Какой уровень электролита должен быть в акб: нормальные значения, правила измерения и доливки

Содержание

Уровень электролита в аккумуляторе автомобиля: как проверить и откорректировать

Начнем с того, что подавляющее большинство АКБ на автомобилях являются свинцово-кислотными. Это значит, что между пластинами из свинца залит кислотный раствор (раствор из серной кислоты и дистиллированной воды, более известный как электролит).

При этом важно понимать, что уровень электролита в аккумуляторе автомобиля напрямую влияет на работоспособность и срок службы батареи. Еще следует отметить, что в процессе эксплуатации самой АКБ указанный уровень электролита может изменяться.

Далее мы рассмотрим, когда и почему нужно проверять уровень электролита, какой уровень электролита в аккумуляторе должен быть по норме, а также как его откорректировать при такой необходимости.

Содержание статьи

Как проверить уровень электролита в АКБ

Начнем с того, что  электролит состоит из воды и серной кислоты. Так вот, в процессе эксплуатации вода имеет свойство испаряться. Еще во время зарядки аккумулятора электролит частично распадается на водород и кислород.

Все эти процессы приводят к тому, что уровень снижается.  Именно по этой причине нужна проверка электролита. При этом важно знать, как проверить уровень электролита в аккумуляторе. Давайте разбираться.

Итак, АКБ на большинстве машин стоит под капотом, однако есть модели, где батарея находится в салоне или в багажнике. Также на некоторых авто может стоять сразу две АКБ. В любом случае, перед проверкой уровня, лучше снять батарею с авто.

Далее необходимо очистить аккумулятор от грязи, пыли и мусора. Особенно это важно сделать в области расположения крышек банок, а также клемм. Если мусор попадет в заливные отверстия после откручивания пробок, это может вывести аккумулятор из строя.

Для удаления грязи можно нанести на корпус АКБ средство для очистки стекол, после чего протереть ветошью. Что касается выводов и клемм, их нужно очистить от налета и ржавчины. Сделать это можно мелкой наждачной бумагой. После очистки корпус и выводы нужно тщательно протереть насухо, чтобы избежать активной коррозии клемм и металлических элементов.

  • Далее нужно убедиться, что АКБ обслуживаемая. Понять это можно по наличию пробок. Если это так, можно откручивать пробки заливных отверстий.Как правило, пробок может быть от двух до шести. Для выкручивания их достаточно поддеть пластиковым шпателем или отверткой, после чего открутить против часовой стрелки.

Еще добавим, что если АКБ необслуживаемая (нет пробок), тогда такой аккумулятор подлежит только замене. Конечно, можно кустарным способом насверлить отверстий в корпусе и потом их запаять, но на практике делать это настоятельно не рекомендуется.

После откручивания кромки заливных отверстий также может потребоваться очистить от грязи. Главное, все делать аккуратно, чтобы грязь, частицы ветоши или очиститель не попали внутрь аккумулятора.

  • Завершив все работы, можно оценить состояние и проверить уровень электролита в АКБ. Для этого нужно знать, какой уровень должен быть в аккумуляторе, как должен выглядеть нормальный электролит и т.д.

Для проверки достаточно заглянуть в заливные отверстия, оценивая уровень в каждой «банке» АКБ. Оптимально, когда количество одинаковое в каждом отсеке. Также допускается небольшое отклонение, особенно если ранее уже проводился долив.

В случае, когда уровни явно отличаются, необходимо сначала убедиться, что аккумулятор не течет, корпус сохранил целостность, не видно мест утечки электролита и т.д. Еще потеки могут возникать в том случае, если аккумулятор «кипит». В подобной ситуации следует проверять генератор.

Так или иначе, если АКБ целая по корпусу, тогда нужно долить дистиллированную воду до максимально допустимого уровня. Через пару недель уровень нужно проверить повторно.

  • Что касается самого уровня, низкий уровень электролита является таким, когда жидкость не покрывает пластины полностью. Важно как можно скорее восстановить уровень,  так как открытые пластины разрушаются очень быстро. Если уровень ниже нормы на 10 мм, следует доливать воду.

Если же отмечается большое его снижение (больше чем на 15 мм ниже верхней кромки пластины), даже после долива воды все равно неизбежно снизится производительность АКБ. Если же пластины сухие больше чем на 3 см, это является основанием для замены АКБ.

Нормальный уровень электролита  выше пластин на 10 мм или ниже горловины заливного отверстия на 3-4 мм. В этом случае доливать воду не нужно, а сам уровень проверяется через 60-80 дней.

Еще добавим, что высокий уровень электролита является таким, когда электролит доходит до горловины заливного отверстия. Чтобы избежать перелива, нужно знать, что горловины имеют 2 выемки, которые при заливке жидкости образуют мениск.

Другими словами, жидкость получает выгиб, похожий на глаз, возле края горловины. Это и есть завышенный уровень в аккумуляторе. Получается, мениск будет заметен тогда, когда жидкость дошла до края горловины. Если же мениска не видно, значит уровень немного ниже. Для точного определения нужно подсвечивать каждую банку АКБ фонариком.

Завершающим этапом будет закручивание пробок, после чего АКБ ставится на зарядку или обратно на автомобиль (в зависимости от степени разряда). На этом можно считать проверку уровня завершенной.

Как доливать воду в аккумулятор

Первое, нужно знать, что работа с АКБ требует соблюдения правил безопасности. Дело в том, что электролит в аккумуляторе содержит серную кислоту. Важно полностью защитить глаза, кожу и т.д.

Оптимально иметь защитные очки, имеющие дополнительную защиту глаз сбоку, а также особые перчатки из неопрена (а не обычные резиновые). Если же электролит попал на кожу, нужно сразу промыть это место большим количеством воды с мылом.

Идем далее. Помните, в банки АКБ заливают только дистиллированную воду, а не кислоту или электролит! Основная задача — полностью покрыть пластины аккумулятора. Далее следует зарядить батарею при помощи ЗУ. Не рекомендуется доливать воду до максимума, вполне достаточно поднять уровень до нижнего края горловины. Для залива достаточно иметь чистую воронку, спринцовку и т.п.

Не используйте для долива обычную водопроводную воду, кипяченую воду и т.п. Использование такой воды приведет к тому, что срок службы аккумулятора сократится. Причина —  минералы, мелкие частицы и химические компоненты.

Учтите, во время зарядки сильно разряженного аккумулятора уровень электролита будет выше, чем тот, который был выставлен до зарядки. При доливе воды важно оставлять место для поднимающейся жидкости. Также нагрев АКБ после установки на авто может привести к тому, что уровень электролита будет выше ожидаемого.

Полезные советы

Отметим, что после любых манипуляций следует регулярно осматривать и проверять аккумулятор. Если АКБ «кипит», видны потеки по корпусу и т.д., следует еще раз проверить уровень электролита, а также отдельно проверять генератор и реле-регулятор.

Что касается долива, нельзя лить кислоту или готовый электролит. Заливать нужно только воду. Также важно измерить плотность электролита в аккумуляторе до и после зарядки батареи, так как высокое содержание кислоты еще больше сократит срок службы АКБ.

Запрещается выкручивать пробки АКБ на автомобиле с заведенным двигателем! Это может привести к тому, что электролит выплеснется из банок, попадет на детали автомобиля, в глаза или на кожу. В свою очередь, это может стать причиной разрушения деталей или серьезных травм для человека.

Напоследок отметим, что аккумулятор нужно держать чистым. Следует удалять отложения на корпусе, так как они пропитываются кислотными испарениями. Также грязь приводит к ускоренной коррозии находящихся поблизости деталей из металла.

Подведем итоги

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что уровень электролита в автомобильном аккумуляторе необходимо контролировать и поддерживать в процессе эксплуатации. Это значит, что если батарея обслуживаемая,  есть возможность как проверки, так и корректировки. Для этого следует заранее изучить, как проверить электролит в аккумуляторе.

На самом деле, следуя указанным выше инструкциям,  проверить уровень электролита в аккумуляторе сможет любой автовладелец в условиях обычного гаража. Также не составит большого труда повысить уровень электролита в «банках» АКБ при такой необходимости. Главное, учитывать все рассмотренные выше нюансы, а также соблюдать все правила и рекомендации в плане безопасности при обслуживании аккумулятора автомобиля.

Уровень электролита в автомобильном аккумуляторе

Аккумуляторный электролит

От состояния аккумулятора зависит, сможете вы завести мотор своего автомобиля, или нет. Прочитав статью, вы узнаете, что влияет на уровень электролита и научитесь определять и регулировать его. Вы узнаете, как уровень электролита влияет на состояние аккумулятора и почему падение уровня снижает не только емкость, но и ресурс аккумуляторной батареи.

Что влияет на уровень электролита

Для ответа на этот вопрос, необходимо понимать, что происходит внутри аккумулятора во время заряда и разряда. При подаче зарядного тока диоксид свинца на катоде (отрицательном контакте) отдает не только свободные электроны, но и молекулы кислорода, превращаясь в свинец. На аноде (положительном электроде) наоборот, свинец впитывает из электролита электроны и молекулы кислорода, превращаясь в диоксид свинца. В обоих процессах из электролита выделяется свободный водород и незначительное количество кислорода, которые уходят в атмосферу. Чем сильней зарядный или разрядный ток, тем больше водорода и кислорода уходит в атмосферу. Помимо этого сильный зарядный или разрядный ток приводит к закипанию электролита, в результате чего в атмосферу уходит не только чистый водород и кислород, но и водяной пар. Все это со временем приводит к падению уровня электролита. Этот процесс происходит в любом аккумуляторе.

Почему снижается уровень

Если уровень электролита падает настолько, что открывает свинцовые пластины, то ресурс аккумулятора резко снижается. Это вызвано тем, что в реакции окисления и восстановления вмешивается газообразный кислород из атмосферы. В результате баланс чистого свинца и его диоксида меняется, а вместе с ним падает емкость и рабочее напряжение аккумулятора. Добавление дистиллированной воды позволяет остановить дальнейшее разрушение пластин, но не может восстановить их состояние. Еще одна причина, по которой может падать уровень электролита – механическое повреждение корпуса. Даже небольшая трещина, которую очень сложно заметить невооруженным взглядом, может стать причиной потери электролита. При утечке в размере 1 капли в час, за месяц аккумулятор потеряет 30-50 миллилитров электролита. Примерно 0,5 литра в течение года, то есть почти весь электролит одной банки аккумулятора.

Как проверить и восстановить уровень электролита

Для проверки электролита вам понадобятся:

  • чистая тряпка, чтобы очистить его поверхность от грязи;
  • широкая (не менее 1 см) плоская отвертка, с помощью которой вы будете откручивать заливные пробки;
  • фонарик.

Откройте капот и осмотрите аккумулятор. На некоторых автомобилях для проверки и доливки электролита приходится снимать аккумулятор. Если ничто не мешает выкручивать пробки и пользоваться фонариком, то тряпкой очистите аккумулятор от пыли, грязи и капелек жидкости. Его поверхность должна быть сухой и чистой. Если заливные пробки закрыты пластиковой накладкой, то снимите ее. Затем выкрутите все пробки и уберите их в сторону. Уровень электролита должен быть на 1,5-2 см ниже поверхности аккумулятора. Для более точной проверки уровня необходима стеклянная или пластиковая палочка. Вставьте ее в заливное отверстие и доведите до верхнего края пластин. Уровень электролита должен превышать пластины на 1,5-2 см. Если уровень ниже и, вы не видите электролит, посветите в заливное отверстие фонариком. Если видны пластины, значит, ресурс аккумулятора уже пострадал. Если восстановить уровень и плотность электролита, то он будет давать нормальный ток, но емкость снизится.

Если уровень электролита меньше, чем должен быть, проверьте его с помощью ареометра, который можно купить в любом автомагазине. Если плотность электролита разряженного аккумулятора ниже 1,2 г/см³, а полностью заряженного ниже 1,29 г/см³, проблема в корпусе аккумулятора. Испарение кислорода и водорода уменьшает объем, но повышает плотность электролита выше стандартной. Утечка не только снижает объем, но и не меняет плотности электролита. Аккумулятор, который теряет электролит чинить бесполезно, в большинстве случаев трещина незаметна. Иначе вокруг аккумулятора было бы мокрое пятно.

Убедившись, что проблема не в утечке электролита, приступайте в восстановлению его уровня. Для этого используйте только дистиллированную воду. Желательно наливать ее с помощью лейки. Это позволит избежать разлива воды по поверхности аккумулятора и попадания в банки различных загрязняющих веществ, которые станут участниками химических реакций. Заливайте воду тонкой струйкой, это позволит избежать превышения уровня. Подняв уровень электролита, прочистите отверстие (сапун) пробки и вкрутите ее в аккумулятор. Так поступите с каждой банкой аккумулятора. 

Уровень электролита в аккумуляторе — проверяй, чтобы избежать проблем

Очень важно не только уметь хорошо управлять автомобилем, но и знать, из чего состоит машина, как за ней следить и правильно ее обслуживать. В этой статье рассмотрим актуальный вопрос для АКБ: каким должен быть уровень электролита в автомобильном аккумуляторе, и на что он влияет?

Электролит и его роль в аккумуляторе

Итак, начнем с определения, что же все-таки называется электролитом. Это попросту раствор серной кислоты и дистиллированной воды. Причем наличие каких-то посторонних примесей недопустимо, ведь тогда изменится его плотность, что самым негативным образом отразится на работе аккумуляторной батареи. Также очень важную роль играет и его уровень. Так, например, если он будет ниже нормы, произойдет высыхание внутренних пластинок и мощность автомобильного аккумулятора снизится.

Фото электролита для аккумулятора автомобиля, ru.survival.wikia.com

Не стоит думать, что выходом будет доливание жидкости сверх нормы, ведь в этом случае кислота разъест внешнюю часть агрегата. Кроме того, можно столкнуться и с такими проблемами, как быстрая саморазрядка батареи или выход из строя регулятора напряжения. В общем, залогом нормального функционирования вашего автомобиля служит надлежащий уровень электролита, поэтому периодически следует осматривать АКБ.

На фото - осмотр уровня электролита аккумулятора авто, ford-master.ru

Как проверить уровень электролита в аккумуляторе?

Бытует мнение, что аккумуляторные батареи не нуждаются в техническом обслуживании, и, в принципе, так оно и есть, но учтите — речь идет о нормальных условиях эксплуатации. Любителям же путешествовать на своем «железном коне» или же жителям регионов, в которых царит очень жаркое лето, все-таки стоит контролировать вышеуказанный параметр. Ведь в состав электролита входит вода, а она, как известно, имеет свойство испаряться.

Кроме того, интенсивному выкипанию способствуют и неисправности реле-регулятора. О том, что пора проверить состояние аккумулятора, свидетельствуют следующие признаки:

  • из заливных отверстий сильно парит;
  • на корпусе АКБ можно увидеть капли электролита;
  • сам аккумулятор очень интенсивно нагревается.

Фото реле-регулятора зарядки аккумулятора авто, bikemotors.ru

Проверка уровня электролита в аккумуляторе осуществляется разными способами. Наиболее простой – визуальный контроль. Обычно корпус батареи, в котором находится жидкость, делают прозрачным, и на него наносятся отметки, указывающие максимальный и минимальный уровень. И, соответственно, количество электролита должно находиться в этих пределах.

На фото - проверка уровня электролита в аккумуляторе, ap-st.ru

Снижается уровень электролита за счет испарения воды или вытекания состава из-за повреждения корпуса. В первом случае можно самостоятельно поправить состояние АКБ.

Но иногда такая возможность отсутствует, тогда необходимо действовать примерно так. Берем прозрачную трубочку диаметром в 5 миллиметров и опускаем ее в резервуар до упора. Затем плотно зажимаем пальцем наружное отверстие трубки и вытаскиваем ее. В ней будет находиться измеряемая жидкость. Уровень электролита аккумулятора автомобиля будет соответствовать высоте его столба в данной трубочке.

В АКБ низкий уровень электролита – что делать автовладельцу?

Итак, высота жидкости в трубке должна быть в пределах 10–15 миллиметров. Если ее больше нормы, тогда следует убрать лишнюю. Сделать это довольно просто, нужна всего лишь резиновая груша или шприц, которыми за считаные секунды можно выкачать излишки. Естественно, после этой операции еще раз осуществляем проверку. А вот если анализ показал низкий уровень электролита, что делать тогда?

Фото выкачивания грушей излишка электролита в аккумуляторе, dilagra.ru

В таком случае заливать новый раствор не рекомендуется, так как это повлияет на плотность и также негативно отразится на состоянии батареи. Ведь испаряется только вода, а концентрация серной кислоты остается прежней. Поэтому следует добавлять дистиллированную воду комнатной температуры. Причем использование простой жидкости из крана категорически запрещено, так как батарея может разрядиться. Заливать сам электролит можно только в одном случае: если его уровень снизился из-за разбрызгивания либо вытекания.

На фото - добавление дистиллированной воды в электролит аккумулятора, drive2.ru

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Уровень электролита в автомобильном аккумуляторе: какой должен быть, как проверить?

От качества электролита сильно зависит долговечность и основные параметры аккумулятора. Поэтому если вы хотите, чтобы батарея служила вам верой и правдой не один год, предлагаем ознакомиться с основными нюансами ее обслуживания.

1 Почему электролит важен для аккумулятора?

Электролит – это раствор серной кислоты (Н2SO4) в воде, который способен накапливать и раздавать электрическую энергию в результате происходящих в нем химических реакций. Крайне важно, чтобы уровень этого раствора в (АКБ) находился в пределах нормы. Дело в том, что излишек жидкости приводит к окислению клемм, а это может стать причиной выхода из строя всей бортовой электроники.

В процессе эксплуатации АКБ жидкость испаряется

Если же уровень электролита меньше положенной нормы, происходит пересыхание внутренних пластин и повышение плотности кислоты. В результате пластины начинают разрушаться, и АКБ окончательно выходит из строя. В таких случаях говорят: «В аккумуляторе «посыпались банки». Поэтому в интересах каждого автовладельца следить за уровнем электролита и поддерживать его на определенном уровне.

2 Проверка количества электролита в батарее

Аккумулятор, казалось бы, представляет собой замкнутую емкость, поэтому уровень жидкости в ней не должен изменяться. На практике же в процессе эксплуатации АКБ вода испаряется. Причем скорость уменьшения жидкости зависит от нескольких моментов:

  • условий эксплуатации авто – перепады температур, часто включение и выключение зажигания, длительные поездки по трассе приводят к ускоренному испарению воды;
  • исправности электрической системы – если имеются проблемы с электрикой, увеличивается нагрузка на АКБ. Особенно негативно на состоянии батареи сказываются проблемы с генератором.

На аккумулятор оказывает влияние и манера вождения автомобиля, и некоторые другие факторы. При их сочетании уровень жидкости может упасть до критического в течение одного месяца. Но как его контролировать?

Проверка уровня может быть выполнена несколькими способами. Чаще всего корпус АКБ выполняют из полупрозрачного пластика и наносят метки «Min» и «Max». Соответственно, уровень раствора хорошо виден на глаз, особенно если поднять аккумулятор перед собой в солнечный день или в хорошо освещенном помещении.

Если пластик не просвечивается или на батарее отсутствуют метки, проверить уровень можно при помощи стеклянной трубки. Для этого нужно открутить пробку аккумулятора, затем опустить трубку до упора и закрыть верхнее отверстие пальцем. После этого надо вытащить трубку и замерить высоту столбика жидкости. Минимально допустимое значение составляет 12 мм, а максимальное – 15 мм. Подобным образом необходимо проверить уровень жидкости в каждой банке.

В современных дорогих моделях АКБ имеется специальный датчик уровня жидкости, так называемый «магический глаз». Чтобы проверить уровень, нужно аккуратно по нему постучать, после чего проявится определенный цвет. Каждый цвет имеет свое значение:

  • зеленый – аккумулятор в норме;
  • белый – уровень заряда меньше нормы, т.е. батарею нужно зарядить;
  • красный – необходимо долить жидкость.

Надо сказать, что «магический глаз» не точно диагностирует состояние АКБ, поэтому желательно произвести дополнительную проверку.

3 Корректируем количество электролита

Если проверка показала, что уровень жидкости в банках низкий, его необходимо увеличить, путем доливки воды. Имейте в виду, что в аккумулятор можно заливать исключительно дистиллированную воду. Если вы зальете воду из-под крана, то АКБ разрядится полностью или вообще выйдет из строя, так как кислота вступит в реакцию с компонентами, которые имеются в водопроводной воде.

Температура дистиллированной воды, доливаемой в банку, должна быть в пределах 15-25 градусов.

Если уровень кислотного раствора превышает норму, его необходимо откачать. Для этих целей можно использовать шприц или спринцовку. После доливки жидкости желательно замерить уровень заряда. Если заряд низкий, АКБ нужно поставить заряжаться в течение нескольких часов.

4 Что еще нужно знать об электролите?

Важным параметром электролита является его плотность. Серная кислота сама по себе достаточно плотное вещество – этот параметр составляет 1,84 г/см³. Что касается плотности водяного раствора в аккумуляторе, показатель должен находиться в пределах 1,27–1,28 г/см³. Если плотность электролита в аккумуляторе будет отличаться от положенной, долговечность АКБ сильно снизится и изменятся основные параметры.

Если вы зальете воду из-под крана, то АКБ разрядится полностью или вообще выйдет из строя, так как кислота вступит в реакцию с компонентами, которые имеются в водопроводной воде.

Среди автомобилистов «советской закалки» бытуем мнение, что зимой плотность электролита должна быть выше, чем летом. В действительности же в современные аккумуляторы и зимой, и летом заливают кислотный раствор плотностью 1,27 г/см³. При такой плотности жидкость начинает замерзать при температуре -60 градусов.

Для проверки плотности применяют специальный прибор, который называется ареометром. Он представляет собой стеклянную трубку со шкалой, внутри которой расположен поплавок. С одной стороны трубки расположена резиновая груша, которая позволяет набирать в трубку жидкость. После забора электролита поплавок свободно перемещается вдоль трубки и показывает уровень плотности.

При проверке плотности соблюдайте два правила:

  • после доливки дистиллированной воды нельзя сразу проверять плотность. Должно пройти некоторое время, чтобы вода хорошо перемешалась с водой. Обычно для этого требуется 3-4 часа;
  • измеряйте и корректируйте плотность после полной зарядки АКБ.

Для проверки плотности применяют специальный прибор, который называется ареометром

Если ареометр показал, что плотность слишком низкая, следует долить специальный корректирующий электролит, плотность которого составляет 1,4 г/см³. Корректирующий электролит можно купить или сделать самостоятельно, смешав серную кислоту с дистиллированной водой. Единственное, работайте с кислотой очень осторожно, соблюдая все правила техники безопасности. Причем заниматься этим лучше на улице, но не в домашних условиях. Учтите, что в процессе смешивания кислоты с дистиллированной водой выделяется тепло.

Ни в коем случае не заливайте серную кислоту прямо в аккумулятор, так как жидкость может закипеть и АКБ выйдет из строя.

Если оказалось, что плотность электролита выше положенного значения, слейте с банок небольшое количество раствора в специальную емкость и добавьте дистиллированную воду. Так как концентрация серной кислоты в электролите достаточно высокая, работать с жидкостью необходимо тоже очень осторожно.

5 Восстанавливаем старый аккумулятор новым электролитом

Если вы заметили, что АКБ стал быстро разряжаться, при этом электрика в автомобиле в полном порядке, скорее всего батарея выходит из строя. Но не спешите отправляться в автомагазин за покупкой нового аккумулятора. Как правило, замена раствора позволяет исправить ситуацию.

Прежде чем поменять жидкость, подкорректируйте плотность нового электролита, чтобы она составляла 1,28 г/см³

Надо сказать, что заменить электролит имеет смысл и в других некоторых случаях:

  • АКБ длительное время не использовался;
  • жидкость стала мутной. Имейте в виду, что серый оттенок раствора может свидетельствовать о том, что АКБ нужно зарядить. После полноценной зарядки первоначальная прозрачность жидкости возвращается.

Прежде чем поменять жидкость, подкорректируйте плотность нового электролита, чтобы она составляла 1,28 г/см³. Старый кислотный раствор полностью слейте и залейте дистиллированную воду. Затем аккумулятор нужно интенсивно потрясти и слить с него воду. Повторяйте процедуру до тех пор, пока вместе с водой не выйдет вся угольная крошка.

Перед заливкой в электролит желательно добавить специальную присадку, удаляющую сульфат с электродов. Затем залейте жидкость в горловины банок. Делайте это потихоньку, при помощи воронки с узким горлышком. Чтобы присадка полностью растворилась, аккумулятор нужно оставить на 48 часов. После этого необходимо поставить его на зарядку под током 0,1 А. Зарядка должна осуществляться циклично, т.е. по схеме зарядка/разрядка, пока не восстановится плотность электролита. В итоге напряжение на клеммах должно составлять 14-15 В.

По достижении этого напряжения зарядный ток следует уменьшить в два раза и заряжать батарею еще на протяжении двух часов. Если плотность не меняется, зарядку надо прекратить и разрядить АКБ до напряжения 10 В с применением тока 0,5 А.

Затем следует рассчитать емкость батареи по формуле T = 1,4 C/I, где:

  • T – время разрядки;
  • I – разрядный ток;
  • С – емкость АКБ.

Если оказалось, что емкость составляет менее 4 ампер/часов, цикл заряда необходимо повторить, чтобы повысить показатель емкости. Если вы произведете вышеописанную процедуру правильно, о покупке нового аккумулятора на некоторое время можно будет забыть.

Типы аккумуляторов, используемых для вспомогательного питания на подстанциях и электростанциях

Different types of battery used for auxiliary power supply in substations and power plants Different types of battery used for auxiliary power supply in substations and power plants Различные типы аккумуляторов, используемых для вспомогательного электроснабжения на подстанциях и электростанциях

В промышленных приложениях или подстанциях в основном используются три типа аккумуляторов, а именно:

  1. Свинцово-кислотные батареи с вентиляцией / заливкой
  2. Герметичный техническое обслуживание бесплатных батарей / Свинцово-кислотный клапан с регулируемым клапаном
  3. Никель-кадмиевые (Ni-cd) батареи

Для приложений ИБП батареи являются наиболее популярными и, следовательно, широко используются.Таким образом, в этих деталях основное внимание уделяется батареям этого типа.

Свинцово-кислотные аккумуляторы с вентиляцией / заливкой

Vented / Flooded Lead Acid Batteries Vented / Flooded Lead Acid Batteries Вентилируемые / заливные свинцово-кислотные батареи

Есть два типа для вентилируемых и заливных свинцово-кислотных аккумуляторов: трубчатые и Plante. Разница между ними заключается в конструкции. Для трубчатой ​​батареи нормальный срок службы составляет 8-10 лет. Аккумулятор Plante более прочен как механически, так и электрически. Нормальный срок службы батарей Plante составляет 15-20 лет.Поскольку этот тип батареи генерирует коррозионные пары при зарядке и поскольку сернокислый электролит в какой-то степени испаряется, эти батареи необходимо использовать в специальном помещении, которое хорошо вентилируется снаружи и находится вдали от хрупкого электронного оборудования.

Для установки требуется отдельная комната / стойки с кислотостойкой плиткой. Из-за испарения требуется регулярное обслуживание для проверки удельного веса, добавления воды и кислоты. Эти батареи могут выдерживать высокую температуру, напряжение и глубокую разрядку с минимальным повреждением.В аккумуляторной следует вывесить объявление, запрещающее курение и использование открытого огня. Эти батареи нельзя транспортировать в заряженном состоянии, поэтому их необходимо подзарядить на месте.

Обычно начальная зарядка аккумулятора занимает от 55 до 90 часов. Номинальное напряжение элемента составляет 2 В / элемент. Зарядное устройство для этой батареи должно обеспечивать первую зарядку от 2,6 до 2,7 В на элемент.

Tubular Type Lead acid battery Tubular Type Lead acid battery Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея трубчатого типа

Эти типы аккумуляторов обычно используются в системах ИБП очень высокой номинальной мощности, которые обычно используются на предприятиях, где обслуживание и свободное пространство не являются проблемой.

Герметичные необслуживаемые батареи (SMF)

VRLA/SMF type Lead acid battery VRLA/SMF type Lead acid battery Свинцово-кислотная батарея типа VRLA / SMF

Они также известны как свинцово-кислотные батареи с клапанной регулировкой (VRLA) . Эти батареи являются наиболее популярными для использования с системами ИБП для компьютеров или коммерческих приложений. Благодаря герметичности эти батареи не выделяют никаких паров и, следовательно, могут быть очень хорошо установлены рядом с электронным оборудованием. Эти батареи также могут быть размещены в закрытом корпусе при необходимости. Эти батареи также не требуют обслуживания и позволяют избежать проблем с проверкой удельного веса, добавлением воды или кислоты и т. Д.

Эти батареи имеют относительно меньший срок службы — прибл. 3-5 лет. Ожидаемый срок службы обычно зависит от количества циклов заряда / разряда, которые испытывают батареи, и температуры окружающей среды, в которой используются батареи. Эти батареи в первую очередь наиболее популярны для коммерческих приложений из-за подхода «установил и забыл».

Производительность и срок службы этих батарей можно увеличить, соблюдая следующие правила:

1.Допустимый диапазон рабочих температур SMF аккумуляторов составляет от 15 ° C до 50 ° C , но использование в рабочем диапазоне от 5 ° C до 35 ° C продлит срок службы. Ниже -15 ° C батарея меняет свой химический состав и не может держать заряд. Срок службы батарей увеличится, если батареи будут эксплуатироваться в диапазоне температур окружающей среды от 20 до 25 градусов Цельсия (от 68 до 77F) . При более низкой температуре они имеют более длительный срок службы и меньшую емкость, а при более высокой температуре — более высокую емкость и меньший срок службы.

2. Хорошее практическое правило при определении срока службы батареи в зависимости от температуры: на каждые 8,3 ° C (15F) средней годовой температуры выше 25 ° C (77F) срок службы батареи сокращается на 50%. Следовательно, гарантия на аккумулятор в идеале должна быть уменьшена до 50% на каждые 8,3 ° C (15F) повышения рабочей температуры выше 25 ° C (77F).

3. Батареи SMF рассчитаны на постоянное напряжение 2,3 В / элемент . Это означает, что батарея 12 В (с 6 внутренними элементами) имеет напряжение холостого хода 13.8 Вольт. Большинство производителей аккумуляторов рекомендуют поддерживающее напряжение 2,25 — 2,3 В на элемент. Когда имеется больше ячеек (обычно> 120), включенных последовательно, для компенсации более высоких температур напряжение холостого хода должно быть уменьшено прибл. 3 мВ на элемент на каждый градус Цельсия выше 25 градусов Цельсия. Его следует увеличить на такую ​​же величину при работе при температуре ниже 25 ° С, чтобы избежать недостаточного заряда. Напряжение отсечки составляет 1,67 В / элемент для высокой скорости разряда (

4. Не рекомендуется оставлять батареи SMF в полностью разряженном состоянии более 72 часов.Батареи могут быть частично или полностью повреждены из-за СУЛЬФАЦИИ, если зарядка не начнется в течение 72 часов после полностью разряженного состояния. Сульфатирование — это образование сульфата свинца на отрицательных пластинах, который действует как изолятор и отрицательно влияет на прием заряда.

5. При нормальном использовании поплавка / выравнивания (от 2,25 до 2,35 В на элемент) газ, образующийся внутри батареи, рекомбинируется в отрицательные пластины и возвращается к содержанию воды в электролите. Таким образом, электрическая емкость не теряется из-за этой рекомбинации.Нет необходимости добавлять воду извне, но из-за коррозии электродов батарея со временем потеряет емкость.

6. При температуре окружающей среды 30-40 градусов С срок хранения аккумуляторов Всего 5-6 месяцев . Освежающий заряд батарей должен производиться каждые 6 месяцев, если необходимо хранить их в течение более длительного периода времени. Батареи следует хранить в сухом прохладном месте. При температуре окружающей среды 20 ° C (68F) скорость саморазряда составляет примерно 3-4% от номинальной мощности в месяц.Скорость саморазряда зависит от температуры окружающей среды.

7. Батареи SMF оснащены безопасной системой вентиляции низкого давления, которая работает при давлении от 7 до 10 фунтов на квадратный дюйм (может незначительно варьироваться от производителя к производителю), автоматически выпуская избыточный газ в случае, если давление газа поднимается до уровня выше допустимого. нормальная скорость, гарантирующая отсутствие чрезмерного скопления газа в батареях. Повторное запечатывание происходит автоматически, когда давление возвращается в норму.

8. Циклический срок службы батареи зависит от окружающей рабочей температуры, скорости разряда, глубины разряда и способа зарядки батареи.Самый важный фактор — глубина разряда. При заданной скорости и времени разряда, чем меньше глубина разряда, тем дольше циклический срок службы.

9. Режим отказа по окончании срока службы включает:

  1. Уменьшение мощности
  2. Внутреннее короткое замыкание
  3. Повреждение контейнера / крышки
  4. Терминальная коррозия
  5. Пониженное напряжение холостого хода.

10. IEEE определяет «B» (изгиб срока службы) для батареи ИБП как точку, когда она больше не может обеспечивать 80 процентов своей номинальной емкости в ампер-часах (Ач).Взаимосвязь между емкостью AH и временем выполнения не является линейной, уменьшение емкости на 20% приводит к гораздо большему сокращению времени выполнения. Когда батарея достигает 80% от номинальной емкости , процесс старения ускоряется, и батарею следует заменить. Некоторые производители ИБП / батарей определяют «B» (изгиб срока службы) для батареи ИБП, когда емкость батареи достигает 50-60% от номинальной емкости.

11. Следует избегать смешанного использования аккумуляторов разной емкости, разных производителей, так как это приведет к ускоренному старению всей струны.

12. Если две или более группы батарей должны быть подключены параллельно, они должны быть подключены к ИБП с помощью длин проводов, кабелей или шин, которые имеют одинаковое сопротивление контура между собой. Это гарантирует, что каждая параллельная группа батарей имеет такое же сопротивление для ИБП, как и любая другая параллельная группа, тем самым обеспечивая правильное выравнивание источника для обеспечения максимальной передачи энергии на нагрузку ИБП.

13. Обычный срок службы SMF-батареи составляет прибл.200 циклов заряда / разряда при 25 ° C (77F) и 100% глубине разряда.

14. Термин «B» ( Изгиб срока службы ) для батареи ИБП относится к тому факту, что эти батареи не требуют жидкости. Но профилактическое обслуживание, такое как проверка на наличие трещин и деформаций контейнера и крышки, утечка электролита / подтяжка соединений и т. Д., Особенно для аккумуляторов с большей емкостью AH, должно выполняться для предотвращения любого повреждения.

Никель-кадмиевые батареи (Ni-Cd)

Никель-кадмиевые батареи

выделяют газообразный водород и кислород, продукты электролиза, но в отличие от свинцово-кислотных батарей они не содержат агрессивных газов, поэтому их можно устанавливать рядом с электронным оборудованием.Расход воды относительно невелик, поэтому обслуживание не требует больших затрат. Нормальный срок службы 20-25 лет. Это самые дорогие из ранее рассмотренных типов батарей. Первоначальная стоимость может примерно в три раза превышать стоимость свинцово-кислотных аккумуляторов в зависимости от их емкости AH.

Срок службы этих батарей не сильно сокращается при работе при повышенных температурах, и они работают лучше при низких температурах, чем свинцово-кислотные батареи. Номинальное напряжение ячейки 1.2 В / элемент. Зарядные устройства и инверторы батарей должны быть спроектированы для работы с низкими значениями напряжения отсечки элементов и более высокими напряжениями перезарядки, необходимыми для таких батарей.

Эти батареи иногда требуют ускоренной зарядки и обычно находят свое применение, когда ИБП поддерживают критически важное оборудование в опасных средах, таких как химическая промышленность, производство удобрений, цементная промышленность.

Достоинства / недостатки

Как уже говорилось ранее, все рассмотренные выше типы батарей имеют свои достоинства и недостатки.Давайте теперь посмотрим на них по отдельности.

A) Свинцово-кислотные батареи с вентиляцией / заливкой

Достоинства
  1. Самый экономичный среди трех типов аккумуляторов.
  2. Срок службы выше, чем у батарей SMF.
  3. Прочный — мало чувствителен к температуре.
Недостатки
  1. Требует периодического обслуживания — два раза в месяц.
  2. Выбрасывает едкие пары.
  3. Требуется специальная аккумуляторная комната с кислотостойкой обработкой почвы.
  4. Невозможно транспортировать в заряженном состоянии, первоначальная зарядка занимает от 55 до 90 часов.
  5. Требуется специально обученный персонал для работы с очень опасной серной кислотой.

B) Герметичные необслуживаемые батареи / Свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном

Достоинства
  1. Не требуется никакого обслуживания в отношении заполнения водой, проверки удельного веса и т. Д.
  2. Могут быть отправлены в заряженном состоянии, поэтому готовы к использованию.
  3. Удобство для пользователя.
Недостатки
  1. Оставление аккумуляторов в разряженном состоянии на более длительный срок значительно сократит срок службы или может привести к необратимому их повреждению.
  2. Очень чувствительна к температуре
  3. Самый низкий срок службы среди трех типов
  4. Дороже свинцово-кислотных аккумуляторов с затоплением / сбросом воздуха

C) Никель-кадмиевые (Ni-cd) батареи

Достоинства
  1. Среднее обслуживание
  2. Увеличенный срок службы
  3. менее чувствителен к температуре
  4. Не вызывает коррозии, поэтому может быть установлен рядом с электронным оборудованием
Недостатки
  1. Самый дорогой из трех типов
  2. Нельзя перевозить в заряженном состоянии.
  3. Необходимо учитывать совместимость зарядного устройства и инвертора.

Сводка технико-коммерческого анализа никель-кадмиевых и свинцово-кислотных аккумуляторов

Никель-кадмиевые элементы

Свинцово-кислотный

Ni-Cd элементы

Описание никель-кадмиевый Свинцово-кислотный Замечания
1 Критерии надежности Наихудший случай отказа — короткое замыкание ячейки. Результат — снижение производительности. Батарея продолжит поддерживать систему. Наихудший случай отказа — обрыв ячейки. Результатом является полная потеря заряда батареи, известная как «внезапная смерть», что приводит к непредсказуемому отказу системы. Этот момент делает NiCd лучше по назначению
2 Требования к кондиционированию воздуха и дополнительные затраты на электроэнергию Нет Есть Дополнительные расходы из-за оборудования для кондиционирования воздуха и текущих расходов — для VRLA
3 Срок службы батареи, заявленный производителями из Великобритании (промышленные батареи) 20 лет 5-7 лет Замена стоимости VRLA каждые 5-7 лет повлечет за собой рост производственных затрат в течение этого года.Например, на 6-м, 12-м и 18-м курсах.
4 Стоимость батареи Примерно в 3 раза больше, чем VRLA
5 Относительные затраты, начальные и жизненный цикл имеют более высокую начальную стоимость, чем свинцово-кислотные, но превосходный срок службы и характеристики, что снижает стоимость жизненного цикла во многих областях применения. имеет низкую начальную стоимость, но ограниченный срок службы. Во многих приложениях они могут иметь низкую стоимость жизненного цикла.
6 Физический размер обычно больше, чем элементы VRLA. Свинцово-кислотный аккумулятор (VRLA) — самый компактный аккумулятор.
7 Топпинг для воды Иногда требуется Не требуется

Сводка сравнения трубчатых заливных (обычных свинцово-кислотных) аккумуляторов со свинцово-кислотными аккумуляторами SMF

Трубчатая свинцово-кислотная батарея Аккумулятор VRLA
1 Трубчатые положительные пластины:
Положительный активный материал удерживается в полиэфирной трубке. Это не позволяет материалам рассыпаться во время циклов заряда-разряда, что приводит к длительному циклическому сроку службы — минимум 1200 циклов при 80% глубине разряда.
Плоские наклеенные положительные пластины:
Положительный активный материал представляет собой пасту, наклеенную на сетку из свинцового сплава.Это приводит к более короткому циклическому сроку службы по сравнению с трубчатой ​​конструкцией. — минимум 500 циклов при 80% глубине разгрузки
2 Электролит: Стационарные батареи ИБП и ТЭЦ работают на электролите с малым удельным весом (1.200) и большим по объему. Это снижает коррозию решеток и увеличивает срок их службы. Благодаря большему объему аккумулятор остается относительно холодным, что также увеличивает срок его службы. Электролит: батареи VRLA работают на электролите с высоким удельным весом (1.От 280 до 1,300) и меньше по объему. Ячейки нагреваются во время зарядки и интенсивных разрядов, что влияет на срок службы.
3 Сепараторы: Используются микропористые полиэтиленовые сепараторы. Это позволяет ионам перемещаться и разделять положительные и отрицательные пластины. Сепараторы: В этих батареях используются адсорбционные сепараторы из стекломата с меньшим расстоянием между положительной и отрицательной пластинами. Таким образом, вероятность короткого замыкания ячеек выше.
4 Совместимость с зарядкой: Трубчатые стационарные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи можно заряжать в режиме постоянного тока и постоянного напряжения. Аккумуляторы с залитым электролитом могут выдерживать большее количество злоупотреблений во время зарядки. Потери воды в электролите во время такой чрезмерной перезарядки можно легко восполнить вручную путем периодической доливки. Отставшие ячейки можно было вернуть к нормальной жизни с помощью продолжительной выравнивающей зарядки без значительного воздействия на другие ячейки. Совместимость с зарядкой: Аккумуляторы VRLA требуют зарядки при постоянном напряжении с заданным пределом только специально для предотвращения перезарядки.Если случайно изменить условия зарядки, аккумулятор нагреется, что приведет к сокращению срока службы аккумулятора. Хотя нет необходимости доливать воду из-за принципа рекомбинации, он не всегда эффективен на 100%, поэтому некоторую потерю воды во время использования избежать невозможно. Это приводит к дальнейшему увеличению удельного веса электролита и сокращению срока службы. Выравнивающая (расширенная) зарядка в аккумуляторах VRLA приводит к нагреву некоторых элементов и сокращению срока службы.
5 Контейнеры: Мы используем прозрачные контейнеры SAN.Уровень электролита легко увидеть для необходимости доливки и простоты обслуживания. Низкие эксплуатационные расходы. Не применимо: Не удается контролировать электролит
6 Необходимость контроля температуры: Из-за большого объема электролита температура элементов обычно не повышается ненормально во время зарядки. Нет необходимости в кондиционировании воздуха. Необходимость контроля температуры: Плотная упаковка и компактность батареи в сборке элементов резко повышают температуру во время зарядки.В связи с этим производители батарей VRLA неизменно рекомендуют наличие кондиционированной среды для аккумуляторных отсеков. Это увеличивает стоимость обслуживания.

.

Больше нет утечки взрывоопасных электролитов в аккумуляторах

No more leakage of explosive electrolytes in batteries
Это изображение упругого поведения цилиндрического монолита гелевого электролита на основе 2 мас. % PVA-CN в 1 M LiPF6 в 1: 2 (об.) EC: EMC в качестве основного жидкого электролита. Кредит: UNIST

(Phys.org) — группа исследователей из Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST), Южная Корея, обнаружила новый физический органогель-электролит с двумя уникальными характеристиками: необратимое термическое гелеобразование и высокое значение числа переноса Li +. ,

Недавний пожар на Боинге 787 на земле в Бостоне, США, был вызван отказом аккумуляторной батареи, в результате которого произошел выброс легковоспламеняющихся электролитов, тепловое повреждение и дым. Если бы они использовали более безопасный электролит, риск был бы снижен.

Электролиты — важные компоненты суперконденсаторов, батарей и топливных элементов. Наиболее широко используемый электролит представляет собой жидкий тип электролита, поскольку его общая ионная проводимость и величина чисел переноса лучше, чем у твердотельных электролитов.Однако проблемы безопасности, вызванные его утечкой и взрывоопасным характером, вызвали широкую потребность в исследованиях по разработке твердого электролита.

Для замены жидких электролитов срочно необходима разработка твердотельных электролитов, защищенных от взрыва, вызванного высокой температурой и перезарядом. Твердый электролит делает батареи более безопасными, а также позволяет использовать электродные материалы с более высокой энергией.

Наиболее важным параметром электролитов, используемых в электрохимических ячейках, является ионная проводимость.Использование твердотельных электролитов было ограничено из-за низкой ионной проводимости, вызванной их неподвижной матрицей, независимо от их собственных достоинств, таких как отсутствие утечки, энергонезависимость, механическая прочность и гибкость обработки.

Еще один параметр, который следует учитывать, — это перенос числа ионов. Электролиты характеризуются своей ионной проводимостью. Желательно, чтобы общая ионная активность определялась преобладающим вкладом представляющих интерес ионов. Однако высокие значения числа катионного переноса, достигаемые твердыми или гелевыми электролитами, привели к низкой ионной проводимости, что привело к ухудшению рабочих характеристик элемента.

Коллектив проф. Хюн-Кон Сонг и Ноеджунг Пак из UNIST представили полимерный электролит на органогеле, характеризующийся высокой ионной проводимостью на уровне жидкого электролита с высоким числом катионного переноса для литий-ионных аккумуляторов (LIB).

Исследовательская группа приобрела два требуемых свойства одновременно в полимерно-гелевых электролитах: проводимость на уровне жидкого электролита с высоким числом переноса. Цианоэтилполивиниловый спирт (PVA-CN) играл ключевую роль в высокопроводящем гелевом электролите, в то время как другая циано-смола, Cyanoethlyle pullulan (Pullulan-CN), использовалась в качестве контроля, представляющего жидкий электролит, содержащий цианоцепи.Жидкий электролит, содержащий ПВС-ХН, подвергался термическому гелеобразованию даже без каких-либо химических сшивающих агентов или инициаторов полимеризации.

Хён-Кон Сон и Ноэджунг Пак, профессора Междисциплинарной школы зеленой энергии, UNIST, Южная Корея, возглавили работу. Среди соавторов: Ён-Су Ким, Юн-Гё Чо и Дори Одхуу из UNIST.

«Мы считаем, что этот новый тип электролитического геля обеспечивает гибкость конструкции устройств, а также повышает безопасность и стабильность электрохимических устройств», — сказал проф.Песня.


Южная Корея сообщает о гибких батареях, повторяющих форму


Дополнительная информация:
Научные отчеты 3, Номер статьи: 1917 doi: 10.1038 / srep01917

Предоставлено
Ульсанский национальный институт науки и технологий

Ссылка :
Больше никаких утечек взрывоопасных электролитов в батареях (2013, 27 июня)
получено 14 августа 2020
с https: // физ.орг / Новости / 2013-06 протечка-взрывоопасные-электролиты-batteries.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

,Методы быстрого тестирования батарей

— Battery University

Как измерить состояние здоровья без цифровой ошибки

Батарея напоминает живой организм, который невозможно измерить; оценивается только диагностикой, как врач, осматривающий пациента. Точность экспресс-тестирования зависит от симптомов. Эти индикаторы изменяются в зависимости от состояния заряда (SoC), перемешивания после зарядки и разрядки, температуры и продолжительности хранения. Экспресс-тест должен иметь возможность различать исправный аккумулятор, который частично заряжен, и слабый аккумулятор, который полностью заряжен.Оба варианта обеспечивают одинаковое время выполнения в руках пользователя, но имеют разные уровни производительности.

Широко используемым анализом производительности является подсчет кулонов, при котором измеряются энергии на входе и выходе. Кулоновский счет насчитывает 250 лет, когда Шарль-Огюстен де Кулон впервые установил «правило Кулона». Элегантный по своей концепции, но счет кулонов имеет свою собственную проблему в том, что он теряет точность, когда батарея случайным образом заряжается и разряжается. Оценка состояния здоровья (SoH) с помощью цифрового решения неполна без учета химической батареи.

Опережающий показатель работоспособности аккумулятора — ёмкость . Емкость представляет собой накопление энергии, качество, которое постепенно и навсегда исчезает по мере использования. Другими характеристиками, отвечающими за SoH, являются внутреннее сопротивление, регулирующее ток нагрузки, и саморазряд , , проверяющий механическую целостность. Все три характеристики должны быть соблюдены, чтобы аккумулятор был здоровым.

Оценка емкости химической батареи «на лету» является наиболее сложной задачей.Это включает в себя алгоритмы и матрицы, которые служат в качестве справочных таблиц, подобных распознаванию букв или лиц. Современные методы экспресс-тестирования движутся в сторону продвинутого машинного обучения, позволяющего улавливать различные состояния батареи.

Вот краткое изложение простых и сложных методов тестирования батарей.

Напряжение Раскрывает SoC. Оценка мощности невозможна.
Омический тест Измеряет внутреннее сопротивление батареи для проверки характеристик нагрузки и выявления неисправностей.Показания сопротивления не коррелируют с емкостью. Омический тест также известен как тест на полное сопротивление (Z).
Полный цикл Считывает емкость химической батареи с циклом заряда / разряда / заряда. Результаты точны, но батарею часто приходится выводить из эксплуатации, а время тестирования занимает несколько часов.
Экспресс-тест Большинство методов экспресс-тестирования основаны на временной или частотной области.Временная область возбуждает аккумулятор импульсами, чтобы наблюдать поток ионов литий-ионных аккумуляторов. В частотной области батарея сканируется на нескольких частотах для создания графика Найквиста для анализа. Оба метода требуют сложных алгоритмов с параметрами или матрицами, которые служат в качестве справочных таблиц.
BMS Системы управления батареями оценивают SoC, отслеживая напряжение, ток и температуру. Некоторые BMS для Li-ion также считают кулоны. BMS может определить дефект аккумулятора, но не может точно оценить емкость.
Кулоновский счет Считывает входящий и выходной ток. Интеллектуальная батарея хранит данные в регистре полной зарядки (FCC), к которому можно получить доступ, но показания могут быть неточными, если батарея не откалибрована. Полный цикл исправляет ошибку отслеживания.
Анализатор батареи Новый метод оценки емкости во время зарядки. Собственный алгоритм фильтрации устанавливает точную SoC; подсчет кулонов позволяет оценить емкость аккумулятора.


Экспресс-методы

Ни один тест не может охватить все индикаторы работоспособности батареи. Многие устройства для быстрого тестирования смотрят только на напряжение и внутреннее сопротивление. В то время как потеря емкости исчезающих NiCd или NiMH может коррелировать с повышением внутреннего сопротивления, эта взаимосвязь менее очевидна для литиевых и свинцовых батарей. Оценка емкости рекламы с помощью тестера, который измеряет только напряжение и внутреннее сопротивление, может ввести в заблуждение. Это сбивает отрасль с толку, заставляя поверить в то, что сложные результаты достижимы с помощью упрощенных методов.Инструменты на основе сопротивления действительно идентифицируют умирающую или разряженную батарею; но и пользователь тоже.

Батарея — это реактивное устройство, и метод измерения сопротивления имеет значение. Измерение постоянного тока рассматривает чисто резистивные значения, в то время как переменный ток включает реактивные компоненты, которые предоставляют дополнительную информацию. На Рисунке 1 показано сопротивление исправной литий-ионной батареи с потускневшим светом при сканировании переменным током от 0,1 Гц до 1 кГц. Наибольшие отклонения импеданса (-Imp -Z) наблюдаются на шкале низких частот в диапазоне от 1 Гц до 10 Гц.


Рис. 1. Частотное сканирование хорошей и разряженной батареи мобильного телефона.
Отклонения импеданса наиболее заметны ниже 10 Гц. Горизонтальная шкала является логарифмической для уменьшения частотного диапазона.
Источник: Cadex Electronics


Следует отметить, что только показания резистивного сопротивления неубедительны. Ни один размер не подходит всем, а подписи зависят от размера и типа батареи. Результаты еще больше искажаются из-за уровней SoC, перемешивания и температуры.В дальнейшем лаборатории Cadex обнаружили различия в сроках старения батарей. Что больше всего озадачивает, так это то, почему естественное старение дает отличные признаки, чем искусственное старение, проводимое в климатических камерах с фиксированными режимами испытаний. Это человеческое поведение имеет много общего с продолжительностью жизни людей, проживающих в разных регионах мира

.

Подъемный саморазряд — Battery University

Узнайте о характеристиках батарей, которые часто игнорируются.

Все батареи подвержены саморазряду. Саморазряд — это не производственный брак, а характеристика аккумулятора; хотя плохие методы изготовления и неправильное обращение могут усугубить проблему. Саморазряд является постоянным и необратимым. На рисунке 1 показан саморазряд в виде утечки жидкости.

Рисунок 1: Эффекты высокого саморазряда .

Саморазряд увеличивается с возрастом, ездой на велосипеде и повышенной температурой. Выбросьте аккумулятор, если саморазряд достигает 30 процентов за 24 часа .

Предоставлено Cadex


Величина саморазряда зависит от типа и химического состава батареи. Первичные элементы, такие как литий-металлический и щелочной, лучше всего сохраняют накопленную энергию, и их можно хранить в течение нескольких лет.Среди аккумуляторных батарей свинцово-кислотные имеют один из самых низких показателей саморазряда и теряют всего около 5 процентов в месяц. Однако по мере использования и возраста затопленная свинцовая кислота накапливает ил в отстойнике, что вызывает мягкое замыкание, когда это полупроводящее вещество достигает пластин. (См. BU-804a: Коррозия, выпадение и внутреннее короткое замыкание)

Потери энергии асимптотичны, что означает, что саморазряд достигает максимума сразу после заряда, а затем уменьшается. Никелевые батареи теряют 10–15 процентов своей емкости в первые 24 часа после зарядки, затем 10–15 процентов в месяц.На рис. 2 показаны типичные потери никелевого аккумулятора при хранении.

Рис. 2: Саморазряд как функция времени.

Разряд самый высокий сразу после зарядки и постепенно уменьшается. На графике показан саморазряд никелевого аккумулятора. Системы на основе свинца и лития имеют меньший саморазряд.

Предоставлено Cadex


NiMH и NiCd относятся к аккумуляторным батареям, имеющим самый высокий саморазряд; их необходимо подзарядить перед использованием, если их положить на полку на несколько недель.Высокопроизводительный NiCd имеет более высокий саморазряд, чем стандартные версии. Кроме того, саморазряд увеличивается с возрастом и использованием, чему способствует образование кристаллов (память). Регулярные циклы полной разрядки позволяют контролировать память. (См. BU-807: Как восстановить никелевые батареи)

Литий-ионный аккумулятор саморазряжается примерно на 5 процентов в течение первых 24 часов, а затем теряет 1-2 процента в месяц; схема защиты добавляет еще 3 процента в месяц. Неисправный сепаратор может привести к повышенному саморазряду, который может перерасти в ток, выделяя тепло и, в крайнем случае, вызвать тепловой пробой.С точки зрения саморазряда свинцово-кислотный аналог литий-ионный. Таблица 3 суммирует ожидаемый саморазряд различных аккумуляторных систем.

Аккумуляторная система

Расчетный саморазряд

Литий-металлический первичный

10% через 5 лет

Щелочной

2–3% в год (срок годности 7-10 лет)

Свинцово-кислотный

5% в месяц

На никелевой основе

10–15% в сутки, затем 10-15% в месяц

Литий-ионный

5% через 24 часа, затем 1-2% в месяц (плюс 3% для цепи безопасности)

Таблица 3: Процент саморазряда в годах и месяцах. Первичные батареи имеют значительно меньший саморазряд, чем вторичные (перезаряжаемые) батареи.

Саморазряд аккумуляторов любого химического состава увеличивается при повышении температуры и обычно удваивается с каждыми 10 ° C (18 ° F). Заметная потеря энергии происходит, если аккумулятор остается в горячем автомобиле. Большое количество циклов и старение также увеличивают саморазряд всех систем. Металл-никель-гидрид годен для 300–400 циклов, тогда как стандартный никель-кадмиевый работает более 1000 циклов, прежде чем повышенный саморазряд начинает мешать работе

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о