Плотность электролита зимой в акб: Какой должна быть плотность аккумулятора автомобиля зимой


0
Categories : Разное

Содержание

Какой должна быть плотность аккумулятора автомобиля зимой

Каждому водителю следует знать какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе, как её верифицировать и в случае нехватки, сколько жидкости нужно добавить. Для чего это нужно? Дело в том, что плотность электролита полностью влияет на ёмкость АКБ и его срок службы. Если аккумулятор плохо держит заряд, то, как следствие, плотность жидкости не соответствует норме. По этой причине, электролит проверяют в каждой банке АКБ. Измерение осуществляется за счет ареометра. Итак, рассмотрим нормальный показатель плотности электролита, согласно климатическим зонам:

Климатическая зона Плотность заливаемой жидкости При полном заряде
От -50 до -30 1, 27 1, 29
От -30 до -15
1, 26
1, 28
От -15 до -4 1, 24 1, 26
От -15 до +4 1, 22 1, 24
От +4 до +6 1, 20 1, 22

Итак, исходя из требований эксплуатации АКБ нормальная плотность жидкости в банках в зимнее время года должна быть от 1,20 до 1,27. Если показатели меньше указанных, это говорит о разряде АКБ или его износе. Правда, стоит помнить о том, что, находясь в автомобиле, аккумулятор заряжен примерно на 80-90%, поэтому показатели будут немного отличаться. Однако, в то же время, важно отметить: чем меньше плотность электролита в 100% заряде АКБ, тем дольше он прослужит. В то же время высокая плотность может привести снижению срока службы, а низкая приводит к снижению напряжения и отягощенному пуску двигателя.

Для восстановления АКБ потребуется всего лишь: добавление дистиллированной воды, либо заряд аккумулятора. Для первого варианта мы настоятельно просим обратиться к профессионалам. А вот зарядка аккумулятора вполне себе не сложная операция. Мы рекомендуем вам использовать зарядные устройства производства KRONVUZ. Например, новый ZEVS прост и удобен в использовании, благодаря сенсорному экрана и разработанному нашими программистами программному обеспечению. Достаточно подсоединить ЗУ к аккумулятору, выбрать режим «Заряд», ввести необходимые данные и начать зарядку.

Особенности зарядки автомобиля зимой

  • Для начала проверьте уровень заряда при помощи индикатора на аккумуляторе. Обычно, если аккумулятор заряжен, индикатор горит зеленым цветом. Если нет – перехожим к следующему пункту.
  • Проверьте вольтметром или мультиметром напряжение. Нормальное напряжение равно – 12, 7 В. Это 100% заряда. Зимой обычно заряд аккумулятора меньше из-за низких температур.
  • Не стоит забывать и про плотность электролита. Измеряем и сверяем по таблице. Очевидно, что при минусовой температуре показатель будет на 0,2 ниже, однако, плотность низкая, то стоит принять меры.
  • Если уровень заряда в норме, то и никаких манипуляций с АКБ делать не надо. В случае разряда проводим необходимые процессы.
  • Добавление электролита или дистиллята лучше делать в профессиональных мастерских. Если вы специалист, то сверьтесь с стандартными показателями.
  • Один из лучших вариантов – заряд АКБ.
  • Важно отнести аккумулятор в теплое помещение: это может быть квартира, дом, гараж. Не стоит проводит процесс заряда на улице.
  • Подключите ЗУ к розетке, клеммы подсоедините к АКБ.
  • Если вы используете ZEVS, то установите на панели параметры аккумулятора и нажмите старт.
  • Зарядное устройство рассчитает время процесса заряда. Смело оставляйте аккумулятор. ZEVS по истечению заряда перестанет подавать энергию в аккумулятор.
  • После заряда АКБ вставьте в машину. Не забывайте также прогревать двигатель автомобиля.

Помните – подзаряженный исправный аккумулятор залог своевременного приезда на встречу, на работу или домой. Зимой следует проверять состояние своего АКБ и в случае износа, вы обрекаете себя на езду в общественном транспорте.


Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:

Почему АКБ зимой работает хуже? Подготовить аккумулятор на зиму.

Проблема подготовки аккумулятора на зиму знакома автомобилистам — зимой аккумулятор слабее и медленнее крутит стартер, быстро разряжается. Это связано с тем, что зимой нагрузка на аккумулятор возрастает, а характеристики аккумулятора резко ухудшаются в связи с понижением температуры эксплуатации.

 

Рассмотрим влияние холода на основные характеристики свинцовых аккумуляторов:

  • внутреннее сопротивление
  • напряжение
  • емкость
  • отдача

1. Внутреннее сопротивление аккумулятора

Внутреннее сопротивление складывается из сопротивления материала пластин, активного поверхностного слоя пластин, сепараторов, и сопротивления электролита, которое сильно зависит от температуры, снижение подвижности ионов и увеличение вязкости электролита повышают внутреннее сопротивление.

При температуре от -30°C до -40°C снижается скорость диффузии ионов электролита, проводимость активного слоя падает в восемь раз, проводимость сепараторов в четыре раза.

Основными свойствами электролита являются плотность, температура замерзания, вязкость и удельное сопротивление.

Плотность электролита находится линейной зависимости от температуры в диапазоне от 20 С до – 30 С и может определяться по формуле 1.28 + (Т-20)Х0.007

В диапазоне от 0°C до -30°C при падении температуры на 1°C:

— вязкость увеличивается на 16%

— удельное сопротивление увеличивается на 15%

— емкость аккумулятора падает на 4%

Внутреннее сопротивление также увеличивается при разряде большими токами как результат уменьшения плотности электролита в порах активной массы и около электродов.

Зависимость удельного сопротивления электролита плотностью 1,30 г/см

3 от температуры:

Температура, °С Удельное сопротивление электролита Ом·см
+ 40 0,89
+ 25 1,28
+ 18 1,46
0 1,92
–  18  2,39

Соответственно, с падением температуры аккумулятора снижается максимальный отдаваемый батареей ток.

Как видно из вышеприведенных данных, с понижением температуры электролита с +40°С до -18°С удельное сопротивление возрастает в 2,7 раза.

2. Напряжение на клеммах АКБ

Напряжение на клеммах аккумулятора является разницей значения электродвижущей силы (ЭДС) и падением напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора, которое значительно зависит от температуры, плотности электролита и потребляемого тока.

Напряжение заряда при 20°С составляет 13,8 В, при снижении температуры должно увеличиваться на 0,003 В/град, что составляет при О°С дополнительно 0,6В (14,4В) и при -20°С  дополнительно 1,2В (15В).

Зимой АКБ страдают от недозаряда, особенно при коротких поездках. 

Напряжение на клеммах АКБ 12,72 В говорит о 100% заряде.

12,24 В — заряде 50%,

11,76 В соответствует полностью разряженному аккумулятору.

При частичном заряде падает плотность электролита и повышается вероятность его замерзания и разрушения батарей.

Электролит плотностью 1,28 замерзает при -65°C, плотностью 1.20 при -20°C, плотностью 1.10 при – 7 °C.

4. Емкость аккумулятора

Емкостью аккумулятора называется количество электричества, которое может отдать полностью заряженный аккумулятор при заданном режиме разряда, температуре и конечном напряжении. Емкость измеряют в ампер-часах и определяют по формуле C=Ip*tpгде С – емкость, а·ч;
Ip – сила разрядного тока, а;
tp – время разряда, ч.

Снижение емкости аккумулятора при понижении температуры вызвано повышением вязкости электролита и замедлением диффузии электролита в поры активной массы, внутренние слои которой не участвуют в реакции разряда.

5. Отдача по емкости

Отдача по емкости — отношение количества электричества, полученного от аккумулятора при разряде, к количеству электричества, необходимого для заряда аккумулятора до первоначального состояния при определенных условиях. Отдача по емкости зависит от полноты заряда, который падает с падением температуры электролита.

Выводы

Все вышесказанное объясняет значительное влияние холода на основные характеристики свинцовых аккумуляторов.

В холодное время, разряженный после неудачного запуска двигателя и оставленный в машине почти новый аккумулятор, может быть испорчен в результате замерзания электролита.

Если рассматривать практический пример, то мы наблюдали падение емкости АКБ с 80 A/ч  до 12 А/ч при температуре -18°C и токе разряда 240А.

Пути снижения влияния холода на характеристики АКБ:

1. Утепление подкапотного пространства

2. Если автомобиль хранится в гараже, то можно подсоединить к аккумулятору коннекторы постоянного подключения и соединять его с зарядным устройством Optimate или Battery Service — данные зарядные устройства имеют режим хранения и не требуют отключения от акб после окончания процесса зарядки акб.

 

3. С периодичностью раз в неделю/месяц (в зависимости от состояния акб и температуры эксплуатации) подзаряжать аккумулятор зарядным устройством. 

4. Обязательно менять масло в двигателе на зимнее — это позволит не только снизить нагрузку на акб в момент старта двигателя, но и значительно увеличит срок его службы.

Ссылки по теме

Какой плотности должен быть электролит в АКБ зимой. Все что нужно знать | Ремонт авто своими руками

Проверка плотности – это один из пунктов процесса обслуживания аккумуляторной батареи, так как от него будет зависеть степень заряженности и состояние АКБ. Что напрямую будет сказываться на том, сможете ли вы завести автомобиль при сильном морозе или нет. Поэтому если у вас в автомобиле стоит обслуживаемая батарее, то вы просто обязаны знать какая должна быть плотность электролита и что делать, когда она отличается от требуемого значения!

Плотность аккумулятора замеряется при температуре +25°С. В случае, если температура отличается от требуемой, в показания вносятся поправки (±0,01 г/см3).

Какой должна быть плотность в автомобильной АКБ

Плотность аккумулятора должна быть установлена исходя из совокупности требований и условий эксплуатации:

при умеренном климате должна находиться на уровне 1,25-1,27 г/см3 ±0,01 г/см3;

— в холодной зоне, с зимами до -30 градусов на 0,01 г/см3 больше;

— в жаркой субтропической — на 0,01 г/см3 меньше;

— в регионах, где зима особо сурова (до -50 °С) приходится повышать плотность от 1,27 до 1,29 г/см3, дабы аккумулятор не замерз.

Чем меньше плотность электролита в полностью заряженном аккумуляторе, тем он дольше прослужит.

Помните, что, как правило, аккумуляторная батарея, находясь на автомобиле, заряжена не более чем на 80-90 % её номинальной ёмкости, поэтому плотность электролита будет немного ниже, чем при полном заряде.

Высокая плотность электролита приводит к снижению срока службы аккумуляторной батареи. Низкая плотность электролита в аккумуляторе приводит к снижению напряжения, затрудненному пуску двигателя.

Высокая плотность электролита приводит к снижению срока службы аккумуляторной батареи. Низкая плотность электролита в аккумуляторе приводит к снижению напряжения, затрудненному пуску двигателя.

Заметьте, что ни зимой ни летом плотность электролита в аккумуляторе изменять не нужно, требуется лишь измерять и контролировать, чтобы она не отклонялась от номинального значения. Только в очень холодных зонах, где столбик термометра часто на отметке ниже -30 градусов (в плоть до -50), корректировка допускается.

Снижение плотности до 1,09 г/см3, приводит к замерзанию АКБ уже при температуре -7°С.

В том случае, если плотность и опустилась до критического значения, то это не значит, что ее нужно поднимать с помощью корректирующего раствора, сначала полностью зарядите аккумуляторную батарею при помощи зарядного устройства. Так как получасовые поездки от дому к работе и обратно не позволяют электролиту прогреется, и, следовательно, хорошо зарядится, ведь аккумулятор принимает заряд лишь после прогрева. Так что разряженность изо дня в день увеличивается, и в результате падает и плотность.

Интервал изменения плотности электролита от полного разряда до полного заряда у исправной АКБ не должен превышать 0,15-0,16 г/см3.

Измеряя плотность ареометром важно чтобы данные во всех ячейках были одинаковыми. Сильно пониженная плотность в какой-то из ячеек говорит о присутствии в ней дефектов. Но если она одинаково низкая во всех ячейках, то это свидетельствует о глубоком разряде, сульфатации или же просто устаревании.

Если возникает необходимость, делается корректировка плотности. Нужно будет отобрать определенный объем электролита с АКБ и добавить корректирующий (1,4 г/cм3) или же дистиллированной воды с последующей 30 минутной зарядкой номинальным током и выдержкой в течение нескольких часов для выравнивания плотности во всех отсеках.

Все нюансы смотрите здесь.

Информация была полезной не забывайте ставить палец вверх и ПОДПИСЫВАТЬСЯ!

Эксплуатация авто аккумулятора зимой — AKBEXPERT

Какая плотность электролита должна быть зимой, и как подготовить аккумулятор к зиме?

Ответ:

Плотность электролита у полностью заряженной аккумуляторной батареи, предназначенной для эксплуатации в условиях умеренного климата в любое время года должна быть 1,27-1,30 г/см3 при температуре +25°С. При более высокой температуре электролита значение плотности должно быть ниже, а при более низкой температуре электролита, наоборот, — выше. В странах с тропическим климатом эксплуатируют батареи с более низкой плотностью электролита (1,22-1,24 г/см3). В условиях крайнего Севера, наоборот, требуется более высокая плотность электролита (1,30-1,32 г/см3). Перед началом зимнего периода необходимо проверить, чтобы батарея находилась в заряженном состоянии. Это обеспечит предохранение от замерзания электролита и обеспечит надежный пуск двигателя при отрицательных температурах. Именно в зимний период существенное влияние на работу АКБ будут оказывать слабо натянутый ремень генератора и повышенная утечка электроэнергии.

Если при запуске двигателя в зимнее время аккумулятор разрядился в «ноль», какие действия нужно предпринять?

Ответ:

В данном случае необходимо зарядить аккумулятор от стационарного зарядного устройства током малой величины. Сделать это следует не позднее, чем через 2-3 дня после глубокого разряда батареи.

Почему замерзает электролит?

Ответ:

При разряде АКБ плотность электролита снижается, уменьшается удельное количество серной кислоты, содержащейся в растворе электролита и образуется вода. Чем глубже разряд батареи, тем выше отрицательная температура, при которой может замерзнуть электролит. Например, при плотности 1,11 г/см3 электролит замерзнет уже при -7 0С, а при плотности 1,27 г/см3 — только при -58 0С.

Если замерз электролит, можно ли восстановить работоспособность аккумулятора?

Ответ:

Зависит от степени замерзания: если батарея замерзла не на весь объем, а корпус не подвергся деформации, ее можно восстановить. Необходимо, чтобы лед полностью растаял при комнатной температуре, и только потом приступить к заряду АКБ. При этом не избежать повреждения электродов и снижения токовых характеристик батареи.

Если в мороз перед запуском двигателя включить на короткое время фары автомобиля, поможет ли это облегчить запуск?

Ответ:

Нет. При данной процедуре эффект разогрева электролита ничтожен и не влияет на увеличение мощности разряда. Напротив, батарея может потерять драгоценную емкость и после этого не сможет запустить двигатель.

Почему в зимнее время рекомендуют аккумуляторы с более высокими пусковыми токами?

Ответ:

Холодный пуск имеет следующие особенности:

  • Стартеру требуется больше времени для прокрутки двигателя.
  • Сопротивление холодного двигателя в зимнее время увеличивается в 2,5-3 раза
  • От АКБ требуется отдача большей мощности и энергии.
  • Чем ниже температура окружающего воздуха, тем выше вязкость электролита и внутреннее сопротивление батареи.
Для обеспечения надежного пуска двигателя необходимо выбирать ту АКБ, которая при одних и тех же габаритных размерах имеет максимально высокие токи холодной прокрутки.

Пуск двигателя в зимнее время зависит только от АКБ?

Ответ:

Нет. Помимо технических характеристик и степени заряженности батареи, пуск двигателя зависит от следующих факторов:

  1. состояния электропроводки и электрооборудования автомобиля;
  2. состояния свечей;
  3. состояния топливной системы и качества топлива;
  4. качества масла;
  5. опыта водителя.
  6. По какой причине замерз аккумулятор?

    Ответ:

    Если замерзла только одна ячейка, то это, скорее всего, внутренний дефект батареи, который привел к снижению плотности и замерзанию электролита.

    Если замерзла не одна ячейка в батарее, то здесь ответ один — батарея была разряжена. Причины могут быть разные, самая распространенная — частые запуски двигателя и короткие дистанции движения по городу. В результате батарея в холодную погоду просто не успевает заряжаться от генератора. Плотность электролита 1,21 г/см3 соответствует примерно 45%-ной степени заряженности батареи. По справочным данным электролит с такой плотностью замерзает при температуре около -30 0С.

    Часто бывает ситуация: утром с нескольких попыток не завелась машина, и человек едет на работу на общественном транспорте. А разряженная батарея с низкой плотностью электролита до вечера замерзает.

Плотность аккумулятора: как измерить и повысить.

Аккумулятор состоит из отдельных гальванических элементов, преобразующих химическую реакцию в электрическую энергию. Каждый элемент имеет напряжение 2 V. Плотность аккумулятора (электролита) формируется шестью элементами, последовательно соединенными в одном пластмассовом корпусе. Работают они на повышение напряжения. А силу тока можно увеличить, соединив их параллельно.

Устройство

Аккумуляторная батарея (АКБ) является химическим источником тока, резервирующим электрическую энергию для питания стартера. Она же снабжает током приборы автомобиля. Считается хорошим подспорьем, когда наблюдается низкая мощность генератора.

К основным параметрам АКБ следует отнести:

  • номинальную емкость;
  • напряжение;
  • ток холодного запуска двигателя.

Данные маркируются на корпусе аккумулятора.

Практически все автомобильные аккумуляторы работают на свинцово — кислотных батареях. Материал корпуса из пропилена, изоляционный, стойкий к кислоте. Каждый аккумулятор содержит попеременно расположенные положительно и отрицательно заряженные электроды. Между пластинами (электродами) размещаются пластиковые сепараторы, отделяющие пластины друг от друга.

Сами электроды представляют собой свинцово–кальциевый сплав, рассчитанный на ограничение степени саморазряда. То есть, за полтора года он может разрядиться на 50%. Эти аккумуляторы относятся к категории не обслуживаемых, поскольку потеря воды в них составляет всего 1 гр/Ач. Кстати, добавление серебра или олова в электроды заметно повышает их коррозионную стойкость.

Структура решетки положительных и отрицательных элементов имеют разную технологию изготовления. Например, на отрицательных электродах делаются просечки свинцовой пластины, затем проводят растяжку. Положительные электроды состоят из опорной рамы с жилками конкретной направленности. Такая конструкция обеспечивает качественную жесткость и ограничивает их линейное расширение. Более того, положительные пластины покрываются диоксидом свинца, а отрицательные, губчатым свинцом. Отрицательные и положительные элементы помещаются в сернокислотный раствор, величина плотности которой зависит от уровня зарядки батареи.

Принцип работы

Действие аккумулятора является результатом способности его преобразовывать химическую реакцию в электрическую энергию при разряде, наоборот, при заряде. Исходя из этого принципа, все АКБ работают в циклическом режиме.

То есть, подключение потребителей вызывает разряд активной положительной и отрицательной масс, взаимодействующих с электролитом. В этом случае плотность падает, «садится». Но АКБ заряжается от генератора. Зарядку батарей можно получить и от зарядного устройства. Происходит процесс преобразования раствора в двуокись свинца и соединение серной кислоты, что приводит к повышению плотности раствора.

Нужно отметить, что работоспособность батареи во многом зависит от температуры среды. При повышенной температуре отдаваемая мощность повышается, что приводит к саморазряду, величина которого находится в прямой зависимости от температуры среды и конструкции электродов.

Продолжительность работы АКБ составляет 4÷5 лет и это средняя величина.

Плотность

Определяется визуально, так называемым, стеклянным глазом или цветным датчиком. Зеленый оттенок на нем свидетельствует о заряженности, черный цвет – среднем уровне зарядки и желтый означает низкую величину зарядки. Значит, принцип работы этого визуального прибора построен на плотности электролита.

Автомобильные батареи рассчитаны на жесткое крепление, посредством рамки, во избежание его опрокидывания или разлива.

Способ проверки

Плотность электролита в аккумуляторе проверяется простым автомобильным ареометром. Это стеклянная колбочка с резиновой грушей на верхнем конце и длинной резиновой трубкой снизу. Внутри колбы помещается обычный ареометр. Нажимая на грушу, выпускается из нее воздух. Резиновая трубка прибора опускается в банку как можно ниже. Расслабляя руку, выбирается из нее содержимое. При этом ареометр внутри колбы начинает всплывать и, не касаясь чего-либо, становится на отметке. Нижняя градуировка (мениск) и покажет плотность. Нажатием груши содержимое колбы сливается обратно. Процедура повторяется с каждой банкой.

Оптимальный уровень зарядки

Уровень зарядки автомобильного аккумулятора зимой достигает 25%. Это сигнал о необходимости произвести зарядку. Следует помнить, что зимой, при температуре среды–20° C и плотности 1г/см³, аккумулятор склонен замерзнуть. Поводом для подзарядки может стать и разная плотность отдельных банок в пределах 0,02 г/см³. При этом оптимальный ток не должен превышать 0,05 самой батареи. Например, для зарядки батареи, емкость которой составляет 60 Ач, сила тока будет 3,0 Ач. Лучше не доводить электролит до кипения сильным током. Кстати, слабый ток подзарядит батарею лучше. Если в течение двух часов раствор не закипает, а плотность остается без изменения, то считается аккумулятор полностью заряженным.

При исправной работе генератора и реле, аккумулятор получает наибольшую зарядку во время езды.

Нужно знать, что с запуском двигателя зимой аккумулятор начинает заряжаться только после достижения электролитом положительной температуры. Информация к тому, что зимние переезды, даже на короткие расстояния могут стать поводом полной разрядки источника тока.

Кстати, летом для плотности раствора достаточно 1.18

Проверка

Как проверить плотность аккумулятора денсиметром, если электролит уже разбавлялся дистиллированной водой. Здесь плотность замеряют через 40 минут после запуска двигателя. По наименьшему показателю плотности одной банки определяется, общая разрядка батареи. К примеру, если плотность электролита в аккумуляторе не удается измерить, степень разрядки проверяют нагрузкой стартера. Для этого используется специальная нагрузочная вилка. Посредством лапок, клемма каждой банки поочередно замыкается на 5 секунд, для фиксации показаний вольтметра. Разность по каждой банке не должна составлять более 0,2 V. При высокой разности, банка заменяется.

Повышение плотности

Вопрос как поднять плотность аккумулятора стоит всегда, когда стартер отказывает крутить маховик. Это, прежде всего, падение плотности батареи, которая может произойти по разным причинам. Что же делать? Нужно замерить показания электролита каждой банки, зная, что плотность его не должна превышать 1.29. Для северных реалий шкала может быть и выше. Но если цифра показывает, например, 1.18–1.20, добавка электролита с показателем 1.27 только повысит плотность. Процедура откачки старого остатка из одной банки выполняется при помощи клизмы–груши. Поочередно доливается новый раствор из расчета половины объема удаленного. После небольшой встряски, на предмет качественного смешения раствора, делается замер плотности. Если значение ее меньше нужного, доливается остальной объем. Процесс ведется до достижения необходимой плотности.

При всем желании, полная замена электролита не выдаст тех результатов, которые показывают новые батареи.

Влияние сульфатации

Это процесс окисления и затем кристаллизации, так или иначе, происходящих химических реакций. В результате элементы пластины становятся очагом высокого сопротивления внутри батареи. В этой ситуации имеет место резкое повышение сопротивления и закипание электролита. Незнание о появлении коричневых или бело–грязных пятен на пластинах вовсе не гарантирует нормальную работу аккумулятора.

Высокий уровень сульфатации приводит к скачкам температуры в момент запуска двигателя, повышению газовыделения. Фактор сказывается на емкости батареи, цвете и плотности раствора. Если оказия обнаружена своевременно, то можно воспользоваться процедурой разрядки–зарядки батареи.

Для этого нужно полностью зарядить ее и довести плотность до 1.285 г/см³, заправляя постепенно электролитом. Если переборщили, можно разбавить дистиллированной водой. Полностью зарядив батарею, начинают процесс разрядки, методом подключения лампы накаливания в пять ампер. Когда напряжение будет доведено до 10,2 V, нужно остановиться, поскольку эта величина равна напряжению 1,7 V каждой банки. При желании процесс можно повторить.

Есть утверждения о целесообразности этой методики спасения батареи.

Что ускоряет износ

  1. Использование некачественного раствора, непроверенной дистиллированной воды;
  2. длительное время хранения в разряженном состоянии;
  3. случаи замерзания раствора также весьма пагубно сказываются на работоспособности аккумулятора.

Но правильный, своевременный уход и обслуживание батарей всегда был залогом длительной ее эксплуатации

Эксплуатация аккумулятора в российских условиях. Проблемы с аккумулятором. Почему аккумулятор быстро садится.

Летом автомобиль может “простить” недостаточный уровень и низкую плотность электролита в аккумуляторе, но стоит ударить настоящим морозам, как оказывается, что батарея уже физически не способна отдать стартеру ток, достаточный для развития необходимой для зимнего пуска мощности, и обеспечить свечи зажигания “убедительной” энергией, что непременно приведет к необходимости в последующей зарядке автомобильного аккумулятора.

НЕМНОГО ХИМИИ

Работа аккумулятора основана на принципе, открытом еще в средние века: между двумя разными металлами, помещенными в кислый раствор, возникает электрическое напряжение. Если выводы металлов с помощью проводника соединить с потребителем, то по проводнику потечет электрический ток, внутри же аккумулятора начинается химическая реакция с выделением небольшого количества тепла.

Одним металлом в автомобильных аккумуляторах является губчатый свинец, он составляет активную массу отрицательных пластин, другим – перекись свинца, которой заполнены “соты” решеток положительных пластин, а электролитом – водный раствор серной кислоты. Рецептура и технология изготовления активной массы все время совершенствуется в направлении повышения прочности, долговечности и емкости и является ноу-хау производителей. Даже формула электролита и способ его получения могут быть фирменным секретом.

При разряде аккумулятора происходит химическое превращение активной массы отрицательных и положительных пластин в одно и то же вещество – сернокислый свинец (другое название – сульфат свинца). Серная кислота при этом разлагается с выделением воды, плотность электролита уменьшается, а уровень его понижается. Изменение плотности электролита является одним из основных показателей степени разрядки батареи.

При заряде батареи процесс идет в другую сторону: из сернокислого свинца на отрицательных пластинах “возрождается” губчатый свинец, а активная масса положительных пластин вновь превращается в перекись свинца. Опять образуется серная кислота, связывая какую-то толику воды в электролите, отчего плотность его вновь увеличивается, а уровень повышается.

Таким образом, “жизнь” в аккумуляторе не замирает ни на мгновение. При запуске двигателя, на малых оборотах и при слишком большом числе включенных потребителей идет разряд, набрал мотор достаточные обороты, чтобы генератор мог обеспечить всех “желающих” – пошла зарядка, а во время бездействия включается процесс саморазряда, который при определенных условиях способен полностью истощить батарею.

Проблемы с аккумулятором

Почему аккумулятор быстро садится

ЧТО ПРИВОДИТ АККУМУЛЯТОР К ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЙ “КОНЧИНЕ”

Автолюбители часто задаются вопросом: «Как часто надо менять аккумулятор?». Если мы разберемся в основных проблемах, которые приводят нас к необходимости замены аккумулятора, возможно, все станет намного проще.

1. Сульфатация пластин.

Мелкие кристаллики сульфата свинца, во время зарядки нормально разряженного аккумулятора без проблем вновь преобразуются в металлы, составляющие активную массу пластин. Однако если оставить батарею в разряженном состоянии, сульфат свинца начинает растворяться в электролите до его полного насыщения, а затем выпадает назад на поверхность пластин, но уже в виде крупных и практически нерастворимых кристаллов. Они откладываются на поверхности пластин и в порах активной массы, образуя сплошной слой, который изолирует пластины от электролита, препятствуя его проникновению вглубь. В результате большие объемы активной массы оказываются “выключенными”, а общая емкость батареи значительно уменьшается.

Механизм сульфатации, при контакте поверхности пластин с воздухом из-за слишком низкого уровня электролита в банке, несколько иной, но результат тот же – нерастворимые сульфаты выводят из “игры” активную массу верхней части пластин, что также отвечает на вопрос, почему быстро садится аккумулятор.

В свое время сульфатация была одной из главных проблем с аккумулятором, но усилиями конструкторов ее влияние на ресурс батарей сейчас значительно снизилось, однако это не значит, что можно “злодейку” совсем сбросить со счета. Сульфатации способствует повышенная плотность электролита, высокая и низкая температура окружающей среды, длительное хранение АКБ без подзарядки. Если предусмотреть все эти факторы, вполне возможно, что аккумулятор часто менять не придется.

2. Саморазряд.

Снижение емкости батареи при длительном хранении называется саморазрядом. Процесс этот естественный и обусловлен местными (паразитными) токами между окислами свинца и металлическими примесями в решетках пластин или примесями, попавшими в аккумулятор с электролитом либо с водой при доливке. Например, еще недавно снижение емкости обслуживаемых и малообслуживаемых батарей на 10% после бездействия в течение 14 суток, а необслуживаемых – в течение 90 суток по российским стандартам не являлось браковочным признаком. Если емкость теряется быстрее – саморазряд ускоренный и для аккумулятора чрезвычайно вредный, поскольку способствует образованию крупных кристаллов сульфата свинца.

Саморазряд увеличивается из-за замыкания выводных штырей аккумулятора грязью и электролитом, разлитым по поверхности крышки батареи. Кроме того, на скорость саморазряда сильно влияет температура окружающего воздуха: при низких температурах саморазряд значительно замедляется.

Любопытно, что причиной возникновения паразитных токов может стать неодинаковая плотность электролита в разных слоях, например, после доливания воды в аккумулятор, находящийся в покое. Если делать это неправильно, не нужно удивляться, что ваш аккумулятор быстро садится.

Купить термокейс

3. Уплотнение активной массы пластин.

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

Способствует уплотнению активной массы контакт с кислородом воздуха, когда по какой-то причине (например, из-за испарения) уровень электролита стал ниже нормы.

4. Коробление пластин.

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

5. Оползание и выпадение активной массы из решеток пластин.

На сегодня эта “болезнь” главным образом определяет долговечность аккумуляторов. Кроме рассмотренных выше причин, оползание и выпадание активной массы происходит при длительном перезаряде, когда полностью заряженная батарея остается под зарядным напряжением и через нее проходит ток, при повышении плотности и температуры электролита, при замерзании воды в электролите, при нарушении в креплении аккумулятора, когда он начинает испытывать удары и вибрации, вследствие коррозии решеток пластин (особенно положительных) из-за загрязнения электролита.

В старых аккумуляторах выпадение большого количества активного вещества из решеток на дно банки приводило к короткому замыканию разноименных пластин. На современных аккумуляторах, где пластины помещены в конверты-сепараторы, короткое замыкание практически исключено, но от значительного снижения емкости по причине высыпания активной массы не застрахованы и они.

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Таким образом, на продолжительность жизни аккумулятора влияют высокая, нормальная или низкая плотность электролита в аккумуляторе, его температура, сила токов и продолжительность разряда и заряда, уровень вибраций и тряски, продолжительность перерывов в эксплуатации и, конечно же, своевременность и качество технического обслуживания.

Плотность электролита выбирают в зависимости от условий, в которых будет эксплуатироваться автомобиль. Надо учитывать, что зимой при пониженной начальной плотности электролита и большой разряженности аккумулятора возможно замерзание электролита. Например, при начальной плотности 1,30 г/см3 в полностью разряженной батарее электролит может замерзнуть при -14 °С, если же начальная плотность электролита 1,24 г/см3, то разряженная батарея замерзнет уже при -5 °С.

В то же время повышенная плотность электролита приводит к увеличению его химической активности, в результате чего, как рассматривалось выше, ускоряется сульфатация и разрушение электродов, а значит, уменьшается срок службы аккумулятора. В условиях умеренного климата Беларуси оптимальной считается плотность от 1,26 до 1,28 г/см3.

Как влияет температура на срок службы аккумулятора, в общем-то, понятно. На большинстве автомобилей аккумуляторы располагают в подкапотном пространстве моторного отделения. Логика конструкторов здесь такова: аккумулятор должен быть поближе к стартеру, чтобы уменьшить длину стартерного провода и падение напряжения в нем. В то же время можно представить, какая температура бывает под капотом жарким летом, да еще при работающем двигателе, да если моторное отделение качественно шумоизолировано. По сути, аккумулятор не мешало бы перенести в какое-то другое место, но так пока делают лишь на некоторых моделях, оснащенных кондиционером и, кстати, делалось на старых “Запорожцах”.

Хорошо, когда техническое обслуживание заключается лишь в проверке уровня и плотности электролита да периодической очистке крышки и клемм от грязи и окислений. Это верный признак, что электрооборудование автомобиля работает исправно и надежно.

Плохо, если аккумулятор работает с постоянной недозарядкой, при этом плотность электролита держится ниже нормы, еще хуже, если аккумулятор требует постоянной доливки электролита, но не по причине естественного испарения жарким летом, а из-за “выкипания”. Явно, что немедленного вмешательства требует регулятор напряжения генераторной установки. Длительная работа с такими дефектами значительно сокращает срок службы батареи.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ

Из вышесказанного ясно, какими правилами следует руководствоваться, чтобы обеспечить аккумулятору долгую жизнь. Осталось сделать небольшие дополнения.

Доливать дистиллированную воду в аккумулятор желательно при работающем двигателе, это обеспечит ее перемешивание с кислотой. В противном случае из-за разности плотностей в слоях электролита происходит саморазряд, а зимой вода может просто замерзнуть. Воду доливают всегда, кроме случаев понижения уровня по причине утечек электролита.

В зимний период, когда многие владельцы делают перерыв в эксплуатации, хранить батарею лучше на автомобиле, проведя предварительно полную зарядку, а не уносить ее в теплое помещение.

При зимних запусках, когда по естественным причинам плотность электролита уменьшается, емкость значительно снижается, а внутреннее сопротивление аккумулятора, наоборот, сильно возрастает, особое внимание следует уделить состоянию контактов в электрических цепях и чистоте клемм аккумулятора. Этим вы уменьшите сопротивление в контактах и облегчите аккумулятору жизнь. В сильные морозы перед запуском желательно “прогреть” электролит, включив на некоторое время дальний свет (на дизелях такой нагрев происходит автоматически, поскольку сначала в работу включаются свечи накаливания), но еще лучше с вечера забрать аккумулятор домой.

Необходимо следить, чтобы заливные отверстия были плотно закрыты пробками, а вентиляционные отверстия в них не забивались грязью, а зимой – льдом от замерзшего конденсата.

Относительно ремонта: малообслуживаемые и необслуживаемые батареи ему не подлежат, кроме повреждений корпуса, крышки и выводных клемм. Трещины на корпусе и крышке батареи можно заделать, предварительно слив электролит, просушив и обезжирив место повреждения, одним из нескольких способов:

  • наплавкой с помощью паяльника такого же материала от старой батареи;
  • заклеиванием с установкой заплат (если повреждение большое) несколькими слоями эпоксидного клея;
  • с помощью густого раствора кусочков пенопласта в скипидаре или ацетоне.

ЗАРЯДКА АВТОМОБИЛЬНОГО АККУМУЛЯТОРА НА ЗАРЯДНОМ УСТРОЙСТВЕ

Зарядка аккумуляторы осуществляется на зарядном устройстве в следующих случаях:

  • при вводе в эксплуатацию, когда батарея хранилась более 12 месяцев, номинальное напряжение на клеммах ниже 12,5 В, а плотность электролита меньше рекомендуемой хотя бы на 0,03 г/см3;
  • батарея разряжена более чем на 25% зимой и на 50% летом;
  • батарея эксплуатировалась, а затем находилась в бездействии более 4-х месяцев;
  • с целью снятия неглубокой сульфатации с поверхности пластин.

Степень разреженности аккумулятора определяют по плотности электролита. Для практических расчетов приблизительно принимают, что уменьшение плотности электролита по отношению к начальной на 0,01 г/см3 соответствует разряду аккумулятора на 6%.

Для подзарядки аккумулятор снимают с автомобиля, очищают его корпус и крышку от загрязнений, проверяют уровень электролита. Если верхняя часть пластин оголена, то доливают дистиллированную воду, чтобы только “прикрыть” пластины, а затем устанавливают аккумулятор на зарядное устройство.

Обычно зарядку автомобильного аккумулятора ведут током, не превышающим 0,1 от величины номинальной емкости. Это значит, что для аккумулятора емкостью 60 Ач величина зарядного тока не должна превышать 6 А. Если есть время, то для профилактики от сульфатации и более полной зарядки лучше уменьшить силу тока как минимум в два раза.

С целью сокращения времени зарядки (мы ведь всегда куда-то спешим) допускается увеличить зарядный ток в 1,5 раза, но как только плотность электролита достигнет 1,22-1,24 г/см3, ток необходимо снизить до нормальной величины.

Еще большее увеличение силы зарядного тока чревато: пластины могут покоробиться со всеми вытекающими последствиями. Нельзя допускать, чтобы температура электролита во время заряда поднималась выше 45 °С. Если это происходит, то зарядку следует на время приостановить.

Признаками полной зарядки является интенсивное “кипение” электролита во всех банках батареи и то, что плотность электролита не изменяется в течение двух часов. Уровень электролита во время зарядки повышается, поэтому, скорее всего, добавлять его в банки по окончании процесса не придется.

Даешь разряд?

Потребность нашей страны в стартерных аккумуляторных батареях малой и средней мощности можно оценить примерно в 150-200 тысяч штук в год. Правильно эксплуатируемая АКБ исправно работает в течение 4-5 лет, что составляет 80-100 тысяч километров пробега. Дорогие аккумуляторы известных фирм подделывают наиболее часто. Подделку часто выдает “неаккуратный” корпус, небрежная маркировка и подозрительно небольшой вес. Подлинные сухозаряженные аккумуляторы всегда запечатаны в герметичную вакуумную упаковку. Далее проверьте, соответствует ли выбранная батарея конструктивным особенностям вашей автомашины (место установки, способ крепления, полярность, форма и размер токосъемных выводов). При этом емкость АКБ не должна существенно отличаться от указанной заводом-изготовителем автомобиля.

При покупке аккумулятора  вы вправе потребовать его проверки: напряжение на клеммах должно быть не менее 12,5 вольт. Продавец обязан выдать гарантийный талон сервис-центра официального дилера с индивидуальным номером, а также по просьбе покупателя предъявить сертификат соответствия с фирменной эмблемой компании.


Инструкция по эксплуатации аккумуляторной батареи.

При соблюдении нижеприведённых указаний покупатель в течение многих лет не будет иметь проблем с аккумулятором. Перед установкой батареи на машину ознакомьтесь с настоящей инструкцией и следуйте её рекомендациям.

  • Эксплуатация батареи.
    • Батарею следует содержать в чистоте.
    • Один раз в три месяца проверьте надёжность закрепления батареи в штатном гнезде автомобиля.
    • Не допускайте загрязнения поверхности батареи. При необходимости протрите поверхность батареи влажной тряпкой.
    • Полюсные выводы и клеммы должны быть чистыми. Рекомендуется после очистки смазать их техническим вазелином или другой густой нейтральной смазкой.
    • Пуск двигателя производите короткими (5-10 секунд) включениями стартера. В зимнее время выключайте сцепление. Перерывы между попытками пуска должны составлять не менее 1 минуты. Если после 3-4 попыток двигатель не запускается, проверьте исправность системы зажигания и питания топливом.
    • При эксплуатации автомобилей и других транспортных средств уровень зарядного напряжения должен соответствовать требованиям инструкции на транспортное средство и находиться в пределах 13,9 – 14,4 Вольт независимо от режима работы двигателей и включённых потребителей. НЕ ДОПУСКАЕТСЯ эксплуатация батарей как в режиме НЕДОЗАРЯДА, т.е. при напряжении ниже 13,9 Вольт, так и в режиме ПЕРЕЗАРЯДА, т.е. при напряжении выше 14,4 Вольт. Поэтому не реже одного раза в 2 месяца проверяйте уровень зарядного напряжения. В случае, если зарядное напряжение отличается от вышеуказанного, необходимо обратиться в автосервис для приведение его до заданного уровня, либо в срочном порядке организовать самостоятельную зарядку автомобильного аккумулятора.
    • Батарею следует поддерживать в заряженном состоянии. Не реже одного раза в 3 месяца, а также в случае ненадёжного пуска двигателя, необходимо проверять степень заряженности по равновесному напряжению разомкнутой цепи (НРЦ) для аккумуляторов.
    • Измерение равновесного НРЦ необходимо производить не ранее чем через 8 часов после выключения двигателя. У полностью заряженной батареи величина НРЦ составляет 12,7 – 12,9 Вольт при температуре 20 -25 °С.
    • Измерение НРЦ производить с помощью высокоомного вольтметра класса точности не ниже 1,0. После измерения НРЦ батареи следует установить степень её заряженности по табл.1 с учётом температуры окружающей среды.

Степень заряженности

Разреженность

Плотность электролита
Г/cм3 (**)

Напряжение на аккумуляторной батарее В (***)

100%

0%

1,28

12,7

80%

20%

1,245

12,5

60%

40%

1,21

12,3

40%

60%

1,175

12,1

20%

80%

1,14

11,9

0%

100%

1,10

11,7

*указанные зависимости справедливы при температуре 20-25 °С
**плотность во всех ячейках должна быть равномерной и отличаться не более +-0,02-0,03,
***Напряжение необходимо определять высокоомным омметром. Способ определение степени заряженности по напряжению справедлив только для аккумуляторов, находившихся в стационарном состоянии не менее 8 часов.
    • Батарею, степень заряженности которой ниже 75% зимой и 50% летом, следует снять с машины и зарядить.
    • В случае, если по какой-либо причине произошёл глубокий разряд батареи, её необходимо незамедлительно полностью зарядить, как указано в п. 2.2. настоящей Инструкции. Недопустимо оставлять батарею в состоянии глубокого разряда. Это приводит к существенному снижению её ёмкости, а при отрицательных температурах к замерзанию электролита и разрушению корпуса батареи.
    • НЕДОПУСТИМА длительная (более 1 месяца) эксплуатация батареи в условиях перезаряда, т.е. при зарядном напряжении выше 14,4 В, так как это приводит в разложению всего запаса электролита и, как следствие, может привести к разрушению батареи.

Почему мой аккумулятор “замерз” в мороз?

У стартерных АКБ два состояния: разряженное и заряженное. При разряде концентрация электролита уменьшается, вследствие чего происходит снижение его плотности. Чем глубже происходит разряд, тем более низкой становится плотность электролита в аккумуляторе. Ниже приведена таблица замерзания электролита в зависимости от его плотности.

Плотность электролита, г/см3

Температура замерзания, °С

1,28

– 65

1,2

– 28

1,1

– 7

Поэтому в зимнее время недопустимо эксплуатировать АКБ с плотностью ниже 1,25 г/см3, так как в сильный мороз внутри АКБ образуется лед, что приводит к снижению ресурса аккумулятора. Причинами “замерзания” АКБ могут быть неисправность электрооборудования (генератора, стартера), наличие утечки тока, а также отсутствие контроля за состоянием батареи со стороны владельца. Если же лед образовался в одной из ячеек, то лучше всего незамедлительно обратиться в гарантийный сервис, так как возможно АКБ имеет заводской дефект.

Почему мой аккумулятор “взорвался”?

Аккумуляторные батареи, применяемые на автомобильной технике имеют неприятную особенность: в процессе заряда на его заключительной стадии в батарее начинается электролитическое разложение воды, которая содержится в электролите. При этом выделяются газы: водород и кислород. Водород и большая часть кислорода выходят из электролита на поверхность, создавая видимость его кипения и скапливаются под крышками в каждой ячейке АКБ. Эта смесь газов выходит наружу через вентиляционные отверстия (если они, конечно не забиты грязью и нет других препятствий). Соотношение кислорода и водорода таково, что представляет собой взрывоопасную смесь, которая при наличии искры от неисправной электропроводки или открытого огня сигареты, моментально взрывается. Сила взрыва и его последствия зависят от количества газа, копившегося к данному моменту. Например, при повышенном значении зарядного напряжения от генератора более 14,5 Вольта или при низком уровне электролита в АКБ, увеличивается интенсивность образования газа внутри аккумуляторной батареи и, следовательно, его выделение.

Можно сделать вывод, что нарушение техники безопасности, неисправность электрооборудования автомобиля и отсутствие контроля над аккумуляторной батареей служат причинами взрыва АКБ с разрушением корпуса батареи, создавая еще один пункт в списке проблем с аккумулятором.

Как правильно хранить аккумулятор, если он не эксплуатируется длительное время?

Сухозаряженные батареи можно хранить в любом не отапливаемом помещении с соблюдением следующих условий:

  • отсутствие попадания прямых солнечных лучей и яркого света на корпус АКБ
  • пробки должны быть плотно завернуты, а герметизирующие выступы или заглушки не должны иметь повреждений, чтобы исключить попадание влаги внутрь АКБ

Перед началом хранения залитых АКБ необходимо убедиться в степени заряженности АКБ, измерив плотность электролита (для обслуживаемых батарей), она должна быть не ниже 1,26 г/см3, или напряжение на полюсных выводах аккумулятора (для необслуживаемых АКБ), которое должно составлять не менее 12,6 Вольт. Если эти показатели ниже, нужно произвести зарядку аккумуляторной батареи. Контролировать эти параметры необходимо не реже одного раза в два месяца. При продолжительной стоянке автомобиля с батареей на борту следует отключить ее от “минусового” провода. Контролировать уровень зарядки АКБ необходимо не реже одного раза в три недели. Если соблюдать все рекомендации, аккумулятор быстро садиться не будет, что позволит избежать лишних проблем.

Почему в течение гарантийного срока заряд аккумулятора в гарантийном сервисе платный.

Гарантия на АКБ выдается на случай обнаружения заводского брака, (обрыв цепи, короткое замыкание одной из банок). В сервисном центре после проверки состояния АКБ Вам помогут выявить причину отказа. При выявлении заводских дефектов часто нужно менять аккумулятор  на новый – аналогичной марки с выдачей нового гарантийного талона, если соблюдались условия эксплуатации аккумулятора и вовремя производилось его обслуживание. Разряженная батарея не может быть признана дефектной. Поэтому зарядка АКБ в сервисном центре производится за счет клиента, эксплуатирующего ту батарею.

Почему быстро садится аккумулятор?

Для того чтобы дать ответ на этот вопрос, необходимо периодически посещать гарантийный сервис для профессиональной диагностики электрики Вашего автомобиля, где Вам проверят работоспособность генератора, стартера при запуске двигателя, утечку тока на автомашине, что поможет впоследствии избежать проблем с постоянным разрядом АКБ.

В каких случаях идет отказ в гарантийном обслуживании на аккумулятор?

Гарантия на АКБ не распространяется в следующих случаях:

  • Отсутствует гарантийный талон, он не заполнен или заполнен с исправлениями, отсутствует штамп продавца, отметки о проверке АКБ при продаже, подпись продавца и покупателя.
  • При механических, химических или термических повреждениях корпуса или клемм, а также течи электролита из корпуса вследствие плохого крепежа АКБ.
  • При нарушении правил эксплуатации, технического обслуживания и хранения АКБ, указанных в инструкции по эксплуатации АКБ.
  • Разрушении пластин из-за заряда большими зарядными токами, выражающееся в большом количестве шлама и помутнении электролита.
  • Несоответствии технических данных автомашины и АКБ.
  • Отрицательном балансе энергоснабжения, связанном с использованием нештатных потребителей, несоответствующих мощности генератора.
  • Искусственно низкая или высокая плотность электролита, как результат неквалифицированного обслуживания АКБ.
  • Отсутствие контроля за уровнем электролита, что приводит к испарению воды, оголению пластин и, как следствие, к оплыванию активной массы.
  • При невыполнении инструкции, что приводит к взрыву АКБ, падению плотности электролита и его замерзанию в холодное время года.
  • При сульфатации пластин из-за неправильного хранения незаряженных АКБ.

Эти перечисленные случаи являются результатом неправильной эксплуатации и обслуживания аккумулятора или неисправности электрооборудования автомобиля.

Европейская система идентификации аккумуляторов (ETN)

Обозначение ETN было разработано европейским союзом производителей аккумуляторных батарей как вспомогательное средство для идентификации аккумуляторов. Целью разработки было помощь производителям и потребителям для однозначного опознавания аккумуляторной батареи.

Номер ETN – это система из 9 цифр, разделенных на три группы. Каждая группа состоит из 3 цифр.

Например аккумулятор имеет номер EN

555 065 042

Первые три цифры – группа A (555)
Следующие три цифры – группа B (065)
Последние 3 цифры – группа С (042)

Группа A. Напряжение и номинальная емкость

Структура группы А

  • Для 6 -вольтовых батарей 3 цифры данной группы представляют номинальную емкость.

001-499 -> Ач…499 Ач

  • Для 12-вольтовых батарей номинальную емкость можно получить вычитая из 3-xзначного числа 500 12-вольтовые аккумуляторы вследствие этого имеют на первом месте цифру
    5 (емкость от 5 до 99 Ач)
    6 (емкость от 100 до 199 Ач) или
    7 (емкость больше чем 200 Ач)

501…799 -> 1 Ач…299 Ач

Группа В. Идентификационный номер определяющий габариты, полярность, тип крепления за днище и т.д.

Структура группы В.

Физические характеристики такие как

  • габариты корпуса
  • полярность (расположение токовыводящих клемм)
  • тип крышки
  • тип крепления за днище, наличие ручек
  • система газоотвода

специфические электрические показатели

другие характеристики

  • вибропрочность
  • устойчивость к циклам заряда-разряда

Группа С. Ток разряда при -18 °C по стандарту ЕN

Структура группы С:

Значение в этой группе, умноженное на 10 дает величину тока разряда в Амперах. Ток разряда в новой системе EN измеряется по новой методике, отличной от методике стандарта DIN( ГОСТ). Для пересчета разрядного тока ЕN в ДИН необходимо разделить величину тока ЕN на коэффициент 1,7

Группа СТок EN
033330 А
042420 А
054540 А
1051050 А

Таким образом номер 555 065 042 обозначает, что аккумуляторная батарея имеет номинальное напряжение 12 В, емкость 55 Ач (группа А), и ток разряда ЕN 420 А ( группа С), уникальный номер группы B информирует, что аккумулятор имеет “российскую” полярность, тип крепления B3 ( уточняется в каталоге).

Как определить степень заряженности аккумулятора по плотности электролита и напряжению на аккумуляторе.(*)

Степень заряженности

Степень разряженности

Плотность электролита
Г/cм3 (**)

Напряжение на аккумуляторной батарее В (***)

100%

0%

1,28

12,7

80%

20%

1,245

12,5

60%

40%

1,21

12,3

40%

60%

1,175

12,1

20%

80%

1,14

11,9

0%

100%

1,10

11,7

*указанные зависимости справедливы при температуре 20-25 °С
**плотность во всех ячейках должна быть равномерной и отличаться не более +-0,02-0,03,
***Напряжение необходимо определять высокоомным омметром. Способ определения степени заряженности по напряжению справедлив только для аккумуляторов, находившихся в стационарном состоянии не менее 8 часов.

Эксплуатация авто аккумулятора зимой

Что сделать, чтобы подготовить батарею к холодному времени года и какая плотность электролита нормальна для зимы?

Ответ:

У заряженной на 100% АКБ, изначально рассчитанной на использование в условиях умеренного климатического пояса, плотность электролита при стандартных +25оC должна колебаться между 1.27 и 1.30 г/см3. Если температура будет выше, плотность снизится, если вокруг будет холоднее – повысится. Именно поэтому на крайнем Севере используют аккумуляторы с более плотным электролитом (1.32 г/см3), а в тропических странах с более низким (1.24 /см3).

Перед наступлением холодов важно убедиться в том, что аккумулятор заряжен – в этом случае вы избежите замерзания электролита и связанных с ним проблем при пуске двигателя. Учтите также, что зимой на работу батареи серьёзное влияние оказывают утечки в системе электрооборудования и слабое натяжение генераторного ремня.


Что делать, если при старте двигателя в холода батарея разрядилась до нуля?

Ответ:

Зарядите батарею при помощи небольшого тока – причём провести зарядку нужно от стационарного устройства и не позже, чем через 2-3 дня с момента наступления глубокой разрядки.


В чём причина замерзания электролита?

Ответ:

Когда аккумулятор разряжается, плотность электролита падает – и, соответственно, становится ниже количество содержащейся в его растворе серной кислоты. Образуется вода, которая и замерзает. Чем сильнее разряжен аккумулятор, тем раньше электролит способен замёрзнуть. К примеру, при 1.11 г/см3 замерзание наступает уже при -7 градусах Цельсия, а при 1.27 г/см3 (нормальная плотность при полном заряде) только при -58 градусах.


Можно ли реанимировать батарею, если замёрз электролит?

Ответ:

Всё зависит от тяжести конкретного случая. Как правило, если аккумулятор замёрз не на весь объём, а его корпус не был деформирован, восстановить АКБ можно. Для этого занесите батарею в комнату, оставьте её там до тех пор, пока весь лёд не растает (это должно происходить при комнатной температуре, без лишнего нагрева), и уже после этого ставьте батарею на зарядку. Но учтите, что токовые характеристики аккумулятора в любом случае упадут, а электроды будут повреждены.


Если перед тем, как стартовать двигатель в холода, ненадолго включить фары, станет ли запуск легче?

Ответ:

Нет, это один из самых вредных мифов. Эффект разогрева электролита, на который надеются в рассматриваемом случае, будет ничтожным, а значит, мощность разряда не вырастет. Более того: батарея на этой процедуре теряет драгоценную ёмкость, и есть шанс, что оставшегося заряда на старт мотора не хватит.

Почему в холода советуют использовать аккумуляторы с высокими пусковыми токами?

Ответ:

У холодного пуска есть несколько характерных особенностей:

  • 1. Стартеру понадобится больше времени на успешную прокрутку мотора;
  • 2. Сопротивление холодного мотора зимой возрастает в 2.5-3 раза;
  • 3. Батарее нужно будет отдать большее количество энергии и мощности;
  • 4. Чем холоднее вокруг, тем выше внутреннее сопротивление АКБ.

Именно поэтому для того, чтобы двигатель стартовал надёжно, лучше использовать аккумулятор, имеющий при аналогичных габаритах более высокие токи холодной прокрутки.


На старт двигателя в холода влияет только аккумулятор?

Ответ:

Нет, влияние также оказывает состояние свечей, электрического оборудования, топливной системы и электропроводки машины. Также много зависит от качества топлива, от масла, и, конечно, от опыта водителя.


Из-за чего замёрзла батарея?

Ответ:

Если у Вас замёрзла только одна ячейка, причина, вероятно, во внутреннем дефекте аккумулятора. Из-за него в этой ячейке снизилась плотность электролита, и он замёрз.

Если замёрзло несколько ячеек, дело в том, что аккумулятор был разряжен. Чаще всего это происходит из-за того, что при поездках по городу приходится часто запускать мотор для передвижения на короткую дистанцию – генератору просто не хватает времени для того, чтобы зарядить батарею. Между тем, уже при 45% заряда аккумулятора плотность электролита будет составлять 1.21 г/см3, а при таких параметрах он замерзает уже при -30.

Часто бывает так, что утром не удаётся завести автомобиль, и водитель едет по своим делам на метро или автобусе. Тем временем, разряженная на попытках пуска батарея до вечера успеет замёрзнуть.

Коррекция плотности электролита аккумулятора перед зимой

Аккумулятор

— один из основных элементов автомобиля, отвечающий за запуск двигателя. Значение аккумулятора трудно переоценить, ведь без него невозможно запустить двигатель, а, следовательно, автомобиль своим ходом двигаться не может. Именно поэтому батарея требует особого внимания, исключающего возникновение неприятных ситуаций в виде невозможности совершить запланированную поездку. При этом стоит отметить, что для поддержания работоспособности этого важного источника питания не нужно предпринимать никаких сверх усилий, а достаточно проводить лишь небольшой комплекс профилактических мероприятий.

Свинцовая аккумуляторная батарея представляет собой гальванический элемент, внутри которого химическая энергия преобразуется в электрическую энергию в результате реакций. Этот процесс невозможен без электролита — раствора кислоты, обеспечивающего движение заряженных частиц между погруженными в него электродами. Как правило, электролит представляет собой водный раствор серной кислоты определенной плотности. Именно такой параметр, как плотность электролита, оказывает существенное влияние на работоспособность аккумулятора, поэтому периодически его необходимо контролировать.

Измерение плотности электролита батареи

Измерить плотность электролита, залитого в свинцовый аккумулятор, не так уж сложно, но есть определенные нюансы, связанные с особенностями прибора и принципом работы аккумулятора. Вот несколько важных моментов, которые следует учитывать:

  1. Провести процедуру измерения плотности получится только в случае так называемого обслуживаемого аккумулятора, который обеспечивает доступ к банкам (секциям) с электролитом через крышки заливных отверстий.Именно через эти отверстия (обычно их количество равно шести, как и количество секций) берется состав для измерения плотности.
  2. В процессе своей работы автомобильный аккумулятор постоянно заряжается и разряжается. Разрядка происходит при прокручивании стартера, а заряд — когда двигатель уже работает от генератора. В зависимости от степени заряда меняется и плотность электролита. Значения могут варьироваться в пределах 0,15-0,16 г/см 3 . Важно учитывать, что автомобильный генератор не способен полностью зарядить аккумулятор.При обычной работе на машине потенциал аккумулятора используется только на 80-90%. Полную зарядку может обеспечить только внешнее зарядное устройство, к которому обязательно придется прибегнуть перед измерением плотности электролита.
  3. Плотность электролита зависит от его температуры. Обычно измеряется при температуре +25°С, в противном случае вносятся поправки.


Предположим, что все вышеперечисленные условия учтены, и можно переходить непосредственно к измерению плотности.Для этого понадобится специальный прибор — плотномер, который состоит из ареометра, резиновой груши и стеклянной трубки с наконечником. Устройство вводят в аккумуляторную батарею через заливное отверстие, а затем резиновой грушей засасывают электролит. Это происходит до тех пор, пока не всплывет ареометр. Показания считываются после прекращения колебаний ареометра и становится возможным определить точное значение. Показания отсчитывают по шкале, при этом смотреть следует на уровень поверхности жидкости.


Полученное значение должно быть в пределах 1,25-1,27 г/см 3 , если автомобиль эксплуатируется в средней полосе. В зоне холодного климата (среднемесячная температура января ниже -15°С) показатель должен быть в пределах 1,27-1,29 г/см 3 . Проверять плотность электролита на соответствие этим цифрам нужно в каждом из шести банок аккумулятора. Показания не должны отличаться более чем на 0,01 г/см 3 , иначе потребуется их корректировка.

Как мы уже говорили, плотность электролита зависит от температуры.Это означает, что зимой и летом жидкость в одном и том же полностью исправном аккумуляторе будет иметь разную плотность. Следующая таблица дает представление о том, насколько будут отличаться показания.

Зависимость температуры замерзания электролита от его плотности демонстрирует другая таблица. На основании этих данных можно установить оптимальную плотность электролита для конкретных климатических условий. Нижняя граница выбранного интервала должна обеспечивать, чтобы электролит не замерзал даже при самых сильных морозах и обеспечивать усилие, необходимое для проворачивания стартера.При этом завышать плотность тоже нельзя, так как на положительных электродах аккумулятора начинают ускоряться коррозионные процессы, приводящие к сульфатации пластин.

Температура замерзания, °С Плотность электролита при 25°С, г/см 3 Температура замерзания, °С
1,09 -7 1,22 -40
1.10 -8 1.23 -42
1.11 -9 1,24 -50
1.12 -10 1,25 -54
1.13 -12 1,26 -58
1.14 -14 1,27 -68
1,15 -16 1,28 -74
1.16 -18 1,29 -68
1.17 -20 1,30 -66
1,18 -22 1,31 -64
1.19 -25 1,32 -57
1,20 -28 1,33 -54
1,21 -34 1,40 -37

Причины изменения плотности электролита

Значения, зафиксированные в результате измерения плотности, не всегда соответствуют требуемым значениям.Расхождения могут касаться как отдельных банок аккумуляторов, так и всех вместе взятых. Если плотность слишком высокая, то нужно в первую очередь обратить внимание на уровень электролита. Низкий уровень в большинстве случаев является следствием электролиза, приводящего к разложению воды, содержащейся в электролите, на водород и кислород. Этот процесс выражается в появлении пузырьков на поверхности жидкости, что обычно происходит при зарядке аккумулятора. Частое «кипячение» может привести к уменьшению концентрации воды, и этот вопрос решается простым ее добавлением.Доливайте в аккумулятор только дистиллированную воду, контролируя уровень электролита. Подробнее о регулировке плотности электролита поговорим ниже.


Если с повышенной плотностью все понятно, то с пониженной ситуация несколько сложнее. Теоретически одной из причин снижения плотности может быть то, что по какой-то причине уменьшилась доля серной кислоты в электролите. Однако на практике это маловероятно, так как сам по себе он имеет высокую температуру кипения, исключающую испарение даже при интенсивном нагреве, что происходит, например, при зарядке аккумулятора.Более распространенной причиной снижения плотности электролита является так называемая сульфатация пластин, заключающаяся в образовании на электродах сульфата свинца (PbSO4). На самом деле это естественный процесс, который происходит при каждой разрядке аккумулятора. Но дело в том, что при нормальной работе после разряда аккумулятора аккумулятор необходимо зарядить (на автомобиле аккумулятор постоянно подзаряжается от генератора). Заряд сопровождается обратным превращением сульфата свинца в свинец (на катоде) и диоксида свинца (на аноде) — в те активные вещества, которые составляют основу электродов и принимают непосредственное участие в химическом процессе внутри аккумулятора.Если батарея длительное время находится в разряженном состоянии, сульфат свинца кристаллизуется, безвозвратно теряя способность участвовать в химических реакциях. Это очень неприятный процесс, в результате которого аккумулятор не сможет полностью зарядиться даже при использовании внешнего зарядного устройства из-за того, что в работе задействована не вся площадь пластин. Поскольку аккумулятор не заряжается до конца, плотность электролита не восстанавливается до исходных значений. По сути уже идет разговор об устранении нарушений в нормальном функционировании аккумулятора.

Частичную сульфатацию пластин можно устранить с помощью контрольно-тренировочных циклов, заключающихся в заряде и последующем разряде аккумулятора до определенного уровня. Эта функция есть у большинства современных зарядных устройств, поэтому есть смысл ею воспользоваться, особенно если аккумулятор по каким-то причинам долгое время находился в разряженном состоянии. Процедура десульфатации очень длительная и может занимать до нескольких дней. Если она не дает результата, то крайняя мера — увеличить плотность путем добавления корректирующего электролита (плотность около 1.40 г/см 3). Этот метод можно рассматривать только как временное решение проблемы, ведь причина как таковая не устраняется.

Как повысить плотность электролита

Уменьшить или увеличить плотность электролита в аккумуляторе можно, откачав определенное его количество и долив дистиллированной воды или электролита большей плотности (корректирующий). Эта процедура занимает много времени, так как цикл откачки до заполнения может повторяться несколько раз, пока не будет достигнуто желаемое значение.После каждой регулировки нужно поставить аккумулятор на зарядку (не менее 30 минут), а затем дать постоять (0,5-2 часа). Эти действия необходимы для лучшего перемешивания электролита и выравнивания плотности в банках.

В процессе повышения (или понижения) плотности электролита не забывайте о контроле его уровня. Осуществляется стеклянной трубкой с двумя отверстиями по краям. Один край погружается в электролит до соприкосновения с защитной сеткой. Далее верхний конец закрывают пальцем, а саму трубку осторожно приподнимают вместе со столбиком жидкости внутри.Высота этого столбца указывает на расстояние от верхнего края пластин до поверхности залитого электролита. Он должен быть 10-15 мм. Если на аккумуляторе есть индикатор (трубка) или прозрачный корпус с отмеченными минимальными и максимальными отметками, то контролировать уровень намного проще.

Не забывайте, что все операции с электролитом необходимо производить осторожно, используя защитные перчатки и очки.

› Коррекция плотности электролита аккумулятора перед зимой!

Подготовка к регулировке.


Измерение уровня электролита.

 Трубка для измерения уровня электролита.
Перед проверкой плотности электролита и в процессе ее регулировки необходимо контролировать уровень электролита в банках аккумуляторов. В автомобильных аккумуляторах нормальным считается уровень электролита на 10÷15 мм выше верхней кромки пластин (сепараторов).

В батареях с индикатором (трубкой) электролит должен быть на одном уровне с ним или выше его на 5 мм.



Корректирующий электролит — электролит повышенной плотности (обычно 1,40 г/см3) для увеличения плотности электролита аккумуляторной батареи или для приготовления электролита нормальной плотности для заливки аккумуляторных батарей.

Вода дистиллированная.
Добавляется в электролит для снижения его плотности.

Важные детали

1. В связи с тем, что кислота и вода имеют разную плотность, при разбавлении электролита или кислоты водой кислоту следует добавлять в воду, а не наоборот.

2. Обращайтесь с аккумулятором очень осторожно. Ни в коем случае нельзя его переворачивать. Это может привести к падению пластин и выходу батареи из строя.

Определение требуемого значения плотности электролита полностью заряженного аккумулятора.
На протяжении всего срока службы батареи плотность электролита постоянно меняется. Есть обратимые изменения плотности — это нормальный заряд и разряд батареи. Интервал изменения плотности электролита при изменении состояния аккумулятора с полностью разряженного на полностью заряженный и наоборот обычно равен 0.15 ÷ 0,16 г/см3 для новой батареи.
Но бывают и необратимые изменения, например, электролиз воды (разложение на водород и кислород) при «кипении» электролита. Плотность электролита увеличивается.

При сульфатации пластин, когда их активная поверхность покрыта слоем нерастворимого сульфата свинца или осыпается активная масса пластин, что уменьшает площадь поверхности пластин, которая участвует в электрохимической реакции — восстановить первоначальную плотность электролита во время зарядки невозможно.Это приводит к необратимому уменьшению плотности электролита и, соответственно, сужает диапазон изменения плотности в диапазоне полный заряд — полный заряд (0,15 ÷ 0,16 г/см3 — для новой, исправной батареи).
Постоянно повышенная плотность электролита приводит к сокращению срока службы батареи.
Стабильно заниженная плотность приводит к снижению ЭДС и затруднению запуска двигателя, а также к повышенному риску замерзания электролита в зимний период эксплуатации.

Для начала нужно определиться, какую плотность электролита мы хотим иметь в нашем аккумуляторе применительно к климатической зоне его эксплуатации.


В этой таблице указана температура замерзания электролита.
Например, для центральных районов России (Москва, Казань…) можно выбрать плотность электролита 1,25÷1,27 г/см3. Необходимо помнить, что на автомобиле аккумуляторная батарея в лучшем случае может быть заряжена до 80÷90% ее максимальной емкости (то есть плотность электролита будет несколько ниже, чем при полной зарядке).Поэтому плотность электролита, исходя из температуры его замерзания (таблица), выбирают несколько большей, чем необходимо для обеспечения гарантированного незамерзания при минимальной температуре воздуха в зимний период.

Полная зарядка аккумулятора.

Необходимо четко понимать и неукоснительно соблюдать правило:
Проверка плотности электролита, с целью определения необходимости его регулировки, проводится только при ПОЛНОСТЬЮ ЗАРЯЖЕННОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЕ.
Известно, что при исправном состоянии генерирующего оборудования автомобиля и его нормальном напряжении 14.0 ÷ 14,6 В аккумулятор можно зарядить только на 80 ÷ 90% от его максимальной емкости из-за неэффективности процесса зарядки аккумулятора на автомобиле.

При выборе зарядного устройства следует избегать использования «автоматических зарядных устройств» без предварительного ознакомления с логикой его автоматики. Во многих из них автоматическое отключение режима заряда производится просто при достижении напряжения на клеммах аккумулятора 14,5÷14,6 В, а это не всегда обеспечивает полный заряд аккумулятора.

Признаком ПОЛНОГО заряда аккумулятора является постоянство плотности электролита и напряжения на его клеммах при продолжении зарядки в течение 2-х часов.

При достижении условий для полного заряда аккумулятора, то есть напряжение на клеммах и плотность электролита постоянны в течение двух часов при зарядке аккумулятора, его останавливают и выдерживают аккумулятор от 30 минут до двух часов в выключенном состоянии.
Рекомендуется производить отключение в выключенном состоянии от получаса до двух часов после зарядки (разрядки), заливки (регулировки плотности) электролита, регулировки уровня электролита.Это делается для выравнивания плотности электролита в объеме банок, для снижения температуры электролита, выхода пузырьков газа, образующихся при «кипении». В противном случае могут возникнуть недопустимые погрешности измерения плотности и уровня электролита, а также напряжения на клеммах аккумуляторной батареи.

Затем измеряется уровень электролита и его плотность в каждой банке. Если наблюдается значительная разница плотности электролита между банками (более 0,01 г/см3), следует попытаться провести дополнительную, так называемую уравнительную зарядку аккумулятора для выравнивания плотности между банками, при этом ток заряда можно снижается в 2 ÷ 3 раза по сравнению с номинальной, для уменьшения газообразования («кипения»).
Если подзарядка в течение нескольких часов не выравнивает плотность электролита в банках, очевидно, необходимо выровнять ее последующей регулировкой.
По завершении данного этапа работ оформляется этикетка с указанием плотности и уровня электролита в каждой банке. Принимается решение, какие действия производить над каждой конкретной банкой. За основу взято соотношение плотности электролита, которое мы приняли как оптимальный вариант для нашей климатической зоны, и реального значения, измеренного после полной зарядки аккумулятора.

Коррекция плотности электролита.
Суть регулировки плотности электролита в банке аккумуляторов заключается в следующем:
а) из банки отбирается некоторое количество электролита;
б) вместо этого в банку добавляют такой же объем либо воды дистиллированной (плотность 1,00 г/см3) — для понижения плотности электролита в банке, либо корректирующего электролита (обычно плотностью 1,40 г/см3 ) — для увеличения плотности;

в) аккумулятор включают на 30 мин для заряда номинальным током для лучшего перемешивания электролита в результате газовыделения;
г) аккумулятор отключается от зарядного устройства и удерживается в течение 0.5÷2 часа для выравнивания плотности электролита в объеме банок;
д) измеряют плотность электролита в каждой банке и его уровень, оба параметра нормируют. То есть при необходимости все операции а)÷д) повторяются.

Приведу таблицу, в которой указано «…сколько повесить в граммах», то есть конкретное количество в см3 удаляемого электролита и соответствующее количество добавляемой жидкости (дистиллированная вода или корректирующий электролит в зависимости от направления изменения плотности).

Объем жидкости указан для корректировки 1 л электролита (1000 см3). Таким образом, чтобы скорректировать конкретный аккумулятор, нам необходимо знать количество электролита в одной банке этого аккумулятора в литрах. Полученные из таблицы значения необходимо умножить на объем электролита в литрах в одной банке регулируемого аккумулятора.
Количество электролита в одной банке:
6СТ-45 — 500 см3;
6СТ-55 — 633 см3.


Ориентировочные нормы в см3 корректировки плотности электролита в объеме 1 л.
В таблице предусмотрено использование корректирующего электролита плотностью всего 1,40 г/см3. Ниже приведена формула, по которой можно применять корректирующий электролит с плотностью, отличной от 1,40 г/см3.

где
Ve — объем электролита, удаленного из банки, см3,
Vb — объем электролита в одной банке, см3,
для некоторых типов аккумуляторов, чуть выше указан объем электролита в одной банке,
ρn — начальная плотность электролита до регулировки, г/см3,
ρк – конечная плотность, которую необходимо получить, г/см3,
ρд – плотность добавляемой жидкости, (вода – 1.00 г/см3 или электролит корректирующий — *г/см3)

Следует отметить, что при использовании этой формулы объемы удаляемого и добавляемого электролитов равны.

Если в таблице трудно понять! Вы можете сделать это позже:

Выкачать большую часть жидкости из одной из банок. Эту операцию удобно выполнять с помощью «груши». Измерьте откачиваемый объем и добавьте около половины этого объема электролита. Аккуратно покачайте батарею в разные стороны, затем снова измерьте плотность.Если плотность не достигла необходимого значения, долить еще ¼ объема, сдутого ранее электролитом. Таким образом, необходимо доливать электролит, каждый раз уменьшая его количество вдвое.

Цена вопроса: 200 ₽

О доливке дистиллированной воды в аккумулятор, после двух лет эксплуатации без обслуживания.
После доливки дистиллированной воды до МАХ в каждую банку (0,5 л на 6 влезших банок) и зарядки автоматическим зарядным устройством током от 2 А до 0.5 А за 20 часов, через сутки работы замерил плотность электролита в банках.
Оказалось, что в средних четырех банках плотность одинакова — 1,27, а в двух крайних банках (левом и правом) чувствительно меньше — 1,23; 1.24.

Погуглив, почитав разные статьи на эту тему, выяснил, что как бы не кончилось, неплохо бы позаботиться о продлении срока службы батареи 🙂
Если зарядка не помогла выровнять плотность электролита , необходимо выровнять с помощью концентрированного электролита плотностью 1.4.
По пути я промчался по магазинам по продаже аккумуляторов и автомагазинам.
К моему удивлению, концентрированного электролита нигде не было.
В одном из магзиков консультант поделился, что плотность 1,4 запрещена и давно не производится, а стандартный корректирующий электролит плотностью 1,33 уже три месяца не поставляется, в связи с какими-то предстоящими изменения в законодательстве и скорее всего корректирующие будут меньшей плотности.
Правда или нет, но за что купил, за то и продаю:)
Заехал на авторынок, где много мелких магазинчиков-палаток, и в одном из них не было проблем с корректирующим электролитом 1,33, за только 70 рублей 🙂


Итак, что и сколько заливать/доливать…
Статьи в инете в основном старые, т.к. аккумулятор уже давно перешел в разряд расходников и мало кто стремится его обслуживать .
За основу расчетов взято
Суть регулировки плотности электролита в банке аккумуляторов заключается в следующем:
а) из банки берется некоторое количество электролита;
b)  вместо того же объема дистиллированной воды (плотность 1.00) добавляется в банку — для понижения плотности электролита в банке, или для корректировки электролита (обычно с плотностью 1,40) — для повышения плотности;
Равенство объемов забираемой и добавляемой жидкостей используется только для упрощения всей процедуры и упрощения логической интерпретации ее результатов.
По мере накопления опыта это равенство может нарушаться.
а)  аккумулятор включается на 30 минут для заряда номинальным током для лучшего перемешивания электролита в результате газовыделения;
d)  аккумулятор отключается от зарядного устройства и выдерживается в течение 0.5÷2 часа для выравнивания плотности электролита в объеме банок;
г) измеряют плотность электролита в каждой банке и его уровень, оба параметра нормируют.
Тех. при необходимости повторяются все операции а) и г)  электролит, извлеченный из банки, см3,
Vb — количество электролита в одной банке, см3,
ρн   — начальная плотность электролита до доводки, г/см3,
ρк   — конечная плотность полученное, г/см3,
ρd   — плотность добавляемой жидкости, (вода — 1.00 г/см3 или электролит корректирующий — *г/см3)
Следует отметить, что при использовании этой формулы объемы удаляемого и добавляемого электролитов равны.

Итак, теперь главный вопрос, какой объем электролита в нашей ISTA CALCIUM 12V 70А/ч?
Ответа на него я не нашел, но было решено, по аналогии с размерами наших российских аккумуляторов, за исходник взять объем 6СТ-55(60) — 3,8 л. В итоге оказалось, что наверное в нашей батарее около 3.5 литров.
По расчетам при плотности 1,24 необходимо заменить 1,33, примерно 211 см3, на корректирующий электролит.
Чтобы не совершить большой ошибки, для начала из каждой крайней банки было изъято четырежды по 40 единиц объема ареометра, указанного на колбе;
Соответственно столько же и электролита залил 1.33


После перемешивания, перебулькивания 🙂 плотность была как раз 1.27
Оставляю заряжаться на 10 часов током 2 в 0.5 А (автоматическая зарядка) и утром плотность почти 1,32 в каждой банке.
Многовато, но это только сразу после отключения зарядки.
Через пару дней проверяю, что в каждой банке ровно 1.30, во всех шести.
Повторяю процедуру с подменой небольших объемов в каждую банку дистиллированной воды.
В этот раз я взял из банки по 60 см3 каждой банки, взамен залив перегонку.
Полчаса подзарядил, день покатался и на проверку.
Ну а теперь по делу, во всех банках плотность электролита одинаковая — 1.26
для скоротечного лета в самый раз 🙂



Если все эти манипуляции помогут продлить жизнь аккумуляторов еще на три года, то в принципе не напрягает.
А когда знаешь, что мерить и доливать, то абсолютно все просто.
Следующая проверка в октябре/ноябре 🙂

PS : прошло более полутора лет  с момента данной операции с корректирующим электролитом, и после этого я читал много мнений, что корректировать нельзя плотность таким образом, правильный вариант только полная зарядка аккумулятора стационарным зарядным устройством, что в конечном итоге после полной зарядки приведет к смещению плотности в банках НО , буквально на днях меня спутала полная зарядка батареи в несколько этапов и в итоге в этих крайних банках плотность в конце заряда такая же как и в остальных — 1.27 все норм.
На этот раз только одна банка вышла из строя посередине, 1,27 всего и 1,25 в одной после полной зарядки.
КТС на аккумулятор держится, полный заряд произведен, думаю терять нечего, с одним сред можно повторить исполнение с корректирующим электролитом

Метка: 70 ₽   Пробег 32400 км

Мало кому из водителей когда-либо приходилось сталкиваться с такой проблемой, поэтому многим будет полезно узнать, как выровнять плотность электролита в банках аккумуляторов.Есть некоторые владельцы, которые даже не знают, что батарея также нуждается в периодическом обслуживании.

Помимо периодической зарядки от внешнего источника питания, следует также проверять уровень и плотность электролита в его банках. Только внимательное отношение к аккумулятору обеспечит его долгий срок службы.

Как выровнять плотность электролита в банках аккумуляторов постараемся донести до всех желающих вполне доступным языком, чтобы даже далёкий от «техники» владелец смог самостоятельно выполнить такую операция.Не требует особых требований и условий, легко выполняется в условиях гаража. Далее поговорим о том, зачем нужна регулировка плотности, как правильно ее выполнять.



Несколько слов об аккумуляторе устройства


Много лет прошло с тех пор, как появились первые батарейки. Несмотря на то, что он постоянно совершенствовался, разрабатывались принципиально новые типы аккумуляторов, свинцово-кислотный аккумулятор до сих пор остается самым популярным устройством.Наверное, уже из названия стало понятно, что в его основе свинец для изготовления пластин, а серная кислота для электролита, чтобы пропитать эти пластины.

Аккумулятор состоит из пластикового корпуса, в котором размещены шесть отдельных аккумуляторных банок. Каждая такая секция способна выдавать напряжение 2,1 вольта, при соединении их в последовательную цепь получаем на выходе 12,6 вольта. В каждую такую ​​банку устанавливается своеобразный пакет из отрицательных и положительных пластин. Между ними обязательно должен быть небольшой зазор для свободного доступа к ним раствора электролита.

Изготавливается на основе концентрированной серной кислоты путем добавления к ней дистиллированной воды. Нельзя использовать никакую другую воду, только химически чистую. При смешивании кислоты и воды получают раствор электролита, плотность которого должна быть 1,27 г/см3. Работа аккумулятора состоит из циклов разрядки, а затем подзарядки от работающего автомобильного генератора.



Причины снижения плотности


Причин тому много, рассмотрим некоторые из них.С приходом холодов для аккумулятора наступает период его более интенсивного использования. Заводить двигатель становится дольше, движение с включенным светом приводит к тому, что генератора не хватает для восстановления своей мощности.

Но еще более «коварная» причина кроется в токе саморазряда аккумулятора. Не путайте их с токами потребления часов или автомагнитолы в дежурном режиме, они несравнимо малы по сравнению с саморазрядом. В процессе подзарядки от автомобильного генератора происходит газовыделение из банок паров электролита.При этом неизбежно происходит конденсация этих паров и осадки, в том числе и на корпусе батареи. В результате этого появляются пути тока от «минуса» аккумулятора к его «плюсу», приводящие к саморазряду аккумулятора.



Как корректировать плотность?


Для проведения такой операции необходимо иметь следующие инструменты и материалы:
  • Электролит корректирующий, его плотность должна быть от 1.33 до 1,4 г/см3;
  • Вода дистиллированная;
  • Термометр для измерения температуры;
  • Плотномер, прибор для определения плотности;
  • Стеклянная трубка для отбора жидкости из банок.
Регулировку следует проводить после, когда после зарядки стационарным устройством плотность электролита ниже 1,27 г/см3. Для проведения этой операции необходимо снять аккумулятор с машины, а работу выполнять на открытом воздухе или в помещении с вентиляцией.В первую очередь осмотрите и очистите поверхность аккумулятора, особенно в тех местах, где в его банках установлены пробки.



Далее необходимо открутить все пробки с банок и измерить плотность в каждой из них денсиметром. Его можно увеличить или уменьшить, что одинаково плохо и для аккумулятора, и для срока его службы. После этого с помощью стеклянной трубки в отдельную емкость отбирают определенное количество жидкости из банок. Если плотномер показал значение выше рекомендованного, то нужно добавить такой же объем воды, а если ниже, то доливается корректирующий электролит.

Теперь нужно поставить батарею на 30 минут заряжаться номинальным током, а потом дать постоять пару часов. В это время произойдет полное перемешивание жидкостей в банках и они станут однородными. Снова нужно проверить плотность и уровень электролита в банках и при необходимости снова провести коррекцию.

Как видно из описания, операция достаточно простая и ее могут выполнить все владельцы машин. Надеемся, что всем, кто дочитал эту статью до конца, стало понятно, как выровнять плотность электролита в банках аккумуляторов.Чтобы проводить такую ​​операцию как можно реже, почаще обращайте внимание на состояние аккумулятора вашего автомобиля.

Низкая температура и аккумуляторы: что нужно знать

В связи с приближением зимы и более низких температур это напоминает об одном из наиболее часто упускаемых из виду и невероятно важных вопросов, с которыми мы сталкиваемся, когда речь идет об уходе за нашими батареями. Действительно ли температура моей рабочей среды оказывает негативное влияние на мои аккумуляторы? Ну, короткий ответ, да.

Знаете ли вы, что емкость аккумулятора (проще говоря, как долго будет работать ваш аккумулятор) на самом деле уменьшается при низких температурах и увеличивается в более теплом климате? Хорошим примером этого может быть разряженный автомобильный аккумулятор холодным зимним утром, хотя днем ​​ранее он работал нормально. Влияние температуры на ваши аккумуляторы на самом деле может быть весьма значительным.

Идеальной средой для батареи является комнатная температура около 75 градусов по Фаренгейту или 25 градусов по Цельсию.Когда производитель аккумуляторов указывает номинальную емкость своих аккумуляторов, это почти всегда указывается при этой идеальной температуре. Редко, если вообще когда-либо, производитель батарей публикует номинальную емкость батареи при таких более низких температурах.

Почему низкие температуры снижают емкость батареи

Вязкость и сопротивление электролита увеличиваются по мере снижения температуры электролита. Например, возьмем полностью заряженную батарею с удельным весом 1.275. В идеальных условиях, когда комнатная температура составляет 75 градусов по Фаренгейту, вы можете рассчитывать на 95–99% емкости аккумулятора. Теперь, если вы понизите температуру в помещении до 32 градусов по Фаренгейту, батарея выдаст только около 75% своей емкости. В некоторых экстремально холодных хранилищах, где температура составляет 0 градусов по Фаренгейту или ниже, отдаваемая мощность может составлять всего 40 %.

Из этого следует сделать вывод, что Аккумуляторы всегда должны быть полностью заряжены в холодную погоду .В дополнение к упомянутым выше проблемам, связанным с разрядкой, прием заряда свинцово-кислотной батареи ухудшается, когда температура электролита падает ниже 60 градусов по Фаренгейту. Их следует нагревать даже во время хранения. Если воздействие низких температур при разряженной батарее достаточно сильное, электролит может замерзнуть, что вызовет более серьезные проблемы, когда придет время использовать батарею.

Высокие температуры сокращают срок службы батареи

На другом конце спектра находятся высокие температуры, и хотя высокие температуры не оказывают прямого влияния на доступную емкость аккумулятора, со временем они уменьшают срок службы аккумулятора.Химические реакции ускоряются при высоких температурах, вызывая увеличение скорости коррозии положительной сетки и ускорение осыпания активного материала на пластинах. Осыпание может даже в конечном итоге вызвать короткое замыкание в ячейке, что серьезно повлияет на вашу батарею.

Температура электролита выше 90 градусов по Фаренгейту. приведет к некоторому сокращению срока службы, и его следует по возможности избегать. Никогда не допускайте, чтобы температура элементов превышала 110 градусов по Фаренгейту в течение длительного периода времени, так как это приведет к повреждению элементов внутри вашей батареи.

Это не значит, что если вы целый день работали от батареи или если она только что разряжена, она не должна нагреваться. Однако, если ваша батарея кипит, это означает, что есть проблема, и ее следует сообщить специалистам по уходу за батареями, чтобы убедиться, что нет более серьезной проблемы.

Температура замерзания электролита батареи в зависимости от заряда батареи и удельного веса электролита

Я видел недавний пост о замерзшем аккумуляторном электролите и решил опубликовать это для информации:

Напряжение 12-вольтовой батареи, которая была разряжена в течение как минимум 4-6 часов:
Шестивольтовая батарея, разделите на 2.

Если у вас есть выключатель батареи и убедитесь, что ваши батареи не разряжаются во время хранения, и убедитесь, что ваши батареи заряжены, когда вы помещаете свой ТТ на хранение, потеря заряда на хранящихся батареях очень мала, у меня все еще было Заряд моих сохраненных батарей более 50% после 3 месяцев хранения прошлой зимой.

Исходя из этого, я могу выполнить одну проверку напряжения батареи, чтобы убедиться, что батареи открыты и поддерживают напряжение, а также провести ускоренную зарядку один раз этой зимой, в частности, если прогнозируется, что в феврале температура опустится ниже -10 F, где мой дом на колесах хранится допоздна этой зимой. зима.

Удивительно, как температура замерзания электролита изменяется более чем на 100 градусов по Фаренгейту между полной и нулевой зарядкой. Конечно, сброс свинцово-кислотного аккумулятора до 0 % уже серьезно повредил его, и он никогда больше не будет полностью заряжаться, ПОЭТОМУ НИКОГДА НЕ ДОПУСКАЕТСЯ ЭТОГО ПРОИЗОЙТИ, ДАЖЕ КОГДА НЕ ХОЛОДНО! НИКОГДА НЕ ДОПУСКАЕТСЯ ЗАРЯД СВИНЦОВО-КИСЛОТНОГО АККУМУЛЯТОРА НИЖЕ 20% И ДЛЯ МАКСИМАЛЬНОГО СРОК ЕГО СЛУЖБЫ ПОПРОБУЙТЕ ПОДДЕРЖИВАТЬ ЗАРЯД ВЫШЕ 50%.

плата? напряжение? точка замерзания электролита?
100 % 12.60 No Load
> 12.1 под нагрузкой
-75 F
75% 12.06 под нагрузкой -35 F -35 F
50% 11.58 под нагрузкой -17 F
25 % 11.04 Под нагрузкой +5 F +5 F
5% 10.5 под нагрузкой + 18 F + 18 F + 18 F + 18 F + 18 F + 18 F + 18 F

Dead Dead Dead = Freeze At + 27 F

Более точное средство для измерения температуры замораживания электролита. заключается в использовании прибора для измерения удельного веса и непосредственном измерении электролита:

6 1,050 7
1

 

Последнее редактирование:

Когда аккумулятору нужен электролит

Добавление электролита в автомобильный аккумулятор — сложный вопрос, поэтому важно понять, что такое аккумуляторный электролит, для чего он нужен и почему он разряжается, прежде чем пытаться обслуживать собственный аккумулятор.

Когда вы слышите об электролите в отношении автомобильных аккумуляторов, люди имеют в виду раствор воды и серной кислоты. Этот раствор заполняет элементы традиционных свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов, а взаимодействие между электролитом и свинцовыми пластинами позволяет аккумулятору накапливать и высвобождать энергию.

Вот почему вы, возможно, видели, как люди добавляли воду в батарею, когда жидкости внутри было мало. Электролитом является не сама вода, а жидкий раствор серной кислоты и воды внутри аккумулятора.

субмен / E+ / Гетти

Химический состав электролита свинцово-кислотного аккумулятора

Когда свинцово-кислотная батарея полностью заряжена, электролит состоит из раствора, состоящего до 40 процентов из серной кислоты, а оставшаяся часть состоит из обычной воды.

По мере разрядки аккумулятора положительные и отрицательные пластины постепенно превращаются в сульфат свинца. Во время этого процесса электролит теряет большую часть содержания серной кислоты и в конечном итоге становится очень слабым раствором серной кислоты и воды.

Поскольку это обратимый химический процесс, при зарядке автомобильного аккумулятора положительные пластины снова превращаются в оксид свинца, а отрицательные – в чистый губчатый свинец, а электролит становится более сильным раствором серной кислоты и воды.

Этот процесс может происходить много тысяч раз в течение срока службы автомобильного аккумулятора, хотя срок службы аккумулятора можно значительно сократить, разрядив его ниже определенного порога.

Добавление воды в электролит батареи

В нормальных условиях содержание серной кислоты в аккумуляторном электролите никогда не меняется.Он либо присутствует в водном растворе в виде электролита, либо абсорбируется свинцовыми пластинами.

В негерметичные батареи необходимо время от времени доливать воду. Некоторое количество воды теряется при обычном использовании в результате процесса электролиза, и вода, содержащаяся в электролите, также имеет тенденцию к естественному испарению, особенно в жаркую погоду. Когда это произойдет, его необходимо заменить.

Серная кислота, с другой стороны, никуда не денется.На самом деле выпаривание — это фактически один из способов получения серной кислоты из аккумуляторного электролита. Если вы возьмете раствор серной кислоты и воды и дадите ему испариться, у вас останется серная кислота.

Если вы добавите воду в электролит в аккумуляторе до того, как произойдет повреждение, существующая серная кислота, либо в растворе, либо в виде сульфата свинца, гарантирует, что электролит все еще будет состоять из примерно 25–40 процентов серной кислоты.

Добавление кислоты в электролит батареи

Обычно нет необходимости добавлять в аккумулятор дополнительную серную кислоту, но есть некоторые исключения.Например, батареи иногда поставляются сухими, и в этом случае перед использованием батареи в них необходимо добавить серную кислоту.

Если аккумулятор когда-нибудь опрокинется или электролит выльется по любой другой причине, то серную кислоту придется добавить обратно в систему, чтобы компенсировать то, что было потеряно. Когда это произойдет, вы можете использовать ареометр или рефрактометр для проверки прочности электролита.

Если аккумуляторная кислота попала вам в глаза или на кожу, промойте это место теплой водой в течение не менее 30 минут и обратитесь за медицинской помощью.Если вы пролили на одежду, осторожно снимите и выбросьте одежду, стараясь не допустить попадания кислоты на кожу. Небольшие разливы, не затрагивающие глаза, кожу или одежду, можно нейтрализовать пищевой содой и смыть.

Использование водопроводной воды для заливки электролита в батарею

Последняя часть головоломки и, возможно, самая важная — это тип воды, используемой для пополнения электролита в аккумуляторе. Хотя в некоторых ситуациях можно использовать водопроводную воду, большинство производителей аккумуляторов рекомендуют вместо нее дистиллированную или деионизированную воду.Причина в том, что водопроводная вода обычно содержит растворенные твердые вещества, которые могут повлиять на работу аккумулятора, особенно при работе с жесткой водой.

Если имеющаяся водопроводная вода имеет особенно высокий уровень растворенных твердых веществ или вода жесткая, может потребоваться использование дистиллированной воды. Однако обработки имеющейся водопроводной воды с помощью соответствующего фильтра часто бывает достаточно, чтобы сделать воду пригодной для использования в аккумуляторном электролите.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите нам, почему!

Другой Недостаточно подробностей Сложно понять

Температурное воздействие и тепловое воздействие в литий-ионных батареях: обзор

https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2018.11.002Получить права и содержание

Abstract

Литий-ионные аккумуляторы с высокой плотностью энергии (до 705 Вт·ч/л) и удельной мощностью (до 10 000 Вт/л), обладают высокой емкостью и отличные рабочие характеристики. В качестве перезаряжаемых батарей литий-ионные батареи служат источниками питания в различных прикладных системах. Температура, как критический фактор, существенно влияет на производительность литий-ионных аккумуляторов, а также ограничивает применение литий-ионных аккумуляторов. Более того, разные температурные условия приводят к разным неблагоприятным последствиям.Точное измерение температуры внутри литий-ионных аккумуляторов и понимание температурных эффектов важны для правильного обращения с аккумуляторами. В этом обзоре мы обсуждаем влияние температуры на литий-ионные батареи как в низкотемпературном, так и в высокотемпературном диапазоне. В обзоре также обсуждаются современные подходы к мониторингу внутренней температуры литий-ионных аккумуляторов как контактным, так и бесконтактным способами.

Графический реферат

Литий-ионные батареи (LIB) с высокой плотностью энергии и удельной мощностью демонстрируют хорошие характеристики во многих различных областях.Однако производительность LIB по-прежнему ограничена влиянием температуры. Приемлемый температурный диапазон для ЛИА обычно составляет от −20°C до 60°C. Как низкая, так и высокая температура за пределами этого диапазона приведет к ухудшению характеристик и необратимым повреждениям, таким как литиевое покрытие и тепловой выход из строя. Поэтому понимание температурных эффектов и точное измерение температуры внутри литий-ионных аккумуляторов важны для правильного обращения с аккумуляторами.Современные достижения в области контроля температуры внутри ЛИА можно разделить на контактное измерение и бесконтактное измерение. В этом обзоре рассматриваются последние достижения как в понимании температурных эффектов, так и в мониторинге температуры, а также обсуждаются проблемы и возможные будущие направления в достижении оптимальной производительности батареи.

  1. Скачать: Скачать High-Rest Image (200 КБ)
  2. Скачать: Скачать полноразмерное изображение
  3. ключевых слов

    Литий-ионный аккумулятор

    Температура

    Внутренняя температура

    Управление аккумуляторами

    Тепловое управление

    Рекомендуемые статьиСсылки на статьи (0)

    © Китайское общество исследования материалов, 2018 г.Опубликовано Elsevier B.V.

    Рекомендуемые статьи

    Ссылки на статьи

    Могут ли мои батареи замерзнуть? | Блог DCPS

    Блог DCPS

    Возможно, вы пережили зиму, но выжили ли ваши батареи?



    Так могут?
    Поскольку этой зимой температура была значительно ниже нуля, вам может быть интересно, батареи могут замерзнуть. Простой ответ — да. Вот почему, если ваша батарея частично разряжена, электролит в свинцово-кислотном аккумуляторе может замерзнуть.Когда батарея полностью заряжена, электролит не замерзать, пока температура не упадет примерно до -92°F; однако, если есть только 40% состояние электролит замерзнет, ​​когда температура упадет примерно до -16°F. Есть некоторые хорошие новости, однако, время работы батареи несколько увеличится при температурах выше 77°F. А также обратная сторона заключается в том, что время работы будет уменьшено, в некоторых случаях значительно, для работы температуры ниже 77°F.

    Напряжение заряда зависит от плотности электролита и указывается на аккумуляторе. этикетка.Аккумуляторы с удельным весом электролита от 1,280 до 1,300 следует заряжать в подзарядном режиме при среднее напряжение от 2,25 до 2,30 вольт на элемент.

    Серная кислота (h3SO4) в электролите фактически является одним из трех активных материалов в аккумуляторе. За счет увеличения процентного содержания кислоты или удельного веса электролита повышается производительность при высоких скоростях. и емкость аккумулятора в ампер-часах. Однако увеличение удельного веса электролита также увеличить напряжение холостого хода и необходимое зарядное напряжение аккумулятора.

    Разряжаются ли свинцово-кислотные батареи, когда они не используются?
    Все батареи, независимо от их химического состава, саморазряжаются. Скорость саморазряда свинцово-кислотных аккумуляторов зависит от температуры хранения или эксплуатации. При температуре 80°F. свинцово-кислотный батарея будет саморазряжаться со скоростью примерно 4% в неделю. Аккумулятор емкостью 125 ампер-часов будет саморазряжаться со скоростью примерно пять ампер в неделю. Имейте это в виду, если 125 Ач аккумулятор хранится четыре месяца (16 недель) зимой без подзарядки, он потеряет 80 ампер своего заряда. 125-амперная мощность.Он также будет иметь сильную сульфатацию, что вызывает дополнительную потерю мощности.

    Если вы заметили снижение емкости аккумуляторов, свяжитесь с нами или запросите обслуживание.
    Мы проверим, обслужим и отремонтируем ваш промышленный свинцово-кислотный аккумулятор.

    Почему автомобильные аккумуляторы плохо работают в холодную погоду

    Заводить машину холодным зимним утром может быть неприятно, если накануне вечером вы не предприняли никаких действий. Когда вы не можете запустить двигатель, это часто вина аккумулятора.Почему аккумулятор более чувствителен, чем другие процессы в автомобиле? Ответ заключается в способности батареи преобразовывать химическую энергию в электрическую с минимальным выделением тепла и относительно небольшим количеством тепловой энергии, доступной при низких температурах.

    Начало работы

    Я помню одну осень несколько лет назад, во время которой я купил новую машину. Следующая зима была одной из самых холодных за несколько лет. В течение двух недель термометр в саду показывал температуру ниже -10°C (14°F).

    Однажды февральским утром, во время лыжного отпуска в шведских горах, я вышел на подъездную дорожку к коттеджу, чтобы завести машину, надеясь обеспечить хорошую и удобную короткую поездку для семьи по пути к подъемнику. Включив зажигание, машина еле завелась. Автомобиль издал звук, показывающий, что шесть цилиндров работают не так гладко, как обычно. Прошло почти минуту, прежде чем двигатель зазвучал так, как должен. Поскольку машина была новой, меня это насторожило. Очень медленно ожил ЖК-дисплей между спидометром и тахометром, показав -35°C (-31°F).Сегодня утром кататься на лыжах нельзя!

    Как инженер-электрохимик, мои мысли дрейфовали от катания по склонам к старой доброй технологии свинцово-кислотных аккумуляторов, которая в то время была способна обеспечивать пиковый ток для привода стартера и запуска двигателя с первого короткого оборота двигателя. ключ.

    Эта проблема не ограничивается только аккумуляторами — двигатель внутреннего сгорания также сталкивается с трудностями при экстремально низких температурах. Смазочное масло становится более густым, реакции горения становятся вялыми, а конденсат может замерзнуть в ответственных частях топливной системы.Однако моя машина завелась. Любой электромобиль, не подключенный к сети в такую ​​холодную ночь, вероятно, вообще не завелся бы.

    В чем причина такой разницы? Ответ находится в способе преобразования химической энергии в механическую:

    • Двигатель внутреннего сгорания преобразует химическую энергию, запасенную в топливе, в тепло, которое затем преобразуется в механическую энергию.
    • Двигатель электромобиля преобразует химическую энергию аккумулятора в электрическую энергию, которая затем преобразуется электродвигателем в механическую энергию.Он выделяет очень мало тепла по сравнению с двигателем внутреннего сгорания.

    Процесс преобразования тепловой энергии в механическую в двигателе внутреннего сгорания дает большое количество тепла с первого такта для быстрого нагрева двигателя, что позволяет автомобилю тронуться с места практически сразу. Тем не менее, медленное выделение тепла, которое происходит при экстремальных температурах в электромобиле, не дает такого же эффекта. Цитируя Леса Гроссмана: «Это физика, это неизбежно».

    Отметим, что эффективность преобразования химической энергии в механическую в электромобиле значительно выше, так как потери в аккумуляторе и в электродвигателе относительно малы.

    Вопросы эффективности и тепловыделения в сторону — и прежде чем говорить об аккумуляторе — давайте сравним процессы, которые могут вызвать трудности в холодную погоду в электромобилях и обычных автомобилях.

    Сравнение процессов транспортных средств

    Начнем с электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания. Мы можем себе представить, что электродвигатель менее подвержен влиянию низких температур по сравнению с двигателем внутреннего сгорания. В нем меньше движущихся частей, и, поскольку движущиеся части в основном разделены воздушными зазорами, он должен требовать меньше смазки и быть менее чувствительным к низким температурам.

    Трансмиссия электромобиля также менее сложна, чем трансмиссия автомобиля внутреннего сгорания, поскольку электродвигатель может работать в широком диапазоне нагрузок с отличным крутящим моментом. Кроме того, электромобиль может иметь несколько двигателей (например, один спереди и один сзади) и, таким образом, избежать большого количества трансмиссии, необходимой для работы с полным приводом. Это означает, что электромобилю не требуется сложная коробка передач, которую необходимо смазывать.Следовательно, электромобиль должен быть менее чувствителен к температуре и по этим причинам.

    Наконец, электромобилю не требуется сложная топливная система с насосами, клапанами, манометрами, форсунками и т. д. Это также должно сделать его менее чувствительным к низким температурам по сравнению с обычным автомобилем, с меньшим количеством компонентов, которые будут мешать обледенению. вверх.

    Как и ожидалось, именно аккумулятор плохо работает при низких температурах. На самом деле влияние низких температур на работу батарей можно наблюдать в различных приложениях, от военной техники и космических приложений до сотовых телефонов и клавиатур домашней сигнализации.Этот компонент, очевидно, менее критичен в двигателе внутреннего сгорания, которому для запуска двигателя требуется только короткий пиковый ток. Сравните это с электромобилем, которому требуется непрерывный источник тока. Поэтому давайте более внимательно посмотрим на производительность батареи и на то, как на нее влияет температура.

    Температурно-зависимые свойства батареи

    Батарея состоит из двух пористых электродов, одного положительного и одного отрицательного. Материал электронного проводящего электрода состоит из упакованных частиц электродного материала.Пустота между этими частицами создает пористость электродов (см. рисунок ниже).

    Два электрода разделены электролитом. Кроме того, оба пористых электрода содержат пористый электролит в пустотах между твердыми частицами электродного материала. На рисунке ниже показан процесс разрядки в аккумуляторе с сильно преувеличенным размером частиц.

    Потери в батарее при заданном уровне заряда показаны на следующем рисунке, на котором показаны кривые ток-потенциал для положительного (красный) и отрицательного электродов (синий) с рабочей точкой, заданной i 1 и -i 1 на соответствующем электроде.Можно предположить, что потенциалы положительного и отрицательного электродов измеряются с помощью электрода сравнения в середине электролита (см. рисунок выше). Это необходимо для получения потенциалов двух отдельных электродов и включения омических потерь с обеих сторон электрода сравнения.

    Потенциал ячейки уменьшается по сравнению с напряжением открытой ячейки (см. ниже) из-за активационных потерь (из-за кинетики электрохимической реакции), массотранспортных потерь и омических потерь.Обратите внимание, что катодный ток на положительном электроде определяется как отрицательный, а анодный ток на отрицательном электроде определяется как положительный. Это связано с тем, что полярность электролита внутри батареи противоположна полярности внешней цепи.

    Напряжение открытой ячейки

    Разность электродных потенциалов при нулевой плотности тока называется напряжением открытой ячейки при заданном уровне заряда, как показано на предыдущем рисунке.0}} \right)

    , где E — напряжение на элементе, {\Delta S} — изменение энтропии реакции батареи, z — количество переданных электронов, а F — постоянная Фарадея.Это означает, что для батареи с чистой реакцией разряда с положительным изменением энтропии ({\Delta S}) напряжение элемента увеличивается с температурой. Для батареи с отрицательным изменением энтропии напряжение элемента уменьшается с повышением температуры.

    Большинство литий-ионных аккумуляторов, используемых в современных электромобилях, имеют слегка отрицательное или очень небольшое изменение энтропии, что означает, что напряжение открытого элемента немного увеличивается при понижении температуры. Это само по себе фактически улучшило бы производительность при более низких температурах.Однако изменение напряжения открытой ячейки в зависимости от температуры относительно невелико по сравнению с другими параметрами, около 0-0,4 мВ/К, то есть менее 30 мВ в диапазоне очень низких температур (-35°C, -31°C). °F) до комнатной температуры. Таким образом, мы можем исключить общую термодинамику реакции разряда как причину плохих характеристик при низких температурах.

    Физические свойства электролита и электродов

    Физические свойства электролита оказывают большое влияние на работу батареи.Температура влияет на проводимость и коэффициенты диффузии в электролите, таким образом, также влияя на эффективную проводимость и коэффициенты диффузии в пористом электролите.

    Электропроводность электролита может увеличиваться на один или несколько порядков от очень низких температур (-35°C, -31°F) до комнатной температуры. Если мы построим логарифм проводимости электролита как функцию 1/ T , мы получим линейную зависимость, как показано на рисунке ниже. Этот рисунок иллюстрирует низкую проводимость при низких температурах и ее экспоненциальное увеличение при повышении температуры.

    Таким образом, омические потери (резистивные потери) в электролите батареи увеличиваются с понижением температуры, что приводит к более низкому напряжению элемента при заданном токе при более низких температурах. Кроме того, плохая проводимость электролита приводит к менее равномерному распределению плотности тока в пористых электродах, что, в свою очередь, снижает емкость аккумулятора. Емкость определяется как количество ампер-часов, которое можно снять с батареи до того, как напряжение резко упадет.При более низких температурах емкость есть, но низкая проводимость и последующее неравномерное распределение плотности тока делают ее недоступной до тех пор, пока батарея не нагреется.

    Кроме того, коэффициенты диффузии химических веществ в электролите, которые необходимы для обеспечения электрохимических реакций, снижаются в той же степени, что и проводимость электролита. Снижение коэффициентов диффузии увеличивает перенапряжение концентрации, что снижает напряжение на ячейке. Пониженная диффузионная способность также снижает емкость батареи, поскольку большая часть частиц в электродах батареи недоступна из-за ограничений массопереноса.

    Обратите внимание, что электролитическая проводимость и диффузионная способность связаны с подвижностью (см. соотношение Нернста-Эйнштейна).

    Физическое объяснение пониженной подвижности заключается в том, что в электролите имеется меньше тепловой энергии, из-за чего ионам и молекулам труднее преодолевать взаимное взаимодействие или «трение». Подвижность в электролитах как функция температуры описывается уравнением Аррениуса, где энергия активации ( E a на рисунке выше) представляет собой энергию, необходимую молекулам для преодоления взаимодействия с соседними молекулами и перемещения в пространстве. электролит.

    Материал твердого электрода обычно имеет проводимость, которая на несколько порядков выше, чем у пористого электролита. Изменением проводимости твердого материала в зависимости от температуры обычно можно пренебречь. Однако в некоторых батареях перезарядка может быть проблематичной при низких температурах, поскольку это может привести к образованию дендритов, разрушающих батарею.

    Электрод Кинетика

    Последним важным фактором плохой работы батарей при низких температурах является вялая кинетика анодных и катодных реакций, что приводит к увеличению активационного перенапряжения.Физическое объяснение медленной кинетики электрода состоит в том, что энергию активации становится труднее преодолеть из-за меньшего количества тепловой энергии, доступной в системе при низких температурах.

    На приведенном ниже рисунке показано общее влияние на производительность батареи из-за увеличения потерь при активации, омических потерь и массовых транспортных потерь. Мы можем видеть, как увеличение общего перенапряжения на двух электродах приводит к снижению напряжения на ячейке при заданном токе и состоянии заряда.

    Эти кривые берут начало из уравнений Аррениуса для подвижности и кинетики электродов на электродах, которые для обратимых электрохимических реакций приводят к соответствующим выражениям Батлера-Фольмера.

    Термическое управление

    Современные аккумуляторные системы в электромобилях оснащены передовыми системами управления температурным режимом. Эти системы способны охлаждать батарею, когда она работает при высоких нагрузках, и нагревать ее, когда она подключена к сети холодными зимними ночами.

    Система терморегулирования поддерживает оптимальный диапазон рабочих температур батареи (см. рисунок выше). Обратите внимание, что график относится к рабочей температуре батареи, а не к температуре окружающей среды. Система управления температурным режимом также снижает риск теплового разгона в литий-ионных аккумуляторных батареях.

    Нагрев батареи при низких температурах также означает, что КПД и запас хода электрического двигателя снижаются, поскольку часть электроэнергии или регенеративной мощности должна быть преобразована в тепло, чтобы поддерживать работу батареи в оптимальном диапазоне.Кроме того, часть этой мощности может также использоваться для обогрева салона, что также снижает эффективность и запас хода автомобиля.

    На рисунке выше показаны результаты модели литий-ионного аккумуляторного блока для автомобильных приложений, оснащенного каналами охлаждения и обогрева. Такие модели широко используются при проектировании системы терморегулирования батареи.

    Заключительные мысли

    Неспособность электромобилей быстро и самопроизвольно нагревать свои батареи после экстремально холодных зимних ночей связана с высоким КПД электродвигателя и тем, что ему не требуется производство тепловой энергии для преобразования в механическую работу.Поэтому электромобиль всегда должен быть подключен к сети ночью перед лыжными прогулками, такими как моя, чтобы температура батареи поддерживалась в разумном диапазоне температур.

    Если следовать этим рекомендациям, ваш электромобиль легко заведется — даже в шведских горах. Фактически, на большинстве внешних парковок на севере (таких как Аляска, Канада, Швеция и Норвегия) есть электрические розетки, а большинство обычных автомобилей также оснащены обогревателями двигателя. Вы не хотите рисковать при таких температурах, даже с двигателями внутреннего сгорания.

    Если вы забудете включить машину во время лыжного отпуска, у вас может возникнуть соблазн вернуться в уютный коттедж и, возможно, подумать о Сванте Аррениусе, шведском ученом, который разработал первое количественное описание температурной зависимости скоростей химических реакций и транспорта.

    Leave a Reply

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2019 © Все права защищены.
Удельный вес электролита
Температура замерзания (градусы F)
1.265
-75 F
1,225
-35 F
1,200
-17 F
1,150

+5 F


+18 F

+27 F