Плотность в аккумуляторе зимой: Какая плотность аккумулятора должна быть зимой и летом, таблица

Плотность электролита в аккумуляторе — зимой и летом: таблица

Большая часть аккумуляторных батарей, которые продаются в России, относится к полуобслуживаемым. Это означает, что владелец может откручивать пробки, проверять уровень и плотность электролита и при необходимости доливать внутрь дистиллированную воду. Все кислотные АКБ, когда только поступают в продажу, заряжены, как правило, на 80 процентов. При покупке следите за тем, чтобы продавец выполнил предпродажную проверку, одним из пунктов которой является проверка плотности электролита в каждой из банок.

В сегодняшней статье на нашем портале Vodi.su мы рассмотрим понятие плотности электролита: что это такое, какой она должна быть зимой и летом, как ее повысить.

В кислотных АКБ в качестве электролита применяется раствор h3SO4, то есть серной кислоты. Плотность напрямую связана с процентным содержанием раствора — чем больше серы, тем она выше. Еще один немаловажный фактор — температура самого электролита и окружающего воздуха.

Зимой плотность должна быть выше, чем летом. Если же она упадет до критической отметки, то электролит попросту замерзнет со всеми вытекающими последствиями.

Измеряется данный показатель в граммах на сантиметр кубический — г/см3. Измеряют ее при помощи простого прибора ареометра, который собой представляет стеклянную колбу с грушей на конце и поплавком со шкалой в середине. При покупке нового АКБ продавец обязан измерить плотность, она должна составлять, в зависимости от географической и климатической зоны, 1,20-1,28 г/см3. Допускается разница по банкам не более 0,01 г/см3. Если же разница больше, это свидетельствует о возможном коротком замыкании в одной из ячеек. Если же плотность одинаково низкая во всех банках, это говорит как о полном разряде батареи, так и о сульфатации пластин.

Помимо измерения плотности продавец должен также проверить, как аккумулятор держит нагрузку. Для этого применяют нагрузочную вилку. В идеале напряжение должно падать с 12 до девяти Вольт и держаться на этой отметке некоторое время. Если же оно падает быстрее, а электролит в одной из банок кипит и выделяет пар, значит от покупки этой АКБ следует отказаться.

Плотность в зимний и летний период

Более детально данный параметр для вашей конкретной модели АКБ нужно изучить в гарантийном талоне. Созданы специальные таблицы для различных температур, при которых электролит может замерзнуть. Так, при плотности 1,09 г/см3 замерзание происходит при -7°С. Для условий севера плотность должна превышать 1,28-1,29 г/см3, ведь при таком показателе температура его замерзания составляет -66°С.

Плотность обычно указывают для температуры воздуха +25°С. Она должна составлять для полностью заряженной батареи:

• 1,29 г/см3 — для температур в пределах от -30 до -50°С;
• 1,28 — при -15-30°С;
• 1,27 — при -4-15°С;
• 1,24-1,26 — при более высоких температурах.

Таким образом, если вы эксплуатируете автомобиль в летний период в географических широтах Москвы или Санкт-Петербурга, плотность может быть в пределах 1,25-1,27 г/см3.

Зимой же, когда температуры опускаются ниже -20-30°С, плотность повышается до 1,28 г/см3.

Обратите внимание, что “повышать” ее искусственно никак не нужно. Вы попросту продолжаете пользоваться своим автомобилем в обычном режиме. А вот если АКБ быстро разряжается, имеется смысл провести диагностику и при необходимости поставить на зарядку. В случае же, если машина долго стоит на морозе без работы, АКБ лучше снять и унести в теплое место, иначе он от длительного простоя попросту разрядится, а электролит начнет кристаллизоваться.

Практические советы по эксплуатации АКБ

Самое основное правило, которое следует запомнить, — в батарею ни в коем случае нельзя заливать серную кислоту. Повышать плотность таким образом вредно, так как при повышении активизируются химические процессы, а именно сульфатации и коррозии, и уже через год пластины станут полностью ржавыми.

Регулярно проверяйте уровень электролита и при его падении доливайте дистиллированную воду. Затем АКБ нужно либо поставить на зарядку, чтобы кислота смешалась с водой, либо зарядить АКБ от генератора во время длительной поездки.

Если машину ставите «на прикол», то есть некоторое время не используете ее, то, даже если среднесуточные температуры опускаются ниже нуля, нужно позаботиться о том, чтобы АКБ был полностью заряжен. Это минимизирует риск замерзания электролита и разрушения свинцовых пластин.

При падении плотности электролита увеличивается его сопротивление, из-за чего, собственно, и затруднен запуск двигателя. Поэтому прежде, чем завести мотор, прогрейте электролит, включив на некоторое время фары или другое электрооборудование. Не забывайте также проверять состояние клемм и очищать их. Из-за плохого контакта пускового тока недостаточно для создания нужного крутящего момента.

Какая плотность должна быть в аккумуляторе зимой: оптимальные значения

Плотность электролита – главный параметр всех свинцово-кислотных электрических аккумуляторов, потому что он оказывает влияние на срок эксплуатации и ёмкость прибора.

Необходимо удерживать оптимальное значение показателя, чтобы гарантировать правильную работу АКБ. Оно зависит не только от климатических характеристик региона, в котором находится автомобиль, но и от времени года. К примеру, если плотность аккумулятора в зимний период составляет 1,25 г/см3, то это свидетельствует о критическом уровне, при котором транспортное средство не сможет завестись. Особенно речь идёт о районах, в которых температура может опускаться до -50 градусов. Однако при умеренном климате такое значение соответствует заявленным требованиям нормы. Следовательно, считается, что показатели в разные временные сезоны должны отличаться друг от друга.

Перед многими автовладельцами встаёт дилемма: разная или одинаковая должна быть плотность аккумулятора зимой и летом? Давайте разбираться.

Зима

Плотность электролита на зиму в аккумуляторе транспортного средства должна составлять около 1,27 г/см3. Но такое значение оптимально лишь для центральных районов России. В регионах, в которых температурный режим ниже -35 градусов, показатель изменяется в диапазоне от 1,28 г/см3 до 1,35 г/см3. Например, если автомобиль работает в условиях Крайнего Севера, то величина колеблется в пределах 1,31–1,35 г/см3. Возникает вопрос: почему плотность электролита в аккумуляторе зимой должна иметь такое значение? Существует две причины, дающих ответ на поставленный вопрос:

1. Жидкость с большой вероятностью превратится в лёд при минусовой температуре, так как в ней доля воды превышает допустимую норму.
2. Механизмы автомобиля замерзают в мороз и требуют увеличения электродвижущей силы, чтобы осуществить запуск двигателя. Даже лучшие модели автомобилей не смогут работать без дополнительной энергии. Уменьшение значения показателя вплоть до 1,1 г/см3 приведёт к замерзанию электрического аккумулятора.

Зимняя плотность аккумулятора находится на низком уровне. Следовательно, при разрядке она упадёт до критических значений. Чтобы решить эту проблему, желательно постоянно следить за состоянием АКБ. Чтобы проследить взаимосвязь между уровнем заряда и водным соотношением в составе электролита, можно рассмотреть различные сценарии при уменьшении АКБ на 25 % и 50 %:

1. При первоначальной плотности в 1,30 г/см3 она сократится до 1,26 г/см3 и 1,22 г/см3.
2. При начальном значении показателя в 1,27 г/см3 объём уменьшится до 1,23 г/см3 и 1,19 г/см3.
3. При исходной величине в 1,23 г/см3 диапазон упадёт до 1,19 г/см3 и 1,15 г/см3.

Следовательно, плотность аккумулятора на зиму не должна опускаться ниже 1,27 г/см3. Однако нужно помнить, что электролит не может прогреться в результате ежедневных поездок от дома на работу, которые составляют менее получаса. Это в свою очередь влияет на АКБ, который получает необходимый уровень заряда только после осуществления разогрева. Значение показателя стремительно падает по причине того, что аккумуляторная батарея разряжается.

Таким образом, отвечая на вопрос, какая плотность аккумулятора должна быть зимой, можно привести таблицу оптимальных значений. Однако данные показатели характерны исключительно для полностью заряженной батареи. В случае если заряд находится на недостаточном уровне, то они будут больше.

Регион использования транспортного средства	Значение показателя плотности, г/см3
Южные регионы	1,25
Центральные регионы	1,27
Северные регионы	1,29
Регионы Крайнего Севера	1,31

Лето

В летний период аккумуляторная батарея имеет проблему, связанную с потерей большого количества жидкости. Плотность рекомендуется держать на 0,02 г/см3 ниже значения, которое требуется по стандартам. В первую очередь такое замечание относится к регионам, расположенным на юге России.

Летом температурный режим под капотом, в котором располагается аккумулятор, повышен. Это влечёт за собой следующие моменты:

1. Улетучивание жидкости из состава кислоты.
2. Активное прохождение процессов превращения электрической энергии в химическую, протекающих в аккумуляторных кислотных батареях.

Всё это обеспечивает сильную отдачу тока, осуществляющуюся даже при минимальных допустимых показателях плотности электролита. Например, значение 1,22 г/см3 характерно для местности с тёплым и влажным климатом. Если уровень электролита систематически опускается, то это приводит к увеличению значения. Такой взаимосвязанный процесс является причиной химического разрушения проводников электрического тока. Поэтому контроль количества воды в АКБ – важная задача, выполнение которой является залогом грамотного ухода за автомобилем. Решение заключается в добавлении дистиллированной жидкости при понижении уровня электролита. Если данное действие опустить, то могут возникнуть проблемы с перезарядом и сульфацией.

Рассеянность автолюбителей – главный фактор, который лежит в основе разрядки аккумулятора. Другими словами, если водитель не уследил за состоянием АКБ, то нужно предпринять определённые меры. Они заключаются в обеспечении батареи зарядом при помощи специального устройства. Однако перед этим необходимо обратить внимание на уровень жидкости, которая могла испариться в процессе функционирования. Если это произошло, требуется долить очищенную воду без содержания каких-либо примесей.

Следовательно, рассмотрев, какая плотность должна быть в аккумуляторе зимой в зависимости от региона, нельзя не привести значения для летнего сезона.

Регион использования транспортного средства	Значение показателя плотности, г/см3
Южные регионы	1,25
Центральные регионы	1,27
Северные регионы	1,27
Регионы Крайнего Севера	1,27

Как правильно откорректировать плотность электролита?

Автовладельцы часто сталкиваются с необходимостью поднять плотность в аккумуляторной батарее, что объясняется двумя причинами. Во-первых, периодическим регулированием количества дистиллированной жидкости. Во-вторых, частой зарядкой устройства, так как уменьшение интервала осуществления данного действия – первый признак того, что желательно провести процедуру повышения величины. Выделяют два способа корректировки значения показателя:

• применение электролита, обладающего высокой концентрацией;
• использование дополнительных кислот.

Чтобы изменить в нужном направлении плотность в аккумуляторной батарее, следует приобрести следующие предметы:

• специализированный стакан с делениями, применяемыми для измерения объёма;
• цистерна для создания нового раствора;
• электролит или кислота корректирующего содержания;
• очищенная жидкость.

Алгоритм действий по изменению значения включает в себя 5 этапов:

1. Взять небольшое количество электролита с банки аккумуляторной батареи.
2. Добавить корректирующий раствор в количестве, которое соответствует взятому на предыдущем этапе. Такое действие осуществляется при условии, что поставлена задача поднять плотность. Если необходимо получить противоположный результат, то регулирующий раствор заменяют на дистиллированную жидкость.
3. Аккумулятор следует подзарядить с помощью специального устройства, так как номинальный ток даст возможность поступившей воде смешаться.
4. После отключения АКБ от батареи целесообразно выждать в районе 2 часов. Это позволит плотности во всех банках встать на один уровень, что сделает вероятность возникновения погрешности при контрольном тестировании минимальной.
5. Вторично осмотреть значение электролита. Если оно осталось на прежнем уровне, то повторно осуществить предыдущие этапы.

Плотность электролита изменяется в результате понижения в определённом отсеке аккумулятора. Причём предварительно полезно изучить номинальный объём, который в нём находится. Например, в классической стартерной батарее 6СТ-55 величина электролита равна 633 см3, а в 6СТ-45 – 500 см3. Если рассматривать его состав, то в него входят серная кислота и очищенная вода в процентном соотношении 40 на 60. Достичь необходимой плотности показателя можно, опираясь на представленные данные в следующей таблице:

Плотность аккумулятора, г/см3	Обязательная величина параметра, г/см3
	1,24			1,25			1,26
	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости
1,24	—	—	—	60	62	—	120	125	—
1,25	44	—	25	—	—	—	65	70	—
1,26	85	—	88	39	—	40	—	—	—
1,27	122	—	126	78	—	80	40	—	43
1,28	156	—	162	117	—	120	80	—	86
1,29	190	—	200	158	—	162	123	—	127
1,30	—	—	—	—	—	—	—	—	—

Продолжение таблицы

Плотность аккумулятора, г/см3	Обязательная величина параметра, г/см3
	1,27			1,28			1,30
	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости
1,24	173	175	—	252	256	—	—	—	—
1,25	118	120	—	215	220	—	—	—	—
1,26	85	66	—	177	180	—	290	294	—
1,27	—	—	—	122	126	—	246	250	—
1,28	40	—	43	63	65	—	8198	202	—
1,29	75	—	78	—	—	—	143	146	—
1,30	109	—	113	36	—	38	79	81	—

Отметим, что представленные данные соответствуют корректирующему электролиту с плотностью 1,40 г/см3. Если жидкость будет иметь другое значение, то возникает необходимость использовать следующую формулу расчёта для рассматриваемого показателя:

Представленные вычисления можно заменить методом золотого сечения, который гораздо проще применить на практике:

1. Откачать больший объём воды из банки аккумулятора.
2. Вылить полученную воду в специальный стакан с делениями, чтобы получить информацию о величине.
3. Заполнить половину освободившегося объёма банки необходимым количеством электролита.
4. Если значение ещё не соответствует требуемому, то долить ¼ от откаченной величины.
5. Продолжать добавлять раствор до достижения оптимального результата.

Кислотная среда небезопасна для человека при неграмотном обращении. Целесообразно соблюдать все меры предосторожности, чтобы раствор электролита не попал на кожу или в дыхательные пути. Осуществлять корректировку рассматриваемой величины рекомендуется в помещениях с хорошей вентиляцией.

Возникают ситуации, в которых значение показателя опускается ниже 1,18 г/см3. В таких случаях использование электролита должно сопровождаться применением кислоты. Причём алгоритм действий изменения плотности включает в себя аналогичные этапы с одной поправкой: шаг разбавления при таком значении должен быть небольшим. Это связано с тем фактом, что плотность электролита имеет очень большую концентрацию, и возникает вероятность пропустить нужную отметку.

В процессе приготовления раствора в жидкость нужно вливать кислоту, а не наоборот.

При определённых обстоятельствах не представляется возможным исправить плотность электролита. Поэтому есть только один выход: купить новый аккумулятор. Возникает вопрос: как определить такие случаи? Очень просто: электролит становится коричневого оттенка, что свидетельствует об осыпании активной массы, принимающей участие в реакции электрохимического плана. Следовательно, это приводит к постепенной поломке аккумуляторной батареи.

Чтобы такая ситуация не застала врасплох, необходимо знать, что хороший АКБ будет служить в течение 5 лет при следовании всем эксплуатационным правилам. Следовательно, если данный срок истёк, то нет смысла проводить манипуляции по ремонту батареи. Если вы хотите, чтобы ваш прибор прослужил положенный срок, то следуйте следующим указаниям:

• контролируйте плотность с помощью ареометра;
• обеспечивайте грамотное обслуживание;
• проверять уровень заряда.

Чем грозит завышенная или заниженная плотность электролита?

Оптимальный уровень плотности находится в пределах от 1,27 до 1,35 г/см3 в соответствии с сезоном и температурным режимом региона. Если значение рассматриваемого показателя выше нормы, то это свидетельствует о завышении, что отрицательно влияет на функционирование автомобиля. Данный процесс может привести к повреждениям аккумуляторной батареи. В ситуациях, при которых наблюдается противоположная картина, существует вероятность того, что автомобиль не заведётся. Главная причина в том, что АКБ замёрзнет при низких температурах.

Следовательно, необходимо контролировать значение, чтобы плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом соответствовала оптимальной. Это поможет избежать возникновения непредвиденных обстоятельств. Однако сделать подобное проблематично, так как плотность изменяется при разных уровнях заряда аккумулятора. Например, при её уменьшении происходит поглощение дистиллированной жидкости батареей, что приводит к увеличению концентрации показателя. В обратных ситуациях возникает процесс сульфатации, ведущий к снижению уровня плотности. В результате этой химической реакции пластины наглухо закрываются и теряют возможность правильно заряжаться. Главный исход – выход из строя АКБ.

Какая должна быть плотность электролита в аккумуляторе автомобиля?

Оптимальные показатели в зависимости от времени года

Плотность является важным параметром всех аккумуляторных батарей, значение которого рекомендуется удерживать на оптимальном уровне. Такое положение объясняется двумя основными причинами. Во-первых, значение параметра зависит от периода времени, в течение которого батарея будет стабильно функционировать. Во-вторых, уровень плотности определяет качество ёмкости АКБ, которое может постепенно падать из-за неоптимальной величины параметра.

Плотность электролита в аккумуляторе равна 1,27–1,31 г/см3. Однако такие значения соответствуют норме в регионах с умеренным климатическим режимом. Если эксплуатировать автомобиль в районах, в которых температурный режим может достигать -50, то плотность электролита в АКБ там от 1,29 до 1,31 г/см3. Норма устанавливается в зависимости от климатических особенностей района и времени года.

Также у водителей может появиться вопрос, какая плотность электролита в аккумуляторе должна быть в разное время года. Проанализируем этот показатель летом и зимой.

Летом

Нормальная плотность электролита в аккумуляторе изменяется в интервале от 1,25 до 1,27 г/см3 в жаркий сезон. Но летом АКБ может работать нестабильно, так как существует вероятность возникновения проблем, связанных с потерей значительного количества жидкости. Специалисты советуют удерживать значение параметра на 0,02–0,03 г/см3 ниже оптимального. Нельзя не отметить, что данная рекомендация преимущественно относится к южным регионам нашей страны.

Приводим таблицу плотности электролита в аккумуляторе в летнее время.

Регион	Величина плотности, г/см3
Центральный	1,27
Южный	1,25
Северный	1,27
Крайний Север	1,27

Зимой

Какая должна быть плотность аккумулятора в зимний сезон? Она не должна опускаться ниже 1,27 г/см3. Исключением являются южные регионы, в которых значение показателя может составлять 1,25 г/см3.

Если рассматривать районы Крайнего Севера, то плотность аккумулятора должна находиться в промежутке от 1,31 г/см3 до 1,35 г/см3. Такое положение объясняется несколькими причинами. Во-первых, если значение показателя будет слишком маленьким, то электролит внутри АКБ при крепком морозе может превратиться в ледышку, так как доля жидкости в нём в несколько раз превышает норму. Во-вторых, основные части и механизмы автотранспортного средства замерзают при минусовых температурах. Чтобы этого не произошло, необходимо усилить электродвижущую силу, с помощью которой можно осуществить запуск двигателя внутреннего сгорания. Даже современные машины не смогут это реализовать без дополнительной энергии. Следовательно, если уменьшить значение показателя, то произойдёт замерзание АКБ.

Таким образом, отвечая на вопрос о том, сколько должно быть электролита в аккумуляторе, приведём следующую таблицу плотности.

Регион	Величина плотности, г/см3
Центральный	1,27
Южный	1,25
Северный	1,29
Крайний Север	1,31

Но нужно помнить, что представленные цифры относятся лишь к АКБ с полным зарядом. Если он находится на недостаточном уровне, то значения показателя будут больше на несколько единиц.

Почему происходит изменение плотности электролита?

Даже многие водители со стажем не знают, почему падает плотность электролита в аккумуляторе. Это происходит в результате уменьшения заряда АКБ. Подобные перемены характерны для зимы, когда при потере значительной величины энергии значение рассматриваемого показателя становится критическим. Единственным решением этой проблемы является регулярный контроль состояния аккумулятора.

Специалисты рекомендуют время от времени отслеживать взаимосвязь между уровнем заряда и водным соотношением в составе электролита. К примеру, рассмотрим возможное развитие событий при сокращении аккумулятора на 25 % и 50 %:

1. При первоначальной плотности в 1,30 г/см3 она снизится до 1,26 г/см3 и 1,22 г/см3.
2. При начальном значении показателя в 1,27 г/см3 объём уменьшится до 1,23 г/см3 и 1,19 г/см3.
3. При исходной величине в 1,23 г/см3 плотность упадёт до 1,19 г/см3 и 1,15 г/см3.

Таким образом, необходимо своевременно осуществлять зарядку аккумулятора, чтобы избежать падения показателя. Однако перед этим рекомендуется обратить внимание на уровень жидкости, который мог уменьшиться в процессе функционирования автомобиля. Если это произошло, требуется долить очищенную воду без содержания каких-либо добавок.

Как можно откорректировать плотность электролита в банках батареи?

Часто возникают ситуации, в которых наблюдается разная плотность электролита в банках аккумулятора. Эту проблему нужно решать незамедлительно. Как тогда выровнять плотность электролита в банках аккумулятора? Рекомендуется два варианта действий:

1. Применить электролит, обладающий высокой концентрацией серы.
2. Долить кислоты вспомогательного характера.

Корректировка плотности электролита в аккумуляторе осуществляется с использованием следующих предметов:

• специальная ёмкость с делениями;
• резервуар для образования новой субстанции;
• кислота, электролит;
• очищенная жидкость.

Инструкция по изменению значения показателя включает в себя следующие действия:

1. Взять небольшое количество электролита с банки аккумуляторной батареи.
2. Добавить корректирующий раствор в количестве, которое соответствует взятому на первом действии – если необходимо увеличить плотность электролита. Для противоположного результата регулирующий раствор замените на дистиллированную жидкость.
3. Аккумулятор следует подзарядить специальным устройством, так как номинальный ток позволит поступившей воде перемешаться.
4. Отключив АКБ от батареи, целесообразно выждать в районе 2 часов. Это позволит плотности во всех банках встать на один уровень, что сделает вероятность возникновения погрешностей при контрольном измерении минимальной.
5. Заново измерить значение электролита. Если оно прежнее – повторить предыдущие действия сначала.

Не всегда можно изменить показатель. И тогда единственное решение – купить новый аккумулятор. Если электролит приобретает чёрный оттенок при осуществлении зарядки, то это свидетельствует о невозможности восстановления работы АКБ.

Чем грозит повышенная или пониженная плотность электролита?

Если рассматриваемый показатель выше допустимого значения, то значит, норма превышена, что отрицательно сказывается на функционировании авто. Это в большинстве случаев приводит к возникновению различных неисправностей АКБ. Следовательно, слишком высокая плотность электролита в аккумуляторе опасна для состояния автомобиля.

Если значение показателя занижено, машина может просто не завестись. В первую очередь это касается зимнего сезона, так как батарея замёрзнет при минусовых температурах.

Таким образом, необходимо осуществлять регулярную проверку плотности электролита. Это поможет избежать возникновения непредвиденных обстоятельств. Однако сделать подобное проблематично, так как плотность изменяется при разных уровнях заряда аккумулятора. Например, при её уменьшении происходит поглощение дистиллированной жидкости батареей, что приводит к увеличению концентрации показателя. В обратных ситуациях возникает процесс сульфатации, ведущий к снижению уровня плотности. Главный исход – выход из строя АКБ.

проверка и методы повышения плотности

Владельцы автомобилей часто сталкиваются с проблемой отказа двигателя от запуска. Подобное случается из-за разрядки аккумулятора и ухудшения свойств электролита. Перед тем как поднять плотность в аккумуляторе, нужно выяснить причину ухудшения качества кислотного раствора. После этого можно приступать к восстановлению батареи. Действия не представляют особых сложностей.

В процессе эксплуатации снижение плотности аккумулятора обычное явление, особенно при несвоевременной замены старого электролита.

Почему снижается плотность электролита

Снижению плотности способствуют такие факторы:

1. Разряд. При потере заряда снижается и плотность наполнителя. Во процессе зарядки этот параметр постепенно увеличивается. Если батарея утрачивает большую часть емкости, речь идет о падении концентрации кислоты.
2. Длительная эксплуатация или хранение в условиях низких температур.
3. Выкипание электролита при перезаряде. Если зарядное устройство подает слишком высокое напряжение, жидкий электролит переходит в газообразное состояние и выводится наружу через имеющиеся на корпусе отверстия.
4. Частое добавление воды. Водители добавляют жидкость для поддержания стабильного уровня электролита. Не все пользуются ареометром, измеряющим плотность. Вместе с водой выкипает и кислота, что приводит к снижению концентрации.

Пример сульфатации пластин автомобильного аккумулятора.

Опасности низкой и высокой концентрации кислоты

Повышенная концентрация электролита становится причиной преждевременного выхода батареи из строя. Кислота разрушает металлические пластины. К воздействию составов на основе серной кислоты чувствительна даже сталь.

Низкая концентрация приводит к таким проблемам:

1. Сульфатация. На пластинах появляется налет, состоящий из сульфата свинца. Аккумуляторная батарея становится неспособной принимать заряд.
2. Повышение порога замерзания. Жидкость кристаллизуется уже при -5°С. Лед сдвигает и повреждает металлические детали. При деформации пластин и коротком замыкании емкостей батарею восстановить невозможно. При плотности 1,28 г/см³ электролит замерзнет только при -58°С.
3. Проблемы при запуске двигателя. Наиболее выражен этот признак в зимний период.

Для проверки плотности электролита используют денсиметр (справа).

Проверка плотности электролита

Определить плотность электролита можно в домашних условиях. Процедуру рекомендуется проводить при комнатной температуре.

Перед началом работы подготавливают такие инструменты:

1. Защитные перчатки, костюм и очки. В состав наполнителя аккумулятора входит кислота. При попадании на кожу вещество вызывает химический ожог. Опасными являются и пары кислоты, поэтому работают только в хорошо проветриваемом помещении.
2. Денсиметр. Прибор используется для измерения плотности. Имеет вид стеклянной трубки с грушей и встроенным ареометром.

Самостоятельно измерение плотности выполняют так:

Для проверки плотности электролита конец денсиметра погружают в ёмкость аккумулятора.

1. Аккумулятор вынимают из посадочного гнезда. Защитный кожух демонтируют, вывинчивают пробки.
2. Проверяют уровень электролита. В свинцово-кальциевых батареях раствор должен на 1,5 см закрывать пластины.
3. Батарею полностью заряжают. Проверку плотности начинают через 5-6 часов после завершения зарядки. При нормальном уровне электролита трубку денсиметра погружают в банки, выкачивая небольшое количество жидкого наполнителя.
4. Оценивают показатели прибора. Ареометр должен свободно плавать в растворе. Соприкосновение прибора со стенками емкости не допускается. Показания оценивают с учетом температуры окружающей среды.
5. Проверяют плотность электролита в остальных банках. Показания записывают и сравнивают с нормальной плотностью.

Такой способ проверки подходит только для разборной батареи, когда имеется доступ к электролиту. Необслуживаемый аккумулятор снабжен индикатором, цвет которого меняется в зависимости от плотности наполнителя.

Как откорректировать плотность раствора

Нормальное показание лежит в диапазоне 1,25-1,29 г/см³. Если при температуре +25°С отмечается более низкое значение, его нужно повышать. Падение концентрации в одной из банок свидетельствует о коротком замыкании.

Высокие значения выявляются после зарядки мощным током, сопровождающейся кипением электролита. Повысить плотность можно путем добавления кислоты, заправки готового состава или использования зарядного устройства.

Плотность раствора в холодный период

В холодное время года плотность наполнителя заряженного аккумулятора должна составлять 1,27 г/см³. Дополнительная корректировка в регионах с суровым климатом при смене сезона не проводится.

Таблица зависимости плотности электролита в аккумуляторе от температуры.

Подготовка к восстановлению батареи

На этапе подготовки выполняют такие действия:

1. Зарядка батареи. Нельзя начинать восстановление при низком заряде. Добавление электролита способствует резкому повышению концентрации кислоты. Это приводит к разрушению металлических пластин, при котором батарею утилизируют.
2. Нормализация температуры электролита. Показатель лежит в пределах +20…+25°С. Уровень электролита в каждой банке должен быть нормальным.
3. Осмотр батареи. Корпус не должен иметь трещин и сколов, особенно возле выводов. Повреждению способствует раскачивание при попытке снять прикипевшую клемму.

Повышение плотности электролита

Если плотность составляет более 1,18, доливают готовый состав с нормальной концентрацией серной кислоты.

Процедура включает такие этапы:

1. Разрядка батареи. Долив электролита проводится только при полном разряде. Для этого АКБ подключают к мощной лампе или другому потребителю энергии.
2. Подготовка корректирующего компонента. Уровень кислоты в таком средстве должен составлять не менее 1,4 г/см³.
3. Добавление корректирующего состава. Предварительно откачивают часть имеющегося электролита. Густота раствора должна повыситься до 1,25. Действие выполняется для каждой банки. Объем доливаемой жидкости должен составлять не более 50% от откачанного. После добавления жидкости АКБ встряхивают, давая наполнителю перемешаться.
4. Зарядка батареи. Аккумулятор оставляют на полчаса, что позволяет концентрации в банках выровняться. Элемент питания подключают к зарядному устройству на 30 минут. Сила тока должна быть минимальной. Через 2 часа после прекращения зарядки замеряют плотность и количество наполнителя. Если концентрация не поднимается, вышеуказанные действия повторяют.

Можно ли повысить минимальную плотность

Когда плотность падает до отметки ниже 1,18, добавление кислоты оказывается неэффективным. Для восстановления батареи используют раствор, содержащий большее, чем электролит, количество действующего вещества.

Перед заливкой нового электролита старый нужно слить.

Для замены наполнителя выполняют такие действия:

1. Слив содержимого. Максимальное количество жидкости выкачивают грушей. Затем аккумулятор помещают в большую емкость и переворачивают на бок. В дне каждой банке формируют небольшое отверстие. Батарею возвращают в прежнее положение и дожидаются вытекания жидкого наполнителя.
2. Добавление воды. Жидкость заливается через крышки банок для удаления остатков старого наполнителя. Сделанные ранее отверстия закрываются полимерным материалом, устойчивым к воздействию кислот.
3. Заправка батареи новым раствором. Если все действия выполнены правильно, АКБ становится готовой к использованию. Недостатком метода является снижение срока эксплуатации аккумулятора. Несколько недель устройство проработает, однако потом придется покупать новое.

Как повысить при помощи зарядного устройства

Если концентрация кислоты упала за зиму, ее можно восстановить путем подачи слабого тока. Зарядка занимает не менее 3 суток, она считается эффективной при невозможности восстановления АКБ другими методами. Содержимое набравшей полную мощность батареи при зарядке начинает кипеть. Признаком испарения воды является образование мелких пузырьков на поверхности.

Избыток жидкости испарится, концентрация кислоты увеличится. Общий уровень наполнителя станет маленьким, поэтому придется добавлять готовый аккумуляторный раствор. После завершения процедуры пользуются ареометром. Если показатели прибора слишком низкие, зарядку и добавление электролита повторяют.

самый подробный обзор ?, какие должны быть в заряженном АКБ или при разрядке зимой и летом (таблицы с показателями и видео)

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

Какие должны быть плотность и уровень электролита

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

Важно знать

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

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

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

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

Таблица: плотность в зависимости от климатической зоны

Климатический район (среднемесячная температура воздуха в январе, °C)	Время года	Заливаемого	Полностью заряженная батарея	Батарея разряжена
				на 25%	на 50%
Очень холодный (от -50 до -30)	Зима	1,28-1,29	1,30	1,26	1,22
	Лето	1,27	1,28	1,24	1,20
Холодный (от -30 до -15)	Круглый год	1,26	1,27	1,24	1,20
Умеренный (от -15 до -8)	Круглый год	1,24	1,27	1,24	1,20
Теплый влажный (от 0 до +4)	Круглый год	1,22	1,23	1,19	1,05
Жаркий сухой (от +4 до +15)	Круглый год	1,20	1,23	1,19	1,15

Плотность электролита в аккумуляторе зимой

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

Важно знать

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

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

Полезно знать

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

Таблица: температура замерзания электролита в зависимости от его плотности

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

Плотность электролита в аккумуляторе летом

Важно знать

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

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

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

Причины изменения плотности

Список причин, которые приводят к изменению уровня плотности аккумулятора:

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

Как самостоятельно проверить плотность электролита и степень разряженности батареи?

Прежде чем измерить плотность электролита нужно провести проверку и подготовку аккумулятора, затем произ

Как в аккумуляторе ПОДНЯТЬ ПЛОТНОСТЬ электролита самостоятельно❓

Поднять плотность в аккумуляторе в домашних условиях можно несколькими способами: полностью заменить старый электролит на новый либо восполнить заряд АКБ. Обе манипуляции следует проводить в хорошо проветриваемых помещениях с соблюдением техники безопасности. После завершения процедуры нужно откорректировать объем рабочего раствора, а затем произвести замер параметра плотности ареометром.

Почему падает плотность электролита?

Основные причины, по которым может упасть показатель уровня электролита в банках автомобильной аккумуляторной батареи (АКБ):

1. Разряд устройства. Как правило, разряжение в аккумуляторе автомобиля происходит в холодное время года, поэтому зимой используют специальные методы, позволяющие восстановить и поднимать уровень заряда. Проблема может проявляться в автомобильном аккумуляторе, который близок к естественному износу. При быстром разряде можно сделать вывод о падении пропорции рабочего раствора до критически низкого уровня. Проблема разряжения может быть связана с механическим повреждением устройства или неисправностью генераторной установки, в результате чего электросеть автомобиля питается от АКБ.
2. Выкипание рабочей жидкости в результате перезарядки аккумулятора. Если на устройство поступает постоянное напряжение, это приводит к разделению воды на кислород и водород. В результате при зарядке жидкость выкипает и уровень электролита снижается.
3. Постоянное добавление дистиллированной воды вместо химического раствора. Если долить жидкость единожды, то уровень плотности АКБ в машине упасть не должен, но постоянные доливания будут этому способствовать.

Как подготовить аккумулятор к восстановлению?

Перед тем, как восстановить на обслуживаемом аккумуляторе плотность электролита, необходимо выполнить ряд действий:

1. Производится демонтаж батареи с авто, для этого предварительно ослабляются клеммные зажимы устройства.
2. При наличии защиты выполняется ее снятие. Для этого потребуется гаечный ключ соответствующего размера.
3. С помощью отвертки или другого приспособления с плоским наконечником производится откручивание пробок на банках. Рекомендуется использовать защитные очки и перчатки, чтобы не допустить появления ожогов.
4. Пользователь выполняет диагностику объема рабочей жидкости в устройстве. Для легковых транспортных средств данный параметр должен составить около 1,5 сантиметров выше пластин. Диагностика плотности электролита должна производиться через 3 часа после подзарядки устройства либо примерно через 10 ч после остановки двигателя. Если уровень жидкости соответствует норме, то ареометр опускается в банки и с помощью груши производится набор небольшого объема воды.
5. В зависимости от температуры воздуха производится оценка полученных параметров. Проверка выполняется для каждой банки отдельно. В идеале данный показатель должен составить в диапазоне от 1.25 до 1.29 г/см3.

При подготовке аккумуляторной батареи необходимо учитывать следующие нюансы:

1. Перед открытием банок пользователю нужно произвести очистку корпуса устройства от загрязнений чистой ветошью. Это нужно сделать для того, чтобы при откручивании пробок грязь не попала внутрь батареи. В противном случае возможен полный выход устройства из строя.
2. Если диагностика будет выполняться без демонтажа батареи, то нужно убедиться в ее качественной посадке. Устройство не должно болтаться.
3. При подготовке аккумуляторную батарею нельзя переворачивать, поскольку это может привести к разрушению пластин, расположенных внутри. В результате АКБ полностью выйдет из строя без возможности восстановления.

Видео: руководство по использованию ареометра

Канал «Аккумуляторщик» в своем видеоролике подробно описал процесс подготовки аккумулятора и рассказал об использовании ареометра.

Как самостоятельно увеличить плотность электролита?

Для правильного проведения процедуры необходимо учитывать следующие нюансы:

1. При приготовлении нового рабочего раствора в дистиллированную воду добавляется кислота, а не наоборот. В противном случае начнется кипение жидкости.
2. Пользователю понадобятся точные расчеты нужного объема кислоты, так как в процессе заряда уровень плотности электролита увеличивается.

Важно знать

На новом аккумуляторе самостоятельно поднимать плотность электролита не рекомендуется, поскольку это приведет к более быстрому разряду устройства. Повышенный рабочий параметр негативно повлияет на функциональность батареи.

Приступать к процедуре необходимо с соблюдением техники безопасности, так как электролит – это ничто иное, как кислотный раствор, поэтому:

• наденьте резиновые перчатки;
• максимально обезопасьте себя от попадания электролита на одежду и тем более кожу;
• используйте защитные очки и респиратор.

Что понадобится?

Чтобы правильно повысить плотность аккумуляторной батареи перед зимним периодом, нужно подготовить следующие материалы и инструменты:

• ареометр;
• мерный стакан или другая аналогичная емкость;
• отдельная емкость для разведения нового рабочего раствора;
• клизма-груша;
• корректирующий раствор либо кислота;
• дистиллированная вода.

Пошаговая инструкция по повышению плотности электролита добавлением жидкости

Правильный способ для увеличения параметра плотности электролита батареи:

1. Перед тем, как в аккумуляторе поднять плотность, производится снятие аккумуляторной батареи с автомобиля. Для этого отключаются клеммные зажимы и производится демонтаж фиксирующей пластины. Действия по выполнению задачи осуществляются с применением гаечного ключа.
2. С банки аккумуляторной батареи отбирается небольшой объем рабочего раствора. Для этого используется ареометр.
3. Вместо изъятого объема жидкости в банку добавляется корректирующий раствор вещества при необходимости увеличения плотности. В случае, если требуется понизить этот параметр, используется дистиллированная вода с плотностью 1,00 г/см3.
4. Затем аккумулятор ставится на подзарядку. На протяжении последующих 30 минут производится подзарядка устройства номинальным током. Такие действия позволят залитому корректирующему раствору смешаться с рабочей жидкостью.
5. Аккумуляторная батарея отключается от зарядного прибора на один-два часа. Это позволит плотности в банках «выровняться» и снизиться уровню температуры. Также за два часа из банок выйдут все пузырьки, благодаря чему исключается вероятность погрешности при контрольном замере.
6. Повторно производится диагностика уровня плотности электролита, при необходимости процедура повторяется заново. Также при необходимости в банки добавляется жидкость дл

Почему холодная погода разряжает аккумулятор вашего телефона?

Чикаго зимой — неумолимое место. Хотите переехать по городу? У вас нет машины? Приготовьтесь постоять на приподнятой платформе поезда в течение 10 минут и постарайтесь как можно меньше подвергать свою кожу сильному, порывистому ветру. Температура снова ниже нуля? Вот слабенькая уличная лампа обогрева на платформе; будь благодарен за это.

Я очутился на одной из платформ, дрожа от одной из этих ламп, в прошлую субботу (12 декабря).30), когда температура упала до 3 градусов по Фаренгейту (минус 16 градусов по Цельсию). Я только что пришел после обеда, во время которого я захватил одну из торговых точек ресторана, чтобы зарядить свой телефон до 100 процентов емкости аккумулятора; Следующим моим пунктом назначения был центр города, район, с которым я был незнаком, и я должен был иметь под рукой GPS-навигатор. И все же, когда я вытащил свое устройство из кармана на этой платформе, чтобы проверить свой маршрут, заряд уже резко упал: индикатор в правом верхнем углу экрана мигал красным: «1%»…1% … 1%. «Через несколько мгновений устройство вышло из строя.

Почему?

Короткий ответ заключается в том, что для работы батарей необходимы химические реакции, а низкие температуры замедляют или останавливают эти реакции.

Литий Ионные батареи, обычные аккумуляторные батареи, которые питают большую часть нашей современной жизни и живут почти в каждом мобильном телефоне, разряжают электрический ток, когда отдельные ионы лития перемещаются через раствор от одного конца батареи (анода) к другому концу (катоду). Когда батарея разряжена, все эти ионы погружаются в пористый графит на катоде.Когда он полностью заряжен, все они встроены в анод, по словам Энн Мари Састри, соучредителя и генерального директора Sakti3, стартапа по технологиям производства аккумуляторов из Мичигана, которая говорила с Live Science о прошлой статье.

Химики не имеют представления о том, как именно холод замедляет реакции, протекающие внутри литий-ионных батарей. «Точные механизмы, приводящие к плохой работе литий-ионных аккумуляторов при низких температурах, до сих пор недостаточно изучены», — написала группа инженеров по аккумуляторным батареям в статье, опубликованной в «Журнале Электрохимического общества» в 2011 году.

Но в целом верно, что сильный холод замедляет реакцию аккумуляторов всех типов на ползание.

Когда измеритель заряда моего телефона показал «1%» на этой платформе, все ионы не прыгнули на катод внезапно. Фактически, низкие температуры предотвращают медленную разрядку ионов батареи при комнатной температуре, как объясняет инженерный сайт Lithiumpros.com. Но поскольку сильный холод замедлил или остановил реакцию внутри батареи, она разряжала меньше тока, чем требовалось для нормальной работы телефона, химик Энн Мари Хелменстайн, имеющая докторскую степень.D. в биомедицинских науках и преподавал химию на разных академических уровнях, написал в 2017 году на сайте thinkco.com. Телефон интерпретировал этот слабый разряд как признак того, что батарея почти разрядилась, и вскоре после этого отключился.

К счастью, я не пытался перезарядить аккумулятор, пока телефон все еще завис. Как написал на своем веб-сайте химик из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Стивен Дж. Харрис, при очень низких температурах процесс зарядки литий-ионных аккумуляторов может привести к ужасным сбоям.В нормальных условиях подача электрического тока к батарее будет переносить ионы обратно в поры графита анода. Однако, когда батарея замерзла, ионы не попадают в графит. Вместо этого они выходят из раствора и распределяются по поверхности графита в виде твердого лития. Этот процесс может снизить производительность и срок службы батареи.

Когда мой телефон снова нагрелся, оказалось, что зарядка ему все равно не нужна; для протекания реакции требовалось достаточно тепла.Когда я нажал кнопку питания на только что нагретом устройстве, оно включилось, и индикатор заряда батареи показал «94%».

Ионы никуда не делись. Они просто не могли нормально двигаться на морозе.

Первоначально опубликовано на Live Science.

Батарея

Сравнение плотности энергии

Рисунки на этой странице были получены из разного количества источников при различных условиях. Сравнение аккумуляторных элементов затруднено, и любое фактическое сравнение должно использовать проверенные данные для конкретной модели аккумулятора.

Батареи

работают по-разному из-за различных процессов, используемых разными производителями. Даже другая модель ячейки от того же производителя будет работать по-разному в зависимости от того, для чего они оптимизированы.

Вы также должны принять во внимание фактическое приложение, в котором используется аккумулятор. Это может существенно повлиять на производительность батареи, поэтому при выборе аккумуляторной батареи для вашего продукта необходимо учитывать множество факторов.

Для получения дополнительной информации см. Сообщение в нашем блоге о том, как выбрать тип элемента для использования в аккумуляторной батарее.

---

Сравнение плотности энергии в аккумуляторных элементах

Эта сравнительная таблица аккумуляторов иллюстрирует объемную и гравиметрическую плотности энергии на основе голых аккумуляторных элементов.

Фото предоставлено НАСА — Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства

---

Плотность энергии, сравнение размеров и веса

Приведенная ниже сравнительная таблица аккумуляторов показывает объемную и удельную плотности энергии, показывая меньшие размеры и меньший вес элементов.

---

Спецификации Battery Chemistry

Технические характеристики	Свинцово-кислотный	NiCd	NiMH	Литий-ионный
				Кобальт	Марганец	Фосфат
Удельная энергия (Втч / кг)	30-50	45-80	60-120	150-190	100-135	90-120
Внутреннее сопротивление (мОм)	<100 Пакет 12В	100-200 Упаковка 6 В	200-300 6 В в упаковке	150-300 7.2В	25-75 на ячейку	25-50 на ячейку
Жизненный цикл (разряд 80%)	200-300	1000	300-500	500–1000	500–1000	1 000–2 000
Время быстрой зарядки	8-16ч	1 час стандартно	2-4 часа	2-4 часа	1 ч или меньше	1 ч или меньше
Допуск перезарядки	Высокая	Умеренный	Низкий	Низкий.Не выносит непрерывного заряда
Саморазряд / месяц (комнатная температура)	5%	20%	30%	<10%
Напряжение элемента (номинальное)	2V	1,2 В	1.2В	3,6 В	3,8 В	3,3 В
Напряжение отключения заряда (В / элемент)	2,40 Поплавок 2,25	Обнаружение полного заряда по сигнатуре напряжения		4,20		3,60
Напряжение отключения разряда (В / элемент, 1С)	1.75	1,00		2,50–3,00		2,80
Пиковый ток нагрузки Лучший результат	5C 0,2C	20C 1C	5C 0,5C	> 3C <1C	> 30C <10C	> 30C <10C
Температура заряда	от -20 до 50 ° C от -4 до 122 ° F	от 0 до 45 ° C от 32 до 113 ° F		от 0 до 45 ° C от 32 до 113 ° F
Температура нагнетания	от -20 до 50 ° C от -4 до 122 ° F	от -20 до 65 ° C от -4 до 149 ° F		от -20 до 60 ° C от -4 до 140 ° F
Требования к техническому обслуживанию	3-6 месяцев (доплата)	30-60 дней (выписка)	60-90 дней (выписка)	Не требуется
Требования безопасности	Термостойкость	Термостойкость, общий предохранитель		Обязательная схема защиты
Используется с	Конец 1800-х годов	1950	1990	1991	1996	1999
Токсичность	Очень высокий	Очень высокий	Низкий	Низкий

11 вопросов об аккумуляторе eBike

1.Что особенного в литий-ионных аккумуляторах?

Томас Райка: Литий-ионные аккумуляторы — одни из самых современных и распространенных аккумуляторов для электронных велосипедов. Благодаря высокой плотности энергии они могут накапливать больше энергии и относительно легки. Мы полагаемся на литий-ионную технологию для всех наших аккумуляторов Bosch eBike — наших PowerPack. Батареи Bosch весят около 2,5 кг и являются одними из самых легких на рынке. Также у них самая высокая плотность энергии.

2. На сколько хватает заряда батареи?

Томас Райка: Литий-ионные аккумуляторы не только легкие; они также имеют длительный срок службы.Пакеты PowerPack от Bosch рассчитаны на многие поездки, расстояния и годы использования. Интеллектуальная электронная система управления батареями Bosch защищает литий-ионные батареи от слишком высоких температур, перегрузки и глубокой разрядки. Однако точную продолжительность жизни предсказать невозможно. Срок службы батареи будет зависеть в основном от характера и продолжительности нагрузки, которой она подвергается.

3. Как вы можете повлиять на срок службы?

Томас Райка: Чтобы максимально продлить срок службы аккумулятора eBikers, нужно всего лишь соблюдать несколько простых правил в отношении защиты, транспортировки и хранения.Они включают хранение батареи в сухом месте и защиту ее от прямых солнечных лучей при комнатной температуре от 50 ° F (10 ° C) до 68 ° F (20 ° C). Идеальный уровень заряда аккумулятора составляет от 30% до 60%. В идеале аккумулятор следует заряжать при комнатной температуре. При транспортировке электронного велосипеда важно снять аккумулятор с велосипеда и надежно хранить его в автомобиле.

4. Сколько времени нужно на зарядку аккумулятора?

Томас Райка: Время зарядки зависит от емкости аккумулятора.При использовании стандартного зарядного устройства (на половину заряда) PowerPack 400 занимает около 1,5 часов, а PowerPack 500 — примерно 2 часа. Полностью разряженный PowerPack 400 занимает 3,5 часа, а PowerPack 500 — примерно 4,5 часа.

5. Как далеко можно проехать на одной батарее?

А какие факторы влияют на дальность действия батареи? Томас Райка: Для многих любителей электровелосипедов это важные вопросы, на которые, однако, нет общих правильных ответов. Ответ может сильно отличаться — от менее 12 миль (20 км) до более 62 миль (100 км) при полном заряде аккумулятора.На диапазон влияет множество различных факторов. Они включают в себя уровень помощи, поведение при езде на велосипеде, сопротивление воздуха, вес велосипедиста, давление в шинах и, конечно же, местность. Каковы грунтовые условия? Я еду на велосипеде по асфальтированной дороге, ферме или лесной тропе? Включает ли мой маршрут восхождения или состоит исключительно из равнин и открытых мест? Все эти факторы влияют на диапазон заряда батареи. Если вы планируете тур, настоятельно рекомендуется посетить сайт www.bosch-ebike.com. На веб-сайте есть помощник по дальности, который учитывает различные факторы и дает вам представление о том, как далеко вы можете рассчитывать путешествовать в указанных вами условиях.

6. Какие меры предосторожности нужно соблюдать зимой?

Томас Райка: По общему правилу, холодная погода снижает производительность аккумулятора. Вот почему зимой при минусовых температурах рекомендуется подождать непосредственно перед тем, как отправиться в путь, прежде чем прикреплять к своему eBike аккумулятор, который был заряжен и хранился при комнатной температуре. Если вы не использовали eBike в течение длительного времени — например, зимой — аккумулятор следует хранить в сухом и прохладном месте примерно на 30–60% от его емкости.

7. Что нужно учитывать при чистке аккумулятора?

Томас Райка: Мойка высокого давления не подходит для чистки электронного велосипеда, особенно его электронных компонентов. Мы рекомендуем протирать аккумулятор влажной тканью. Не используйте сильнодействующие моющие средства, которые могут повредить поверхность, и всегда извлекайте аккумулятор перед чисткой eBike. Его штекерные разъемы также следует время от времени чистить и слегка смазывать.

8. Как лучше всего заряжать аккумуляторы?

Томас Райка: PowerPack с литий-ионными элементами можно заряжать в течение любого короткого периода времени, независимо от их уровня заряда.Интегрированная система управления аккумулятором PowerPack в сочетании с зарядным устройством Bosch защищает аккумулятор от перегрузки во время зарядки. Прерывание процесса зарядки не вредит батарее. Важно помнить, что аккумуляторы eBike следует заряжать только с помощью подходящего зарядного устройства, поскольку в противном случае может возникнуть непоправимый ущерб, а претензии по гарантии или гарантии могут стать недействительными.

9. Как часто можно заряжать аккумулятор?

Томас Райка: Даже после 500 полных зарядок батарея все равно будет сохранять высокую емкость — от 60 до 70% первоначальной емкости будут доступны.В ходе испытаний ADAC, проведенных осенью 2015 года, аккумулятор Bosch eBike был полностью разряжен и заряжен 1515 раз, прежде чем он сохранил только 30% своей первоначальной емкости и больше не использовался в реальной жизни. Это означает, что батареи хватило бы на расстояние до 35 400 миль (57 000 км) — или в полтора раза вокруг земного шара.

10. Где можно отремонтировать аккумуляторы?

Томас Райка: Высококачественные литий-ионные аккумуляторы, такие как Bosch PowerPacks, представляют собой сложные, точно настроенные системы, ремонт которых требует специальных знаний и сложных производственных мощностей.Вот почему почти во всех случаях неисправный аккумулятор необходимо заменять. Мы рекомендуем следующую процедуру. Во-первых, позвольте дилеру проверить, действительно ли аккумулятор неисправен и имеет ли, например, неисправность в его электронике. Это то, что дилер может проверить с помощью системы управления аккумулятором и диагностического прибора. Если аккумулятор неисправен, дилер утилизирует его с соблюдением правил техники безопасности.

11. Как утилизировать старую батарею?

Томас Райка: Дилер обеспечит бесплатную утилизацию Bosch PowerPack экологически безопасным способом.Утилизация в США осуществляется CALL2RECYCLE по телефону (877) 723-1297.

О Thomas Raica

Томас Райка, 50-летний инженер-механик, работает в Bosch 24 года. Как руководитель отдела технических приложений для клиентов в Bosch eBike Systems, в его обязанности входит поддержание отношений с производителями велосипедов и сотрудничество с клиентами в области разработки. Чтобы расслабиться в своей новаторской карьере, Томас, отец двоих детей, после работы любит ретро-автомобили.В свободное время он также увлекается горным велосипедом и любит плавать.

Плотность энергии в зависимости от плотности мощности

Плотность энергии — это количество энергии в данной массе (или объеме), а плотность мощности — это количество энергии в данной массе. Различие между ними аналогично разнице между энергией и мощностью. Батареи имеют более высокую плотность энергии, чем конденсаторы, но конденсатор имеет более высокую плотность мощности, чем батарея. Эта разница возникает из-за того, что батареи могут хранить больше энергии, но конденсаторы могут отдавать энергию быстрее.

Плотность энергии

полная статья

Если система имеет высокую плотность энергии, то она способна хранить много энергии при небольшом количестве массы. Высокая плотность энергии не обязательно означает высокую плотность мощности. Объект с высокой плотностью энергии, но низкой плотностью мощности может выполнять работу в течение относительно длительного периода времени. ^[1] Примером такого типа накопителя энергии является мобильный телефон. Его энергии хватит на большую часть дня, но для подзарядки устройства его необходимо подключить к другому источнику питания на час и более.

Рисунок 1. Это демонстрирует взаимосвязь между плотностью энергии и удельной мощностью. Например, топливные элементы будут иметь очень высокую плотность энергии при относительно низкой плотности мощности. ^[2]

Плотность мощности

полная статья

Если система имеет высокую удельную мощность, она может выводить большое количество энергии в зависимости от ее массы. Например, крошечный конденсатор может иметь такую ​​же выходную мощность, что и большая батарея. Однако, поскольку конденсатор намного меньше, он имеет более высокую плотность мощности.Поскольку они быстро высвобождают свою энергию, системы с высокой удельной мощностью также могут быстро перезаряжаться. Примером применения этого типа накопителя энергии является вспышка камеры. Он должен быть достаточно маленьким, чтобы поместиться внутри камеры (или мобильного телефона), но иметь достаточно высокую выходную мощность, чтобы осветить объект вашей фотографии. это делает систему с высокой удельной мощностью идеальной.

Пример

Чтобы лучше понять плотность энергии, рассмотрим людей, разжигающих огонь в походе. Настал вечер, и пора S’mores, значит, пора развести костер.Естественно, огонь сначала разжигают растопкой. Его высокое отношение площади поверхности к объему означает, что он быстро сгорает — высокая удельная мощность. Как только огонь тухнет, растопка больше не является хорошим выбором топлива, потому что горит слишком быстро. Теперь огонь горит лучше с бревнами, потому что они имеют высокую плотность энергии. Одиночное полено хорошо горит долго.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

1. ↑ Б. Э. Лейтон, «Сравнение плотностей энергии преобладающих источников энергии в единицах джоулей на кубический метр», Int.J. Green Energy , т. 5, вып. 6. С. 438-455, декабрь 2008 г.
2. ↑ «File: Lithium Ion Capacitor Chart.png — Wikimedia Commons», Commons.wikimedia.org, 2018. [Online]. Доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lithium_Ion_Capacitor_Chart.png. [Доступ: 13 июля 2018 г.].

Innolith заявляет, 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 первоначальное 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.

Другими преимуществами Innolith Energy Battery будет радикальное снижение затрат за счет: «отказ от экзотических и дорогих материалов в сочетании с очень высокой плотностью энергии системы» , а также более высокая безопасность, 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 исследованиям всех аспектов неорганических электролитов и их применению в аккумуляторных батареях», — комментирует председатель Innolith Алан Гриншилдс. «Проще говоря, опыт, накопленный в области создания высокомощных батарей с исключительной надежностью и долговечностью, оказался также правильной основой для создания высокоэнергетических продуктов. Отсутствие органических материалов, ключевой аспект аккумуляторной технологии Innolith, устраняет критический источник риска для безопасности и химической нестабильности высокоэнергетических батарей.В 2018 году с точки зрения НИОКР 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 для защиты своей интеллектуальной собственности ».

Батареи Innolith

Интересно, что Innolith заявила, что уже поставила аккумуляторные батареи для сети PJM в США.С. и добился более 55000 полных циклов разряда 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 — 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)
• ГВт масштабируемая система хранения
• Быстрая зарядка и разрядка (2C / 2C) для глубины разряда от 0 до 100%
• Безопасный аккумулятор без риска возгорания «

Новое исследование показывает, что теперь возможно использование твердотельных батарей с самой высокой плотностью энергии

Полностью твердотельный литий-металлический аккумулятор с высокой плотностью энергии, в котором используются сложные гидриды.Предоставлено: Сангрюн Ким и Шин-ичи Оримо.

Ученые из Университета Тохоку и Исследовательской организации высокоэнергетических ускорителей разработали новый сложный гидридный литиевый суперионный проводник, который может привести к созданию полностью твердотельных батарей с самой высокой плотностью энергии на сегодняшний день. Исследователи говорят, что новый материал, полученный путем создания структур кластеров водорода (комплексных анионов), демонстрирует заметно высокую стабильность по отношению к металлическому литию, что делает его идеальным анодным материалом для полностью твердотельных батарей.

Полностью твердотельные батареи с литий-металлическим анодом могут решить проблемы плотности энергии обычных литий-ионных батарей. Но до сих пор их использование в практических элементах ограничивалось высоким сопротивлением переносу ионов лития, вызванным, главным образом, нестабильностью твердого электролита по отношению к металлическому литию. Этот новый твердый электролит, обладающий высокой ионной проводимостью и высокой стабильностью по отношению к металлическому литию, представляет собой настоящий прорыв для полностью твердотельных батарей, в которых используется анод из металлического лития.

«Мы ожидаем, что эта разработка не только вдохновит будущие усилия по поиску литиевых суперионных проводников на основе сложных гидридов, но также откроет новую тенденцию в области материалов с твердыми электролитами, которая может привести к развитию электрохимических технологий с высокой плотностью энергии. устройств, — сказал Сангрюн Ким из исследовательской группы Шинити Оримо в Университете Тохоку.

Справочная информация:

Полностью твердотельные батареи являются многообещающими кандидатами для устранения внутренних недостатков существующих литий-ионных батарей, таких как утечка электролита, воспламеняемость и ограниченная плотность энергии.Широко распространено мнение, что металлический литий является лучшим анодным материалом для полностью твердотельных батарей, потому что он имеет самую высокую теоретическую емкость (3860 мАч g ^-1 ) и самый низкий потенциал (-3,04 В по сравнению со стандартным водородным электродом) среди известных анодные материалы.

Литий-ионные твердые электролиты являются ключевым компонентом полностью твердотельных аккумуляторов, поскольку ионная проводимость и стабильность твердого электролита определяют характеристики аккумулятора. Проблема в том, что большинство существующих твердых электролитов имеют химическую / электрохимическую нестабильность и / или плохой физический контакт с металлическим литием, что неизбежно вызывает нежелательные побочные реакции на границе раздела фаз.Эти побочные реакции приводят к увеличению межфазного сопротивления, что значительно снижает производительность батареи во время повторяющихся циклов.

Как показали предыдущие исследования, в которых предлагались такие стратегии, как легирование металлического лития и модификация границы раздела, этот процесс деградации очень трудно решить, поскольку его источником является высокая термодинамическая реакционная способность анода из металлического лития с электролитом. Основными проблемами при использовании анода из металлического лития являются высокая стабильность и высокая проводимость твердого электролита по ионам лития.

«Комплексным гидридам уделялось много внимания при решении проблем, связанных с анодом из металлического лития, из-за их выдающейся химической и электрохимической стабильности по отношению к аноду из металлического лития», — сказал Ким. «Но из-за их низкой ионной проводимости использование сложных гидридов с металлическим литиевым анодом никогда не применялось в практических батареях. Поэтому мы были очень заинтересованы в том, чтобы увидеть, может ли разработка сложного гидрида, который демонстрирует литиевую суперионную проводимость при комнатной температуре, позволить использовать литий. металлический анод.И это сработало «.

---

Новая технология направлена ​​на увеличение срока службы литий-металлических батарей, безопасность

---

Дополнительная информация: Сангрюн Ким и др., Сложный гидридный литиевый суперионный проводник для твердотельных литий-металлических батарей с высокой плотностью энергии, Nature Communications (2019).DOI: 10.1038 / s41467-019-09061-9 Предоставлено Университет Тохоку

Цитата : Новое исследование показывает, что теперь возможно использование твердотельных батарей с самой высокой плотностью энергии (2019, 25 марта) получено 9 ноября 2020 с https: // физ.org / news / 2019-03-high-energy-density-all-solid-state-battery.html

Этот документ защищен авторским правом.