В одной банке нет плотности аккумулятор: При зарядке аккумулятора одна банка не кипит (не заряжается). Что делать? Подробно с видео

Содержание

Аккумулятор в одной банке нет плотности

В одной банке АКБ плотность менее 1,18, в остальных пяти норма 1,25 — 1,27… Какие действия?

  • Почему мог накрыться новый генератор? – 6 ответов
  • Почему быстро садится аккумулятор ВАЗ 2107? – 6 ответов
  • Почему уменьшается зарядный ток при прогреве двигателя, ВАЗ 2107? – 6 ответов
  • Зарядка аккумулятора показывает минус – 5 ответов
  • Какое напряжение зарядки аккумулятора? – 4 ответа

Такое случается при некоторой разрядке аккумулятора.

Вначале надо аккумулятор отсоединить от мотора и поставить на зарядку. Вот когда он полностью зарядится, только тогда будут полноценные показания плотности электролита в банках. В исправном аккумуляторе плотность выравнивается во всех банках, ну или показания близки.

Во время зарядки, понаблюдайте, что бы во всех банках было булькание («кипение»). Если в какой-то банке не будет выделения газов(«кипение»), тогда эта банка неработоспособна, она замкнута.

Желательно знать год выпуска аккумулятора и начальную плотность электролита, что бы ориентироваться на начальную плотность, и знать — не пора ли купить новый аккумулятор.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

В одной банке АКБ плотность менее 1,18, в остальных пяти норма 1,25 — 1,27… Какие действия?

  • Почему мог накрыться новый генератор? – 6 ответов
  • Почему быстро садится аккумулятор ВАЗ 2107? – 6 ответов
  • Почему уменьшается зарядный ток при прогреве двигателя, ВАЗ 2107? – 6 ответов
  • Зарядка аккумулятора показывает минус – 5 ответов
  • Какое напряжение зарядки аккумулятора? – 4 ответа

Такое случается при некоторой разрядке аккумулятора.

Вначале надо аккумулятор отсоединить от мотора и поставить на зарядку. Вот когда он полностью зарядится, только тогда будут полноценные показания плотности электролита в банках. В исправном аккумуляторе плотность выравнивается во всех банках, ну или показания близки.

Во время зарядки, понаблюдайте, что бы во всех банках было булькание («кипение»). Если в какой-то банке не будет выделения газов(«кипение»), тогда эта банка неработоспособна, она замкнута.

Желательно знать год выпуска аккумулятора и начальную плотность электролита, что бы ориентироваться на начальную плотность, и знать — не пора ли купить новый аккумулятор.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

В остальных -1.26

FakeHeader

Recommendations

Comments 14

Ну как реанимация успешна?

ему пришел кирдык

В современных аккумуляторах пластины делают в пакетах, чтобы не осыпались. Так что вряд ли замыкание.
А до того проверял плотность? Была одинаковая?
Во время зарядки банка не кипит?

ему почти 8 лет, мерил где-то месяц назад -была в норме. булькать булькает, газовыделение среднее.

меняй ты его, почтенный возраст у акб

хороший купить та ещё задача

Mutlu бери, только смотри дату выпуска.

хороший купить та ещё задача

Поддержу Ghostwarrior999 — бери MUTLU. У них хорошее соотношение цены и качества. У меня такой уже давно, еще с прежней машины, до сих пор работает.

есть только 14 года 4 т.р. между 55 и 60 разница 40р.

Ну если их правильно хранили, то может годовалые и не страшно. У меня уже второй MUTLU, первый пришлось поменять, когда в мою прежнюю машину въехала женщина, объезжая яму по встречке, как раз в этот угол — треснул корпус аккума. Сколько ни пытался заклеивать — надолго не хватало.
А тот, который у меня сейчас — 62А/ч 510А с глазком контроля, куплен еще в 2008 году, так что уже больше 7 лет, все еще работает.

Время от времени приходится подзаряжать, т.к. штатного генератора уже не хватает для компенсации разряда аккума и питания всей нагрузки бортовой сети.
Но я поставил трехуровневый регулятор напряжения, посмотрим на его работу.
А вообще стоковый генератор рассчитан на аккумулятор 55 А/ч. И как бы постоянно будет недозаряжать, если поставить более мощный.

ему почти 8 лет, мерил где-то месяц назад -была в норме. булькать булькает, газовыделение среднее.

Могу посоветовать разрядить аккум лампочкой, потом измерить плотность и выровнять ее. Поставить на зарядку малым током и следить.
Если первой начнет кипеть та банка, где плотность была ниже, и дальше будет подниматься в других банках, а в ней нет — значит ей пришел северный зверек.

А если начнут кипеть все банки примерно одновременно даже под малым током зарядки — скорее всего пора аккум сдать в пункт приема.

откачал из банки немного старого и долил эл.1.34 плотности -плотность стала 1.23, поставил заряжать но в этой банке газовыделения нет. подключил лампочку для разряда -электролит сразу помутнел и пошло обильное газовыделение из этой банки, из других по чуть-чуть пузырьки всплывают. попробую ещё похимичить.

Было у меня подобное, промыл банку водой от шлама, зарядил, затем плотность выравнял и он снова в строю.

В современных аккумуляторах пластины делают в пакетах, чтобы не осыпались. Так что вряд ли замыкание.

А до того проверял плотность? Была одинаковая?
Во время зарядки банка не кипит?

привет, а кз банки как найти можно? крайний у «-» упала плотность, 1,1 где то газовыделения нет при заряде, в этой банке нет.

Разбалансированный АКБ: не кипит одна банка по окончанию зарядки


Активное бурление электролита указывает на окончание зарядки АКБ. Иными словами, это команда убрать крокодилы зарядного устройства с полюсных выводов. Однако это не повод считать аккумулятор готовым к эксплуатации. В зоне риска батареи, быстро набирающие заряд, и экземпляры, имеющие один-два отсека без признаков кипения на фоне активного газовыделения из остальных банок. Значит ли это, что необходимо покупать новый источник питания – отвечают эксперты Autobann.su.

Что означает термин «кипение электролита»?

 


Наблюдать бурное газовыделение из отсеков возможно далеко не во всех батареях. Сейчас такой картиной могут побаловать разве что гибридные варианты класса Sb/Ca: только на них остались такие привычные элементы, как крышечки, сняв которые мы и можем наблюдать бурление. Это совсем не означает, что прогрессивные AGM и EFB не могут выделять газы. Нет, могут! Только вот им это делать ой как нежелательно. Впрочем, сейчас речь не о них.

Итак, электролит кипит потому, что концентрация серной кислоты восстановилась и зарядный ток начал разлагать воду на водород и кислород. Смесь на самом деле взрывоопасная и при наличии искры может запросто вспыхнуть. К слову, крышки откручивают отнюдь не для наблюдения за бурлением электролитической жидкости. Главная причина – дать свободный выход гремучему газу. Если этого не сделать, батарею разорвет в клочья.

Газовыделение при зарядке – вредно ли это?

Само по себе выкипание электролита ничего хорошего не предвещает. Оставив батарею в этом режиме на продолжительное время, можно вывести ее из строя без права на восстановление. Дело в том, что концентрация кислоты в смеси по мере испарения воды увеличивается. Это приводит к тому, что электролитическая жидкость с нарушенным балансом начинает разъедать намазку пластин и аккумулятор безвозвратно теряет ёмкость.

Ещё одно негативное последствие перезаряда – разрушение токоотводов в банках. Когда источник питания заряжен до 100%, активная масса полностью восстановлена, то в реакцию вступает губчатый свинец самих электродов. Токоотводы разлагаются и срок службы автомобильного аккумулятора стремительно приближается к концу. Во многом этими негативными последствиями руководствуется наш главред Василий Т., давая совет взять за привычку регулярно проверять работу генератора прямо на автомобиле, не снимая.

Это в былые времена аккумуляторные батареи кипятили от души часа 2-3, чтобы крупные сульфаты свинца осыпались на дно отсека, в специальные отстойники. Сейчас же это ни к чему: во-первых, нет тех самых отстойников, в результате чего этот метод может привести к замыканию банки, во-вторых, зарядные устройства сделали несколько шагов вперёд и могут позволить произвести десульфатацию пластин, возвратив изделию былую ёмкость.

И все же: при зарядке АКБ одна банка не кипит

Итак, вы – свидетель следующей картины: к аккумулятору подключено зарядное устройство, пять отсеков интенсивно бурлят, а шестой даже и не думает. Какие выводы можно сделать?

  • Короткое замыкание положительных и отрицательных пластин. Например, из-за того, что в банку попал какой-либо металлический предмет или отслоился тот же крупный сульфат свинца.
  • Осыпалась намазка с решёток электродов. По факту, частичное осыпание активной массы тоже приводит к короткому замыканию пластин.
  • Разбалансированный заряд. При зарядке, как и при разрядке, электроды в отсеках воспринимают разную нагрузку ввиду нелинейности электрических реакций.

 

Короткое замыкание

В принципе этот случай – не смертельный. Есть примеры, когда, устранив КЗ в отсеке, батарея продолжала служить около 1 года. Вся суть решения данной проблемы сводится к вскрытию верхней крышки и извлечению предметов, находящихся на дне коротящей банки. Предварительно необходимо слить электролит.

Как определить, что в банке именно короткое замыкание? После зарядки до 100% и отстаивания в режиме покоя около 6-8 часов источник питания выдает малое напряжение под нагрузкой. К примеру, если использовать в качестве сопротивления лампочку ближнего света, то вольтаж исправного аккумулятора под нагрузкой составит около 12 В. У неисправного же аналога показания вольтметра просядут до 10 В и ниже.

К слову, эта методология справедлива и для батареи с отслоившейся намазкой. Однако разница между КЗ и поврежденными пластинами все же есть.

Осыпание активной массы

Верный признак отслоения намазки от электродов – мутный электролит. Прозрачность жидкости заметно отличается от соседних модулей и указывает на одно: аккумулятор восстановлению не подлежит. С таким АКБ можно разве что сторговать скидку на новое изделие в автомагазине, не более того.

Разбалансировка заряда: так ли все серьезно?

Повод «не кипеть» у банки может быть весьма простым – она полностью не зарядилась. Несмотря на примитивность, ситуация, требует предельной осторожности, поскольку одно неверное действие и полностью исправную батарею можно навсегда вывести из строя. Чего нельзя делать, так это:

  1. Разряжать всю АКБ в ноль. Как минимум, это бесполезно. Как максимум, эта процедура может усугубить дисбаланс: рабочие отсеки будут закипать еще раньше, а дефектная банка так и останется недозаряженной. А в случае с кальциевым изделием один-два разряда до 10,8В и его можно сдавать в утилизацию.
  2. Кипятить аккумулятор в надежде, что модуль таки забурлит. О последствиях продолжительного кипячения мы уже вели речь.

 


Итого следует уяснить следующее – разбалансировка лечится подзарядкой отдельно взятой банки. При этом важно всё-таки определить, по какой причине она не кипит. В этом нам поможет специальный метод измерения разности потенциалов в каждом из шести отсеков.

Техника замера напряжения в банке

Из теории аккумуляторных батарей известно, что:

  • Каждый пакет пластин в заряженном состоянии выдает не более 2,116 В.
  • Разряженная банка имеет напряжение около 2 В.

Для замера вольтажа понадобится спецприспособление. Это тонкий провод с припоем порядка 10-15 мм на конце. Один конец его будем подключать к щупу вольтметра, другой – макать в каждую банку. Чтобы этим предметом не закоротить пластины, конец с припоем следует обмотать микрофиброй или стеклотканью.

Показания в каждом отсеке снимаются следующим образом:

  • Отсоединить автомобильные клеммы или крокодилы зарядного устройства.
  • Подключить один щуп мультиметра к минусовому выводу АКБ.
  • Подсоединить провод с припоем к щупу вольтметра.
  • Поочередно макать провод с припоем в каждую банку, фиксируя вольтаж на измерительном устройстве.

Примечание. Замер имеет нарушенную последовательность. Меряя напряжение на второй от «минуса» банке, вы получите напряжение первого отсека, в третьей – сумму второго и первого и т.д.

Запишите показания в каждом из модулей, сделайте несложные математические действия и получите расклад по каждой из банок, в числе которых будет и дефектная.

К сведению. В короткозамкнутом отсеке напряжение равно нолю.

Методика лечения разбалансированного аккумулятора

Устранение дисбаланса сводится к подзарядке только «просевшей» банки. Для этого необходимо иметь продвинутый импульсный зарядник с регулировкой напряжения и тока + смастерить свинцовые палочки, которые понадобятся для подключения зарядного устройства непосредственно к токоотводам.

Подключаться к токоотводам следует по особой технологии: минус цепляется к пластинам непосредственно в дефектном отсеке, плюс – в ближайшей к электродам с коричневым окрасом соседней банке. Например, третья банка – дефектная (минусовый вывод АКБ расположен справа, счет отсеков идет от плюсовой клеммы): «-» — к серым пластинам в третьем модуле, «+» — к серым пластинам в четвертой банке.

К чему такая последовательность подключения? Дело в том, что в разряженной банке плюсовые пластины забиты перекисью свинца, отчего имеют плохую электропроводность и коричневый окрас. Отрицательные же электроды состоят из губчатого свинца и проводят ток хорошо. Ввиду того, что аккумуляторная батарея – это совокупность последовательно соединенных положительных и отрицательных пластин, заиметь надежный плюс можно в соседнем отсеке, что и предлагается сделать.

Требования к процессу зарядки – строгие:

  • Режим подзарядки – импульсный.
  • Максимальное напряжение – 2,5 В.
  • Ток – 10% от емкости аккумулятора.

Основное условие – банка не должна «кипеть». Если такой факт имеет место, то сбавляйте напряжение до 2,4 В. Периодически следует контролировать напряжение и плотность электролита в подзаряжаемом модуле.

 

 



Гарантия на аккумуляторы

  • Заводская гарантия на аккумуляторы дается на выявление производственных дефектов.
  • При наличии признаков эксплуатационных нарушений, высока вероятность отказа в возврате АКБ или денег по гарантии.
  • Важны правильный подбор, предпродажная подготовка и диагностика аккумулятора.
  • Необходимо регулярно проверять состояние и проводить обслуживание аккумулятора для своевременного выявления гарантийных случаев и/или проблем в работе АКБ и связанных с ним систем автомобиля.
Смысл гарантии на любые товары или услуги ? это ручательство производителя за свой продукт или услуги. Производитель берёт на себя ответственность за то, что предлагаемый продукт соответствует озвученным стандартам и требованиям по регламенту. Если он не соответствует заявленным характеристикам, то производитель обязуется заменить продукт или восстановить все регламентируемые параметры.

В случае автомобильных аккумуляторов заводская гарантия даётся именно на выявление производственных дефектов. Только в этом случае можно рассчитывать на замену АКБ или возврат денежных средств. Гарантия не распространяется на случаи износа аккумулятора. Если при гарантии в 2 года вы смогли «укатать» аккумулятор за 1 год, то ни один производитель, а следовательно и продавец его не обменяет.

Как уже говорилось, производитель предоставляет гарантию только на производственные дефекты, которые были пропущены на стадии контроля. Все подобные дефекты автомобильных аккумуляторов выявляются за первые полгода эксплуатации. С учётом того, что покупатель не сразу стал использовать автомобильный аккумулятор, можно расширить этот срок до года. Это максимум для выявления заводского брака.

Но фирмы-производители идут на разнообразные хитрости и уловки, чтобы продать свои аккумуляторные батареи. Сейчас в порядке вещей предлагать гарантию

2 или 3 года. Некоторые компании, стремясь выделиться, предлагают даже 4 года. Но это не более, чем маркетинговый ход. Ни один производитель реально не обеспечивает гарантийные обязательства в течение такого срока. Даже, если батарея выйдет из строя на третьем году эксплуатации при гарантии 3 года, вам откажут в выполнении своих обязательств. После проведения экспертизы просто скажут, что батарея изношена или эксплуатировалась неправильно.

Выход АКБ из строя по причинам, не связанным с производственным браком, не обеспечивается гарантией. И все эти причины скрываются под формулировками «износ батареи» и «неправильная эксплуатация». Многие покупатели автомобильных аккумуляторов даже ничего не знают об этих причинах и правильной эксплуатации аккумуляторных батарей. Они наивно полагают, что при объявлении гарантии сроком на 3 года, производитель обязан заменить им аккумулятор в течение этого времени независимо от причины поломки. Но это совсем не так.

Так, какие же дефекты автомобильного аккумулятора попадают под гарантию? Главным образом это обрыв цепи и короткое замыкание.

Обрыв цепи. Пластины в банках аккумулятора собраны в блоки, которые закрепляются мостиками. Блок в одной банке соединяется блоком противоположной полярности в другой банке при помощи специальных соединений. Крайние мостики соединены с выводами на крышке батареи. В производстве бывает, что соединения покрываются окислом и при сварке не сплавляются в единое целое, а лишь немного схватываются. При эксплуатации через эти соединения проходит стартерный ток большой величины. В этом месте происходит разогрев и дальнейшее окисление. В результате через некоторое время происходит обрыв. Как правило, этот дефект даёт о себе знать в течение первых шести месяцев эксплуатации. В этом случае аккумулятор полностью выходит из строя и такая ситуация однозначно попадает под гарантию.

Короткое замыкание. Это ещё один случай, попадающий под гарантию. На производственной линии при сборке аккумуляторов блок пластин может опуститься неровно и пластина острым углом порвёт соседний сепаратор. Там, где произошло повреждение, возникает короткое замыкание. Этот производственный дефект может возникать и по другим причинам. К примеру, некоторые производители экономят на сепараторах между пластинами и вместо запаса в 5 миллиметров делают его 2 мм. В этом случае малейшее смещение при сборке приводит к замыканию. К таким же последствиям может приводить неправильная настройка оборудования при изготовлении конвертного сепаратора.

Короткое замыкание представляет собой фабричный дефект. Он должен проявиться практически сразу после начала эксплуатации и попадает под гарантию. В этом случае аккумулятор не умирает полностью, а значительно снижается его пусковая мощность. Определить замыкание в банке можно по низкой плотности электролита в ней. В процессе заряда автомобильного аккумулятора плотность электролита в банке с замыканием не поднимается или увеличивается очень медленно. При разряде АКБ пусковым током электролит в этой банке активно кипит. После проведения экспертизы производитель обязан заменить такой аккумулятор по гарантии

Можно назвать ещё ряд менее распространённых производственных дефектов, попадающих под гарантию. Например, неотформированная активная масса или обрывы некоторых электродов в блоках от мостика. При таких дефектах автомобильный аккумулятор продолжает работать, но теряет свою пусковую мощность. По идее все это попадает под гарантию. Но опять-таки здесь производитель может просто вынести вердикт о неправильной эксплуатации автомобильного аккумулятора. И неспециалисту в этой области разобраться в справедливости такого решения будет довольно сложно. К заводским дефектам также можно отнести протекание электролита через соединения корпуса АКБ. Конечно, при этом не должно быть никаких механических повреждений батареи. Тогда этот случай попадает под гарантию.

Все производители заранее оговаривают условия, при которых они не принимают бракованные автомобильные аккумуляторы по гарантии. Конкретные условия сдачи по гарантии можно узнать у производителя аккумулятора. Но можно обозначить основные моменты, когда на автомобильный аккумулятор не распространяется заводская гарантия:

Если отсутствует или испорчен гарантийный талон;

Взрыв АКБ при целой электрической цепи;

Предъявление батареи на гарантию без электролита;

Нарушена маркировка производителя;

Повреждения механического характера и оплавления;

Цвет электролита серо-стального или коричневого оттенка;

Напряжение на выводах аккумулятора меньше 12 вольт;

Эксплуатация автомобильного аккумулятора с нарушениями инструкции;

Напряжение в бортовой сети автомобиля не соответствует допустимому или при неисправном электрическом оборудовании;

Использование аккумулятора не его назначению;

Проведение неквалифицированного обслуживания;

Аккумулятор хранился и использовался плохо заряженным;

Низкая плотность электролита из-за разряда АКБ;

Замерзание электролита из-за низкой плотности, которая вызвана низким зарядом.

Заводская гарантия на аккумуляторную батарею не предоставляется, если есть следующие признаки:

Деформация пластин электродов;

Цвет пластин и активной массы изменился;

Цвет электролита изменился;

Уровень электролита не соответствует требованиям;

Изменился цвет сепараторов пластин;

Следы коррозии решёток положительных электродов;

Активная масса пластин расслоилась и имеет зазоры на просвет;

Выводы аккумулятора оплавлены;

На пробках и внутренней стороне крышки имеется накипь;

Выпуклые стенки корпуса АКБ;

Отклеившиеся от нагрева истлевшие стикеры на корпусе батареи.

Статья 23 Закона РФ «О защите прав потребителей» устанавливает право покупателя обменять непродовольственный товар надлежащего качества (т.е. без брака), если он по каким-либо причинам не может быть использован потребителем по назначению. С требованием о замене можно обратиться в течение 14 дней с момента покупки. Товар должен быть сохранен в упаковке.

 


АКБ зимой – ответы на вопросы

Зима пришла – и как обычно, снова «неожиданно». Поэтому на повестку дня (опять же «неожиданно») встали вопросы автовладельцев по поводу стартерных аккумуляторных батарей. Мы собрали эти «зимние» вопросы, проанализировали – и постараемся на них ответить. Итак.

Почему АКБ замерзает?

С наступлением холодов в лаборатории начинают обрывать телефон с одним вопросом:

«У меня в аккумуляторе лед! Скажите, это ведь производственный брак?». Причем простой ответ: «Нет, это ваша небрежность» спрашивающих почему-то не удовлетворяет.

Поэтому разъясняю подробно. Дело в том, что процессы зарядки батарей связаны с изменением содержания серной кислоты в аккумуляторе. При разрядке серная кислота участвует в токообразующей реакции, и ее количество в электролите уменьшается. С этим и связано снижение плотности электролита, что, в свою очередь, меняет его физические свойства.

Проще говоря, чем глубже разряжена аккумуляторная батарея (а значит, концентрация кислоты в электролите меньше), тем вероятнее образование льда даже при слабом морозе.

Кстати, это справедливо для батарей любого исполнения – поэтому особенно важно контролировать состояние заряженности АКБ в зимнее время. Правда, общие крышки в батареях без пробок мешают это сделать.

Николай Курзуков считает, что прежде всего необходимо замерять плотность электролита в АКБ

Восстанавливается ли батарея после того, как в ней замерз электролит?

Далее обычно следует второй вопрос: «Как быстро она оттает, и будет ли потом работать?».

Прежде всего, никогда не оставляйте разряженную АКБ в автомобиле и тем более на морозе! Но если такое произошло и в банках батареи электролит застыл (в результате чего образовался лед), то ее надо выдерживать в теплом помещении не менее суток. И только после полного растаивания льда можно приступать к зарядке.

Дело в том, что попытка заряда АКБ с нерастаявшим льдом внутри банок приводит к тепловому повреждению верхней части сепараторов. И в поврежденных местах при последующей работе батареи происходит прорастание шунтирующих соединений, в свою очередь, приводящих к короткому замыканию блока.

Запомните: льдом повреждается активная масса положительных и отрицательных пластин: они расслаиваются, и образуются зазоры. И в этом случае у АКБ остается только один путь – на утилизацию.

В аккумуляторной лаборатории зимой начинается аврал

АКБ при заряде была переполюсована. Сохранит ли она работоспособность?

Ответственные автовладельцы в преддверие холодов снимают батарею и ставят ее на зарядку. Но при этом они могут совершить (и часто совершают!) серьезную ошибку – путают местами провода зарядного устройства.

Неправильное соединение проводов зарядного устройства к полюсным выводам АКБ после глубокого разряда, когда НРЦ («напряжение разомкнутой цепи» – если не вдаваться в подробности, оно обычно равно всем знакомой ЭДС) близко к нулю, приводит к переполюсовке батареи. То есть положительные пластины становятся отрицательными, а отрицательные – положительными.

После такого заряда батарею нельзя подключать к бортовой сети автомобиля: электронное оборудование и диодный мост генератора выйдут из строя. Про горсть перегоревших предохранителей уже не говорю.

Можно, конечно, выбросить переполюсован-ную АКБ и отправиться в магазин за новой. Но можно и попытаться восстановить работоспособность старого аккумулятора.

Укладка сепаратора в АКБ была проведена с нарушением формы конверта

Что делать в такой ситуации?

1. АКБ вновь разрядить – и как можно глубже, чтобы переполюсованные электроды имели разряженную активную массу (сульфат).

2. Провести зарядку с соблюдением полярности АКБ, заданной при ее производстве. Надо пояснить, что процесс зарядки будет длительным.

3. Провести стартерный разряд током 0,3-0,4 EN до 8,0-9,0 В при комнатной температуре.

4. Выполнить полный заряд АКБ с контролем уровня и плотности электролита по банкам. Если в конце заряда отклонений плотности электролита более 0,2-0,3 г/см3 не было, а сам электролит светлый – АКБ будет работать. Если нет, то все – надо менять батарею.

Повреждение сепаратора — пример брака, приведшего к короткому замыканию блока

И напоследок – самый часто встречающийся вопрос, который не зависит от времени года. Стартерная АКБ утратила пусковые свойства, причем зарядом ее работоспособность не восстанавливается. Пробок у батареи нет. Что делать в гарантийный срок?

Владелец пытается зарядить глубоко разряженную батарею, а она не заряжается, т.е. при подключении к автоматическому ЗУ «не берет» заряд. Что это – производственный дефект или неправильная эксплуатация? Ведь пробок на крышке нет, а значит, нет и возможности замерить плотность электролита в банках.

Вопрос важный: ведь ответ определит, кто будет платить за новую батарею. И он не так уж и прост.

Если батарея еще на гарантии – ее надо предоставить на проверку в лабораторию вместе с гарантийным талоном, так как для принятия решения о дефектности батареи специалисту лаборатории необходимо уточнить немало фактов:

• Когда АКБ была изготовлена (код на АКБ)?

• Когда она была куплена владельцем (запись в гарантийном талоне)?

• На каком автомобиле и сколько эксплуатировалась?

• Были ли отказы у АКБ ранее и проводились ли подзаряды?

• Когда наступил отказ (последний)?

После взрыва и полного разрушения крышки АКБ: сепараторы имеют следы низкого уровня залитого электролита в блокахТепловое повреждение сепараторов. Глубоко разряженную и застывшую (со льдом в банках) АКБ заряжали без отогрева. Такое повреждение возможно и после «прикуривания» в зимнее времяАКБ взорвалась после двенадцати дней работы на автомобиле. Причина — недолив электролита на заводе и отсутствие контроля со стороны автовладельца

После выяснения этих фактов осматривается целостность корпуса батареи – нет ли прокола, через который электролит вытек.

Замеряется значение НРЦ (ЭДС): этот показатель дает специалисту информацию – надо ли применять нагрузочную вилку.

Далее отмечается цвет индикатора. Он извлекается, и в этой банке замеряются плотность электролита и его уровень над блоком пластин.

Плотность электролита банки сопоставляется с величиной НРЦ: если плотность высокая, а НРЦ имеет низкое значение – значит, надо искать банку с низкой плотностью электролита. Если же его плотность в банке с индикатором низкая – возможно, что АКБ глубоко разряжена, а дефекта в батарее нет.

Сверления в крышке над каждой банкой по узнаваемым кружочкам позволяют замерить уровень и плотность электролита в каждой банке. И принятие дальнейших мер по этой батарее возможно только после измерения плотности электролита во всех шести банках.

Возможно, это будет направление на заряд с проверкой плотности электролита в процессе заряда. А после отдыха (отгазовки) в течение 8-10 часов батарею проверяют на разрядном стенде током 0,6 EN.

Сверления запаивают пластмассой с помощью паяльника. Возможные дефекты в АКБ (разрыв цепи внутри батареи, короткое замыкание в какой-либо банке) будут выявлены при заряде, а также при последующем разряде.

Вскрытие и осмотр деталей дефектной банки позволяют установить происхождение дефекта, а значит, понять, страховой это случай или нет. Исправная (т.е. без производственных дефектов) АКБ возвращается ее владельцу, который возмещает затраты лишь на заряд.

Если же батарея имела производственный дефект, владелец может получить официальное заключение, с которым и отправится затем в магазин…

  • Николай Курзуков, научный сотрудник аккумуляторной лаборатории ФГУП НИИАЭ

Что делать, если одна банка не кипит при зарядке аккумулятора

Аккумулятор выступает крайне важным компонентом любого современного автомобиля. Это необходимый элемент, обеспечивающий пуск двигателя и выполняющий целый ряд дополнительных функций.

При этом АКБ нуждается в подзарядке, чтобы батарея не садилась и не теряла свои функциональные возможности. Аккумуляторы в автомобилях заряжаются от генератора по ходу движения машины, так и от специальных зарядных устройств.

Когда АКБ набирает свой полный заряд, отсеки внутри устройства, которые называют банками, постепенно начинают бурлить. Возникает эффект закипания из-за воздействия электрического тока. В процессе кипения выделяется водород и кислород. В ситуациях, когда зарядка прошла хорошо, кипят все отсеки или банки. Но случается так, что одна или несколько банок не кипят, не происходит выделение пузырьков. Из-за этого автовладельцы начинают сильно переживать. Не все знают, нормальное это явление или нет, что в такой ситуации делать и почему вообще некоторые банки вдруг перестают кипеть. Хотя все остальные нормально бурлят.

Из-за чего они кипят и нормально ли это

Первым делом стоит отметить, что банками называются отсеки в аккумуляторных батареях. Внутри них расположены пластины из свинца. В общей сложности в автомобильных АКБ используется 6 отсеков, то есть банок. Каждая из них в состоянии полного заряда выдает 2,1 Вольта. При последовательном подключении мы получаем те самые 12,6 или 12,7 Вольт аккумулятора.

Кипение аккумуляторной батареи автомобиля

Эффект кипения не трудно посмотреть своими глазами, если перед вами обслуживаемая батарея. Чтобы посмотреть на бурление, достаточно открутить специальные пробки. При этом не все понимают, почему отсеки кипят, и является ли подобное поведение нормой для аккумуляторных батарей.

Да, закипание считается вполне нормальным процессом, который указывает зачастую лишь на то, что АКБ уже полностью зарядилась. От этого начинает выделяться газ. Находясь под воздействием электрического тока, вода внутри аккумулятора постепенно распадается на кислород и водород. Поскольку газы легче воды, они стремятся вверх и выходят в виде пузырей.

Выделяемый в таком процессе газ обладает повышенной взрывоопасностью. Ни в коем случае нельзя допускать попадание искр или контакт с открытыми источниками пламени. Иначе вы рискуете взорвать аккумулятор, а также повредить всё вокруг батареи. То есть пытаться посмотреть на бурлящую жидкость в АКБ, подсвечивая себе зажигалкой или спичками, очень плохая идея.

Когда начинают выступать пузыри, это наглядно сообщает автовладельцу о том, что устройство зарядилось, и можно отключать его от зарядного устройства. Не стоит длительное время оставлять АКБ, подключённую к зарядке, поскольку тогда уже начнётся эффект перезаряда. Ничего хорошего в нём нет. Активность кипения будет увеличиваться, уровень жидкости постепенно начнёт падать, поскольку вода уходит из состава электролита.

В нормальном состоянии свинцовые пластины специально полностью погружены в электролит. Так задумано конструктивно, чтобы избежать перегрева и обеспечить эффективность работы. Если же уровень электролита упадёт, тогда пластины оголятся. В дальнейшем вас ждёт перегрев и разрушение АКБ со всеми вытекающими последствиями.

Есть категория автовладельцев, которые пытаются специально спровоцировать выделение пузырей. Тем самым они стремятся увеличить плотность используемого в батареях электролита. Расчёт идёт на то, что якобы лишняя вода выкипит и испарится, а вот кислота останется на своём месте. За счёт этого плотность и будет повышаться.

Восстановление банки АКБ автомобиля

Нет ничего ужасного в том, чтобы в процессе зарядки батареи на специальном устройстве дождаться пузырения, и после этого сразу же отключить питание зарядного аппарата. Только передерживать и заставлять батарею слишком долго кипеть не стоит. При этом поддерживать непродолжительное кипение лучше на малых токах, дабы не провоцировать чрезмерно интенсивное кипение и газовыделение. Если подать высокий ток, бурление будет слишком активным, тем самым можно привести АКБ в состояние полной непригодности в дальнейшей эксплуатации.

Почему один отсек может не кипеть

Но порой случается так, что при зарядке автомобильной АКБ не кипит одна из банок. Некоторые автовладельцы сразу же начинают беспокоиться, паниковать и отправлять батарею на заслуженный отдых.

Процесс кипения АКБ автомобиля

Причин подобного явления не так много. Порой это действительно сигнал о том, что ресурс батареи подходит к концу, она больше не способна полноценно работать и её нужно заменить. Но бывает и иначе. Отсутствие признаков бурления в одном из отсеков не ставит крест на АКБ, и возможность её восстановления есть.

Следует более подробно уточнить, почему при зарядке вашего аккумулятора кипят не все имеющиеся банки, то есть не все 6 отсеков.

  1. Процесс кипения отсутствует, поскольку произошло замыкание, внутри батареи оказались какие-то посторонние предметы или пластины начали осыпаться. Из-за подобных явлений банка может не получать полноценный заряд. Отсюда и отсутствие бурления в отсеке.
  2. Произошла разбалансировка. Ситуация встречается, но крайне редко. Иногда бывает так, что 5 банок из 6 уже зарядились и начинают кипеть, а последняя ещё недополучила необходимый заряд. При такой неисправности последний отсек закипает, но с небольшим опозданием, когда остальные уже во всю бурлят.
  3. Батарея израсходовала свой ресурс. Аккумуляторные автомобильные батареи следует воспринимать как расходники. У них есть свой ограниченный срок службы. Если АКБ не самая дорогая, либо купленная на вторичном рынке, не удивляйтесь, что через 1-3 года службы она перестанет нормально функционировать. Банки могут осыпаться, а находящийся внутри электролит приобретать мутный оттенок. Восстанавливать батарею не имеет смысла. Нужно покупать новую.

Но спешить отправлять АКБ на свалку, когда одна из банок почему-то перестала кипеть в процессе зарядки, не стоит. Да, если закипание происходит на работающем двигателе, когда заряд идёт от аккумулятора, нужно разобраться в причинах и наверняка избавиться от батареи.

Если же мы говорим про процесс зарядки через специальное устройство, тогда примерно в половине случаев, когда отсутствует бурление в одном из отсеков, АКБ всё ещё подлежит восстановлению.

Как правильно поступить

Сразу приготовьтесь к тому, что в результате проделанных манипуляций, направленных на восстановление устройства, придётся всё же покупать для своей машины новую аккумуляторную батарею.

Установка новой АКБ на авто

Нельзя сказать, что когда не кипит на АКБ одна банка при зарядке, батарея уже полностью непригодна для дальнейшей эксплуатации. Даже на таком устройстве можно ещё ездить. Но кипением 1 отсека вы точно не обойдётесь, в то время как остальные секции не бурлят.

Восстановление является достаточно экспериментальным мероприятием, которое помогает не всегда и не всем. Бывает так, что первое отделение не кипит в процессе зарядки батареи, хотя каждая последующая банка на АКБ выделяет пузыри. Если 1 секция не кипит, но остальные нормально получают заряд, в первое время ничего страшного не произойдёт. Но может запуститься цепная реакция, в результате которой батарея окончательно придёт в состояние негодности. Оставлять АКБ на зарядке, ожидая, чтобы последний отсек наконец-то закипел, пока остальные уже давно и активно бурлят, однозначно не рекомендуется.

Когда вы лишь недавно заметили такое поведение своего аккумулятора на автомобиле, можно попробовать восстановить его. Для этого нужно выполнить несколько последовательных действий.

  1. Восстановление банки. Если речь идёт о постороннем предмете, его потребуется извлечь из корпуса АКБ. Актуально это лишь для разборных или обслуживаемых аккумуляторов. В некоторых случаях помогает простая промывка. Если внутри будет обнаружен небольшой кусочек отвалившейся пластины, из-за которой батарею коротит, после извлечения работоспособность АКБ восстановиться примерно на 85-90%. После очистки требуется зарядить проблемную банку.
  2. Чтобы зарядить один отсек, придётся все банки полностью разрядить. То есть необходимо выровнять заряд. Сделать не так сложно. Достаточно обеспечить определённую нагрузку. Самым простым методом можно назвать включение фар. Оставьте включённым свет на автомобиле, и идите домой. Примерно за сутки АКБ полностью разрядится. После этого ставьте аккумулятор на зарядное устройство. Если очистка была выполнена правильно, и лишний мусор ушёл, теперь все отсеки в равной степени будут получать заряд. Потому стоит ожидать закипания всех 6 банок вашей аккумуляторной батареи.
  3. Если в процессе разбора батареи, чтобы очистить проблемную банку, вы видите перед собой мутную секцию, при извлечении пластин из которой они буквально рассыпаются, это плохой признак. С таким аккумулятором уже ничего сделать нельзя. Он совершенно непригоден к дальнейшей эксплуатации. Восстанавливать не стоит и пытаться. Наверняка ситуация в остальных банках примерно аналогичная. Единственным выходом из сложившейся ситуации будет покупка новой батареи для вашего автотранспортного средства.

Именно первый пункт восстановления наиболее сложный. Делать это стоит лишь в крайней ситуации, когда нет возможности купить даже подержанную батарею.

Промывка помогает не всегда. И для таких задач лучше обращаться к специалистам в этой области. Что же касается очистки от мусора, то при отсутствии эффекта от промывания придётся резать корпус. А разрезать его достаточно опасно, поскольку внутри находится едкая кислота. Здесь требуется предельная осторожность и обязательное наличие защиты для рук и всех открытых участков тела. После восстановления, которое всё же может завершиться успешно, аккумулятор запаивается. Правильно запаять корпус тоже задача не из простых.

Если вы заметили, что при зарядке АКБ у вас не кипит одна из банок, можно выполнить следующие процедуры.

  • Посмотрите на текущее состояние электролита. Его внешний вид скажет о многом и позволит понять, есть ли смысл вообще пытаться восстановить нормальную работу и зарядку аккумуляторной батареи. Если АКБ выполнена из прозрачного белого пластика, тогда цвет можно оценить через корпус. Обычно через стенки кожуха АКБ хорошо просматривается цвет электролита. Если корпус тёмный или через него ничего разглядеть не удаётся, возьмите подручное средство вроде шприца или ареометра. С его помощью извлеките небольшое количество электролита. Перелейте в любую прозрачную ёмкость, чтобы оценить состояние;
  • Когда жидкость оказывается прозрачной, без следов каких-то примесей и мусора, вероятно банка не кипит по причине её замыкания. Либо же всё дело в том, что вы не дождались полной зарядки;
  • В противном случае, если жидкость оказывается мутной, это скорее указывает на осыпание свинцовых пластин. Они разрушились и спровоцировали загрязнение самого аккумуляторного электролита;
  • Если вам повезло, и жидкость внутри АКБ оказалась чистой и прозрачной, есть смысл восстановить батарею. Для этого выравнивается заряд путём первичной полной разрядки АКБ описанным выше способом. После аккумулятор следует полностью зарядить;
  • При наличии эффекта закипания во всех 6 отсеках батареи её можно ставить на место в подкапотное пространство автомобиля и продолжать эксплуатацию. Если же после разрядки и зарядки продолжает отсутствовать кипение в одной из банок, тогда потребуется разобрать батарею;
  • Для разборки сначала разрезается верхняя часть корпуса. Оттуда извлекаются пластины, расположенные в проблемном отсеке. Если присутствует какая-то причина замыкания, её нужно удалить и вернуть пластины на место. Затем АКБ заливается свежим электролитом и запаивается корпус.

Сами прекрасно понимаете, что при мутном электролите и развалившихся пластинах аккумуляторной батареи восстановление становится бесполезным и бессмысленным мероприятием. Вам лишь остаётся отправить старый аккумулятор в утилизацию, и приобрести новую АКБ с подходящими вашей машине характеристиками.

В кипении зачастую нет ничего страшного. А вот отсутствие бурления электролита в одном из отсеков, в то время как остальные банки кипят, указывает на наличие определённых проблем с аккумуляторной батареей. Следует принять меры по восстановлению. Если не хотите тратить на это время, силы и во многом рисковать из-за необходимости резать корпус и контактировать с кислотой, тогда просто купите новую АКБ.

При эксплуатации аккумулятора важно поддерживать высокий уровень заряда, проверять состояние батареи и периодически заряжать её по мере необходимости. Генератор не всегда в полной мере обеспечивает зарядку устройства. Именно для таких случаев придумали соответствующие зарядные комплексы, которыми можно пользоваться в гараже или в домашних условиях. Наличие такого зарядника будет не лишней тратой денег для любого автомобилиста.

Почему замерзают аккумуляторы? | АКБ-сервис

Почему замерзают аккумуляторы?

 

Никто из автолюбителей не застрахован от того, что одним морозным утром он обнаружит тот факт, что в аккумуляторе замерз электролит. Визуально это можно определить по вздувшимся стенкам АКБ, а также по отказу работы абсолютно всех электро систем автомобиля. Так почему же замерзает аккумулятор, эксплуатирующийся сравнительно недолгое время, а подчас даже и совсем новый? Давайте разберемся с физико-химическими процессами, которые протекают внутри аккумулятора.

 

При разряде аккумулятора в процессе электролитической диссоциации серная кислота воздействует на свинец в пластинах и в результате этого активно образуются углекислый газ, сульфат аммония и вода. Замерзанию как раз таки подвержена вода в аккумуляторе  и чем ниже будет плотность электролита, тем выше температура замерзания. Следовательно, делаем вывод, что если ваш аккумулятор замерз, то он был разряжен, либо электролит имел малую плотность по другим причинам.

 

Иногда такие простые, казалось бы, причины, как ослабление или окисление контактов соединения с электропроводкой, приводят к снижению эффективности зарядки от генератора из-за падения напряжения на клеммах аккумулятора, при этом сам аккумулятор абсолютно исправен, но систематически недозаряжается. Прибавьте к этому низкую температуры за бортом автомобиля и получите результат – аккумулятор не принимает заряд.

Этому явлению есть довольно простое объяснение. При низких температурах в аккумуляторах повышается вязкость электролита, скорость протекания электрохимических реакций замедляется, и в итоге снижается способность аккумулятора быстро заряжаться.

В таких случаях автомобилисты вынуждены эксплуатировать свои аккумуляторы в состоянии неполного заряда и, естественно, с более низкой ёмкостью. При каждом последующем пуске аккумулятор, как правило, недопустимо глубоко разряжается, а зарядиться быстро до требуемой ёмкости и напряжения уже не может.

Конечно, электролит замерзнуть не может, а вот когда весь ресурс аккумулятора исчерпан и вся серная кислота израсходована на процессы разрядки, то в электролите остается практически одна вода, температура которой  составляет 0 С.

 

 

Еще очень часто распространено такое явление, как утечка тока в цепи — обычно это может быть магнитола, сигнализация или другое не штатное оборудование, подключенное не правильно. Даже видеорегистратор если хотите. Он буквально за сутки разрядит АКБ и тот даже при малых морозах – замерзнет! Драгоценные амперы могут также расходоваться из-за попадания влаги, или перетертой проводки- иногда причину бывает сложно найти. Или же внезапная неисправность в генераторе — вышедший из строя регулятор напряжения или диодный мост, также могут быть причиной быстрой разрядки аккумулятора, и следовательно замерзания электролита в мороз.

 

 

Ниже приведены температуры замерзания электролита в аккумуляторе при разряде:

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вода при замерзании увеличивается в объеме и выдавливает активную массу из ячеек решетки, в результате мы имеем снижение по токотдаче и сроку службы. Такой аккумулятор теряет свой ресурс и, как правило, преждевременно выходит из строя. Именно поэтому величина тока холодной прокрутки и запас ёмкости в аккумуляторе в холодное время года имеет такое большое значение для беспроблемной эксплуатации.

 

 

Что делать с замерзшим АКБ? Как правильно разморозить и зарядить замерзший аккумулятор?

Первым делом нужно убедиться в дальнейшей пригодности батареи путем осмотра корпуса на предмет трещин и разломов (очень часто лед внутри разрывает тонкие пластиковые стенки корпуса). После осмотра аккумуляторную батарею следует снять с автомобиля и поставить в теплое помещение.

Самое главное не заряжать аккумулятор пока в нем находиться лед, чтобы избежать замыкания.

Батарея должна оттаять полностью и температура электролита должна приблизиться к комнатной. После размораживания мы еще раз осматриваем нет ли течей по корпусу (вздувшиеся стенки должны принять исходный вид). Если на корпусе аккумулятора вы наблюдаете какую-то жидкость, то следует определить ее происхождения с помощью лакмусового индикатора. Если бумага приобретет красный цвет, то вы имеете дело с кислотой, которая является основной составляющей электролита и может вытечь через трещины в корпусе АКБ. Интуитивно вы должны осознавать тот факт, что кислотой можно обжечься.

Иногда случается так, что мелкие трещины на корпусе аккумулятора оставляют без внимания, принимая слегка влажные стенки за водный конденсат. В итоге после того как АКБ будет разморожен, заряжен и готов к эксплуатации, он будет медленно, но уверено течь. Есть конечно вариант запайки корпуса аккумулятора ( для этого сливаем все содержимое и берем паяльник в руки ), но вероятность положительного исхода этой операции примерно один к десяти. Потому что запаять получиться только трещину, которая размещена с боку ( не снизу или на углу) и которая распространяется лишь на одну банку.

Далее приступаем к зарядке, помня о том, что ток заряда определяем как десять процентов от номинальной емкости аккумулятора в ампер/часах. В таком случае процесс зарядки длиться около десяти часов. Но, это «кустарный метод». В идеале зарядка батареи производиться разным током, изначально нужно пробить сульфатацию на пластинах АКБ импульсным высоким током, потом постоянным пониженным дать основную зарядку и доводить батарею на прерывающемся низком току для полного восстановления пластин. Главное – мы должны зарядить батарею полностью (желательно автоматическим зарядным устройством), после этого обязательно проверяем прозрачность и плотность электролита. Мутный электролит свидетельствует о том, что пластины осыпались. Если все в порядке, то можно спокойно ставить АКБ и ездить дальше.

 

Как не допустить того чтобы в аккумуляторе замер электролит?

Основная задача, которая стоит перед водителем, по уходу за АКБ – это не допускать его разряда или перезаряда.

 

Это же касается и вопроса замерзания батареи. В большинстве случаев замерзает разряженный аккумулятор. Так же важно постоянно следить за плотностью электролита, проверку плотности производим в каждой отдельной банке. Нужно учитывать, что зимой на аккумулятор идет дополнительная нагрузка (постоянно работающая печка, утрудненный запуск двигателя в морозы, световой день меньше – включены фары и т.д.), потому чаще проверяйте уровень зарядки, выдаваемый генератором, и при необходимости вовремя заряжайте батарею. При низких температурах саморазряд аккумулятора повышается, потому не ленитесь заносить снятую АКБ в теплое помещение на ночь или как минимум отключайте массу.

 

Краткий вывод: замерзание батареи – это еще не ее конец. С аккумулятором нужно быть особо внимательным в зимнюю пору. Заряженная батарея с нормальной плотностью электролита – не замерзает!

 

 

Почему в аккумуляторе одна банка не кипит при зарядке — Блог

На определенном этапе эксплуатации автомобильной аккумуляторной батареи появляется проблема – не кипит одна банка. Что делать в таком случае? Как определить, что случилось с аккумуляторной батареей, можно ли ее восстановить, или это стопроцентный сигнал, что пришла пора покупать новую? В статье детально рассмотрена данная проблема, возможные причины, диагностика и варианты – что делать дальше.

Должен ли аккумулятор вообще кипеть?

Начать стоит с более простого, но не менее распространенного вопроса: должен ли аккумулятор кипеть? А для этого придется хотя бы в общих чертах ознакомиться с теорией. Если вас не интересуют процессы, происходящие в АКБ, и вызывающие кипение или его отсутствие (вы и так уже это четко себе представляете), пропустите этот раздел, и переходите к следующему.

Аккумуляторная батарея автомобиля называется батареей потому, что состоит из шести соединенных последовательно элементов. Каждый из них находится в своем отсеке, именуемым в народе банкой. Помимо положительных и отрицательных пластин в каждой такой банке аккумулятора имеется электролит – водяной раствор кислоты.

Вкратце простыми словами – как все это дело работает. Причем, рассмотрим только этап заряда. В разряженном состоянии электролит представляет собой воду, слабо насыщенную кислотой. Это можно наглядно увидеть, измерив плотность ареометром. Грубо говоря, недостающая кислота сейчас находится на пластинах аккумулятора в виде сульфата.

Когда вы подключаете АКБ к зарядному устройству, электрический ток протекает последовательно от плюсовой клеммы через все банки до минусовой клеммы. Пластины накапливают проходящий через них заряд, а в электролит возвращается кислота. Этот процесс тоже можно увидеть, измеряя плотность – во время заряда она будет увеличиваться.

По завершению заряда пластины более не в состоянии накапливать поступающую извне энергию. Но деваться ей куда-то надо, потому начинается электролиз. То есть, заряжая уже заряженный аккумулятор, вы расщепляете имеющуюся в банках воду на кислород и водород. Их и можно наблюдать в виде пузырьков. Говорят – батарея кипит.

Соответственно, ответ на поставленный выше вопрос – должен ли аккумулятор кипеть при заряде – будет положительным. Более того, начало кипения электролита является достаточно точным сигналом того, что аккумулятор «насытился», то есть, зарядился.

Почему может не кипеть одна из банок АКБ при заряде?

Ориентируясь на все вышесказанное, можно с наскоку ответить на этот вопрос. Одна из банок не кипит потому, что она еще не зарядилась. Остальные же – кипящие – уже полностью зарядились, и заряд не принимают. Более того, зарядившиеся банки в это время начали терять воду, которая просто улетучивается, расщепленная на кислород и водород электролизом.

Теперь причины. Почему может не кипеть одна из банок аккумулятора? По большому счету наиболее вероятных причин всего две.

  • Первая причина – разбалансировка аккумуляторной батареи. Что это значит? А значит это то, что электрохимические процессы в банках во время заряда прошли не синхронно, из-за чего один из элементов батареи просто не успел зарядиться вместе с остальными. Случиться такое может уже по нескольким причинам.

Во-первых, батарея изначально была неравномерно разряжена. То есть, в этой самой не кипящей банке с самого начала заряда было меньше, чем у остальных. Соответственно, этой банке просто не хватило времени, чтобы насытиться, как говорится, до краев. Во-вторых, пластины этого отсека подверглись чрезмерной сульфатации. Это означает, что на их поверхности скопилось столько сульфата (налета), что обычный режим заряда не в состоянии его, грубо говоря, растворить в электролите.

  • Вторая причина – банка закорочена. Что значит это? А значит это то, что отрицательные и положительные пластины в этом отсеке соединились между собой, и теперь эта банка пропускает ток через себя, как обычный проводник, а не как аккумуляторный элемент. Замыкание банки чаще всего происходит из-за осыпающегося с пластин материала, который сначала оседает в специальных дренажах на дне корпуса. Позже, когда этому мусору уже некуда деваться, его уровень поднимается до самих пластин, соединяя их между собой.

Замыкание может случиться и в процессе осыпания пластин – если частички крупные, они могут просто застрять между положительными и отрицательными пластинами, и начать проводить ток напрямую. Замыкание банки часто происходит после переворачивания аккумуляторной батареи.

Как «вычислить» закороченную банку АКБ?

Теперь переходим к диагностике. Как узнать, что не закипающая во время заряда банка именно закорочена? Есть несколько способов.

  • Первый способ – нагрузить аккумуляторную батарею и понаблюдать за ее отсеками. Нагрузка нужна серьезная, соответствующая пусковому току – 300-500 А. При такой нагрузке закороченная банка практически моментально начнет интенсивно закипать. Можно даже сказать, что она забурлит. Остальные, исправные отсеки, кипеть при такой нагрузке не будут.

Чем можно нагрузить? Стартером, нагрузочной вилкой или толстым проводом. Самый простой и бесплатный способ – первый. Для этого достаточно снять высоковольтные провода со свечей зажигания (чтобы двигатель не завелся, и нагрузка на АКБ не пропала), и покрутить в течение нескольких секунд стартер. Делать это надо вдвоем – один крутит стартер ключом зажигания, второй – смотрит на банки через снятые предварительно пробки.

Того же самого можно добиться при помощи нагрузочной вилки, которая служит для диагностики автомобильных аккумуляторов. Этим приспособлением можно вполне безопасно нагрузить АКБ и выяснить, закипает ли в это время одна из банок. Нагружать батарею толстым проводом не рекомендуется, так как этим ее можно угробить. Но при определенной осторожности и опыте – это вполне рабочий способ.

  • Второй способ вычислить закороченную банку – замер плотности. Как правило, если один из отсеков аккумуляторной батареи закорочен давно, то и плотность электролита в нем будет заметно отличаться от «соседей». Если банка совсем «мертвая», то плотность вообще может соответствовать плотности воды, то есть почти единице.

Теперь, собственно, о решении проблемы. Проблема с закороченной банкой гарантированно решается только одним единственным способом – заменой АКБ на новую. Естественно, многие скажут, что есть способы восстановить закороченную банку. Тем более, информации в Сети, как это делают «спецы», полно. Можете потратить время и силы, и попробовать последовать этим рекомендациям. Ведь только так можно на все 100% убедиться, что восстанавливать аккумуляторную батарею с закороченной банкой – бесполезно. Все равно придется купить новую.

Как сбалансировать заряд во всех банках АКБ?

Не так печально обстоят дела, если одна банка не кипит при зарядке из-за того, что аккумуляторная батарея не сбалансирована. Рассмотрим основные признаки такой АКБ.

  1. Первый признак, говорящий о том, что еще не все потеряно, и батарея послужит, это плотность. Измерьте ее во всех банках на полностью заряженном аккумуляторе и сравните показатели. Напомним, что про степень заряда можно судить как раз-таки по тому самому кипению. На не кипящую банку пока внимание не обращаем. Если измеренная плотность в «подозреваемой» банке отстает от остальных не критично, то это вполне может означать, что она не «мертвая».
  2. Второй признак – напряжение. Но не всей аккумуляторной батареи, а каждого элемента в отдельности. Чтобы измерить его, понадобится цифровой мультиметр и удлинители для щупов, которые можно изготовить из алюминиевой проволоки. Это все нужно для того, чтобы измерять напряжение, прикладывая щупы не к клеммам батареи, а погружая их в электролит, к каждой банке.
  3. Третий признак – цвет пластин. Сравните оттенок электродов в нормально работающих отсеках с теми, которые находятся в не кипящей банке. Как правило, на не сбалансированной батарее последние будут немного светлее, чем остальные. Это говорит о незначительной сульфатации, которая «мешает» нормальной зарядке АКБ.

Если цвет пластин сильно отличается, либо в неправильно работающей банке наблюдается мутный электролит, то проблема не в разбалансировке. Скорее всего, ваша АКБ с закороченной банкой.

Как выровнять заряд аккумулятора и заставить не кипящую банку закипеть вместе с остальными? Способов и здесь существует несколько. Тот, когда в отсеках пытаются выровнять плотность за счет сливания электролита и заливания нового (с желаемой плотностью) – использовать не стоит по ряду причин.

Проверенный и безопасный способ балансировки – это разряд-заряд батареи. В некоторых заводских зарядных устройствах предусмотрен такой режим работы. Если у вас такая зарядка – просто подсоедините батарею и включите соответствующие настройки. Что делать, если зарядное простое, недорогое, или вообще самодельное?

Для начала необходимо грамотно разрядить батарею. Для этого к ней надо подключить нагрузку в виде лампочки из автомобильной фары и мультиметр в режиме измерения напряжения. Разряжать батарею следует до тех пор, пока показания прибора не снизятся до 11,5 вольт. Сажать АКБ еще сильнее не рекомендуется, так как это уже будет так называемый глубокий разряд. А он достаточно вреден для аккумуляторов, особенно, для современных – кальциевых и прочих.

После того, как вы равномерно разрядили батарею до указанного вольтажа, измерьте плотность электролита во всех банках и запишите показатели. Бывает так, что уже на этом этапе плотность во всех отсеках выравнивается, что говорит о нормальном состоянии батареи.

Далее идет этап заряда. Заряжать надо по всем правилам – силу тока ставим 1/10 от емкости, а вольтаж не должен превышать 14,4 вольт. Когда батарея зарядится, она прекратит потреблять ток (либо потребление снизится до 0,1 А), напряжение перестанет повышаться, а в банках начнется кипение.

Измерьте плотность. Если она выровнялась – батарея сбалансирована. Если нет, то сравните с показателями, полученными ранее на заряженной батарее. Отставание одной из банок уменьшилось? Если да, то процедуру стоит повторить. Если ситуация не поменялась – возможно, есть смысл провести тренировочный цикл, направленный на десульфатацию пластин. Как правило, если случай не запущенный, то уже после одного-двух циклов разряда-заряда все банки начинают кипеть одновременно.

Видео «Не кипит банка автомобильного аккумулятора при зарядке»

Итоги

Чтобы не столкнуться с ситуацией, когда в аккумуляторе одна банка не кипит, регулярно обслуживайте ее и своевременно подзаряжайте по мере необходимости. Особенно не допускайте постоянно повторяющихся глубоких разрядов. Если вашей АКБ уже более 4-5 лет, то расстраиваться из-за не кипящей банки вообще не стоит. Она просто уже отслужила свое, и потихоньку начинает требовать замены.
 

Схожий материал

История шин Goodyear / Гудиер

История шин Uniroyal / Унироял / Englebert / Энглеберт

Как пользоваться сцеплением правильно в зависимости от ситуации

После мойки двигателя машина не заводится – что делать и как мыть правильно

Почему потеет фара изнутри и что делать

Куда девать отработанное масло

«Удвоение плотности энергии»: гигантский завод в США по производству литий-металлических батарей, превосходящих литий-ионные

В ближайшие несколько лет может начаться новая эра для самолетов, кораблей и поездов с батарейным питанием благодаря крупномасштабному производству передовые литий-металлические батареи с удвоенной плотностью энергии по сравнению с обычной литий-ионной технологией.

Американский стартап Lavle заявляет, что строит гигантский завод, который будет производить модули батарей следующего поколения в масштабах США к концу 2023 года с конечной производственной мощностью около 7 ГВтч в год.

Мультимиллионное финансирование объекта площадью 1,5 миллиона квадратных футов (14 гектаров), о местонахождении которого, как ожидается, будет объявлено в ближайшие месяцы, «практически готово», как сообщили Recharge . .

Удвоение плотности энергии литий-ионной технологии откроет массу возможностей, объясняет технический директор Бен Галли.

«Если у вас есть электромобиль с запасом хода 300 миль, вы меняете батарею на аккумулятор того же размера и веса, и теперь у вас есть запас хода 600 миль», — объясняет технический директор Бен Галли.«Или, если у вас есть запас хода в 300 миль, и это все, что вам нужно, вы можете вдвое снизить вес аккумулятора, и это даст вам лучшие характеристики.

«[Плотность энергии], вероятно, открывает совершенно новые приложения и варианты использования аккумуляторов, о которых мы даже не можем развлечься прямо сейчас».

Компания Lavle (произносится как «Lav-lee») заявляет, что ее литий-металлические батареи смогут достичь паритета затрат на киловатт-час с обычными литий-ионными батареями, как только будет создана цепочка поставок и элементы будут производиться в больших масштабах.

Но компания пока не очень заинтересована в высококонкурентном и низкомаржинальном секторе аккумуляторов для электромобилей.

«Это на других рынках, где выгода [плотности энергии] меняет правила игры и открывает реальные продукты и системы, которые иначе были бы невозможны», — говорит Галли Recharge .

Новые возможности

Один из примеров, по словам главного операционного директора Мортена Педерсена, — это морские перевозки на средние расстояния. «Вы можете сделать все судоходство по Северному морю электрическими — вы не увидите ни одного дизельного [работающего судна] между любой из европейских стран.”

Другая возможность — электрическая авиация. «Подавляющее большинство полетов длится менее 30 минут, поэтому существует масса применений [для литий-металлической батареи] для полетов продолжительностью менее получаса», — добавляет он.

«Есть несколько авиакомпаний, которые заявили, что могут пролететь 650 миль [1046 км] на батареях мощностью 900 кВт · ч. Обычно для этого требуется 20-футовый контейнер, поэтому сегодня вы не сможете лететь так далеко. Но наши батареи позволят это сделать.”

Теоретически это позволило бы коммерческим рейсам из Лондона в Прагу (1 033 км) работать от аккумуляторов, заряженных от возобновляемых источников энергии.

Энергоемкие батареи уже привлекли внимание оборонной промышленности из-за возможности совершать практически бесшумные полеты на дальние расстояния без теплового следа. Обсуждения ведутся с «ориентированными на исследования военными группами», сообщает компания Recharge , хотя, по понятным причинам, отказались сообщить подробности.

Аналогичные возможности открываются также в железнодорожном и нефтегазовом секторах, а также в развивающемся сегменте электромобилей.

Безопасность

Одним из недостатков обычных литий-ионных аккумуляторов является возможность их возгорания, что является опасной перспективой для использования на самолетах, кораблях, поездах и нефтяных вышках.

Неслучайно Lavle уже специализируется на технологиях, защищающих от подобных инцидентов.

«Уровень безопасности, который мы обеспечиваем и который мы разработали и который присущ системе, в основном не имеет себе равных в нашей отрасли», — говорит Галли.

«Когда вы выкладываете 4-5 МВтч на судно с 50 пассажирами через одну стену, требуется совсем другой уровень безопасности».

Педерсен добавляет: «Если вы посмотрите на большие грузовые поезда в США, некоторые из них имеют длину в милю. Если один из них выйдет из строя из-за поломки локомотива [с питанием от батареи], он заблокирует множество перекрестков и вызовет массу беспорядков; это часто перевозка топлива или угля — вы не хотите, чтобы огонь был слишком близко к этому. А в обороне это может быть что-то критически важное или связанное с безопасностью солдат.«Система управления батареями

Lavle имеет« двойную избыточную конструкцию для всей ESS [системы накопления энергии], гарантируя, что ни один отказ одного компонента в системе не может вывести из строя более одного комплекта батарей ».

Функции безопасности включают в себя: систему терморегулирования, которая «полностью снижает тепловой разгон», т. Е. Когда неправильная зарядка приводит к перегреву и возгоранию батареи; датчики напряжения на каждой ячейке для предотвращения случайной перезарядки; запатентованные технологии обнаружения газа и утечек; удаленный мониторинг с высокой степенью защиты; и «задние глухие ответные соединения, исключающие опасность возникновения дуги».

Литий-металлическая технология

Литий-металлическая батарея была разработана японской технологической компанией 3Dom, партнером Lavle по исследованиям и разработкам в области электрохимии.

Галли объясняет, что запатентованная технология 3Dom нового поколения в основном представляет собой литий-ионную батарею с традиционным графитовым анодом, замененным электродом из металлического лития.

Он признает, что другие компании работают над аналогичными батареями в лаборатории, но 3Dom и Lavle значительно опережают конкурентов.

«Главное — заставить его работать. Ключ — это остальная часть системы. Ключевым моментом является конструкция элемента, электролиты, сепаратор — заставить все эти вещи работать вместе — сложная задача », — говорит Галли Recharge .

Планы на будущее

До тех пор, пока гигантский завод Lavle не будет запущен, компания продолжит концентрироваться на продаже обычных литий-ионных аккумуляторов с оборудованием для управления системами, ориентированными на безопасность.

Но его долгосрочная цель — «завоевать мир с помощью литий-металлических батарей», — с улыбкой говорит Галли.

«Мы даже не коснулись поверхности использования [этих] батарей», — добавляет Педерсен. «Есть вещи, о которых мы, вероятно, даже не думали».

Галли добавляет: «Я думаю, что самое важное, что мы делаем, — это открываем шлюзы [для возможностей]. Теоретическая плотность энергии, которую мы можем получить из этого [литий-металлического] компонента, просто чудовищна ».

Поврежденные литий-ионные батареи: хранение и транспортировка

От крошечных никель-кадмиевых кнопочных батарей до аккумуляторных блоков питания для инструментов и электроники — вы, вероятно, используете и храните много батарей для повседневной работы на своем предприятии.Но по мере того, как новые типы батарей выходят на рынок и используются в промышленности, может потребоваться разработка и пересмотр методов безопасного хранения, использования и обращения.

Литий-ионные (Li-ion) батареи

являются одним из примеров этих новых аккумуляторных технологий. Они легкие, обладают высокой плотностью энергии и могут заряжаться много раз. Помимо электроники и фонарей, литий-ионные аккумуляторы используются в портативных инструментах и ​​даже в транспортных средствах.

Литий-ионные батареи

содержат анод, катод и электролит.Эти компоненты расположены внутри корпуса, что позволяет батарее нормально функционировать. Но при неправильном хранении или неправильном обращении аккумулятор может стать опасным.

Из этой статьи вы узнаете, как обращаться с поврежденными литий-ионными батареями, хранить, отправлять и утилизировать их. Он также предоставит справочную информацию об опасностях, связанных с литий-ионными аккумуляторами, и несколько советов о том, как предотвратить повреждение аккумулятора.

Уход за поврежденными, неисправными, сломанными или отозванными литий-ионными аккумуляторами

Как хранить поврежденные литий-ионные батареи

Поврежденные литий-ионные батареи могут привести к утечке электролита, поэтому важно носить соответствующие средства индивидуальной защиты (очки, перчатки, фартук и т. Д.).) во время обращения. Для безопасного хранения в ожидании надлежащей утилизации поместите аккумулятор в контейнер с песком или другим химически инертным амортизирующим материалом. Не выбрасывайте поврежденные батареи в обычный мусор или контейнеры для вторичной переработки.

Утилизация поврежденных литий-ионных батарей

Являются ли литий-ионные батареи опасными отходами?

Когда литий-ионные батареи находятся на вашем предприятии, Агентство по охране окружающей среды классифицирует их как универсальные отходы (вы также можете управлять ими как опасными отходами, регулируемыми RCRA).Когда с ними обращаются как с универсальными отходами, их нужно отправлять на переработку, а не на свалку.

DOT также может влиять на то, как вы управляете своими литий-ионными батареями. После того, как ваши литий-ионные аккумуляторы будут установлены в док-станцию ​​и будут приняты меры по транспортировке, вам необходимо соблюдать правила DOT по опасным материалам.

Литий-ионные батареи, поврежденные при транспортировке

Мы часто слышим от клиентов вопрос: «Как утилизировать сломанную литий-ионную батарею?» Поврежденные, дефектные, сломанные и отозванные литий-ионные батареи должны быть надлежащим образом упакованы и отправлены, чтобы они не создавали проблем с безопасностью во время транспортировки.Предприятия, предлагающие эти батареи для транспортировки, должны соблюдать положения 49 CFR 173.185 при подготовке этих элементов к отправке.

Эти положения можно выполнить, приняв такие меры, как использование контейнера с рейтингом ООН с крышкой, наклеивание знака опасности класса 9 и окружение упакованной батареи вермикулитом. Груз должен быть помечен соответствующей транспортной этикеткой ООН и другой необходимой маркировкой.

Опасности для литий-ионной батареи

Мы часто слышим два вопроса: «Что произойдет, если вы сломаете литий-ионный аккумулятор?» и «Чем опасны литий-ионные батареи?»

Разбитые или треснувшие корпуса могут пропускать влагу и кислород в аккумулятор и окислять литиевые компоненты, вызывая тепловую реакцию.Это может привести к пожару или взрыву. Перегрев, перезарядка и удар от падения или раздавливания также могут вызвать тепловые реакции.

Литий-ионные аккумуляторы

, которые перегреваются, имеют запах, обесцвечиваются, деформируются, выпирают или разбухают, должны быть немедленно изъяты из эксплуатации и изолированы.

Литий-ионный аккумулятор

сгорает

Перезаряженные, перегретые и поврежденные литий-ионные аккумуляторы могут загореться, поскольку литиевые компоненты аккумулятора подвержены окислению.Электролит в батарее, который обычно состоит из солей лития и органических растворителей, также легко воспламеняется. Возгорание литий-ионных аккумуляторов трудно потушить, и при этом могут выделяться раздражающие пары и токсичные пары.

Зоны, где хранятся и используются литий-ионные аккумуляторы, должны быть оборудованы огнетушителями класса D, а сотрудники, которые будут бороться с начинающимся возгоранием литий-ионных аккумуляторов, должны быть обучены использованию огнетушителей. Также можно использовать сухие химические и пенные огнетушители.Как и в случае любого пожара, если он перешел в начальную стадию, с ним следует бороться специально обученной пожарной бригадой или бригадой пожарного реагирования.

Часто задаваемые вопросы по обращению и хранению литий-ионных аккумуляторов

Какие советы по безопасному обращению с литий-ионными аккумуляторами?

Неправильное обращение может вызвать повреждение аккумуляторов, что может привести к перегреву, возгоранию или взрыву. Вот наши советы по правильному обращению с литий-ионными батареями:

Do:

  • Извлеките батареи из устройств, которые не будут использоваться в течение длительного времени
  • Храните батареи вдали от источников электромагнитного излучения
  • Сохраняйте батарейки целыми
  • Изолируйте батареи с признаками повреждения

Запрещается:

  • Падение или раздавливание аккумуляторной батареи
  • Используйте вздутые, помятые, раздутые, протекающие или поврежденные батареи
  • Прокол батарейных отсеков
  • Переделать аккумулятор любым способом

Как следует хранить литий-ионные батареи?

Правильное хранение предотвращает повреждение аккумуляторов и продлевает срок их службы (обычно 1-3 года).Соблюдайте следующие правила хранения аккумуляторов:

Do:

  • Хранить в хорошо вентилируемых помещениях
  • Хранить при температуре от 40 ° F до 80 ° F
  • Хранить вдали от прямых солнечных лучей и источников тепла
  • Избегать замерзания
  • Держите клеммы закрытыми, когда аккумулятор не используется
  • Не допускайте соприкосновения клемм друг с другом
  • Беречь от высоких температур

Запрещается:

  • Совместимость с другими типами батарей
  • Магазин свободно
  • Дать батареям намокнуть
  • Магазин в транспортных средствах
  • Хранить в местах с резкими перепадами температур
  • Хранить в горячих точках

Как я могу убрать пролитую литий-ионную батарею?

Если электролит из поврежденного литий-ионного аккумулятора вытечет из аккумуляторного блока, он может представлять опасность для всех, кто находится поблизости, и для тех, кто занимается разливом.При ликвидации разливов литий-ионных аккумуляторов соблюдайте следующие меры предосторожности и процедуры:

  • Изолируйте и проветрите помещение
  • Носите соответствующие СИЗ (очки, перчатки, фартук и т. Д.)
  • Держите соответствующий огнетушитель в пределах досягаемости
  • Поместите аккумулятор в емкость с песком или другим химически инертным амортизирующим материалом, например вермикулитом
  • Используйте инертные нецеллюлозные абсорбенты для очистки пролитого электролита
  • Поместите использованные абсорбенты и СИЗ в запечатанный пакет и обратитесь к специалисту по охране окружающей среды или отгрузке для правильной утилизации аккумулятора и абсорбентов
  • Не выбрасывайте батареи или использованные абсорбенты в обычные мусорные контейнеры или контейнеры для вторичной переработки.

Литий-ионные батареи

имеют много преимуществ перед традиционными щелочными батареями и батареями других типов.При правильном хранении, обращении и использовании они также имеют более длительный срок службы, чем другие батареи, и обладают большей мощностью. Установление и соблюдение безопасных процедур хранения, обращения и использования этих батарей поможет предотвратить пожары и взрывы. Обучение сотрудников распознаванию опасностей, связанных с литий-ионными и другими типами аккумуляторов, а также правильному обращению с ними, хранению и обращению с ними, поможет избежать повреждения аккумуляторов, пожаров и взрывов.

Innolith утверждает, что приближается к плотности энергии батареи 1000 Вт · ч / кг

1 кВтч на 1 кг веса! Но может ли мечта сбыться?

Innolith , швейцарская компания с лабораториями в Германии, объявила о разработке первой в мире аккумуляторной батареи с плотностью энергии 1000 Втч / кг (или просто 1 кВтч на кг веса) .Такая высокая энергия позволила бы легко производить электромобили с пробегом до 1000 км (620 миль).

Innolith Energy Battery, как сообщается, использует инновационный конверсионный подход в химии вместо традиционных материалов на основе интеркаляции в литий-ионных батареях. Innolith заверяет, что уже добился нескольких прорывов, и ожидает, что новые батареи могут быть готовы в течение 3-5 лет, а начальное пилотное производство будет запущено в Германии.Это не «не за горами» и нет уверенности в исходе, но приятно слышать, что в 2025–2030 годах появятся новые идеи для автомобилей.

Другим преимуществом Innolith Energy Battery является радикальное снижение затрат за счет: «избегания экзотических и дорогих материалов в сочетании с очень высокой плотностью энергии системы» , а также большей безопасности, поскольку в нем используется негорючий неорганический электролит.

«Innolith представит Energy Battery на рынке посредством первоначального пилотного производства в Германии, после чего последует лицензионное партнерство с крупными аккумуляторными и автомобильными компаниями.Ожидается, что разработка и коммерциализация Innolith Energy Battery займет от трех до пяти лет.

Innolith использовал инновационный конверсионный подход в химии своей энергетической батареи для получения высокой плотности энергии, наблюдаемой в каждой ячейке. Материалы для реакции конверсии предлагают новый и многообещающий путь к аккумуляторным элементам с высокой плотностью энергии, поскольку они преодолевают плохие характеристики традиционных материалов на основе интеркаляции. Этот новый подход позволит батареям достичь значений энергосодержания на уровне элементов, которые ранее были невозможны.

«Этот новый прорыв стал возможным благодаря многолетним целенаправленным исследованиям всех аспектов неорганических электролитов и их применения в аккумуляторных батареях», — комментирует председатель Innolith Алан Гриншилдс. «Проще говоря, опыт, накопленный в области создания мощных батарей с исключительной надежностью и долговечностью, оказался также правильной основой для создания высокоэнергетических продуктов. Отсутствие органических материалов, ключевой аспект технологии аккумуляторов Innolith, устраняет критический источник риска для безопасности и химической нестабильности высокоэнергетических батарей.С точки зрения НИОКР, в 2018 году все стало на свои места, и было сделано несколько выдающихся достижений ».

Innolith имеет заявленные патенты на ключевые изобретения энергетической батареи, а также сохраняет коммерческую конфиденциальность в отношении механизма химии элементов. В соответствии со всеми лицензионными соглашениями на Energy Battery, Innolith сохранит контроль над всеми поставками специальных химикатов в целях защиты своей интеллектуальной собственности ».

Батареи Innolith

Интересно, что Innolith заявила, что уже поставила аккумуляторные батареи в сеть PJM в США.С. и добился более глубины 55000 циклов полной разрядки своего аккумулятора!

«Innolith уже доказал новаторский характер негорючих неорганических перезаряжаемых батарей своим первым продуктом, сетевым аккумулятором, который сегодня используется в энергосистеме PJM в США для предоставления услуг по быстрому регулированию частоты. Доказано, что этот аккумулятор работает более 55 000 циклов полной глубины разряда, что в 10–100 раз превышает максимальное количество циклов существующих литий-ионных аккумуляторов, используемых сегодня.«

Аккумуляторы Innolith

«GridBanks — это первое решение Innolith для сетевых аккумуляторов. Встроенные в транспортный контейнер, они удовлетворяют потребности энергетических компаний в масштабируемости и долговечности.

  • Невоспламеняющийся
  • > 50000 циклов зарядки
  • Высокая мощность (> 2 МВт)
  • Масштабируемое хранилище
  • ГВт
  • Быстрая зарядка и разрядка (2C / 2C) для глубины разряда от 0 до 100%
  • Безопасный аккумулятор без риска возгорания «

Литий-ионный аккумулятор

Содержание

Введение в литий — Почему Flux Power использует LiFeP04 — Система управления батареями

Введение в литий-ионные батареи

Литий-ионные батареи были изобретены в 1980 году Джоном Гуденафом; они были коммерциализированы в 1991 году компанией Sony.В последнее десятилетие литий-ионные батареи стали доминирующим химическим составом аккумуляторных батарей почти во всех отраслях промышленности. Литий-ионный, по сравнению с предыдущими популярными химическими веществами (свинцово-кислотный, никель-кадмиевый и щелочной), во многих отношениях лучше. С развитием технологий безопасная и мощная батарея остро нуждается. Литий — наиболее энергоемкий химический состав, который используется, и с дополнительными функциями может быть самым безопасным. Энергия лития — активная область исследований, поэтому каждый год разрабатываются новые химические продукты.Некоторые из самых популярных химикатов:


1. Титанат лития (LTO)
2. Оксид лития-кобальта (LCO)
3. Литий-никель-марганцевый кобальт (NMC)
4. Фосфат лития-железа (LFP)

Хотя это все литиевые батареи, между ними есть ключевые различия.

LTO имеет очень долгий срок службы и широкий диапазон температур. Они способны выдерживать большие токи заряда, превышающие 10 ° C.Они имеют одну из самых низких плотностей энергии (2,4 В / элемент) среди всех литиевых батарей и являются одними из самых дорогих.

LCO стал очень популярным из-за своей высокой плотности энергии (3,6 В / элемент). Кобальт — очень энергоемкий материал, но он чрезвычайно летуч и дорог. Это ресурс, который быстро истощается и, по оценкам, иссякнет через 50 лет или из-за недавнего увеличения его потребления. LCO имеет много недостатков, они не могут выдерживать большие токи заряда, очень чувствительны к температуре и имеют короткий срок службы.

NMC — это быстро развивающаяся химия, на момент написания этой статьи. Смешивание никеля, марганца и кобальта дает очень хорошо продуманную батарею. Благодаря высокой плотности энергии (3,6 В / элемент) и меньшему использованию кобальта, он стал одним из самых востребованных аккумуляторов в отрасли. Из-за более низкой концентрации кобальта он безопаснее, чем LCO. Его жизненный цикл длиннее, чем у LCO, но короче, чем у LTO. Он может выдерживать токи заряда до 2 ° C и более широкий диапазон температур.Также важно знать, что батареи, содержащие кобальт, требуют большего количества функций безопасности, которые делают батареи более дорогими.

LFP популярен в отраслях с интенсивным использованием и суровыми условиями эксплуатации. Хотя этот химический состав имеет немного более низкую плотность энергии (3,2 В / элемент), он может выдерживать множество злоупотреблений. Он имеет длительный срок службы, дешевле и намного безопаснее, поскольку не содержит кобальта и может выдерживать очень широкий диапазон температур. Он также может выдерживать токи разряда до 20С.В целом это самая безопасная и надежная химия.

LTO LCO NMC LFP
Напряжение 2,4 В 3,60 В 3,6 В 3,2 вольта
C-Rate 10C 2C 20C
Срок службы 3000 500 1500 2500
Термический разгон 280 ° С 150 ° С 210 ° С 270 ° С
Стоимость 1,000 $ за кВтч 450 долларов за кВт · ч 700 долларов за кВт · ч 400 долл. США за кВт · ч

Таблица 1: Сравнение LTO, LCO, NMC, LFP


Проще говоря, литий-ионная батарея относится к батарее с отрицательным электродом (анодом) и положительным электродом (катодом), которые переносят ионы лития между двумя материалами.Ионы лития перемещаются от анода к катоду во время разряда и оседают (интеркалируют) в положительный электрод (рис. 1), который состоит из лития и других металлов. Во время зарядки этот процесс обратный.

Рис. 1. Поток электронов и Li + Ion во время использования


Внутри ячеек имеется много слоев анода и катода с разделителем между ними. Между двумя пластинами также находится раствор электролита, обычно LiPF6, смешанный с жидким раствором.Эта комбинация материалов может быть уложена друг на друга (призматические ячейки) или намотана по спирали (цилиндрические ячейки). Клетки различаются по размеру и форме; некоторые из них заключены в пластиковый корпус, а другие — в алюминиевые. Корпус зависит от среды, в которой они находятся, а размер определяется объемом емкости, необходимой для приложения.

Рис. 2. Цилиндрические, призматические и карманные типы ячеек.

Каждый литий-ионный элемент имеет безопасный диапазон напряжения, в котором он может работать.Этот диапазон зависит от химического состава батареи. Например, батарея LFP при 0% состоянии заряда (SOC) составляет 2,8 В, а при 100% SOC — 3,6 В. Это считается безопасным рабочим диапазоном этой батареи. Понижение уровня SOC ниже указанного 0% может привести к ухудшению характеристик электродов. Это считается чрезмерной разрядкой. Если элемент постоянно чрезмерно разряжается, это может вызвать множество проблем, которые необратимо повредят аккумулятор. То же самое верно и для перезарядки, превышающей заявленное 100% SOC. Эти две ошибки побудили производителей аккумуляторов разработать защитные устройства и функции.

Батарея обычно состоит из множества ячеек, работающих вместе друг с другом. Рассмотрим элемент LFP с номинальным напряжением 3,2 В и емкостью 100 Ач. Для большинства приложений требуется более высокое напряжение и емкость, как это сделать? Для увеличения напряжения батареи несколько элементов должны быть соединены последовательно. Для увеличения емкости ячейки необходимо подключать параллельно. Например, предположим, что нам нужен аккумулятор на 12 В емкостью 300 Ач. С данной ячейкой LFP нам потребуется 4 ячейки последовательно и 3 модуля параллельно.В результате получится система с напряжением 12,8 В и емкостью 300 Ач.


Рис. 3. Схема системы ячеек

Четыре основных компонента электролизера: анод, катод, сепаратор и раствор электролита.

Анод

Анод — это отрицательный электрод в ячейке. В литий-ионных батареях очень часто они состоят из лития и углерода, обычно графитового порошка. Ток может собираться благодаря медной пленке, которая совмещена с электродом.Чистота, размер частиц и однородность анода влияют на характеристики и емкость старения.


Катод

Катод — положительный электрод. Здесь вступают в игру все химические составы. Катод — это то, что определяет общий химический состав лития. Как и анод, токоприемник объединен с материалом, поэтому может происходить поток электронов. Катод обычно совмещен с алюминиевой пленкой. Как показано выше, существует много разных химических составов.Ключевыми различиями между ними являются температура, при которой они реагируют с электролитом (тепловой разгон), и создаваемое ими напряжение.


Электролит

Электролит позволяет переносить ионы лития между пластинами. Обычно он состоит из различных органических карбонатов, таких как этилен, карбонат и диэтилкарбонат. Различные смеси и соотношения различаются в зависимости от области применения ячейки. Например, для низкотемпературного применения раствор электролита будет иметь более низкую вязкость по сравнению с раствором, приготовленным для окружающей среды при комнатной температуре.Соли лития необходимы в смеси электролита, соль определяет проводимость раствора, а также способствует образованию поверхности раздела твердого электролита (SEI). В литиевых батареях гексафторфосфат лития (LiPF6) является наиболее распространенной литиевой солью. LiPF6 может производить плавиковую кислоту (HF) при смешивании с водой. SEI — это химическая реакция между металлическим литием и электролитом. В нормальных условиях производитель элемента обычно медленно заряжает элемент, чтобы сформировать ровный SEI на угольном аноде.


Разделитель

Сепараторы литий-ионных элементов представляют собой пористые пластиковые пленки, предотвращающие прямой контакт анода и катода. Пленки обычно имеют толщину 20 мкм и имеют небольшие насыпи, которые позволяют ионам лития проходить сквозь них в процессе заряда и разряда. Сепаратор «отключения» является наиболее распространенным. Этот сепаратор закроет поры, чтобы предотвратить прохождение ионов лития, как только ячейка выйдет за пределы температурного диапазона или произойдет короткое замыкание. Сепараторы продолжают разрабатываться сегодня для повышения безопасности, а также увеличения емкости ячеек.Для дальнейшего ознакомления вы можете посмотреть эти две статьи. В верхней литиевой батарее используются модели и Почему литий-ионная батарея лучше подходит для вилочных погрузчиков .

Почему в Flux Power используется LiFeP04

Мы в Flux Power гордимся тем, что являемся экспертами в области решений для хранения энергии. Вот почему мы выбрали превосходный химический состав аккумуляторов, который был подтвержден десятилетиями исследований и внедрения во многих приложениях. Кроме того, наши решения по хранению энергии имеют множество преимуществ перед современными свинцово-кислотными технологиями.Дополнительные сведения о различиях между литий-ионными и свинцово-кислотными аккумуляторами см. В статье «Литий-ионные батареи для вилочных погрузчиков лучше свинцово-кислотных».

Емкость и срок службы

Одним из наиболее важных преимуществ выбора литий-ионных аккумуляторов Flux Power является резкое увеличение плотности энергии по сравнению с нынешними решениями для свинцово-кислотных аккумуляторов. В Flux Power используется литий-железо-фосфат (LiFePO4), удельная энергия которого составляет ~ 110 ватт-часов на килограмм, по сравнению со свинцово-кислотными ~ 40 ватт-часами на килограмм.Что это значит? Наши батареи могут быть ~ 1/3 веса для аналогичных ампер-часов.

Литий-ионный аккумулятор Flux Power не только накапливает больше энергии, но и время цикла намного превышает срок службы свинцово-кислотных и многих других литиевых компонентов.

В нашей статье « 5 шагов для увеличения срока службы литий-ионной батареи, » вы найдете дополнительные советы, которые помогут вам максимально эффективно использовать батарею.

На химический состав каждого элемента батареи влияет глубина разряда, и чем глубже разряд, тем короче срок службы.Литий-ионный аккумулятор Flux Power может разряжаться на 80%, сохраняя при этом длительный срок службы (> 2000 циклов). Срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов резко сокращается. Фактически, при глубине разряда 80% свинцово-кислотные батареи служат всего 400-500 циклов, что означает, что наши батареи служат в 5 раз дольше.

Суперконденсаторы в качестве альтернативы батареям

Представьте, что вы заряжаете свой мобильный телефон всего за несколько секунд. Или подумайте, как изменился бы транспорт, если бы заправка электромобиля занимала всего несколько минут.

Технология быстрого включения питания существует уже несколько десятилетий — в суперконденсаторах. Суперконденсаторы не только заряжаются быстрее, чем батареи, но и служат дольше, потому что не страдают от физических потерь при зарядке и разрядке, которые изнашивают батареи. У них также есть ряд преимуществ в плане безопасности. Однако суперразмер суперконденсаторов — они должны быть намного больше, чтобы удерживать ту же энергию, что и батареи, — и их сверхвысокая стоимость сдерживают их.

Но ряд ученых считает, что недавние открытия сделали быстрый, надежный и потенциально более безопасный накопитель энергии в суперконденсаторах, иногда называемых ультраконденсаторами, в пределах досягаемости, позволяя лучше конкурировать с батареями.

«Ультраконденсаторы похожи на молнию в бутылке, если хотите, — сказал Майкл Сунд, вице-президент Maxwell Technologies, ведущего производителя новой технологии, который продает тысячи единиц для зарядки автобусов в Китае.

Проблемы с безопасностью аккумуляторов

Любой, у кого закончился заряд во время важного телефонного разговора или кто пытался успокоить ребенка, чей игрушечный грузовик внезапно остановился, знает пределы заряда аккумуляторов. Аккумуляторы заряжаются долго, они относительно тяжелые — большая проблема для рынка электромобилей — и их безопасность часто возникает как проблема.

Этим летом крупному розничному торговцу пришлось отозвать тысячи запасных батарей для ноутбуков, произведенных Apple, только одним из многих производителей ноутбуков и сотовых телефонов, у которых были отозваны собственные батареи из соображений безопасности. (См. Соответствующий тест: «Что вы не знаете о батареях».)

Пожары с батареями в начале этого года также помогли временно заземлить новый Dreamliner Boeing. В одной из самых страшных трагедий, связанных с отказом аккумуляторной батареи, два члена экипажа погибли в 2010 году в результате крушения самолета UPS в Дубае, которое следователи связали с пламенем, поднимающимся из груза аккумуляторных батарей.(См. Статью по теме: «Преобразование полета для повышения топливной эффективности: пять технологий на взлетно-посадочной полосе».)

Опасные подводные камни использования батарей — это часть того, что способствует возобновлению интереса к суперконденсаторам.

Безопасность — это гораздо большая проблема, чем это было в прошлом, сказал Питер Харроп, председатель IDTechEx, исследовательской фирмы, базирующейся в Кембридже, Великобритания. Он и другие поклонники новых технологий утверждают, что суперконденсаторы будут процветать по мере того, как компании будут искать новые. и более надежные источники питания, которые к тому же более безопасны, чем современные батареи.

Вместо химических веществ, которые затрудняют управление батареями, суперконденсаторы используют своего рода статическое электричество для хранения энергии. Это означает, что их характеристики более предсказуемы, их материалы более надежны и менее уязвимы к перепадам температуры, и они могут быть полностью разряжены для более безопасной транспортировки, сказал Харроп. (См. Соответствующие фотографии: «Семь ингредиентов для улучшения аккумуляторов электромобилей».)

Открытие для суперконденсаторов?

Ученым давно известно, что энергия может храниться в виде электрического заряда, а не в химических реактивах, как в батареях.Знаменитый эксперимент Бенджамина Франклина с рядами лейденских сосудов, которые он назвал «батареей» после военного термина, обозначающего совместное функционирование оружия, на самом деле был ранней версией конденсатора.

Но недавний прорыв в материалах суперконденсаторов может сделать их конкурентами батареям в большем количестве приложений. «Суперконденсаторы улучшаются намного быстрее, чем батареи», — сказал Харроп.

С другой стороны, суперконденсаторы уже много лет находятся на грани коммерческого успеха. Заголовок 1995 года, например, предполагал, что ультраконденсаторы «рвутся вперед».«Но они остались небольшим бизнесом по сравнению с аккумуляторными батареями — в первую очередь потому, что они хранят относительно мало энергии по сравнению с обычными элементами.

В аккумуляторах накопление электрического заряда называется« плотностью энергии », в отличие от« плотности мощности »или как быстро доставляется энергия.

Плотность энергии суперконденсаторов бледнеет по сравнению с литий-ионными батареями — технологией, обычно используемой сегодня в телефонах и ноутбуках. Литий-ионные батареи хранят, возможно, в 20 раз больше энергии, чем суперконденсаторы для данного веса и размера.Это означает, что iPhone 5, возможно, должен быть на два или три дюйма толще, чтобы удерживать суперконденсатор, что делает устройство едва ли стройным.

Суперконденсаторы, с другой стороны, превосходны, когда дело доходит до удельной мощности. Они обладают огромной мощностью — их можно быстро заряжать и высвобождать эту мощность быстрыми всплесками тока. Подумайте о тех резких электрических ударах, которые могут возникнуть, если неправильно натереть ворсистое ковровое покрытие. Или, может быть, лучше подумайте о разрядах электричества, которые зажигают летнюю бурю.

Производитель суперконденсаторов Maxwell Technologies сообщил, что наибольшие продажи идут производителям автобусов. Операторы используют суперконденсаторы для сбора энергии, генерируемой при торможении автобуса на одной из многочисленных остановок, а затем разряжают электроэнергию, чтобы автобус начал движение с полной остановки. С этой целью суперконденсаторы могут полностью заменить батареи в гибридных автобусах, в то время как полностью электрические автобусы требуют меньше батарей.

Это, вероятно, лучший способ продолжить продажу суперконденсаторов в качестве дополнения к батареям или двигателям, работающим на топливе, сказал Сунд.«Суперконденсаторы часто дополняют батареи», — сказал он. «Поэтому мы стараемся держаться подальше от того, что мы называем« вышибанием батарей »».

Тем не менее, есть и другие места, где суперконденсаторы полностью заменяют батареи. Один из примеров — ветряные турбины, особенно расположенные на море и труднодоступные. Суперконденсаторы могут обеспечить, например, всплески мощности, необходимые для регулировки лопастей турбины при изменении ветровых условий.

Аккумуляторы традиционно удовлетворяли эту потребность.Но батареи изнашиваются, потому что их химические вещества со временем теряют свою эффективность. Поскольку они не используют химические вещества для хранения электроэнергии, конденсаторы служат намного дольше, что является важным фактором для турбин, чья высота и удаленное расположение делают их обслуживание дорогостоящим.

Некоторые европейские автомобили также используют суперконденсаторы аналогично автобусам. Европейские «микрогибридные» автомобили выключаются, когда обычно работают на холостом ходу. Эта технология «старт-стоп» обычно работает только от батарей, но французский автопроизводитель PSA использует суперконденсаторы Maxwell в некоторых своих автомобилях Citroen и Peugeot.

Аккумуляторы, тем не менее, продолжают занимать большую часть рынка микрогибрид, потому что суперконденсаторы и сопутствующая электроника могут добавить пару сотен долларов к стоимости автомобиля. Сторонники технологии утверждают, что суперкапсы в долгосрочной перспективе стоят меньше, потому что они служат дольше, чем батареи, и экономят больше топлива, поскольку работают более надежно.

Тем не менее, когда дело доходит до микрогибридных автомобилей, начальная цена покупки пока превосходит эффективность и долгосрочную стоимость владения, сказал Сунд.

Преодолеть препятствия

Новые материалы могут помочь суперконденсаторам лучше конкурировать по плотности энергии. Многие ученые сосредотачиваются на графене, углероде толщиной всего в один атом, который вызвал большое волнение с тех пор, как он был усовершенствован около десяти лет назад. Производство графена оказалось дорогим. Но недавно лаборатория показала, что дешевое обычное бытовое устройство может производить графен в недорогих высококачественных листах. Аспирант использовал записывающее устройство DVD, чтобы сделать графен в химической лаборатории, которой руководит Рик Канер, профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

DVD-привод имеет функцию под названием LightScribe, которая наносит изображения на поверхность DVD-дисков. Оказывается, лазер также преобразует обычный материал, оксид графита, в листы графена. Открытие было описано в прошлом году в журнале Science.

Лазер производит графен с характеристикой, которая делает его особенно перспективным для суперконденсаторов: он выходит с отверстиями или порами. Этот высокопористый графен можно уложить в несколько слоев, при этом обе стороны каждого слоя остаются доступными.В экспериментах это удвоило или утроило плотность энергии суперконденсаторов, сделанных из графена.

Диск размером с DVD из лаборатории Рика Канера содержит микроконденсаторы.

Фотография любезно предоставлена ​​Аргоннской национальной лабораторией

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Один слой атомов углерода не хранит много энергии, сказал Канер. «Это когда вы можете складывать сотни или даже тысячи слоев — и это то, что мы делаем.«

Он не предсказывает, когда новый материал может появиться в коммерческих суперконденсаторах, кроме как надеется, что это произойдет не через десять или даже пять лет. Даже в этом случае суперконденсаторы, вероятно, будут работать в тандеме с батареями». «пока они не заменят батареи», — сказал Канер.

Но если они в конечном итоге смогут накапливать достаточно энергии, чтобы конкурировать с батареями, суперконденсаторы имеют ключевые преимущества, в том числе то, что они могут обеспечивать высокую мощность и использоваться в течение миллионов циклов, Канер сказал.«Кроме того, в отличие от батарей, они не перезаряжаются и не перегреваются».

По словам Харропа из IDTechEX, преимущества суперконденсаторов в области безопасности будут расти по мере роста спроса на портативную энергию. Сами по себе конденсаторы представляют собой проблему безопасности, потому что любая технология, которая хранит энергию, потенциально опасна. Но производители постепенно отказываются от токсичных и легковоспламеняющихся химикатов, которые использовались в суперконденсаторах, и даже эти суперконденсаторы имеют лучшие показатели безопасности, чем литий-ионные батареи, сказал он.

Между тем безопасность аккумуляторов станет более важной проблемой по мере увеличения размеров элементов, таких как те, которые сейчас используются в электромобилях. Харроп добавил, что чем больше батарея, тем больше вероятность того, что что-то пойдет не так. «Легче сделать аккумулятор безопасным для чего-то вроде телефона, чем для автомобиля».

Эта история — часть специальной серии, посвященной вопросам энергетики. Для получения дополнительной информации посетите The Great Energy Challenge.

Хотите электрические корабли? Build a Better Battery

Ожидается, что в конце этого года крупнейший в мире полностью электрический контейнеровоз совершит свой первый рейс, выйдя из порта в Норвегии и пройдя вдоль побережья Скандинавии.Судно, известное как Yara Birkeland , было заказано норвежской компанией Yara по производству удобрений для перевозки своей продукции по стране. Компания ожидает, что судно сократит выбросы углекислого газа за счет исключения около 40 000 рейсов в год, которые в противном случае выполнялись бы дизельными грузовиками.

В мире работает около 50 000 грузовых судов, и каждый год их двигатели выбрасывают в атмосферу около 900 миллионов метрических тонн CO 2 и других загрязняющих веществ.Действительно, только 15 крупнейших контейнеровозов выбрасывают в атмосферу больше оксидов азота и оксидов серы, чем все автомобили в мире вместе взятые. Электрификация автомобилей и других видов транспорта обещает значительно сократить выбросы парниковых газов, и то же самое можно сказать о судоходном секторе.

Иллюстрация Yara Birkeland , который будет перевозить грузы в Норвегии, используя питание от аккумулятора.

Любезно предоставлено Yara International ASA

Но обычные литий-ионные батареи могут обеспечить достаточно энергии только для перемещения небольших кораблей, таких как Yara Birkeland , на короткие расстояния.Если мы хотим электрифицировать крупнейшие в мире грузовые суда, нам понадобятся батареи получше.

Строительство судов с батарейным питанием связано с двумя большими проблемами. Во-первых, обычные литий-ионные батареи представляют угрозу безопасности, поскольку в них используются жидкие электролиты для переноса ионов лития между электродами. Если компоненты батареи выходят из строя, это может привести к быстрому нагреву элемента и выходу его из строя, что называется тепловым разгоном. Нагрев батареи может привести к каскаду отказов соседних батарей.Если эти батареи выделяют свои химические вещества при выходе из строя, достаточно одной батареи, чтобы загореться и вызвать большой взрыв. Это было бы плохо в любом месте, но особенно плохо в море, где на линии находятся грузы на миллионы долларов и ограниченные пути эвакуации для экипажа.

В прошлом году небольшой пожар в аккумуляторной комнате гибридно-электрического парома в Норвегии привел к взрыву. Оператор парома смог эвакуировать пассажиров и экипаж и приземлиться до взрыва, но подобное событие на грузовом судне посреди океана могло иметь катастрофические последствия.

Канадская энерготехнологическая компания SPBES работает над снижением риска столкновения с электрическими судами, создавая морские энергетические системы, устойчивые к тепловому разгоне. Энергетическая система компании, которая в настоящее время установлена ​​примерно на 20 паромах и буксирах по всему миру, использует литий-никель-марганцево-кобальтовые или NMC-батареи. Это тот же самый традиционный литий-ионный химический состав, который вы найдете в большинстве бытовой электроники или электромобилей, которые имели свою долю проблем с тепловым разгоном.

Взрыв батареи в Аризоне меняет общепринятые представления о безопасности

Прошло почти шесть месяцев с тех пор, как рядом с Фениксом произошел взрыв, пробивший аккумуляторную батарею и перевернувший представление отрасли о безопасности этой технологии.

Пожар в МакМикене повредил службы экстренного реагирования и поставил под сомнение показатели безопасности индустрии хранения энергии в США. Способность накапливать ветровую и солнечную электроэнергию имеет решающее значение для непрерывного роста экологически чистой энергии, но пожар показал риски хранения аккумуляторных батарей, даже если им занимаются опытные профессионалы.

Коммунальная служба штата Аризона вложила значительные средства в изучение и эксплуатацию аккумуляторных батарей, намного опередив большинство своих коллег. Компания Fluence, которая запустила систему McMicken в 2017 году, помогла запустить отрасль и работает с 2008 года с высокими показателями безопасности (ранее как AES Energy Storage).

Таким образом, неопытность не сыграла роли в этом пожаре. Никаких явных технических неисправностей не было.

«Вещи работали, в общем, так, как они должны были работать; У нас все еще было мероприятие «, — сказал GTM главный операционный директор Fluence Джон Захуранчик.«Итак, мы сейчас анализируем … комбинацию вещей, которые привели к этому».

Появляются новые детали после того, как сторонам пришлось изобрести кропотливую технику для безопасного удаления сгоревших аккумуляторных элементов из окружающих их батарей. Обломки, наконец, прибыли в судебно-медицинскую лабораторию в Мичигане для подробного анализа.

Но расследование уже меняет отношение APS к литий-ионной технологии. APS по-прежнему стремится к массовому расширению мощностей по производству литий-ионных аккумуляторов для хранения дешевой и обильной солнечной энергии в Аризоне.Полученные результаты послужат ориентиром для новых рамок безопасности, но также будут информировать о росте отрасли в стране и во всем мире.

Пожар уже задержал строительство батарей в Аризоне и поставил безопасность на первое место в разговорах о продажах с другими коммунальными предприятиями. В этом году развертывание хранилищ в масштабах коммунальных предприятий в США не оправдает ожиданий, хотя другие рыночные факторы затрудняют выявление последствий пожара.

Можно с уверенностью сказать, что ожидаемое удвоение U.Количество установок хранения S. в каждом из следующих двух лет будет зависеть от того, решительно ли будет двигаться отрасль по укреплению уверенности в безопасности батарей после аварии в Аризоне.

«Я не думаю, что для кого-либо из нас реалистично думать, что у нас никогда не будет другого выхода из строя литий-ионной батареи», — сказал Скотт Борденкирхер, директор по технологическим инновациям и интеграции в APS. Но, добавил он, отрасль должна гарантировать, что такие события больше никогда не причинят вреда людям. «Это та часть, которую мы должны устранить, это вторичное событие, связанное с взрывом, в котором в нашем случае пострадали пожарные.»

Чтобы соответствовать этому стандарту, необходимо изменить стандартную технику безопасности аккумуляторных батарей.

Пожар локализован

Стороны не назвали причину пожара, но быстро определили, где он произошел: одна конкретная стойка, в которой находятся 14 аккумуляторных модулей. Системы мониторинга обнаружили падение напряжения на этих модулях, за которым последовало повышение температуры.

Хорошей новостью было то, что из-за конструкции системы или какого-либо другого фактора огонь не распространялся с одной стойки на другую, что резко увеличило бы количество топлива для огня.

По словам Борденкирхера, проблема, с точки зрения расследования, заключалась в том, что сгоревшая стойка стояла примерно на полпути вниз по контейнеру, а окружающие ее стойки поддерживали уровень заряда около 90 процентов. Другими словами, 1,5 мегаватт-часа накопленной электроэнергии стояли между следователями и их ключевыми доказательствами. Но поскольку объект подвергся воздействию высокой температуры и силы взрыва под высоким давлением, коммунальное предприятие решило, что обычный разряд будет слишком рискованным.

«Мы не могли рискнуть, используя обычную проводку и обычные схемы», — сказал Борденкирхер.«Мы должны были очень осторожно подойти к ситуации и разрядить все батареи, которые там находились, чтобы бригады могли провести судебно-медицинскую экспертизу».

Команде пришлось изобретать процедуру по мере ее продвижения, потому что ни одно предприятие по производству сетевых батарей не сталкивалось с этой конкретной ситуацией раньше.

«Не было абсолютно никакого сценария», — отметил Борденкирхер.

Бригады подошли к каждой стойке и сняли проводку, затем вывели модули из контейнера, подключили их к тепловому банку и разрядили.Сезон дождей пришелся на это время, поэтому APS установила гигантскую палатку, чтобы защитить это место от непогоды.

По словам Борденкирхера, после девяти недель работы и снятия 364 модулей бригада извлекла проблемную стойку, которая «в значительной степени расплавилась» в колонну из алюминия. Стойка была разобрана и отправлена ​​в лабораторию судебно-медицинской экспертизы в Мичигане, где на этой неделе начала проходить серию испытаний.

Взрывоопасные газы, а не аккумуляторы

Катастрофа МакМикена развернулась в двух разных, но взаимосвязанных событиях.Сначала загорелась и загорелась единственная аккумуляторная стойка — это событие, которое инженеры по аккумуляторным батареям называют тепловым разгоном. Во-вторых, когда первые респонденты открыли дверь, во дворе произошел взрыв.

В то время как лаборатория судебной экспертизы ищет ответы на вопрос о том, что вызвало пожар, в рамках отдельного направления расследования предполагается установить, какие газообразные материалы образовались на объекте и послужили источником взрыва. По словам Борденкирхера, предварительные результаты этого моделирования могут быть готовы в ближайшие пару недель.

«Сам аккумуляторный модуль не взорвался и не взорвался», — пояснил Борденкирхер. «На самом деле газы внутри контейнера достигли точки, где они взорвались».

Общественное обсуждение безопасности батарей имеет тенденцию сосредотачиваться на риске возгорания, а именно на том, что литий-ионные элементы аккумулируют много энергии в ограниченном пространстве, и если электрическое короткое замыкание или какой-либо другой сбой нарушает обычный поток энергии, их легковоспламеняющиеся компоненты могут воспламениться. и продолжайте гореть, пока не закончится топливо.

Как сообщает GTM после апрельских пожаров, горящие аккумуляторные элементы обладают хорошо задокументированным, но менее широко признанным свойством: они выделяют взрывоопасные газы. Исследователи DNV GL, проверяющие безопасность аккумуляторов для заинтересованных сторон в Нью-Йорке, неоднократно сталкивались со взрывами после того, как они поджигали литий-ионные аккумуляторы в закрытом помещении. Эти результаты привели к тому, что Нью-Йорк потребовал систем вентиляции для удаления таких газов из батарейных отсеков.

Остальная часть страны не последовала их примеру по двум основным причинам.

Власти Нью-Йорка писали коды безопасности для установки батарей в чрезвычайно плотной городской среде; действительно, из-за излишней осторожности установка батарей здесь крайне редка и требует много времени. Хранилища, расположенные в пустыне или на коммунальных объектах, вдали от населенных пунктов, имеют другой профиль риска.

Кроме того, вентиляция противодействует преобладающим методам пожаротушения, когда замкнутое пространство заполняется аэрозольными средствами для подавления пламени.Открытие вентиляционного отверстия для выпуска взрывоопасных газов может разжечь огонь большим количеством кислорода и позволить огню выйти из зоны сдерживания.

Следуя основной отраслевой практике того времени, МакМикен не включил вентиляцию. Он был оснащен системой пожаротушения и соответствующими датчиками для его срабатывания, но у него не было возможности конкретно обнаруживать скопление взрывоопасных газов.

«Очевидно, что это событие послужило катализатором для лучшего понимания возможных режимов отказа», — сказал Борденкирхер.«Безусловно, это приведет к изменениям в дизайне и разработке по мере нашего продвижения вперед».

Эти изменения, вероятно, будут включать в себя некоторую форму вентиляции, но хитрость заключается в разработке системы, которая может как сдерживать, так и подавлять пожары до того, как они выйдут из-под контроля, а также безопасно устранять взрывоопасные газы, если они возникают.

«Инженерам придется потрудиться над этим и придумать, как собрать все воедино», — сказал Борденкирхер.

Уже ведутся производственные изменения

У APS были две другие операционные аккумуляторные системы, поставленные Fluence, и она заземлила их обе после пожара МакМикена.Фестивальное ранчо, близнец завода МакМикен, и объект Punkin Center все еще остаются в спячке, отключены от электросети.

Фестивальное ранчо все равно планировалось переместить, поэтому предприятие не рассчитывало на его производительность. С другой стороны, «Пункин-центр» был разработан для обеспечения пиковым энергоснабжением удаленных населенных пунктов пустыни вместо более дорогостоящей модернизации проводной инфраструктуры. Его возможности были упущены во время летнего пикового сезона, но APS предвидела возможное время простоя аккумуляторной батареи и включала подключение дизельного генератора на месте.

«Нам не нужно было отключать [питание] каких-либо клиентов, но нам нужно было запустить дизельный генератор», — сказал Борденкирхер.

Сам по себе этот сценарий кое-что говорит о ценности планирования с резервированием, поскольку аккумуляторные батареи берут на себя более важные обязанности в работе сети.

По словам Захуранчика, Fluence также посоветовал покупателям в других странах с аккумуляторными системами аналогичного года выпуска снизить выработку сразу после апрельского инцидента. С тех пор Fluence снизил эти эксплуатационные ограничения на основе изучения компонентов батареи и системной интеграции.Он также рассылал клиентам бюллетени по безопасности с советами по дополнительным мерам предосторожности.

Компания уже обновила свои системы управления, так что теперь более широкий набор предупреждающих знаков вызывает аварийное отключение, отметил Захуранчик.

Основные производители аккумуляторов — использованные McMicken элементы, поставляемые LG Chem — также расширили свою базу данных предупреждающих знаков на основе расследований многочисленных возгораний аккумуляторов в Южной Корее за последние пару лет.

Компания Fluence привлекла внешних экспертов для проверки всех своих проектов.На данный момент, сказал Захуранчик, анализ показал, что конструкция была разумной, но они изучают дополнения для обеспечения большей безопасности.

APS по-прежнему планирует установить 850 мегаватт накопителей энергии к 2025 году, что на сегодняшний день является одной из самых амбициозных целей по наращиванию мощности энергокомпании. Но APS приостановила выполнение первого набора контрактов до тех пор, пока не сможет предусмотреть любые необходимые обновления безопасности с самого начала. Это включает в себя знаменательную сделку с Invenergy, которая должна была быть подписана, когда МакМикен сгорел.

«Гораздо важнее двигаться вперед… [безопасно], чем двигаться вперед по графику «, — сказал Борденкирхер.

Более подробная информация о том, как выглядит более безопасный путь вперед, должна быть доступна к концу года.

Уже пятый год саммит по хранению энергии соберет вместе коммунальных предприятий, финансистов, регуляторов, новаторов в области технологий и специалистов-практиков в области хранения данных для двух полных дней презентаций с интенсивным использованием данных, панельных сессий под руководством аналитиков с лидерами отрасли и обширных, высокоэффективных мероприятий. уровень сети.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *