Как поднять плотность электролита в аккумуляторе: Уровень электролита в автомобильном аккумуляторе

Содержание

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе?

Диагностика и ремонт10 октября 2020

В автомобильные свинцовые батареи залит водный раствор серной кислоты, удельный вес которого определяет степень заряда. В процессе эксплуатации параметр падает, что приводит к снижению емкости и проблемам с пуском двигателя при отрицательной температуре. Владелец автомобиля может поднять плотность электролита в аккумуляторе, но при деградации активной массы с образованием шлама восстановить исходную емкость батареи не получится.

Причины падения плотности электролита

Снижение удельного веса рабочей жидкости в кислотных АКБ происходит в случаях:

  1. Естественного разряда батареи (например при многократных попытках пуска силового агрегата с неисправными системами зажигания и подачи топлива). На части аккумуляторов предусмотрено смотровое окно с цветным поплавком, позволяющим определить степень зарядки по плотности. Следует учесть, что глазок обеспечивает замер только в 1 банке и не дает полноценной картины состояния источника постоянного тока.
  2. Доливки в ячейки батареи дистиллированной воды без проведения контрольных замеров удельного веса. В процессе эксплуатации часть электролита выкипает, владельцы восполняют недостаток добавлением воды в банки. В результате плотность раствора падает ниже допустимого порога, емкости аккумулятора не хватает для работы светотехнического оборудования или стартера под нагрузкой.
  3. Выкипания части электролита из-за перезаряда (например при поломке регулятора напряжения на генераторе) либо длительной эксплуатации батареи при повышенной температуре воздуха.

Чем опасна низкая плотность?

Падение концентрации серной кислоты приводит к уменьшению емкости с одновременным ростом внутреннего сопротивления пластин батареи. В результате аккумулятор не в состоянии подавать требуемый пусковой ток. Дополнительной проблемой является повышение температуры замерзания электролита.

Формирующиеся кристаллы льда разрушают элементы конструкции и пластиковый корпус. Высыпающаяся из решеток активная масса замыкает пластины, что приводит к ускоренному саморазряду и окончательному выходу батареи из строя.

Как повысить плотность электролита в АКБ?

Владелец автомобиля может восстановить плотность несколькими способами:

  • заливкой в банки электролита с повышенной концентрацией серной кислоты, позволяющей компенсировать падение удельного веса;
  • зарядить аккумулятор с помощью внешнего блока питания;
  • произвести замену электролита с промывкой банок дистиллированной водой.

Восстановление возможно при наличии винтовых пробок в крышке источника питания. Многие производители (например Varta или Bosch) выпускают изделия необслуживаемого типа с запаянными банками. Для доступа потребуется частично разобрать крышку и просверлить отверстия, которые затем заклеивают или запаивают пластиком. При разведении электролита следует учесть, что не допускается введение дистиллированной воды в кислоту. Работы по обслуживанию АКБ рекомендуется выполнять в перчатках и защитных очках в хорошо проветриваемом помещении.

Корректирующий электролит

Алгоритм действий:

  1. Отключить аккумулятор от бортовой сети автомобиля и занести в помещение, дождаться прогрева корпуса до температуры +20...+25°С. Протереть корпус от пыли и следов электролита тряпкой, смоченной в растворе нашатырного спирта.
  2. Отвернуть вентиляционные пробки (при наличии) и подсоединить клеммы зарядного устройства.
  3. Выставить ток зарядки на уровне 10% от емкости батареи или перевести регулятор в положение автоматической работы и произвести восстановление ресурса на протяжении 8-10 часов. Процесс проводят в проветриваемом помещении, поскольку электролит выделяет пары кислоты и взрывоопасный водород.
  4. После окончания зарядки и прекращения выделения газов («кипения» электролита) провести замер ареометром. Допустимая плотность находится в диапазоне от 1,24 до 1,27 г/см³, отклонение между ячейками не должно быть больше 0,01 г/см³. Если разница превышает допустимый порог или удельный вес ниже минимального уровня, то необходимо ввести свежий электролит. Следует учитывать, что корректирующее вещество нельзя использовать при повышенном удельном весе рабочей жидкости в батарее.
  5. Откачать часть жидкости медицинским шприцем или резиновой грушей с удлинительной трубкой.
  6. Залить корректирующий раствор плотностью 1,33 г/см³ до нормального уровня (жидкость должна перекрывать верхние кромки пластин на 15-20 мм).
  7. Провести зарядку батареи на протяжении 30-40 минут в автоматическом режиме.
  8. Выдержать аккумулятор 2 часа для смешивания фракций, стабилизации температуры и удаления пузырей газа из жидкости.
  9. Повторно проверить плотность, при недостаточном параметре провести процедуру повторно. Для снижения удельного веса следует слить часть электролита и ввести дистиллированную воду. Если выровнять плотность в ячейках не удается, то необходимо провести стабилизирующую зарядку (сила тока в цепи в 2-3 раза ниже номинального значения).
  10. Закрыть пробки и подключить аккумулятор к бортовой сети машины.

Выравнивание с помощью зарядки

Методика снижения плотности зарядкой подразумевает подачу тока силой 1-2 А на клеммы заряженной батареи. В результате кипения из электролита постепенно уходит дистиллированная вода, плотность повышается до нормативного значения.

Процедура занимает до 24 часов, владельцу необходимо периодически проверять удельный вес ареометром. В случае чрезмерного роста показателя необходимо разбавить электролит дистиллированной водой.

Полная замена

Последовательность действий при обслуживании:

  1. Снять батарею и очистить корпус от грязи ветошью и нашатырным спиртом, а затем открыть пробки. Если аккумулятор оснащен монолитной крышкой, то потребуется просверлить отверстия диаметром 2-3 мм. При выполнении работы важно не повредить свинцовые пластины. Не допускается сверление боковых крышек или дна корпуса, поскольку герметично заделать каналы невозможно.
  2. Откачать электролит из банок подручными средствами (например медицинским шприцем или корпусом ареометра с вынутым поплавком). Слитую жидкость собрать в отдельную емкость и утилизировать. Не допускается переворачивание корпуса, поскольку скопившийся шлам попадает в зазоры между пластинами и вызывает короткие замыкания.
  3. После обнажения верхних кромок пластин наклонить корпус вбок на 45° и откачать остатки жидкости. Поскольку между электродами и в нижней части банок остается реагент, то следует заполнить ячейки дистиллированной водой для промывки. Для улучшения проникновения рекомендуется покачивать корпус в разных направлениях с наклоном до 45°. Промывку следует повторить 2-3 раза. Полностью удалить старый электролит невозможно (например, жидкость остается в решетках пластин).
  4. Вставить в отверстие воронку и залить свежий электролит с требуемой плотностью до нормативного уровня. В батареи с монолитной крышкой жидкость можно заправить резиновой грушей.
  5. Закрыть пробки или заклеить отверстия, а затем выдержать аккумулятор в течение 5-6 часов. Подавать ток силой 0,1 А на протяжении суток, избегая кипения электролита, а затем увеличить показатель до 10% от номинальной емкости АКБ и довести напряжение на клеммах до 14,5-14,7 В.

Профилактические меры и советы по эксплуатации АКБ

В процессе эксплуатации автомобильной батареи необходимо удалять загрязнения с поверхности корпуса. Оседающие пары электролита формируют дорожки между полюсами, что приводит к ускоренной разрядке. На машинах старого образца не предусмотрена система электронного контроля зарядки, поэтому необходимо периодически проверять напряжение в бортовой сети. В случае использования цифровой шины CAN или LIN блок управления автоматически поддерживает АКБ в заряженном состоянии.

Если автомобиль эксплуатируется в регионах с минимальными температурами ниже -50°С, то плотность электролита необходимо довести до 1,29 г/см³ (при полной зарядке). Дополнительная серная кислота позволяет снизить точку кристаллизации раствора. Если машина эксплуатируется зимой редко или водитель совершает частые поездки на короткие расстояния, то следует периодически заряжать батарею от внешнего устройства.

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях?

Электролит — это аккумуляторная жидкость, состоящая в идеальной концентрации из 35 процентов серной кислоты и 65% дистиллированной воды. На нашем портале vodi.su мы уже приводили таблицу, в которой указана оптимальная плотность электролита в АКБ. Если вы покупали стартерную батарею в магазине, продавец-консультант обязан был измерить плотность электролита, а также проверить АКБ под нагрузкой. Именно таким образом можно выявить заводской брак.

Плотность электролита может изменяться в небольших пределах. Однако если вы ее измеряете ареометром при температуре воздуха 20–25 градусов и при полной зарядке АКБ, она должна составлять 1,27–1,28 г/см. куб. Но по разным причинам плотность может понижаться.

Почему это происходит:

  • концентрация серной кислоты не соответствует установленным требованиям из-за регулярной доливки дистиллированной воды;
  • разряд батареи;
  • частые подзарядки, приводящие к закипанию электролита, испарению воды и части кислоты;
  • выплескивание электролита и его утечка из-за механических повреждений корпуса аккумуляторной батареи.

Отметим, что при закипании электролита испаряется в основном вода. Температура кипения серной кислоты превышает 300 градусов. Даже если АКБ полностью заряжена, плотность электролита в разных банках может немного отличаться из-за разной концентрации. По этой причине не рекомендуется доливать электролит, а лишь воду в равных дозах в каждую банку.

Как поднять плотность электролита?

Производители аккумуляторных батарей рекомендуют регулярно проводить замеры плотности хотя бы два раза в год во время сезонного обслуживания автомобилей. Если особых нареканий на работу АКБ нет, при падении плотности его достаточно подзарядить. О зарядке мы также ранее писали на нашем портале vodi.su. Если же уровень жидкости в банках понизился, нужно долить немного воды, чтобы она на 15–20 миллиметров покрывала пластины. При таком подходе кислота перемешается с водой в процессе работы двигателя.

Плотность электролита зависит от двух параметров:

  • температура окружающего воздуха;
  • концентрация серной кислоты.

Казалось бы, если плотность упала, нужно попросту добавить серной кислоты или готового электролита. Но это заблуждение, поскольку более высокая концентрация кислоты приводит к быстрой сульфатации пластин и их осыпанию. Соответственно, аккумулятор будет стремительно терять заряд, а все последующие подзарядки только приблизят его «кончину». Более того, если аккумулятор длительно эксплуатируется с пониженной плотностью, что говорит о снижении доли серной кислоты, это тоже дорога к его скорейшему выходу из строя.

Таким образом, если вы столкнулись с тем, что плотность электролита упала, предпринимать необходимо следующие шаги:

  1. Попытаться узнать причину изменения данного параметра — возможно, плотность (а с нею и уровень заряда) падали из-за того, что вы забыли на ночь выключить фары или имеются утечки тока;
  2. Зарядить полностью АКБ до указанных производителем значений и вновь измерить плотность;
  3. Внимательно проинспектировать корпус батареи на предмет наличия механических повреждений и отверстий.

У аккумуляторщиков есть свои секреты, как довести плотность до оптимальных показателей. Для этого они ставят АКБ на зарядку на срок от 12 часов до трех суток и заряжают слабыми токами не более 0,5 от емкости батареи. При этом замеряют плотность через равные временные промежутки. В идеале, если нет каких-то дефектов в виде отслоения пластин и осыпания активной массы свинца, заряженная батарея будет нормально работать длительное время. Естественно, нужно будет обязательно провести диагностику электрической цепи для выявления утечек тока.

Радикальный способ повысить плотность электролита в АКБ

Если плотность упала из-за того, что произошла утечка электролитического раствора, придется выравнивать его концентрацию во всех банках старым методом — путем слива старой жидкости и заливки новой. Отметим, что иногда к этому методу прибегают и в случае полной отработки ресурса и падения плотности до 1 грамма на см. куб.

Выполняется данная операция по следующему алгоритму:

  • производим демонтаж аккумулятора и относим его в хорошо проветриваемое помещение с температурой воздуха не ниже 15 градусов;
  • используя грушу, откачиваем электролитическую жидкость из каждой банки;
  • полностью выкачать электролит грушей не получится, поэтому АКБ кладут набок и сверлят отверстия в днище каждой из банок и сливают остатки жидкости;
  • промывают внутреннюю часть батареи дистиллированной водой.

Просверленные отверстия запаивают паяльником или заклеивают специальным клеящим составом на основе пластика. Далее приступают к приготовлению электролита. Можно купить готовый корректирующий состав, либо заливать по отдельности сначала дистиллят, а затем кислоту (концентрированный раствор).

Обратите внимание — порядок заливки должен быть именно такой: сначала льют воду, затем кислоту. Если его нарушить, начнется химическая реакция и электролит закипит.

Напоминаем, что данная процедура будет уместна лишь в том случае, если вы точно знаете, что произошла утечка электролита или он полностью выработал свой ресурс, а АКБ не держит заряд. Но она не поможет, если произошла сульфатация.

Дальнейшие действия:

  • встряхнуть немного батарею для размешивания;
  • когда состав немного осядет, замеряют ареометром плотность — если она в пределах до 1,25 и нет разницы по банкам (не более 0,1 г/см. куб), то можно поставить АКБ на недолгую зарядку на два-три часа, либо сразу ставить на машину и проехать какое-то расстояние;
  • если же разница между банками больше 0,1, проводят корректирующую зарядку.

Для проведения подобных манипуляций необходимо располагать зарядными устройствами и дополнительными инструментами. Кроме того, работа с кислотой опасна сама по себе: должна быть хорошая вентиляция, требуются защитные очки и перчатки. Поэтому, если у вас нет опыта, времени или желания вникать в эти технические подробности, лучше обратиться к профессионалам в автосервисный центр.

Загрузка...

Поделиться в социальных сетях

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе на зиму

Электролит

Практически все автовладельцы сталкивались с необходимостью поднятия электролита в аккумуляторной батарее, когда автотранспортное средство стояло долгое время и не заводилось. Иногда аккумулятор зимой может быть разряжен настолько, что стартер не подает никаких признаков жизни.

В том случае, если стартер не крутит ни при каких обстоятельствах, то стоит попробовать зарядить аккумуляторную батарею. Если же эта процедура не дает ровным счетом ничего, то проблема, скорее всего, связана со снижением плотности электролита в аккумуляторе.

Дело в том, что электролит является соединением серной кислоты с дистиллированной водой, то есть без этого катализатора работать АКБ не будет. Плотность электролита напрямую зависит от заряженности субстанции, которую можно будет поднять или же снизить.

Содержание статьи:

Основные причины снижения плотности электролита

Залив электролита в АКБ

Часто автомобилисты не понимают, почему стремительно снижается плотность электролита в практически новом аккумуляторе. Для того, чтобы внутри АКБ содержалось достаточное количество электролита, приходится периодически дополнять его до нормы периодическим доливанием дистиллированной воды.

Следует оговориться, что норма для плотности электролита зимой и летом составляет 1.25 или 1.27 грамм на кубический сантиметр, но показатель между банками не может быть больше, чем на 0.1.

Зачастую владельцы автотранспортного средства практически никогда не замеряют плотность электролита сразу же после того, как доливается жидкость. В том случае, если дистиллированной воды будет налито слишком много, то во время работы зарядного устройства субстанция будет выкипать, забирая с собой и электролит, что вызывает необходимость поднять плотность электролита в аккумуляторе дома или в условиях СТО, как то показано на видео.

Сделать это следует как можно скорее, поскольку в скором времени аккумуляторная батарея не сможет работать даже на пятьдесят процентов. Повышение плотности электролита в аккумуляторной батарее поможет возвратить ее дееспособность.

Как повысить плотность электролита в домашних условиях

Для того, чтобы поднять плотность электролита в домашних условиях, следует подготовить АКБ, выполнив несколько простых правил:

Измерение плотности электролита в АКБ

  • замерить ареометром уровень плотности электролита при температуре в выше двадцати двух градусов тепла;
  • смешать раствор, аккуратно добавляя кислоту в воду тонкой струйкой;
  • применять следует емкости, в которые будет сливаться старая смесь и готовиться новая;
  • перед тем, как поднять плотность электролита в аккумуляторе, следует измерить ее в обеих банках

В тех случаях, если требуется поднять плотность электролита, то следует сделать это правильно, а для этого выкачать прибором побольше жидкости и измерить ее количество. После этого дополнить недостачу потребуется таким же количеством изготовленной смеси кислоты и дистиллированной воды, а потом подсоединить к АКБ зарядное устройство в домашних условиях на тридцать минут.

После того, как старая и новая смеси перемешались, придется снова измерить плотность электролита в каждой банке аккумулятора. Правильно повторять все вышеуказанные придется несколько раз, пока уровень электролита не придет в норму.

Измерение плотности электролита

После того, как плотность удалось поднять, в каждую банку добавляется необходимое количество дистиллированной воды. Кстати, если плотность составляет после всех процедур 1.18 грамм на кубический сантиметр зимой или летом, то самостоятельно поднять уровень в домашних условиях, к сожалению, уже не получится.

Стоит попробовать довести показатели до нормы, добавляя в аккумулятор не дистиллированную воду, а кислоту, поскольку ее плотность значительно превышает тот же показатель у электролитической смеси.

Однако в большинстве своем аккумуляторы с таким показателем плотности электролита, особенно в условиях суровой русской зимы, уже работать не смогут. Для того, чтобы реанимировать агрегат, не пытаясь поднять плотность электролита, стоит банально слить раствор полностью, заменив его на новую смесь. При том срок эксплуатации АКБ катастрофически снизится, но поездить до приобретения нового агрегата автомобиль еще сможет не один день.

Повышение плотности электролита с помощью зарядного устройства

Извлечение АКБ из автомобиля

Еще одним способом того, как можно быстро поднять плотность электролита аккумулятора в домашних условия самостоятельно, является повышение этого показателя при помощи зарядного устройства.

Этот способ одинаково подходит для зимы и лета, но только все следует делать правильно и поэтапно:

  • заряжать аккумулятор на слабых токах длительное время;
  • проследить, чтобы был достигнут полный заряд, когда электролитическая смесь начинает кипеть;
  • дождаться момента, когда вода испарится, а кислота осядет;
  • уточнить, насколько снизился уровень электролита в батарее, и долить электролитическую смесь необходимой плотности;
  • измерять уровень выкипания и добавлять необходимое количество электролита придется не менее двух суток.

Стоит уточнить, что поднять плотность электролита в отдельно взятой батарее, можно в домашних условиях несколькими способами. Нужно помнить, что зимой и летом следует соблюдать основные правила безопасности, то есть работать в очках и защитных перчатках, чтобы избежать химических ожогов.

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе автомобиля в домашних условиях?

Часть автомобильных батарей из невысокой ценовой категории нуждается в регулярном обслуживании, особенно когда происходит смена сезонов. Однако далеко не все водители знают об этом, что приводит не только к сокращению службы АКБ, но и к невозможности пуска мотора в холод. Как поднять плотность электролита в аккумуляторе, чтобы увеличить его эксплуатационный срок и нормально заводить машину в морозы?

Причины, по которым может снизиться плотность электролита в аккумуляторе

Сначала стоит понять принцип работы АКБ. Весь процесс образования постоянного напряжения происходит в кислотоупорном пластиковом корпусе. В нём находится шесть отдельных банок, каждая из которых выдаёт напряжение в 2,1 В. Все секции между собой соединяются в последовательную электрическую цепь. В результате на выходе получается 12,6 В. В каждой банке имеется набор плюсовых и минусовых пластин, пространство между которыми заполнено электролитом (смесью дистиллированной воды и серной кислоты в отношении 65 % и 35 %). В результате химической реакции свинца и раствора получается электрический ток. Суть работы батареи – периодические разряды и восстановление её полноценного функционирования посредством автомобильного генератора.

Сразу же стоит отметить: падение плотности в батарее вполне закономерный процесс. Если АКБ разряжается, концентрация серной кислоты в растворе падает и наоборот. Но возникают ситуации, когда аккумулятор зарядить невозможно. И одна из причин досадного явления – недостаточная плотность залитого в банки химиката. Факторов, по которым она падает, не так уж много:

  1. Глубокая разрядка АКБ.
  2. Непрофессионально проведённая перезарядка, в итоге которой электролит выкипает (не в прямом смысле этого слова: в результате электролиза образуются пузырьки кислорода и водорода).
  3. Низкая температура наружного воздуха.
  4. Саморазряд, вызываемый парами, выделяемыми аккумулятором, которые оседают на корпусе батареи, создавая замыкающую «дорожку» между плюсовым и минусовым выводом.
  5. Неверно произведённый замер плотности электролита после добавления дистиллированной воды.

Если эксплуатировать аккумулятор в вышеописанном состоянии, неизбежен запуск процесса сульфатации пластин, который может стать необратимым. Возникает вопрос: как поднять плотность в аккумуляторе на зиму? В первую очередь стоит понять, что при понижении температуры до отрицательной концентрацию кислоты в электролите необходимо увеличить, а в жару, наоборот, понизить. Чтобы контролировать ситуацию, понадобится недорогой и несложный прибор с резиновой грушей на торце в виде толстой стеклянной трубки – ареометр. Так как речь идёт о зимнем периоде, то сначала необходимо подготовить АКБ.

Как повысить плотность аккумулятора с помощью корректирующего электролита?

Сначала батарею нужно снять с автомобиля, очистить, убедиться в отсутствии механических повреждений и принести в тёплое место – если нет гаража, придётся домой. На сутки после холода оставьте АКБ в покое. Как повысить плотность аккумулятора автомобиля и с чего нужно начать? Измерьте напряжение, если оно менее 12,5 В, батарею зарядите. После окончания процесса проконтролируйте ареометром плотность электролита: тестируйте каждую банку по отдельности при температуре наружного воздуха +20–22 градуса. Для этого опустите прибор в жидкую среду, нажмите на грушу и посмотрите на деления: нужный параметр для зимнего периода – 1,30–1,31 кг/куб. см. Нормальная плотность для летнего периода – 1,26–1,27. Причём в каждой банке должно быть одно и то же значение (разница не более 0,1). Если добавка дистиллированной воды и последующая зарядка проблему не решили, стоит подкорректировать раствор. Как повысить плотность электролита в аккумуляторе? Для этого нужно выкачать из банок раствор с помощью ареометра. Ни в коем случае не удаляйте химикат из АКБ путем её переворачивания: тогда присутствующие кусочки свинца могут застрять между пластинами и замкнуть их. Заливать нужно электролит с требуемой плотностью. Здесь есть два варианта, как повысить плотность аккумулятора:

  1. Вы покупаете готовый химический раствор, где концентрация кислоты составляет 1,4 кг/куб. см и сразу льёте его в банки.
  2. Отдельно приобретается дистиллированная вода и кислота. Согласно правилам, известным со школьной скамьи, смешиваются обе жидкости, при этом строго добавляется кислота в воду, но не наоборот. Осуществлять процедуру нужно в резиновых перчатках, чтобы не получить ожог.

После этого отправьте аккумулятор на зарядку и через пару часов проверьте плотность электролита. Если она не соответствует норме, процедуру нужно повторить.

Чтобы правильно решить проблему, как поднять плотность аккумулятора, корректирующий раствор можно использовать только в двух случаях:

  1. Падение уровня жидкости в банках происходит из-за её утечки, связанной с механическими повреждениями корпуса или иными причинами.
  2. В АКБ залито чрезмерное количество дистиллированной воды.

Однако перед тем как заливать новый раствор, стоит попробовать менее трудоёмкие способы. Например, популярностью пользуется метод, при котором поднять плотность в аккумуляторе можно зарядным устройством. Это сравнительно недорогой аппарат, купить который можно в любом автомагазине.

Как поднять плотность электролита с помощью зарядного устройства?

Данный вариант более простой. Но есть требование: необходим аппарат, где выходное напряжение регулируется жёстко. Дело в том, что существуют устройства, где сила тока автоматически падает при достижении полной зарядки. Как поднять плотность аккумулятора в домашних условиях? Здесь необходимо помнить:

  1. При достижении нормальной ёмкости и напряжения АКБ начнёт кипеть: в этом случае силу зарядного тока нужно убавить на пару ампер.
  2. Проверьте уровень электролита: если он стал меньше, измерьте плотность и добавьте дистиллированную воду или корректирующий раствор.

Что делать, если плотность электролита упала ниже критического минимума?

Если значение на ареометре менее 1,18, необходимо предпринимать меры по увеличению плотности раствора до требуемого значения. Чтобы этого добиться, придётся слить его полностью, что с помощью отсасывания химиката ареометром не получится. Что же тогда делать с низкой плотностью электролита в аккумуляторе? В этой ситуации после удаления раствора обычным способом батарею нужно перевернуть вверх дном и просверлить в ней отверстия небольшого диаметра (10–12 мм). Опять поставьте АКБ вверх ногами и полностью удалите электролит. И только после этого заполняйте аккумулятор корректирующим раствором и ставьте на зарядку. Недостаток данного метода заключается в снижении эксплуатационного срока батареи. Но, зная, как увеличить плотность электролита в аккумуляторе, целесообразнее продлить жизнь изделия на несколько месяцев, чем отправиться за покупкой нового.

На следующем этапе потребуется промыть банки с помощью дистиллированной воды. Затем просверленные отверстия нужно запаять подходящим (стойким к воздействию кислотных сред) пластиком. Здесь лучший вариант – пробки-заглушки с отработавших своё батарей. Теперь можно заполнять банки электролитом. Стоит помнить, что его чрезмерная плотность ведёт к коррозии плюсового электрода, а слишком низкая – к замерзанию раствора при отрицательной температуре.

Как видно из вышесказанного, процедура увеличения плотности электролита не отличается особой сложностью. Однако избежать ненужных действий можно, если следить за обслуживаемой АКБ (есть изделия, не требующие вмешательства в течение всего эксплуатационного срока, но стоят они дороже) и проверять вовремя её состояние. Делать это рекомендуется хотя бы раз в две недели при условии каждодневной интенсивной езды. Особенно это важно для автомобилей, возраст которых уже перевалил за 5 лет.

Как повысить плотность электролита в автомобильном аккумуляторе

Аккумуляторная батарея в автомобиле является важной частью в его электрической схеме. Многие автолюбители сталкивались с проблемой, когда они не могли завести свой автомобиль, особенно, после длительного простоя. Связано это с тем, что аккумулятор теряет свою мощность и не может раскрутить стартер. Виной всему является понижение плотности электролита. В этой статье попробуем разобраться, как поднять его плотность своими силами.

Причины снижения плотности электролитической жидкости

Определимся сначала, что такое электролит. Это вещество, проводящее электрический ток в результате распада на ионы. В аккумуляторных батареях автомобилей в качестве жидкости выступает раствор серной кислоты и дистиллированной воды. Все автолюбители знают, что во время эксплуатации автомобиля периодически надо следить за уровнем жидкости в аккумуляторе. При низком уровне все доливают дистиллированную воду, но редко кто замеряет плотность раствора.

Во время пуска стартера происходит разряд АКБ, который потом восстанавливается в процессе зарядки от генератора. Во время зарядки происходит частичное выкипание электролитического раствора. Таким образом, добавляя дистиллированную воду, мы понижаем общую плотность жидкости. Очень часто происходит выкипание электролитического раствора и в результате - поломки реле зарядки генератора. При понижении плотности электролитической жидкости аккумулятор просто не сможет выдать пусковой ток для запуска стартера, и в итоге мы не сможем завести двигатель. В этом случае надо повышать плотность электролитической жидкости.

Что понадобится для повышения плотности электролита

Перед тем как приступить к восстановлению нормальной плотности, надо произвести следующие приготовления.

  • Приобрести средства индивидуальной защиты (резиновые перчатки, прорезиненый фартук и очки, а лучше стеклянный щиток).
  • Приготовить серную кислоту и дистиллированную воду.
  • В автомагазине купить ареометр и небольшую воронку. Понадобится еще медицинская груша.
  • Приготовить раствор кислоты повышенной плотности. Для этого надо приготовить подходящую емкость, обычно берут пустой корпус от старого аккумулятора. Еще одну емкость надо приготовить для отработанного раствора. В него сначала налить дистиллированную воду, а затем тонкой струйкой серную кислоту. Так как этот процесс довольно длительный, его надо произвести заранее. В результате реакции раствор будет нагреваться, поэтому надо подождать пока он полностью остынет. Показание ареометра, должно быть, при этом около 1,40 г/см³.

Весь объем старого электролита мы все равно не сможем откачать, поэтому такая плотность как раз должна нам подойти.

Процедура обновления аккумулятора

Итак, приступаем непосредственно к повышению плотности электролита в нашем аккумуляторе. Аккумуляторная батарея состоит из шести емкостей, изолированных друг от друга, поэтому процедуру ее повышения надо производить с каждой последовательно. Не забываем надеть средства индивидуальной защиты. Затем последовательно открываем пробки всех банок. Рядом с рабочим аккумулятором ставим емкость для старого электролита.

Медицинской грушей из первой банки, желательно в мерный стакан, откачиваем отработанный электролит и сливаем в приготовленную емкость. Затем сначала в мерный стакан набираем такой же объем приготовленного электролита. В отверстие банки вставляем воронку и заливаем электролит повышенной плотности. Затем замеряем ее ареометром. Если она ниже нормативного показателя, то повторяем всю процедуру заново. То есть откачиваем получившуюся смесь и опять добавляем электролитическую жидкость. Если мы делаем эту процедуру летом, то надо будет вывести летнюю норму 1,25—1,27 г/см³. Для зимы ее надо будет поднять до 1,28—1,30 г/см³, в зависимости от климатических условий.

Некоторые нюансы, которые обязательно надо запомнить:

  • плотность электролита замеряется у полностью заряженной аккумуляторной батареи, потому что в этом случае показания ее не изменяются;
  • показания ареометра в каждой банке не должны отличаться более чем на 0,01 г/см³;
  • нельзя переворачивать аккумулятор, чтобы не получить короткого замыкания;
  • после замены электролитической жидкости надо произвести кратковременную зарядку аккумулятора для лучшего размешивания раствора.

Повышение плотности с помощью зарядного устройства

Если вы столкнулись с тем, что у вас очень маленькое показание ареометра, допустим, ниже 1,18 г/см³, то способ, описанный выше, нам не поможет. В этом случае нам придется воспользоваться не электролитом, а серной кислотой. То есть, откачав из банки отработанную электролитическую жидкость, взамен надо будет влить кислоту. Делать это надо очень осторожно.

Повысить плотность можно и с помощью зарядного устройства, но это очень длительный процесс. Аккумулятор надо поставить на зарядку, выставив минимальное значение тока подзарядки. Со временем аккумулятор закипит и дистиллированная вода начнет испаряться. Вместо нее надо добавлять электролит.

Если у вас аккумулятор давно в эксплуатации, есть еще способ продлить ему жизнь. Это способ полной замены старого электролита на новый. Для этого надо откачать грушей старый электролит. Затем аккумулятор аккуратно положить набок. Внизу каждой банки дрелью просверлить отверстия. Через них слить оставшуюся часть жидкости. Затем, чтобы промыть батарею, залить дистиллированную воду в каждую банку и слить. Далее, берем пластмассу со старых корпусов батарей и с помощью паяльника запаиваем все шесть отверстий. Заливаем нормальную электролитическую жидкость и ставим аккумулятор на зарядку. Такой аккумулятор долго не проработает, но до покупки нового должен еще послужить.

Видео

Из этого видео вы узнаете, как самостоятельно повысить плотность электролита в аккумуляторе.

Плотность электролита в аккумуляторе - какая должна быть, проверка, как повысить

Свинцово-кислотным аккумуляторам уже более полутора столетий, но позиции в автомобилестроении они не сдают и по сей день. Главных причин тому две: низкая себестоимость и морозоустойчивость. Литий-ионный аккумулятор, пускай он и  гораздо компактнее и легче при сопоставимой с свинцово-кислотным емкости, но стоит в разы дороже и уже при 0° С его емкость упадет вдвое (в то время как у свинцовой батареи это произойдет только при -30° С). И это не говоря уже о гораздо большей требовательности к условиям заряда и разряда.

Необслуживаемые кальциевые и AGM-аккумуляторы завоевывают все большую популярность, но  АКБ традиционной конструкции с возможностью обслуживания все так же можно увидеть под капотом автомобиля. Контроль уровня и состояния электролита  увеличивает ресурс аккумулятора, а самое главное – страхует от проблем зимой, что «рукастому» владельцу только в плюс.

Принцип действия аккумулятора

Говоря о плотности аккумуляторного электролита, нужно начать с самого принципа работы автомобильных аккумуляторов. Во время заряда-разряда в аккумуляторе протекают около 60 реакций, как утверждают исследования еще советских времен,но основной из них является только одна: в процессе разряда оксид свинца на катоде (отрицательном электроде) и свинец на аноде (положительном электроде) «забирают» сульфат-ионы из раствора серной кислоты, превращаясь в сульфат свинца, причем на катоде дополнительно образуется вода, а при заряде сульфат свинца, напротив, «отдает» сульфат-ионы в электролит.

Таким образом, во время разряда плотность электролита падает, при полном разряде между пластинами фактически остается дистиллированная вода, а во время заряда она возрастает. Тогда почему падает плотность раствора в аккумуляторе со временем, если эти процессы зеркальны?

Причина в том, что сульфат свинца, образующийся при разряде аккумуляторной батареи, не всегда полностью расходуется в ходе заряда. Особенно это заметно на морозе и после длительного пребывания батареи в разряженном состоянии: пластины покрываются сначала белыми разводами крупнокристаллического сульфата свинца, а затем эти кристаллы постепенно осыпаются вниз и в дальнейшей реакции, проходящей при зарядке, практически не участвуют.


Поэтому сульфатация пластин аккумулятора является однозначно вредным явлением. Снижается емкость аккумулятора, прочность пластин, а из-за падения плотности электролита батарея хуже набирает заряд: чем ниже плотность раствора, тем хуже проводимость. Полностью разряженный аккумулятор практически не принимает заряд – сопротивление электролита между его пластинами слишком велико.

Однако плотность может со временем и вырастать. Так как электролит – это не чистая серная кислота, а ее водный раствор, то при зарядке АКБ протекает еще одна реакция: банальный электролиз воды, малозаметный в начале цикла, но к концу идущий по нарастающей. Поэтому старые рекомендации по заряду обслуживаемых АКБ советовали дождаться «кипения» аккумулятора – резкого роста выделения кислорода и водорода в банках. Теряя воду, со временем электролит снизит свой уровень, а плотность его неизбежно возрастет – даже с учетом постепенного связывания серной кислоты на пластинах и в осыпи вода при «кипении» теряется быстрее.

Нормальная плотность электролита

Чистая серная кислота в аккумуляторах не используется – это чрезмерно опасно, значительно возрастает скорость сульфатации пластин даже при нормальной эксплуатации. Из эксплуатационных соображений плотность электролита аккумулятора выбрана такой, чтобы обеспечить возможность уверенной работы при отрицательных температурах, достаточную удельную емкость и скорость заряда.


При нормальных условиях (под которыми в физике принято понимать, среди прочего, температуру +20° С) плотность электролита в полностью заряженном аккумуляторе составляет 1,28-1,3 г/см3. Как можно видеть на приведенной иллюстрации, именно такая плотность обеспечивает наибольшую морозоустойчивость. Заодно заметно, что у полностью разряженного аккумулятора риск замерзания зимой очень велик – достаточно температуре опуститься ниже -5, как в электролите образовываются кристаллики льда.

Зимняя и летняя плотность электролита

Однако на практике измерение плотности электролита в аккумуляторе при строго заданной температуре невозможно: зимой в гараже плотность у исправного и заряженного аккумулятора увеличится, а летом, да еще и сразу после поездки, напротив, будет ниже. Поэтому принята система поправок при измерениях в зависимости от температуры аккумулятора, которая отображена в таблице ниже.:

Температура электролита, °С Поправка, г/см3
От –40 до –26 –0,04
От –25 до –11 –0,03
От –10 до +4 –0,02
От +5 до +19 –0,01
От +20 до +30 0,00
От +31 до +45 0,01

Таким образом, если Вы измеряете плотность зимой во время легкого заморозка (до -10), то у заряженного аккумулятора она должна составлять 1,3-1,32 г/см3, так как с поправкой -0,02 мы и получим «стандартные» 1,28-1,3. На жаре же уже нормой плотности  будут 1,27-1,29 г/см3.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Порядок измерения плотности аккумулятора

Для начала аккумулятор необходимо установить на ровную горизонтальную плоскость и очистить  крышку от пыли и грязи. Лучше для этого использовать ткань, смоченную слабым раствором соды, как самой доступной щелочи: она нейтрализует возможное отпотевание электролита вокруг пробок.

Теперь проверяем уровень электролита. Проще это сделать на аккумуляторах с полупрозрачными стенками – на стенках есть риски, с помощью которых можно сразу понять, находится ли уровень в пределах допустимого. Важна не только сама высота уровня, но и равномерность по банкам: там, где уровень электролита заметно меньше, возможна неисправность (негерметичность стенок или днища, быстрое «выкипание» электролита из-за его чрезмерной изначальной плотности и так далее). Если стенки у аккумулятора непрозрачные, воспользуйтесь прозрачной трубкой, опуская ее в отверстия пробок до упора в набор пластин и затыкая после этого верхний конец пальцем: вытащив трубку, Вы увидите, насколько электролит выше пластин. Нормой считается высота уровня в 10-15 мм над пластинами.

Если в какой-то банке уровень электролита ниже нормы, доведите его до нужного,  аккуратно доливая дистиллированную воду. Как мы уже писали выше, чаще всего уровень снижается из-за потери воды за счет электролиза, поэтому восполнять уровень готовым электролитом нельзя.

Перед проверкой плотности обеспечьте батарее состояние стопроцентной заряженности – подсоедините зарядное устройство до момента «кипения» или до его отключения, если используете автоматическую модель. Это нужно и для того, чтобы плотность в банке выровнялась после доливания дистиллированной воды, иначе измерение даст ошибочный результат.

Распространенный прибор для контроля плотности – это ареометр, представляющий собой прозрачную колбу с грушей для набора жидкости. Внутри этой колбы находится грузик с делениями – в набранный электролит он погрузится на высоту, зависящую от плотности аккумулятора, и риска, по которую он погрузится, и укажет на результат измерения.

Однако есть и более удобный и универсальный прибор – речь идет об оптическом рефрактометре, который способен также измерять температуру замерзания охлаждающей жидкости и «омывайки». Для измерения достаточно капнуть на нужное место из пипетки и прижать каплю прозрачным стеклом-крышкой. Посмотрев на свет через рефрактометр, вы увидите по риске плотность электролита. Это быстрее, да и точнее, чем привычный способ с ареометром.


Как повысить или понизить плотность в аккумуляторе

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе или, наоборот, понизить ее, если измерения показали, что она выходит за пределы нормы? Сразу предупредим: придется повозиться.

Для начала нужно запастись электролитом повышенной (и заранее известной!) плотности. Для удобства возьмем электролит с плотностью 1,4 г/см3 – он достаточно безопасен при работе. Далее необходимо узнать, каков объем одной банки аккумулятора, полностью слив ее в стеклянную градуированную емкость. Отнимая некоторое количество электролита и доливая заранее запасенный «крепкий» (или, наоборот, дистиллированную воду), можно соответствующим образом довести плотность до необходимой. Ориентируйтесь на следующую таблицу для объема в 1 литр:

Измеренная плотность Отбор электролита, мл Доливка электролита, мл Доливка воды, мл
1,24 252 256  
1,25 215 220  
1,26 177 180  
1,27 122 126  
1,28 63 65  
1,29      
1,30 36   38

В результате вы получите 1 литр электролита с плотностью 1,29 г/см3 – эта величина находится ровно посреди допуска.

Приведем пример: из банки слилось 0,8 литра раствора с плотностью 1,24 г/см3. Из простейшей пропорции можно вычислить, что нам нужно отлить 201 мл из этого объема и добавить 204 мл «крепкого» электролита. Почему различаются объем доливки и удаляемый объем? Любой бывалый самогонщик подскажет: раствор серной кислоты в воде, как и в случае со спиртом, меняет свой объем в зависимости от процентного соотношения компонентов, и 100 мл кислоты в смеси со 100 мл воды дадут отнюдь не 200 мл раствора.

Можно ли избежать этой возни? Естественно. Раз уж вам приходится сливать электролит из банки, то гораздо быстрее сразу залить туда свежий электролит нормальной плотности. Не помешает и промыть перед этим его дистиллированной водой: это лишний плюс для ресурса батареи.

Видео: Как правильно поднять плотность электролита в аккумуляторе

Как продлить срок службы аккумулятора ноутбука

Ноутбук с коротким временем автономной работы доставляет неудобства, особенно когда вы находитесь в дороге и находитесь далеко от розетки.Чтобы продлить срок службы каждой отдельной зарядки аккумулятора, узнайте о 20 способах увеличения срока службы аккумулятора ноутбука. Но что раздражает даже больше, чем разряженный аккумулятор, так это умирающий аккумулятор.

Ноутбук с коротким временем автономной работы доставляет неудобства, особенно когда вы находитесь в дороге и находитесь далеко от розетки.Чтобы продлить срок службы каждой отдельной зарядки аккумулятора, узнайте о 20 способах увеличения срока службы аккумулятора ноутбука. Но что раздражает даже больше, чем разряженный аккумулятор, так это умирающий аккумулятор.

Срок службы батареи зависит не только от типа батареи и ее качества, он также зависит от того, как за батареей ухаживают.В этой статье я объясню, от чего зависит срок службы литий-ионных аккумуляторов, от типа перезаряжаемых аккумуляторов, которые есть в большинстве, если не во всех современных ноутбуках, и о том, что вы можете сделать, чтобы увеличить срок службы аккумулятора.

Введение в литий-ионные батареи (Li-Ion)

Современные ноутбуки почти всегда поставляются с литий-ионными аккумуляторами.Они легче, обладают более высокой производительностью, дольше служат зарядным устройством и менее подвержены ужасному эффекту памяти, чем предыдущие типы аккумуляторных батарей.

В США литий-ионные аккумуляторы классифицируются как неопасные для окружающей среды, поскольку они не содержат свободных токсичных металлов.Однако в ЕС поставщики обязаны утилизировать не менее 25% производимых ими батарей. В конце концов, литий-ионные батареи действительно содержат материал, который стоит утилизировать, хотя затраты на это довольно высоки.

Заливка литий-ионных аккумуляторов

Преобладающее утверждение, которое вы найдете, заключается в том, что новые литий-ионные батареи не требуют заправки.Тем не менее перед первым использованием литий-ионного аккумулятора следует полностью зарядить его.

Велосипедные литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные батареи имеют срок службы от 300 до 500 полных циклов зарядки или до 2000 частичных циклов.Есть сообщения о том, что циклическое использование литий-ионного аккумулятора после длительного хранения, то есть его полная разрядка и повторная зарядка в течение двух или трех циклов, приводит к увеличению емкости. Другие источники рекомендуют перезаряжать литий-ионные аккумуляторы каждые пару недель. Как правило, не следует полностью разряжать литий-ионный аккумулятор.

Уход за литий-ионным аккумулятором

Хотя литий-ионные аккумуляторы не обладают эффектом памяти и не нуждаются в заправке или циклическом использовании для поддержания полной емкости, их срок службы все же можно значительно сократить, если о них не позаботиться.Две вещи могут повредить Li-Ion аккумуляторы: глубокий разряд и нагрев. Все перечисленные ниже требования к батареям, которые можно и что нельзя делать, основаны на этих двух основных факторах.

Литий-ионная батарея

DOs

  • частичная разрядка и подзарядка (без эффекта памяти).
  • заряжать при более низком напряжении.
  • выньте аккумулятор, когда ноутбук работает от сети переменного тока.
  • храните аккумулятор в холодильнике с зарядом 40-50%.
  • перезапускайте аккумулятор каждые несколько недель или каждые 30 частичных зарядок.

Литий-ионная батарея НЕ НУЖНА

  • глубокая разрядка аккумулятора.
  • подзарядки.
  • сверхбыстрая зарядка.
  • оставьте полностью заряженный аккумулятор в ноутбуке при работе от сети переменного тока (повреждение из-за перегрева).
  • заморозить аккумулятор.
  • купите старые Li-Ion или запасные батареи (возраст Li-Ion батарей см. ниже).

Старение литий-ионных аккумуляторов

Еще одна вещь, о которой следует помнить, заключается в том, что литий-ионные батареи начинают стареть в момент их производства, и вы мало что можете сделать, чтобы предотвратить это.Причина старения заключается в том, что электролит медленно разрушает положительную пластину, в результате чего внутреннее сопротивление увеличивается до точки, при которой энергия не может передаваться. Частичная зарядка и низкие температуры замедляют этот процесс и, следовательно, увеличивают срок службы аккумулятора.

Резюме

Литий-ионные батареи превосходят никель-кадмиевые или никель-металлические гибридные батареи в том, что они обеспечивают более высокую производительность, демонстрируют гораздо более медленный саморазряд и не имеют эффекта памяти.Однако они стареют, выдерживают лишь ограниченное количество циклов зарядки и разрядки и повреждаются от тепла. Лучшее, что вы можете сделать, чтобы продлить срок службы батареи, - это хранить батарею ноутбука в холодном месте, когда у вас есть надежный источник питания переменного тока. В качестве альтернативы, поддерживайте оптимальное охлаждение и воздушный поток, чтобы уменьшить тепловыделение. В любом случае вам следует выполнять полный цикл разрядки и подзарядки каждые несколько недель и тем временем избегать полной разрядки литий-ионного аккумулятора.

Источники:

Также ознакомьтесь со следующими сообщениями на MakeUseOf:

Изображение предоставлено: beboy, Юлиан Велчев

7 подземных торрент-сайтов для получения контента без цензуры

Вам нужны специализированные поисковые системы, чтобы найти легальные торренты, закрытые дома, публичные записи и даже НЛО.Войдите в даркнет.

Об авторе Тина Зибер (Опубликовано 828 статей)

Получив докторскую степень, Тина начала писать о потребительских технологиях в 2006 году и никогда не останавливалась.Теперь также редактор и специалист по оптимизации, вы можете найти ее в Twitter или отправиться в поход по близлежащей тропе.

Больше От Тины Зибер
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

Как работает аккумулятор и 3 способа его испортить

Одно из самых полезных электронных устройств, доступных нам, также является одним из самых распространенных. Современные аккумуляторы используются во многих из наших любимых технологий, что можно почти простить за то, что вы не тратите время на изучение их работы.

Но теперь для вас настало время расширить свою базу знаний за счет понимания того, как работает смартфон в вашем кармане, каковы распространенные разновидности аккумуляторов и что вы можете сделать, чтобы продлить срок их службы.

Краткая история батарей

Алессандро Вольта продемонстрировал первую работающую электромагнитную батарею в 1800 году.Его стопка из медных и цинковых пластин, разделенных пропитанными рассолом бумажными дисками, вырабатывала стабильное напряжение в течение «разумного» времени. Это было известно как гальваническая батарея и стало предшественником поколения экспериментов с батарейным питанием.

В 1836 году Джон Фредерик Дэниелл стандартизировал конструкцию батареи.Медный горшок, наполненный раствором медного купороса, погруженный в неглазурованный глиняный сосуд, наполненный серной кислотой, и цинковый электрод стали де-факто стандартом аккумуляторов, распространенным в бесчисленных электрических телеграфных сетях.

Перенесемся в Оксфордский университет, 1979 год.Джон Гуденаф и Коичи Мидзусима продемонстрировали работающий перезаряжаемый элемент с диапазоном 4 В, в котором в качестве положительного электрода использовался оксид лития-кобальта, а в качестве отрицательного - металлический литий. Предшественник литиевого элемента в том виде, в каком мы его знаем, родился, но был коммерциализирован только в 1991 году Sony и Asahi Kasei в своих портативных электронных устройствах.

Что такое современная батарея?

Мы используем термин современная батарея для описания электрохимических элементов, которые питают наши портативные технологические устройства.Батареи делятся на две общие категории:

  • Одноразовые: одноразовые батарейки с электродами, которые необратимо меняются во время использования.
  • Аккумуляторные: многоразовые батареи с электродами, восстанавливаемыми обратным током.

В большинстве современных портативных электронных устройств используется литиевая батарея, наиболее распространенной из которых является литий-ионный ( Li-ion ) элемент. Вы также можете встретить литий-полимерный ( Li-Po ) элемент, который имеет такой же электрохимический состав и общий химический состав, что и его аналог, но стоит дороже в производстве и имеет более низкую плотность энергии.

Тем не менее, Li-Po аккумуляторы по-прежнему популярны из-за их легкого веса, гибкости конструкции и улучшенных рабочих характеристик при более высоких и низких температурах, с чем Li-ion может бороться.

Литий-ионные батареи обычно содержат интеркалированное соединение лития, такое как оксид лития-кобальта (LiCoO 2 ) в качестве одного электрода, графит в качестве второго и органический растворитель в качестве электролита.Это соединение используется из-за его высокой плотности энергии и медленной потери заряда, когда он не используется, а также из-за того, что не требуется циклическое переключение памяти для продления срока службы батареи.

Все литиевые батареи содержат температурный коэффициент давления.Это отказоустойчивый выключатель или датчик, предназначенный для предотвращения перегрева батареи в экстремальных условиях или чрезмерного использования, процесса, который обычно делает батарею бесполезной из-за необратимого повреждения химических соединений, которые делают возможным процесс заряда / разряда.

Процесс зарядки

Литиевые батареи стали предпочтительными для портативных технологий благодаря их высокой плотности энергии и перезаряжаемым качествам.

Во время процесса зарядки ионы лития перемещаются через электролит от положительного электрода из оксида лития-кобальта к отрицательному электроду из графита.При разряде или использовании ионы возвращаются через электролит, от отрицательного к положительному. Этот процесс происходит при относительно высоком напряжении - 3,7 вольт по сравнению с щелочной батареей AA при 1,5 вольт - вот почему литиевые батареи стали предпочтительным портативным источником питания для многих потребительских электронных устройств.

Литиевые батареи также входят в состав более крупных аккумуляторных блоков, таких как аккумулятор для ноутбука.Эти аккумуляторные блоки содержат ряд литий-ионных элементов, связанных в один более крупный компонент, и будут содержать ряд дополнительных компонентов:

  • Датчик температуры : Датчик, отслеживающий температуру внутри упаковки в попытке обеспечить безопасность и долговечность ячеек.
  • Регулятор напряжения : Датчик и схема для контроля и регулирования выходной мощности / емкости каждой ячейки внутри блока
  • Состояние заряда аккумулятора : Датчик, информирующий операционную систему о текущем состоянии заряда (например, на 47%)
  • Разъем : Комплектный разъем для ноутбука, зависит от марки.

Литиевые батареи могут выполнить тысячи циклов заряда / разряда, прежде чем качество элемента начнет действительно ухудшаться, но есть несколько способов испортить батарею, потенциально подвергая себя опасности.

Обслуживание батареи

Положительный электрод, который есть в большинстве литиевых батарей, LiCoO 2 , может представлять ряд опасностей в случае повреждения элемента.В отличие от ряда других вариантов батарей, использование горючего компаунда под давлением может привести к экстремальным результатам. Чтобы смягчить это, элементы литиевых батарей подвергаются ряду тестов на безопасность, многие из которых более строгие, чем их аналоги на кислотной основе.

Тепло

Было несколько случаев воспламенения литиевых батарей в условиях экстремальной жары.Батареи под воздействием тепла в сочетании с любым дополнительным, неожиданным давлением или коротким замыканием могут «взорваться», оставив разрушенный аккумулятор и, чаще всего, поврежденный элемент портативной техники.

Каждая литиевая батарея имеет встроенный сепаратор внутри элемента.Это различает положительный и отрицательный электроды в процессе заряда / разряда. Если этот разделитель будет перфорирован или поврежден, существует вероятность контакта электродов. Это приводит к быстрому нагреву аккумулятора, что может привести к взрыву.

Батарея имеет вентиляционный механизм, чтобы предотвратить такое происшествие, но, в конечном счете, из-за природы удаляемого химического соединения, вероятность взрывной реакции все еще сохраняется из-за тепла, выделяемого химической реакцией.

Номинальные значения разряда

Литиевые батареи предпочитают частичный разряд, а не «глубокий» или «полный».У них нет зарядной памяти, поэтому частичный разряд не повлияет на будущую производительность.

Однако «глубокая» разрядка i.е. полный разряд батареи вызовет падение напряжения литиевой батареи и может привести к необратимому повреждению батареи.

Процесс старения

Литиевые батареи стареют.Предполагается, что их максимальный срок службы составляет от 2 до 4 лет в зависимости от количества циклов заряда / разряда. Это не означает, что вам следует отслеживать количество раз, когда вы используете батарею, поскольку это было бы довольно сложно. Но отказ от использования новой батареи и оставление ее на полке не продлит срок службы батареи - батареи все равно прослужат те же 2-4 года.

Также стоит проверить, когда была произведена батарея, при покупке нового портативного технического продукта.Если он простаивал на складе в течение года, срок службы батареи уже истощился. Свяжитесь с производителем продукта и по возможности попросите новую батарею.

Существуют современные приложения для управления батареями, которые утверждают, что могут обратить вспять текущую приемлемую деградацию ячеек с течением времени, например, batteryOS, продукт, который будет запущен в феврале 2015 года.

Li-Air

В литиевых батареях следующего поколения будет использоваться химический состав литий-воздух, обеспечивающий чрезвычайно высокую плотность энергии во все более легких конструкциях.Литий-воздушные батареи получают преимущество в плотности энергии по сравнению с традиционными аналогами за счет использования большого количества кислорода для индукции тока, вместо того, чтобы хранить необходимый химический окислитель внутри.

К сожалению, до того, как коммерчески жизнеспособный продукт Li-Air появится в наших портативных устройствах, все еще необходимы исследования в ряде ключевых областей.

Помогло ли это вам понять батареи в ваших портативных устройствах? Дайте нам знать, что вы думаете ниже!

Изображение предоставлено: батареи через Wikimedia Commons, Voltaic Pile через Wikimedia Commons, литий-ионные батареи через Wikimedia Commons, литий-полимерные батареи через Wikimedia Commons, 3GS со сломанной батареей через Wikimedia Commons, пустая батарея через Pixabay, плотность энергии батареи через Wikimedia Commons

7 подземных торрент-сайтов для получения контента без цензуры

Вам нужны специализированные поисковые системы, чтобы найти легальные торренты, закрытые дома, публичные записи и даже НЛО.Войдите в даркнет.

Об авторе Гэвин Филлипс (Опубликовано 672 статей)

Гэвин - младший редактор отдела Windows and Technology Explained, регулярный участник Really Useful Podcast и редактор дочернего сайта MakeUseOf, посвященного криптографии, Blocks Decoded.У него есть степень бакалавра (с отличием) в области современного письма с использованием методов цифрового искусства, разграбленных на холмах Девона, а также более десяти лет профессионального писательского опыта. Он любит много пить чая, настольные игры и футбол.

Больше От Гэвина Филлипса
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Как сделать батарею за 7 шагов

От смартфонов до электромобилей и даже от Tesla Powerwall - аккумуляторные батареи питают нашу современную жизнь.Но вы когда-нибудь задумывались, что находится внутри этих устройств, которые позволяют нам отправлять смайлики, ездить по городу и многое другое? Если это так, посетите Advanced Battery Facility в Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), одну из немногих экспериментальных лабораторий по производству аккумуляторов, открытых для публики.

Этот объект позволяет ученым тестировать все виды новых материалов, включая литий, серу, натрий и магний, чтобы продлить срок службы батарей и сохранить больше сока.Эти испытания помогают ученым из национальных лабораторий, университетов и промышленности найти более мощные и безопасные замены для самой распространенной на сегодняшний день перезаряжаемой батареи - литий-ионной батареи.

В Advanced Battery Facility ученые тестируют новые материалы, собирая из них экспериментальные батареи размером с сотовый телефон, которые называются «ячейками мешочка», потому что они заключены в герметичный пластиковый мешочек. Как и в полноразмерных батареях, каждая ячейка-пакет состоит из трех основных частей: двух электродов и электролита, разделяющего их.

Когда аккумулятор накапливает, а затем высвобождает электричество, крошечные заряженные частицы перемещаются вперед и назад между каждым электродом, попутно проходя через электролит. Этот процесс дает нам электричество, необходимое для просмотра видеороликов о кошках на наших телефонах, путешествий по городу на электромобилях и даже для хранения возобновляемой энергии, когда солнце не светит или ветер не дует.

Так как же собрать все эти детали? Вот семь наиболее важных шагов в процессе, который занимает около двух недель:

  1. Электродная суспензия: Порошки, содержащие активные материалы в электродах, такие как литий, смешиваются в большой емкости со связующими материалами, которые действуют как клей для создания того, что ученые называют суспензией или липким тестом.
  2. Покрытие электрода: Затем суспензия распределяется на очень длинный (до нескольких сотен футов) кусок фольги, который медленно раскатывается при высокой температуре (до 300 градусов по Фаренгейту), превращая электрод в твердое тело.
  3. Штамповка электродов: Обожженный электродный рулон разрезают на более мелкие кусочки, которые помещают под сверхострую прямоугольную матрицу. Резким движением матрица быстро надавливает на электродный лист и вырезает отдельный элемент электродной батареи.
  4. Укладка электродов: Автоматическая машина использует всасывание для захвата и отделения листов вырезанного электродного материала и обертывания изолирующим слоем между каждым листом. В результате получается пакет электродов размером с кредитную карту, который выплевывается из машины поворотом металлической руки.
  5. Изготовление пакетов: Специальный влагостойкий барьерный материал прессуется для создания прямоугольных форм. Пакет электродов вставляется в полученную форму для создания ячейки мешочка.
  6. Впрыск электролита: Жидкий электролит впрыскивается в открытый аккумуляторный отсек.
  7. Герметизация батареи: Пропитанный электролитом батарейный отсек герметично закрывается и помещается в вакуумную камеру, которая удаляет излишки воздуха изнутри сумки.

Пакеты-элементы затем подвергаются испытаниям, непрерывно заряжаются и разряжаются в камерах с контролируемой окружающей средой, которые имитируют экстремальные температуры от 20 до -140 градусов по Фаренгейту.

Если тестовый пакет-ячейка будет работать хорошо, его уникальное сочетание различных материалов может позволить всем нам продлить нашу жизнь дольше и лучше. Когда обнаруживается многообещающая смесь аккумуляторов, национальные лаборатории работают с частными компаниями над лицензированием технологии, которую компании развивают в продукт, который можно вывести на рынок, чтобы все мы могли купить и извлечь из него выгоду.

Примечание редактора. Этот пост представляет собой сокращенную версию статьи, написанной Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией, одной из 17 национальных лабораторий Министерства энергетики.Узнайте больше о работе PNNL по хранению энергии на батареях для электромобилей и электросети.

Прогресс в понимании твердотельных батарей

Схема границы раздела металл Li / Li6PS5Cl, циклически изменяемого при общей плотности тока выше CCS. Кредит: Nature Materials (2019)

Полностью твердотельные батареи, конструкция батареи, состоящая из всех твердых компонентов, привлекла внимание как следующий крупный шаг вперед по сравнению с литий-ионными батареями из-за их способности накапливать больше энергии при более безопасной эксплуатации.Когда твердотельные батареи будут производиться в коммерческих объемах, они произведут революцию в электромобилях (EV), эффективно увеличив запас хода или значительно уменьшив объем и вес.

Тем не менее, твердотельные батареи могут выйти из строя после циклической работы (многократной зарядки и разрядки) на практических токах, что было одним из препятствий, препятствующих их массовому коммерциализации.

В новой статье, опубликованной Nature Materials , озаглавленной «Критический ток отрыва приводит к образованию дендритов на покрытии в ячейках с твердым электролитом с литиевым анодом», исследователи из Института Фарадея Оксфордского университета сделали шаг вперед в понимании механизмов, с помощью которых отказ твердотельных батарей - необходимое условие для предотвращения таких отказов.

Дендриты представляют собой разветвленные сети из лития, которые прорастают через твердый керамический электролит во время зарядки аккумулятора, вызывая короткое замыкание.

«Это исследование дополняет наши фундаментальные знания о том, почему твердотельные батареи ведут себя именно так. Мы считаем, что наше улучшенное понимание поможет найти подходы, позволяющие избежать некоторых проблем на металлическом литиевом аноде в ячейках с твердым электролитом», - прокомментировал профессор Питер Дж. Брюс из факультетов материалов и химии Оксфордского университета и главный исследователь проекта SOLBAT Института Фарадея, команда которого руководила исследованием.

Образование пустот на аноде твердотельных ячеек было признано давно, но их роль в образовании дендритов не изучена.В исследовании используется комбинация передовых электрохимических методов и методов визуализации, чтобы сформировать фундаментальное понимание образования пустот как функции цикла и его роли в дендритах и ​​разрушении клеток.

Важно отметить, что параметры в модели разрушения коррелируют с ключевыми физическими свойствами, которые можно использовать в качестве «рычагов» для подавления образования пустот и отказа ячейки.

«Это ключ к разрушению научных барьеров, которые мешают продвижению на рынок технологий, которые позволят нам увидеть будущее мобильности.Исследование оксфордских исследователей является одним из первых примеров научного прогресса, который был создан Институтом Фарадея », - сказал Тони Харпер, директор ISCF Faraday Battery Challenge в UK Research & Innovation.

Исследование: важность критической плотности тока для снятия изоляции

Одна хорошо известная проблема, с которой сталкиваются ученые, изучающие твердотельные батареи, - это предотвратить рост дендритов, поскольку батареи циклически переключаются между заряженным и незаряженным состояниями (что им пришлось бы делать неоднократно, если бы они использовались для питания электромобилей).

Другой существенной проблемой является образование пустот между твердым электролитом и литиевым анодом (отрицательно заряженный электрод) во время зачистки (разрядки аккумулятора), что приводит к уменьшению площади контакта между этими двумя частями аккумуляторного элемента.

Трудно отделить литиевое покрытие от снятия изоляции с помощью эксперимента с аккумуляторным элементом, содержащим два обычных электрода. В этом исследовании исследователи использовали трехэлектродные ячейки для отдельного изучения процессов нанесения металлического лития и удаления металлического лития на границе раздела металлический литий / керамика при циклическом переключении батареи.В качестве твердого электролита был выбран аргиродит Li6PS5Cl. Такие сульфиды имеют более высокую проводимость, чем оксиды, и их выбирают в качестве электролита несколько компаний, пытающихся коммерциализировать твердотельные батареи. Преимущество аргиродита в том, что он менее хрупкий, чем другие сульфиды с высокой проводимостью.

Исследователи обнаружили, что если необходимо избежать образования дендритов в полностью твердотельных аккумуляторных элементах, жизненно важно циклировать элементы ниже критической плотности тока, при которой начинают образовываться пустоты на границе металлический литий / твердый электролит во время очистки от лития. (CCS).Это происходит даже тогда, когда плотность тока ниже порога образования дендритов при нанесении покрытия. Когда плотность тока больше, чем CCS, при циклировании накапливаются пустоты, соответственно уменьшается площадь контакта литий / твердый электролит, и в результате локальная плотность тока увеличивается до тех пор, пока не достигнет значения, при котором на покрытии образуются дендриты, что приводит к короткому замыканию. и отказ ячейки. Это может занять несколько циклов, но исследования показывают, что отказ элемента неизбежен, если общая плотность тока больше, чем CCS.Эти результаты показывают, что не только плотность тока для образования дендритов важна для достижения цикличности твердотельных ячеек при практических плотностях тока; токи снятия изоляции также важны.

Исследователи также пришли к выводу, что ползучесть металлического лития является основным механизмом переноса металлического лития на границе раздела.

Команда, работавшая над этим открытием, включала в себя как теоретиков, так и экспериментаторов в той междисциплинарной исследовательской среде, которую поддерживает Институт Фарадея.

Призы за разработку коммерческого полностью твердотельного аккумулятора для электромобилей

Небольшие неперезаряжаемые твердотельные батареи все чаще используются в коммерческих целях, например, в медицинских имплантатах, таких как мониторинг сердца. Однако остаются серьезные проблемы, связанные как с производством твердотельных батарей в масштабе, требующемся для использования в электромобилях, так и с обеспечением безопасной работы таких устройств и приемлемых уровней производительности в течение всего срока службы электромобиля.

Современные литий-ионные аккумуляторы, используемые в электромобилях, содержат воспламеняющийся органический жидкий электролит, через который переносящие заряд ионы лития проходят во время зарядки и разрядки аккумулятора. Эта жидкость представляет собой неотъемлемую (хотя и хорошо управляемую) проблему безопасности. Замена жидкого электролита твердым устранила бы этот риск возгорания.

Во всем мире прилагаются значительные научные усилия для разработки нового химического состава аккумуляторов, которые позволят достичь таких характеристик аккумуляторов (удельная мощность и плотность энергии), которые позволят получить впечатления от вождения электромобиля, соответствующие ожиданиям от вождения автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.Устранение необходимости в жидком электролите было бы предпосылкой для разработки батарей с металлическим литиевым анодом, которые могли бы обеспечить значительные улучшения производительности.


Новое исследование показывает, что теперь возможно использование твердотельных батарей с самой высокой плотностью энергии
Дополнительная информация: Jitti Kasemchainan et al.Критический ток снятия изоляции приводит к образованию дендритов на покрытии ячеек с твердым электролитом с литиевым анодом, Nature Materials (2019). DOI: 10.1038 / s41563-019-0438-9

Предоставлено Институт Фарадея

Ссылка : Прогресс в понимании полностью твердотельных батарей (1 августа 2019 г.) получено 10 января 2021 г. с https: // физ.org / news / 2019-08-advance-all-solid-state-battery.html

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

батарей - energypedia.инфо

Большая часть информации на этой вики-странице по батареям для солнечных систем взята с сайта: Polar Power Inc., за исключением параграфов, касающихся никель-железных батарей и их переработки, а также других параграфов.

Батареи накапливают электроэнергию, вырабатываемую модулями в солнечные периоды, и доставляют ее, когда модули не могут обеспечить питание. Обычно батареи разряжаются ночью или в пасмурную погоду. Но если в течение дня нагрузка превышает выходную мощность массива, батареи могут дополнять энергию, поставляемую модулями.

Интервал, который включает в себя один период зарядки и один период разрядки, описывается как «цикл». В идеале аккумуляторы заряжаются до 100% емкости во время фазы зарядки каждого цикла. Батареи не должны полностью разряжаться во время каждого цикла.

Ни один из компонентов фотоэлектрической системы (PV) не подвержен большему влиянию размера и использования нагрузки, чем аккумуляторные батареи. Если контроллер заряда не включен в систему, чрезмерно большие нагрузки или чрезмерное использование могут истощить заряд аккумуляторов до такой степени, что они будут повреждены и должны быть заменены.Если контроллер не прекращает перезарядку, аккумуляторы могут быть повреждены в периоды низкой или нулевой нагрузки или длительных периодов полного солнечного света.

По этим причинам размеры аккумуляторных систем должны соответствовать нагрузке. Кроме того, разные типы и марки батарей имеют разные «окна уставки напряжения». Это относится к диапазону напряжения, которое аккумулятор имеет между полностью разряженным и полностью заряженным состоянием.

В качестве примера, аккумулятор может иметь напряжение 14 вольт при полной зарядке и 11 вольт при полном разряде.Предположим, что нагрузка ниже 12 вольт не будет работать должным образом. Следовательно, будут случаи, когда эта батарея не может обеспечить достаточное напряжение для нагрузки. Окно напряжения батареи не соответствует диапазону нагрузки.

Выбор подходящей аккумуляторной технологии в соответствии с требованиями является важной частью проектирования системы.

Основные технические критерии выбора:

  • напряжение
  • емкость (ампер-час)
  • Плотность энергии (Втч / кг или Втч / дм³)
  • вес
  • параметры заряда и разряда (количество циклов, глубина разряда)
  • срок службы в годах
  • требования к техническому обслуживанию

Кроме того, следует учитывать другие требования, которые могут отличаться в зависимости от региона проекта.

Ниже приведены некоторые дополнительные соображения. Как уже упоминалось, взвешивание зависит от типа установленной системы и различных конкретных факторов страны проекта (например, знания технологий, структуры обслуживания и т. Д.).

Требования к технологиям хранения [1] :

  • Доступность
  • Местные знания техники
  • Сложность
  • Долговечность
  • Масштабируемость
  • Утилизация, возможность вторичной переработки, другие экологические аспекты
  • Безопасность, воздействие на здоровье
  • Затраты
  • Уязвимость
  • Организация
  • Технологичность
  • Техническое обслуживание


Радиолокационная диаграмма (или паутина) может помочь визуализировать эти конкретные требования.

Работоспособность аккумуляторных батарей описывается двумя способами:

  1. ампер-час
  2. глубина цикла

Ампер-час Емкость

Первый метод, количество ампер-часов, которое может дать батарея, - это просто количество ампер тока, которое она может разрядить, умноженное на количество часов, в течение которых она может отдавать этот ток.

Разработчики систем используют характеристики в ампер-часах, чтобы определить, как долго система будет работать без значительного количества солнечного света для подзарядки батарей.Эта мера «дней автономности» является важной частью процедур проектирования.

Теоретически батарея на 200 ампер-час должна обеспечивать либо 200 ампер в течение одного часа, 50 ампер в течение 4 часов, 4 ампер в течение 50 часов или один ампер в течение 200 часов.

На самом деле это не так, поскольку некоторые батареи, например автомобильные, рассчитаны на короткие периоды быстрой разрядки без повреждений. Однако они не рассчитаны на длительные периоды низкого расхода. Вот почему автомобильные аккумуляторы не подходят и не должны использоваться в фотоэлектрических системах.

Батареи других типов рассчитаны на очень низкую скорость разряда в течение продолжительных периодов времени. Они подходят для фотоэлектрических приложений. Различные типы описаны позже.


Зарядка и разрядка

Если аккумулятор заряжается или разряжается со скоростью, отличной от указанной (Другой ток), доступная емкость в ампер-часах будет увеличиваться или уменьшаться. Как правило, если батарея разряжается медленнее, ее емкость, вероятно, будет немного выше.Более высокие скорости обычно уменьшают доступную емкость.

Скорость заряда или разряда называется C скоростью.

C rate - это значение, которое описывает ток, необходимый для полной разрядки батареи (DOD 100%).

Коэффициент

C можно рассчитать по следующей формуле

C rate = 1 / (время в часах до полной разрядки аккумулятора).


Следовательно: Переход от полностью заряженного аккумулятора к полностью разряженному с использованием различных значений C означает: 1 C = 1 час 2 C = 0.5 часов 0,1C = 10 часов

Для силовых приложений (например, автомобильных аккумуляторов) желательна большая скорость C, тогда как для энергетических приложений (SHS) предпочтительна небольшая C-скорость.


Температура

Еще одним фактором, влияющим на емкость в ампер-часах, является температура батареи и окружающей среды. Батареи рассчитаны на работу при температуре 80 ° F (26,7 ° C). Более низкие температуры значительно снижают емкость в ампер-часах. Более высокие температуры приводят к немного большей емкости, но это увеличивает потерю воды и сокращает количество циклов срока службы батареи.


Глубина разряда (DOD)

Второе описание производительности - это глубина разряда. Это описывает, какая часть общей емкости батареи в ампер-часах используется во время цикла зарядки-перезарядки.

В качестве примера, батареи «мелкого цикла» предназначены для разряда от 10% до 25% своей общей емкости в ампер-часах в течение каждого цикла. Напротив, большинство аккумуляторов «глубокого цикла», разработанных для фотоэлектрических систем, рассчитаны на разряд до 80% своей емкости без повреждений.Производители никель-кадмиевых аккумуляторов глубокого разряда заявляют, что их продукция может быть полностью разряжена без повреждений.

Глубина разряда влияет даже на аккумуляторы глубокого разряда. Чем глубже разряд, тем меньшее количество циклов зарядки продержится аккумулятор. На них также влияет скорость разряда и их температура.

Для свинцово-кислотных батарей производитель обычно указывает, что батарея может работать определенное количество циклов. Эти циклы обычно относятся к циклам 100% DOD.В литературе принято считать, что аккумулятор, который разряжается только до 30% DOD за цикл, работает в три раза больше, чем указано производителем.


Батареи можно разделить на 2 категории.

Первичные батареи

Это неперезаряжаемые батареи, это означает, что внутренняя реакция происходит только в одном направлении, поэтому срок службы батареи заканчивается после одного цикла. Преимущество этого типа батарей в том, что они имеют высокую плотность энергии.Угольно-цинковые батареи и щелочные батареи являются наиболее распространенными типами.

Вторичные батареи

Это перезаряжаемые батареи, их можно использовать в течение многих циклов, потому что внутреннюю химическую реакцию можно обратить вспять, приложив к ним электрический ток. Примеры этого типа: NiCd, Свинцово-кислотный, Li-ion.


В таблице «Аккумуляторные технологии - обзор» показаны (см. Ниже) технологии, доступные в настоящее время на рынке. Он в значительной степени основан на результатах последнего исследования InterSolar Munich 2017 и проведенных исследованиях производителей.Содержание таблицы, выделенное жирным шрифтом, выделяет особые характеристики. Как указано выше и показано в подразделах ниже, существуют различные подкатегории для аккумуляторных технологий, в основном в зависимости от различного материала, используемого для анода или катода. Это не относится к «литиево-свинцовому гибриду». В этой конкретной технологии хранения используются литий-ионные и свинцово-кислотные аккумуляторы в одной системе и используются оба преимущества.

Аккумуляторные технологии - Обзор


Свинцово-кислотный

Семь основных источников электроэнергии, о которых вы должны знать

Сама мысль о мире без электричества кажется невозможной.Это один из величайших даров, которые наука дала человечеству. Почти все в нашем мире сегодня зависит от электроэнергии.

Ожидается, что электрическая зависимость со временем будет только расти. По оценкам, в 2018 году мировой спрос на электроэнергию вырос до 23000 ТВтч, и это число, вероятно, будет увеличиваться с каждым годом. Этот стремительно растущий спрос отвечает за половину роста потребностей в энергии и составляет 20% и долю в общем потреблении энергии во всем мире.

СВЯЗАННЫЕ: 3+ РАЗЛИЧНЫХ ТИПА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, ГЕНЕРИРУЮЩИХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ ДЛЯ США

Эти статистические данные ясно показывают, что электричество - это генератор будущего. Тем не менее, как мы можем генерировать такое ошеломляющее количество электроэнергии для удовлетворения постоянно растущих потребностей? Давайте узнаем!

Определение электричества

Электричество можно определить как форму энергии, которая вырабатывается в результате потока электронов из положительных и отрицательных точек внутри проводника.Мы рассматриваем электричество как вторичный источник энергии.

Это связано с тем, что он не поставляется в виде готового продукта, а должен быть получен из первичных источников, таких как ветер, солнечный свет, уголь, природный газ, реакции ядерного деления и гидроэнергетика.

Вот несколько основных способов, с помощью которых мы можем производить электричество, и как это можно сделать!

1. Электричество через трение

Первые наблюдения электрических явлений были сделаны в Древней Греции.Это произошло, когда философ Фалес Милетский (640–546 гг. До н.э.) обнаружил, что когда янтарные бруски натирают о загорелую кожу, они приобретают привлекательные характеристики, которыми раньше не обладали.

Это тот же эксперимент, который теперь можно провести, протерев пластиковый стержень тканью. Поднося его ближе к маленьким кусочкам бумаги, он привлекает их, как это характерно для наэлектризованных тел.

Все мы знакомы с эффектами статического электричества. Некоторые люди более подвержены влиянию статического электричества, чем другие.Некоторые пользователи автомобилей ощущают его воздействие при нажатии на ключ или прикосновении к пластине автомобиля.

Мы создаем статическое электричество, когда протираем ручку одеждой. То же самое происходит, когда мы натираем стекло о шелк или янтарь с шерсти.

Следовательно, понятия заряда и подвижности необходимы при изучении электричества, и без них электрический ток не мог бы существовать.

2. Электричество за счет химического воздействия

Все батареи состоят из электролита (который может быть жидким, твердым или полутвердым), положительного и отрицательного электрода.Электролит - это ионный проводник.

Один из электродов производит электроны, а другой электрод их принимает. Когда электроды подключены к питаемой цепи, они производят электрический ток.

Батареи, в которых химическое вещество не может вернуться в свою первоначальную форму после преобразования химической энергии в электрическую, называются первичными или гальваническими батареями.

Батареи или аккумуляторы двусторонние.В этих типах батарей химическое вещество, которое реагирует в электродах с образованием электрической энергии, может быть восстановлено путем пропускания через него электрического тока в направлении, противоположном нормальному режиму работы батареи.

3. Электричество под действием света

Когда солнечный свет становится более интенсивным, напряжение, генерируемое между двумя слоями фотоэлектрического элемента, увеличивается. Но как работает фотоэлемент?

При отсутствии света система не вырабатывает энергию.Когда солнечный свет попадает на пластину, клетка начинает функционировать. Фотоны солнечного света взаимодействуют с доступными электронами и увеличивают их энергетические уровни.

Таким образом, электричество вырабатывается за счет солнечной энергии.

4. Тепловое электричество за счет теплового воздействия

Тепловая генерирующая установка - это тип установки, в которой турбина, приводимая в действие паром под давлением, используется для перемещения оси электрогенераторов. Обычные тепловые электростанции и атомные тепловые электростанции используют энергию, содержащуюся в сжатом паре.

Самый простой пример - подключить чайник, полный кипятка, к лопастному колесу, которое, в свою очередь, соединено с генератором. Струя пара из котла приводит в движение ротор.

Следовательно, мы можем получить пар разными способами, например, сжигая уголь, нефть, газ, городские отходы или используя большое количество тепла, выделяемого в результате ядерных реакций деления. Вы даже можете производить пар, концентрируя энергию солнца.

Не будет ошибкой сказать, что тепловая энергия - один из самых распространенных способов производства электроэнергии.

5. Электричество за счет магнетизма

В 1819 году датский физик Ганс Кристиан Эрстед сделал необычайное открытие, обнаружив, что можно отклонить магнитную стрелку с помощью электрического тока. Это открытие, которое показало связь между электричеством и магнетизмом, было разработано французским ученым Андре Мари Ампером.

Ампер изучил силы между проводами, по которым циркулируют электрические токи. В том же духе французский физик Доминик Франсуа Араго, как известно, намагнитил железо, поместив его рядом с кабелем, по которому проходит ток.

После этого, в 1831 году, британский ученый Майкл Фарадей обнаружил, что движение магнита вблизи кабеля индуцирует в нем электрический ток. Этот эффект был противоположен обнаруженному Эрстедом.

Таким образом, Эрстед продемонстрировал, что электрический ток может создавать магнитное поле. С другой стороны, Фарадей продемонстрировал, что мы можем использовать магнитное поле для создания электрического тока. Оба открытия являются новаторскими.

В этом контексте полное смешение теорий магнетизма и электричества произошло благодаря британскому физику Джеймсу Клерку Максвеллу.Максвелл предсказал существование электромагнитных волн и определил свет как электромагнитное явление.

Очевидно, потребовалось много ученых и исследователей, чтобы сделать вывод, что электричество также может быть произведено с помощью магнетизма.

6. Электроэнергия, вырабатываемая под давлением

Давление, оказываемое подземными водными потоками, - это процесс, используемый на больших судах в качестве альтернативной энергии для основной системы. В плотинах электричество вырабатывается путем выпуска контролируемого потока воды под высоким давлением через принудительный трубопровод.

Вода приводит в движение турбины, которые приводят в движение генераторы и, таким образом, вырабатывают электрический ток. Этот высокий ток низкого напряжения затем проходит через усилитель напряжения, который преобразует его в электричество.

7. Гидравлическое электричество за счет действия воды

Из всех перечисленных выше способов выработки энергии магнитная энергия чаще всего используется для производства электроэнергии в больших количествах. Его производство основано на том, что при перемещении проводника в присутствии магнита в проводнике происходит упорядоченное движение электронов.

Это происходит в результате сил притяжения и отталкивания, вызванных магнитным полем. Работа генераторов переменного тока, двигателей и динамо-машин основана на этой форме производства электроэнергии.

Примечательно, что гидроэлектроэнергия вырабатывает около 9% электроэнергии в США. Более того, он является возобновляемым и может производиться с очень небольшим количеством выбросов.

СВЯЗАННЫЕ С: 21 ТОП-21 ПЛОТИНЫ В МИРЕ, КОТОРЫЕ ДЕЛАЮТ НАИБОЛЬШОЕ КОЛИЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Производство электроэнергии имеет богатую историю и еще более светлое будущее.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *