windows). Если вы не в Интернете, можно безопасно отключить немедленные второстепенные программы, запущенные на панели задач, такие как антивирус и брандмауэр.Отключите ненужные программы, запускаемые при запуске, запустив утилиту настройки системы из Выполнить — Msconfig — Tab: Запуск . Снимите флажки с программ, которые вы не хотите запускать, и перезагрузите компьютер один раз.
3.
Приостановка запланированных задачЭто может быть дефрагментация или проверка на вирусы, но убедитесь, что она запланирована на время, когда вы находитесь рядом с электрической розеткой. Если нет, то отмените их на данный момент.
4.
Отключите внешние устройства USB-устройстваявляются самыми большими источниками заряда батареи.Отключите все внешние устройства, такие как внешняя мышь, карты ПК, Wi-Fi, внешние динамики, Bluetooth и даже подключенный iPod.
5.
Опорожните дисководы CD / DVDДаже если вы не собираетесь его использовать, не оставляйте CD / DVD как остатки в дисководах. Вращающийся привод всасывает заряд батареи, как губка.
6.
Go localОткажитесь от использования DVD / внешних дисков во время работы от батарей. Перенесите содержимое на жесткий диск или запустите с помощью (бесплатных) виртуальных дисков, таких как Pismo File Mount или даже панель управления Microsoft Virtual CD ROM.
7.
Уменьшить светЖК-экран ноутбука является еще одним огромным источником энергии. Откалибруйте яркость до минимально допустимого уровня, используя переключатели функциональных клавиш или апплет «Настройки экрана» на панели управления.
8.
Убей звукиОтключите звук динамиков и постарайтесь избегать использования мультимедийного программного обеспечения, чтобы продлить срок службы аккумулятора. Установленные звуковые схемы также заметно разряжают батарею.
9.
Избавьтесь от заставкиЧтобы немного продлить срок службы батареи, отключите заставку.
10.
Посетите Power OptionsОзнакомьтесь с управлением питанием с помощью апплета «Опции питания» на панели управления. И XP, и Vista поставляются с расширенными функциями управления питанием, которые отключают такие компоненты, как монитор и / или жесткий диск через определенные промежутки времени. Это опять-таки зависит от выбранных «Схем питания» (для XP) в том же апплете. Например, в XP «Max Battery» в разделе «Схемы питания» можно выбрать для максимальной оптимизации батареи.
Аналогичные настройки можно найти в разделе «Мобильный ПК» на панели управления Vista.
11.
Отключить внешний видСовременные ОС, подобные Windows Vista, оснащены такими функциями, как «Aero Glass», которые являются жадцами ресурсов. Можно отключить его и перейти к «классическому» виду, который потребляет меньше энергии. В Vista выберите Рабочий стол — Параметры — Цвет — Внешний вид — Классический внешний вид и графический интерфейс Windows Basic . В XP это — Свойства экрана — Тема — Windows Classic .
Linux и даже Macintosh лучше оптимизированы для увеличения времени автономной работы.
12.
Hibernate лучше, чем SleepВ режиме ожидания (или в спящем режиме) компьютер поворачивает жесткий диск и дисплей, но память остается активной, пока процессор замедляется. Это привлекает батарею. Напротив, режим гибернации лучше, потому что компьютер сохраняет текущее состояние и полностью отключается, тем самым экономя энергию.
13.
Получите максимум… работайте над минимумомРабота над слишком многими программами, когда на аккумуляторе, является надежным источником энергии.Сократите использование графических приложений до минимума. Работа с таблицей потребляет гораздо меньше, чем игра в любимую игру. Для увеличения срока службы батареи открывайте одновременно одну или две программы.
14.
ОЗУ в дополнительном ОЗУАдекватное ОЗУ снижает нагрузку на виртуальную память, которая по умолчанию находится на жестком диске. Хотя каждый дополнительный бит ОЗУ потребляет больше энергии, он увеличивает общую экономию за счет сокращения доступа к энергосберегающему жесткому диску.
15.
Держите его в чистотеНоутбук с заблокированными вентиляционными отверстиями будет выделять больше тепла, тем самым сокращая срок службы батареи. Регулярно очищайте вентиляционные отверстия для поддержания низких рабочих температур. Оставьте свободное пространство вокруг вентиляционных отверстий для свободной циркуляции воздуха. Содержите область вокруг ноутбука в чистоте, чтобы избежать попадания пыли.
16.
Температура — бесшумный убийцаИз-за чрезмерного нагрева батарея медленно, но верно убивает батарею. Не оставляйте ноутбук под прямыми солнечными лучами или в закрытом автомобиле.
17.
Избегайте эффекта памятиПроблема больше для старых Ni-MH аккумуляторов, чем для Li-Ion аккумуляторов, на которых работают большинство современных ноутбуков. Эффект памяти связан с потерей заряда батареи, когда они многократно перезаряжаются после того, как полностью разряжены. Это можно предотвратить, полностью разрядив аккумулятор, а затем полностью зарядив его. С другой стороны, литий-ионные аккумуляторы не имеют проблем с частичной разрядкой и повторной зарядкой, и полная разрядка для этого типа не рекомендуется
18.
Обновление программного обеспечения и драйверовЭто звучит немного неуместно, но более новые драйверы и программное обеспечение часто разрабатываются для того, чтобы быть более эффективными (и, надеюсь, менее ресурсоемкими).
19.
Используйте правильный адаптерУбедитесь, что адаптер, используемый для зарядки аккумулятора ноутбука, является оригинальным или имеет правильные технические характеристики. Несоответствие мощности может привести к перегрузке, что приведет к повреждению ноутбука и аккумулятора.
20.
Упакуйте егоЕсли вы не планируете использовать ноутбук на батареях в течение длительного времени, убедитесь, что заряд почти 40 процентов — выньте батареи и храните их в прохладном месте.
Типичный литий-ионный аккумулятор имеет общий средний срок службы 2-3 года. С некоторой осторожностью и осторожностью его смертность может быть отсрочена.
Нашли свой способ увеличить время автономной работы ноутбука? В комментариях поделитесь с нами своими советами о пожертвованиях.
Партнерская информация: Покупая продукты, которые мы рекомендуем, вы помогаете поддерживать сайт в рабочем состоянии.Читать далее.
.Как поднять плотность электролита в аккумуляторе самостоятельно
Доброго времени суток! Все читатели блога знают, что обслуживаемый аккумулятор, требует периодических проверок. Ведь концентрация серной кислоты в нем со временем падает. Поэтому, каждый уважающий себя автомобилист, должен знать, как поднять плотность электролита в аккумуляторе. Об этом, мы с вами и поговорим.
Содержание
Почему плотность электролита падает
Прежде чем разбираться, как повысить плотность электролита в аккумуляторе, давайте выясним причины ее падения.
Для любого АКБ, изменение плотности это нормальное явление. Т.е., аккумулятор разрядился – ее значение понизилось. Зарядился – повысилось. Но в некоторых ситуациях, батарея попросту не держит заряд. А это говорит о том, что концентрация упала слишком сильно и ее пора поднимать.
Почему у АКБ становится маленькая плотность:
- аккумулятор просто разряжен;
- батарея подвергалась перезарядке, в результате чего выкипал электролит;
- в банки доливается дистиллированная вода, а замеры концентрации не проводятся. В результате плотность электролита постепенно падает;
Кстати, если АКБ будет долго работать в таком состоянии, это приведет к сульфитации пластин. Поэтому, лучше его не запускать.
Подготовка
Итак, если в результате проверки ареометром, обнаружилась низкая плотность электролита в аккумуляторе ее нужно поднимать. Но, прежде чем это делать, нужно убедиться, что соблюдены некоторые условия:
- АКБ заряжен;
- температура электролита в банках находится в пределах 20-25 оС;
- во всех банках уровень жидкости в норме;
- аккумулятор целый. На АКБ, часто появляются трещины возле токовыводов, из-за расшатывания контактов. Поэтому не нужно стучать и прикладывать излишних усилий чтобы снять клемму на аккумуляторе. Лучше потратить немного больше времени и сделать это аккуратно.
Если же батарея автомобиля разряжена, то она заряжается, а после измеряется плотность. Почему так? Дело в том, что при низком заряде – концентрация кислоты в банках уменьшается.
Если залить корректирующий раствор в незаряженный аккумулятор – концентрацию серной кислоты можно повысить до такой степени, что в банках осыпятся пластины.
Нужно учесть, и тот факт, что автомобильный генератор, заряжает аккумулятор лишь на 85-90%. Поэтому перед замерами, зарядку батареи нужно проводить в обязательном порядке.
Корректирующая подзарядка АКБ
Иногда, может возникнуть ситуация, что после полной зарядки, плотность электролита в банках оказывается разная. Вообще, разница в плотности допускается не более 0,01 кг/см3. Иначе, требуется ее выравнивание.
Для этого, можно провести корректирующую подзарядку батареи. В 2-3 раза уменьшается сила тока (по сравнению с номинальной величиной) и АКБ заряжается 1-2 часа. Если это не помогло выровнять плотность электролита – потребуются более радикальные меры.
Корректирующий электролит
Корректирующим, называют электролит с плотностью 1,40 кг/см3. Запомните, ни в коем случае, нельзя просто так вливать его в АКБ. Т.е. вначале, нужно проверить аккумулятор и выяснить причину падения уровня жидкости, а потом его уже поднимать.
Часто встречается ситуация, когда начинающие автолюбители неправильно истолковывают название «корректирующий». Например, когда из банок выпарилась вода. Т.е. нужно поднять уровень жидкости, а тут как раз корректирующий раствор. Логика проста:
- в АКБ залит электролит, а его уровень упал;
- раствор корректирующий, значит он предназначен для корректировки уровня жидкости.
К сожалению, такая точка зрения в корне неправильна. В большинстве случаев, для выравнивания уровня, в АКБ льется дистиллированная вода.
А корректирующий электролит льется в таких случаях:
- если жидкость вытекла из банок;
- если вы налили в АКБ слишком много дистиллята и понизили плотность.
Поэтому не нужно его лить, если, например, батарея просто разряжена, а соответственно концентрация ниже требуемой.
Поднимаем плотность электролита в АКБ
Итак, давайте разбираться, как повысить плотность аккумулятора. Скажу сразу – дело это хоть и не хитрое, но достаточно кропотливое и к тому же, занимает много времени. Поэтому лучше заранее запастись терпением.
Нормальная плотность электролита должна быть в пределах 1,25-1,27 г/см3. Причем, это значение должно быть одинаково для всех банок. Для того чтобы поднять концентрацию электролита в банках аккумулятора, используется корректирующий раствор. Если же вы захотите самостоятельно приготовить смесь в домашних условиях, запомните последовательность:
- в емкость льется дистиллят, а уже в него добавляется серная кислота. Если сделать наоборот – раствор начнет бурно кипеть.
Кроме того, понадобится:
- аэрометр с грушей для откачки жидкости из банок;
- стеклянная емкость для слива старого электролита;
- мерный стакан;
- защитные очки, перчатки.
Важно помнить и то, что у жидкости может быть разная плотность в банках. Поэтому имеет смысл сделать простую табличку, куда заносить результаты замеров по каждой банке – иначе можно запутаться.
Сразу сделаю одно важное уточнение. Некоторые товарищи, советуя как поднять плотность в аккумуляторе, предлагают полностью выливать электролит и заливать новый. А для этого, они рекомендуют просто перевернуть батарею, вылить жидкость и промыть все дистиллированной водой. А в результате таких манипуляций перестает работать одна или несколько банок.
Почему так происходит? Дело в том, что на дне собирается свинцовый осадок. И если АКБ перевернуть – кусочки свинца могут упасть между пластин и закоротить их. Т.е. банка перестает работать.
Итак, когда упала плотность электролита, есть несколько действенных метода, чтобы ее безболезненно поднять. Давайте их рассмотрим.
Доливка корректирующего электролита
Для этого понадобится концентрированный электролит.
Как увеличить плотность:
- из банки откачивается жидкость при помощи аэрометра или обычной спринцовки;
- вместо нее, заливается такой же объем корректирующего раствора;
- АКБ ставится на зарядку на полчаса – час, после чего, выдерживается в течение 2-3 часов;
- проводятся контрольные замеры;
- при необходимости, процедура повторяется.
При откачке, нужно следить, чтобы не оголялась поверхность пластин.
Выравнивание при помощи зарядного устройства
Здесь все просто. Единственное условие, понадобится зарядное для автомобиля с жесткой регулировкой выходного напряжения. Автоматические зарядные, уменьшающие силу тока при достижении полной зарядки не подойдут.
Как восстановить плотность:
- АКБ доводится до полной зарядки;
- когда он заряжен и начинает кипеть – уменьшается сила тока до 1-2 Ампер;
- логика простая – АКБ кипит, вода испаряется, концентрация электролита повышается;
- время выпаривания зависит от конкретного случая и может длиться больше суток;
- когда уровень упал – доливается электролит и замеряется плотность;
- если нужно – операция повторяется.
Из минусов, стоит отметить, что это долго.
Если плотность слишком низкая
Как выровнять плотность, если она слишком низкая? Например, если ее значение, ниже 1,18, описанные методы не сработают. Придется сливать кислоту полностью.
Давайте разберемся, что делать в этом случае:
- электролит откачивается из банок, насколько это возможно;
- АКБ аккуратно переворачивается, и в дне высверливаются отверстия в каждой банке.
- Желательно делать это в какой-нибудь емкости, например в тазу;
- после этого, батарея ставится в вертикальное положение, и с нее выливаются остатки жидкости;
- аккумулятор промывается дистиллированной водой;
- отверстия запаиваются, и заливается новый раствор.
Пластик для запаивания дырок, должен быть устойчивым к серной кислоте.
Иногда встречаются ситуации, когда в старых аккумуляторах совсем нет плотности. Это говорит о глубокой сульфатации. В этом случае потребуются более серьезные меры для восстановления.
На самом деле, если в вашем аккумуляторе упала плотность электролита – это не такая уж большая проблема. И поднять ее можно без особых трудов. Но, лишь в том случае, если определить падение концентрации вовремя. Если же за аккумулятором не следить – он просто выйдет из строя.
В крайних банках ниже плотность электролита. Как поднимать плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях
Вам понадобится
- Ареометр, «груша»-клизма, мерный стакан, электролит, аккумуляторная кислота, дистиллированная вода, раствор пищевой соды, дрель, паяльник.
Инструкция
Первое, с чего следует начать, это замерить плотность электролита в каждой в отдельности. Плотность должна быть в пределе от 1,25 до 1,29 – меньший показатель для южных районов с теплой , больший – для северных районов с холодным , а разброс показаний по банкам не должен быть 0,01. Если замер плотности показал, что ее значение находится в пределе 1,18-1,20, то вполне можно обойтись доливом электролита с плотностью 1,27. Сначала доведите плотность до нужной в одной банке. Откачайте электролит с помощью «груши», откачивайте по возможности большее количество, замерьте объем, долейте свежий электролит в половине объема от выкаченного. Покачайте из стороны в сторону и замерьте плотность. Если плотность не достигла нужного параметра, долейте еще электролита в четрверти объема от выкаченного. При дальнейших доливах объем снижайте вдвое, до достижения нужной плотности. А при достижении нужной плотности остаток долейте дистиллированной водой.
Если плотность упала ниже предела 1,18, то электролит здесь не поможет, нужна аккумуляторная кислота. Ее плотность значительно выше, ведь электролит готовится из нее путем смешивания с дистиллированной водой. Работы проводите в том же порядке, как и при добавлении электролита, но в данном случае процедуру, возможно, придется провести повторно, если после первого этапа разбавления плотность не достигнет нужного показателя.
Еще один способ подразумевает полную замену электролита в аккумуляторе. Для этого нужно, откачать максимальный объем электролита с помощью «груши», герметично закрыть вентиляционные отверстия пробок банок аккумулятора, положить батарею на бок и в дне аккумулятора, сверлом на 3-3,5, просверлить отверстия, поочередно в каждой банке, не забывая при этом сливать электролит. Затем промываем аккумулятор внутри дистиллированной водой. Просверленные отверстия запаиваем кислотостойкой пластмассой, лучше пробкой от другого аккумулятора. И заливаем свежий электролит, лучше приготовить его самому с плотностью несколько большей, чем положена для вашей климатической зоны.
Обратите внимание
При работе с электролитом и, особенно с кислотой будьте осторожны, работайте в резиновых перчатках и очках.
При разведении электролита самостоятельно помните: добавлять нужно кислоту в воду, а не наоборот, это обусловлено разной плотностью кислоты и воды.
Аккумулятор нельзя переворачивать к верху дном, это может привести к осыпанию активной массы пластин и последующему короткому замыканию.
При полной замене электролита не надейтесь на долгую службу аккумулятора, готовьтесь к покупке нового.
Полезный совет
Плотность аккумулятора нужно замерять при 20 градусах Цельсия.
Заранее подготовьте емкости под сливаемый электролит и для разведения свежего.
При зарядке аккумулятора плотность электролита повышается.
При запайке высверленных отверстий, проверьте устойчивость пластмассы на реакцию с электролитом.
Плотность электролита снижается при разрядке аккумулятора, куда он заливается. Чтобы поднять его плотность, попытайтесь зарядить аккумулятор до кипения в банках. Если после этого плотность электролита не поднялась до нужного показателя, освободите в нем место и долейте серную кислоту.
Вам понадобится
- ареометр, серная кислота или концентрированный электролит, зарядное устройство.
Инструкция
Поднятие плотности электролита без доливания кислотыПервым признаком падения плотности электролита является разрядка . Для того чтобы определить плотность, используйте ареометр. Для этого с его помощью оттяните некоторое количество электролита и по всплывающим поплавкам определите его плотность. Она должна составлять 1,27 г/см3, она может быть чуть выше. Если плотность электролита меньше нормы, подсоедините аккумулятор к зарядному устройству и заряжайте его до тех пор, пока в банках не закипит. Затем разрядите его с помощью лампочки, за это время измерьте ток разрядки и ее время. Перемножив эти значения, узнайте емкость аккумулятора и сравните ее с паспортной. Если она более чем на 30% меньше, то перезарядка не поможет. В обратном случае снова зарядите аккумулятор и замерьте плотность электролита. Она должна прийти в норму.
Поднятие плотности электролита доливанием кислотыВ том случае, если первый метод не , электролита остается менее 1,27 г/см3, долейте кислоту. Для этого ареометром оттяните некоторое количество электролита и залейте серную кислоту. Учтите, что ее плотность составляет 1,83 г/см3, и это очень едкое вещество. В автомагазинах продается концентрат электролита плотностью 1,4 г/см3 — он более безопасен, поэтому лучше используйте его. Доливайте концентрат, пока плотность не увеличится до нужного значения. После этого поставьте аккумулятор на зарядку с небольшим током (не более 2 А) на полчаса. За это время электролит полностью перемешается. Снова проверьте плотность во всех банках. Она должна быть одинаковой и соответствовать нормам. Если плотность все еще мала, повторите операцию снова.
Особую осторожность соблюдайте при работе с серной кислотой. Не допускайте ее попадания на кожу или одежду. Если это произошло, смойте электролит большим количеством воды и обработайте это место раствором соды, которая нейтрализует кислоту. При оттягивании раствора ни в коем случае не переворачивайте аккумулятор, потому что шлам от пластин может закоротить батарею, и она испортится.
Уменьшение плотности электролита происходит в основном при полной разрядке аккумулятора. При этом увеличивается внутреннее сопротивление аккумулятора и уменьшается его емкость, что приводит к сложностям при попытке запустить двигатель из-за снижения мощности стартера. Рассмотрим, как можно повысить плотность электролита.
Вам понадобится
Инструкция
Откройте пробки в верхней части и с помощью специального прибора, ареометра, измерьте плотность . Для этого в стеклянную трубку, которой поплавок, наберите электролит и по делению на поплавке определите его плотность. Если плотность меньше, чем 1.12, то ее уже вряд ли получится.
Полностью зарядите аккумулятор до того, пока не закипит электролит в банках. При этом значение плотности должно подняться до 1.26-1.28. Желательно осуществить несколько полных циклов зарядки-разрядки, для этого зарядите аккумулятор при помощи малых токов, после чего разрядите до 10.8 вольт, подключив на несколько часов сопротивление в 50 Ом или лампочку на 20-30 Ватт.
После этого перемножьте ток на время, в течение которого разряжался аккумулятор — таким образом, вы рассчитаете значение реальной емкости. Повторите весь цикл еще раз. После этих манипуляций емкость и плотность должны увеличиться. Снова измерьте плотность ареометром.
Если после всех причисленных действий плотность электролита составляет менее 1.26, то откорректируйте ее с помощью добавления электролита плотностью 1.40. Для этого грушей удалите часть электролита из аккумулятора, а вместо нее добавьте новый электролит с высокой плотностью, пока плотность результирующего состава не достигнет требуемого значения.
После этого опять зарядите аккумулятор малым током, не более 2-х Ампер в течение получаса для того, чтобы дать перемешаться электролиту. Опять проверьте плотность и если она меньше нормы, снова добавьте электролит.
Говоря о необходимости повысить плотность аккумулятора, мы, конечно же, имеем в виду плотность электролита в аккумуляторных батареях. Повернул ключ два-три раза, и все – стартер не крутит. Особенно если зажигание не отрегулировано.
Вам понадобится
- — ареометр,
- — электролит,
- — зарядное устройство
Инструкция
В подобных случаях, прежде всего, проверьте, достаточно ли заряжен ваш .
Если он долго стоял на хранении, снятый с автомобиля, вполне возможно АКБ потеряла свой . Это явление саморазрядом. Потеря заряда АКБ может быть и на эксплуатируемом автомобиле при определенном режиме движения.
С понижением заряда падает и электролита. Эти два показателя тесно взаимосвязаны. Поставьте аккумулятор на зарядку, и вы повысите плотность. Не забудьте открыть пробки.
Учтите, чем меньшим током вы будете заряжать вашу батарею, тем полнее и глубже вы зарядите аккумулятор. Для «55-го», например, оптимальным будет ток 2.75 А.
Проверьте плотность заряженной батареи. Если по истечении 10-12 часов ее плотность не достигла показаний 1.27 – 1.28 г/куб. см, вы не наблюдали кипения и выделения газов из банок АКБ – переходите к повышению плотности доливом свежего электролита.
Для этого с соблюдением всех мер предосторожности резиновой грушей или тем же ареометром поочередно из каждой банки забирайте электролит и сливайте в какую-нибудь стеклянную посудину. Чтобы не переводить впустую свежий электролит, заберите и вылейте, в зависимости от потери плотности, из банки сразу несколько всасываний.
Наверняка большинство автомобилистов сталкивались с ситуацией, когда оставленная на некоторое время машина перестает заводиться. При этом стартер может вообще не подавать каких-либо признаков жизни. Основной причиной этому, скорее всего, является аккумуляторная батарея, что за несколько дней полностью разрядился. Попытка зарядить ее в этом случае не приведет к положительному результату. Подобная проблема является результатом снижения плотности электролита, что залит в банки батареи …
Ведь эта жидкость, по сути является катализатором электрохимического процесса, без нее аккумулятор это набор и пластика, который работать не будет. Как мы с вами знаем, состоит от из (примерно 65%) и (35%), у этой жидкости есть определенная плотность, которая может понижаться и повышаться, в зависимости от заряженности.
Почему снижается плотность электролита?
Чаще всего с целью поддерживать на требуемом уровне количество жидкости внутри автомобильной батареи владельцы машины доливают туда дистиллированную воду. При этом редко проверяется плотность получившегося раствора. Вместе с тем, когда количество дистиллированной воды будет достаточно большим, при подзарядке вместе с этой жидкостью будет выкипать и электролит, что и приводит к снижению его плотности.
Рано или поздно этот показатель упадет ниже критического уровня, и завести транспортное средство уже не получиться.
В таком случае возникает необходимость повысить этот параметр раствора в аккумуляторе, что вернет его работоспособность.
Подготовка к восстановлению батареи
Перед тем, как своими силами повышать уровень плотности аккумуляторной батареи, к этому процессу следует тщательно подготовиться. В первую очередь:
- Замеряется этот основной показатель автомобильной батареи при температуре около 22 градусов. Сделать этом можно при помощи специального прибора – ареометра. При этом работать можно только в перчатках и защитных очках, чтобы избежать возможных ожогов.
- При приготовлении нового электролита кислота добавляется в воду. Если же сделать наоборот, жидкость , что может привести к кислотным ожогам.
- Переворачивать аккумулятор при работе с ним категорически запрещено, поскольку при этом могут посыпаться его пластины, что приведет к выходу прибора из строя.
- Наперед следует подготовить емкости, в которые будет сливаться старая жидкость и готовиться новая.
- Потребуются точные расчеты необходимого объема кислоты, поскольку в процессе зарядки плотность жидкости в АКБ возрастет.
Повышение плотности электролита
В АКБ есть несколько банок, электролитический раствор есть в каждой из них. Проверять и при необходимости повышать уровень плотности необходимо в каждой банке.
Нормальный уровень данного показателя зависит от нескольких факторов, в первую очередь – от температуры воздуха. Нормальным считается значение 1,25-1,29г/см3. Разница таких показателей между банками не должна превышать 0,1.
Если измерение этого показателя является ниже нормы, нужно повысить плотность электролита в аккумуляторе.
При помощи спринцовки из каждой банки выкачивается раствор. При этом набирать нужно как можно большее количество жидкости, измеряя ее объем, чтобы затем долить точно такое же количество свежего электролита.
Залив столько же свежего раствора, сколько было извлечено старого, АКБ хорошенько прокачивается с целью размешивания нового и старого электролита.
После этого снова проводиться измерение этого показателя: если он все еще находиться ниже нормы, все действия повторяются до достижения нужного значения плотности. По завершению при необходимости в банки автомобильной батареи добавляется дистиллированная вода.
Плотность ниже минимального значения
Бывают такие случаи, когда уровень этого показателя опускается ниже отметки 1,18. В таком случае вышеописанный способ ничем не поможет.
Чтобы восстановить работоспособность аккумуляторной батареи, вместо электролитического раствора нужно использовать кислоту, плотность которой выше, чему у электролита. При этом все действия проводятся точно так же, как и в предыдущем случае до того времени, пока показатель не придет в норму.
Можно ли повысить минимальную плотность?
Если уровень плотности раствора, что проводит ток в АКБ автомобиля упал намного ниже 1,18 г/см3, поднимать ее нет никакого смысла. В таком случае необходимо слить весь раствор, заменив его свежим.
Сначала с банок откачивается с помощью спринцовки как можно больше электролита. Далее батарея помещается в большую емкость, аккуратно переворачивается на бок, в дне каждой банки просверливается небольшое отверстие. Перевернув прибор, с него сливаются все излишки оставшейся жидкости.
Сделав это, в АКБ заливается свежий раствор, после чего прибор будет готов к использованию. Недостатком подобного способа является то, что в конечном результате снижается срок службы устройства, но некоторое время оно все еще поработает до покупки нового.
Как повысить при помощи зарядного устройстваТут также все просто, нам нужно заряжать аккумулятор на слабом токе, длительный промежуток времени. Суть такова, при достижении полного заряда, электролит начнет кипеть, пойдут пузырьки, это распадается и испаряется вода. Для повышения плотности нам нужно чтобы лишняя вода испарилась, а кислота осталась. Конечно, будет понижаться уровень в батареи – но вместо ушедшего уровня, добавляем нужный плотности электролит. Процесс этот долгий и муторный (выкипание — добавление), но примерно через пару суток можно догнать уже до плотности в 1,27 – 1,29 г/см3, что уже нормально.
Многим автовладельцам наверняка приходилось сталкиваться с проблемой некорректной работы аккумулятора. Бывает так, что машина простояла всего сутки, а завести ее после этого становится невозможно. При этом даже длительная зарядка батареи не помогает. Подобные симптомы свидетельствуют о снижении О том, какая должна быть плотность в аккумуляторе, почему она падает, и как ее поднять до нужного уровня, мы и поговорим в этой статье.
Электролит и его плотность
Электролит — это раствор, состоящий из серной кислоты и дистиллированной воды. Эти компоненты содержатся в примерно равных частях: вода — 1 часть, серная кислота — 1,25 части. Показатель 1,25 — это и есть плотность аккумулятора АКБ напрямую зависят от этого показателя — чем он выше,
тем ниже у нее температура замерзания, а сама она находится в удовлетворительном рабочем состоянии. Зная, какая должна быть плотность в аккумуляторе, можно судить о реальном состоянии своего устройства.
Замер плотности АКБ
Перед тем как проверить плотность аккумулятора, следует обзавестись специальным прибором под названием ареометр. Он представляет собой устройство, состоящее из нескольких резиновых и стеклянных элементов.
Т.к. электролит является опасным химическим соединением, перед замером его плотности необходимо позаботиться о мерах предосторожности, а именно работы проводить в резиновых перчатках, избегая попадания жидкости на кожу и одежду. Категорически запрещается курить!
Откройте горловину банки, вставьте в нее наконечник устройства и с помощью груши наберите немного электролита так, чтобы поплавок ареометра свободно плавал в корпусе, не задевая дно, боковые стенки и верх. Подождите, пока жидкость в приборе успокоится, и, держа его на уровне глаз, визуально считайте показания. Данную процедуру проведите со всеми банками. Если разница плотности будет превышать 0,01 г на куб. см, то обязательно долейте дистиллированную воду либо поставьте АКБ на выравнивающую зарядку. При снижении плотности до показателя 1,24 г на куб. см или ниже аккумулятор следует подзарядить.
Важно знать не только, как проверить плотность аккумулятора с помощью ареометра,
но и правила внесения поправок к показанию прибора в конкретных температурных условиях. Оптимальная температура электролита для измерения его плотности составляет +15 — +25˚С, но если приходится выполнять эту процедуру при более высокой или низкой температуре, то показания необходимо корректировать.
Температура электролита (˚С) | Поправка к показаниям ареометра |
Не следует выяснять, какая плотность в аккумуляторе, после того как туда недавно
была долита вода, или после неоднократных попыток запуска стартера. После выполнения всех процедур тщательно промойте ареометр водой.
Как поднять плотность в аккумуляторе?
Самым простым способом поддержания необходимого уровня электролита в АКБ является долив Однако большинство автовладельцев забывают или не знают о том, что периодически необходимо замерять плотность аккумулятора, т.к. вода со временем выкипает, а вместе с ней и электролит, что влечет снижение плотности, иногда до критической отметки. Когда аккумулятор совсем
отказывается работать, то тут же возникает животрепещущий вопрос: «Как поднять плотность в аккумуляторе?»
Используя нижеизложенную инструкцию, вы сможете самостоятельно продлить жизнь АКБ. Однако помните, что эта процедура требует особого внимания и аккуратности.
Меры предосторожности
Соблюдайте максимальную осторожность при работе с электролитом: все действия выполняйте в защитных очках и резиновых перчатках.
. При самостоятельном разведении электролита обязательно следует добавлять кислоту в воду, но не наоборот! Эти жидкости имеют разную плотность, и результатом ошибки могут стать серьезные ожоги.
. Запрещено переворачивать АКБ вверх дном, т.к. вследствие этого активная поверхность пластин может осыпаться и вызвать короткое замыкание.
. Заранее подготовьте емкости для слива старого электролита и приготовления новой смеси.
. Предварительно проверьте пластмассу, которую будете использовать для запайки отверстий, на стойкость к электролиту.
. Помните, что заряженный аккумулятор будет иметь большую плотность.
Подготовительный этап
Для того чтобы поднять плотность электролита аккумуляторе, потребуются:
. ареометр;
. мерная емкость;
. клизма-груша;
. паяльник;
. дрель;
. электролит;
. аккумуляторная кислота;
. дистиллированная вода.
Как поднять плотность электролита в аккумуляторе: подробная инструкция
Производим замеры плотности электролита в каждой банке. Помня, какая должна быть
плотность в аккумуляторе, сопоставляем свои реальные показатели. Итак, если плотность составляет 1,25-1,28, а разброс значений в каждой банке не превышает 0,01, то аккумулятор вполне работоспособен, и каких-либо процедур ему не требуется. Если же показатели варьируются на уровне 1,18-1,20, то единственным вариантом будет долив электролита с плотностью 1,27.
Из одной банки откачайте с помощью клизмы-груши максимальное количество старого электролита и замеряйте его объем.
. Долейте свежий раствор в количестве, составляющем половину от откачанного.
. Активно, но аккуратно покачайте аккумулятор, чтобы перемешались жидкости.
. Замеряйте плотность. Если значение не такое, какая должна быть плотность в аккумуляторе, долейте еще ½ электролита от оставшегося количества. Операцию следует повторять, пока не получите требуемые показатели.
. Остаток долейте дистиллированной водой.
Что делать при критическом уровне плотности
Если показатель плотности ниже 1,18, то данную проблему решить доливом электролита не получится. В этом случае потребуется аккумуляторная кислота, имеющая существенно большую плотность. Данный процесс производится аналогично схеме добавления электролита. Если с одного раза не удалось достичь нужных результатов, повторяйте процедуру необходимое количество раз.
Если в аккумуляторе плотность даже ниже 1,18, то необходимо прибегнуть к процедуре полной замены электролита. Для этого сразу надо откачать с помощью груши максимальное количество раствора. Затем на аккумуляторных банках герметично закройте вентиляционные отверстия пробок. Поставьте АКБ набок и поочередно просверлите 3-3,5-миллиметровые отверстия в дне каждой из банок. Перед тем как проделывать очередное отверстие, из предыдущего сливайте остатки электролита.
Далее необходимо тщательно промыть дистиллированной водой. После этого запаяйте высверленные отверстия кислотостойкой пластмассой (к примеру, для этого можно использовать пробки с ненужного аккумулятора).
Проделав все подготовительные процедуры, можете приступать к заливке свежего электролита. В этом случае рекомендуется использовать раствор, приготовленный самостоятельно, плотность которого будет несколько выше, чем предусмотрена для вашего климатического пояса. При этом следует учесть, что даже полная замена электролита в старом аккумуляторе не сможет обеспечить ему такой же срок службы, как у новой АКБ.
Совет: если вы хотите, чтобы аккумулятор служил вам как можно дольше, не забывайте его вовремя заряжать и проверяйте периодически его плотность.
Аккумуляторная батарея – один из основных элементов автомобиля, отвечающих за пуск двигателя. Значение аккумулятора сложно переоценить, ведь без него невозможно завести мотор, а, значит, машина своим ходом передвигаться не сможет. Именно поэтому АКБ требует к себе особого внимания, исключающего возникновение неприятных ситуаций в виде невозможности совершить запланированную поездку. При этом стоит отметить, что для поддержания работоспособности это важного источника питания не требуется предпринимать каких-то сверхусилий, а достаточно выполнять лишь небольшой комплекс профилактических мер.
Свинцовая аккумуляторная батарея представляет собой гальванический элемент, внутри которого химическая энергия в результате протекающих реакций преобразуется в электрическую. Этот процесс невозможен без электролита – раствора кислоты, обеспечивающего движение заряженных частиц между погруженными в него электродами. Как правило, электролит представляет собой водный раствор серной кислоты определенной плотности. Именно такой параметр как плотность электролита оказывает значительное влияние на работоспособность аккумулятора, поэтому периодически его нужно контролировать.
Измерение плотности электролита в аккумуляторе
Измерить плотность залитого в свинцовый аккумулятор электролита не так уж сложно, однако есть определенные нюансы, связанные с особенностями устройства и принципом работы АКБ. Перечислим некоторые важные моменты, которые надо учесть:
- Осуществить процедуру измерения плотности получится только в случае с так называемым обслуживаемым аккумулятором, который предоставляет доступ к банкам (секциям) с электролитом посредством закрытых крышками заливных отверстий. Как раз через эти отверстия (обычно их число равно шести, как и количество секций) и осуществляется забор состава для замера плотности.
- В процессе своей работы автомобильная аккумуляторная батарея постоянно заряжается и разряжается. Разряд происходит при прокручивании стартера, а заряд – при уже заведенном двигателе от генератора. В зависимости от степени заряженности меняется и плотность электролита. Значения могут колебаться в пределах 0.15-0.16 г/см 3 . Важно отметить, что автомобильный генератор не способен полностью зарядить аккумуляторную батарею. При штатной работе на машине потенциал АКБ используется только на 80-90%. Полный заряд может обеспечить только внешнее зарядное устройство, к которому обязательно придется прибегнуть перед осуществлением замера плотности электролита.
- Плотность электролита зависит от его температуры. Обычно замер производится при температуре +25 °С, в противном случае делаются поправки.
Допустим, все вышеперечисленные условия приняты во внимание, и есть возможность приступить непосредственно к замеру плотности. Для этого понадобится специальный прибор – денсиметр, который состоит из ареометра, резиновой груши и стеклянной трубки с наконечником. Прибор вводится в банку аккумулятора через заливное отверстие, а затем осуществляется засасывание электролита с помощью резиновой груши. Оно происходит до тех пор, пока ареометр не всплывет. Показания считываются после того, как прекратятся колебания ареометра и появится возможность определения точного значения. Отсчет показаний производится по шкале, при этом взгляд должен находиться на уровне поверхности жидкости.
Полученное значение должно входить в диапазон 1.25-1.27 г/см 3 , если автомобиль эксплуатируется в средней полосе. В холодной климатической зоне (средняя месячная температура января ниже -15 °С) показатель должен находиться в интервале 1.27-1.29 г/см 3 . Проверять плотность электролита на соответствие этим числам нужно в каждой из шести банок аккумулятора. Показания не должны отличаться более чем на 0.01 г/см 3 , иначе потребуется их корректировка.
Как мы уже говорили, плотность электролита изменяется в зависимости от температуры. Это значит, что зимой и летом жидкость в одном и том же полностью исправном аккумуляторе будет иметь разную плотность. О том, насколько будут разниться показания, дает представление приведенная ниже таблица.
Зависимость температуры замерзания электролита от его плотности демонстрирует еще одна таблица. На основе этих данных можно установить оптимальную плотность электролита для конкретных климатических условий. Нижняя граница подобранного интервала должна гарантировать, что электролит не замерзнет даже при самых сильных холодах и обеспечит требуемое для прокручивания стартера усилие. В то же время чрезмерно завышать плотность тоже нельзя, так как на положительных электродах аккумулятора начинают ускоряться коррозионные процессы, приводящие к сульфатации пластин.
Температура замерзания, °С | Плотность электролита при 25 °С, г/см 3 | Температура замерзания, °С | |
---|---|---|---|
1.09 | -7 | 1.22 | -40 |
1.10 | -8 | 1.23 | -42 |
1.11 | -9 | 1.24 | -50 |
1.12 | -10 | 1.25 | -54 |
1.13 | -12 | 1.26 | -58 |
1.14 | -14 | 1.27 | -68 |
1.15 | -16 | 1.28 | -74 |
1.16 | -18 | 1.29 | -68 |
1.17 | -20 | 1.30 | -66 |
1.18 | -22 | 1.31 | -64 |
1.19 | -25 | 1.32 | -57 |
1.20 | -28 | 1.33 | -54 |
1.21 | -34 | 1.40 | -37 |
Причины изменения плотности электролита
Зафиксированные в результате измерения плотности значения не всегда соответствуют требуемым показателям. Расхождения могут касаться как отдельных банок аккумулятора, так и всех вместе. Если плотность завышена, то нужно обратить в первую очередь внимание на уровень электролита. Низкий уровень в большинстве случае является последствием электролиза, приводящего к разложению входящей в состав электролита воды на водород и кислород. Этот процесс выражается в появлении на поверхности жидкости пузырьков, что обычно происходит при зарядке аккумулятора. Частое «кипение» может приводить к снижению концентрации воды, и этот вопрос решается ее простым добавлением. Доливать в аккумулятор стоит только дистиллированную воду, контролируя при этом уровень электролита. Подробнее о корректировке плотности электролита поговорим ниже.
Если с повышенной плотностью все ясно, то с пониженной ситуация несколько сложнее. В теории, одной из причин понижения плотности, может быть то, что по какой-то причине в электролите уменьшилась доля серной кислоты. Однако на практике это маловероятно, так как сама по себе она обладает высокой температурой кипения, исключающей испарение даже при интенсивном нагреве, который происходит, например, при зарядке аккумуляторной батареи. Более распространенной причиной снижения плотности электролита является так называемая сульфатация пластин, заключающаяся в образовании на электродах сульфата свинца (PbSO4). На самом деле, это естественный процесс, происходящий при каждом разряде АКБ. Но дело в том, что при нормальном режиме работы после разряда аккумулятора обязательно происходит его заряд (на автомобиле аккумулятор постоянно подзаряжается от генератора). Заряд сопровождается обратным преобразованием сульфата свинца в свинец (на катоде) и двуокись свинца (на аноде) – в те активные вещества, которые составляют основу электродов и непосредственно участвуют в химическом процессе внутри аккумуляторной батареи. Если АКБ находится длительное время в разряженном состоянии, сульфат свинца кристаллизуется, безвозвратно теряя способность участвовать в химических реакциях. Это очень неприятный процесс, в результате которого аккумулятор уже не получится зарядить полностью даже при использовании внешнего зарядного устройства ввиду того, что не вся площадь пластин задействована в работе. Так как аккумулятор не заряжается до конца, то и плотность электролита не восстанавливается до своих исходных значений. По сути, здесь уже идет разговор об устранении нарушений в нормальном функционировании аккумулятора.
Частичную сульфатацию пластин можно устранить с помощью контрольно-тренировочных циклов, заключающихся в заряде и последующем разряде батареи до определенного уровня. Большинство современных зарядных устройств имеют такую функцию, поэтому имеет смысл ей воспользоваться, особенно если аккумулятор по какой-то причине долго находился в разряженном состоянии. Процедура десульфатации весьма длительная и может занять до нескольких дней. Если она не принесла результата, то крайней мерой является увеличение плотности с помощью добавления корректирующего электролита (плотность около 1.40 г/см 3). Такой способ можно рассматривать только как временное решение проблемы, потому что причина как таковая не устраняется.
Как поднять плотность электролита
Понизить или повысить плотность электролита в аккумуляторе можно путем откачивания его определенного количества, и долива взамен дистиллированной воды или электролита с повышенной плотностью (корректирующего). Данная процедура требует больших временных затрат, так как цикл откачки-долива может повторяться несколько раз, пока не будет достигнуто требуемое значение. После каждой корректировки необходимо поставить аккумулятор на зарядку (минимум на 30 минут), а затем дать ему постоять (0.5-2 часа). Эти действия необходимы для лучшего перемешивания электролита и выравнивания плотности в банках.
В процессе поднятия (или понижения) плотности электролита не стоит забывать и о контроле его уровня. Он осуществляется стеклянной трубкой с двумя отверстиями по краям. Один край погружается в электролит до тех пор, пока не упрется в предохранительную сетку. Далее верхний конец закрывается пальцем, а сама трубка осторожно поднимается вместе со столбиком жидкости внутри. Высота этого столбика указывает на расстояние от верхней кромки пластин до поверхности залитого электролита. Оно должно составлять 10-15 мм. Если аккумулятор имеет индикатор (тубус) или прозрачный корпус с нанесенными метками минимума и максимума, то контролировать уровень значительно проще.
Не стоит забывать, что все операции с электролитом необходимо выполнять осторожно, используя защитные перчатки и очки.
Как повысить плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях?
Электролит — это аккумуляторная жидкость, состоящая в идеальной концентрации из 35 процентов серной кислоты и 65% дистиллированной воды. На нашем портале vodi.su мы уже приводили таблицу, в которой указана оптимальная плотность электролита в АКБ. Если вы покупали стартерную батарею в магазине, продавец-консультант обязан был измерить плотность электролита, а также проверить АКБ под нагрузкой. Именно таким образом можно выявить заводской брак.
Плотность электролита может изменяться в небольших пределах. Однако если вы ее измеряете ареометром при температуре воздуха 20–25 градусов и при полной зарядке АКБ, она должна составлять 1,27–1,28 г/см. куб. Но по разным причинам плотность может понижаться.
Почему это происходит:
- концентрация серной кислоты не соответствует установленным требованиям из-за регулярной доливки дистиллированной воды;
- разряд батареи;
- частые подзарядки, приводящие к закипанию электролита, испарению воды и части кислоты;
- выплескивание электролита и его утечка из-за механических повреждений корпуса аккумуляторной батареи.
Отметим, что при закипании электролита испаряется в основном вода. Температура кипения серной кислоты превышает 300 градусов. Даже если АКБ полностью заряжена, плотность электролита в разных банках может немного отличаться из-за разной концентрации. По этой причине не рекомендуется доливать электролит, а лишь воду в равных дозах в каждую банку.
Как поднять плотность электролита?
Производители аккумуляторных батарей рекомендуют регулярно проводить замеры плотности хотя бы два раза в год во время сезонного обслуживания автомобилей. Если особых нареканий на работу АКБ нет, при падении плотности его достаточно подзарядить. О зарядке мы также ранее писали на нашем портале vodi.su. Если же уровень жидкости в банках понизился, нужно долить немного воды, чтобы она на 15–20 миллиметров покрывала пластины. При таком подходе кислота перемешается с водой в процессе работы двигателя.
Плотность электролита зависит от двух параметров:
- температура окружающего воздуха;
- концентрация серной кислоты.
Казалось бы, если плотность упала, нужно попросту добавить серной кислоты или готового электролита. Но это заблуждение, поскольку более высокая концентрация кислоты приводит к быстрой сульфатации пластин и их осыпанию. Соответственно, аккумулятор будет стремительно терять заряд, а все последующие подзарядки только приблизят его «кончину». Более того, если аккумулятор длительно эксплуатируется с пониженной плотностью, что говорит о снижении доли серной кислоты, это тоже дорога к его скорейшему выходу из строя.
Таким образом, если вы столкнулись с тем, что плотность электролита упала, предпринимать необходимо следующие шаги:
- Попытаться узнать причину изменения данного параметра — возможно, плотность (а с нею и уровень заряда) падали из-за того, что вы забыли на ночь выключить фары или имеются утечки тока;
- Зарядить полностью АКБ до указанных производителем значений и вновь измерить плотность;
- Внимательно проинспектировать корпус батареи на предмет наличия механических повреждений и отверстий.
У аккумуляторщиков есть свои секреты, как довести плотность до оптимальных показателей. Для этого они ставят АКБ на зарядку на срок от 12 часов до трех суток и заряжают слабыми токами не более 0,5 от емкости батареи. При этом замеряют плотность через равные временные промежутки. В идеале, если нет каких-то дефектов в виде отслоения пластин и осыпания активной массы свинца, заряженная батарея будет нормально работать длительное время. Естественно, нужно будет обязательно провести диагностику электрической цепи для выявления утечек тока.
Радикальный способ повысить плотность электролита в АКБ
Если плотность упала из-за того, что произошла утечка электролитического раствора, придется выравнивать его концентрацию во всех банках старым методом — путем слива старой жидкости и заливки новой. Отметим, что иногда к этому методу прибегают и в случае полной отработки ресурса и падения плотности до 1 грамма на см. куб.
Выполняется данная операция по следующему алгоритму:
- производим демонтаж аккумулятора и относим его в хорошо проветриваемое помещение с температурой воздуха не ниже 15 градусов;
- используя грушу, откачиваем электролитическую жидкость из каждой банки;
- полностью выкачать электролит грушей не получится, поэтому АКБ кладут набок и сверлят отверстия в днище каждой из банок и сливают остатки жидкости;
- промывают внутреннюю часть батареи дистиллированной водой.
Просверленные отверстия запаивают паяльником или заклеивают специальным клеящим составом на основе пластика. Далее приступают к приготовлению электролита. Можно купить готовый корректирующий состав, либо заливать по отдельности сначала дистиллят, а затем кислоту (концентрированный раствор).
Обратите внимание — порядок заливки должен быть именно такой: сначала льют воду, затем кислоту. Если его нарушить, начнется химическая реакция и электролит закипит.
Напоминаем, что данная процедура будет уместна лишь в том случае, если вы точно знаете, что произошла утечка электролита или он полностью выработал свой ресурс, а АКБ не держит заряд. Но она не поможет, если произошла сульфатация.
Дальнейшие действия:
- встряхнуть немного батарею для размешивания;
- когда состав немного осядет, замеряют ареометром плотность — если она в пределах до 1,25 и нет разницы по банкам (не более 0,1 г/см. куб), то можно поставить АКБ на недолгую зарядку на два-три часа, либо сразу ставить на машину и проехать какое-то расстояние;
- если же разница между банками больше 0,1, проводят корректирующую зарядку.
Для проведения подобных манипуляций необходимо располагать зарядными устройствами и дополнительными инструментами. Кроме того, работа с кислотой опасна сама по себе: должна быть хорошая вентиляция, требуются защитные очки и перчатки. Поэтому, если у вас нет опыта, времени или желания вникать в эти технические подробности, лучше обратиться к профессионалам в автосервисный центр.
Загрузка…Поделиться в социальных сетях
Как поднять плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях
На первый взгляд вопрос как повысить плотность электролита в аккумуляторе кажется простым. Каждый водитель ответит на него однозначно: слить и залить другой. Можно поднять эту плотность самостоятельно. Чаще всего это и есть правильное решение. Рассмотрим методы поднятия плотности, приведем рекомендации экспертов.
Устройство АКБ
Свинцовые аккумуляторные батареи состоят из емкостей, которые называются банками. В них находится серная кислота, в которую погружены свинцовые пластины. Часто аккумулятор ломается из-за выкипания электролита, изменения его химического состава или сульфации, которая представляет собой растворение пластин.
У каждой батареи есть параметры емкости и заряда. Во время работы двигателя нагрузка идет на генератор, который также подзаряжает акб во время езды. Батарея подключается в момент, когда мощности не хватает.
Необслуживаемые аккумуляторы считаются самыми безопасными. Внутри них нет жидкого электролита. АКБ не выделяют вредных паров, их разрешено использовать где угодно.
Нормальные значения
Свинцово-кислотные акб обладают электролитом в форме раствора серной кислоты в воде. Если значение падает ниже 1,15 гр/см3, то возникает критическая ситуация. Если авто часто эксплуатируется в суровых условиях, то следует увеличить плотность до 1,29 гр/см3. Кстати, повышение значений требуется не всегда. Каждую ситуацию следует рассматривать индивидуально.
Причины падения
Прежде чем искать актуальные данные, как правильно поднять плотность электролита в аккумуляторе, нужно выяснить причины падения. Это нормальное явление. Чаще всего это происходит по разным причинам:
Разряжение батареи.
Раствор выкипел из-за перезарядки.
Водитель долил дистиллированную жидкость.
После разряда акб падение параметров плотности происходит часто. Значения влияют на качество батареи и на ее способность держать заряд. Именно поэтому необходимо часто замерять показатели, чтобы выявить «неисправность» вовремя. Если водитель будет игнорировать проблему, то пластины внутри аккумулятора быстро разрушатся.
Проверка параметров плотности
Электролит представляет собой жидкость, состоящую из дистиллированной воды. В ней около 35% серной кислоты. Известно, что во время эксплуатации плотность постоянно меняется. Выяснив, по какой причине возникает низкая плотность электролита в аккумуляторе, водитель должен измерить ее.
Для начала стоит подготовиться к работе. Для процедуры потребуются средства защиты, включая маску, перчатки и защитный костюм. Кроме этого, нужно взять денсиметр. Он выглядит как трубка из стекла с наконечником и грушей, внутри которой находится ареометр.
Инструкция по проведению проверки:
Снятие накопителя.
Демонтаж защиты и выкручивание пробок.
Проверка уровня раствора.
Если акб заряжено, денсиметр помещают в банки и берут оттуда раствор.
Оценка показателей.
Фиксация результатов и определение плотности и уровня заряда.
Однако на необслуживаемых аккумуляторах для контроля используется индикатор, который указывает на уровень плотности в зависимости от цвета.
Методы повышения
У добросовестного водителя батарея всегда заряжена, но никто не застрахован от неприятностей. Нельзя недооценивать работу аккумулятора в системе. Стабильная работа «движка» зависит именно от заряда АКБ. Существуют несколько методов, как поднять плотность электролита в аккумуляторе. Каждый из них обладает своей сложностью.
Корректирующий электролит
Процедура проводится поэтапно. Главное, соблюсти последовательность. Для работы понадобятся несколько инструментов, в том числе емкости из стекла, груша, ареометр и защитные средства. Также в дополнение к ним берется вода и электролит (корректирующий). Важно, чтобы батарея, прежде чем ее начнут «обрабатывать», находилась в теплом помещении некоторое время.
Инструкция для поднятия плотности:
Для начала следует зарядить батарею не менее 8 часов. Нельзя работать даже со слегка разряженной акб.
После этого потребуется измерить ареометром показатели электролита, которые должны варьироваться от 1,25-1,27 г/см.
Если значения ниже допустимых, то придется частично слить электролит из этих банок.
Далее в банки наливают уже корректирующий электролит. Количество вещества должно быть вдвое меньше того, что было выкачено.
Чтобы пластины закрылись, после электролита в банку доливают воду.
Аккумулятор ставят заряжать на час, а затем в течение пары часов ожидают смешения жидкостей.
Повторные замеры проводятся еще через несколько часов.
Если повторные замеры дали тот же отрицательный результат, все перечисленные действия повторяют заново. Некоторые автолюбители делают корректирующий электролит самостоятельно. В этом случае сначала заливают дистиллированную воду и только потом кислоту.
Выравнивание
Существует еще один действенный метод поднятия плотности электролита. Он применяется в случае, когда пластины не имеют дефектов, либо при небольшом выпадении кристаллов свинца. Перед работой аккумулятор заряжают малым током. Через 12 часов акб заряжают повторно, используя напряжение 14,6-14,8 В. Этот способ подходит только для исправных устройств.
Также выравнивание проводится в случаях, когда концентрация кислоты снизилась зимой. Ее восстанавливают с помощью подачи слабого тока. Но в этом случае зарядка длится более 3 суток. Такой метод считается эффективным, особенно если нет возможности восстановить плотность другими способами. Содержимое аккумулятора закипает. Об этом свидетельствуют мелкие пузырьки на поверхности. Концентрация кислоты увеличится в момент, когда произойдет испарение избытка жидкости. Но количество наполнителя уменьшится, а значит, нужно будет влить готовый аккумуляторный раствор. С помощью прибора ареометра измеряют все показатели. Если они низкие, то процедуру повторяют снова.
Замена
И последним способом, как увеличить плотность электролита в аккумуляторе, является замена. На практике бывают случаи, когда параметр опускается ниже 1. Это значит, что без полной замены электролита не обойтись.
Сначала следует произвести откачку жидкости из банок. Для большего удобства следует закрыть их и перевернуть. На дне банок сверлят небольшие отверстия, чтобы слить остатки. После промывки аккумулятора водой следует запаять дыры кислотной пластмассой.
После проведения всех манипуляций приступают к заливке свежего электролита. Его можно приготовить своими руками. Для этого смешивают аккумуляторную кислоту с дистиллированной водой. Главное, соблюдать последовательность. Смешение производят до момента, пока плотность не достигнет определенных значений.
Иногда бывают ситуации, когда аккумуляторы совершенно не имеют никакой плотности. Это случается после глубокой сульфации.
Негативные стороны высокой и низкой плотности
Иногда плотность электролита не снижается, а возрастает. Это также отрицательно влияет на состояние батареи. Высокая плотность провоцирует разрушение пластин. Они расщепляются из-за агрессивного воздействия кислоты. АКБ выходит из строя. Низкая плотность, наоборот, не дает заряду удерживаться из-за падения емкости. Если внутри высокая концентрация воды, то эксплуатация в зимних условиях невозможна из-за кристаллизации.
Плотность подбирают, основываясь на регион проживания и время года.
Плотность летом
В летние месяцы и в жаркий зной акб не достает влаги. Это означает, что высокая плотность негативно влияет на пластины внутри устройства. Именно поэтому допускается ее понижение на 0,02 г/см3.
В жару температура под капотом довольно высокая. Это происходит из-за испарения воды из кислоты и протекания химпроцессов внутри батареи. Получается, что уровень электролита падает, но плотность из-за этого повышается. Это провоцирует разрушение электродов коррозией. Таким образом, если в летние месяцы уровень жидкости в АКБ снижается, то водителю следует добавить воды. В противном случае, это грозит сульфацией.
Плотность зимой
Перед началом холодов водителю следует проверить заряд батареи и плотность электролита. Чтобы зимой не было проблем с запуском «движка», эксперты советуют провести утепление капота. Желательно сменить моторное масло на синтетическое.
Если водитель живет в регионе с умеренным климатом, то плотность электролита должна быть 1,27. Если температура на улице чаще всего держится на отметке -35°С, то плотность должна быть 1,28. Иначе запуск двигателя будет сложным. Многие автолюбители не знают, что при значении 1,09 аккумулятор замерзает полностью уже при -7°С.
Если на улице t ниже 20°С, то не нужно запускать мотор сразу. Сначала следует включить дальний свет, чтобы акб «пробудилась». Такие процессы запускают разогрев электролита.
Если плотность акб низкая, то не нужно искать сразу корректирующий раствор. Лучше всего поднять значения с помощью зарядного устройства. К примеру, короткие поездки, менее 30 минут, не дадут электролиту нагреться до нормальных значений. Соответственно, с каждый днем заряд будет снижаться, а плотность уменьшаться.
Эксперты не советуют проводить манипуляции самостоятельно, но допускают корректировку водой.
Советы и рекомендации
Как повысить плотность в аккумуляторе автомобиля — для этого есть как минимум три способа. Но, чтобы процедура прошла правильно, необходимо соблюдать несколько правил.
Во-первых, замеры стоит проводить только при T= 20-25°С. Все значения следует замерять только при полном заряженном аккумуляторе. Во-вторых, для корректировок берут определенный раствор. Запрещено заливать кислоту с более насыщенной концентрацией. В-третьих, корректировка нужна для каждой банки. При этом значения в них не должны разниться на 0,01. Пластины должны быть погружены в жидкость на 2 см максимум.
Иногда водитель не может никак сравнять плотность в разных банках. Обычно, это возникает из-за полной неисправности батареи. По этой причине он не может удерживать плотность. Если после процедуры значения падают и после зарядки не нормализуются, то следует заменить батарею.
Заключение
Поднять значение плотности электролита можно самому. Для этого было придумано несколько способов. Но если автолюбитель переживает за результат, то ему следует обратиться в СТО. Неправильно проведенная процедура приведет к полной разрядке акб и выходу ее из строя.
Почему замерзает электролит в аккумуляторе автомобиля
Какая должна быть плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом – таблица. Как самостоятельно проверить и поднять плотность элетролита в домашних условиях.
Плотность электролита
Электролит — это основной компонент аккумулятора, а именно, вещество, проводящее электрический ток вследствие распада на ионы в растворе. Основным свойством, которое необходимо знать при использовании АКБ в автомобиле, является плотность электролита — в науке данный термин означает соотношение массы жидкости к занимаемому объему. В АКБ роль раствора выполняет электролит, состоящий из кислоты и дистиллированный воды.
Непосредственно плотность зависит от температуры электролита (чем ниже температура, тем выше плотность). Работа аккумулятора – это чередование циклов разрядки и зарядки, во время которых происходит широкий спектр химических реакций. При разрядке батареи химическая энергия трансформируется в электрический ток, при зарядке электричество превращается в химическую энергию. Данные процессы оказывают серьезное влияние на плотность электролитического раствора. Процесс зарядки повышает плотность электролита, разряд элемента питания – понижает это значение.
Температура замерзания электролита в зависимости от плотности — Таблица 1
С помощью прибора ареометра можно замерить плотность электролита в аккумуляторе, а также точно определить степень зарядки АКБ. При полном разряде батареи, показатель плотности падает настолько, что между пластинами остается практически дистиллированная вода. Сульфат свинца, который избыточно вырабатывается во время разряда, полноценно не расходуется при зарядке батареи и покрывает свинцовые пластины белым налетом. Сульфатация негативно влияет на емкость аккумулятора, сокращая рабочий ресурс источника питания. Свинцовые пластины со временем начинают осыпаться, что приводит к короткому замыканию внутри батареи.
Поскольку электролит является смесью воды и кислоты, то плотность электролита в аккумуляторе может возрастать. При зарядке АКБ происходит электролиз – выкипание дистиллированной воды из корпуса, благодаря чему концентрация кислоты в растворе возрастает, увеличивая его плотность. Печальная перспектива электролиза очевидна. Потеря воды неизбежно приведет к уменьшению уровня жидкости. Свинцовые пластины оголятся и вступят в химическую реакцию с кислородом, что приведет к осыпанию свинца и выходу батареи из строя. Именно поэтому важно остановить зарядку батареи при первых признаках кипения жидкости и своевременно доливать дистиллят при низком уровне электролита в обслуживаемых батареях.
Какой должна быть плотность в автомобильной АКБ
Плотность аккумулятора должна быть установлена исходя из совокупности требований и условий эксплуатации:
– при умеренном климате 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;
– в жаркой субтропической — на 0,01 г/см3 меньше;
– в регионах, где зима особо сурова (до -50 °С) приходится повышать плотность от 1,27 до 1,29 г/см3, дабы аккумулятор не замерз.
Чем меньше плотность электролита в полностью заряженном аккумуляторе, тем он дольше прослужит.
Помните, 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.
Высокая плотность электролита приводит к снижению срока службы аккумуляторной батареи. Низкая плотность электролита в аккумуляторе приводит к снижению напряжения, затрудненному пуску двигателя.Высокая плотность электролита приводит к снижению срока службы аккумуляторной батареи. Низкая плотность электролита в аккумуляторе приводит к снижению напряжения, затрудненному пуску двигателя.
Заметьте, что ни зимой ни летомплотность электролита в аккумуляторе изменять не нужно, требуется лишь измерять и контролировать, чтобы она не отклонялась от номинального значения. Только в очень холодных зонах, где столбик термометра часто на отметке ниже -30 градусов (в плоть до -50), корректировка допускается.
Снижение плотности до 1,09 г/см3, приводит к замерзанию АКБ уже при температуре -7°С.
В том случае, если плотность и опустилась до критического значения, то это не значит, что ее нужно поднимать с помощью корректирующего раствора, сначала полностью зарядите аккумуляторную батарею при помощи зарядного устройства. Так как получасовые поездки от дому к работе и обратно не позволяют электролиту прогреется, 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.
Интервал изменения плотности электролита от полного разряда до полного заряда у исправной АКБ не должен превышать 0,15-0,16 г/см3.
Измеряя плотность ареометром важно чтобы данные во всех ячейках были одинаковыми. Сильно пониженная плотность в какой-то из ячеек говорит о присутствии в ней дефектов. Но если она одинаково низкая во всех ячейках, то это свидетельствует о глубоком разряде, сульфатации или же просто устаревании.
Если возникает необходимость, делается корректировка плотности. Нужно будет отобрать определенный объем электролита с АКБ и добавить корректирующий (1,4 г/cм3) или же дистиллированной воды с последующей 30 минутной зарядкой номинальным током и выдержкой в течение нескольких часов для выравнивания плотности во всех отсеках.
Все нюансы смотрите здесь.
Информация была полезной не забывайте ставить палец вверх и ПОДПИСЫВАТЬСЯ!
На что влияет плотность электролита
В большинстве аккумуляторных батарей применяются свинцовые пластины, а рабочая среда – серная кислота, разбавленная водой. Насыщенность раствора, измеряемая в грамм/см3, и является той характеристикой, которая влияет на способность аккумулятора накапливать заряд для последующей работы.
Схема устройства свинцово-кислотной АКБ
Концентрация кислоты в растворе электролита и работоспособность аккумуляторной батареи напрямую связаны между собой.
- При малой плотности падает и способность источника тока накапливать ту емкость заряда, которая обеспечивает его рабочие характеристики. При малой плотности батарея быстрее разряжается и не выдает положенный максимальный ток.
- Если величина этого параметра опустится ниже определенного значения, то в мороз вода в электролите может замерзнуть, и аккумулятор полностью выйдет из строя.
- Но при высокой плотности резко ускоряется процесс сульфатации свинцовых пластин. Это означает, что при слабом заряде АКБ на них образуется свинцовый сульфат, который уже не преобразуется при заряде обратно в свинец. Это также приводит к уменьшению способности накапливать необходимый заряд, а с течением времени – к полному выходу батареи из строя.
Поэтому важно поддерживать значение этого параметра в соответствии с установленными и проверенными нормами. Значительное уменьшение или превышение нормативных значений не способствует продуктивной работе аккумуляторной батареи.
Холод, при котором возможно замерзание содержимого батареи, показаны на рисунке.
Точка замерзания водно-кислотного раствора в зависимости от его плотности
Что такое плотность электролита и от чего она зависит?
Если говорить простым языком, то плотность — это кислотность жидкости в АКБ. В роли электролита сурьмянистые аккумуляторы используют смесь воды и серной кислоты. Количество последней по отношению к общему объему раствора и называют плотностью. Измеряют ее в граммах на сантиметр кубический (г/см3).
На степень закисленности основное влияние оказывают факторы, способные изменить количество воды в растворе: мороз, жара, влажность. Также на нее влияет степень заряда аккумуляторной батареи. Измерение показателей производятся специальным прибором — ареометром. Процедуру необходимо проводить с полностью заряженным аккумулятором. Особенно это важно делать перед зимой, чтобы выявить проблему заранее и уменьшить риск порчи АКБ, вследствие замерзания воды в ней. Если были выявлены низкие значение, то, скорее всего, проблема кроется в одной из следующих причин:
- дефект ячейки;
- обрыв внутренней цепи батарей;
- глубокий разряд АКБ или одной из его секций.
Какая должна быть плотность электролита в аккумуляторе
Отечественные автовладельцы ведут отчаянный спор о правилах эксплуатации аккумуляторных батарей. Количество автомобилей стремительно растет, и каждый водитель пытается сформулировать свою позицию по данному вопросу. Даже среди профильных специалистов мнения существенно разнятся. Поэтому будем отталкиваться от рекомендаций производителей, ведь только разработчики элементов питания способны сформулировать нюансы эксплуатации собственных изделий. Любая новая АКБ имеет сопроводительную инструкцию, в которой конкретно прописаны мероприятия по техническому обслуживанию.
Аккумуляторная батарея негативно воспринимает и повышенную, и пониженную плотность электролита. Высокий показатель плотности активизирует химические процессы, делая электролит «агрессивным», что приводит к значительному снижению рабочего ресурса изделия. Низкая плотность уменьшит емкость АКБ, что способствует проблемам запуска силового агрегата, особенно в зимнее время. Именно по этой причине необходимо придерживаться значений, рекомендованных производителем. Плотность полностью заряженного нового аккумулятора должна составлять 1.27 г/см3 при температуре +25 °С. При жарком климате допускается понижение плотности на 0,01 г/см3 , а при морозах — на 0,01 — 0,02 г/см3 больше.
Причины снижения плотности
Есть несколько факторов, влияющих на показатели плотности у электролита в аккумуляторах.
К ним можно отнести такие моменты:
- Разряд АКБ. Одна из главных причин, почему падает плотность электролита в автомобильном аккумуляторе. Параллельно со снижением заряда падают и показатели плотности. Заряжая АКБ, плотность постепенно повышается. Когда происходит потеря большой части ёмкости, это указывает на изменение концентрации состава в сторону уменьшения.
- Эксплуатация. Со временем батарея изнашивается естественным путём, то есть длительная эксплуатация также влияет на кислоту.
- Хранение. Особенно опасным и вредным считается продолжительное хранение в условиях пониженной температуры.
- Выкипание. Электролит может выкипать при перезаряде. Это может произойти под влиянием зарядного устройства либо из-за неисправного генератора.
- Злоупотребление водой. Чтобы поддерживать уровень электролита, водители часто добавляют воду. Но забывают воспользоваться прибором для проверки плотности. Помимо воды, могут происходить и потери кислоты. Тем самым, добавляя воду, меняется плотность.
Если будет установлена точная причина, из-за которой плотность электролита в вашем аккумуляторе падает, вы сможете без особых сложностей её устранить. Но важно понимать, что не всегда ресурс АКБ зависит от плотности. Случается и так, что без замены батареи никак не обойтись.
Плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом
Современный аккумулятор – устройство, сбалансированное и беспричинно корректировать электролит бессмысленно. Плотность электролита в аккумуляторе 1.27 г/см3 не позволит кристаллизоваться жидкости до –50°С. Подобные экстремальные температуры встречаются только на крайнем севере. В таких регионах плотность увеличивают, чтобы предотвратить замерзание электролита. Лучше своевременно заряжать батарею и не допускать разряда, чтобы показатель плотности держался в номинальном значении. Поскольку температура окружающей среды изменчива, то для замера плотности электролита предлагаем использовать специальную таблицу с поправками.
Плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом — Таблица 2
Почему замерзает аккумулятор?Все дело в плотности: чем она меньше (воды в растворе больше), тем быстрее замерзнет электролит при понижении температуры. Умеренный климат требует, чтобы этот параметр был в пределах 1,25-1,27 г/см3. Зимой и в северных регионах рекомендуемая плотность увеличивается на 0,01 г/см3.
Многих автолюбителей интересует: «При какой температуре замерзает электролит в аккумуляторе?». Получить ответ на этот вопрос поможет следующая таблица:
Плотность электролита при 25°C, г/см³ | Температура замерзания, °С | Плотность электролита при 25°C, г/см³ | Температура замерзания, °С |
1,09 | -7 | 1,22 | -40 |
1,1 | -8 | 1,23 | -42 |
1,11 | -9 | 1,24 | -50 |
1,12 | -10 | 1,25 | -54 |
1,13 | -12 | 1,26 | -58 |
1,14 | -14 | 1,27 | -68 |
1,15 | -16 | 1,28 | -74 |
1,16 | -18 | 1,29 | -68 |
1,17 | -20 | 1,3 | -66 |
1,18 | -22 | 1,31 | -64 |
1,19 | -25 | 1,32 | -57 |
1,2 | -28 | 1,33 | -54 |
1,21 | -34 | 1,4 | -37 |
Таблица 1. Плотность электролита в аккумуляторе автомобиля зимой.
Как проверить плотность электролита в аккумуляторе
Данную процедуру необходимо выполнять с периодичностью в три месяца или каждые 15-20 тыс. км, дабы контролировать работоспособность элемента питания. Также замеры производят при покупке новой батареи или при возникновении проблем во время запуска двигателя. Проверку можно выполнить на станции технического обслуживания или самостоятельно в условиях гаража. Перед проверкой показателя электролита следует полностью зарядить аккумулятор и сделать временную паузу длительностью шесть часов. Ведь во время зарядки плотность электролита повышается и информация будет некорректной. Для процедуры измерения потребуется ареометр, который можно приобрести в любом автомагазине. Данное устройство вполне доступно, так как имеет низкую цену.
Для работы потребуется:
- Ареометр
- Защитные очки
- Сухая хлопчатобумажная ткань
- Резиновые перчатки.
Перед измерением источник питания необходимо установить на ровную поверхность и выкрутить заглушки. Далее следует рукой сжать резиновую грушу прибора и опустить наконечник ареометра в крайнюю банку АКБ. Погрузив устройство в электролит, грушу можно отпустить. Разряженный воздух в колбе, начнёт засасывать жидкость из банки. Теперь нужно визуально оценить уровень раствора в ареометре. Количество жидкости должно позволить измерительному поплавку свободно плавать внутри прибора.
После того, как поплавок прекратит колебательные движения, можно зафиксировать показатель плотности электролита, который должен составлять 1,24 – 1,29 г/см3. Если цифры существенно отличаются, то следует выполнить коррекцию плотности раствора. Аналогичные процедуры необходимо произвести со всеми банками аккумулятора. Следует помнить, что любые операции с электролитом необходимо выполнять в защитных перчатках и очках. После завершения работ пластиковый корпус АКБ рекомендуется насухо протереть чистой тряпкой, дыбы исключить саморазряд батареи.
Эксплуатация автомобильного аккумулятора при высоких температурах
В жаркий период автолюбитель также может столкнуться с проблемами при эксплуатации аккумулятора. Источник питания способен выйти из строя по причине серьезного снижения уровня электролита. Связано это с тем, что при высоких температурах сильно повышается скорость испарения воды из электролита, что понижает его уровень.
Если вы желаете сохранить в жаркую погоду автомобильный аккумулятор в рабочем состоянии, обязательно еженедельно проверяйте уровень электролита. Не исключено, что каждую неделю будет требоваться доливать дистиллированную воду в аккумулятор. Обратите внимание: доливать необходимо именно чистую дистиллированную воду, поскольку испаряется именно она, тем самым повышая плотность электролита, что губительно для источника питания в жаркий период времени.
(407 голос., средний: 4,49 из 5)
Поделитесь с друзьями в соц.сетях:
Как поднять плотность электролита
Понизить или повысить плотность электролита в аккумуляторе можно путем откачивания его определенного количества, и долива взамен дистиллированной воды или электролита с повышенной плотностью (корректирующего). Данная процедура требует больших временных затрат, так как цикл откачки-долива может повторяться несколько раз, пока не будет достигнуто требуемое значение. После каждой корректировки необходимо поставить аккумулятор на зарядку (минимум на 30 минут), а затем дать ему постоять (0.5-2 часа). Эти действия необходимы для лучшего перемешивания электролита и выравнивания плотности в банках.
В процессе поднятия (или понижения) плотности электролита не стоит забывать и о контроле его уровня. Он осуществляется стеклянной трубкой с двумя отверстиями по краям. Один край погружается в электролит до тех пор, пока не упрется в предохранительную сетку. Далее верхний конец закрывается пальцем, а сама трубка осторожно поднимается вместе со столбиком жидкости внутри. Высота этого столбика указывает на расстояние от верхней кромки пластин до поверхности залитого электролита. Оно должно составлять 10-15 мм. Если аккумулятор имеет индикатор (тубус) или прозрачный корпус с нанесенными метками минимума и максимума, то контролировать уровень значительно проще.
Не стоит забывать, что все операции с электролитом необходимо выполнять осторожно, используя защитные перчатки и очки.
Условия, при которых следует проводить измерения
Прежде чем начать замеры концентрированности электролита, необходимо придерживаться несложных правил. А в некоторых случаях придется корректировать показания ареометра в зависимости от условий, при которых они были получены.
Самым необходимым условием является поддержание требуемого уровня жидкости в самой АКБ. Плотность будет замерена правильно, но для безопасной работы батареи необходимо будет довести уровень до нормы. А это приведет к изменению плотности.
Степень заряженности АКБ
Плотность электролита меняется при заряде/разряде аккумулятора. При разряде она уменьшается, при заряде – увеличивается. В зависимости от степени разряда аккумуляторной батареи значения меняются следующим образом.
Зависимость показаний ареометра от степени заряда батареи
Вряд ли можно точно определить уровень разряда. Поэтому сначала необходимо полностью зарядить аккумулятор, подождать несколько часов, и только потом проводить измерения.
Если с водно-кислотным раствором проводились какие-либо действия – долив дистиллированной воды или самой кислоты, то не стоит замерять плотность сразу после них. Необходимо подождать, пока долитая жидкость полностью перемешается в аккумуляторе.
Температура при проведении измерений
Калибровка стандартных ареометров ориентируется на температуру +25 °С. Для получения наиболее точных показаний замеры плотности электролита нужно проводить при такой же температуре. Зимой тестируемую АКБ надо занести в теплое место и дать ей прогреться до нужной температуры. Но не стоит проводить измерения буквально в домашних условиях. Раствор кислоты может случайно испортить мебель или одежду. Лучше воспользоваться отапливаемым помещением, приспособленным для таких работ.
Если же нет возможности проводить измерения при рекомендованной температуре в 20 – 25 °С, то можно сделать замеры при любой температуре, а затем воспользоваться корректировочной таблицей:
Корректировочные значения для измерений при разных температурах
Регулярные проверки плотности электролита в аккумуляторе позволят не только поддерживать его в оптимальных условиях для работы, но и своевременно выявить возможные проблемы и неисправности.
Как повысить плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях
Любая батарея состоит из нескольких банок, поэтому, чтобы поднять плотность электролита в аккумуляторе, придется корректировать электролитический раствор в каждой отдельной емкости. С помощью спринцовки жидкость выкачивается и отправляется в мерную емкость. После чего в банку заливается аналогичное количество нового электролита, который в готовом виде можно приобрести в магазине. Данная операция выполняется с каждой банкой, после чего аккумулятор необходимо зарядить в течение 30 минут, чтобы раствор перемешался. Затем после двухчасовой паузы повторно измеряем показатели плотности. При необходимости нужно повторить коррекцию электролита. Важно помнить, что разность плотности в банках не должна превышать 0.01 г/см3.
Бывают ситуации, когда показатель плотности падает ниже значения 1.18 г/см3. В таких случаях вышеописанная технология не поможет восстановить работоспособность батареи – необходима полная замена электролитического раствора.
Как поднять плотность электролита зарядным устройством
Существует еще один способ, которым следует поделиться. Он требует меньших трудозатрат и больше времени. Суть процесса проста – необходимо поставить батарею на зарядку, выставив минимальный ток (не более 1A). Достигнув полного заряда, аккумуляторная батарея начнет «кипеть». При этом дистиллированная вода будет активно испаряться. Уровень жидкости в корпусе постепенно снизится. Вместо испарившейся воды, доливаем электролит номинальной плотности. Процесс очень длительный, однако, за несколько суток можно добиться необходимого результата.
Нюансы зарядки батареи, если замерз электролит
Для зарядки замерзшего аккумулятора можно использовать автоматическое зарядное устройство, в котором присутствует автоматическая регулировка подаваемого тока. Размороженный АКБ заряжают небольшим током, сила которого не превышает 10% емкости. Когда в аккумуляторе есть замерзший электролит, зарядку проводят током силой около 5% от общей емкости.
Если емкость составляет 60 Ач, то для зарядки необходим ток в 3 А. Для полной зарядки потребуется 15-20 часов. Профессионалы рекомендуют проводить зарядку с помощью прибора с ручной регулировкой тока. Для низких температур можно поднять показатель электролита до 1,29-1,3г/см³. Чтобы не столкнуться с замерзанием жидкости, можно посмотреть значения в таблице:
Температура замерзания электролита (°С) | Уровень заряженности батареи (%) | Напряжение с нагрузкой (В) | Напряжение без нагрузки (В) | Плотность вещества (г/см³) |
-60 | 100 | 10,8 | 12,66 | 1,27 |
-55 | 94 | 10,66 | 12,6 | 1,26 |
-50 | 87,5 | 10,5 | 12,54 | 1,25 |
-46 | 81 | 10,34 | 12,48 | 1,24 |
-42 | 75 | 10,2 | 12,42 | 1,23 |
-37 | 69 | 10,06 | 12,36 | 1,22 |
-32 | 62,5 | 9,9 | 12,3 | 1,21 |
-27 | 56 | 9,74 | 12,24 | 1,2 |
-24 | 50 | 9,6 | 12,18 | 1,19 |
-18 | 44 | 9,46 | 12,12 | 1,18 |
-16 | 37,5 | 9,3 | 12,06 | 1,17 |
-14 | 31 | 9,14 | 12 | 1,16 |
-13 | 25 | 9 | 11,94 | 1,15 |
-11 | 19 | 8,84 | 11,88 | 1,14 |
-9 | 12,6 | 8,68 | 11,82 | 1,13 |
-8 | 6 | 8,54 | 11,76 | 1,12 |
-7 | 0 | 8,4 | 11,7 | 1,11 |
Если замерзла жидкость в аккумуляторе, то необходимо осмотреть его. На батарее должны отсутствовать трещины и дефекты. При образовании льда внутри АКБ могут разломаться наружные пластмассовые стенки и внутренние перемычки. Аккумулятор снимают, убедившись в отсутствии повреждений, и переносят в отапливаемое помещение. Его оставляют на некоторое время и не подключают к источнику питания, пока температура электролита не поднимется до положительного уровня.
После того, как батарея полностью разморозится, следует произвести повторный осмотр на наличие течей.
При несоблюдении этих условий может произойти замыкание. Когда аккумулятор полностью разморозится, его снова осматривают.
Чтобы избежать вытекания жидкости, батарею предварительно помещают в емкость или подкладывают под нее пленку. В противном случае можно испортить покрытие пола или получить ожог кислотой.
При обнаружении потеков или следов жидкости на корпусе проводят дополнительную проверку. Для этого используют специальный индикатор.
Когда бумага после контакта с жидкостью на устройстве краснеет, произошла утечка кислоты. Если реакция индикатора отсутствует, то на АКБ можно обнаружить конденсат, воду или технические жидкости. При наличии небольших утечек можно заменить батарею или отремонтировать ее. До ремонтных работ сливают весь электролит, после чего проводят пайку поврежденного элемента.
От трещины можно избавиться, когда она расположена сбоку. Если корпус растрескался в нижней части или в углах, то через некоторое время АКБ снова будет течь. Подтекающий аккумулятор не рекомендуется эксплуатировать. Вытекание электролита может привести в негодность части кузова в местах установки батареи. Поврежденные элементы придется заменить, что вызовет дополнительные затраты на ремонт автомобиля.
После приступают к зарядке АКБ, проверяют плотность электролита и его прозрачность с помощью замера. Когда все показатели в норме, аккумулятор устанавливают на автомобиль. Разрушение пластин внутри аккумулятора приводит к помутнению вещества. Вышедший из строя прибор необходимо заменить новым.
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Как заменить электролит в аккумуляторе
С помощью замены электролита в аккумуляторе владелец автомобиля может значительно продлить рабочий ресурс АКБ. Замена потребует наличие следующих компонентов:
- Стеклянная линейка с узкой горловиной
- Емкость с дистиллятом
- Электролит необходимой плотности
- Зарядное устройство
- Ареометр
- Пищевая сода
- Средства защиты: (перчатки, фартук, очки)
- Резиновая груша
- Чистая ветошь.
Снятый с машины аккумулятор, тщательно протираем чистой ветошью, удаляя с поверхности грязь и пыль. Рекомендуется производить замену при комнатной температуре. После демонтажа крышек с банок производится откачка раствора. Переворачивать АКБ категорически запрещено, ведь химический осадок, скопившийся на дне, способен вызвать короткое замыкание в пластинах, после чего батарея придёт в негодность. Для удаления остатков электролита необходимо на дне каждой банки просверлить небольшое отверстие, через которое вытекут остатки жидкости.
Теперь в пустые банки заливается дистиллят, чтобы тщательно промыть внутренности батареи. Далее необходимо запаять отверстия специальным пластиком стойким к воздействию кислот. С помощью стеклянной воронки заливаем до необходимого уровня новый электролит, после чего аккумулятор ставится на зарядку. Для восстановления оптимальной емкости источник питания следует разрядить и снова зарядить. Заряженная полностью батарея должна выдавать напряжение 12.7 В. Процесс замены окончен, аккумулятор можно устанавливать на автомобиль.
Использованный электролит необходимо правильно утилизировать. Для этой цели потребуется сода, которая является щелочью и способна нейтрализовать разрушительное действие серной кислоты. В емкость с раствором высыпаем половину пачки соды и наблюдаем бурную химическую реакцию. После окончания бурления получившуюся субстанцию можно вылить в канализацию.
И напоследок совет: своевременно проверяйте плотность электролита своего аккумулятора и регулярно заряжайте батарею. Тогда источник питания «отблагодарит» своего хозяина длительной и бесперебойной работой.
Создание лучших аккумуляторов для аккумуляторных электромобилей
В глобальном масштабе спрос на BEV высок, что вызывает ожесточенную конкуренцию между многими компаниями за лидерство в области затрат и технологий. Если они смогут улучшить аккумуляторные элементы и аккумуляторные батареи, на которые приходится от 35 до 50 процентов стоимости транспортного средства, они могут значительно увеличить потенциальную прибыль.
В этой статье исследуется китайский рынок аккумуляторных батарей, более подробно рассматриваются химический состав элементов, их конструкция и аккумуляторные блоки, чтобы помочь участникам рынка понять последние разработки и появляющиеся возможности.
Китайский рынок аккумуляторных батарей BEV
Китайский рынок BEV с 2014 года растет примерно на 80 процентов ежегодно. Это по-прежнему крупнейший в мире рынок, на который в 2020 году было продано 1,1 миллиона BEV по сравнению с 800 000 в Европе. Доля Китая на мировом рынке упала с 57 процентов в 2019 году до чуть ниже 50 процентов в 2020 году в результате недавнего роста продаж BEV в Европе. Тем не менее, ожидается, что Китай останется лидером продаж BEV, по оценкам, 9 единиц.Согласно нашей модели электрификации McKinsey, в 2030 году будет продано 0 миллионов единиц по сравнению с примерно 5,5 миллионами в Европе.
Помимо того, что Китай является мировым лидером продаж, он также в значительной степени самодостаточен, когда дело доходит до производства BEV. Экосистема местных поставщиков может производить все детали уровня 1 и уровня 2, такие как аккумуляторные элементы, компоненты аккумуляторных блоков и модули трансмиссии. На пять крупнейших китайских компаний в 2019 году приходилось 45 процентов мирового рынка аккумуляторных батарей. Более мелкие местные поставщики, включая поставщиков сырья и компонентов упаковки, быстро расширяются и становятся достаточно крупными, чтобы обслуживать как внутренний, так и глобальный рынки.
Китайские BEVпредлагают очень конкурентоспособное соотношение цены и качества по сравнению с их международными аналогами, отчасти из-за недавних скачков в технологии аккумуляторов. Например, в 2017 году китайские OEM-производители уже использовали технологию LFP для малопроизводительные автомобили и ячейки на базе NMC для высокопроизводительных. Большинство из них также создавали автомобили с элементами на базе NMC второго поколения (то есть NMC532). Напротив, западные OEM-производители, за одним исключением, все еще экспериментировали с первым поколением элементов на основе NMC и элементов на основе оксида лития-марганца.
Хотя сейчас большинство OEM-производителей используют аккумуляторные батареи на базе NMC, Китай все же имеет преимущество. Два китайских OEM-производителя представили NMC811, технологию последнего поколения, на внутреннем рынке в начале 2019 года, за много лет до того, как этот тип элементов появился на западном рынке. Точно так же один китайский OEM-производитель уже представил технологию «ячейка-упаковка» в модели BEV, которая уже находится в эксплуатации. Эта технология напрямую интегрирует элементы в аккумуляторную батарею без аккумуляторных модулей.
Мы ожидаем, что китайские OEM-производители сохранят свои позиции лидеров в области аккумуляторных технологий.Следующий скачок будет включать в себя технологию «элемент-шасси», при которой аккумуляторные элементы интегрируются непосредственно в шасси, без аккумуляторных блоков.
Аккумуляторные технологии и возможности повышения производительности
Чтобы изучить решения и продукты, используемые в различных транспортных средствах, мы рассмотрели десять моделей BEV из эталонного теста с датой начала производства с 2015 по 2020 год. В каждой из них мы разобрали аккумуляторные блоки и проанализировали элементы до химия основных компонентов.Наша оценка включала электрический анализ, анализ пористости по размеру частиц, анализ электролита, измерения веса и размеров, а также исследование состава и оптической плотности активного материала (Приложение 1).
Приложение 1
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: McKinsey_Website_Accessibility @ mckinsey.комХимический состав клеток: ожидается дальнейшая коммерциализация NMC811, в то время как LFP представляет собой ценовое преимущество для экономичных автомобилей.
Распределение по химическому составу аккумуляторов для автомобилей в нашей выборке было следующим:
- 1 LFP
- 5 NMC532
- 2 NMC 622
- 2 NMC811
NMC811, который был самым передовым химическим составом в нашем образце, имеет самую высокую плотность энергии.
Самый популярный химический состав в наших тестовых моделях, NMC532, теперь имеет ценовое преимущество.
В 2018 и 2019 годах и, в меньшей степени, в 2020 году, активный катодный материал NMC811 и элементы на основе NMC811 имели высокую рыночную цену по сравнению со стоимостью их сырья. Эта надбавка в значительной степени объясняется ограниченной доступностью NMC811 и ее высокой производительностью, но более высокие производственные затраты также являются важным фактором. Дополнительные расходы являются результатом необходимости более строгого контроля влажности и другого источника лития.
Хотя сейчас NMC811 дороже, чем NMC532, затраты на сырье для него на самом деле ниже.Мы ожидаем, что высокая ценовая надбавка к затратам на сырье, которая может достигать 80 процентов, будет уменьшаться, пока не достигнет примерно 50 процентов — надбавки, уплачиваемой сейчас за сырье NMC532 (Иллюстрация 2).
Приложение 2
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами.Напишите нам по адресу: [email protected]Более низкая стоимость NMC811 в сочетании с его улучшенной плотностью энергии и потенциально более высоким пробегом затруднит сохранение конкурентоспособности ячеек на основе NMC532. Во многих случаях производители BEV, вероятно, перейдут на ячейки на базе NMC811, чтобы получить выгоду по стоимости и производительности.
По сравнению с ячейками NMC, ячейки на основе LFP имеют немного более низкую стоимость сырья на кВтч. Состав активного катодного материала (CAM) в этих ячейках очень близок к составу фосфатов, используемых в качестве пищевых добавок, а поскольку требования к чистоте также аналогичны стандартам пищевой промышленности и не требуют контроля влажности, как это делает NMC, сырье- материальные затраты на килограмм (кг) для LFP ниже, чем для NMC.Более того, технология производства ячеек LFP более устоялась, чем технология для NMC, что привело к снижению надбавки к цене на сырье до 35 процентов (намного ниже, чем 50 процентов для NMC532). Более устоявшаяся технология производства также приводит к более низкой цене за кВтч для батарей LFP, даже с учетом их более низкого напряжения и емкости.
Производители оборудованияБолее устоявшаяся технология производства приводит к более низкой цене за кВтч для батарей LFP, даже с учетом их более низкого напряжения и емкости.
могут либо перейти с NMC532 на NMC811, как описано выше, либо сэкономить, переключившись на LFP. Переход с NMC532 на LFP не приводит к значительному изменению веса на кВтч на уровне блока, поэтому запас хода остается прежним, а затраты снижаются. При сравнении двух проанализированных нами транспортных средств — одного с LFP и одного с NMC532 — мы обнаружили, что переход с NMC532 на LFP увеличит вес аккумуляторной батареи всего на 4 процента, но снизит затраты примерно на 20 процентов (Иллюстрация 3).
Приложение 3
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: [email protected]Ячейки на основе LFP в нашем тестовом анализе являются самыми маленькими призматическими ячейками среди набора батарей, которые мы рассмотрели. Их небольшой размер увеличивает стоимость неактивного сырья элемента в расчете на кВтч — например, материалов для контейнеров элементов и клапанов, — но он также помогает лучше рассеивать тепло, выделяемое во время работы.
Переключение с NMC на LFP обеспечивает упрощенную архитектуру пакета и дополнительную экономию. В снятой нами модели верхняя оболочка упаковки, а также упаковка модуля были выполнены из пластика. В большинстве других BEV эти компоненты изготовлены из алюминия, что увеличивает как стоимость, так и вес. Более того, эта конкретная модель аккумулятора имеет более низкие технические характеристики по скорости зарядки и меньший размер ячейки. Эти функции позволяют OEM-производителям уменьшить размер системы терморегулирования, поскольку аккумулятор в основном может полагаться на пассивное охлаждение и резистивный нагрев.
Хотите узнать больше о Центре мобильности будущего McKinsey?Некоторые OEM-производители на западных рынках также планируют (или уже) использовать ячейки LFP в своих моделях начального уровня из-за более низкой стоимости. Таким образом, они, как правило, используют упрощенные блоки, а не блоки NMC, используя более высокую безопасность LFP: температура, создаваемая отказом элемента LFP, обычно ниже, чем у NMC, и это может предотвратить или ограничить опасность теплового разгона.Как и во многих случаях, упрощение блока — например, за счет снижения сложности и мощности системы охлаждения — происходит за счет скорости заряда и разряда, которые необходимо поддерживать на низком уровне.
Конструкция элемента: даже в рамках одних и тех же технологий производители элементов и OEM-производители могут совершенствоваться.
Когда мы изучили различия в конструкции и химическом составе одной и той же аккумуляторной технологии, мы обнаружили возможности как для производителей элементов, так и для производителей оригинального оборудования улучшить характеристики продукции.
Отличия ячеек на базе NMC811. Среди протестированных автомобилей два производителя оборудования использовали NMC811, но полагались на разных поставщиков. Обе ячейки были призматическими, но плотность энергии составляла 244 Втч / кг для одной и 227 Втч / кг для второй. Разница в плотности энергии возникла из-за различий в химическом составе и конструкции клеток.
Анализ конструкции ячейки показал, что ячейка с более высокой плотностью энергии, которую мы назвали самой эффективной ячейкой, весила 2 штуки.7 кг, против 0,9 кг у второго. Это привело к лучшему соотношению объема к поверхности и снижению затрат на упаковку элемента с более высокой плотностью энергии.
Мы обнаружили, что производитель наиболее производительного элемента сконцентрировал свою конструкцию на энергии, а не на мощности, и он мог загружать больше материала, чем его конкурент. Используя толщину электрода в качестве прокси, мы обнаружили, что в среднем она составляла 57 мкм для катода и 81 мкм для анодного слоя. Эти значения для менее производительной ячейки составляли 50 мкм и 69 мкм соответственно.
Точно так же в наиболее производительной ячейке использовалась самая современная медная фольга толщиной 6 мкм. В менее производительной ячейке использовалась фольга толщиной 8 мкм и требовалось немного больше, что привело к увеличению содержания меди в ней на 33%. С точки зрения химии, САМ в наиболее производительной ячейке имеет более высокое содержание никеля и кобальта — 4 процента в компонентах переходных металлов.
В целом, эти различия объясняют, почему плотность энергии в одном элементе NMC811 была на 7 процентов выше, чем у элемента его конкурента (Иллюстрация 4).
Приложение 4
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: [email protected]Дизайн упаковки: продуманная конструкция упаковки может компенсировать менее совершенный химический состав клеток
Наш тестовый анализ показал, что хорошо спроектированный аккумулятор имеет первостепенное значение для производительности элементов.
Обтекаемый дизайн аккумуляторного блока. В половине моделей BEV в нашем тестовом анализе использовались элементы на базе NMC532 от того же производителя. Однако их конструкции блоков различались, что привело к расхождению примерно в 5% в стоимости блока и примерно в 8% в плотности энергии блока (Иллюстрация 5). Модели с самой низкой стоимостью, A и B, выиграли от их обтекаемого дизайна для скейтбордов. Хотя модель B имела преимущество в весе, поскольку ее корпус полностью изготовлен из алюминия, ее стоимость немного выше, чем у модели A.
Приложение 5
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту. Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: [email protected]Как правило, батареи с меньшей емкостью имеют более высокую стоимость за киловатт-час и более низкое соотношение удельной энергии, потому что многие компоненты, включая насосы и упаковку, не масштабируются напрямую с емкостью батареи.Например, батарея в модели D имеет значительно более высокую стоимость киловатт-часа и более низкую плотность энергии по сравнению с батареями в других моделях из-за ее низкой емкости батареи (35 кВтч) и неоптимальной конструкции батареи, которая включает в себя зазор посередине для размещения ножек. задних пассажиров. Аккумулятор модели C имеет высокую емкость 70 кВтч для плоского скейтборда, но эти преимущества компенсируются массивной конструкцией корпуса, которая повышает безопасность при столкновении, но увеличивает стоимость и вес.
Выбор материала и изготовления. Как отмечалось выше, наш сравнительный анализ включал две модели с NMC622 и две с NMC811. Преимущества оптимальной конструкции блока стали еще более очевидными, когда мы сравнили модель с более эффективными ячейками на основе NMC622, которую мы называем моделью E, с двумя моделями, в которых использовались ячейки на основе NMC811. Мы называем модель с менее производительными ячейками на основе NMC811 моделью F, а модель с наиболее производительными ячейками на основе NMC811 — моделью G (Иллюстрация 6).
Приложение 6
Мы стремимся предоставить людям с ограниченными возможностями равный доступ к нашему сайту.Если вам нужна информация об этом контенте, мы будем рады работать с вами. Напишите нам по адресу: [email protected]Материал корпуса. Сравнивая конструкции аккумуляторных блоков модели E и модели F, основное различие заключалось в выборе материала корпуса. В то время как в модели F для корпуса блока используется сталь, в модели E используется смесь алюминия и пластика.
Выбор такого материала имеет серьезные последствия, поскольку уменьшенный вес алюминия и пластика компенсирует преимущество более высокой плотности энергии ячеек на основе NMC811.Хотя элементы на основе NMC811 имеют плотность энергии, которая примерно на 4 процента выше, чем у элементов на основе NMC622, удельная энергия батареи самой модели F на 3 процента ниже, чем у модели E.
Что касается стоимости, модель E выигрывает, имея емкость аккумуляторного блока, которая примерно на 30 процентов больше, чем у модели F. Как описано выше, производитель модели E может распределить стоимость всех компонентов, которые не масштабируются с мощность, тем самым снижая общую стоимость киловатт-часа.Это преимущество, наряду с тем фактом, что элементы на основе NMC622 часто дешевле, компенсирует экономию затрат, которую дает модель F за счет использования стали в качестве материала корпуса. В целом, стоимость пакета для модели E была на 5 процентов ниже, чем для модели F. Сравнение показывает важность дизайна упаковки, поскольку модель E имеет более высокую плотность энергии при более низкой стоимости, чем модель F, несмотря на менее продвинутый химический состав ячеек. .
Как управлять победившей разработкой аккумуляторно-электромобиля: уроки тестирования десяти китайских моделейСобственная платформа BEV. Сравнивая модели E и G, основное различие в конструкции упаковки связано с производственной платформой. Модель E оснащена аккумуляторным блоком в стиле скейтборда, типичным для обычных BEV, что делает конструкцию блока оптимизированной для производства. Он также имеет батарейные модули в рядной компоновке, что позволяет дополнительно сэкономить на внутренней проводке. В отличие от модели G имеет переходящий пакет двигателя внутреннего сгорания (ДВС), что означает, что автомобиль был разработан для трансмиссии ДВС, а пространство, созданное после снятия двигателя и коробки передач, заполнено аккумуляторами.Несколько BEV первого поколения используют эту архитектуру, поскольку она сводит к минимуму капитальные затраты, необходимые для запуска нового транспортного средства. Но архитектура также приводит к более сложной форме упаковки и более высоким затратам, поскольку она не оптимизирована для BEV. Как следствие, стоимость аккумуляторного блока для модели G на 3 процента выше, чем для модели E. Тем не менее, более изящный дизайн модели E не может компенсировать химическое преимущество элементов на основе NMC811. Таким образом, плотность энергии для модели G все еще на 11-12 процентов выше как на уровне ячейки, так и на уровне упаковки, чем у модели E.
Разработка лучшей батареи
Идеальный аккумулятор сочетает в себе высокую производительность, например лучшую удельную энергию, с привлекательной ценой. Исходя из технологических особенностей, наблюдаемых при демонтаже аккумуляторов, критическими являются следующие особенности:
- Клеточная химия и дизайн. Самый эффективный элемент на основе NMC811 с удельной энергией 244 Втч / кг часто может быть лучшим выбором для батарей, особенно с учетом его относительно низкой стоимости сырья.Ожидается, что текущая надбавка к цене на элемент будет и дальше снижаться, что вскоре сделает ее конкурентоспособной. Для начального и объемного сегментов элемент на основе NMC811 можно заменить на LFP в качестве катода для дальнейшего снижения затрат, но плотность энергии будет ниже.
- Дизайн упаковки. Как отмечалось ранее, элегантный дизайн блока может снизить затраты на кВтч. Таким образом, модель с ячейками на базе NMC622, ранее называвшаяся моделью E, устанавливает планку. Кроме того, требования к терморегулированию ячеек на базе NMC811 могут быть удовлетворены с помощью конструкции, аналогичной конструкции этой модели, что делает ее эталоном, когда речь идет об оптимизированной упаковке батарей.
Объединив эти варианты дизайна, мы пришли к выводу, что значительные улучшения могут быть достигнуты с помощью технологий, уже используемых сегодня на дорогах. По сравнению со средним показателем по протестированным автомобилям и их батареям, мы ожидаем снижения стоимости примерно на 15 процентов и увеличения плотности энергии примерно на 20 процентов. Это в дополнение к ожидаемым улучшениям в аккумуляторных элементах и упаковке, ожидаемым в будущем.
Наш сравнительный анализ выявил большие различия в техническом дизайне батарей BEV в Китае, а также в стратегиях их закупок, что свидетельствует об очень динамичном рынке.В целом китайский рынок производит много чемпионов и будет продолжать делать это, давая местным производителям хорошие шансы на мировую конкуренцию. Основываясь на нашем понимании химии клеток, мы ожидаем, что клетки NMC532 уступят долю рынка NMC811 и LFP. Этот сдвиг уже начался в Китае, где некоторые OEM-производители начали использовать LFP для моделей начального уровня и NMC811 для своих более дорогих моделей с большим радиусом действия. Несмотря на ожидаемый рост NMC811 и LFP, игроки с менее развитым химическим составом клеток все же могут превзойти других, при условии, что они имеют прочную конструкцию корпуса, которая включает в себя обтекаемую форму, похожую на скейтборд, в отличие от более сложных форм.
Дальнейшие разработки аккумуляторных батарей, которые, как ожидается, будут расширяться в будущем, будут включать следующее:
- Технология «ячейка-упаковка» и «ячейка-шасси»
- инновация в области анодной химии, с появлением на рынке кремния и металлического лития в течение следующих двух-пяти лет
- Твердотельный электролит, потенциально связанный с полной модернизацией аккумуляторных блоков
Tesla и наука, лежащая в основе недорогой батареи электромобиля следующего поколения на миллион миль
Сотрудник устанавливает аккумуляторную батарею под автомобиль Tesla Model S при окончательной сборке на заводе Tesla Motors.
Джаспер Джуинен | Bloomberg | Getty Images
Будущее автомобильной промышленности может быть сведено к разнице, которую делает одна буква: R. То есть разница между литий-ионными батареями, которые используются в современных электромобилях производства Tesla и других компаний, и скоро появятся на рынке литий-железо-фосфатные батареи.
В то время как Tesla Илона Маска рассказывала о разработке новых аккумуляторных технологий в рамках подготовки к первому в истории компании Battery Day для инвесторов, Уолл-Стрит гудит о том, какие изменения могут иметь батареи следующего поколения.Ожидается, что автомобили с литий-ионными батареями, также используемыми в мобильных телефонах, в ближайшие несколько лет уступят место легковым и грузовым автомобилям, изготовленным из фосфата лития-железа и других химических веществ. Это сократит расходы, увеличит запас хода автомобиля до 400 миль или более без подзарядки и позволит батареям прослужить до 1 миллиона миль.
Сокращение собственных затрат Tesla и стимулирование массового внедрения электромобилей остаются критически важными приоритетами для Tesla, о чем говорится в сообщении Маска сотрудникам в понедельник, в котором говорится, что выйти на уровень безубыточности сейчас будет сложной задачей.
Новая технология изменит опыт владения автомобилем, будь то Tesla или автомобиль конкурентов, таких как General Motors, который также работает над новыми аккумуляторными технологиями, говорят аналитики. В частности, чрезвычайно долгий срок службы батарей, которые вскоре появятся на рынке, вероятно, означает, что батареи сохранят свою стоимость достаточно хорошо, чтобы их можно было перепродать, когда владельцы продают свои автомобили, возможно, для использования для хранения солнечной электроэнергии для домов. А долгий срок службы аккумуляторов следующего поколения может позволить использовать их в компаниях по совместному использованию автомобилей, которым требуются автомобили, которые могут выдерживать почти непрерывное использование.
«Если вы говорите об аккумуляторах, которые могут служить вдвое дольше при той же цене, это полностью меняет математику для потребителя», — говорит аналитик Wedbush Securities Дэн Айвз. «Железо-фосфатные батареи более безопасны, и они могут иметь вторую или третью жизнь в качестве хранилища электроэнергии».
Маск недавно заявил, что его День батареи ориентировочно запланирован на сентябрь, месяц и день, на которые Tesla недавно перенесла свое ежегодное собрание акционеров. Изначально оба мероприятия были запланированы на июнь.
«Мы хотим оставить захватывающие новости на этот день, но мы будем рассказывать много интересных новостей», — сказал Маск в отчете компании о прибылях и убытках за первый квартал. «Я думаю, что это будет один из самых захватывающих дней в истории Tesla».
Компания не ответила на запросы о комментариях. Внешний технический консультант Tesla Джефф Дан, профессор Университета Далхаузи в Канаде, эксперт по аккумуляторным батареям и накопителям энергии при спонсорской поддержке исследований Tesla, отказался от комментариев.
Если вы говорите об аккумуляторах, которые могут работать в два раза дольше при той же цене, это полностью меняет математику для потребителя.
Дэн Айвс
Аналитик Wedbush Securities
Ширли Менг, ученый-материаловед и профессор Калифорнийского университета в Сан-Диего, который руководит школьным центром устойчивой энергетики и энергетики, заявила, что усилия по сокращению использования кобальта продолжаются в течение Уже несколько десятилетий, и Tesla добилась значительных успехов с помощью Дана.Но Мэн сказал, что одним из основных преимуществ создания батарей с кобальтом является то, насколько легко они позволяют создавать сложные химические структуры.
«Если мне нужно научить старшеклассника делать батарею, с кобальтом это будет легко; он всегда работает. Без кобальта процесс синтеза становится намного сложнее», — сказала она.
Литий-железофосфат, тем временем, никогда не доказывал свою эффективность в условиях ограниченного пространства электромобиля — он изначально был разработан для рынка сетевых аккумуляторов из-за своего профиля плотности энергии.Но его химический состав подходит для быстрой зарядки и рентабельности, потому что он не зависит от кобальта.
Мэн, который работал над химией аккумуляторов и разработками с крупными автомобильными компаниями, включая Mercedes-Benz, GM и Nissan, а также с Maxwell Technologies, запуском аккумуляторных батарей, приобретенным Tesla в 2019 году, сказал экспертам по аккумуляторным батареям очень любопытно. узнайте о прорыве, достигнутом Теслой, и она действительно считает, что компания может поднять профиль литий-железо-фосфатного подхода на рынке электромобилей.Технология аккумуляторов когда-то пыталась совершить успешный переход от накопителей энергии к автомобилям в Fisker Karma, раннем, в конечном счете провалившемся конкуренте электромобилей, произведенном Fisker Automotive в 2012 году.
«Я искренне верю, что Tesla планирует вернуть это, «Сказал Мэн.
Почему отказ от кобальта является ключевым
Ключевое отличие литий-железо-фосфатных батарей состоит в том, что в них не требуется использовать кобальт, редкий и дорогой элемент, который составляет большую часть высокой стоимости аккумуляторов для электромобилей, CFRA Research аналитик Гарретт Нельсон сказал.
Цены на кобальт резко упали во время глобального экономического спада, снизившись с 95 000 долларов за тонну в 2018 году до 30 000 долларов в этом году, но он остается ключевым фактором снижения стоимости аккумуляторов.
«Кобальт — безусловно, самый дорогой элемент в литий-ионной батарее», — сказал Нельсон.
Консервирование кобальта — один из важнейших элементов снижения стоимости аккумуляторов ниже порогового уровня в 100 долларов / кВт · ч, что является приблизительным показателем для того, чтобы сделать электромобили такими же дешевыми, как и те, которые приводятся в действие двигателями внутреннего сгорания, — сказал Джеймс Фрит, глава отдела хранения энергии Bloomberg New Energy Finance в Лондоне.По его словам, современные батареи стоят около 147 долларов за киловатт-час, по сравнению с 1000 долларов в 2010 году и 381 долларом в 2015 году.
Tesla недавно подписала новое долгосрочное соглашение с сырьевым гигантом Glencore на поставку кобальта для своих заводов по производству аккумуляторов в Шанхае и Берлине.
Кобальт, который также находится в центре внимания новой гонки горняков по добыче полезных ископаемых со дна океана, долгое время был проблемой для крупных технологических компаний, не только Tesla, но и Apple, которым кобальт нужен для аккумуляторов своих телефонов.Этот элемент также стал политически чувствительным вопросом, поскольку одни из крупнейших поставок кобальта поступают из Демократической Республики Конго, где обвинения в использовании смертоносного детского труда в горнодобывающей промышленности привлекли внимание Apple, Tesla, Google и других технологических компаний в недавнем международном исследовании. иск.
Менг предупредил, что есть предел для повышения цен за счет сокращения только кобальта, и это потому, что разница в ценах на кобальт и никель в последние годы сузилась.Основная технология аккумуляторов электромобилей Tesla — это NCA (основанная на химии оксида никеля, кобальта и алюминия). Большая часть автомобильной промышленности использует химический состав аккумуляторов NMC (никель-марганец-кобальт). Но поскольку никель является важной частью обоих подходов, одно лишь сокращение кобальта не может стимулировать постепенное изменение цен.
«Будет сложно опуститься ниже 100 долларов за киловатт», — сказал Мэн о современной химии никель-кобальт. «Тесла понял, что нельзя просто избавиться от кобальта».
Она сказала, что современные аккумуляторные технологии, включая NMC, по-прежнему претендуют на то, чтобы достичь порога в миллион миль, но не смогут сделать это на рентабельной основе с сегодняшними концентрациями никеля.Цена на никель в настоящее время колеблется от одной трети до половины цены кобальта. Лабораторные исследования показывают, что в случае фосфата лития-железа, для которого не требуется никель или кобальт, существует возможность снизить цены до 80 долларов за кВт · ч.
Tesla и китайский рынок
Новая химия может снизить цены на батареи для электромобилей до 60–80 долларов за кВтч, сказал Айвз. Bloomberg NEF ожидает, что цены превысят 100 долларов к 2023 или 2024 году и 60 долларов к 2030 году, сказал Фрит.
«На этом этапе у вас есть выбор, как автопроизводитель или потребитель», — сказал Фрит.«Вы можете выбрать аккумулятор большего размера, который позволит вам продвинуться дальше (между зарядками). Или вы можете получить аккумулятор, оптимизированный для более длительного срока службы».
Ключевым новым поставщиком Tesla является китайский производитель аккумуляторов Contemporary Amperex Technology , или CATL, которая также работает с Volkswagen. Председатель CATL недавно заявил, что компания готова производить аккумуляторы на срок до 16 лет, или 1,2 миллиона миль, согласно отчету Bloomberg.
В июне министерство правительства Китая объявило, что Tesla получил разрешение на создание Tesla Model 3 с литий-железо-фосфатной батареей.
Хотя никаких публичных заявлений о поставщике аккумуляторов сделано не было, аккумуляторы CATL считаются причиной, по которой Tesla может делать седаны Model 3 дешевле для китайского рынка, чем для продаж в США, сказал Айвс.
Баннеры выстроились на дороге, ведущей к мероприятию на производственном предприятии Tesla в Шанхае 7 января 2019 года.
Цилай Шен | Bloomberg | Getty Images
Другие автопроизводители также вводят новшества в области аккумуляторов, но они еще не исключают кобальт полностью.
В GM аккумуляторы, появляющиеся сейчас, сокращают содержание кобальта примерно до 4,5% по сравнению с батареей с 18%, с большим количеством марганца и никеля, а также небольшим количеством алюминия, что составляет разницу.
Хотя дальнейшее сокращение кобальта, используемого в батареях, не является революционным изменением, которое предлагает фосфат лития-железа, эти усилия требуют десятилетий работы, и GM думает о том, чего можно достичь в ближайшие несколько лет. — отметил Мэн.
Сокращение производства кобальта позволит GM преодолеть порог в 100 долларов за кВт · ч, в то же время обеспечивая гибкое производство, которое позволяет компании лучше адаптировать аккумуляторы к различным потребностям автомобилей, грузовиков и внедорожников, сказал инвестору Энди Ори, ведущий архитектор аккумуляторов для электромобилей GM. конференция в марте.
«Мы далеко не находимся в нижней части кривой стоимости аккумуляторов», — сказал Ори.
Изменения, которые приводит в движение нарушение барьера в 100 долларов за кВт · ч, могут быть кардинальными.
Наиболее очевидным является то, что стоимость электромобилей, которые недавно достигли паритета с бензиновыми автомобилями и внедорожниками в некоторых сегментах роскошных ниш, могут сравняться с ценами на двигатели внутреннего сгорания примерно к 2023 году, сказал Фрит из Bloomberg.
Электромобилитакже могут стать более полезными по мере увеличения их диапазона и более выгодным предложением, потому что батареи должны иметь стоимость при перепродаже, возможно, для хранения солнечной энергии в жилых домах, поскольку они служат дольше, чем автомобили, с которыми они продаются, сказал Айвс.
Радикальное изменение в праве собственности на автомобили
Самая радикальная идея заключается в том, что эти батареи могут даже изменить характер владения автомобилями, позволяя им служить роботами-такси, которые накапливают мили, перевозя пассажиров намного быстрее, чем автомобили личного пользования, и Эту идею исполнительный директор GM Мэри Барра поддержала в марте.
Но эта и некоторые другие идеи, вероятно, слишком высоки, сказал Бретт Смит, директор по технологиям Центра автомобильных исследований в Анн-Арборе, штат Мичиган.
Индустрия роботов-такси, которую Маск временами представлял в качестве основы долгосрочного видения Tesla, а аналитики, такие как Адам Джонас из Morgan Stanley, считали ее центральным звеном в бычьем случае для акций Tesla, больше зависит от программного Смит сказал, что это больше, чем время автономной работы. Роботакси могут повлиять на владение личными автомобилями только тогда, когда системы, позволяющие избегать препятствий, таких как пешеходы, достаточно надежны, чтобы работать в большом масштабе, сказал он.
«Там много проблем, — сказал он.«Было бы феноменально, если бы это сработало, но это далеко».
Батареи также могут иметь меньшее значение для дальности действия для обычных водителей, чем думают быки, — сказал Смит. Как и Фрит, он отмечает, что даже новые химические продукты все еще страдают. уменьшение их запаса хода в холодную погоду, когда автомобильный обогреватель интенсивно используется.
Но Смит сказал, что новые батареи, вероятно, будут иметь одно большое значение, которое стимулирует потребительское восприятие электромобилей: улучшение восприятия их надежности и снижение экзотики покупки одного электромобиля. потребителям, увеличивая 2% -ную долю электромобилей на рынке новых автомобилей в 2019 году.
Этот шаг может быть аналогичен движению Hyundai по увеличению доли рынка в середине 2000-х годов, когда он начал предлагать 100 000-километровую гарантию на новые автомобили. Потребители в США купили почти на 50% больше Hyundais в 2005 году, чем в 2002 году, и к 2011 году бренд удвоил свою долю рынка. Батарея на миллион миль может помочь электромобилям развеять опасения по поводу их короткого пробега и высокой стоимости замены батареи, так же как и длительные гарантии помогли Hyundai. По его словам, они потеряли репутацию компании, занимающейся ненадежным контролем качества.
«Это вне всякого сомнения будет сигналом того, что технология появилась», — сказал Смит.«Это то, что сделала Hyundai».
Мэн предупредил, что ученые, в отличие от руководителей предприятий, предпочитают занижать обещания и перевыполнять их. «Я вижу множество прорывов, и мы уже на несколько шагов впереди. У нас есть путь », — сказала Мэн. Но она добавила, говоря о генеральных директорах:« Они верят, что могут сделать это в больших масштабах. Я еще не уверен, что мы там ».
В лаборатории становится ясно, что можно сделать аккумулятор, который является долгоживущим активом, а технология аккумуляторов следующего поколения может достичь потенциала на миллион миль в следующие пять лет, сказал Мэн.Это изменило бы правила игры не только для электромобилей, но и для рынка хранения энергии в энергосистемах, для обеспечения которого изначально была разработана технология литий-фосфата железа. Существенное увеличение объемов производства принесет пользу уравнению затрат на обоих рынках.
«Мы не хотим переоценивать и разочаровывать, но это действительно вполне реально», — сказала она. «Я надеюсь, что мы доберемся до этого раньше, чем в 2025 году. Литий-железный фосфат и его модернизированные версии будут играть важную роль в будущем электромобилей и коренным образом изменят крупномасштабные накопители энергии.
Эксклюзив: секретные батареи Tesla призваны переработать математику для электромобилей и электросети.
Норихико Широузу, Пол Линерт
(Рейтер) — Производитель электромобилей Tesla Inc TSLA.O планирует представить новый недорогой, Аккумулятор с длительным сроком службы в его седане Model 3 в Китае в конце этого года или в начале следующего, который, как ожидается, приведет к приведению стоимости электромобилей в соответствие с бензиновыми моделями и позволит батареям электромобилей иметь вторую и третью жизнь в электросети.
ФОТО ФАЙЛА: автомобили Tesla Model 3 китайского производства во время доставки на заводе в Шанхае, Китай, 7 января 2020 года.REUTERS / Aly Song / File Photo
В течение нескольких месяцев генеральный директор Tesla Илон Маск дразнил инвесторов и конкурентов, обещая показать значительные достижения в области аккумуляторных технологий во время «Дня батареи» в конце мая.
Новые недорогие батареи, рассчитанные на миллион миль пробега и позволяющие рентабельно продавать электрические Tesla по той же цене или дешевле, чем бензиновый автомобиль, являются лишь частью повестки дня Маска, сообщили Reuters люди, знакомые с планами.
Имея глобальный парк из более чем 1 миллиона электромобилей, которые могут подключаться к сети и совместно использовать электроэнергию, цель Tesla — достичь статуса энергетической компании, конкурируя с такими традиционными поставщиками энергии, как Pacific Gas & Electric PCG_pa .A и Tokyo Electric Power 9501.T, сообщили эти источники.
Новая батарея «на миллион миль», лежащая в основе стратегии Tesla, была разработана совместно с китайской Contemporary Amperex Technology Ltd (CATL) 300750.SZ и использует технологию, разработанную Tesla в сотрудничестве с командой академических экспертов по батареям, нанятых Маском. люди, знакомые с усилием, сказали.
В конце концов, улучшенные версии батареи с большей плотностью энергии и емкостью хранения и даже более низкой стоимостью будут представлены в дополнительных автомобилях Tesla на других рынках, включая Северную Америку, сообщили источники.
План Tesla по запуску новой батареи сначала в Китае и ее более широкая стратегия по репозиционированию компании ранее не сообщались. В Tesla от комментариев отказались.
Новые батареи Tesla будут опираться на инновации, такие как химический состав батарей с низким содержанием кобальта и без кобальта, а также использование химических добавок, материалов и покрытий, которые уменьшат внутреннее напряжение и позволят батареям сохранять больше энергии в течение более длительных периодов, сообщили источники.
Tesla также планирует внедрить новые высокоскоростные, полностью автоматизированные процессы производства аккумуляторов, предназначенные для снижения затрат на рабочую силу и увеличения производства на огромных «терафабриках», примерно в 30 раз превышающих размер обширной «гигафабрики» в Неваде — стратегия, обнародованная в конце апреля. Аналитикам Маск.
Tesla работает над переработкой и восстановлением таких дорогих металлов, как никель, кобальт и литий, через свою дочернюю компанию Redwood Materials, а также над новыми приложениями «второй жизни» для аккумуляторов электромобилей в сетевых системах хранения, таких как та, которую построила Tesla. в Южной Австралии в 2017 году. Автопроизводитель также заявил, что хочет поставлять электроэнергию потребителям и предприятиям, но не предоставил подробностей.
Reuters эксклюзивно в феврале сообщило, что Tesla ведет предварительные переговоры об использовании литий-железо-фосфатных батарей CATL, в которых не используется кобальт, самый дорогой металл в батареях электромобилей.
CATL также разработала более простой и менее дорогой способ упаковки элементов батареи, называемый «ячейка-упаковка», который устраняет средний этап связывания элементов в пакеты. Ожидается, что Tesla будет использовать эту технологию, чтобы снизить вес и стоимость батареи.
Источники сообщили, что CATL также планирует поставить Tesla в Китай в следующем году улучшенную никель-марганцево-кобальтовую батарею с длительным сроком службы, катод которой состоит на 50% из никеля и только на 20% из кобальта.
Tesla теперь производит никель-кобальт-алюминиевые батареи совместно с Panasonic 6752.T на «гигафабрике» в Неваде и покупает батареи NMC у LG Chem 051910.KS в Китае. В Panasonic от комментариев отказались.
В совокупности достижения в области аккумуляторных технологий, стратегия расширения способов использования аккумуляторов электромобилей и крупномасштабная автоматизация производства нацелены на одну и ту же цель: переработка финансовой математики, которая до сих пор заставляла покупать электромобиль дороже для большинства потребителей, чем автомобили внутреннего сгорания с выбросами углерода.
«Мы должны действительно добиться резкого роста производства аккумуляторов и продолжать повышать стоимость киловатт-часа аккумуляторов — это очень важно и чрезвычайно сложно», — сказал Маск инвесторам в январе. «Нам нужно довести производство аккумуляторов до сумасшедших уровней, которые сегодня даже не могут себе представить».
Tesla сообщала о операционной прибыли три квартала подряд, в результате чего цена ее акций в этом году выросла почти вдвое. Тем не менее амбициозные планы Маска по расширению зависят как от увеличения прибыли, так и от объема продаж.
Ряд технических достижений, достигнутых Tesla и CATL в области химии и дизайна аккумуляторов, возник в небольшой исследовательской лаборатории Университета Далхаузи в Галифаксе, Новая Шотландия. Лабораторией с 1996 года руководит Джефф Дан, пионер в разработке литий-ионных аккумуляторов для электромобилей и энергосетей.
Дан и его команда начали эксклюзивное пятилетнее исследовательское партнерство с Tesla в середине 2016 года, но их отношения начались как минимум с 2012 года.
Среди важнейших вкладов лаборатории Дана: химические добавки и нанотехнологические материалы для производства литий-ионные аккумуляторы прочнее и устойчивее к повреждениям от стресса, например, быстрой зарядки, что продлевает срок их службы.
Стоимость не содержащих кобальта литий-железо-фосфатных аккумуляторных батарей CATL упала ниже 80 долларов за киловатт-час, а стоимость аккумуляторных элементов упала ниже 60 долларов за киловатт-час, сообщили источники. Батарейные блоки NMC с низким содержанием кобальта CATL стоят около 100 долларов за киловатт-час.
Руководители автомобильной промышленности заявили, что 100 долларов за кВтч для аккумуляторных блоков — это уровень, на котором электромобили достигают приблизительного паритета с конкурентами внутреннего сгорания.
Эксперт по аккумуляторным батареям Ширли Мэн, профессор Калифорнийского университета в Сан-Диего, сказала, что элементы NMC могут стоить всего 80 долларов за кВт · ч, если учесть переработку и восстановление ключевых материалов, таких как кобальт и никель.Железо-фосфатные батареи, которые более безопасны, чем NMC, могут найти вторую жизнь в стационарных сетевых системах хранения, что снизит первоначальную стоимость этих батарей для покупателей электромобилей.
Для сравнения, новые батареи с низким содержанием кобальта, совместно разрабатываемые General Motors Co GM.N и LG Chem, не достигнут такого уровня затрат до 2025 года, согласно источнику, знакомому с работой компаний.
GM отказался комментировать свои плановые затраты. Ранее в этом году было заявлено только, что планируется «снизить стоимость аккумуляторных элементов ниже 100 долларов за кВт-ч» без указания графика.
Репортаж Норихико Широузу в Пекине и Пола Линерта в Детройте; редактирование Джо Уайта и Эдварда Тобина
Tesla объявляет о выпуске «табличных» аккумуляторных элементов, которые улучшат диапазон ее электромобилей
Во вторник компания Tesla обнародовала планы по разработке «настольной» батареи, которая могла бы улучшить запас хода и мощность электромобиля. Компания будет производить свои новые батареи на собственном производстве, что, по прогнозам генерального директора Tesla Илона Маска, поможет значительно снизить затраты и позволит компании в конечном итоге продавать электромобили по той же цене, что и бензиновые.
Ожидается, что батарея снизит стоимость киловатт-часа Tesla — единицы энергии, наиболее часто используемой для измерения емкости аккумуляторных блоков в современных электромобилях. Многие эксперты считают, что снижение этих затрат позволит Tesla резко снизить цену на свои автомобили, тем самым сделав их гораздо более доступными. Новость о новой батарее была объявлена во время широко разрекламированного мероприятия компании «День батареи» в Пало-Альто, Калифорния.
Маск сказал, что Tesla достигла этого прорыва, удалив язычок, часть батареи, которая соединяет элемент и то, что он питает.Эти новые ячейки, которые Tesla называет 4860 ячейками, дадут батареям электромобилей компании в пять раз большую энергоемкость, сделают их в шесть раз более мощными и позволят увеличить дальность действия автомобилей Tesla на 16 процентов. Таблицы ячеек были одними из первых анонсов Дня батареи Tesla.
Новые элементы больше, чем нынешние элементы Теслы, их размеры 46 на 80 мм (отсюда и название — 4680). По словам Маска, помимо увеличения энергии и мощности, новые элементы приведут к снижению стоимости киловатт-часа на 14% только на уровне форм-фактора ячейки.Новая система производства ячеек Tesla «близка к работе» на уровне пилотного завода.
Во время мероприятия Дрю Баглино, вице-президент Tesla по силовым агрегатам и энергии, рассказал о новых элементах. Он сказал, что инженеры Tesla «нанесли лазерный узор» на существующие фольги в ячейке, чтобы создать «спиралевидную черепицу», что привело к сокращению длины электрического пути до 50 мм по сравнению с существующей длиной 250 мм в текущих ячейках.
«На самом деле у вас более короткий путь [для движения электрона] в большой ячейке стола, чем в меньшей ячейке с выступами», — добавил Маск.«Таким образом, даже несмотря на то, что ячейка больше, она на самом деле имеет большую мощность».
Как и большинство автомобильных компаний, Tesla закупает аккумуляторы у крупных производителей, поэтому может сосредоточиться на своей основной миссии: создании электромобилей. 2170 элементов компании, которые в настоящее время используются в автомобилях Model 3 и Model Y, производятся Panasonic на заводе Tesla Gigafactory в Неваде.
Но эти запасы истощились. В 2018 году нехватка аккумуляторов в Panasonic усугубила «производственный ад» Tesla, когда компания начала наращивать свои усилия по созданию Model 3.Маск раскритиковал темпы производства аккумуляторов Panasonic как ограничивающие Model 3 и Model Y. И генеральный директор Panasonic Казухиро Цуга предсказал, что его аккумуляторы «разрядятся», если Tesla продолжит расширять свой бизнес.
ОбъявлениеМаска о том, что Tesla начнет производство собственных аккумуляторов, направлено на устранение этих узких мест. Но это не было государственной тайной. О переходе на собственное производство батарей заявили недавние приобретения, просочившиеся фотографии, заявки на патенты и исследования, опубликованные Джеффом Даном, одним из первых разработчиков литий-ионных аккумуляторов и руководителем отдела исследований аккумуляторов Tesla.
Но Tesla не перестанет покупать эти аккумуляторы в ближайшее время. Накануне Battery Day Маск написал в Твиттере, что компания продолжит использовать аккумуляторы, поставляемые Panasonic, китайской CATL, южнокорейской LG Chem и другими. Более того, Tesla купит у своих поставщиков больше аккумуляторов, чем обычно.
Это имеет смысл, учитывая более широкие амбиции Tesla, сказал Каспар Роулз, аналитик Benchmark Mineral Intelligence, который специализируется на сырье, из которого производятся литий-ионные батареи.«Для Tesla нет смысла разрывать эти отношения, для будущего спроса потребуются мощности — хотя компания сейчас находится на той стадии, когда она может заняться вертикальной интеграцией», — сказал Роулз.
аккумуляторов нового поколения увеличат установленную базу электромобилей до 100 миллионов к 2028 году
«Беспокойство о запасе хода» по-прежнему является самым большим препятствием на пути широкомасштабного внедрения электромобилей (EV).
Тем не менее, постоянные и значительные улучшения в технологии аккумуляторов проложат путь к 100-миллионной установленной базе электромобилей к 2028 году, согласно данным глобальной консультативной фирмы по рынку технологий, ABI Research
.Чтобы уменьшить «беспокойство по поводу дальности», аккумулятор электромобиля (EVB) должен будет заряжаться более безопасно, дешевле и быстрее, а также иметь высокую плотность энергии для большей дальности действия.Дальнейшие достижения в области сотовых технологий уменьшат беспокойство и позволят электромобилям существенно набрать обороты.
Литий-ионные (Li-ion) батареи являются текущим стандартом для электромобилей, но они имеют короткий жизненный цикл и историю перегрева.
«Недавние исследования в области химии на основе лития вращались вокруг использования различных батарей на основе лития, чтобы обеспечить лучшую огнестойкость, более быструю зарядку и более длительный срок службы», — говорит Джеймс Ходжсон, главный аналитик ABI Research.Тем не менее, несмотря на то, что литий-ионные аккумуляторы будут продолжать развиваться, именно твердотельные и литий-кремниевые технологии изменят правила игры EVB.
Многочисленные инвестиции от OEM-производителей, таких как Volkswagen, BMW Group и Daimler, были сделаны в компании, занимающиеся твердотельными технологиями и литий-кремниевыми технологиями, включая QuantumScape, Solid Power, Enevate и Sila Nanotechnologies. Эти инвестиции подчеркивают, насколько важны эти технологии для будущего электромобилей.
«Единственный способ значительно повысить плотность энергии — это добавить кремний в литий-ионный аккумулятор.Текущий подход к добавлению кремния небольшими приращениями в процентах (
В период с 2023 по 2025 год следует ожидать постоянного увеличения количества кремния в батареях до такой степени, что разработки позволят использовать аноды с преобладанием кремния.
Учитывая исследования, проводимые в литий-кремниевых батареях, и увеличивающийся процент кремния в батареях электромобилей, ABI Research считает, что это следующий логический шаг. Батареи с преобладанием кремния, вероятно, позволят к 2025 году достичь плотности энергии до 400 Втч / кг.Большинство транспортных средств, использующих эту технологию, вероятно, будут иметь зарядную мощность 300 кВт +.
Аноды с преобладанием кремния будут основным решением до 2026 года — самое раннее — когда начнется внедрение и коммерциализация архитектур твердотельных батарей. Твердотельные батареи обеспечат плотность энергии не менее 500 Втч / кг, а мощность зарядки — 500 кВт +.
«Литий-кремниевые и твердотельные — это технологии будущего EVB, которые улучшат производительность, сохранят больше энергии и прослужат дольше при меньших затратах.Добавление одного только кремния в течение следующих 7 лет увеличит установленную базу электромобилей с 8 миллионов в 2019 году до 40 миллионов в 2025 году, по мере того как «опасения по поводу дальности» потребителей постепенно уменьшаются », — заключает Ходжсон.
Эра электромобилей приближается к графику
ФРАНКФУРТ — Электрический Volkswagen ID.3 по той же цене, что и Golf. Tesla Model 3 стоит столько же, сколько BMW 3 серии. Электрический малолитражный автомобиль Renault Zoe, ежемесячная арендная плата которого может быть равна хорошему обеду на двоих в Париже.
Поскольку продажи автомобилей в Европе резко упали из-за пандемии, быстро выросла одна категория: электромобили. Одна из причин заключается в том, что закупочные цены в Европе очень близки к ценам на автомобили с бензиновыми или дизельными двигателями.
В настоящее время такой паритет возможен только с государственными субсидиями, которые, в зависимости от страны, могут снизить окончательную цену более чем на 10 000 долларов. Автопроизводители предлагают скидки на электромобили, чтобы соответствовать более строгим правилам Европейского Союза по выбросам углекислого газа.В Германии электрический Renault Zoe можно арендовать за 139 евро в месяц или 164 доллара.
Электромобили пока не так популярны в Соединенных Штатах, в основном потому, что государственные стимулы менее щедры. На автомобили с батарейным питанием приходится около 2 процентов продаж новых автомобилей в Америке, в то время как в Европе доля рынка приближается к 5 процентам. По словам Матиаса Шмидта, независимого аналитика из Берлина, включая гибриды, в Европе эта доля возрастает почти до 9 процентов.
По мере того, как электромобили становятся все более популярными, автомобильная промышленность быстро приближается к переломному моменту, когда даже без субсидий будет так же дешево и, возможно, дешевле владеть электромобилем, работающим от электросети, чем тот, который работает на ископаемом топливе.Автопроизводитель, который первым достигнет паритета цен, может занять доминирующее положение в этом сегменте.
Несколько лет назад отраслевые эксперты ожидали, что 2025 год станет поворотным моментом. Но технологии развиваются быстрее, чем ожидалось, и могут быть готовы к качественному скачку. Ожидается, что Илон Маск объявит о прорыве на мероприятии Tesla Battery Day во вторник, которое позволит электромобилям путешествовать значительно дальше, не прибавляя в весе.
Баланс сил в автомобильной промышленности может зависеть от того, какой производитель автомобилей, электронная компания или стартап преуспеет в выдавливании максимальной мощности на фунт в батарею, так называемой плотности энергии.Батарея с высокой плотностью энергии по своей сути дешевле, поскольку требует меньшего количества сырья и меньшего веса для обеспечения того же диапазона.
«Мы наблюдаем рост плотности энергии быстрее, чем когда-либо прежде», — сказал Милан Такоре, старший аналитик Wood Mackenzie, консультант по вопросам энергетики, который недавно продвинул свой прогноз переломного момента на год вперед, до 2024 года.
Некоторые отраслевые эксперты настроены еще более оптимистично. Хуэй Чжан, управляющий директор в Германии NIO, китайского производителя электромобилей с глобальными амбициями, сказал, что, по его мнению, паритет может быть достигнут в 2023 году.
Венкат Вишванатан, доцент Университета Карнеги-Меллона, внимательно следящий за отраслью, более осторожен. Но он сказал: «Мы уже находимся в очень ускоренном режиме. Если бы вы спросили кого-нибудь в 2010 году, будет ли у нас паритет цен к 2025 году, они ответили бы, что это невозможно ».
Этот переход, вероятно, произойдет в разное время для разных сегментов рынка. Высококачественные электромобили уже довольно близки к паритету. Tesla Model 3 и BMW 3 серии с бензиновым двигателем продаются в США по цене около 41000 долларов.
Tesla может быть даже дешевле в собственности, чем BMW, потому что она никогда не требует замены масла или новых свечей зажигания, а электричество дешевле на милю, чем бензин. Какой автомобиль выберет покупатель, в большей степени зависит от его предпочтений, особенно от того, готов ли владелец променять удобство заправочных станций на точки зарядки, которые требуют больше времени. (С другой стороны, владельцы также могут заряжать свои Tesla дома.)
Потребители, как правило, ориентируются на специальные цены, и потребуется больше времени, прежде чем несубсидированные электромобили будут стоить так же дешево, чтобы уехать со стоянки дилеров, как автомобиль эконом-класса.
Гонка за лучшими аккумуляторами
Священным Граалем в индустрии электромобилей было снижение стоимости аккумуляторных блоков — перезаряжаемой системы, в которой хранится энергия — ниже 100 долларов за киловатт-час, стандартного показателя мощности аккумулятора. Это тот момент, более или менее, когда движение автомобиля на электричестве будет таким же дешевым, как и на бензине.
Текущие аккумуляторные блоки стоят от 150 до 200 долларов за киловатт-час, в зависимости от технологии. Это означает, что аккумуляторная батарея стоит около 20 000 долларов.Но по данным Министерства энергетики США, с 2008 года цена упала на 80 процентов.
Во всех электромобилях используются литий-ионные аккумуляторы, но существует множество вариаций этого основного химического состава и жесткая конкуренция за то, чтобы найти комбинацию материалов, которая сохраняет наибольшую мощность при наименьшем весе.
Для традиционных автомобильных компаний это все очень страшно. Двигатели внутреннего сгорания не претерпели принципиальных изменений на протяжении десятилетий, но технология аккумуляторов по-прежнему широко открыта.Есть даже геополитические последствия. Китай вкладывает ресурсы в исследования аккумуляторов, рассматривая переход на электроэнергию как шанс для таких компаний, как NIO, выйти на европейский, а когда-нибудь и американский рынки. Менее чем за десять лет китайский производитель аккумуляторов CATL стал одним из крупнейших производителей аккумуляторов в мире.
Все пытаются поймать Tesla
Калифорнийская компания продает электромобили с 2008 года и может использовать данные за годы, чтобы рассчитать, насколько безопасно повысить производительность батареи, не вызывая перегрева или чрезмерного износа.Эти знания позволяют Tesla предлагать больший запас хода, чем конкуренты, которым нужно быть более осторожными. Согласно Kelley Blue Book, четыре модели Tesla — единственные широко доступные электромобили, которые могут проехать более 300 миль без подзарядки.
По мнению аналитиков швейцарского банка UBS, во вторник Маск может представить технологию, предлагающую на 50% больше хранилища за фунт при более низкой цене. Если это так, конкуренты могут еще больше отступить в зеркало заднего вида.
«Традиционная автомобильная промышленность все еще отстает», — сказал Питер Карлссон, который руководил сетью поставщиков Tesla в первые дни компании, а теперь является исполнительным директором Northvolt, новой шведской компании, которая имеет контракты на производство аккумуляторов для Volkswagen и BMW.
«Но, — сказал г-н Карлссон, — на гонку, чтобы победить Tesla, уходит огромное количество ресурсов. Некоторые, но не все, крупные автопроизводители собираются наверстать упущенное ».
Лучшая надежда традиционных автопроизводителей избежать забвения — это использовать свой опыт в цепочках поставок и массовом производстве для производства экономичных электромобилей миллионами.
Ключевым тестом на способность традиционных автопроизводителей выживать станет новый Volkswagen ID.3 с батарейным питанием, который будет стоить менее 30 000 евро или 35 000 долларов после субсидий и сейчас поступает в европейские дилерские центры.Используя свою глобальную производственную и торговую сеть, Volkswagen надеется продавать электромобили миллионами в течение нескольких лет. Компания планирует начать продажи внедорожника ID.4 в США в следующем году. (ID означает «интеллектуальный дизайн».)
Но есть крутая кривая обучения.
«Мы начали массовое производство автомобилей внутреннего сгорания со времен Генри Форда. У нас нет этого для автомобилей с аккумулятором. Это совершенно новая технология », — сказал Юрген Флейшер, профессор Технологического института Карлсруэ на юго-западе Германии, чьи исследования сосредоточены на производстве аккумуляторов.«Вопрос будет в том, как быстро мы сможем пройти через эту кривую обучения?»
Дело не только в батареях
Питер Роулинсон, который руководил разработкой Tesla Model S и теперь является исполнительным директором стартапа электромобилей Lucid, любит удивлять публику, появляясь на мероприятиях, таща за собой ручную кладь. сумка с суперкомпактным приводом компании. Электродвигатель, трансмиссия и дифференциал в одном устройстве, устройство экономит место и, наряду с сотнями других настроек для снижения веса, позволит создать роскошный автомобиль компании Lucid Air, который компания представила в сентябре.9 — проехать более 400 миль на зарядке, сказал г-н Роулинсон.
Он считает, что дизайнеры должны сосредоточиться на таких вещах, как аэродинамическое сопротивление и вес, чтобы вообще избежать необходимости в больших и дорогих батареях. «Это своего рода близорукость», — сказал г-н Роулинсон. «Все говорят о батареях. Это вся система ».
Зарядное устройство на каждом углу поможет
Когда Яна Хёффнер купила электрический Renault Zoe в 2013 году, поездка куда угодно за пределами своего дома в Штутгарте была приключением.Зарядные станции были редкостью и не всегда работали. Г-жа Хёффнер отвезла свою Зою в такие места, как Норвегия или Сицилия, чтобы посмотреть, сможет ли она сделать это, не вызывая буксировку.
Г-жа Хёффнер, которая занимается онлайн-коммуникацией в штате Баден-Вюртемберг, с тех пор купила Tesla Model 3, оснащенную программным обеспечением, которое направляет ее к собственной сети зарядных устройств компании, которые могут заполнить аккумулятор до 80 процентов. емкость примерно за полчаса. Она звучит почти ностальгически, когда вспоминает, как тяжело было перезарядиться в каменный век электромобилей.
«Теперь это скучно, — сказала г-жа Хёффнер. «Вы говорите, куда хотите отправиться, а машина позаботится обо всем остальном».
Европейский Союз имеет почти 200 000 зарядных устройств, что намного меньше трех миллионов, которые потребуются, когда электромобили станут повсеместными, по данным группы по защите окружающей среды Transport & Environment. Соединенные Штаты по-прежнему сильно отстают, их меньше, чем в два раза меньше, чем в Европе.
Но европейская сеть уже достаточно плотная, поэтому владение и зарядка электромобиля «не проблема», — заявила г-жа Мишель.Хёффнер, который не может заряжать дома и зависит от общественной инфраструктуры.
Цена и инфраструктура тесно связаны. По крайней мере теоретически, людям не понадобятся большие дорогие батареи, если поблизости есть место для быстрой подзарядки. (Время зарядки также быстро сокращается.)
Первый автомобиль Lucid — это роскошный автомобиль, но г-н Роулинсон сказал, что его мечтой было построить электромобиль, доступный для среднего класса. По его мнению, это будет означать легкий автомобиль, способный проехать 150 миль без подзарядки.
«Я хочу сделать машину за 25 000 долларов», — сказал г-н Роулинсон. «Вот что изменит мир».
BMW и Ford инвестируют в запуск твердотельных батарей для будущих электромобилей
- Ford и BMW инвестировали в стартап по производству твердотельных аккумуляторов Solid Power в Колорадо.
- Твердотельные батареи обещают обеспечить большую плотность энергии, чем литий-ионные батареи, которые в настоящее время используются в электромобилях.
- Грядущие электромобили с новыми батареями появятся к 2030 году.
Ford и BMW инвестируют 130 миллионов долларов в запуск производства твердотельных аккумуляторов Solid Power, стремясь снизить стоимость и расширить диапазон своих будущих электромобилей. Первоначально Ford внес свой вклад в более ранний инвестиционный раунд в 2019 году, и оба автопроизводителя заключили совместные соглашения об использовании этой технологии в будущих электромобилях, которые появятся к 2030 году.
Твердотельные батареи, которые еще не используются в автомобилях массового потребления. обещают предложить большую плотность энергии по сравнению с литий-ионными батареями, обычно используемыми в современных электромобилях.Solid Power использует элементы на основе сульфидов и обещает, что их твердый электролит не воспламеняется, и заявляет, что они обеспечивают более чем на 50 процентов плотность энергии. Стартап производит их, используя производственную инфраструктуру, аналогичную той, которая используется для производства литий-ионных аккумуляторов.
В отчете BloombergNEF (New Energy Finance) от декабря 2020 года говорится, что производственные затраты на производство твердотельных аккумуляторов могут составить 40 процентов от текущих литий-ионных аккумуляторов, когда они достигнут полномасштабного производства.Однако директор по производственной платформе и операционный директор Ford сообщил CNBC, что его инвестиции в твердотельные батареи в настоящее время «значительно меньше», чем в литий-ионные.
Solid Power начнет производство автомобильных аккумуляторов в начале следующего года, по словам Дуга Кэмпбелла, генерального директора и соучредителя Solid Power. Затем они будут использоваться для тестирования и разработки будущих автомобилей Ford и BMW. На прошлой неделе Ford объявил, что в следующем году откроет лабораторию Ford Ion Park стоимостью 185 миллионов долларов для разработки новых процессов производства этих твердотельных аккумуляторных батарей.
Ford только что выпустил электрический кроссовер Mustang Mach-E, 6614 из которых было продано в этом году, а электрический F-150 Lightning появится в следующем году. В настоящее время BMW продает электрический i3 в США, а скоро появятся седан i4 и кроссовер iX. В нем говорится, что новое поколение электромобилей будет запущено в середине десятилетия. BMW заявляет, что прототип с этой технологией появится на дорогах к 2025 году.
Этот контент импортирован из {embed-name}.Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
.