Что заливается в аккумулятор: Что доливать в аккумулятор? | АКБ-сервис
Что доливать в аккумулятор? | АКБ-сервис
Во время заряда и работы все аккумуляторные батареи теряют часть воды из электролита. При этом снижается уровень электролита над пластинами и увеличивается концентрация кислоты в электролите (плотность электролита). Если батарея эксплуатируется с низким уровнем электролита, это отрицательно влияет на ресурс батареи.
Скорость потери воды главным образом зависит от применяемых для производства аккумуляторной батареи материалов и от состояния электрооборудования.
Для восстановления уровня электролита доливайте в аккумулятор только дистиллированную или деионизированную воду. Своевременная доливка воды в батарею с пробками позволяет снизить негативное влияние высокой плотности электролита на ее последующий ресурс.
Уровень электролита должен быть на 10–15 мм выше верхней кромки сепараторов и не подниматься выше нижнего края заливной горловины.
Если точно установлено, что причиной низкого уровня является выплескивание, то доливайте электролит той же плотности и при той же температуре, что и оставшийся в батарее.
Если уровень электролита выше нормы, то откачайте электролит резиновой грушей с эбонитовым наконечником.
Чтобы не получить неправильных результатов, не замеряйте плотность электролита:
– если его уровень не соответствует норме;
– если электролит слишком горячий или холодный; оптимальная температура при измерении плотности +15+27° С;
– после доливки дистиллированной воды. Следует аккумулятор поставить на зарядку и подождать, пока электролит перемешается.
– после нескольких включений стартера. Надо подождать, чтобы установилась равномерная плотность электролита в элементе батареи;
При использовании технической серной кислоты или не дистиллированной воды, ускоряются саморазряд аккумуляторной батареи, происходит сульфатация, разрушение пластин и уменьшение ёмкости аккумуляторной батареи.
После долива воды лучше еще немного подзарядить аккумулятор для перемешивания электролита.
При сильном морозе (если Вы добавили воду после поездки) даже возможно замерзание верхнего слоя электролита. Зимой воду нужно добавлять перед поездкой, но тщательнее контролировать уровень, чтобы не переборщить.
Технология залитого аккумулятора от VARTA®
VARTA® предлагает обширную линейку залитых свинцово-кислотных аккумуляторов для широкого диапазона автомобилей. Каждый аккумулятор создан, чтобы отвечать специфическим требованиям наших потребителей во всем мире — как производителей оборудования, так и покупателей на рынке компонентов.
Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы являются наиболее распространенным типом аккумуляторов. Жидкий электролит, состоящий из серной кислоты и воды, покрывает все внутренние детали. Залитые аккумуляторы VARTA обладают герметичной конструкцией, поэтому они защищены от протеканий.
Залитые аккумуляторы для легковых автомобилей
Наши залитые 12-вольтовые аккумуляторы разработаны, чтобы удовлетворять потребности в электроэнергии современных автомобилей, и обеспечивают надежную пусковую мощность снова и снова в самых сложных климатических условиях. В них используется наша эксклюзивная технология решетки PowerFrame®.
Залитые аккумуляторы для водного транспорта
Мы предлагаем широкий диапазон пусковых аккумуляторов и аккумуляторов глубокого цикла для водного транспорта, которые позволяют нашим покупателям дольше быть на воде. Мы предлагаем аккумуляторы для водного транспорта на любой вкус: от высокомощных стартерных аккумуляторов до стандартных или улучшенных аккумуляторов глубокого разряда с жидким электролитом. В отличие от стандартных залитых аккумуляторов, аккумуляторы VARTA Professional Dual Purpose защищены от разлива и позволяют наклонять себя до 90° на короткое время.
Преимущества:
- Стартерные аккумуляторы обеспечивают короткий и мощный импульс для запуска двигателя.
- Аккумуляторы глубокого разряда запускают двигатели и питают приборы, если двигатели не запущены.
- Более прочная конструкция с улучшенными характеристиками работы в циклическом режиме продлевают время эксплуатации для применений с глубоким разрядом.
Залитые аккумуляторы для газонокосилок и садовой техники
Наши аккумуляторы для газонокосилок и садовой техники разработаны так, чтобы обеспечивать надежную пусковую мощность раз за разом. Характеристики продукта:
- Удобная конструкция, не требующая обслуживания.
- Конверты-сепараторы защищают пластины, обеспечивают необычайную пусковую мощность и предотвращают от внутреннего замыкания.
Залитые аккумуляторы для тяжелых грузовиков
Наши аккумуляторы высокой мощности для коммерческого применения обеспечивают высочайшую производительность и увеличенный срок службы в циклах для самых сложных условий. Технология решетки PowerFrame® обеспечивает более длительный срок службы, устойчивость к коррозии и до 70 % лучшее прохождение тока.
Кроме того:
- Усиленные полюсные мостики и горячий компаунд на ушках пластин увеличивают устойчивость к вибрации.
- Встроенные складные ручки обеспечивают простую переноску и установку.
- Устойчивый к ударам корпус с усиленными торцевыми стенками для большей прочности.
- Прочные сепараторы предотвращают короткие замыкания.
Что доливать в аккумулятор — воду или электролит? Что доливать в аккумулятор
Аккумулятор – это источник жизненной силы для . С одной стороны, его сложно отнести к важнейшим для машины агрегатам, с другой стороны, без аккумуляторной батареи машина просто не заведётся. Несмотря на распространённое мнение, что в процессе работы имеет свойство самостоятельно заряжаться, такой процесс не является константным, а срок службы АКБ ограниченный. Всё чаще современные «умельцы» пытаются собственными силами продлить эксплуатационный период автомобильного аккумулятора путём его заправки. На этом этапе у многих автовладельцев, которые сталкиваются с такой проблемой впервые, возникает вопрос, чем заполнить АКБ, что заливать: дистиллированную воду, или необходимо заправлять электролит?
Как изменяются свойства электролита в АКБ транспортного средства
Многие профессионалы вопрос, что залить в АКБ, считают абсолютно некорректным, так как устройство причисляется к неремонтопригодным элементам. Однако хороший аккумулятор – это далеко не дешёвое удовольствие, потому желание продлить его эксплуатационный период автовладельцами вполне объяснимо. Чтобы заправка батареи не повлекла за собой её полного выхода из строя, для начала необходимо разобраться в процессах, которые происходят во время функционирования АКБ при её систематических зарядках и разрядках.
Изначально, с завода, в аккумуляторе находится эмульсия, которая состоит на тридцать пять процентов из серной кислоты, при этом оставшиеся шестьдесят пять процентов объёма составляет дистиллят – очищенная вода, без примесей. В процессе функционирования устройство нагревается, проистекает реакция электролиза, а часть воды под воздействием высокой температуры испаряется, собирается в качестве конденсата на внутренней поверхности агрегата. Если аккумулятор имеет абсолютно герметичную конструкцию, в корпусе отсутствуют механические повреждения, то пар при остывании превращается в воду и стекает по стенкам устройства обратно. Если имеются повреждения корпуса в результате эксплуатации устройства или же вследствие плохого качества изготовления товара, вода испаряется из АКБ безвозвратно. В результате этого процесса жидкость в АКБ становится более концентрированной, плотность кислоты возрастает. Это отражается на критериях выдачи устройством напряжения, его работоспособности.
Кроме природного процесса испарения при рабочих температурах, в батарее происходит так называемая реакция сульфатации – оседание солей кислоты на свинцовых планках батареи. В результате такого процесса концентрация электролита уменьшается. Прецеденты, когда плотность электролита падает, чаще всего провоцируются нерегулярным функционированием батареи в результате продолжительного простоя машины или некорректной эксплуатации АКБ – подача слишком большой силы тока на устройство или серьёзные неисправности в электронике транспортного средства.
Вода или электролит: какой жидкости отдать предпочтение
Первое правило при проведении любых работ по ремонту или обслуживанию функционирующих устройств автомобиля – не навредить. В случае с обслуживанием аккумулятора, доливка «не той» жидкости может полностью вывести его из строя. С вышеописанной информации понятно, что снижение эффективности работы аккумуляторной батареи может стать как результатом сульфатации – понижения коэффициента кислоты в агрегате, так и следствием испарения воды. Прежде чем принять решение, что заливать, воду или электролит, важно сначала разобраться с причинами, которые повлияли на эксплуатационные .
Если причиной послужило снижение процента кислоты в составе жидкости в АКБ, то заливать в устройство нужно именно электролит. При заправке дистиллята процент кислоты в аккумуляторе снизится ещё больше, что сделает невозможным дальнейшее эксплуатирование зарядного устройства. В ситуации, когда причиной неисправности агрегата послужило испарение дистиллированной воды, заправка щелочной жидкостью батареи спровоцирует пропорциональное возрастание кислоты в устройстве, что повлечёт интенсивную сульфатацию. Кислотные компоненты будут оседать на пластинах, разрушая их, что повлечёт безвозвратную непригодность к эксплуатации зарядного элемента. В этом случае заливается дистиллят – только так можно продлить жизнь батарее.
Чем заправить аккумулятор?
Прежде чем приступать к решению вопроса, что доливать в аккумулятор – воду или электролит, важно определиться, нужна ли дозаправка механизма вообще. С этой целью нужно внимательно осмотреть имеющийся у вас агрегат. Преимущественно корпус всех батарей изготовлен из прозрачного пластика, что позволяет визуально определить количество электролитического раствора внутри. На корпусе АКБ практически всегда имеются пометки, по которым можно определить, нужна доливка эмульсии или нет.
Если корпус изготовлен из непрозрачного материала, осуществить проверку уровня эмульсии можно следующим способом:
Если факт необходимости доливки установлен, дальше нужно определиться, что потребуется залить в АКБ. Помочь в этой ситуации сможет специальное приспособление под названием «ареометр», с помощью которого измеряется плотность раствора в батарее. На основании результатов проверки и устанавливается причина неисправности механизма, решается дилемма, что доливать в аккумулятор, воду, или всё-таки электролит. С помощью прибора измерьте плотность аккумуляторной жидкости: в норме она должна быть от 1,27 до 1,29 грамма на сантиметр кубический. Если плотность значительно меньше, тогда добавлять потребуется электролит. Плотность, превышающая показатель 1,29 единицы, говорит о том, что в батарею добавить необходимо воду.
Процедура добавки воды и электролита осуществляется по аналогичной схеме:
При выполнении процедуры «воскрешения» аккумулятора помните, что некорректность выполненной работы сможет не только привести к полной неисправности агрегата, но и повлечь за собой проблемы с автомобильной электроникой. Очень тщательно проверяйте показания одометра – и у вас всё получится. При необходимости залива дистиллята ни в коем случае не заливайте обычную воду из-под крана – в ней имеется масса добавок, которые негативно отразятся на функционировании и эксплуатационном периоде батареи.
Подведём итоги
Продлить срок эксплуатации механизмов и систем, которые непосредственно задействованы в – желание каждого автовладельца, так как покупка любого механизма или аксессуара является дополнительной финансовой растратой. В случае с аккумулятором специалисты и профессионалы настоятельно рекомендуют не экспериментировать, особенно если имеющееся устройство относится к , при его выходе из строя советуют купить новую батарею. Попытки восстановления функционирования АКБ с помощью её заправки только на время продлят эксплуатационный срок агрегата, потому покупка нового зарядного устройства неизбежна. Лучше приобретите сразу качественный аккумулятор для своей машины, который при правильной эксплуатации прослужит вам многие годы.
Низкий уровень электролита автомобильной батареи говорит либо об утечке, либо об испарении жидкости, к которому приводит кипячение аккумулятора. Последнее сопровождается повышением плотности, что причиняет вред прибору вплоть до разрушения пластин и полной потери работоспособности. Чтобы избежать этого, достаточно снизить концентрацию кислоты рабочей смеси, добавив воду в аккумулятор. Но она должна быть абсолютно чистой, поэтому рекомендуется применять дистиллят.
Очищенную жидкость получают путём двухкратного выпаривания и сбора конденсата. Результат — она избавляется от посторонних солей, минералов и других веществ. То есть на выходе имеется чистый H 2 O. В нужной пропорции серная кислота и вода создают необходимую электропроводность рабочей смеси.
Конденсат после испарения при работе автомобильной батареи не оставляет осадка. Следовательно, её можно постоянно доливать в аккумулятор без последствий. То есть не появятся отложения на электродах. Наличие примесей грозит пагубно сказаться на работе батареи:
- Возникновение осадка на пластинах, из-за которого они постоянно разрушаются, увеличивается сопротивление и уменьшается емкость.
- Непредсказуемое изменение электропроводности.
- Ускорение саморазряда, из-за увеличения плотности рабочей смеси.
Внимание! Дистиллированную воду продают на заправках и магазинах. Но и там встречаются подделки. Поэтому, даже приобретя необходимый товар, можно в аккумулятор залить обычную воду со всеми вытекающими последствиями.
Чтобы такого не случилось, достаточно проверить наличие информации о производителе на этикетке. Надёжнее всего измерить электрическое сопротивление тестером. Без примесей оно будет стремиться к бесконечности, в противном случае прибор покажет конкретную цифру.
Что будет, если залить кипячёную воду?
В отсутствие дистиллята кажется единственным решением добавить к кислоте электролита подготовленную другим образом жидкость, например кипяченую воду. Требования к обычной воде из-под крана подразумевают очистку. Это действительно так, но её обработка всегда оставляет большое количество разнообразных веществ. Воду такого качества употреблять можно в пищу, но не использовать для разбавления электролита. Это результат того, что по нормативам допускается присутствие солей жёсткости, металлов, а некоторые элементы должны быть в обязательном порядке.
Если залить кипяченую воду в АКБ, ситуация сильно не улучшится. При 100 °C уменьшается жёсткость, образуя осадок. Однако, она не падает до нуля. К тому же уходит много пара, не забирая ни одного постороннего вещества. Объём уменьшается, а примеси остаются.
- обеззараживание, от которого абсолютно не зависит можно ли доливать в батарею эту жидкость или нет;
- уменьшение доли воды и общего объёма и, вследствие этого, повышение концентрации примесей;
- выпадение осадка из солей временной жёсткости, притом с постоянной ничего не случится, то есть эффект мизерный;
- в итоге концентрация минералов остается практически на том же уровне, а это ухудшает свойства электролита.
Важно! Заливать в аккумулятор обычную воду питьевого качества или прокипячённую категорически нельзя. Состав первой насыщен многочисленными примесями. Вторая не отличается по содержанию посторонних веществ. Как следствие их применения, на АКБ скажется всё губительное действие загрязнений.
Что можно заливать вместо дистиллированной воды в аккумулятор?
Какого качества воду доливать в аккумулятор, если не добраться до ближайшего магазина для покупки необходимой жидкости? Для начала попробовать всё-таки приобрести требуемую, ведь дистиллят продаётся ещё и в аптеках.
Эти варианты скорее щадящие нежели полноценная замена. Даже в двух последних пунктах имеет место одно испарение, тогда как рекомендуемая для электролита жидкость проходит процедуру два раза. Можно ли долить одним из них рабочую смесь зависит от требуемого количества и уверенности в их качестве. Например, на чистоту осадков из дождей или снега сильно влияет запылённость и загрязнённость воздуха. Надёжнее добавлять такую воду в аккумулятор после того, как она отстоится. За сутки примеси осядут, верхние слои останутся либо без них, либо с минимальным количеством.
Приготовление дистиллированной воды для АКБ своими руками
Есть несколько способов самостоятельно приготовить дистиллированную воду дома. Два наиболее верных. Во-первых, без ощутимого вреда можно в рабочую смесь аккумуляторной батареи добавлять собранный пар от кипящего чайника или кастрюли. Главное при этом — не забывать о высокой температуре. Ёмкость или преграду для конденсата нужно держать полотенцем, чтобы не обжечься.
Второй метод подойдёт обладателям аппарата для получения спирта, а точнее, самогонного. Если в него залить и перегнать обычную воду, на выходе будет требуемый конденсат. Один недостаток: процесс занимает очень много времени, так как устройство рассчитано на другую плотность и летучесть вещества. Подобную конструкцию реально сделать и своими руками, причём дёшево и просто:
В быту кипяченая вода имеет лучшие питьевые качества из-за обеззараживающего действия высокой температуры. По чистоте она практически не отличается от взятой из-под крана. Дистиллят изготавливается в домашних условиях. А замена его аналогами всё-таки нанесёт определённый вред. Хотя последний меньше по сравнению с тем, который возникнет если в аккумулятор залить обычную воду даже после термической обработки. Если вы оказывались в подобной ситуации, пожалуйста, поделитесь своим опытом решения проблемы в комментариях.
Ко мне на блог часто приходят сообщения насчет обслуживания аккумулятора, в частности нужно (и можно) ли добавлять дистиллированную воду внутрь? Сколько ее нужно? Для чего это делается, и не будет ли от этого вреда. Я уже писал несколько статей по этому поводу, но предметно именно эти вопрос не разбирал. Сегодня я хочу закрыть этот пробел, как обычно будет и видео версия в конце. Отдельно я остановлюсь на необслуживаемом АКБ. Так что читаем-смотрим, однозначно полезная информация …
Вода в аккумуляторной батареи – это наше все! Без нее она не будет работать нормально, все потому что она является частью электрохимической жидкости, попросту – электролита. Однако под воздействием температуры она от туда может испаряться.
ЭлектролитКак мы с вами знаем, электролит (внутри АКБ) состоит из двух основных компонентов:
- Это серная кислота. Ее примерно 35% от всего объема
- Дистиллированная вода. Ее примерно 65%
При смешивании этих двух субстанций и поучается нужный для работы электролит, плотностью – 1,27 г/см3. Больше 35% кислоты добавлять не рекомендуется, если задрать плотность до 1,3 – 1,4 г/см3, то при такой концентрации свинцовые пластины будут страдать и могут раньше времени разрушится.
То есть такая плотность выверена многими экспериментами и является эталонной, стоит отметить — что на севере допускается до 1,29 г/см3
Вода внутри АКБКак мы разобрались воды АЖ — 65%! Но она , а дистиллированная без каких-либо примесей (нужно это по многим причинам, хотя бы потому что – уменьшается сопротивление внутри, нет никаких осадков на пластинах и т.д.).
Но ее уровень не постоянен. Как известно от высоких температур в подкапотном пространстве, от зарядки генератора (иногда ), вода может испаряться из банок, уровень электролита падает.
Серная кислота не улетучивается, а поэтому ее концентрация начинает расти, для батареи это плохо по нескольким:
- Высокая плотность негативно влияет на пластины, разрушая их
- Уровень падает, а это значит, оголяются пластины, тем самым падает емкость батареи и она не способна завести ваш авто.
- При высоких концентрациях кислоты, возможно
Чтобы этого избежать, нужно обязательно восполнить – добавить воды внутрь АКБ до необходимого минимума.
Как добавить воду в аккумулятор?Для начала разберем обслуживаемый вариант – когда сверху батареи есть пробки. Здесь все элементарно:
Первое – нужно купить дистиллированную воду в магазине или же .
Второе — просто откручиваем пробки сверху и смотрим на пластины. Если они оголены, уровень электролита ниже, нужно добавить так чтобы вода их закрыла. Сколько лить расскажу чуть ниже
Третье – после добавления ставим на зарядку, можно использовать автоматические зарядные устройства
Как видите, все элементарно — никаких проблем нет.
Необслуживаемый аккумуляторА вот если взять необслуживаемый АКБ (например BOSCH, VARTA, MUTLU и многие другие), то здесь так просто не получится добавить. Конструкция не предусматривает добавление внутрь воды, то есть вам придется «химичить».
Справедливости ради стоит отметить, что зачастую сделаны по и потеря воды у них очень не большая. Однако через 4 – 5 лет уровень все равно падает и желательно его довести до нормы
КСТАТИ – многие такие АКБ, сдают в специализированные магазины, когда он уже не запускает авто и покупают новые. НО НЕ МНОГИЕ знают, что просто нужно долить туда воды и тогда работоспособность восстановится.
КАК ЖЕ ДОЛИТЬ, ПОШАГОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ:
- Для начала определите уровень электролита. Несильно потрясите батарею вправо и влево, если там минимальный уровень, тогда стоит добавлять воду. Если же есть ощущение что его там достаточно, то возможно вода вам не поможет (может у вас произошло осыпание или сульфатация)
- Определяем, где у вас находятся пластины (на какой высоте). Если аккумулятор прозрачный (имеет белый корпус, как скажем у BOSCH) его можно просветить фонариком. А вот если корпус черный, то здесь так просто не получится, стоит прикидывать «на глаз»
- Отступаем от пластин примерно 1,5 – 2 см вверх.
Берем сверло на 2-3 мм и сверлим небольшие отверстия.
- Берем дистиллированную воду и шприц с иголкой. Наполняем шприц и через отверстия заливаем в аккумулятор
- Добавлять стоит до того, как через отверстия начнет сочиться жидкость
- Затем кладем батарею на бок и запаиваем отверстия обычным паяльником
- Далее просто заряжаем
Приходится «колхозить», иначе никак. Некоторые сверлят дырочки сверху, но таким образом невозможно контролировать уровень (а переливать также нельзя).
Сколько доливать воды в банки?Еще одно важное условие. На некоторых аккумуляторах есть специальный уровень (обычно на корпусе сбоку) именно до него стоит добавить воды (переливать нельзя).
Однако большое количество АКБ такого уровня не имеют, так сколько же лить?
ОДНО очень простое правило. Пластины должны быть закрыты электролитом на 1 – 1,5 см (замеряется специальными мерными трубочками). При таком уровне как раз и получается плотность в 1,27 г/см3
Когда аккумулятор начинает «кипеть» уровень электролита падает и его плотность становится больше. Если «проворонить» этот момент и вовремя не исправить это, то АКБ может со временем растерять свою емкость. Чтобы он «не кипел», необходимо долить в него необходимое количество дистиллированной воды. Прежде чем начать это делать, лучшим решением будет проконсультироваться со специалистом или хотя бы спросить у более опытного автовладельца, как долить воду в аккумулятор. Перед этим обязательно нужно очистить поверхность аккумуляторной батареи. Эта процедура необходима по нескольким причинам. Первая. Поверхность, скорее всего, сильно загрязнена серной кислотой, которая выплескивалась во время кипения, а контакт с ней опасен для человека и его одежды.
Вторая. Грязь может попасть внутрь батареи и еще больше испортить ее. Третья. Делать работу в чистоте просто-напросто намного приятнее. Для того, чтобы очистить поверхность, нужно аккуратно протереть ее влажной тканью. Лучше всего смочить ткань раствором пищевой соды. Имеющиеся на верхней крышке углубления, особенно вокруг пробок, легче всего прочистить с помощью спички или ватной палочки. В АКБ можно наливать лишь дистиллированную воду. Причем, только в банки, в которых уровень электролита ниже минимума. Определяется уровень в полупрозрачных аккумуляторах по специальным отметинам — рискам по бокам корпуса. Внутри заливных отверстий можно увидеть приливы, которые обозначают верхний и нижний уровни. Если метки отсутствуют, то можно ориентироваться на уровень примерно на 10-15 мм выше верха пластинок.
Доливать воду в АКБ рекомендуется с помощью обычной резиновой груши, большого шприца или с использованием аэрометра (точнее, его внешней колбы) для измерения плотности электролита. После доливки воды плотность электролита восстанавливается не сразу, так как в АКБ между пластинками есть небольшие промежутки и смешиваются жидкости поэтому довольно медленно (иногда плотность восстанавливается только по истечении нескольких недель) . По этой причине после добавления воды аккумулятор должен постоять в течение хотя бы нескольких часов. Только в этом случае показатели плотности более или менее станут близки к реальным, и ее можно будет измерять.
Для того, чтобы максимально точно определить плотность, надо измерить ее несколько раз через равные промежутки времени. Если разница между измерениями до и после не очень велика, это значит, что аккумуляторная батарея снова готова к эксплуатации после небольшой подзарядки. Самая распространенная ошибка автолюбителей с малым опытом — это доливка в АКБ недистилированной воды. Если заливать в аккумулятор обычную воду из-под крана, в которой содержится очень много различных примесей и солей, плотность химический состав электролита нарушаются. Из-за этого потом АКБ начинает быстрее терять заряд, происходит сульфатация и разрушение пластин, а также уменьшается емкость батареи.
Еще одна из частых ошибок — это долив воды на морозе. Делать этого не следует по понятным причинам — верхний слой электролита в этом случае просто замерзает, не успев смешаться с нижним. Итогом может быть разрушение корпуса самой батареи, а также выход ее из строя. Если зимой непосредственно перед поездкой куда-либо обнаруживается необходимость долить воду, то лучше это сделать перед выездом, иначе придется возиться в дороге, а потом, возможно, покупать новую АКБ. Чтобы плотность электролита быстрее пришла в норму после доливки можно немного (до 40-50 минут) погонять его на работающем на холостых оборотах автомобиле. А также можно доливать воду в аккумулятор при заведенном двигателе.
Еще одна из самых распространенных ошибок автолюбителей — забывчивость или же простая небрежность. Многие не удосуживаются очистить поверхность батареи от загрязнения. Что от этого может случиться, описано в одном из первых пунктов данной статьи. Вот так вот обычная человеческая лень может привести к тому, что аккумулятор даже новый просто перестанет как следует выполнять свои функции или вовсе перестанет работать и отправится на рынок вторсырья.
Бывают случаи, когда АКБ требует доливки воды для восстановления уровня электролита. Ни в коем случае нельзя добавлять ее до начала перезарядки. Это также является типичной ошибкой неопытных или ленивых водителей. Просто во время перезарядки объем электролита увеличивается, и лишняя жидкость может просто-напросто перелиться через крышки, повредив при этом кабели, зажимы, подставки и полы. Доливать воду можно не раньше, чем за 2-3 часа до окончания перезарядки. Ошибки совершают часто те, кто ни разу не читал инструкцию по эксплуатации аккумулятора и те, кто невнимательно, «между строк» читает советы, которые даются на форумах на тему как долить дистиллированную воду в аккумулятор.
Аккумулятор — один из важнейших элементов в любом автомобиле. Именно он подает пусковой ток на стартер, который в дальнейшем крутит коленвал и запускает двигатель. Аккумуляторы могут находиться в разных местах — под капотом, в багажнике, а на грузовых авто и вовсе на раме. Но, вне зависимости от типа автомобиля, АКБ имеет свойство стареть. И одна из самых распространенных ситуаций — испарение электролита. Что делать в такой ситуации? Можно ли залить воду в аккумулятор? Узнаем в нашей сегодняшней статье.
Как меняется структура электролита
Прежде чем разобраться, что можно залить в аккумулятор, рассмотрим процессы, что происходят внутри АКБ при разрядке и зарядке. Это поможет избежать ошибок при добавлении в него жидкости.
Итак, в автомобильных аккумуляторах содержится 65 процентов дистиллированной воды. Остальная часть — это серная кислота. При таком соотношении плотность электролита составляет около 1,28 грамма на кубический сантиметр (погрешность — до трех процентов). Это оптимальный уровень, при котором выдается нужное напряжение. Отметим, что во время зарядки температура данной жидкости увеличивается. Этот процесс называется электролизом. Во время зарядки аккумулятора выделяется газ. При этом часть воды испаряется. Меняется и концентрация кислоты. Плотность электролита увеличивается. На первый взгляд может показаться, что это хорошо. На самом деле, высокая плотность приводит к снижению емкости батареи.
Если рассматривать современные необслуживаемые АКБ, они имеют герметичный закрытый корпус. Так, испарившаяся вода после зарядки превращается в конденсат. И через некоторое время она стекает обратно в «банку» (это отверстия в батарее). Характеристики раствора не меняются и плотность остается на прежнем уровне. Такая АКБ способна служить достаточно долго — до пяти и более лет. Но если герметичность корпуса нарушается, уровень дистиллята падает. Это негативно сказывается на ресурсе АКБ и ее емкости.
Стоит рассказать еще об одном факторе, который называется сульфатация раствора. Это процесс, в котором соли от кислоты начинают оседать на самих свинцовых пластинах. Обычно такое случается при подаче тока большой силы или при длительном простое аккумулятора (два месяца или дольше). Сульфатация также приводит к уменьшению емкости батареи и к снижению концентрации кислоты. Поэтому чтобы продлить жизнь аккумулятору, нужно регулярно следить за концентрацией раствора внутри и при необходимости пополнять его уровень.
Вода или электролит?
Открутив крышку банки аккумулятора, мы обнаруживаем, что уровень раствора существенно упал. Но чем его пополнить? Нужно руководствоваться плотностью жидкости. Нельзя сразу лить электролит в надежде, что АКБ снова будет исправно брать зарядку. Неправильно растворив жидкость, можно только приблизить батарею к ее смертельному исходу. Произойдет сульфатация пластин, причем в ускоренном виде. Количество кислоты в каждой банке увеличится, и пластины начнут попросту осыпаться.
Что заливают в аккумулятор, который был с пустыми банками или прослужил уже более трех лет? В таком случае его можно восстановить, залив электролит. Но не факт, что такой аккумулятор будет работать еще три года. В большинстве случаев это является временной мерой. Если же плотность выше нормы, добавьте еще дистиллированной воды.
Как правильно залить аккумулятор, если повышена плотность?
Для этого АКБ нужно достать с автомобиля и установить на ровную поверхность. Важно очистить его верхнюю часть от грязи и масла (если таковое имеется). Далее шлицевой отверткой открутить пластиковые крышки каждой банки и при помощи ареометра замерить плотность.
Также стоит обратить внимание на цвет электролита. Он не должен быть темным или содержать мелкие отложения (это свидетельствует о начале распада пластин). Если плотность выше, чем 1,35 грамма на кубический сантиметр, ее необходимо понизить. Что заливают в аккумулятор в таком случае? В данной ситуации банки нужно разбавить дистиллированной водой. После того как ею наполнится каждая банка (добавлять лучше из шприца), следует установить батарею на зарядку. Обратите внимание: зарядка должна производиться с самой малой силой тока. Время операции — от двух до трех часов. После этого плотность снова нужно проверить ареометром, причем в каждой из шести банок. В идеале, данный параметр должен составлять от 1,27 до 1,29 грамма на кубический сантиметр. если получилось слишком низкое напряжение, не стоит паниковать. Возможно, аккумулятор недозарядился или слишком нагретый. Окончательно кислота перемешивается с водой через три часа при температуре 20 градусов Цельсия.
Обратите внимание: нельзя заливать новый электролит в АКБ, если у вас недостаточный уровень жидкости в банках. Помните, что испаряется в банках только вода. Кислота намного тяжелее и при любых обстоятельствах будет находиться внизу. Что заливать в аккумулятор? В таком случае можно использовать лишь дистиллированную воду. Сколько заливать в аккумулятор ее, зависит от текущего уровня. Он должен быть одинаковым на всех банках (на максимальном уровне).
Если плотность упала
Что заливать в аккумулятор? В таком случае нельзя добавлять воду. Это лишь усугубит ситуацию. Единственное правильное решение — заливка электролита. Перед операцией следует обязательно произвести контрольный замер. Производится он тем же ареометром. Если полученное значение составляет 1,25 грамма на кубический сантиметр или ниже, стоит повысить его путем использования нового электролита. Плотность последнего должна быть около 1,27 грамма. Какой объем использовать? С помощью спринцовки нужно выкачать по максимуму старую жидкость из первой банки и вылить ее в мерный стаканчик или пробирку. Нам важно узнать, сколько раствора было изъято из первой банки. Этот объем нужно записать где-нибудь в блокноте. Объем нового раствора должен быть вдвое меньше, чем тот, что мы изъяли.
Что далее?
Если результат составил меньше нормы (до 1,25), следует повторить операцию еще раз. Также отметим, что при добавлении электролита АКБ тоже ставится на зарядку. Технология такая же, как и в случае с добавлением дистиллированной воды. Время зарядки — от двух до трех часов. По истечении данного времени производим еще один контрольный замер. Если показатель ниже 1,28 нужна кислота с плотностью 1,4 грамма на кубический сантиметр.
О промывке
Ранее мы отметили, что при замерах можно обнаружить непрозрачную жидкость. Это говорит о том, что в растворе имеются разрушенные частицы свинцовых пластин. Если производить восстановление АКБ, их нужно удалить в полной мере. Что заливать в аккумулятор? Для начала нужно использовать дистиллированную воду. Ею наполняем все поврежденные банки, закрываем крышку и тщательно перемешиваем. Не бойтесь переворачивать АКБ вверх ногами.
Так мы лучше очистим внутренности банки от грязи. После смешивания выливаем обратно всю грязь. Что заливать в аккумулятор далее? Еще раз используем воду. Как залить воду в аккумулятор, мы уже знаем. Если после повторного перемешивания она не поменяла цвет, значит, мы удалили всю грязь из пластин. Теперь можно смело заливать сюда электролит и мерить плотность. Путем корректировки уровня воды и электролита мы достигнем идеального значения в 1,28 грамма на кубический сантиметр.
Обратите внимание
Если в банках образовалась буквально черная вода, скорее всего, пластины не подлежат восстановлению. Такую батарею проще заменить на новую. Восстановить свинец в домашних условиях невозможно.
Подводим итоги
Таким образом, мы можем самостоятельно восстановить аккумулятор и вернуть ему былую жизнь. Как залить электролит в аккумулятор, вы уже знаете. Если плотность электролита станет около 1,28, такая АКБ прослужит еще некоторое время. Насколько долго ее хватит? Это уже зависит от состояния свинцовых пластин. Если они уже начали осыпаться, эффект будет коротким — до нескольких месяцев. Но если цвет раствора не менялся, такая батарея прослужит исправно минимум год.
Дистиллированная вода для аккумулятора
Дистиллированная вода в аккумуляторе. Для чего нужна и сколько заливать?
Очень часто мне задают вопрос об аккумуляторе автомобиля, а именно зачем в нем нужна дистиллированная вода? Для чего ее вообще заливают, какая от нее польза или вред? Почему скажем не залить обычную из под крана, что произойдет? ДА и вообще сколько ее нужно лить. Как видите, не смотря на простату конструкции вопросов просто уйма, и все они связаны с этой жидкостью. Если честно то люди, которые немного разбираются в составе электрохимической жидкости АКБ, таких вопросов не зададут, а вот новичкам такая информация будет очень полезной, так что читайте дальше …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Для начала небольшое определение.
Дистиллированная вода в аккумуляторе – это обязательная часть электрохимической жидкости, попросту электролита, которая выполняет очень важную роль, а именно создает состав нужной плотности и свойств. Если не было бы воды в составе, то аккумулятор не работал, так как нужно.
Что это значит? ДА все просто — электролит состоит из 35% серной кислоты и 65% дистиллированной воды. Если залить просто серную кислоту, то ее «бешеная» концентрация просто расплавила бы все свинцовые пластины (пусть не сразу, но она бы сделала это точно). Вода понижает концентрацию до нужного предела, тогда кислота начинает работать в созидание, а не разрушение. Также при таком соотношении, начинают происходить процессы накопления электричества в электролите, при заряде. Что потом позволяет этот заряд тратить.
Что такое дистиллированная вода?
А действительно, что это такое? Если честно, то это вопрос 6 — 7 класса общеобразовательной школы, где начинают глубоко копаться в физике и химии.
Это не что иное, как просто «h4O» – то есть чистый состав воды, всего два атома водорода и один кислорода. Нет никаких примесей и солей – абсолютная чистота.
Если ответить на вопрос – почему нельзя в аккумулятор заливать обычную воду из «под крана», то ответ очень простой:
Состав, который течет у нас с вами из под крана, сложно назвать «дистиллятором» ведь в составе не только пресловутый h4O, но еще и куча всяких примесей, а особенно солей, извести (в малых концентрациях), хлора и т. д.
Если ее залить в АКБ, то неизбежно оседание этих примесей на свинцовых пластинах аккумулятора, что приведет к уменьшению емкость батареи. Таким образом, обычная вода просто погубит ваш аккумулятор, поэтому лить ее нельзя.
Почему именно такое соотношение?
Сейчас многие могут задать вопрос — почему именно такое соотношение кислоты и дистиллированной воды? ТО есть одна массовая доля кислоты и две массовые доли воды.
Делается это нескольким причинам:
- Кислоты должно быть достаточно, ведь при разряде батареи она расходуется, плотность электролита падает – выделяются соли на пластины. А при заряде наоборот расходуется вода, плотность кислоты растет. Если кислоты будет не достаточно, то процесс заряда – разряда будет не такой эффективный. Поэтому сейчас плотность многих АКБ равна примерно 1,27 г/см3.
- Если кислоты будет не достаточно, то электролит просто замерзнет при минусовых температурах. Разряженный АКБ может превратиться в ледышку уже при – 3, — 5 градусах.
- Если залить много кислоты, гораздо больше (например, 2 массовые доли, а воду одну массовую долю), то она может негативно влиять на пластины. Будет оседать больше солей, а также такая концентрация будет быстрее разрушать пластины.
Это сочетание выведено опытным путем, через достаточно большое количество тестов.
Почему заливают воду в аккумулятор, а не электролит?
Также все просто – при работе, батарея разогревается (также нагрев происходит летом, в жару), при зарядах банки могут кипеть. В этих моментах из аккумулятора улетучивается дистиллированная вода – ведь это ее нормальное состояние (испарение при нагревании, просто превращается в пар). А вот кислота остается, она не «летучая» — соответственно концентрация кислоты растет, а концентрация воды падает. Плотность может вырасти и до 1,4 г/см3. Для того чтобы привести электролит внутри АКБ в нормальное состояние нужно восполнить эту испарившуюся воду, поэтому мы ее и добавляем, кислота то в нужной пропорции.
Если добавить электролита, то вы просто смешаете, скажем — 1,4 и 1,27 (который вы приобрели) и у вас получится примерно 1,33 г/см3 – чего уже много! Помним об осадке солей и разрушении пластин.
Так что добавлять нужно именно дистиллированную воду, для нужной плотности, а никак не электролит! При смешении она образует нужную для работы плотность.
Запомните это правило! Справедливости ради – воду добавляли только в обслуживаемые АКБ, потому как испарение там просто огромное. А вот необслуживаемые батареи, не требуют за собой такого тщательного внимания, ведь там она находится в закрытом герметичном корпусе – жидкость испаряется, поднимается вверх банки и затем опять выпадает в осадок – цикл замкнулся.
Сколько воды добавлять в аккумулятор?
Как мы уже с вами разобрались, если необслуживаемая батарея – то практически не сколько, вы можете прокататься хоть пять лет и ни разу не заглянуть в него — это нормально! Но вот если ваш АКБ обслуживаемый, то есть откручиваются пробки сверху вам нужно постоянно наблюдать за уровнем.
Сколько дистиллированной воды добавлять вопрос сложный – ведь в каждом отдельном случае, это будет своя величина. Она может колебаться от емкости аккумулятора, ведь чем АКБ больше, тем больше в нем электролита, а значит воды, добавлять нужно больше.
Я вам советую всегда в машине иметь литровую бутылку (на моих старых машинах она у меня уходила за 1,5 – 2 месяца — летом, зимой за 3 – 4 месяца) – запомните если уровень электролита упал и ваши банки оголились, это критичное состояние, нужно срочно понять уровень для того чтобы закрыть платины. Иначе они могут нагреться и осыпаться.
Короткое видео какой должен быть уровень.
Если вы не знаете, какой объем электролита у вашего аккумулятора, читаем вот эту статью, там все по полкам.
В заключении хочется сказать – запомните дистиллированная вода это своего рода залог долгой работы вашей батареи, без нее не возможна работа! Это нужно понимать, при испарении из банок обязательно добавляем, и не обычную воду из под крана, а именно «дистиллят» — тогда ваш АКБ прослужит долго, весь заявленный производителем срок.
НА этом все, читайте наш АВТОБЛОГ.
(15 голосов, средний: 4,60 из 5)Сколько доливать дистиллированной воды в аккумулятор
Часто начинающие автомобилисты задаются вопросом о том, как научиться правильно ухаживать за АКБ — в том случае, если он относится к категории обслуживаемых. Поскольку многим известно, что время от времени для доливки аккумуляторов должна применяться дистиллированная вода, актуальным становится вопрос, сколько доливать дистиллированной воды в аккумулятор, в чем заключается смысл именно такого ухода за батареей и можно ли делать все это в домашних условиях. Для начала разберемся, для чего в батарее применяется именно такой вид воды.
Для чего доливается дистиллированная вода в АКБ автомобиля и что это такое
Определенное количество дистиллированной воды в составе жидкости, находящейся внутри аккумулятора, — необходимая составляющая. Именно она обеспечивает полноценную работу батареи, поддерживая оптимальную плотность ее электролита. Он состоит из нее на 65%, а процента серной кислоты в нем должно быть гораздо меньше — всего 35%.
Поскольку серная кислота — это полезное, но очень опасное и высококонцентрированное химическое соединение, очищенная вода выполняет роль понижателя уровня ее концентрации до полезного, который не навредит батарее.
Более того, уровень соотношения 65:35 в аккумуляторе как раз и обеспечивает процесс накопления внутри него электрической энергии в процессе зарядки. Эта энергия и будет потом расходоваться во время запуска двигателя и движения автомобиля.
Что представляет из себя дистиллированная вода? Это чистая жидкость, которой была проведена дистилляция, то есть очистка. Она состоит из трех атомов, два из которых — это водород, а другой — кислород, и не содержит никаких дополнительных примесей, которые могут состоять из солей и других веществ.
Прежде чем узнать ответ на вопрос, сколько доливать дистиллированной воды в аккумулятор, важно понять, что наливать в АКБ обычную воду нельзя. Большой уровень примесей в виде хлора, солей и даже извести, которые будут оседать на свинцовых пластинах батареи, быстро приведет к сульфатации и выходу ее из строя.
Кипяченую воду заливать в аккумулятор тоже нельзя: простое кипячение без применения определенных технологий не дистиллирует ее состав должным образом, Просто взять и прокипятить воду — не значит очистить ее полностью.
Существует мнение, что дистиллированную воду можно приготовить и в домашних условиях. Но, поскольку этот процесс является довольно трудоемким и энергозатратным, лучше всего приобретать ее в специализированных магазинах, обращая внимания на срок годности, который, в среднем, составляет около года.
Сколько нужно доливать дистиллированной воды в батарею и как правильно это сделать
Если ваш аккумулятор необслуживаемый, никаких манипуляций с жидкостями с ним проводить не нужно. Обслуживаемому же свинцово-кислотному доливка воды будет периодически нужна. Для того чтобы определить, сколько жидкости добавить, нужно снять верхние крышки с банок батареи и проверить плотность аккумулятора и уровень электролита в каждой из емкостей.
Количество воды, которую следует заливать в аккумулятор, может варьироваться, в зависимости от ее емкости и от условий эксплуатации АКБ. Стоит подумать о том, как долить дистиллированную воду в аккумулятор в любое время, потому что уровень жидкости может стать меньше в самый не подходящий момент. Для этого не помешает всегда иметь в машине подходящую емкость для воды, например, литровую бутылку, и добавлять воду вы сможете всегда. Нельзя допускать оголения пластин аккумулятора — они быстро осыпятся в результате нагрева.
Алгоритм того, как правильно залить воду в аккумулятор в домашних условиях, прост:
- Отключите батарею от бортовой сети автомобиля. Выньте ее из машины.
- Следите за тем, чтобы поверхность, на которую она будет поставлена, была ровной.
- Очистите АКБ от пыли и грязи. Можно сделать это раствором соды.
- Для максимальной аккуратности воспользуйтесь одноразовым шприцем. А ради собственной безопасности наденьте технические перчатки, которые обычно используете для дачи или уборки.
- Снимите крышки с батареи для доступа к банкам.
- Проверьте уровень жидкости внутри каждой банки.
Помните о том, что в норме электролит должен покрывать пластины аккумулятора на 1-1,5 см.
- Если уровень покрытия пластин меньше, долейте в каждый отсек АКБ от 5 до 10 мл дистиллированной воды.
- Если окажется, что шприц «перелил», просто отсосите небольшой резиновой грушей излишек жидкости до нужного уровня.
Далее будет приведено еще несколько советов, которые касаются эксплуатации аккумулятора. Эта информация будет полезна, если вы не знаете, как долить воду в аккумулятор правильно:
- Нельзя доливать жидкость в АКБ, если вы только что выключили ДВС. Дайте батарее «постоять» в течение 7-8 часов (желательно в домашних условиях). Только после этого открывайте аккумулятор.
- Также и после того как батарея будет наполнена дистиллированной водой, нельзя сразу заводить двигатель.
- Время ожидания после заливки — до утра следующего дня. Иначе батарея сразу может закипеть, а пластины — осыпаться.
- Помните о том, что «дачный» вариант помещения, применяемого для заливки аккумулятора, можно использовать только в теплое время года.
Если комната не отапливается, проводить подобные действия с аккумулятором не следует.
- Важно знать о том, что использование дистиллированной воды не вернет аккумулятору прежней емкости, а улучшит показатели его работы на определенный срок.
- Перед тем как заводить двигатель, всегда проверяйте уровень электролита в аккумуляторе, помня о количественных показателях.
Вода, а не электролит — почему?
Когда начинающие автомобилисты спрашивают, что доливать в аккумулятор — воду или электролит, ответ прост: доливать следует воду. При нагревании выкипает гораздо быстрее. Чтобы электролит имел необходимый уровень плотности, его и нужно разбавлять очищенной водой — во избежание накопления критической концентрации серной кислоты. Не лишним будет напомнить водителям о том, что плотность электролита должна составлять 1,27 см3.
Пригодна ли такая вода для питья
В заключение будет не лишним ответить на интересующий многих вопрос, который прямо не связан с нашей тематикой: можно ли пить дистиллированную воду?
Поскольку это очищенная вода, никакой опасности для питья она не представляет. Более того, ее всегда пили при желудочно-кишечных расстройствах. При должном хранении она долго не теряет своих свойств и может использоваться в качестве питьевой.
Не стоит терять время для того, чтобы готовить ее в домашних условиях. Всегда есть возможность приобрести ее в специализированных магазинах для автомобилистов. Выпускается она часто в удобных пластмассовых канистрах. Их можно возить с собой в багажнике, если в нем достаточно места.
Таким образом, мы узнали не только о том, в каком количестве следует заливать в аккумулятор дистиллированную воду, но и о том, как это сделать правильно — чтобы не причинить вреда батарее.
Как правильно долить в аккумулятор дистиллированную воду
У многих начинающих автомобилистов возникает вопрос, как в аккумулятор долить дистиллированную воду, если он из категории обслуживаемых АКБ. Соответственно, возникает второй вопрос, сколько необходимо добавлять жидкости и можно ли это сделать самостоятельно в бытовых условиях.
Предназначение дистиллированной воды
Дистиллированная вода является важной составляющей в жидкости автомобильной аккумуляторной батареи, обеспечивает ее полноценную функциональность, поддерживает нужную плотность электролита, в котором ее содержится 65%. А процентное содержание серной кислоты составляет всего лишь 35%.
Серная кислота — это довольно высококонцентрированное химическое соединение, представляющее в чистом виде опасность для АКБ. Для снижения ее концентрации необходима очищенная вода. Соотношение Н2О/h4SO4 =65/35 обеспечивает в момент зарядки аккумуляторной батареи накопление электрической энергии, которая впоследствии используется для запуска и движения транспортного средства.
Дистиллированная вода (ДВ) — это обычная вода, очищенная от органических соединений (продукты жизнедеятельности растительности и животных, бактерии, вирусы) и неорганических примесей (соли, минеральные добавки, другие вещества). Она состоит из двух химических элементов: водорода (H) и кислорода (O).
Перед тем как узнать, сколько доливать в аккумулятор дистиллированной воды, важно понять, что для подобной процедуры обыкновенная вода не подходит. В ней содержится большое количество разных примесей (соли, хлор, известь и прочие), которые способствуют быстрому выходу автомобильного аккумулятора из строя. Нельзя заливать в АКБ и прокипяченную воду, так как обыкновенное кипячение не дистиллирует (не очищает) жидкость в полном объеме.
Почему используется не электролит
В процессе эксплуатации аккумулятора, особенно в летний период, происходит нагревание батареи, в результате чего банки могут закипеть. ДВ в этот момент испаряется. Кислота — это нелетучая жидкость, соответственно она остается и уменьшается концентрация воды. Плотность смеси вырастает иногда до 1,4 г/см3. Поэтому, чтобы электролит привести к нормальной плотности, необходимо добавлять ДВ.
Если лить электролит, плотность уменьшится, но недостаточно.
Важно помнить о выпадении солей в осадок и разрушении пластин. Поэтому, чтобы уменьшить плотность жидкости до установленной нормы, добавляется исключительно ДВ. Это правило нужно всегда помнить!
А также стоит запомнить, что вода доливается только в аккумуляторные батареи обслуживаемого типа, которые отличаются максимальным испарением. Необслуживаемые АКБ оборудованы литым герметичным корпусом, испаряемая жидкость не выходит наружу, она выпадает в осадок внутри банки. В этом случае происходит замкнутый цикл, добавлять воду нет необходимости.
Когда требуется заправка АКБ
Большинство специалистов считают, что аккумулятору авто техническое обслуживание не требуется. Соответственно доливка в него воды является неактуальной, но при условии эксплуатации АКБ в нормальных условиях. Обязательно проверять уровень жидкости необходимо автомобилистам, совершающим на собственном авто поездки на дальние расстояния. В этом случае наибольшая вероятность преобразования жидкости в парообразное состояние. А также активный процесс испарения воды осуществляется в случае выхода из строя реле-регулятора.
Основные показатели поломки реле-регулятора:
- в период эксплуатации транспортного средства аккумуляторная батарея сильно нагревается;
- на корпусе АКБ наблюдаются капли электролита;
- из заливных горловин выходит сильный пар.
Нужно учитывать вариант конструкции АКБ. В обслуживаемых моделях происходит намного большее испарение h4O. Поэтому именно для них стоит знать, сколько воды доливать в аккумулятор. В необслуживаемых моделях испарение жидкости в окружающую среду предотвращает герметичный литой корпус. Такие АКБ не требуют дополнительного технического обслуживания.
Проверка уровня электролита
Наличие электролита проверяется исключительно в обслуживаемых АКБ. Они чаще всего оборудованы прозрачным корпусом, поэтому осмотр проводится визуально. Для этого на поверхности сделаны специальные отметки, соответствующие определенному объему жидкости.
Выпускаются также аккумуляторные батареи обслуживаемого типа с непрозрачным корпусом. Чтобы определить, до какого уровня доливать в аккумулятор воду в таком случае, владельцу транспортного средства понадобится специальная прозрачная трубочка диаметром 0,5 см.
Последовательность проверки уровня жидкости:
- откручивается крышка АКБ;
- прозрачная трубка опускается в жидкость, при этом она должна упереться в дно баночки;
- ее внешнее отверстие зажимается плотно пальцем;
- затем она достается из аккумулятора для определения уровня электролита.
Такая трубка имеет деления минимума и максимума. Соответственно, если набравшаяся жидкость находится в этих пределах — объем электролита в норме. Если жидкость ниже минимума — необходимо долить ДВ.
Сколько нужно добавлять воды
В аккумуляторах современного типа проще разобраться, сколько добавлять ДВ в систему. Их корпус чаще производят из прозрачного пластика, на котором разбита шкала объема жидкости. Нужно просто визуально следить за ее уровнем в системе. Ее не должно быть меньше или больше допустимой нормы.
Рекомендации о том, как дистиллированную воду добавить в аккумулятор другой конструкции, сводятся к следующему:
- В некоторых моделях аккумуляторов немного ниже горловины банки обустроен пластмассовый (металлический) «язычок». Заливать жидкость необходимо на 0,5 см выше него.
- В случае отсутствия в банке каких-либо отметок, доливать воду надо на 1,5 см выше свинцовых пластинок.
- Если невозможно визуально определить наличие электролита в АКБ, тогда рекомендуется воспользоваться специализированной стеклянной трубкой со шкалой.
Важно правильно выполнять доливку ДВ, чтобы плотность электролита соответствовала установленным нормам. При большей концентрации соляная кислота будет разрушать свинцовые пластины.
При ее недостатке можно разморозить автомобильный аккумулятор при значительных минусовых температурах.
Как правильно доливать жидкость
Если плотность электролита в автомобильном аккумуляторе повысилась или АКБ не дает нужное напряжение, значит, причина в испарении ДВ. По норме электролит состоит: h4SO4 (серная кислота) — 35%; h4O — 65%.
Инструкция доливки ДВ в АКБ:
- Верхняя плоскость АКБ очищается от грязи, тщательно протирается, особенно возле пробок.
- В процессе зарядки батареи серная кислота могла выплеснуться наружу. Поэтому, чтобы ее нейтрализовать, область горловин нужно протереть ветошью, смоченной в растворе соды.
- Теперь нужно аккуратно открутить пробки. Рекомендуется надеть перчатки, чтобы защитить от электролита руки.
- При помощи медицинского шприца набирается ДВ и заливается в банки, где упал уровень жидкости.
- Закручиваются пробки.
- Через 2 часа необходимо проверить соответствие нормам плотности электролита с помощью специального устройства — ареометра. Если показатели в норме, аккумулятор можно ставить на зарядку.
Доливка жидкости осуществляется только на горизонтальной поверхности, иначе уровень будет показывать неправильный объем. А также стоит учитывать тот факт, что в разных климатических условиях отличается плотность электролита. Например, в России:
- на юге страны — 1,25 г/см3;
- в центральных регионах — 1,27 г/см3;
- на северных территориях — 1,29 г/см3.
Чтобы точно измерить плотность жидкости, ареометр должен находиться строго в свободном состоянии, вертикальном положении и не соприкасаться со стенками емкости. Опустив аккуратно ареометр в жидкость, нужно дождаться, когда он полностью перестанет колебаться, затем снять показания по шкале в точке его пересечения с поверхностью электролита. Это и есть плотность жидкость.
Получение дистиллята в быту
Есть автомобилисты, которые не идут в магазин за ДВ. Они ее производят самостоятельно в домашних условиях. Это в основном старшее поколение, заставшее времена дефицита, и люди, проживающие в отдаленных от города населенных пунктах, куда многая продукция просто не поступает.
При желании самостоятельно приготовить ДВ стоит понимать, что она не будет отличаться высоким качеством, так как для этого необходимо иметь специальное дорогостоящее оборудование — дистиллятор. Но в качестве альтернативы подойдет обычный самогонный аппарат без змеевика. Производительность ДВ при использовании этого варианта составит примерно 1 стакан за 3−4 часа.
Формула дистиллированной воды — Н2О. Качественная жидкость не должна содержать сторонних примесей. В бытовых условиях достичь такого результата невозможно, небольшое содержание солей металла все-таки останется.
Рекомендации:
- Если необходимо срочно долить воду в аккумуляторную батарею, можно набрать ее из-под крана в пластиковую бутылку и положить в морозилку на 2−3 часа. Использовать нужно только лед, который предварительно растапливается. Незамерзшая вода сливается в раковину. Полученная таким способом ДВ будет причинять минимальный ущерб АКБ.
- Еще один способ — сбор дождевой воды в пластиковую емкость, тщательная фильтрация, дальнейшее использование по предназначению.
Важно! Собираемая вода для аккумуляторной батареи не должна соприкасаться с железными предметами. Например, вода, стекающая с металлической крыши дома, непригодна для этих целей.
Дистиллированная вода в аккумуляторе: сколько требуется и как залить
Дистиллированная вода для АКБ
Аккумулятор является неотъемлемой составляющей практически любого современного устройства или автомобиля. Батарея, как и все узлы автомобиля, требует ухода и соблюдения рекомендаций при эксплуатации – одним из правил, которое нужно соблюдать, является, отслеживание уровня дистиллированной воды в АКБ.
Она требуется для нормального прохождения всех химических процессов, протекающих в аккумуляторе. Когда уровень падает, то можно заливать дистиллированную воду в аккумулятор самостоятельно. Как это сделать своими руками? Сколько доливать? Как отследить уровень?
Для чего нужна дистиллированная вода
Дистиллированная вода
В любом аккумуляторе протекают химические процессы, и воды может расходоваться по различным причинам: испарение в жаркую погоду, перезарядка, повышенные температуры в пространстве «под капотом».
Дистиллированная вода – одна из основных составляющих, для полноценной работы аккумулятора. Именно благодаря смешиванию электролита и воды, достигается оптимальная плотность раствора в 1.27 г/см3.
Электролит составляет около 35-36% от общего объёма жидкости внутри батареи, а остальное всё – вода.
Важно: если в АКБ пониженная плотность смеси, то это может привести к быстрому разряду и замерзанию раствора – значит, машина завестись не сможет. Если плотность повышенная – может привести к «обезвоживанию», что тоже негативно отразится на свойствах аккумулятора (пластины начнут разъедаться). В регионах, где сильные морозы (более -35оС) допускается плотность смеси в 1.29 г/см3.
Дистиллированная вода является абсолютно чистым продуктом, без каких-либо примесей, Когда в воде имеются различные примеси (например соль, хлор), то это неизбежно приведёт к оседанию примесей внутри аккумулятора – это грозит уменьшением общей ёмкости батареи.
Почему такое соотношение
Аккумулятор
Вода при эксплуатации может испаряться, поэтому больший объём внутри батареи занимает именно она. Чтобы не попасть в ситуацию, когда необходимо долить воды, а её «под рукой» нет, рекомендуется возить с собой дистиллированную воду (хотя бы 1 литр).
Важно: уровень дистиллированной воды в аккумуляторе должен быть выше пластин (иначе им грозит перегрев и осыпание).
Сколько это в процентном соотношении? Приблизительно 65% от смеси электролита.
Как залить
Обслуживаемые
Немного долить или залить дистиллированную воду в аккумулятор (обслуживаемый) проблемой не является, и возможно осуществить процесс своими руками:
- Необходимо приобрести дистиллированную воду (лучше всего в аптеке).
- Откручиваются пробки, чтобы был виден электролит и пластины – если уровень смеси ниже пластин, то необходимо шприцом залить воду, до уровня, пока пластины не окажутся закрытыми (уровень электролита и воды должен превышать пластины на 1-1.5 см).
- После добавления необходимо поставить аккумулятор на зарядку.
Необслуживаемые
Дистиллированная вода
Можно ли долить дистиллированную воду в необслуживаемый аккумулятор? Ответ однозначен – можно, но сделать это тяжелее, чем в обслуживаемом типе АКБ (заводом производителем процесс не предусмотрен).
Прежде всего, нужно отметить, что доливать воду в АКБ необслуживаемого типа необходимо гораздо реже. Обусловлено тем, что батареи этого типа хорошо герметизированы, и внутри используется «кольцевая технология», что позволяет снизить испарение до минимума. Срок работы аккумулятора без лишних манипуляций составляет около 4-5 лет.
Процесс заливания:
Доливка дистиллированной воды в аккумулятор
- Необходимо определить уровень электролита – для этого необходимо потрясти АКБ, и по звукам определить приблизительный уровень. Когда ощущение подсказывает, что уровень в норме – возможно, произошла сульфатация пластин и заливать воду бессмысленно.
- Необходимо определить уровень пластин – если аккумулятор не прозрачный, то придётся определять «на глаз», в других батареях можно подсветить фонариком или покупать аккумуляторы в прозрачном корпусе.
- Делается отступ от пластин максимум на 2 см вверх, помечается, и сверлом (2-3 мм) делается отверстие.
- Набирается шприц с дистиллированной водой и заливается до момента, пока вода не начнёт выливаться из сделанного отверстия.
- Батарея перекладывается на другой бок, и сделанные отверстия запаиваются самым обыкновенным паяльником.
- Ставится на зарядку, и заряжается до полного уровня.
Процесс сложный, и много не точных действий, но не стоит забывать – доливание воды в необслуживаемый аккумулятор производителем не предусмотрено!
Рекомендации
Процесс заливания дистиллированной воды в аккумулятор можно увидеть на видео.
Объём
Сколько доливать дистиллированной воды в аккумулятор? Какой уровень допустим? Доливать необходимо до момента, пока пластины не скроются, и не будут видны. Переводя значения в цифры – количество воды зависит от общей ёмкости аккумулятора, поэтому нужно ориентироваться на скрытие пластин электролитом на 1.5-2 см. Именно при таком уровне достигается необходимая плотность электролита в 1.27 г/см3.
Важно: если при доливании воды уровень окажется превышенным, то понизится плотность, и появится возможность «замерзания» аккумулятора зимой. Когда уровень превышен – можно откачать воду, используя шприц, которым производилось доливание.
Итогом можно сказать, что доливать воду в обслуживаемые аккумуляторы – прямая необходимость. С необслуживаемыми аккумуляторами ситуация другая – зависит только от желания автовладельца. Но в любом случае необходимо помнить, что доливание воды – временная мера! Спустя некоторое время он всё равно придёт в негодность, и придётся покупать новый.
Сухозаряженный аккумулятор — ввод в эксплуатацию :: АвтоМотоГараж
Что такое сухозаряженная аккумуляторная батарея (АКБ)? Это «сухая», не содержащая электролит батарея. Пластины в такой АКБ — заряжены перед сборкой на заводе-изготовителе (в процессе производства они проходят «формовку»: зарядку, промывку и просушку в потоке горячего воздуха). При хранении, и до ввода в эксплуатацию заливные отверстия герметично закрыты пробками (или специальной лентой) это необходимо для предохранения пластин аккумулятора от разрушения. Сухозаряженная АКБ может храниться до трёх – пяти лет. Хранить залитую и заряженную АКБ в режиме «бездействия» более 6 мес. не рекомендуется.
Ниже пошагово описаны действия, которые необходимо выполнить для приведения в рабочее состояние сухозаряженной АКБ.
Примечание:
- Не пренебрегайте защитными средствами от агрессивного воздействия электролита (очки, резиновые перчатки, кислотостойкая одежда, головной убор и обувь). В случае попадания электролита на кожу промойте пораженные места водой и затем – раствором питьевой соды для нейтрализации. Рекомендуется заранее перед заливкой приготовить раствор питьевой соды (например, в ведре) и ветошь.
- Запрещается подключение в электрическую схему незалитого электролитом аккумулятора!
- При заливке температура аккумулятора и электролита должна быть не ниже 15 градусов.
Рассмотрим ввод в эксплуатацию сухозаряженной аккумуляторной батареи GTX14-BS:
Итак поэтапно:
Аккумулятор и ёмкость с электролитом:
1. Открыть суфлирующее отверстие:
2. Удалить защитную ленту с отверстий банок аккумулятора:
3. Далее необходимо распаковать емкость с электролитом. В моем случае это было похоже на луковицу (мягкая упаковка, картонная коробка герметично обмотанная скотчем, полиэтиленовый пакет замотанный скотчем, полиэтиленовый пакет на струнном замке типа zip-lock и последним был запаянный полиэтиленовый пакет):
4. Снимаем пластиковую планку-пробку батареи с ёмкости с электролитом и аккуратно удаляем защитную фольгу с выводных отверстий:
5. Берём в одну руку АКБ, переворачиваем (держим АКБ в перевёрнутом виде). В вторую руку берём ёмкость с электролитом. Далее неспеша к заливным отверстиям АКБ подносим ёмкость с электролитом, вставляем в эти отверстия и аккуратно переворачиваем всю конструкцию (см. ниже):
6. Ждём когда весь электролит перельётся из ёмкости в АКБ:
Банки аккумулятора должны быть заполнены электролитом с плотностью 1,28 кг/л до отметки на корпусе (при её наличии) или 3-5 мм над пластинами. Использование электролита большей плотности приводит к быстрому выходу батарей из строя.
7. После извлекаем пластиковую ёмкость, и даём аккумулятору пропитаться в течении 30-60 минут. Затем слегка нужно покачать АКБ, и при необходимости долить электролит. При повышении температуры более 20 °С необходимо дать время для остывания батареи. Не ранее, чем через 20 мин., и не позже, чем через 2 часа после заливки, необходимо проконтролировать плотность электролита. Если она не менее 1,25 г/см.куб., то батарея готова к эксплуатации. В противном случае, а также при напряжении без нагрузки менее 12,5 В, батарею необходимо подвергнуть зарядке от стационарного зарядного устройства.
8. Закрываем отверстия АКБ планко-пробкой, и при необходимости удаляем с поверхности аккумулятора частицы электролита:
9. По завершению всех выше перечисленных операций суфлирующее отверстие необходимо закрыть.
Перед подключением АКБ в цепь питания необходимо очистить от окислов клеммы шлифовальной бумагой (по ситуации) и обязательно обработать их смазкой типа Литол 24.
Примечание:
В случае необходимости подзарядку АКБ необходимо проводить согласно как инструкции по эксплуатации на зарядное устройство так и на АКБ. И не забудьте извлечь пробки для обеспечения хорошей вентиляции.
Что доливать в аккумулятор: воду или электролит?
Электролит – смесь серной кислоты и дистиллированной воды. Иногда плотность электролита в АКБ может уменьшаться и его нужно возобновлять за счёт долития серной кислоты. Если снизился уровень воды – добавляют, соответственно, воду. Об основных причинах снижения уровня веществ и о том, как выполнить процедуру по оптимизации работы аккумулятора – пойдёт речь ниже.
Причины неисправностей
Снижение уровня электролита обуславливается механическими повреждениями корпуса или сильным наклоном при котором происходит его вытекание. Добавление воды требуется в ситуациях выкипания, что часто происходит при перезарядке авто. При этом испаряется именно вода, а не кислотная сера.
Доливание дистиллированной воды
Для данной процедуры применяется только дистиллированная вода. Жидкость из водопровода не подойдёт (даже после кипячения), так как в ней находятся сторонние элементы и частицы, негативно влияющие на внутренние химические процессы аккумуляторной батареи. Более того, сырая вода может нанести вред в виде осадка солей и металлов на деталях прибора.
Для доливания воды необходимо выкрутить пробки АКБ и не торопясь влить воду до уровня, нанесенного на блоке. В случае если блок не имеет прозрачной стенки, то залить нужно ровно столько воды, чтобы полностью закрылась видимость электродов (при этом запасной слой жидкости должен быть не меньше одного сантиметра).
Далее, АКБ нужно зарядить на ЗУ. После зарядки аккумулятор должен иметь плотность 1.27 (+/- 1). Если плотность имеет другое значение, то на каком-то из этапов была допущена ошибка и лучше обратиться за помощью к профессионалам.
Что делать, если АКБ не обслуживается и нет доступа к банкам
Обычно необслуживаемые АКБ имеют запас жидкости, которого хватает на весь срок службы, и не нуждаются в дополнительной заливке. Однако в случаях перезарядки изделия — испарения всё-таки происходят.
В таком случае нужно при помощи сверла сделать небольшие (от двух до четырёх миллиметров) отверстия в крышке батареи и, используя шприц, долить нужное количество воды.
Важно! Не следует заливать вместо воды электролит, так как это может привести к поломке устройства из-за повышения уровня внутренней кислотности.
Как доливать электролит в аккумулятор
В начале заливается электролит, а потом – вода. Менять очередность и доливать электролит в воду не рекомендуется, так как это чревато брызгами. В случае если серная кислота попадёт на кожу это приведёт к ожогу.
Для заливки используется только электролит плотностью 1.27 (+/- 1). Применение 1. 4 требуется только в случаях корректировки, когда воды было залито больше, чем надо, и требуется увеличить плотность.
Электролит можно готовить самостоятельно, а также приобрести готовый вариант в специализированных автомобильных центрах.
Батарея выходит из строя из-за осыпания пластин на дно ёмкости, а не из-за того, что что-то не так с электролитом. Это можно обнаружить по изменению оттенка электролита (вещество становится более тёмным), а также по уменьшению ёмкости изделия. Замена электролита в этом случае ничего не решит, а только окончательно «убьёт» батарею.
Электролит — это вещество, которое включает в себя две основные части:
— дистиллированная вода;
— и серная кислота.
При выполнении процедур по оптимизации вещества нужно быть крайне внимательным и аккуратным. Доливать следует воду в электролит, а не наоборот. Нарушение данного правила может привести к неприятным последствиям и навредить здоровью автовладельца.
При возникновении трудностей или дополнительных вопросов владельцы авто всегда могут обратиться в сертифицированный центр «АКБЦЕНТР». Специалисты с удовольствием дадут развёрнутые ответы на все вопросы, а также, если в этом есть необходимость, вышлют мастера по обслуживанию аккумуляторов.
Сухозаряженный аккумулятор | Дом АКБ
- Аккумулятор 6ст 190 сухозаряженный(сухой) /ЦЕНА ПО ЗАПРОСУ
- Аккумулятор 6ст 132 сухозаряженный(сухой) /ЦЕНА ПО ЗАПРОСУ
- Аккумулятор 6ст 90 сухозаряженный(сухой) /ЦЕНА ПО ЗАПРОСУ
- Аккумулятор 6ст 60 сухозаряженный(сухой) /ЦЕНА ПО ЗАПРОСУ
Дом АКБ предлагает купить сухозаряженный или сухой аккумулятор оптом или поштучно:
Сухозаряженный аккумулятор (АКБ) представляет собой «сухую», т.е. не содержащую электролита батарею, при этом пластины в такой АКБ — заряжены перед сборкой на заводе-изготовителе в процессе производства (они проходят «формовку»: зарядку, промывку и просушку в потоке горячего воздуха). Кроме того, пробки герметично закрыты и предохраняют пластины аккумулятора от разрушения (коррозии) под воздействием внешней среды — влаги и воздуха.
Кроме того, транспортировка сухозаряженных батарей может быть более выгодна: они легче и не содержат «едкого» электролита.
На этом преимущества сухих АКБ заканчиваются: они не готовы к немедленному использованию, их нельзя проверить на работоспособность без заливки электролитом, хотя обычно проблем не возникает.
Итак, вы приобрели сухозаряженный аккумулятор, что дальше ?
Необходимо запастись качественным (купленным в хорошем магазине) электролитом с плотностью 1,27 — 1,29 г/см.куб. в объеме (или чуть больше), согласно табл.
1. Это гораздо проще и безопаснее, чем готовить электролит самостоятельно, смешивая серную кислоту с дистиллированной водой, т.к. возможно разбрызгивание реагентов. Помните, что запрещается вливать воду в серную кислоту.
- Не пренебрегайте защитными средствами от агрессивного воздействия электролита (очки, резиновые перчатки, кислотостойкая одежда, головной убор и обувь). В случае попадания электролита на кожу промойте пораженные места водой и затем — раствором питьевой соды для нейтрализации. Рекомендуем перед заливкой приготовить раствор питьевой соды (например, в ведре) и ветошь.
- Понадобятся также ареометр (для контроля плотности электролита), нагрузочная вилка (для контроля напряжения батареи под нагрузкой и без нагрузки) и, возможно, стационарное зарядное устройство.
- Перед заливкой необходимо разгерметизировать батарею, срезав приливы на вентиляционных каналах пробок, либо вынув заглушки из боковых поверхностей крышки моноблока, в зависимости от конструкции батареи.
Встречаются батареи с пробками, уже имеющими отверстия для вентиляции газов.
- Заливку электролитом необходимо производить при комнатной температуре (температура электролита должна быть от плюс 15 С до плюс 30 С) и в хорошо проветриваемом помещении. Очередность заливки банок особого значения не имеет. Заливать электролит необходимо до отметки «мах» при ее наличии на корпусе АКБ. Если нет метки или корпус не прозрачный, обеспечьте уровень 15 — 20 мм выше верхних кромок пластин (замеряется путем погружения стеклянной трубки, входящей в комплект ареометра, в очередную банку до защитного щитка пластин, после чего зажимается пальцем, вынимается трубка и визуально определяется уровень электролита).
- Не ранее, чем через 20 мин., и не позже, чем через 2 часа после заливки, необходимо проконтролировать плотность электролита. Если она не менее 1,25 г/см.куб., то батарея готова к эксплуатации. В противном случае, а также при напряжении без нагрузки менее 12,5 В, батарею необходимо подвергнуть зарядке от стационарного зарядного устройства.
В любом случае, подзарядку батареи необходимо осуществлять только после пропитки аккумулятора электролитом.
Подзарядку АКБ проводите согласно инструкции на зарядное устройство; не забудьте вывернуть пробки и обеспечить хорошую вентиляцию.
После заливки/зарядки необходимо ввернуть крышки и тщательно протереть корпус аккумулятора раствором соды для нейтрализации электролита. Не забудьте, также, надежно закрепить батарею в гнезде. Клеммы следует очистить от окислов шлифовальной бумагой и обработать смазкой (Литол 24, WD-40).
С увеличением срока хранения сухозаряженного аккумулятора, время подзарядки после заливки также возрастает. Например, не 3-4 часа как в первый год, а 6-10 часов при хранении более года.
Стоит отметить, что качественный аккумулятор, срок хранения которого не превышает 6 — 12 мес., после заливки, вполне может быть подзаряжен на автомобиле (если после пропитки напряжение не менее 12,5 В и плотность в норме).
Компания Дом «АКБ» предлагает Вам купить сухозаряженные аккумуляторные батареи оптом по привлекательной цене.
Специалист по продажам
Компания Дом «АКБ»
Что внутри батареи
Главная » Что внутри батареи?
Что внутри батареи?
Обычная батарея требует 3 частей для создания электричества:
- Анод — отрицательная сторона батареи
- Катод — положительная сторона аккумулятора
- Электролит — химическая паста, которая разделяет анод и катод и преобразует химическую энергию в электрическую
Внутри каждой батареи есть восстанавливаемые ресурсы, независимо от ее типа
Возьмем, к примеру, одноразовую щелочную батарейку.Это неперезаряжаемые батареи типа AAA, AA, C, D, 9 вольт и различных размеров таблеточных элементов.
В среднем 25% батареи состоит из стали (корпус). Знаете ли вы, что сталь можно перерабатывать бесконечно? Наш механический процесс позволяет восстановить 100% стали в каждой батарее для повторного использования.
Батарея на 60% состоит из комбинации таких материалов, как цинк (анод), марганец (катод) и калий. Все эти материалы являются земными элементами. Эта комбинация материалов на 100% регенерируется и повторно используется в качестве микроэлемента при производстве удобрений для выращивания кукурузы.
Остальные 15% по весу составляют бумага и пластик (этикетка и защитная крышка). Эти материалы отправляются на производство энергии из отходов для производства электроэнергии.
Когда вы перерабатываете свои щелочные батареи в Raw Materials Company, вы можете быть уверены, что 100% каждой батареи используется повторно, и никакие материалы не будут выброшены на свалку.
Вы живете в Онтарио, Канада?
Если это так, вы можете поискать ближайший к вам магазин по переработке аккумуляторов. Просто введите свой почтовый индекс или название города в наш инструмент поиска. Если вы живете за пределами Онтарио, обратитесь в местный муниципалитет, чтобы найти ближайший к вам пункт утилизации.
Спасибо
Мы получили ваше сообщение и ответим вам в ближайшее время.
Быстрые ссылки
Для вашего удобства, вот список важных ссылок, связанных с этой страницей.
Знаете ли вы?
Свинцово-кислотные аккумуляторы — самые старые перезаряжаемые аккумуляторы, используемые до сих пор.В Канаде более 98% всех свинцово-кислотных аккумуляторов перерабатываются.
Узнайте больше о нашей технологии и о том, как вместе мы превращаем отходы в ценный ресурс.
DOE объясняет…Батарейки | Департамент энергетики
Аккумуляторы и аналогичные устройства принимают, хранят и выдают электроэнергию по запросу. Батареи используют химию в форме химического потенциала для хранения энергии, как и многие другие повседневные источники энергии. Например, бревна хранят энергию в своих химических связях до тех пор, пока горение не преобразует энергию в тепло. Бензин накапливает химическую потенциальную энергию до тех пор, пока она не преобразуется в механическую энергию в двигателе автомобиля. Точно так же, чтобы батареи работали, электричество должно быть преобразовано в форму химического потенциала, прежде чем его можно будет легко хранить. Батареи состоят из двух электрических выводов, называемых катодом и анодом, разделенных химическим материалом, называемым электролитом. Для приема и высвобождения энергии батарея подключается к внешней цепи.Электроны движутся по цепи, в то время как ионы (атомы или молекулы с электрическим зарядом) движутся по электролиту. В перезаряжаемой батарее электроны и ионы могут двигаться в любом направлении по цепи и электролиту. Когда электроны движутся от катода к аноду, они увеличивают химическую потенциальную энергию, тем самым заряжая батарею; когда они движутся в другом направлении, они преобразуют эту химическую потенциальную энергию в электричество в цепи и разряжают батарею.
Во время зарядки или разрядки противоположно заряженные ионы перемещаются внутри батареи через электролит, чтобы сбалансировать заряд электронов, движущихся по внешней цепи, и создать устойчивую перезаряжаемую систему. После зарядки батарею можно отключить от цепи, чтобы сохранить химическую потенциальную энергию для последующего использования в качестве электричества.
Батарейки были изобретены в 1800 году, но их химические процессы сложны. Ученые используют новые инструменты, чтобы лучше понять электрические и химические процессы в батареях, чтобы создать новое поколение высокоэффективных накопителей электроэнергии.Например, они разрабатывают улучшенные материалы для анодов, катодов и электролитов в батареях. Ученые изучают процессы в перезаряжаемых батареях, потому что они не полностью меняются местами при зарядке и разрядке батареи. Со временем отсутствие полного реверсирования может изменить химический состав и структуру материалов батареи, что может снизить производительность и безопасность батареи.
Управление науки и хранения электроэнергии Министерства энергетики США
Исследования, проведенные при поддержке Управления науки Министерства энергетики и Управления фундаментальных энергетических наук (BES), привели к значительным улучшениям в области хранения электроэнергии.Но мы все еще далеки от комплексных решений для хранения энергии следующего поколения с использованием совершенно новых материалов, которые могут значительно увеличить количество энергии, которое может хранить батарея. Это хранилище имеет решающее значение для интеграции возобновляемых источников энергии в наше электроснабжение. Поскольку совершенствование аккумуляторных технологий необходимо для широкого использования подключаемых к сети электромобилей, хранение также является ключом к снижению нашей зависимости от нефти в качестве транспорта.
BES поддерживает исследования отдельных ученых и междисциплинарных центров.Крупнейшим центром является Объединенный центр исследований в области хранения энергии (JCESR), центр инноваций в области энергетики Министерства энергетики. Этот центр изучает электрохимические материалы и явления на атомном и молекулярном уровне и использует компьютеры для разработки новых материалов. Это новое знание позволит ученым разработать более безопасное хранилище энергии, которое прослужит дольше, быстрее заряжается и имеет большую емкость. По мере того, как ученые, поддерживаемые программой BES, добиваются новых успехов в науке об аккумуляторах, эти достижения используются прикладными исследователями и промышленностью для улучшения приложений в области транспорта, электросетей, связи и безопасности.
Факты о хранении электроэнергии
- Нобелевская премия по химии 2019 года была присуждена совместно Джону Б. Гуденафу, М. Стэнли Уиттингему и Акире Йошино «за разработку литий-ионных аккумуляторов».
- Электролитный геном в JCESR создал вычислительную базу данных с более чем 26 000 молекул, которые можно использовать для расчета основных свойств электролита для новых усовершенствованных батарей.
Ресурсы и соответствующие термины
Научные термины могут сбивать с толку. Объяснения DOE предлагают простые объяснения ключевых слов и понятий в фундаментальной науке. В нем также описывается, как эти концепции применяются к работе, которую проводит Управление науки Министерства энергетики, помогая Соединенным Штатам преуспеть в исследованиях по всему научному спектру.
Основные ингредиенты, необходимые для питания аккумуляторной стрелы
Серия аккумуляторовЧасть 4. Основные ингредиенты, необходимые для питания аккумуляторной стрелы
The Battery Series — это серия инфографик из пяти частей, в которой рассказывается, что инвесторам необходимо знать о современных аккумуляторных технологиях, в том числе о поставках сырья, спросе и будущих применениях.
Представлено: Nevada Energy Metals, eCobalt Solutions Inc. и Great Lakes Graphite
Основные ингредиенты, необходимые для питания аккумуляторной стрелы
Мы уже рассмотрели эволюцию аккумуляторных технологий и то, как литий-ионные технологии будут доминировать на рынке аккумуляторов в ближайшие годы. В части 4 серии «Аккумуляторные батареи» рассматриваются исходные материалы, которые потребуются для этой аккумуляторной штанги.
стали более мощными и надежными, чем когда-либо, а их стоимость значительно снизилась за последние годы.В результате ожидается, что к 2030 году рынок электромобилей вырастет до 20 миллионов продаж подключаемых электромобилей в год.
Для питания этих транспортных средств потребуются миллионы новых батарейных блоков. Ожидается, что рынок литий-ионных аккумуляторов будет расти со скоростью 21,7% в год с точки зрения фактической требуемой мощности. В 2015 году она составляла 15,9 ГВтч, а к 2024 году вырастет до колоссальных 93,1 ГВтч.
Препарирование литий-ионного аккумулятора
Несмотря на то, что существует множество интересных аккумуляторных технологий, мы сосредоточимся на внутренностях литий-ионных аккумуляторов, поскольку ожидается, что в ближайшем будущем они составят подавляющую часть всего рынка перезаряжаемых аккумуляторов.
Каждый литий-ионный элемент состоит из трех основных частей:
1) Анод (природный или синтетический графит)
2) Электролит (соли лития
3) Катод (различные составы)
Несмотря на то, что с точки зрения литий-ионной технологии анод и электролиты довольно просты, именно в области катода делается большинство разработок.
Литий — не единственный металл, который входит в состав катода — другие металлы, такие как кобальт, марганец, алюминий и никель, также используются в различных составах.Вот четыре химических катода, пропорции металлов (за исключением лития) и пример того, для чего они используются:
Тип катода | Химия | Пример Металлические части | Пример использования |
---|---|---|---|
NCA | LiNiCoAlO2 | 80 % никель, 15 % кобальт, 5 % алюминий | Tesla Model S |
LCO | LiCoO2 | 100 % кобальт | Apple iPhone |
ЖИО | LiMn2O4 | 100% марганец | Nissan Leaf |
NMC | LiNiMnCoO2 | Никель 33.![]() | Tesla Powerwall |
LFP | LiFePO4 | 100% железо | Стартерные аккумуляторы |
Хотя марганец и алюминий важны для литий-ионных катодов, они также являются более дешевыми металлами с гигантскими рынками. Это делает их довольно легкими для производителей аккумуляторов.
Литий, графит и кобальт — все это гораздо меньшие и менее устоявшиеся рынки, и у каждого из них есть проблемы с поставками, которые остаются без ответа:
- Южная Америка: На страны «литиевого треугольника» приходится 75% мировых запасов лития: Аргентина, Чили и Боливия.
- Китай: 65% чешуйчатого графита добывается в Китае. Из-за плохих экологических и трудовых практик графитовая промышленность Китая находится под пристальным вниманием, и некоторые шахты даже были закрыты.
- Индонезия: Колебания цен на никель могут повлиять на производителей аккумуляторов.
В 2014 году Индонезия запретила экспорт никеля, что привело к росту цен почти на 50%.
- ДРК: 65% всего производства кобальта приходится на ДРК, страну, крайне политически нестабильную, с глубоко укоренившейся коррупцией.
- Северная Америка: Тем не менее, такие компании, как Tesla, заявили, что они хотят получать 100% сырья из Северной Америки устойчивым и этичным образом. Проблема? Только никель получает значительные поставки с континента.
Кобальт не добывали в Соединенных Штатах в течение 40 лет, и в 2015 году страна произвела ноль тонн графита. Рядом с площадкой Tesla Gigafactory 1 есть один литиевый завод, но он производит только 1000 тонн гидроксида лития в год.Этого недостаточно, чтобы питать аккумуляторный бум такого размера.
Чтобы достичь своей цели по 100%-ной цепочке поставок сырья в Северной Америке, Tesla нуждается в обнаружении и добыче новых ресурсов в США, Канаде или Мексике.
Спрос на сырье
В то время как для этих энергетических металлов существуют всевозможные проблемы с поставками, ситуация со спросом гораздо более прямолинейна.
Потребители требуют больше батарей, и каждая батарея состоит из сырья, такого как кобальт, графит и литий.
Кобальт:
Сегодня около 40% кобальта используется для изготовления аккумуляторов. Ожидается, что к 2019 году 55% от общего спроса на кобальт пойдет на цели.
На самом деле, многие аналитики предвидят грядущий бычий рынок кобальта.
- Спрос на батареи быстро растет
- Производство сокращается из Конго
- Начинает возникать дефицит предложения
«Во многих отношениях кобальтовая промышленность имеет самую хрупкую структуру поставок всего сырья для аккумуляторов. — Эндрю Миллер, Benchmark Mineral Intelligence
Графит:
В каждом аноде батареи Tesla Model S (85 кВтч) содержится 54 кг графита.
Benchmark Mineral Intelligence прогнозирует, что рынок аккумуляторных анодов для графита (природного и синтетического) вырастет как минимум втрое с 80 000 тонн в 2015 году до как минимум 250 000 тонн к концу 2020 года.
Литий:
По оценкам Goldman Sachs, Tesla Model S с батареей на 70 кВтч использует 63 кг эквивалента карбоната лития (LCE) — больше, чем количество лития в 10 000 сотовых телефонов.
Кроме того, на каждый 1% увеличения проникновения на рынок аккумуляторных электромобилей (BEV) спрос на литий увеличивается примерно на 70 000 тонн LCE в год.
Цены на литий в последнее время подскочили, но они могут начать падать в 2019 году, если в сети появится больше предложений.
Будущее аккумуляторных технологий
Источники сырья для литий-ионных аккумуляторов будут иметь решающее значение для нашего энергетического баланса.
Но будущее также светло и для многих других аккумуляторных технологий, которые могут помочь в решении наших самых насущных проблем с энергией.
Часть 5 серии «Аккумуляторы» посвящена новейшим технологиям в области производства аккумуляторов.
Как работает батарея — Любопытно
Представьте себе мир без батареек. Все те портативные устройства, от которых мы так зависим, были бы такими ограниченными! Мы смогли бы донести наши ноутбуки и телефоны только до предела досягаемости их кабелей, что сделало бы это новое работающее приложение, которое вы только что загрузили на свой телефон, довольно бесполезным.
К счастью, у нас есть батарейки.Еще в 150 г. до н.э. в Месопотамии парфянская культура использовала устройство, известное как багдадская батарея, сделанное из медных и железных электродов с уксусом или лимонной кислотой. Археологи считают, что на самом деле это не были батареи, а использовались в основном для религиозных церемоний.
Изобретение батареи в том виде, в каком мы ее знаем, приписывают итальянскому ученому Алессандро Вольта, который собрал первую батарею, чтобы доказать точку зрения другого итальянского ученого, Луиджи Гальвани. В 1780 году Гальвани показал, что лапки лягушек, подвешенных на железных или латунных крючках, будут дергаться при прикосновении к ним зондом из какого-либо другого металла. Он считал, что это было вызвано электричеством из тканей лягушек, и называл это «животным электричеством».
Вольта, поначалу впечатленный открытиями Гальвани, пришел к выводу, что электрический ток исходит из двух разных типов металла (крючков, на которых висят лягушки, и другого металла зонда) и просто передается через них, а не через них. из тканей лягушек.Он экспериментировал со стопками слоев серебра и цинка, перемежаемых слоями ткани или бумаги, пропитанными соленой водой, и обнаружил, что электрический ток действительно протекал по проводу, прикрепленному к обоим концам стопки.
Батарея Алессандро Вольта: груда цинковых и серебряных листов, перемежающихся тканью или бумагой, пропитанной соленой водой.
Вольта также обнаружил, что, используя различные металлы в куче, можно увеличить величину напряжения.Он описал свои открытия в письме Джозефу Бэнксу, тогдашнему президенту Лондонского королевского общества, в 1800 году. ‘ (мера электрического потенциала) названа в его честь.
Я сам, если не считать шуток, поражаюсь тому, как мои старые и новые открытия… чистого и простого электричества, вызываемого контактом металлов, могли произвести такой ажиотаж.Алессандро Вольта
Так что же именно происходило с этими слоями цинка и серебра, да и с дергающимися лягушачьими лапками?
Химия батареи
Аккумулятор — это устройство, которое накапливает химическую энергию и преобразует ее в электричество.Это известно как электрохимия, а система, которая лежит в основе батареи, называется электрохимической ячейкой. Батарея может состоять из одного или нескольких (как в исходной куче Вольты) электрохимических элементов. Каждая электрохимическая ячейка состоит из двух электродов, разделенных электролитом.
Так откуда электрохимическая ячейка получает электричество? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно знать, что такое электричество. Проще говоря, электричество — это тип энергии, производимый потоком электронов.В электрохимической ячейке электроны образуются в результате химической реакции, которая происходит на одном электроде (подробнее об электродах ниже!), а затем перетекают на другой электрод, где они расходуются. Чтобы понять это правильно, нам нужно поближе взглянуть на компоненты клетки и на то, как они собираются вместе.
Электроды
Чтобы создать поток электронов, вам нужно, чтобы где-то электроны текли из , и где-то электроны текли в .Это электроды клетки. Электроны текут от одного электрода, называемого анодом (или отрицательным электродом), к другому электроду, называемому катодом (положительный электрод). Как правило, это различные типы металлов или других химических соединений.
В батарее Вольта анодом был цинк, от которого электроны текли по проводу (при подключении) к серебру, которое было катодом батареи. Он сложил множество этих элементов вместе, чтобы сделать общую кучу и поднять напряжение.
Но откуда анод получает все эти электроны в первую очередь? И почему они так счастливы, что их весело отправляют на катод? Все сводится к химии, которая происходит внутри клетки.
Происходит несколько химических реакций, которые нам нужно понять. На аноде электрод вступает в реакцию с электролитом, в результате которой образуются электроны. Эти электроны накапливаются на аноде. Тем временем на катоде одновременно происходит другая химическая реакция, которая позволяет этому электроду принимать электроны.
Технический химический термин для реакции, включающей обмен электронами, представляет собой реакцию восстановления-окисления, чаще называемую окислительно-восстановительной реакцией. Всю реакцию можно разделить на две полуреакции, а в случае электрохимической ячейки одна полуреакция происходит на аноде, другая на катоде. Восстановление — это присоединение электронов, и это то, что происходит на катоде; мы говорим, что катод восстанавливается в ходе реакции. Окисление — это потеря электронов, поэтому мы говорим, что анод окисляется.
Каждая из этих реакций имеет определенный стандартный потенциал. Думайте об этой характеристике как о способности/эффективности реакции либо производить, либо поглощать электроны — ее сила в перетягивании каната электронами.
- Стандартные потенциалы полуреакций
Ниже приведен список полуреакций, которые включают высвобождение электронов либо из чистого элемента, либо из химического соединения. Рядом с реакцией указано число (E 0 ), которое сравнивает силу электрохимического потенциала реакции с силой готовности водорода расстаться со своим электроном (если вы посмотрите вниз по списку, вы увидите, что водородная полуреакция имеет E 0 нуля).
E 0 измеряется в вольтах.
Причина, по которой этот список так интересен, заключается в том, что если вы выберете две реакции из списка и объедините их для создания электрохимической ячейки, значения E 0 скажут вам, как будет протекать общая реакция: реакция с более отрицательным Значение E 0 отдаст свои электроны другой реакции, и это определяет анод и катод вашей ячейки. Разница между двумя значениями E 0 говорит вам об электрохимическом потенциале вашей клетки, который в основном представляет собой напряжение ячейки.
Итак, если вы возьмете литий и фтор и сумеете соединить их, чтобы сделать элемент батареи, вы получите максимальное напряжение, теоретически достижимое для гальванического элемента. Этот список также объясняет, почему в куче Вольта цинк был анодом, а серебро катодом: полуреакция цинка имеет более низкое (более отрицательное) значение E 0 (-0,7618), чем полуреакция серебра (0,7996). .
Источник: UC Davis ChemWiki
Любые два проводящих материала, вступающие в реакции с разными стандартными потенциалами, могут образовать электрохимическую ячейку, потому что более сильный сможет отбирать электроны у более слабого. Но идеальным выбором для анода был бы материал, который вызывает реакцию со значительно более низким (более отрицательным) стандартным потенциалом, чем материал, который вы выбрали для своего катода. В итоге мы получаем, что электроны притягиваются к катоду от анода (и анод не пытается сильно сопротивляться), и когда у нас есть легкий путь туда — проводящий провод — мы можем использовать их энергию для обеспечения электрического тока. питание на фонарик, телефон или что-то еще.
Разница в стандартном потенциале между электродами примерно равна силе, с которой электроны будут перемещаться между двумя электродами.Это известно как общий электрохимический потенциал ячейки, и он определяет напряжение ячейки. Чем больше разница, тем больше электрохимический потенциал и выше напряжение.
Чтобы увеличить напряжение батареи, у нас есть два варианта. Мы могли бы выбрать разные материалы для наших электродов, которые придадут клетке больший электрохимический потенциал. Или мы можем сложить несколько ячеек вместе. Когда элементы объединены определенным образом (последовательно), это оказывает аддитивное влияние на напряжение батареи.По сути, силу, с которой электроны движутся через батарею, можно рассматривать как общую силу, когда они движутся от анода первой ячейки через все ячейки, содержащиеся в батарее, к катоду последней ячейки.
Когда ячейки объединены другим способом (параллельно), это увеличивает возможный ток батареи, который можно рассматривать как общее количество электронов, протекающих через ячейки, но не как их напряжение.
Электролит
Но электроды — это всего лишь часть батареи.Помните бумажки Вольта, смоченные в соленой воде? Соленая вода была электролитом, еще одной важной частью картины. Электролит может быть жидкостью, гелем или твердым веществом, но он должен обеспечивать движение заряженных ионов.
Электроны имеют отрицательный заряд, и поскольку мы посылаем поток отрицательных электронов по нашей цепи, нам нужен способ сбалансировать движение этого заряда. Электролит обеспечивает среду, через которую могут протекать положительные ионы, уравновешивающие заряд.
Поскольку в результате химической реакции на аноде образуются электроны, для поддержания баланса нейтрального заряда на электроде также производится соответствующее количество положительно заряженных ионов. Они не идут по внешнему проводу (это только для электронов!), а выбрасываются в электролит.
В то же время катод также должен уравновешивать отрицательный заряд электронов, которые он получает, поэтому реакция, которая здесь происходит, должна втягивать положительно заряженные ионы из электролита (в качестве альтернативы она может также высвобождать отрицательно заряженные ионы из электрода в электролит).
Таким образом, в то время как внешний провод обеспечивает путь для потока отрицательно заряженных электронов, электролит обеспечивает путь для переноса положительно заряженных ионов, чтобы сбалансировать отрицательный поток. Этот поток положительно заряженных ионов столь же важен, как и электроны, обеспечивающие электрический ток во внешней цепи, которую мы используем для питания наших устройств. Роль балансировки заряда, которую они выполняют, необходима для поддержания всей реакции.
Теперь, если бы всем ионам, выпущенным в электролит, было позволено полностью свободно перемещаться через электролит, они в конечном итоге покрыли бы поверхности электродов и засорили бы всю систему.Таким образом, у клетки обычно есть какой-то барьер, чтобы предотвратить это.
При использовании батареи возникает ситуация, когда имеется непрерывный поток электронов (через внешнюю цепь) и положительно заряженных ионов (через электролит). Если этот непрерывный поток остановлен — если цепь разомкнута, например, когда ваш фонарик выключен — поток электронов остановится. Заряды будут накапливаться, и химические реакции, управляющие батареей, прекратятся.
По мере использования батареи и протекания реакций на обоих электродах производятся новые химические продукты.Эти продукты реакции могут создать своего рода сопротивление, которое может помешать протеканию реакции с той же эффективностью. Когда это сопротивление становится слишком большим, реакция замедляется. Электронное перетягивание каната между катодом и анодом также теряет свою силу, и поток электронов прекращается. Аккумулятор медленно садится.
Зарядка аккумулятора
Некоторые распространенные батареи предназначены только для одноразового использования (известные как первичные или одноразовые батареи).Путешествие электронов от анода к катоду является односторонним. Либо их электроды истощаются, когда они выделяют свои положительные или отрицательные ионы в электролит, либо накопление продуктов реакции на электродах препятствует продолжению реакции, и дело сделано и запылено. Аккумулятор попадает в мусорное ведро (или, надеюсь, на переработку, но это совсем другая тема Nova).
Но. Преимущество этого потока ионов и электронов в том, что он имеет место в некоторых типах батарей с соответствующими материалами электродов, заключается в том, что он также может двигаться в обратном направлении, возвращая нашу батарею в исходную точку и давая ей совершенно новую жизнь. .Точно так же, как батареи изменили то, как мы можем использовать различные электрические устройства, перезаряжаемые батареи еще больше изменили полезность и срок службы этих устройств.
Когда мы подключаем почти полностью разряженную батарею к внешнему источнику электроэнергии и отправляем энергию обратно в батарею, это меняет химическую реакцию, которая произошла во время разряда. Это отправляет положительные ионы, выпущенные из анода в электролит, обратно к аноду, а электроны, которые принял катод, также возвращаются к аноду.Возвращение как положительных ионов, так и электронов обратно в анод запускает систему, поэтому она снова готова к работе: ваша батарея перезаряжена.
Однако процесс не идеален. Замена отрицательных и положительных ионов из электролита обратно на соответствующий электрод по мере перезарядки батареи происходит не так аккуратно и красиво, как электрод изначально. Каждый цикл зарядки ухудшает состояние электродов еще немного, а это означает, что батарея со временем теряет производительность, поэтому даже перезаряжаемые батареи не могут работать вечно.
В течение нескольких циклов зарядки и разрядки форма кристаллов батареи становится менее упорядоченной. Это усугубляется, когда батарея разряжается/перезаряжается с высокой скоростью, например, если вы едете на своем электромобиле большими рывками, а не постоянно. Циклирование с высокой скоростью приводит к тому, что кристаллическая структура становится более неупорядоченной, в результате чего батарея становится менее эффективной.
Эффект памяти и саморазряд
Почти полностью обратимые реакции разрядки и перезарядки также способствуют так называемому «эффекту памяти».Когда вы перезаряжаете некоторые типы перезаряжаемых батарей, предварительно не разрядив их в достаточной степени, они «вспоминают», на каком уровне они были в предыдущих циклах разрядки, и не заряжаются должным образом.
В некоторых элементах это вызвано тем, как металл и электролит реагируют с образованием соли (и тем, как соль затем снова растворяется, а металл заменяется на электродах при перезарядке). Мы хотим, чтобы наши клетки имели красивые, однородные маленькие кристаллы соли, покрывающие идеальную металлическую поверхность, но это не то, что мы получаем в реальном мире! Способ формирования некоторых кристаллов очень сложен, и способ осаждения некоторых металлов во время перезарядки также удивительно сложен, поэтому некоторые типы батарей имеют больший эффект памяти, чем другие.Несовершенства в основном зависят от состояния заряда батареи, температуры, зарядного напряжения и зарядного тока. Со временем недостатки в одном цикле зарядки могут вызвать то же самое в следующем цикле зарядки и т. д., и наша батарея накапливает некоторые плохие воспоминания. Эффект памяти силен для некоторых типов элементов, таких как батареи на основе никеля. Другие типы, такие как литий-ионные, не страдают от этой проблемы.
Еще один аспект перезаряжаемых батарей заключается в том, что химический состав, который делает их перезаряжаемыми, также означает, что они имеют более высокую склонность к саморазряду.Это когда внутри элемента батареи происходят внутренние реакции, даже когда электроды не подключены через внешнюю цепь. Это приводит к тому, что клетка со временем теряет часть своей химической энергии. Высокая скорость саморазряда серьезно ограничивает срок службы батареи и заставляет ее умирать при хранении.
Литий-ионные аккумуляторы в наших мобильных телефонах имеют довольно хорошую скорость саморазряда — около 2–3 % в месяц, и наши свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы также довольно разумны — они имеют тенденцию терять 4–6 % в месяц. месяц.Аккумуляторы на основе никеля теряют около 10–15 процентов своего заряда в месяц, что не очень хорошо, если вы планируете хранить фонарь целый сезон, когда он вам не нужен! Неперезаряжаемая щелочная батарея теряет всего около 2–3 процентов своего заряда в год.
Напряжение, ток, мощность, мощность… в чем разница?
Все эти слова в основном описывают мощность батареи, верно? Ну вроде.Но все они немного разные.
Напряжение = сила, при которой реакция, управляющая батареей, проталкивает электроны через ячейку. Это также известно как электрический потенциал и зависит от разности потенциалов между реакциями, происходящими на каждом из электродов, то есть от того, насколько сильно катод будет тянуть электроны (через цепь) от анода. Чем выше напряжение, тем большую работу может совершить одно и то же число электронов.
Ток = количество электронов, проходящих через любую точку цепи в данный момент времени.Чем больше сила тока, тем больше работы он может совершить при том же напряжении. Внутри ячейки вы также можете думать о токе как о количестве ионов, движущихся через электролит, умноженном на заряд этих ионов.
Мощность = напряжение x ток. Чем выше мощность, тем выше скорость, с которой батарея может работать — это соотношение показывает, насколько важны напряжение и ток для определения того, для чего подходит батарея.
Емкость = мощность батареи как функция времени, которая используется для описания периода времени, в течение которого батарея сможет питать устройство.Аккумулятор большой емкости сможет работать в течение более длительного периода, прежде чем разрядится или разрядится. У некоторых аккумуляторов есть небольшая грустная особенность: если вы попытаетесь извлечь из них слишком много слишком быстро, вовлеченные химические реакции не смогут продолжаться, и емкость уменьшится! Таким образом, мы всегда должны быть осторожны, когда говорим о емкости батареи и помнить, для чего она будет использоваться.
Другим популярным термином является «плотность энергии». Это количество энергии, которое устройство может удерживать на единицу объема, другими словами, какую отдачу вы получаете за свои деньги с точки зрения мощности по сравнению с энергопотреблением.размер. С аккумулятором, как правило, чем выше плотность энергии, тем лучше, так как это означает, что аккумулятор может быть меньше и компактнее, что всегда является плюсом, когда он нужен для питания чего-то, что вы хотите держать в кармане. Для электромобилей это даже плюс — аккумулятор должен как-то влезать в машину!
Для некоторых приложений, таких как хранение электроэнергии на возобновляемой электростанции, такой как ветряная или солнечная ферма, высокая плотность энергии не является большой проблемой, так как у них, скорее всего, будет достаточно места для хранения батарей.Основной целью такого использования было бы просто хранить как можно больше электроэнергии, как можно безопаснее и дешевле.
Почему так много типов?
Ряд материалов (раньше это были просто металлы) можно использовать в качестве электродов в батарее. За прошедшие годы было опробовано много-много различных комбинаций, но лишь немногие из них действительно прошли дистанцию.Но зачем вообще использовать разные комбинации металлов? Если у вас есть пара металлов, которые хорошо работают вместе в качестве электродов, зачем возиться с другими?
Различные материалы имеют разные электрохимические свойства, поэтому они дают разные результаты, когда вы соединяете их вместе в аккумуляторной ячейке. Например, некоторые комбинации будут создавать высокое напряжение очень быстро, но затем быстро падать, не в состоянии поддерживать это напряжение в течение длительного времени. Это хорошо, если вам нужно произвести, скажем, внезапную вспышку света, как вспышка фотокамеры.
Другие комбинации дадут лишь струйку тока, но они будут поддерживать эту струйку на века. Например, нам не нужно большое количество тока для питания детектора дыма, но мы хотим, чтобы наши детекторы дыма работали долгое время.
Еще одна причина для использования различных комбинаций металлов заключается в том, что часто для получения требуемого напряжения необходимо сложить два или более элемента батареи, и оказывается, что некоторые комбинации электродов складываются вместе гораздо лучше, чем другие комбинации.Например, литий-железо-фосфатные батареи (разновидность литий-ионных батарей), используемые в электромобилях, объединяются вместе для создания систем высокого напряжения (100 и даже более вольт), но вы никогда не сделаете этого с теми никель-кадмиевыми батареями Walkman, которые получают горячий!
Наши различные потребности со временем привели к разработке огромного количества типов батарей. Чтобы узнать больше о них и о том, что ждет аккумулятор в будущем, ознакомьтесь с другими нашими темами Nova.
Эта тема является частью нашей серии статей о батареях, состоящей из четырех частей.Для дальнейшего чтения см. Типы аккумуляторов, литий-ионные аккумуляторы и аккумуляторы будущего.Инженерная школа Массачусетского технологического института | » Как работает батарея?
Как работает батарея?
Ваши часы, ноутбук и лазерная указка питаются от одного и того же: химии…
Мэри БейтсСуществует множество различных типов батарей, но все они работают на основе одной и той же базовой концепции. «Аккумулятор — это устройство, способное накапливать электрическую энергию в виде химической энергии и преобразовывать эту энергию в электричество», — говорит Антуан Алланоре, научный сотрудник факультета материаловедения и инженерии Массачусетского технологического института.«Вы не можете поймать и сохранить электричество, но вы можете хранить электрическую энергию в химических веществах внутри батареи».
Аккумулятор состоит из трех основных компонентов: двух выводов, изготовленных из разных химических веществ (обычно металлов), анода и катода; и электролит, который разделяет эти клеммы. Электролит представляет собой химическую среду, которая обеспечивает протекание электрического заряда между катодом и анодом. Когда устройство подключено к батарее — лампочке или электрической цепи — на электродах происходят химические реакции, которые создают поток электрической энергии к устройству.
Более конкретно: во время разряда электричества химическое вещество на аноде высвобождает электроны на отрицательную клемму и ионы в электролит в результате так называемой реакции окисления. Между тем, на положительной клемме катод принимает электроны, замыкая цепь потока электронов. Электролит предназначен для того, чтобы привести различные химические вещества анода и катода в контакт друг с другом таким образом, чтобы химический потенциал мог уравновешиваться от одного вывода к другому, преобразовывая накопленную химическую энергию в полезную электрическую энергию.«Эти две реакции происходят одновременно», — говорит Алланор. «Ионы переносят ток через электролит, в то время как электроны текут во внешней цепи, и именно это генерирует электрический ток».
Если батарея одноразовая, она будет производить электричество до тех пор, пока не закончатся реагенты (одинаковый химический потенциал на обоих электродах). Эти батареи работают только в одном направлении, преобразуя химическую энергию в электрическую. Но в других типах аккумуляторов реакция может быть обратной.Перезаряжаемые батареи (например, в вашем мобильном телефоне или в вашем автомобиле) сконструированы таким образом, что электрическая энергия из внешнего источника (зарядное устройство, которое вы подключаете к стене, или динамо-машина в вашем автомобиле) может быть применена к химической системе и наоборот. его работы, восстанавливая заряд аккумулятора.
Лаборатория Group Sadoway в Массачусетском технологическом институте работает над созданием более эффективных аккумуляторов для многократного использования. Для крупномасштабного хранения энергии команда работает над жидкометаллической батареей, в которой электролит, анод и катод являются жидкими.Для портативных приложений разрабатывается тонкопленочная полимерная батарея с гибким электролитом из негорючего геля. Еще одной целью лаборатории является создание аккумуляторов с использованием ранее не рассматривавшихся материалов, с упором на широко распространенные, дешевые и безопасные вещества, которые имеют такой же коммерческий потенциал, как и популярные литиевые аккумуляторы.
Спасибо 18-летнему Стивену Минкусу из Гленвью, Иллинойс, за этот вопрос.
Опубликовано: 1 мая 2012 г.
Внутри аккумуляторов, питающих ваш автомобиль, телефон и многое другое
Аккумуляторы захватили современный мир, не особо изменив его.
Смартфон, по сравнению с ним, имеет гораздо меньше общего с мейнфреймами, которые ему предшествовали. То же самое касается Tesla Model 3 и Ford Model T. Но литий-ионная технология, используемая в современных батареях, десятилетиями демонстрировала экспоненциальный рост — от гаджетов к электромобилям и даже породила несколько миллиардеров — без серьезных изменений в его структура с тех пор, как Sony впервые коммерциализировала эту технологию в 1991 году.
Не потому, что химики не пробовали.Просто разработка новых материалов, соответствующих промышленным стандартам, является очень сложной задачей.
Все аккумуляторы состоят из четырех компонентов: два электрода (анод и катод), жидкий электролит, который помогает ионам перемещаться между электродами, и сепаратор, предотвращающий прямой контакт электродов друг с другом и предотвращающий возгорание. Когда батарея заряжена, ионы перетекают от катода к аноду. Когда он разряжается, ионы меняют курс.
По мере того, как мир движется к быстрому сокращению выбросов парниковых газов, начинается гонка за подключением большего количества вещей к еще более мощным батареям: электросетей, грузовиков, кораблей и даже самолетов.Внутреннее пространство этой важнейшей технологии, наконец, готово к кардинальным изменениям, а ряд секретных стартапов обещает прорыв. QuantumScape Corp. утверждает, что создала новый материал для аккумуляторов, который позволит электромобилям путешествовать дальше и заряжаться намного быстрее. достопримечательность. Его конкуренты, в том числе такие гиганты, как Samsung и Panasonic, также гонятся за батареями следующего поколения.
Прежде чем мы перейдем к будущему батарей, важно понять физическую эволюцию сегодняшних литий-ионных технологий. Миллиарды людей используют телефоны с более быстрой зарядкой и автомобили с большей дальностью действия, но мало кто из нас может объяснить, что стоит за этими улучшениями. Это история доработок: небольшой эффективности производства, небольших улучшений в материалах и небольшого прироста производительности.
О батарее судят по тому, сколько энергии она содержит. Этот ключевой фактор тесно связан со скоростью зарядки аккумулятора, количеством циклов зарядки-разрядки, которые он может выдержать, и безопасностью.Повышенная плотность энергии также может сделать его более подверженным возгоранию. Более высокая скорость перезарядки может привести к меньшему количеству жизненных циклов.
В конечном счете, цена превыше всего. Это определяется тем, сколько энергии может хранить батарея, материалами, используемыми для ее изготовления, и толщиной покрытия электродов, которое можно использовать без ущерба для производительности. Чем ниже стоимость, тем дешевле электромобиль.
За последнее десятилетие небольшие разработки привели к снижению стоимости литий-ионных аккумуляторов более чем на 90%.Исследовательская группа по экологически чистой энергии BloombergNEF ожидает, что в ближайшее десятилетие расходы снизятся вдвое, учитывая будущие разработки. Электромобили в настоящее время уже конкурентоспособны во многих странах, если вы включаете расходы на топливо в течение всего срока службы автомобиля, но по мере дальнейшего снижения стоимости аккумуляторов даже предельная цена электромобилей будет дешевле, чем у альтернативы с бензиновым двигателем.
Возвращаясь к истокам, литий-ионный аккумулятор появился в исследовательской лаборатории Exxon еще в 1970-х годах. Металлический литий, используемый для изготовления анода батареи, продолжал вызывать пожары, что привело к тому, что Exxon отказался от этой идеи.Академический интерес сохранялся, и ученые из разных уголков мира разрабатывали более безопасные материалы.
Американский ученый Джон Гуденаф обнаружил, что катоды, полностью сделанные из кобальта, более безопасны и сохраняют больше энергии. Это открытие принесло ему Нобелевскую премию по химии в 2019 году. Затем марокканский ученый Рашид Язами обнаружил, что использование графита, формы углерода, в качестве анода делает литий-ионный аккумулятор намного более стабильным и, таким образом, увеличивает его срок службы. Наконец, Кейзабуро Тодзава, возглавлявший подразделение аккумуляторов Sony в 1990-х годах, объединил все эти изобретения, чтобы создать первую коммерческую литий-ионную батарею.
Несмотря на то, что кобальт является дорогим металлом, он по-прежнему оставался доступным для небольших батарей в первых ноутбуках и мобильных телефонах. Но как только литий-ионные батареи стали использоваться в электромобилях, химики стали искать более дешевые металлы, такие как никель, марганец и даже железо.
Альтернативные металлы должны быть тщательно оценены. Если дешевый металл означает непропорционально худшую производительность батареи, он не подойдет. В результате миллионов экспериментов на рынке стали доминировать три химических катода: оксиды никеля, марганца, кобальта (NMC), оксиды никеля, кобальта, алюминия (NCA) и фосфат лития-железа (LFP).
Давайте заглянем внутрь черного ящика, который является батареей, чтобы понять, как мы сюда попали и что будет дальше.
Сокращение использования кобальта с помощью NMC
Одной из первых появившихся альтернатив кобальту было использование никеля и марганца, которые превышали способность кобальта накапливать ионы лития. Но полностью потерять кобальт было невозможно. Химики узнали, что кобальт играл роль учителя в школе, дисциплинируя непослушные ионы лития, когда они двигались, и гарантируя, что батарея прослужит большее количество циклов заряда-разряда.
За несколько лет исследований химикам удалось увеличить толщину материала анода и катода, которые являются энергоносителями в батарее, по сравнению с другими частями. Путем проб и ошибок они также нашли смесь, в которой можно было использовать меньше кобальта и больше никеля. Все это помогает хранить больше ионов лития на единицу объема и массы, что способствует увеличению плотности энергии батареи. Это, в свою очередь, увеличивает запас хода автомобиля и снижает его цену.
Алюминийприбывает с Tesla NCA
Вместо марганца Tesla и ее партнер по производству аккумуляторов Panasonic обнаружили, что алюминий также может выполнять эту работу. В то время это считалось более рискованным, чем химия NMC, но игра окупилась для Теслы. NCA также был дешевле, чем NMC, потому что он еще больше снизил использование кобальта. Химия стала основой автомобилей Tesla, которые часто могут похвастаться превосходными характеристиками по сравнению с другими электромобилями.
Химики батареи Tesla также обнаружили, что добавление небольшого количества оксида кремния, как перца в макароны, помогло уменьшить количество графита, необходимого для хранения того же количества ионов лития.Это помогло уменьшить вес аккумулятора без ущерба для производительности и снизить его стоимость. Модель 3 была запущена с использованием этой новой химии и помогла Tesla создать самый доступный автомобиль на сегодняшний день.
Нет необходимости в кобальте с LFP
Конечной целью катодных материалов текущего поколения является полный отказ от использования кобальта. Первой попыткой этого была разработка химии LFP, в которой железо использовалось по очень низким ценам. Батарея показала хорошие результаты по большинству показателей, но она не могла хранить столько ионов лития, сколько могли бы богатые кобальтом катоды.
Однако экономическая выгода была достаточно велика, чтобы батареи LFP нашли применение в дешевых электромобилях, таких как такси, и в электрических автобусах, которым требовались аккумуляторные батареи гораздо большего размера. Поскольку автобусам нужны аккумуляторные батареи гораздо большего размера, а такси должны быть как можно дешевле, это помогло сделать самую дешевую литий-ионную батарею лучшим кандидатом для другого сегмента рынка электромобилей.
Более чем десятилетняя доработка помогла батареям LFP улучшить производительность, несмотря на то, что по плотности энергии они по-прежнему отстают от химических катодов на основе кобальта.Основной импульс был получен от создания стабильной батареи с более толстыми материалами электродов. В сложной химической смеси, которой является батарея, небольшое увеличение толщины — немалый подвиг.
В твердотельное будущее
Конечной целью анода в литий-ионной батарее является использование металлического лития. Попытки создать этот материал привели к плачевным результатам. Металлический литий нестабилен и склонен к возгоранию. Внутри батареи при зарядке и разрядке она также имеет тенденцию образовывать тонкие нити, называемые дендритами, которые могут прорезать сепаратор и контактировать с катодом.Это вызывает короткое замыкание, а затем пожар. Пожары аккумуляторных батарей потушить намного сложнее, чем пожары двигателей внутреннего сгорания.
Химики-аккумуляторщики десятилетиями пытались решить проблему дендритов. Одним из многообещающих усилий является использование твердого электролита для замены жидкости в системе и подавления образования дендритов. Эта технология получила новое название: твердотельная батарея. Если твердотельные аккумуляторы появятся на рынке во второй половине этого десятилетия, как ожидается, они, вероятно, ознаменуют собой большой скачок в производительности аккумуляторов, увеличив запас хода электромобиля на целых 50% и сократив время зарядки до 15 часов. минут.
Поскольку металлический литий выглядит многообещающим анодным материалом, химики в области аккумуляторов снова ищут новые катодные материалы. Ожидается, что эти новые материалы, не содержащие кобальта, еще больше повысят плотность энергии, что может сделать батареи достаточно легкими для питания электрических самолетов. От лабораторий Exxon до переворота в автомобильной промышленности литий-ионные аккумуляторы прошли долгий путь. И, тем не менее, мир только начинает использовать потенциал этой технологии экологически чистой энергии.
Исправление: в статье ранее говорилось, что Гудинаф был британцем. Он американец, но получил Нобелевскую премию за работу в Оксфордском университете в Великобритании.
Коррозия возникает в основном на решетке и известна как «размягчение и отслоение» свинца от пластин. Этой реакции нельзя избежать, потому что электроды в свинцово-кислотной среде всегда реактивны.Выделение свинца — это естественное явление, которое можно уменьшить, но нельзя устранить. Батарея, срок службы которой подходит к концу из-за этого режима отказа, достигла ожидаемого срока службы или превысила его. Ограничение глубины разрядки, сокращение количества циклов, работа при умеренной температуре и контроль над перезарядкой являются превентивными мерами по контролю коррозии.
Чтобы уменьшить коррозию аккумуляторов с длительным сроком службы, производители сохраняют удельный вес на умеренном уровне 1.200 при полной зарядке по сравнению с 1.265 и выше для высокоэффективных свинцово-кислотных аккумуляторов (см. BU-903: Как измерить степень заряда). Меньший удельный вес снижает удельную энергию аккумулятора.
Продолжительный перезаряд является еще одним фактором, способствующим коррозии сетки. Это особенно вредно для герметичных свинцово-кислотных систем . Несмотря на то, что залитые свинцово-кислотные аккумуляторы обладают некоторой устойчивостью к перезарядке, герметичные устройства должны работать при рекомендованном подзаряде (см. BU-403: Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов)
.Зарядные устройства с переменным плавающим напряжением регулируют зарядное напряжение в зависимости от преобладающей температуры.Уменьшение подзарядки при температуре окружающей среды 29°C (85°F) и ее увеличение при более низких температурах снижает коррозию (см. BU-410: Зарядка при высоких и низких температурах). Большинство зарядных устройств для стационарных аккумуляторов имеют контроль температуры, но это не является распространенным в транспортных средствах. Напряжение полностью заряженной стартерной батареи поддерживается на уровне 14,40 В (2,40 В на элемент) во время движения, что может привести к перезарядке. Рекомендуемое напряжение поплавка составляет 13,60 В (2,27 В на ячейку).
Поскольку свинцово-кислотные батареи заменяются литий-фосфатными (LiFePO), точная зарядка имеет первостепенное значение.В то время как автомобильная система зарядки обеспечивает правильное напряжение окончания заряда для LiFePO, литий-ион не должен получать дальнейшую зарядку, когда батарея полностью заряжена. С заменой LiFePO этого не происходит и стартерный аккумулятор получает непрерывный заряд во время движения. Хотя LiFePO более устойчив к перезарядке, чем литий-ионная смесь с кобальтом, чрезмерная зарядка может сократить срок службы литий-фосфатной батареи.
Для достижения максимальной площади поверхности свинец на стартерном аккумуляторе наносится в виде губки.Со временем и при использовании куски свинца отпадают и снижают производительность. На рис. 1 показаны внутренности проржавевшей свинцово-кислотной батареи.
Рис. 1: Внутренности свинцово-кислотной батареи, подвергшиеся коррозии [1] Коррозия сетки неизбежна, поскольку электроды в свинцово-кислотной среде всегда реактивны. Выделение свинца является естественным явлением, которое можно только замедлить, но не устранить.
Клеммы аккумулятора также могут подвергаться коррозии.Это часто видно по образованию белого порошка в результате окисления между двумя разными металлами, соединяющими полюса. Коррозия клемм может в конечном итоге привести к разомкнутому электрическому соединению. Замена соединительных клемм на свинцовые, из того же материала, что и полюс стартерной батареи, решит большинство проблем с коррозией.
Свинец внутри батареи механически активен. При разрядке сульфат свинца заставляет пластины расширяться, и это движение меняется на противоположное во время заряда, когда пластины снова сжимаются.Со временем образуются кристаллы сульфита, вызывающие осыпание свинцового материала. Потеря стартерной батареи управляема, потому что батарея не подвергается глубокому разряду, но это более серьезная проблема с батареей глубокого разряда.
Короткое замыкание в электросети — еще один вид отказа, особенно со стартерными аккумуляторами в грузовых автомобилях. По мере того, как батарея сбрасывает свой свинец на дно контейнера, образуется проводящий слой, который постепенно заполняет отведенное место в отстойнике. Со временем проводящая жидкость может достичь пластин, создавая эффект короткого замыкания.Термин «короткий» является неправильным, и повышенный саморазряд или мягкий короткий лучше подходят для описания этого состояния.
Мягкие замыкания трудно обнаружить, потому что аккумулятор работает нормально сразу после зарядки и вроде все в порядке. По сути, зарядка стирает все признаки мягкого короткого замыкания, за исключением, пожалуй, повышенной температуры во время зарядки, которую можно заметить при прикосновении к корпусу батареи. Однако после простоя в течение 6–12 часов батарея начинает демонстрировать аномалии, такие как более низкое напряжение холостого хода и снижение удельного веса.
Измеренная емкость также будет низкой, поскольку саморазряд израсходовал часть накопленной энергии. Согласно исследованию режима отказа BCI 2010 года, на короткое замыкание аккумуляторов приходится 18 процентов отказов аккумуляторов, что меньше, чем 31 процент пятью годами ранее. Усовершенствованные методы производства могут объяснить это снижение.
Еще одна форма мягких шорт – мох. Это происходит, когда сепараторы и пластины слегка смещены из-за неправильной производственной практики, что приводит к обнажению частей пластин.Такое воздействие способствует образованию токопроводящего кристаллического мха по краям, что приводит к повышенному саморазряду.
Падение свинца является еще одной причиной короткого замыкания, при котором куски свинца отрываются от сварных стержней, соединяющих пластины. В отличие от мягкого короткого замыкания, которое развивается по мере износа, выпадение свинца часто происходит в начале срока службы батареи из-за производственного брака. Это может привести к серьезному короткому замыканию с постоянным падением напряжения, что может привести к тепловому разгону.
Наиболее радикальной и серьезной формой короткого замыкания является механическое повреждение, при котором подвешенные пластины расшатываются и соприкасаются друг с другом.Это приводит к внезапному высокому току разряда, который может привести к чрезмерному накоплению тепла и тепловому разгону. Небрежное производство, а также чрезмерные удары и вибрация являются наиболее распространенными причинами этого отказа.
Артикул
[1] Источник: Journal of Power Sources (2009)
Батарейки в портативном мире
Материал Университета аккумуляторов основан на обязательном новом 4-м издании « Аккумуляторы в портативном мире — Справочник по перезаряжаемым аккумуляторам для не инженеров », который доступен для заказа через Amazon.ком.
.