Плотность аккумулятор: Nothing found for Akb-avto Plotnost-akkumulyatora %23chast3

Содержание

Как проверить АКБ автомобиля, как проверить автомобильный аккумулятор на работоспособность

Проверка аккумулятора автомобиля – необходимость, с которой часто сталкиваются автовладельцы. Это можно сделать в автосервисах, доверив диагностику специалистам, и самостоятельно специальными приборами или подручными средствами.

Этапы диагностики

Алгоритм как проверить аккумулятор автомобиля на работоспособность :

  • визуальная диагностика;
  • контроль уровня электролита;
  • контроль напряжения;
  • исследование с помощью нагрузочной вилки;
  • определение плотности электролита в банках;
  • проверка объема АКБ.

Визуальный осмотр

Специалисты рекомендуют проводить внешний осмотр аккумулятора при каждом открытии капота. Корпус должен быть целым, а крепление клемм надежным.

В процессе эксплуатации на поверхности прибора скапливаются грязь, влага, подтеки от кипящего электролита. Клеммы должны быть чистыми — их окисление в совокупности с внешними загрязнениями приводит к росту риска глубокого разряда, который сокращает срок службы прибора.

Как проверить аккумулятор на наличие саморазряда: подключите вольтметр к клемме, другим проведите по поверхности аккумулятора. Если был разряд, проведите чистку — уберите остатки электролита раствором пищевой соды. Зачистите клеммы наждачной бумаги.

Проверка уровня электролита

Для диагностики аккумулятора используется стеклянная уровневая трубка с делениями. Нормальный уровень электролита – 10-12 мм выше пластин.

Состояние аккумулятора проверяется так:

  • трубку вводят в заливное отверстие;
  • аккуратно продвигают до соприкосновения с сеткой сепаратора;
  • затыкают отверстие пальцем;
  • вытаскивают трубку.

Уровень жидкости в трубке соответствует уровню электролита в аккумуляторе.

Из-за снижения уровня электролита открываются свинцовые пластины и окисляются, что сокращает срок службы прибора. Восстанавливают уровень дистиллированной водой.

Также обращайте внимание на прозрачность жидкости. Если цвет электролита темный, значит он с примесями окислов. Это снижает способность держать зарядку.

Измерение напряжения

Измерение напряжения – важный этап в диагностике АКБ . Проверять его нужно мультиметром. Это недорогой прибор, который в электронной версии стоит приобрести каждому автовладельцу.

Как проверить заряд аккумулятора автомобиля мультиметром:

  • перевести прибор в режим измерения постоянного напряжения;
  • установить диапазон выше стандартных максимальных значений;
  • черный щуп мультиметра подключить на минус АКБ;
  • красный щуп подключить на плюс;
  • зафиксировать показания.

Стандартный уровень напряжения аккумулятора – 12,6 вольт. Если оно ниже, требуется зарядка аккумулятора.

С помощью мультиметра также моно проверить АКБ на замыкание. Для этого подсоедините щупы к выходам полностью заряженной батареи. Если показания меньше 10,7 вольт, одна из банок вышла из строя.

Проверка нагрузочной вилкой

Проверка с помощью нагрузочной вилки (прибора, создающего нагрузку аналогичную, возникающую при работающем двигателе) позволяет выявить работоспособность аккумулятора и оценить его состояние.

Этапы диагностики:

  • подключите клеммы контрольного прибора к выходам АКБ;
  • если показания ниже 12,6 -1 2,9 вольт, зарядите аккумулятор;
  • подайте нагрузку на 5 секунд;
  • зафиксируйте показания.

Нормальное напряжение – свыше 10,2 вольт. Показания около 9 вольт говорят, что батарея изношена. Если напряжение ниже 9 вольт, требуется замена аккумулятора.

Проверка плотности электролита

Проверка плотности проводится ареометром. Для этого трубку помещают в заливное отверстие и откачивают часть жидкости. Электролит нужно проверять в каждой банке. Рекомендуем проводить проверку при температуре 20-30 °C., тогда стандартными показателями будут 1.27 – 1.29. При повышенной плотности долейте дистиллированную воду. Если плотность снижена, добавьте раствор электролита (можно добавить жидкость из банки с нормальной либо повышенной плотностью).

Низкая плотность электролита зимнее время можем привести к замерзанию жидкости и, как следствие, деформации корпуса или трещинам.

Повышенная плотность станет причиной преждевременной коррозии элементов аккумулятора, и выведет батарею из строя.

Проверка емкости АКБ

Емкость автомобильного аккумулятора всегда указывается в сопроводительных документах. В процессе эксплуатации показатель уменьшается, что приводит к потере мощностью и снижению эксплуатационных характеристик.

Проверить реальную емкость автомобильного аккумулятора можно контрольным разрядом: АКБ полностью заряжают, разряжают, замеряют время до окончания заряда и по формуле высчитывают емкость:

Е [А*час]=I[А]*T[час] .

Если реальная емкость отличается от номинальной на 70% и больше, АКБ нужно срочно заменить.

Общие советы:

  1. Поверхность батареи должна быть чистой, своевременно удаляйте следы масла, подтеки электролита, механические загрязнения
  2. Регулярно заряжайте батарею
  3. Проверяйте уровень электролита, особенно в летнее время
  4. Контролируйте и корректируйте плотность электролита в банках аккумулятора

Эти простые меры позволят вам продлить срок эксплуатации прибора и избежать возникновения нештатных ситуаций.

Хотите обновить машины? Посмотрите онлайн каталог новых и б/у авто в салоне «FAVORIT MOTRS». Мы показываем полную информацию о машине с пробегом до осмотра и тест-драйва в личном кабинете. Забронируйте бесплатно до 3 машин и приезжайте на осмотр в наши автосалоны в Москве. Бронь доступна для всех жителей России.

Оцените наш сервис и подберите себе хорошую машину по доступной цене!


Как самостоятельно поднять плотность в аккумуляторе / Сервис Газ Vip

Аккумулятор в автомобиле — это устройство, которое необходимо для запуска транспортного средства и поддержании в работоспособном состоянии систем, зависящих от электричества. Со временем характеристики электролита снижаются, и водитель сталкивается с вопросом, как поднять плотность в аккумуляторе.

Содержание статьи:

  1. Почему падает плотность в аккумуляторе?
  2. Какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе?
  3. Как поднять плотность в аккумуляторе самостоятельно?
  4. После зарядки осталась низкая плотность электролита, что делать?
  5. Где установить ГБО в Одессе?

1. Почему падает плотность в аккумуляторе?

Для нормальной работы батареи не нужно допускать разрядку ниже 50% и соблюдать высокие температуры, которые поддерживаются химическими процессами в электродах и электролитах. При недостатке уровень электролита восполняется дистиллированной водой.

Самыми частыми причинами снижения плотности раствора является:

  • Низкая концентрация раствора при добавлении дистиллятора. С каждым таким добавлением, воды будет больше, а электролита меньше. Это чревато испарениями не только воды, но и электрической жидкости.
  • Во время зарядки жидкость может закипать и выпариваться, из-за чего снижается уровень электролита, но при этом повышается его насыщенность. Ионизация свинца и соответствующих веществ происходит сложно, так как количество действующих молекул уменьшается. В конце концов жидкость теряет присущую ей плотность.
  • Низкий заряд батареи.

Иногда зарядить севший аккумулятор не получается. Это признак того, что состояние электролита изменилось. Не знающие водители часто доливают в АКБ дистиллированную воду в больших объемах. И в этом состоит главная ошибка. Если дистиллята будет слишком много, то электролит выкипит, а плотность упадет.

Также причиной снижения плотности может быть глубокий разряд АКБ и его долгий срок хранения без подзарядки.

2. Какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе?

Первое на что обращают внимание при первых же признаках неисправностей, это плотность электролита. Рабочая плотность в стартерных батареях должна быть около 1,24-1,30 г/см³. Ее измеряют специальным прибором под названием ареометр.

Когда аккумулятор разрядился, то плотность электролита снижается, а во время зарядки увеличивается. Именно поэтому плотность замеряют только на полностью заряженной батарее.

Важно! Для повышения плотности электролита можно добавлять серный концентрат. Но делается это предельно осторожно, т.к. при завышенной плотности начинают осыпаться пластины и портится АКБ.

3. Как поднять плотность в аккумуляторе самостоятельно?

Если вы решили самостоятельно повысить плотность в аккумуляторе, то в первую очередь соблюдайте правила техники безопасности. В составе электролита присутствует действующая серная кислота и при попадании на кожу, она может разъесть ее.

Чтобы повысить плотность электролита в АКБ можно воспользоваться одним из представленных способов:

  • Полностью заменить электролит на новую жидкость с нормальной концентрацией 1 г/куб. см;
  • Залейте кислоту аккумулятора в электролит;
  • Доведите имеющийся раствор до нужной концентрации. Этого достигают путем добавления серной кислоты и дистиллированной воды. Жидкость заливают до необходимой насыщенности.

Чтобы полностью заменить электролит следуют следующему плану:

  • Откачивают имеющийся раствор и освобождают емкость. Это можно сделать с помощью груши.
  • В каждой емкости АКБ проделывают отверстия для полного слива остатков электролита.
  • Банки и емкости удерживают в наклоне и отмывают остатки старого раствора дистиллированной водой.
  • Чистые батареи приводят в герметичное состояние. Для этого понадобится паяльная лампа и кислотная пластмасса. Ими заделывают сделанные ранее отверстия.
  • Емкости наполняют дистиллятором в нужных пропорциях. Количество воды будет зависеть от общего объема емкости и необходимого количества кислоты. Концентрация должна рассчитываться на диапазон 1,25-1,27 г/куб. см.
  • Емкость хорошо закрывают и встряхивают аккумуляторную батарею без сильного наклона.

Запомните! Для начала в банку заливается разбавляющее вещество — дистиллят. Только потом добавляется кислота. Если не соблюдать порядок, жидкости начнет кипеть.

4. После зарядки осталась низкая плотность электролита, что делать?

Если процедура по повышению плотности электролита была проведена грамотно, то срок эксплуатации АКБ должен увеличиться. Но процедура по повышению плотности электролита не всегда приводит к успеху. Например, это может быть связано с осыпанием пластин.

Даже если после проведения процедуры плотность раствора быстро сокращается и после зарядки не поднимается до нужного показателя, то придется задуматься о покупке новой АКБ.

Чтобы восстановить прежнюю плотность батареи нужно добавить в нее свежий раствор электролита. Плотность электролита поднимет более концентрированный раствор и тем самым улучшатся показатели в аккумуляторе.

Для начала измерьте показания плотности проблемных банок ареометром. Если показания равны или меньше 1,20, то батарее нужна подобная процедура. В обслуживаемых аккумуляторах имеются специальные отверстия, через которые можно долить электролит.

  • Нужно откачать часть старого раствора грушей и добавить в него концентрированный электролит, например, плотностью 1,30.
  • Затем перемешивают раствор в аккумуляторе и снова измеряют плотность.
  • Если по-прежнему есть отклонения, то процедуру повторяют пока плотность не поднимется до нужного уровня.
  • Если плотность слишком сильно поднялась, то снова откачивают часть электролита, но только теперь добавляют воду.

Также можно из аккумулятора сразу откачать весь электролит, а залить в аккумулятор отдельного подготовленный раствор с нужной плотностью.

Периодическая полная зарядка аккумулятора зарядным устройством поможет сохранить его в полной работоспособности.

5. Где установить ГБО в Одессе?

Установить ГБО в Одессе можно в сервисных центрах Сервис Газ. Мы работаем с европейским оборудованием итальянского и польского производства. Все сотрудники имеют большой опыт работы в сфере установки газобаллонного оборудования.

У нас можно не только установить газ на авто, но и сделать полное техническое обслуживание газовых систем, провести ремонт, настройку и замену запчастей, которые уже выходят из строя.

Приезжайте к нам вовремя, чтобы ваше транспортное средство всегда было на ходу.

Рекомендуем посмотреть видео:

 24.11.2020

 (1640 просмотров)

какая она должна быть в норме (зимой и летом)

Все, кто имел дело с аккумуляторными батареями, знают, что их основными характеристиками являются номинальное напряжение и емкость заряда. Но для поддержания работоспособности АКБ не менее важным является такой параметр как плотность аккумулятора. Конечно, на самом деле речь идет о плотности электролита, находящегося в аккумуляторной батарее. Но зачастую используется именно это жаргонное выражение. Контролировать концентрированность электролита так же необходимо, как и регулярно заряжать источник тока.

На что влияет плотность электролита

В большинстве аккумуляторных батарей применяются свинцовые пластины, а рабочая среда – серная кислота, разбавленная водой. Насыщенность раствора, измеряемая в грамм/см3, и является той характеристикой, которая влияет на способность аккумулятора накапливать заряд для последующей работы.

Схема устройства свинцово-кислотной АКБ

Концентрация кислоты в растворе электролита и работоспособность аккумуляторной батареи напрямую связаны между собой.

  • При малой плотности падает и способность источника тока накапливать ту емкость заряда, которая обеспечивает его рабочие характеристики. При малой плотности батарея быстрее разряжается и не выдает положенный максимальный ток.
  • Если величина этого параметра опустится ниже определенного значения, то в мороз вода в электролите может замерзнуть, и аккумулятор полностью выйдет из строя.
  • Но при высокой плотности резко ускоряется процесс сульфатации свинцовых пластин. Это означает, что при слабом заряде АКБ на них образуется свинцовый сульфат, который уже не преобразуется при заряде обратно в свинец. Это также приводит к уменьшению способности накапливать необходимый заряд, а с течением времени – к полному выходу батареи из строя.

Поэтому важно поддерживать значение этого параметра в соответствии с установленными и проверенными нормами. Значительное уменьшение или превышение нормативных значений не способствует продуктивной работе аккумуляторной батареи.

Холод, при котором возможно замерзание содержимого батареи, показаны на рисунке.

Точка замерзания водно-кислотного раствора в зависимости от его плотности

Нормативные показатели электролитической плотности

Наверняка многие автолюбители, знакомые с проблемами поддержания работоспособности аккумуляторов, знают цифру 1,27 г/см3. Именно такой считается оптимальная плотность, при которой кислотные аккумуляторы способны максимально реализовывать свои возможности.

Но это значение справедливо не для всех типов аккумуляторов и их рабочих назначений. К тому же оптимальная плотность меняется для разных температур, при которых приходится работать батарее. Поэтому оптимальные значения зимой и летом будут несколько отличаться.

Назначение свинцово-кислотных аккумуляторов

  • Стартерные АКБ предназначены для выдачи максимально возможного тока при запуске различных двигателей. Это, в первую очередь, автомобильные АКБ. Нормативное значение плотности для них 1,26 – 1,28 г/см3.
  • Тяговые АКБ должны обеспечивать работу электродвигателей постоянным током в течение длительного времени. Одно из их применений – электрокары и другие движущие средства на электрической тяге. Наилучшее значение плотности электролита для этих АКБ тоже находится в пределах 1,26 – 1,28 г/см3.
  • Стационарные АКБ применяют для питания любых электрических схем и приборов. Обычно находятся на одном месте в помещении. Для них рекомендована пониженное значение 1,22 – 1,24 г/см3.

Зависимость от температуры работы

Изменяется окружающая температура – изменяются и значения плотности водно-кислотного раствора. При возрастании температуры способность аккумуляторной батареи накапливать заряд увеличивается примерно на 1% с каждым градусом. С понижением температуры, естественно, эта способность уменьшается. Поэтому рекомендуется в холодную погоду держать АКБ при повышенных плотностных значениях, а для жаркой погоды – снижать эти показатели.

Работоспособность АКБ при различных температурах в зависимости от плотности

Конечно, никто не будет заниматься изменением при каждом скачке погоды. Просто перед наступлением холодов полезно немного увеличить аккумуляторную плотность, а перед летним сезоном – понизить ее. Кроме того, существуют нормы оптимальной плотности для районов с различным климатом. Этих нормативных значений полагается придерживаться круглый год, за редкими исключениями. Для разных регионов считается нормальной:

  • В холодном климате 1,27 – 1,30 г/см3
  • В средней полосе 1,25 – 1,28 г/см3
  • В теплых районах 1,22 – 1,25 г/см3

Более подробно эти нормативы указаны в таблице.

Нормативные значения плотности электролита АКБ для различных температурных условий

Как проверить плотность электролита в кислотном аккумуляторе

Для проверки этой характеристики выпускаются простые измерители, называемые автомобильными ареометрами или денсиметрами. Их работа основана применении закона Архимеда, то есть способности груза погружаться на разную глубину в зависимости от плотности жидкости. Конструктивно ареометр содержит:

  • Стеклянную или пластиковую колбу.
  • Стеклянный поплавок с грузом и нанесенными на нем делениями, соответствующими измеряемым значениям.
  • С одной стороны колбы одевается резиновая груша, предназначенная для засасывания электролита внутрь колбы.
  • С противоположной стороны – резиновый носик, через который происходит забор жидкости из заливного отверстия АКБ.

Измеряемое значение определяется по той черте на поплавке, до которой доходит жидкость, набранная в ареометр.

Автомобильный ареометр с одним поплавком

Существуют более простые ареометры, в которых в колбе находятся несколько грузиков-палочек с разным весом у каждой. На каждом грузике (или на самой колбе напротив него) нанесено соответствующее значение плотности. Результат измерения определяется по максимальному значению всплывших грузиков. Такой ареометр более дешевый, но не обладает достаточной точностью.

Автомобильный ареометр с несколькими поплавками

Само измерение ареометром проводится так:

  • Носик ареометра опускается в аккумулятор через заливное отверстие. Есть приборы не с резиновым, а с пластиковым носиком. В этом случае нужно погружать его в электролит осторожно, чтобы не повредить свинцовые пластины.
  • С помощью груши в колбу набирается электролит. Для ареометров с одним поплавком нужно контролировать количество набираемой жидкости. Ее должно быть столько, чтобы поплавок свободно плавал внутри колбы. Но нельзя набирать и много жидкости. Тогда поплавок может упереться в верхний край колбы. Показания ареометра в этом случае будут недостоверны.
  • После забора жидкости смотрим – напротив какой риски на поплавке находится ее уровень. Цифры рядом с риской покажут значение плотности.
    Для ареометров с несколькими поплавками значение плотности определяется по всплывшим поплавочкам. Плавающий грузик с максимальным числом на нем как раз и показывает результат измерения.

Получение показаний с помощью ареометра

Для аккумуляторных батарей из нескольких элементов проверка проводится отдельно в каждой банке.

Обычная цена деления в аккумуляторных ареометрах составляет 0,01 г/см3. Но выпускаются ареометры и с более точной шкалой.

После окончания измерений необходимо тщательно промыть ареометр дистиллированной водой.

Условия, при которых следует проводить измерения

Прежде чем начать замеры концентрированности электролита, необходимо придерживаться несложных правил. А в некоторых случаях придется корректировать показания ареометра в зависимости от условий, при которых они были получены.

Самым необходимым условием является поддержание требуемого уровня жидкости в самой АКБ. Плотность будет замерена правильно, но для безопасной работы батареи необходимо будет довести уровень до нормы. А это приведет к изменению плотности.

Степень заряженности АКБ

Плотность электролита меняется при заряде/разряде аккумулятора. При разряде она уменьшается, при заряде – увеличивается. В зависимости от степени разряда аккумуляторной батареи значения меняются следующим образом.

Зависимость показаний ареометра от степени заряда батареи

Вряд ли можно точно определить уровень разряда. Поэтому сначала необходимо полностью зарядить аккумулятор, подождать несколько часов, и только потом проводить измерения.

Если с водно-кислотным раствором проводились какие-либо действия – долив дистиллированной воды или самой кислоты, то не стоит замерять плотность сразу после них. Необходимо подождать, пока долитая жидкость полностью перемешается в аккумуляторе.

Температура при проведении измерений

Калибровка стандартных ареометров ориентируется на температуру +25 °С. Для получения наиболее точных показаний замеры плотности электролита нужно проводить при такой же температуре. Зимой тестируемую АКБ надо занести в теплое место и дать ей прогреться до нужной температуры. Но не стоит проводить измерения буквально в домашних условиях. Раствор кислоты может случайно испортить мебель или одежду. Лучше воспользоваться отапливаемым помещением, приспособленным для таких работ.

Если же нет возможности проводить измерения при рекомендованной температуре в 20 – 25 °С, то можно сделать замеры при любой температуре, а затем воспользоваться корректировочной таблицей:

Корректировочные значения для измерений при разных температурах

Регулярные проверки плотности электролита в аккумуляторе позволят не только поддерживать его в оптимальных условиях для работы, но и своевременно выявить возможные проблемы и неисправности.

каким прибором измерить параметры аккумулятора в домашних условиях

В процессе эксплуатации автомобиля у владельца часто возникает вопрос: как определить емкость аккумуляторной батареи и мощность блока питания, как проверить плотность аккумулятора. Первое и основное обследование прибора осуществляется при комплектации автомобиля и в период продажи транспортного средства. При возникновении сбоев работы двигателя и других энергозависимых приборов авто проверить заряд батареи можно дома или в сервисном центре

Этапы исследования электролита

Существует несколько причин снижения заряда прибора. Проверке подлежат только обслуживаемые АКБ, наиболее частым поводом проведения мероприятия является:

  1. Поездки по городу;
  2. Пользование системой обогрева в холодное время года;
  3. Сбои в работе генератора напряжения.

Возникновение любого из перечисленных признаков является показателем, чтобы мерить электролит для агрегата. Перед тем как проверить уровень электролита в аккумуляторной батарее, необходимо визуально оценить состояние прибора, проверить уровень электролита, измерить плотность и уровень напряжения батареи. Получить достоверные результаты поможет проверка АКБ с помощью клеммы нагрузочного тока.

Ареометр для проверки плотности

Проверка плотности аккумулятора ареометром осуществляется в несколько этапов. Прибор имеет простую конструкцию, позволяющую определить плотность жидкости по принципу закона Архимеда. По внешнему виду прибор напоминает герметично запаянную ампулу с нанесенной шкалой деления. Для калибровки ареометра используются дробь и ртуть. Прибор продается в наборе с резиновой «грушей» и стеклянной мерной колбой, позволяющей мерить раствор без риска для приспособлений

При работе с электролитом необходимо соблюдать меры индивидуальной защиты, использовать резиновые перчатки и прорезиненый фартук. Инструкция, как проверить плотность АКБ предусматривает следующий порядок:

  1. АКБ очищают от пыли и загрязнений;
  2. Размещают агрегат на ровной поверхности;
  3. Снимают с банок крышки;
  4. «Грушей» набирают электролит и сливают в колбу;
  5. Опускают ареометр в жидкость.

Важным условием проведения процедуры является обязательная полная зарядка аккумулятора перед проверкой плотности электролита. Владельцу автомобиля следует учесть, что процесс зарядки АКБ сопровождается выделением из банок химически активных вещество: водорода и кислорода, соединение которых может привести к взрыву. Избежать неприятной ситуации поможет принудительная вентиляция помещения. Время зарядки может длиться до 6 часов.

Оценка количества проводника

После завершения зарядки аккумулятор необходимо выдержать в покое не менее 6 часов. Условие является обязательным, так как после воздействия током плотность электролита остается повышенной, после «отдыха» раствор серной кислоты выдает более достоверные показатели.

Перед тем, как проверить электролит в аккумуляторе, необходимо взять пробу из банки аккумулятора в количестве, чтобы ареометр свободно плавал в жидкости.

В норме плотность электролита составляет от 1,24 кг/дм3 до 1,29 кг/дм3. Если полученный результат измерений ниже нормы, то поправить ситуацию может доливка свежего раствора. Методику выяснения, как правильно проверить плотность электролита в аккумуляторе, с последующими действиями необходимо повторить с каждой банкой АКБ с периодичностью 1 раз через каждые 3 месяца. По визуальной оценке жидкость должна быть прозрачной, обладать высокой степенью чистоты.

Неочищенная серная кислота может вызвать ускоренную самостоятельную зарядку аккумулятора. Обеспечить нормальный уровень электролита также поможет дистиллированная вода, повышенные показатели раствора снижает сроки службы аккумулятора.

На шкале ареометра полоски зеленого цвета показывают уровень допустимой плотности раствора. При цифровых значениях, отмеченных между верхним и нижним пределом жидкости, показатель считается нормальным, добавлять электролит не требуется.

Считывая показатели ареометра, необходимо помнить, что мерить концентрацию кислоты необходимо с поправкой на климатическую зону, так как существуют индивидуальные значения плотности.

Если плотность электролита падает до критического уровня, то никакие мероприятия, кроме как проверить плотность аккумулятора в домашних условиях с добавлением аккумуляторной кислоты, не помогут исправить ситуацию. Проверять электролит в аккумуляторе можно ранее описанным способом после добавления каждой порции кислоты. В случае, когда не удается получить нужный результат, то жидкость лучше всего просто заменить полностью.

Методика замены осуществляется после откачки раствора. Крышки банок и вентиляционные клапаны АКБ плотно закрываются, батарея укладывается на бок. В каждой банке делаются отверстия сверлом 3,5 мм, сливается остаток жидкости. Пустые банки тщательно промывают водой, проверяют на наличие осадка, отверстия запаиваются кислостойкой пластической массой, заливается свежий раствор с чуть большей плотностью, рекомендуемой для отдельно взятой климатической зоны.

Перед запуском прибора в работу рекомендуется еще раз померить концентрацию электролита.

Важная информация для автолюбителя

Так же без острой необходимости не следует заменять электролит полностью. Если кислоту необходимо разбавить водой, то следует помнить, что плотность жидкостей отличается. По этой причине кислоту вливают в воду тонкой струей с постоянным размешиванием.

Обращение с источником питания должно быть максимально осторожным, нельзя АКБ переворачивать вверх дном из-за возможного возникновения в процессе эксплуатации короткого замыкания. Перед завинчиванием крышек на банках необходимо воспользоваться рекомендацией специалистов, как проверить плотность аккумулятора ареометром перед эксплуатацией агрегата.

Как‌ ‌проверить‌ ‌плотность‌ ‌электролита‌ ‌аккумулятора‌

 

Если у автомобиля неисправный аккумулятор, то ездить на нем не рекомендуется. Профессиональные водители прекрасно понимают, какие проблемы за собой несет севшая акб. Чтобы избежать во время езды нештатных ситуаций, необходимо своевременно обслуживать аккумулятор. Для этого требуется знать, как измерить плотность электролита в аккумуляторе. Повышенные и пониженные показатели существенно уменьшают эффективность работы батареи.

Что такое плотность?

Свинцовые батареи включают в себя несколько элементов, одним из которых является электролит. Он представлен в виде серной кислоты, в составе которой присутствует дистиллированная вода. Воду добавляют в электролит из-за того, что концентрированная кислота имеет свойство растворять металлы. Разбавляют ее до такого состояния, чтобы состав не смог разрушить свинец. Плотность кислоты и воды разная — 1,84 г\\Мл и 1 г/мл соответственно.

Электролиз проходит сильнее, если плотность высокая, при этом разрушение свинца проходит еще быстрее. Для аккумуляторов, эксплуатируемых в разных условиях, должна быть своя плотность в диапазоне от 1,25 г/мл и выше. Также электролит можно купить и довести до требуемых значений.

В процессе эксплуатации акб и при постоянном недоразряде на пластинах формируется налет кислоты со свинцом. Иными словами происходит сульфация, которая негативно влияет на работоспособность батареи. Интенсивность электролиза становится низкой. При попытке подзарядить аккумулятор происходит кипение вещества.

Какой должна быть?

С точностью сказать, какой должна быть плотность акб нельзя, поскольку это значение зависит от климата. Если эксплуатация проходит в умеренном климате, то плотность электролита должна соответствовать 1,25-1,27. При работе в холодных регионах это значение должно быть выше на 0,01, а в жаркой местности — ниже на 0,01. Самой высокой должна быть плотность в аккумуляторе в регионах с экстремально низкими температурами (до – 50°С). Каждому автовладельцу стоит знать, что чем ниже плотность в заряженном акб, тем больше он проработает.

Как уже было выяснено, плотность электролита влияет на состояние батареи и на срок ее службы. Если автолюбитель имеет обслуживаемую акб, то он может замерить значение с помощью специального прибора. Но поднимать параметры своими руками не стоит, иначе есть риск испортить пластины.

К примеру, многие автолюбители доливают кислоту, не зная, что ее молекулы находятся и в растворе, и на пластинах. После процедуры зарядки молекулы открепляются и восполняют недостаток кислоты в веществе. Если произвести долив, то кислоты станет чрезмерно много, что приведет к разрушению пластин.

Подготовительная работа

Прежде чем произвести измерение плотности электролита в аккумуляторе самостоятельно, необходимо подготовиться.

Водителю нужно знать следующие нюансы работы:

 Для работы стоит использовать средства защиты.

 Перед измерением следует убедиться, что раствор присутствует. Если его мало, то доливают воду.

 Уровень плотности измеряют только после осмотра устройства со всех сторон.

 Клеммы стоит очистить от грязевого налета с помощью наждачки, щетки.

Иногда требуется произвести демонтаж акб, отключить клеммы и фиксирующие пластины. Перед выключением акб нужно также деактивировать электроприборы и систему зажигания. Чтобы в банки не попала грязь, аккумулятор очищают тряпкой.

Техника безопасности при проверке

Во время проверки плотности идет работа с кислотой. При несоблюдении техники безопасности водитель может получить кожные ожоги. Чтобы провести процедуру правильно, необходимо следовать рекомендациям:

 Работать в специальной одежде, которую не жалко выбросить.

 Замеры производятся только в резиновых перчатках.

 При приготовлении электролита возможно потребуются защитные очки.

 Помещение желательно чтобы было вентилируемое.

Делая замеры, водителю не стоит курить, поскольку кислота взрывоопасна из-за содержания водорода.

Ареометр — это?

Ареометр — прибор, работа которого основывается на законе Архимеда. Иными словами, это устройство помогает исследовать плотность электролита после погружения его в жидкость. Что касается плотности, то она представляет собой удельный вес кислоты и воды по отношению к общему объему.

Ареометр различается по видам, водителю потребуется автомобильный вариант. Его конструкция включает в себя трубку, резиновую грушу, пипетку и сам прибор. Пипетка прикреплена к трубке так, чтобы она доставала до пластин. Внутри трубки — ареометр, который также состоит из трубки, на конце которой находится груз. Другой конец трубки превращается в узкую палочку с измерительной шкалой на поверхности. Резиновая груша прикреплена с другого конца корпуса.

Как использовать для проверки ареометр?

Водители, которых интересует, как замерить плотность электролита в аккумуляторе, должны знать некоторые условия для создания правильных измерений. Перед процедурой нужно убедиться, что аккумулятор заряжен полностью, но после подзарядки замерять плотность запрещено. Значения прибора придется корректировать, отталкиваясь от t электролитической жидкости. Самыми правильными параметрами будут те, что были выполнены при t раствора в +27°С.

Инструкция по измерению плотности прибором:

 Для начала нужно собрать ареометр, то есть соединить корпус с пипеткой, туда же помещают денсимер и закрывают с обратного конца грушей.

 Плотность замеряют в каждой банке. Пипетку устанавливают внутрь и в ареометр набирают кислоту. Для получения информации не потребуется много жидкости.

 Показания прочитать можно, если взглянуть на шкалу прибора и место, где она пересекается с поверхностью жидкости.

Главное, разобраться, в каких измерениях на шкале отмечены значения. Бывают приборы с показаниями г/см3 и кг/см3.

Можно ли обойтись без прибора?

Если в наличии ареометра не оказалось, то проверку плотности осуществляют мультиметром. Сначала нужно собрать инструмент, подключив к корпусу провода с крокодилами. Тестер переключают на режим вольтметра, переводя переключатель на 20В. После этого прибор начнет демонстрировать значения ниже этого.

После этого кабеля присоединяют к выходам акб, то есть черный соединяют с отрицательной клеммой, а красный — с положительной. Далее нужно промониторить значения напряжения и сравнить информацию с «нормой». Заряженный аккумулятор покажет 12,7 вольт. Если значения ниже, то это говорит о том, что плотность ненормированная. В этой ситуации нужно дальнейшая диагностика акб или его замена.

Измерение самодельным устройством

Если у водителя нет ни ареометра, ни мультиметра, ему стоит соорудить прибор самостоятельно. Главной деталью устройства в обоих случаях является поплавок. Вместо емкости часто используют пробирку. Ее наполняют крупой или сыпучей смесью, а в качестве груза берут свинцовый кусок металла.

Емкость помещают в воду и отмечают «1» место, где возникнет уровень. Цифра означает, что жидкость обладает плотностью 1. Для дальнейшей «разметки» потребуется провести замеры с жидкостью более высокой плотности.

В результате, для проверки плотности электролита в аккумуляторе потребуется провести те же самые действия, что и со специальными приборами.

Проверка плотности в необслуживаемом акб

Необслуживаемый аккумулятор представляет собой батарею, у которой нет пробок для залива растворов. Получается, что автовладелец не имеет возможности заполучить доступ к банкам. Однако существует один способ, как проверить плотность электролита в аккумуляторе, не открывая банки.

Для начала водителю нужно открутить глазок индикатора жидкости, находящийся на крышке. Замер осуществляют через отверстие. Но полученные результаты будут соответствовать только одной банке. Из-за конструкции акб повысить плотность не получится никакими способами. Замеры в необслуживаемом аккумуляторе проводятся теми же самыми приборами.

Чаще всего повышение плотности осуществляют через ЗУ (зарядное устройство). Суть процедуры заключается в том, чтобы с помощью подачи минимального тока восстановить плотность электролитической жидкости. АКБ устанавливают на зарядку и ожидают до 3 суток. За это время излишки влаги выпарятся, увеличивая плотность.

Типичные неисправности

Прежде чем проверять значения плотности и повышать (понижать) ее, необходимо изучить типичные неисправности акб.

К ним относят:

 Осыпание. Иногда пластины осыпаются. Об этом свидетельствует присутствие на дне хлопьев или кусков свинца. Восстановить устройство не получится. Требуется замена.

 Низкая плотность жидкости. При обнаружении низких показателей, необходимо повысить их всеми доступными способами, а затем оценить состояние акб.

 Короткое замыкание. Если пластина внутри акб коснется дна, то батарея работать не будет. Обычно это происходит из-за большого количества осадка. Аккумулятор требует замены, поскольку выдать больше 10 вольт без нагрузки не сможет.

Всех этих проблем можно избежать, если правильно эксплуатировать батарею.

Какой ареометр купить в РФ?

Автомобильные ареометры также подразделяются на несколько видов по назначению. К примеру, с их помощью измеряют показатели антифриза. Рассмотрим, какие ареометры предназначены для определения плотности электролита.

 Jonnesway AR030001 — тайваньское изобретение с трехцветной шкалой. Прибор устойчив к агрессивной среде, герметичен и имеет небольшой вес. Отличается высокой стоимостью.

Heyner PREMIUM 925 010 — качественный прибор с пластиковым корпусом, определяющий плотность при минимальном количестве электролита.

 AUTOPROFI АКБ BAT/TST-118 — российская разработка с небольшим весом и простым управлением. На корпусе имеется цветная шкала. Разобраться в использовании сможет даже новичок. Долговечный прибор по мнению большинства пользователей.

 JTC 1041 — тайваньское бюджетное устройство, определяющее степень зарядки и плотность электролита.

 Вымпел АР-02 5002 — бюджетное российское изобретение. Его главным преимуществом является наличие стеклянной колбы. Способен проработать ни один десяток лет благодаря стеклу, которое не мутнеет.

Эксперты советуют покупать ареометры со стеклянной колбой, которая будет устойчива к органическим соединениям. Пластик также способен выдерживать агрессивную среду, но со временем он тускнеет. Для начинающих водителей понадобится прибор с цветной шкалой, для профессионалов — цифровая.

Заключение

Измерить плотность электролитической жидкости не так сложно, если использовать специальные инструменты. Во избежание получения ожогов, эксперты советуют надевать средства защиты, в том числе очки и перчатки. Если под рукой нет ареометра или мультиметра, то можно смастерить прибор самостоятельно. Однако для частых замеров лучше приобрести прибор отечественного или тайваньского производства. На рынке представлен широкий выбор моделей из разных ценовых категорий.


какие параметры аккумуляторных батарей нужно проверять и как это сделать?

При использовании аккумуляторных батарей на любых объектах, особенно в системах бесперебойного питания, за их состоянием нужно следить и регулярно проводить проверки. В этом материале мы рассмотрим основные параметры АКБ, а также рассмотрим, какими приборами и как можно провести их контроль и проверку!

Основная задача при проверке состояния любой аккумуляторной батареи – выяснить, обладает ли она достаточной емкостью, может ли обеспечить заявленные производителем характеристики в течение необходимого времени. Однако непосредственно средствами измерения определяются только несколько основных параметров – напряжение, сила тока. В обслуживаемых аккумуляторах можно также замерить плотность электролита. Измерения можно проводить неоднократно, фиксируя изменение значений с течением времени. Все остальные параметры и характеристики не измеряются напрямую, а выводятся по разработанной изготовителем методике, причем она зависит и от типа АКБ, и от рекомендаций производителя, и от вида подключенной нагрузки. При этом необходимо учитывать, что многие зависимости, характеризующие работу АКБ, носят нелинейный характер. Могут сказываться и другие факторы, например, влияние температуры.

При выполнении краткосрочных измерений при использовании даже самых совершенных методик тестирование носит не точный количественный, а качественный характер. Единственный достоверный способ измерения емкости АКБ – его полная разрядка в течение многих часов с тщательной фиксацией параметров в ходе всего процесса. Но использовать столь продолжительную процедуру на практике можно далеко не всегда, особенно если батарей много. Тем не менее, и краткосрочных оценочных измерений достаточно для того, чтобы отличить работоспособный аккумулятор от изношенного, утратившего емкость, и вовремя произвести замену АКБ.

Способы проверки АКБ

1. Подключение нагрузки

К АКБ на некоторое время подключается рабочая или второстепенная нагрузка той или иной величины. Вольтметром или мультиметром измеряется падение напряжения. Если процедура выполняется несколько раз, между измерениями выжидается определенное время, чтобы батарея восстановилась. Полученные данные сопоставляются с параметрами, заявленными производителем АКБ для данного типа батареи и данной величины нагрузки.

2. Измерения при помощи нагрузочной вилки

Строение простейшей нагрузочной вилки показано на схеме:

Устройство оснащено вольтметром, параллельно которому установлен большой по мощности нагрузочный резистор, и имеет два щупа. В старых моделях вольтметры аналоговые; новые модели, как правило, оснащены ЖК-дисплеем и цифровым вольтметром. Существуют нагрузочные вилки с усложненной схемой, использующие несколько нагрузочных спиралей (сменных сопротивлений), рассчитанные на разные диапазоны измерения напряжений, предназначенные для тестирования кислотных либо щелочных аккумуляторов. Есть даже вилки, которыми тестируют отдельные банки аккумуляторов. В состав продвинутых устройств помимо вольтметра может входить амперметр.

Получаемые при измерениях данные также необходимо сопоставлять с параметрами, заявленными производителями для данного типа батарей и данного сопротивления.

3. Измерения при помощи специальных устройств, тестеров анализаторов АКБ

Приборы Кулон

Принципиальным развитием идеи нагрузочной вилки можно считать семейство цифровых приборов-тестеров Кулон (Кулон-12/6f, Кулон-12m, Кулон-12n и другие) для проверки состояния свинцовых кислотных аккумуляторов, а также другие подобные устройства. Они позволяют проводить быстрые замеры напряжения, приближенно определять емкость АКБ без контрольного разряда и сохранять в памяти несколько сотен, а иногда и тысяч измерений.

Приборы Кулон питаются от аккумулятора, на котором проводятся измерения. Входящие в комплект провода с разъемами «крокодил» имеют части, изолированные друг от друга, что обеспечивает четырехзажимное подключение к аккумулятору и устраняет влияние на показания прибора сопротивления в точках подключения зажимов. По заявлению разработчика, прибор анализирует отклик аккумулятора на тестовый сигнал специальной формы, при этом измеряемый параметр примерно пропорционален площади активной поверхности пластин аккумулятора и, таким образом, характеризует его емкость. Фактически, точность показаний зависит от достоверности методики, разработанной производителем.

Емкость аккумулятора – электрический заряд, отдаваемый полностью заряженным аккумулятором – измеряется в ампер-часах и представляет собой произведение тока разряда на время. Для точного определения емкости необходимо произвести разряд батареи (процесс длительный, многочасовой), постоянно фиксируя величину заряда, отдаваемого батареей. При этом относительная емкость АКБ в зависимости от времени изменяется нелинейно. Например, для аккумуляторной батареи типа LCL-12V33AP относительная емкость меняется со временем следующим образом:

Время разряда, часы Относительная емкость, %
0,1 37
1,3 48
0,7 53
1,9 76
4,2 84
9,2 92
20 100

Прибор Кулон при помощи быстрого измерения ориентировочно определяет емкость полностью заряженного аккумулятора. Он не предназначен для оценки степени заряженности АКБ, все измерения необходимо проводить на полностью заряженной батарее. Устройство кратковременно подает тестовый сигнал, регистрирует отклик от батареи и через несколько секунд выдает ориентировочную емкость АКБ в ампер-часах. Одновременно на экран выводится измеренное напряжение. Полученные значения можно сохранять в памяти прибора.

Производитель подчеркивает, что устройство не является прецизионным измерителем, но позволяет оценочно определять емкость свинцовой кислотной батареи, особенно если пользователь самостоятельно откалибровал прибор при помощи аккумулятора такого же типа, что и тестируемый, но с известной емкостью. Процедура калибровки подробно изложена в инструкции к прибору.

Тестеры PITE

Следующая разновидность устройств для тестирования АКБ – тестеры PITE: модель  Kongter BT-3915  для измерения внутреннего сопротивления батарей.

Управление осуществляется при помощи цветного сенсорного экрана, но основные управляющие кнопки вынесены на клавиатуру в нижней части корпуса. Прибором можно тестировать батареи емкостью от 5 до 6000 А·ч, с элементами аккумулятора 1.2 В, 2 В, 6 В и 12 В. Диапазон измерения напряжения – от 0.000 В до 16 В, сопротивления – от 0.00 до 100 мОм. Прибор позволяет задать тип проверяемых батарей, выполнить измерение напряжения и сопротивления (модель 3915) или напряжения и проводимости (модель 3918), и на их основании судить о том, соответствует емкость батареи заявленной производителем или нет. При этом параметр Capacity (емкость батареи) выводится в процентах.

Интерфейс прибора позволяет проводить как одиночные измерения, так и последовательные (до 254 измерений в каждой последовательности, совокупное количество результатов более 3000), что удобно при проверке большого количества однотипных АКБ (в последнем случае результаты сохраняются автоматически, помимо данных в них фиксируется также порядковый номер измерения). В зависимости от настроек прибор может использовать для выдачи результата (статуса Good, Pass, Warning или Failed) собственные критерии либо значения, заданные пользователем. Результаты тестирования через порт USB могут быть перенесены на компьютер для просмотра и последующей подготовки отчетов.

Анализаторы Fluke

Более глубокое развитие той же идеи – приборы Fluke Battery Analyzer серии 500 (BT 510, BT 520, BT 521), которые позволяют измерять и сохранять в памяти напряжение, внутреннее сопротивление стационарной батареи, температуру минусовой клеммы, напряжение при разрядке. При наличии дополнительных аксессуаров можно измерять и сохранять в памяти и другие параметры. Тесты можно проводить как в режиме отдельных измерений, так и в последовательном режиме; используя настраиваемые профили. Есть возможность задать пороговые значения для различных параметров. Встроенный порт USB позволяет передавать собранные записи (до 999 записей каждого типа) на компьютер для подготовки отчетов с помощью программного обеспечения Analyze Software, входящего в комплект поставки.

Щупы прибора имеют специальную конструкцию: внутренний подпружиненный контакт предназначен для измерения тока, внешний – для измерения напряжения. Если на щуп надавить, внутренний наконечник смещается внутрь таким образом, что оба контакта каждого щупа касаются поверхности одновременно. В результате одни и те же щупы позволяют организовать как 2-проводное, так и 4-проводное подключение к полюсам батареи (последнее необходимо для измерения Кельвина).

  • Прибор позволяет измерять следующие параметры:

  • Внутреннее сопротивление батареи (измерение занимает менее 3 с).

  • Напряжение батареи (производится одновременно с измерением внутреннего сопротивления)

  • Температура минусовой клеммы (рядом с черным наконечником на щупе BTL21 Interactive Test Probe предусмотрен ИК-датчик)

  • Напряжение при разрядке (определяется несколько раз в ходе разрядки или во время теста на нагрузку)

Также возможно измерение пульсирующего напряжения, измерение переменного и постоянного тока (при наличии токовых клещей и адаптера), выполнение функций мультиметра. С анализаторами Fluke можно использовать интерактивный тестовый щуп BTL21 Interactive Test Probe со встроенным датчиком температуры. С приборами совместимо большое разнообразие дополнительных аксессуаров (токовые клещи, удлинители разного размера, съемный фонарик и т. п.).


 


 

Хотя прибор обладает богатым функционалом, ключевым этапом в определении состояния АКБ остается сопоставление измеренных показателей с расчетными или заданными изготовителем для данного конкретного типа батарей. Устройства Fluke Battery Analyzer серии 500 удобны для массовой инспекции состояния батарей. Последовательный режим и система профилей позволяют выполнять необходимые измерения одно за другим, результаты запоминаются прибором и хранятся в упорядоченной форме, последовательно пронумерованные и разбитые на группы. Но прибор не имеет функции прямого или косвенного измерения емкости АКБ в ампер-часах – хотя бы потому, что для батарей разного типа на сегодняшний день вряд ли возможно разработать единую точную методику такого определения.

Все перечисленные выше устройства, хоть и отличаются друг от друга по размеру, относятся к классу портативных. В отдельную группу можно выделить стационарные комплексы для проверки АКБ, которые могут проводить быстрые испытания с определением внутреннего сопротивления, контролировать все параметры, включая активную и реактивную составляющие сопротивления, управлять процессом разряда/заряда и т. п. Подобные комплексы адресованы скорее исследовательским лабораториям, промышленным производителям АКБ и разработчикам нового оборудования, чем конечным пользователям.

4. Полная разрядка/зарядка

На сегодняшний день полная разрядка и зарядка – это единственный прямой и максимально достоверный способ определения емкости АКБ. Специализированные устройства контроля разряда/заряда батареи (УКРЗ) позволяют выполнить глубокую разрядку и последующую полную зарядку батареи с постоянным контролем емкости. Однако эта процедура занимает очень много времени: 15-17-20-24 часа, иногда и более суток, в зависимости от емкости и текущего состояния батареи. Хотя метод дает наиболее точные результаты, из-за временных затрат его применение ограничено.

5. Измерение плотности электролита

В обслуживаемых аккумуляторах для определения их состояния можно измерять плотность электролита, поскольку между этим параметром и емкостью АКБ существует непосредственная зависимость. Плотность электролита может меняться в силу разных причин, которые вдобавок взаимосвязаны (частый глубокий разряд батареи, сульфатация, неоптимальная плотность электролита, испарение и утечка раствора и т. д.). Аккумулятор начинает быстрее разряжаться, отдает меньше заряд. При этом необходимо понимать, что плотность электролита даже в исправном аккумуляторе, находящемся в идеальном состоянии – не константа, она меняется с температурой и степенью зарядки аккумулятора. Более того, для разных регионов рекомендованная плотность электролита отличается в зависимости от типовых климатических условий.

Результаты измерения плотности ареометром можно сопоставить со следующей диаграммой для кислотных аккумуляторов.

В зависимости от того, больше или меньше плотность электролита, чем требуемая (а для батареи вредно отклонение и в ту, и в другую сторону), можно частично или полностью заменить электролит, залить дистиллированную воду или раствор необходимой концентрации, обязательно обеспечив перемешивание. Как и при использовании всех ранее описанных способов проверки состояния АКБ ключевым является сопоставление измеренных значений с рекомендациями производителя батареи и следование всем предусмотренным процедурам обслуживания.

Выводы

Каждый способ определения текущего состояния аккумуляторной батареи имеет свои преимущества и недостатки. Каким из них пользоваться – зависит от ваших задач и возможностей. Сориентироваться вам поможет эта сводная таблица.

Способ определения состояния АКБ Преимущества Недостатки
Подкл ючение нагрузки Достаточно реалистичные результаты без использования специализированного оборудования Времязатратность при многократных измерениях Измеренные параметры документируются вручную
Нагрузочная вилка, специализированные анализаторы и тестеры

Портативность устройств

Простота использования

Быстрое проведение измерений, особенно многократных

Некоторые модели способны проводить измерения без выведения АКБ из режима эксплуатации

Специализированные модели позволяют сохранять результаты и переносить их на компьютер для подготовки отчетов

Часть параметров АКБ определяется по косвенным методикам Оценочная точность измерений
Полный разряд/заряд Единственный достоверный способ оценки емкости АКБ Очень продолжительная процедура – многие часы, иногда сутки
Измерение плотности электролита ρ Непосредственное определение состояния батареи по концентрации электролита Способ применяется только для обслуживаемых батарей

 

Материал подготовлен
техническими специалистами компании “СвязКомплект”.


См. также:

Как проверить плотность аккумулятора и какой она должна быть

В качестве электролита в свинцово-кислотных аккумуляторах выступает серная кислота и дистиллированная вода. Плотность электролита представляет собой соотношение этих двух компонентов, которое измеряется с помощью специального прибора под названием ареометр.

Плотность является очень важным параметром аккумулятора, и любой владелец автомобиля обязан следить за ее уровнем и знать, как его поднять при необходимости.  Фото: onlinetrade.ru

Какая плотность является нормой

В свинцовых АКБ плотность может зависеть не только от соотношения кислоты и воды, но и от температуры раствора (при высокой температуре плотность будет низкая и наоборот). Автовладельцу обязательно нужно следить за тем, чтобы показатели плотности электролита всегда были в норме. Следует учитывать, что данные показатели очень сильно зависят от климатической области.

  • Оптимальная плотность в районах с холодным климатом, где температура может понижаться до минуса тридцати градусов и ниже, составляет от 1,26 до 1,30 гм/см3,
  • В зонах с умеренным микроклиматом это значение должно быть около 1,24-1,26 гм/см3. В теплой климатической зоне оптимальная плотность равна 1,22-1,24 гм/см3. А там где зима особенно холодная и температура падает до пятидесяти градусов стоит придерживаться значения 1,29-1,31 гр/см3.

[stextbox id=”info”]АКБ обычно заряжена только на восемьдесят-девяносто процентов от ее общей вместимости, так что плотность в этом случае будет несколько меньше, чем если бы аккумулятор был заряжен на 100%.[/stextbox]

Это происходит из-за того, что во время заряда, АКБ поглощает воду из электролита и плотность возрастает. Кроме того, осуществляется разрушение солей сернистой кислоты, оседающей на пластинах. У батареи, которая заряжена максимально, плотность равняется 1,26-1,28 г/см3. Через некоторое время аккумулятор начинает разряжаться, и значение падает примерно до 1,17 г/см3.

Во время разряда АКБ происходит поглощение серной кислоты, и она, превращаясь в кристаллы сульфатов, со временем покрывает всю поверхность пластин. Вследствие этого уменьшается емкость, и снижаются электрохимические характеристики АКБ. Этот процесс носит название сульфатации, он является одной из наиболее распространенных причин выхода из строя аккумулятора.


Об особенностях применения смазки Литол 24 можно узнать из этого материала.

Также у нас вы найдете подробности о ремонте резонатора двигателя.

Сульфатация начинается при плотности около 1,16-1,1,18, так что в этой ситуации необходимо незамедлительно зарядить аккумулятор. 

Как плотность влияет на работу АКБ

Плотность АКБ во время эксплуатации подвержена постоянным изменениям. Благодаря измерению плотности электролита, ареометром, совместно с измерением напряжения, можно определить состояние аккумулятора. [stextbox id=”alert”]Значительное понижение уровня плотности, скорее всего, указывает на то, что какая-то из ячеек имеет дефект либо указывает на разрыв цепи или на сильную разрядку АКБ (в этом случае все ячейки будут обладать низкой плотностью).  [/stextbox]

Стоит отметить, что чем ниже плотность электролита, тем более длительный срок сможет проработать батарея. Но при этом низкое значение нередко приводит к сульфатации пластин. Помимо этого в таких условиях АКБ может и вовсе замерзнуть, а после такого, скорее всего, аккумулятор восстановлению уже подлежать не будет и придется приобретать новый.

  • Повышенный уровень плотности электролита способствуют понижению срока эксплуатации АКБ. Пониженная же плотность в батареи может привести к затруднениям с запуском силового агрегата.

Если аккумулятор перестает держать заряд, необходимо осуществить проверку состояния жидкости внутри него. Когда батарея функционирует, происходит испарение воды, вследствие этого электролит становится концентрирование, это также отрицательно влияет на работу аккумулятора.

Как измерить плотность

Плотность электролита оценивают, как правило, используя ареометр – измерительный прибор в виде стеклянной колбы с ареометром внутри, грушей из резины на одном конце и резиновой трубкой на другом. Фото: akbshop.in.ua

Для измерения плотности необходимо проделать следующие действия:

  • Прежде чем начать делать замер, нужно нажать на грушу, чтобы выпустить из нее воздух;
  • После этого максимально глубоко опускаем трубку в электролит;
  • Затем, не спеша, набираем из нее содержимое, понемногу разжимая грушу, при этом ареометр начнет плавать, не прикасаясь ко дну и к стенкам;
  • Устанавливаем прибор в вертикальном положении и смотрим на нижнюю градуировку, которая и покажет плотность электролита;
  • В завершении осуществляем нажатие на грушу, дабы слить жидкость обратно в электролит;
  • Проделываем данную процедуру со всеми оставшимися банками.

Также можно измерить плотность при помощи вольтметра. К клеммам батареи нужно подключить автоматический тестер и померить напряжение. Оно должно составлять двенадцать-двенадцать с половиной вольт. Затем следует повернуть ключ в зажигании и набрать 2500 оборотов. Напряжение должно скакнуть до четырнадцати вольт, но не превысить четырнадцати с половиной. Если изменения отсутствуют, значит нужно просто подзарядить батарею.

[stextbox id=”black”]Большинство аккумуляторов, которые выпускаются сегодня, оборудованы специальным цветным датчиком. [/stextbox]

Зеленый цвет датчика указывает на то, что батарея полностью заряжена, а желтый – что осталось совсем немного зарядки.

Как повысить плотность

Чтобы повысить плотность электролита можно воспользоваться следующими методами:

  • Поменять электролит на новый;
  • Зарядить аккумулятор;
  • Добавить серную кислоту;
  • Залить корректирующий электролит.

Перед тем как приступить к процессу, нужно подготовить все то, что нам может потребоваться, а именно – емкость для разведения электролита, клизма-груша, дрель, дистиллированная вода и непосредственно сам корректирующий электролит.

В самом начале рекомендуется осуществить зарядку батареи и проверить ее напряжение. Если после набора оборотов ничего не поменялось, необходимо оставить АКБ подзаряжаться примерно на десять часов. При этом ток должен быть меньше емкости аккумулятора в 10 раз, то есть если емкость составляет шестьдесят ампер/час, хватит тока в шесть ампер.

Эта таблица поможет выбрать плотность аккумулятора в зависимости от времени года и климата. Фото: prosdo.ruует снизить значения в два раза и заряжать батарею еще на протяжении двух часов. Благодаря этому и выравнивается  плотность электролита. Если при запущенном силовом агрегате напряжение становится больше четырнадцати с половиной ватт, залейте в АКБ воду и затем подзарядите его.

[stextbox id=”alert”]Если же это не помогло и заряд батареи продолжает стремительно понижаться, придется работать с электролитом.[/stextbox]

Чтобы повысить плотность аккумулятора самостоятельно, необходимо выполнить следующие действия:

  • Отобрать немного электролита с банки АКБ;
  • Добавить такой же объем корректирующего электролита, если необходимо прибавить плотность либо воду, если нужно ее понизить;
  • Затем около тридцати минут заряжать батарею, чтобы жидкость могла перемешаться;
  • После зарядки, нужно подождать 1-2 часа, это позволит плотности всех банок сравняться. За это время также понизиться температура и выйдут все газы;
  • Далее нужно проверить плотность и если она не соответствует норме повторить все шаги заново и вновь померить ее.

Обязательно следите за тем, чтобы плотность не превышала 1,35 г/см, в противном случае кислота начнет «съедать» пластины.

Видео-инструкцию по повышению плотности электролита вы найдете здесь:

Итог

Итак, плотность является очень важным параметром, который оказывает влияние на функционирование аккумулятора и может либо продлить срок его эксплуатации либо наоборот сократить. Поэтому владельцу любого транспортного средства рекомендуется регулярно проверять плотность АКБ и при необходимости поднимать либо понижать ее уровень.

Добавьте FBM.ru в избранное Яндекс НовостиДобавьте ПроКроссоверы в избранное

Илон Маск: к ​​2024 году плотность энергии батареи увеличится на 50 процентов

(Фото Дарио на Unsplash)

У Tesla были хорошие новости в прошлом месяце после того, как Panasonic удалось улучшить плотность энергии своих 2170 литий-ионных элементов. Это привело к увеличению запаса хода как для модели 3, так и для модели Y. Однако ожидается, что через четыре года этот прирост увеличится на 50 процентов.

Как сообщает Reuters, Маск намекнул на 50-процентное улучшение плотности энергии в своем твите в понедельник.Он ответил на твит Сэма Коруса, аналитика ARK Investment Management LLC, который спросил, почему Маск был в восторге от электрического самолета, хотя для полета на электричестве требуется плотность энергии 400 Втч / кг. Маск ответил, заявив: «400 Втч / кг с большим сроком службы, произведенные в больших количествах (не только в лаборатории), не за горами. Вероятно, от 3 до 4 лет».

Твитнуть

Если он прав, то в 2024 году появятся аккумуляторы мощностью 400 Втч, которые раскроют потенциал электрических самолетов, а также значительно увеличат запас хода электромобилей Tesla.Прямо сейчас Тесла использует батареи на 260 Втч и имеет запас хода 330-400 миль. К 2024 году это улучшение плотности предполагает, что у них будет запас хода 500-600 миль, и это без учета дальнейшей оптимизации работы электромобилей или снижения веса.

Рекомендовано нашими редакторами

Tesla проведет День батареи 22 сентября, после чего мы должны больше узнать о том, как компания и ее партнеры по батареям, в том числе Panasonic и Contemporary Amperex Technology Ltd (CATL), намерены улучшить производительность батареи в течение следующих нескольких лет. годы.Еще в июне CATL заявила, что у нее есть аккумулятор для электромобиля, способный проехать более миллиона миль, «готовый к производству». Panasonic также надеется улучшить свою батарею 2170 в течение следующих пяти лет и увеличить ее плотность еще на 20 процентов.

Получите наши лучшие истории!

Подпишитесь на Что нового сейчас , чтобы каждое утро получать наши главные новости на ваш почтовый ящик.

Этот информационный бюллетень может содержать рекламу, предложения или партнерские ссылки. Подписка на информационный бюллетень означает ваше согласие с нашими Условиями использования и Политикой конфиденциальности.Вы можете отказаться от подписки на информационные бюллетени в любое время.

Amprius отгрузила первую партию аккумуляторов «самой высокой плотности в мире»

Калифорнийская компания Amprius отгрузила первую партию литиевых аккумуляторов, которые, по ее утверждению, являются самыми энергоемкими на сегодняшний день. Эти элементы с кремниевым анодом содержат на 73 процента больше энергии, чем элементы Tesla Model 3 по весу, и занимают на 37 процентов меньше объема.

Нынешние аккумуляторы Tesla Model 3 служат образцом для сравнения и вмещают около 260 Втч/кг и 730 Втч/л, по данным Enpower.Новые аккумуляторы Amprius — это значительный шаг вперед как по удельной энергии, так и по плотности энергии: они обеспечивают 450 Втч/кг и 1150 Втч/л. высотных псевдоспутников» дают ему право похвастаться «ячейками с самой высокой плотностью энергии, доступными сегодня в аккумуляторной промышленности».

Компания Amprius заявляет, что впечатляющие характеристики аккумуляторов обусловлены технологией анодов из кремниевых нанопроволок. Когда вы заряжаете литий-ионный аккумулятор, вы эффективно отрываете электрон от каждого атома лития, счастливо сидящего на катоде, и перемещаете их к аноду по внешней проводке, поскольку электроны не могут пройти через электролит или сепаратор между ними. анод и катод.Их отрицательный заряд притягивает положительно заряженные ионы лития через электролит и сепаратор, где каждый из них находит электрон и внедряется в то, что обычно представляет собой графитовую решетку на аноде.

Электроды из кремниевых нанопроволок могут хранить больше лития, чем обычная графитовая решетка, и Amprius заявляет, что они служат достаточно долго, чтобы конкурировать с современными технологиями

Amprius

Амприус заменил эту графитовую решетку на кремниевые нанопроволоки.Кремний может хранить в 10 раз больше лития, чем графит, но он имеет тенденцию набухать и трескаться, резко сокращая срок службы элемента. Амприус говорит, что когда вы формируете кремний в пористые нанопроволоки, расположенные в виде леса из более длинных проволок с более короткими проволоками между ними, кремний способен выдерживать набухание и сопротивляться растрескиванию, продлевая срок службы ячейки до такой степени, что кремниевые аноды может стать конкурентоспособной технологией.

Компания заявляет, что кремниевые нанопроволоки укоренены прямо в подложке анода, поэтому проводимость (и, следовательно, мощность) высока.В нем говорится, что срок службы элемента «отличный» и «постоянно улучшается», хотя он не указывает никаких цифр, а также говорится, что анод — единственная часть батареи, которая меняется; остальное может быть произведено с использованием существующих методов производства и компонентов.

Очевидно, что мир готов и ждет аккумуляторных элементов следующего поколения, которые могут хранить больше энергии при меньших размерах и весе — все, от смартфонов до электромобилей, выиграет либо от веса, либо от уменьшения пространства, а также от новых технологий, таких как электрические самолеты вертикального взлета и посадки. взывают к батареям, которые могут улучшить их диапазон и возможности.

Аккумуляторы Amprius значительно превосходят современные литиевые батареи по плотности энергии по весу и объему

Amprius

И, конечно же, плотность энергии и удельная энергия — это всего лишь два показателя, по которым батарея должна конкурировать. Тепловые характеристики, безопасность, скорость зарядки/разрядки и срок службы будут играть большую роль, как и цена. Тот факт, что первый клиент Amprius занимается передовой аэрокосмической промышленностью и занимается созданием спутников, предполагает, что на данный момент эти элементы не будут конкурировать по цене.

Вскоре компания выберет площадку, на которой она начнет строительство завода массового производства, что принесет экономию за счет масштаба, что может сделать эту технологию востребованной на рынке электромобилей и в других местах. К тому времени, когда эта фабрика будет запущена, мы также сможем установить некоторые точные показатели производительности другого передового производителя электродов, о котором мы сообщали: Nawa Technologies заявляет, что разработала способ дешевого производства вертикально ориентированных электродов из углеродных нанотрубок. может привести к 300-процентному улучшению современных литиевых батарей.Мы увидим.

Источник: Amprius

Новая технология аккумуляторов обещает удвоение плотности энергии

Новый стартап обещает массовое производство нового типа литий-ионных аккумуляторов с удвоением плотности энергии по сравнению с существующей технологией.

Еще один день, еще одна новая история об батареях, и в глазах всего мира это обычно означает электромобили, но для читателей RedShark это также означает камеры и свет. Мы с осторожностью относимся к обсуждению новой аккумуляторной технологии по причинам, о которых я расскажу позже, но этот интересен тем, что это не столько сомнительная инопланетная технология, обещающая фазеры к следующим выходным, сколько улучшение плотности энергии аккумулятора .

Чтобы представить идею плотности энергии в перспективе, одна из причин, по которой было сложно сделать электромобили практичными, заключается в том, что топливо, традиционно используемое для движения дорожных транспортных средств, имеет абсолютно огромную плотность энергии. Литий-ионный аккумулятор достигает чуть более полумегаджоуля на килограмм, в то время как дорожное топливо имеет показатель около 45. Даже учитывая плачевную эффективность двигателя внутреннего сгорания, который тратит 80% топлива в виде выбросов и тепла, это было очень тяжело. чтобы превзойти преимущество почти 90:1, килограмм за килограмм, в энергии, доступной из нефти.

Из-за такого значительного смещения плотности энергии очень большое финансовое вознаграждение ожидает любого, кто сможет улучшить аккумуляторную технологию. Это привлекательно для венчурных капиталистов с большими идеями, которые затем идут и финансируют множество компаний с идеями из категории ненадежных, но амбициозных. В результате технологическим журналистам часто требуется отдельная папка для спама только для объявлений о весьма спекулятивных новых конструкциях аккумуляторов. Это почти клише венчурной сцены Силиконовой долины, и какое-то время мы считали обязательным не писать ни о каких проектах, которые все еще находятся на стадии лабораторных исследований.

Эта батарея фактически поставляется

Однако

Enovix, являясь венчурным проектом Силиконовой долины, предназначенным для улучшения аккумуляторных технологий, фактически поставляет продукт . Взрыв аплодисментов!

Справедливости ради нужно сказать, что продукта немного, но компания много говорит о планах наладить массовое производство в ближайшем будущем, что на самом деле является лакмусовой бумажкой для любого нового дизайна — можно ли производить его в коммерческих количествах по приемлемым ценам? Существует множество подходов к созданию лучших аккумуляторов, которые были продемонстрированы на испытательном стенде, и некоторые из них обещают практически сверхъестественную производительность.Задача состоит в том, чтобы производить их недорого и надежно, используя недорогие или дефицитные материалы, и , обеспечивающие достойный срок службы. Компания Enovix, похоже, прекрасно об этом осведомлена, и на момент написания этой статьи всего за несколько дней 15 июля из штаб-квартиры в Калифорнии была проведена трансляция демонстрации под названием «Витрина производства усовершенствованных аккумуляторов Enovix».

Объявление

Enovix не делает особенно возмутительных заявлений о производительности и основано на достаточно известных научных данных.Это усовершенствование литий-ионных аккумуляторов с использованием кремниевого, а не углеродного анода. Кремний связывается с большим количеством ионов лития, чем углерод, что приводит к повышению емкости. Проблема с этим заключается в том, что кремний будет набухать при зарядке батареи и сжиматься при ее разрядке. Это приводит за счет нескольких немного сложных физических процессов к сокращению срока службы, возможно, до 100 циклов. До сих пор литий-ионные элементы с кремниевым анодом не применялись на практике.

Подход

Enovix заключается в том, чтобы, если сильно упростить, поместить ячейку в корпус из нержавеющей стали, обладающий достаточной прочностью, чтобы противостоять вздутию.Компания называет его «3D Silicon» со сложенными компонентами, и преимуществом является что-то вроде удвоенной плотности энергии на единицу объема. Плотность энергии на единицу веса не обсуждается, хотя компания говорит о таких вещах, как носимые устройства, сравнивая свой продукт с производительностью батареи в часах Apple, и в этом масштабе штраф за вес едва ли кажется уместным. Даже если бы это было так, как мужчина сказал ребенку в Парке Юрского периода: «Он тяжелый? Тогда это дорого. Положи.

Эти батареи в стальном корпусе, по данным компании, обеспечивают чуть менее чем удвоенную емкость на единицу объема по сравнению с обычными конструкциями. Это не революция с точки зрения веса или вместимости, и мы ничего не знаем о затратах; стальной корпус описывается как «лазерный рисунок», и это не похоже на недорогой подход по сравнению с обычными технологиями производства аккумуляторов, которые можно приблизительно сравнить с изготовлением рулона пластика и химикатов и вставлением его в трубку.Тем не менее, от половины до двух третей размера? Конечно, мы возьмем это, и люди, занимающиеся электромобилями, определенно возьмут это.

Чтобы посмотреть на Enovix самым предвзятым взглядом, первым делом под фотоальбомом на сайте стоит заголовок «Отношения с инвесторами», а список продуктов находится ниже на странице. Мы узнаем об Enovix из пресс-релиза, в котором обсуждается его приобретение компанией Rodgers Silicon Valley Acquisition Corp, и в этом пресс-релизе гораздо больше внимания уделяется финансам, чем технологиям.Тем не менее, по крайней мере, организация имеет продукта, три ячейки, которые она описывает, в порядке возрастания размера и емкости, как подходящие для носимых устройств, телефонов и ноутбуков. Учитывая, что инновация принципиально уменьшает размер при заданной мощности, эти рынки имеют большой смысл.

Возможно, когда-нибудь мы увидим их в V-mount.

Натрий-ионные аккумуляторы достигают плотности энергии 160 Втч/кг, быстрая зарядка

Что вы узнаете:

  • Чем натрий-ионный аккумулятор отличается от литий-ионного?
  • Как компания CATL преодолела присущие ей проблемы, связанные с ионами натрия?
  • Какие шаги предпринимаются, чтобы довести Na-ионную батарею до стадии коммерческого использования?

Литий-ионные аккумуляторы продемонстрировали превосходную плотность энергии, энергоэффективность и длительный срок службы.Сегодня они питают электрические и гибридные автомобили с низким уровнем выбросов в дополнение к использованию в стационарных устройствах хранения энергии.

Однако по мере того, как электромобили (EV) становятся все более популярными, спрос на ингредиенты для аккумуляторов быстро растет, в результате чего наиболее легкодоступные запасы лития становятся либо географически удаленными, либо расположены в политически чувствительных районах. В результате производители автомобилей и аккумуляторов ищут альтернативы литию, нынешнему основному химическому составу аккумуляторов для электромобилей.

Введите натрий-ионный аккумулятор. Низкая стоимость, безвредное воздействие на окружающую среду и естественное изобилие ресурсов натрия (Na) сделали натрий-ионные батареи возможной конкурентоспособной альтернативой своим литиевым аналогам для крупномасштабных приложений.

Натрий-ионные и литий-ионные

Принцип работы натрий-ионных аккумуляторов аналогичен литий-ионным устройствам. В обоих случаях ион перемещается между анодом и катодом, теряя или поглощая электроны. Натрий является одним из наиболее распространенных элементов в земной коре, и его можно добывать путем электролиза хлорида натрия.Однако по сравнению с ионами лития ионы натрия имеют больший объем и более высокие требования к структурной стабильности и кинетическим свойствам материалов. В прошлом это было узким местом для индустриализации натрий-ионных аккумуляторов.

Компания Contemporary Amperex Technology Co. Inc. (CATL) смогла решить эти проблемы. На онлайн-мероприятии по запуску «Tech Zone» председатель CATL д-р Робин Цзэн представил натрий-ионную батарею первого поколения компании вместе с ее решением для аккумуляторных батарей AB, которое может интегрировать натрий-ионные элементы и литий-ионные элементы. в одну пачку.

Аккумулятор CATL имеет плотность энергии 160 Втч/кг. Хотя это немного меньше 200 Вт⋅ч/кг, достигаемых литий-железо-фосфатными (LFP) устройствами, CATL поставляет своим клиентам, таким как Tesla, д-р Цзэн уже предположил, что второе поколение натрий-ионных аккумуляторов достигнет 200. Отметка Втч/кг.

Продукт с ионами натрия уже соответствует другим электрохимическим свойствам или превосходит их. Утверждается, что первое поколение натрий-ионных аккумуляторов CATL обладает такими преимуществами, как возможность быстрой зарядки, превосходная термическая стабильность, низкотемпературные характеристики и высокая эффективность интеграции, среди прочего.По заявлению компании, он может заряжаться до 80% всего за 15 минут.

Кроме того, говорят, что батарея хорошо работает при низких температурах. Согласно данным CATL, при температуре -20°C устройство с ионами натрия сохраняет 90% своей емкости. Кроме того, CATL заявляет, что с точки зрения термической стабильности ее новый продукт превосходит китайские требования безопасности для тяговых аккумуляторов.

Ионно-натриевые батареи имеют еще несколько преимуществ. Длительное время зарядки не приведет к повреждению аккумулятора, а его химическая реакция не вызывает коррозии.Что касается анода, CATL также разработала пористый материал на основе углерода, который позволяет накапливать ионы натрия, обеспечивая соответствие батареи требованиям к характеристикам цикла.

Аккумуляторы первого поколения для электромобилей


Компания CATL будет использовать аккумуляторы первого поколения для рынка электромобилей и выделяет ключевые особенности, такие как их низкотемпературные характеристики, которые сделают их подходящими для автомобильных рынков с суровыми зимами. Первоначально CATL будет выпускать аккумуляторные блоки для электромобилей, которые сочетают в себе натрий-ионные и литий-ионные батареи, чтобы компенсировать дефицит плотности энергии.Для этого CATL также разработала новую систему управления батареями (BMS).

Решение CATL состоит в том, чтобы смешивать и сочетать натрий-ионные и литий-ионные батареи в определенной пропорции, интегрировать их в один корпус и управлять различными аккумуляторными системами с помощью алгоритма BMS. Называемая аккумуляторной системой AB, литий-натриевая система также может расширить свои преимущества высокой мощности и производительности при низких температурах.

Для поддержки устойчивого развития CATL создала инновационную систему из четырех столпов, а именно: химическую систему, структурную систему, производственную систему и бизнес-модели, чтобы создать возможность быстрой трансформации от фундаментальных исследований до промышленного применения, а затем до крупных масштабная коммерциализация.Фирма также разрабатывает другие технологии, которые интегрируют аккумуляторные элементы непосредственно в раму электромобиля, чтобы увеличить его запас хода.

На презентации аккумуляторов д-р Цисен Хуанг, заместитель декана Научно-исследовательского института CATL, сказал, что производство натрий-ионных аккумуляторов полностью совместимо с оборудованием и процессами производства литий-ионных аккумуляторов, и что производственные линии можно быстро переключать для достижения высокая производственная мощность. На данный момент CATL приступила к промышленному развертыванию натрий-ионных аккумуляторов и планирует к 2023 году сформировать базовую цепочку промышленных поставок.

Прорыв в области батарей обеспечивает плотность энергии, необходимую для электрических самолетов

Электрические самолеты, способные перевозить сотни пассажиров, сдерживаются развитием аккумуляторных технологий (Wright Electric)

Исследователи достигли лидирующей в мире плотности энергии с помощью батареи следующего поколения дизайн, прокладывая путь для дальних электрических самолетов.

Литий-воздушная батарея, разработанная в Японском национальном институте материаловедения (NIMS), имела плотность энергии более 500 Втч/кг.Для сравнения, литий-ионные аккумуляторы в автомобилях Tesla имеют плотность энергии 260 Втч/кг.

Новые батареи также можно заряжать и разряжать при нормальных рабочих температурах, что делает их практичными для использования в различных технологиях, от дронов до бытовой техники.

По словам исследователей, аккумулятор «демонстрирует самую высокую плотность энергии и лучшие показатели жизненного цикла из когда-либо достигнутых» и знаменует собой важный шаг вперед в реализации потенциала этого накопителя энергии.

«Литий-воздушные батареи могут стать передовыми перезаряжаемыми батареями: они легкие и имеют большую емкость, а их теоретическая плотность энергии в несколько раз выше, чем у доступных в настоящее время ионно-литиевых батарей», — говорится в сообщении, опубликованном NIMS.

В настоящее время команда планирует использовать в аккумуляторе другие материалы, чтобы значительно увеличить срок службы аккумулятора.

Плотность энергии была самым большим препятствием на пути развития электрических самолетов, при этом 500 Втч/кг рассматривались как важный ориентир для выполнения как дальнемагистральных, так и высокопроизводительных полетов.

Литий-воздушные батареи могут удерживать в пять раз больше энергии, чем литий-ионные батареи того же размера (3460 Втч/кг), однако предыдущие экспериментальные конструкции постоянно терпели неудачу, выходя за пределы лабораторных масштабов.

Аккумуляторы работают за счет соединения кислорода воздуха с литием, присутствующим в аноде, что связано с проблемами безопасности, которые удалось решить в ходе последних исследований.

До сих пор электрические самолеты были небольшими и неспособными перевозить большое количество пассажиров на большие расстояния, при этом усилия обычно были сосредоточены на частных самолетах на короткие расстояния.

На этой неделе электрический самолет Rolls-Royce Spirit of Innovation был признан самым быстрым в мире транспортным средством с батарейным питанием, разогнавшись до скорости более 600 км/ч (380 миль/ч).

Достижение таких результатов в более широком масштабе не только уменьшит загрязнение от двигателей, работающих на топливе, но и устранит шумовое загрязнение, которое вынуждает аэропорты располагаться в районах с низкой плотностью населения.

Аккумуляторы, которые содержат в два раза больше энергии на фунт | Новости Массачусетского технологического института

В бесконечном стремлении упаковать больше энергии в батареи без увеличения их веса или объема одной особенно многообещающей технологией являются твердотельные батареи.В этих батареях обычный жидкий электролит, переносящий заряды между электродами, заменен слоем твердого электролита. Такие батареи потенциально могут не только обеспечивать в два раза больше энергии для своего размера, но и фактически устранять опасность возгорания, связанную с сегодняшними литий-ионными батареями.

Но одно обстоятельство сдерживало твердотельные батареи: нестабильность на границе между слоем твердого электролита и двумя электродами с обеих сторон может значительно сократить срок службы таких батарей.В некоторых исследованиях использовались специальные покрытия для улучшения сцепления между слоями, но это увеличивает затраты на дополнительные этапы покрытия в процессе изготовления. Теперь команда исследователей из Массачусетского технологического института и Брукхейвенской национальной лаборатории придумала способ достижения результатов, которые равны или превосходят долговечность поверхностей с покрытием, но без необходимости в каких-либо покрытиях.

Новый метод просто требует удаления любого углекислого газа, присутствующего на критическом этапе производства, называемом спеканием, когда материалы батареи нагреваются для создания связи между слоями катода и электролита, которые состоят из керамических соединений.Несмотря на то, что количество углекислого газа в воздухе исчезающе мало, измеряемое в частях на миллион, его воздействие оказывается драматичным и пагубным. Выполнение этапа спекания в чистом кислороде создает соединения, которые соответствуют характеристикам лучших поверхностей с покрытием, без дополнительных затрат на покрытие, говорят исследователи.

О результатах сообщается в журнале Advanced Energy Materials , в статье докторанта Массачусетского технологического института Юнгю Кима, профессора ядерных наук и инженерии, а также материаловедения и инженерии Бильге Йилдиз, а также Ирадиканари Валуйо и Адриана Ханта из Брукхейвенской национальной лаборатории.

«Твердотельные батареи уже давно востребованы по разным причинам, — говорит Йилдиз. «Ключевыми мотивирующими моментами для твердых батарей являются то, что они безопаснее и имеют более высокую плотность энергии», но их сдерживали от крупномасштабной коммерциализации два фактора, говорит она: более низкая проводимость твердого электролита и проблемы нестабильности интерфейса.

По словам Йылдыза, проблема проводимости была эффективно решена, и материалы с достаточно высокой проводимостью уже продемонстрированы.Но преодолеть нестабильность, возникающую на границе раздела, оказалось гораздо сложнее. Эти нестабильности могут возникать как во время производства, так и во время электрохимической работы таких батарей, но на данный момент исследователи сосредоточились на производстве и, в частности, на процессе спекания.

Спекание необходимо, потому что, если керамические слои просто прижать друг к другу, контакт между ними далек от идеального, слишком много зазоров и высокое электрическое сопротивление на границе раздела.Спекание, которое обычно проводится при температуре 1000 градусов Цельсия или выше для керамических материалов, заставляет атомы из одного материала мигрировать в другой для образования связей. Эксперименты команды показали, что при температурах выше нескольких сотен градусов происходят вредные реакции, которые увеличивают сопротивление на границе раздела, но только при наличии углекислого газа, даже в небольших количествах. Они продемонстрировали, что отсутствие двуокиси углерода и, в частности, поддержание атмосферы чистого кислорода во время спекания может создать очень хорошее соединение при температурах до 700 градусов без образования вредных соединений.

Характеристики поверхности раздела катод-электролит, изготовленной с использованием этого метода, говорит Йилдиз, были «сопоставимы с лучшим сопротивлением поверхности раздела, которое мы видели в литературе», но все они были достигнуты с использованием дополнительного этапа нанесения покрытий. «Мы обнаруживаем, что вы можете избежать этого дополнительного этапа изготовления, который обычно является дорогостоящим».

Потенциальное увеличение плотности энергии, которое обеспечивают твердотельные батареи, связано с тем, что они позволяют использовать чистый металлический литий в качестве одного из электродов, который намного легче, чем используемые в настоящее время электроды из графита, насыщенного литием.

В настоящее время команда изучает следующую часть производительности таких батарей, а именно то, как эти связи сохраняются в течение длительного времени во время циклов батареи. Между тем, новые открытия потенциально могут быть быстро применены к производству аккумуляторов, говорит она. «Мы предлагаем относительно простой процесс изготовления клеток. Это не добавляет большого энергетического штрафа к изготовлению. Поэтому мы считаем, что его можно относительно легко внедрить в производственный процесс», а дополнительные затраты, по их расчетам, должны быть незначительными.

Крупные компании, такие как Toyota, уже работают над коммерциализацией первых версий твердотельных литий-ионных аккумуляторов, и эти новые результаты могут быстро помочь таким компаниям улучшить экономику и долговечность технологии.

Исследование проводилось при поддержке Исследовательского бюро армии США через Институт солдатских нанотехнологий Массачусетского технологического института. Команда использовала объекты, поддерживаемые Национальным научным фондом, и объекты Брукхейвенской национальной лаборатории, поддерживаемые Министерством энергетики.

Как эта разрушающая Теслу батарея может стать «Святым Граалем» для электрических полетов

Пилот подключает зарядный кабель к крошечному Pipistrel Velis Electro, первому электрическому самолету, … [+] сертифицированному Европейским Союзом. Но новый прорыв в технологии аккумуляторов может сделать реальностью гораздо более крупные электрические пассажирские самолеты.

AFP через Getty Images

Исследователи из Японии говорят, что они разработали батарею с почти вдвое большей плотностью энергии, чем у батареи, используемой в автомобиле Tesla Model 3, что дает надежду на то, что гораздо более долговечные батареи скоро появятся в мобильных телефонах, электромобилях и даже электромобилях. пассажирские самолеты.

Новая литий-воздушная батарея, разработанная Национальным институтом материаловедения Японии (NIMS) при поддержке японского конгломерата SoftBank, имеет рекордную плотность энергии более 500 ватт-часов на килограмм (Втч/кг)— почти вдвое больше, чем у литий-ионной батареи Panasonic емкостью 260 Втч/кг, установленной в Tesla Model 3.

Команда также утверждает, что батарея хорошо выдерживает многократные заряды, говоря: «реакция многократного разряда и заряда протекает при комнатной температуре.Плотность энергии и срок службы этой батареи являются одними из самых высоких из когда-либо достигнутых».

Цифра 500 Втч/кг важна, потому что инженеры считают ее порогом, после которого станут возможными региональные электрические пассажирские самолеты. Электрификация самолетов обещает устойчивые, эффективные и почти бесшумные авиаперелеты, совместимые с будущим с нулевым выбросом углерода. Но на пути к этой цели стоят многочисленные технологические барьеры, наиболее важным из которых является тот факт, что литий-ионные батареи текущего поколения тяжелы по сравнению с количеством электроэнергии, которую они могут хранить.

Я спросил Патрика Уилера, глобального директора Института аэрокосмических технологий и профессора кафедры электротехники и электроники Ноттингемского университета в Великобритании, что он думает о значении прорыва.

«Цифры, о которых они говорят, интересны, потому что они находятся в той критической точке, когда станет возможным совершить полет на электричестве на средние расстояния — это что-то вроде святого Грааля», — сказал Уилер. «Если вам нужен полностью электрический полет на большие расстояния, современные литий-ионные батареи не помогут, потому что они становятся слишком большими и тяжелыми.

БОЛЬШЕ ОТ FORBESВ Китае в 2021 году построено больше морских ветроэнергетических установок, чем в любой другой стране за 5 лет Дэвид Веттер

Но Уилер подчеркнул, что новость может быть не менее актуальна для других видов транспорта, которые уже используются.

«Это дает нам аккумулятор, который значительно лучше сохраняет энергию, чем мы имеем сегодня», — сказал он. «Беспокоенность о запасе хода по-прежнему является проблемой для электромобилей, поэтому, если сегодня вы можете заменить аккумуляторную батарею электромобиля чем-то, что увезет вас вдвое, втрое дальше, это будет хорошее место.

Уилер отметил, что в настоящее время доступно мало подробной технической информации об устройстве NIMS, но он полагал, что такая батарея, если она выдержит реальные условия, может быть выведена на рынок довольно быстро из-за огромного интереса к электрификации.

Электрический самолет Eviation Alice на Парижском авиасалоне 2019.

Марина Лысцева/ТАСС

«Если будет доказано, что масштабы будут увеличиваться, я могу предположить, что развитие будет довольно быстрым, потому что спрос есть», — сказал он.«У вас есть правительства, заявляющие, что они хотят, чтобы все электромобили и транспорт были к 2030, 2035 году. У многих людей есть веская причина инвестировать в это — как правительственные, так и коммерческие».

Возвращаясь к перспективам электрических самолетов, Уилер подумал, что объявление NIMS обнадеживает, но отметил, что необходимо будет преодолеть множество других проблем, прежде чем электрические самолеты станут обычным явлением на взлетно-посадочных полосах мира — не в последнюю очередь, когда речь идет о зарядке.

«Если вы идете по маршруту перезаряжаемых батарей в самолетах, зарядка самолетов, когда они стоят у выхода на посадку, не выглядит невыполнимой», — сказал он.«Но вся эта электрическая энергия должна откуда-то поступать: вам нужно убедиться, что у вас есть источник с нулевым выбросом углерода для всей этой электрической энергии и инфраструктура для доставки ее к самолету. Это немаловажно, особенно в крупных аэропортах».

В ближайшее время еще одно препятствие может оказаться законодательным: объявление из Японии совпадает с новостью о том, что израильская компания Eviation готовится к испытаниям предполагаемого первого электрического пассажирского самолета, получившего название Alice.Но в США, где Алиса должна совершить испытательные полеты в ближайшие несколько недель, Федеральное авиационное управление еще не установило никаких правил для электрических самолетов, хотя и выдало «особые условия» для определенных двигателей, производимых фирмой MagniX. что делает двигатели, используемые в Алисе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.