Как проверить плотность электролита в аккумуляторе авто?
У кислотных аккумуляторов есть весомое преимущество по сравнению с более современными батареями, что обусловлено возможностью реанимировать их. Благодаря возможности обслуживать такие АКБ, можно восстановить плотность электролита и вернуть батарее ее свойства. Поэтому, обслуживая аккумулятор, плотность электролита в обязательном порядке требуется замерять, потому что от этого параметра зависит корректная работа АКБ. Не стоит избегать решения этой задачи, так как рано или поздно данная проблема даст о себе знать.
Рекомендуется обратиться в автосервис, если руки не доходят до самостоятельного обслуживания батареи. Его особенность заключается в том, что измерить плотность электролита аккумуляторе можно самостоятельно, имея под рукой ареометр и зная, каким параметрам она должна соответствовать. Параллельно с этим замером выявляется уровень электролита, затем данные сравниваются с выходным напряжением батареи. Это дает общую картину о состоянии АКБ, что необходимо для правильного выполнения восстановительных работ.
Для тех кто не знает, как измерить плотность аккумулятора, сразу оговоримся, что это необходимо делать в каждой банке со свинцовыми пластинами, так как они не зависят друг от друга. Поэтому плотность и уровень электролита, а также выходное напряжение у них будет отличаться. Рассмотрим детально, как измерить плотность электролита с учетом всех технических нюансов, которые необходимо знать.
Когда должна выполняться проверка плотности автомобильного аккумулятора
Кроме того, что плотность электролита автомобильного аккумулятора проверяется при каждом плановом обслуживании машины, существует ряд признаков, указывающих на снижение этого параметра.
Самый распространенный заключается в уменьшении периодичности заряд/разряд. Это значит, что АКБ стал хуже держать заряд, а так происходит в результате снижения уровня электролита или его свойств. Это повод проверить плотность автомобильного аккумулятора, не дожидаясь планового техосмотра.
Также следует выполнить эту работу, если в последнее время батарея систематически перезаряжалась.
Это способствует выкипанию электролита и снижению его уровня. В зимнее время эту задачу приходится выполнять чаще, так как плотность АКБ при отрицательной температуре быстрее снижается.
Это способствует выкипанию электролита и снижению его уровня. В зимнее время эту задачу приходится выполнять чаще, так как плотность АКБ при отрицательной температуре быстрее снижается.Как проверить плотность автомобильного аккумулятора
Если вы знаете, как проверить плотность АКБ и уже сделали это, значит вы понимаете, что нужно быть готовым к необходимости восстановления этого параметра, если он не будет соответствовать требованиям. Поэтому необходимо подготовить следующее:
ареометр;
мерный стакан;
грушу-клизму;
емкость, чтобы развести новый электролит;
кислоту или корректирующий электролит.
Посредством ареометра сначала нужно проверить плотность автомобильного аккумулятора. Это выполняется с помощью груши, изготовленной из мягкой резины, в которую вставлена трубка из стекла с ареометром внутри. Для выполнения замера необходимо набрать немного жидкости из банки, сжав грушу.
Затем нужно следить, чтобы ареометр не касался стенок трубки. Вся полученная информация записывается, потому что данная задача выполняется в каждой банке, но перед этим необходимо полностью зарядить батарею. Дальнейшие действия зависят от того, повышена плотность или понижена. В последнем случае необходимо сделать следующее:
отобрать немного жидкости из банки, и в таком же объеме залить корректирующий электролит;
поставить АКБ на 30 минут заряжаться;
снять с зарядки и дать батарее остыть в течение 2 часов;
повторно замерить плотность.
Если вы знаете, как проверить плотность аккумулятора автомобиля, значит понимаете зачем это делать. С добавлением коррекционного электролита повышается плотность жидкости. Чтобы замеры ареометром были точны, необходимо смешать жидкости, что происходит во время зарядки батареи. Остывать ей нужно потому, что максимальная точность замера ареометром возможна только при холодной батарее.
Если проверка плотности электролита автомобильного аккумулятора покажет увеличение данного показателя, необходимо выполнить все также, как в вышеуказанной последовательности, но вместо коррекционного электролита добавить дистиллированную воду. За счет этого плотность снизится. Если после первого раза электролит не достигнет нужного состояния, необходимо повторить процедуру еще раз. И так до тех пор, пока не нормализуется электролит, плотность при этом должна соответствовать нужному значению.
Что значит, если плотность аккумулятора автомобиля не соответствует заводским значениям
Если замеры покажут, что плотность электролита АКБ не соответствует параметрам в банках, значит батарея уже выработала свой ресурс и пластины подвергались сульфатации. Придется заменить АКБ, потому что восстановлению он не подлежит.
Сульфатация – это необратимый процесс, который настигает каждую батарею, отработавшую свой ресурс, заявленный производителем. Если плотность электролита аккумулятора напротив, выше нормы, это тоже плохо для батареи.
Скорее всего он закипел, и повышение его плотности необходимо скорректировать способом, описанным выше. Рекомендуется в будущем не допускать повторного закипания, потому что это может окончательно вывести устройство из эксплуатации.
Если проверка плотности электролита в аккумуляторе показывает, что она низкая в одной из банок, значит между электродами произошло замыкание. В такой ситуации тоже требуется замена батареи, так как содержимое банок не подлежит восстановлению.
Какой должна быть плотность аккумулятора авто
Тот кто знает, как проверить плотность электролита в АКБ, должен понимать, как зависит это значение от параметров аккумулятора. На него влияет и такие технические характеристики, как емкость батареи и сила выходного тока. Поэтому не следует ориентироваться общепринятыми стандартами, лучше изучить этикетку изделия, чтобы выяснить, какая необходима плотность. Также стоит оговориться, что проверка плотности электролита в АКБ должна определяться с учетом температуры окружающей среды.
Для определения погрешности, зависящей от температуры, необходимо пользоваться специальной таблицей. Найти данную информацию можно в техническом паспорте автомобиля или руководстве производителя, прилагаемом к аккумуляторной батарее. Зная, как проверить плотность электролита в аккумуляторе, не стоит торопиться делать этого без оценки цвета жидкости.
То, какой она имеет оттенок, поможет предварительно определить состояние батареи. Коричневый цвет предупреждает о скором выходе из строя аккумулятора, а если это происходит еще и в канун зимы, первые морозы он может и не пережить. Если оттенок темный, значит активная масса осыпалась с электродов в раствор, что затрудняет протекание электрохимических реакций. В этом случае замена батареи неизбежна, так как восстановить плотность электролита в автомобильном аккумуляторе не получится. Учитывая то, что активная масса осыпается после длительного срока эксплуатации, это вполне оправдывает затраты на покупку нового устройства.
Как говорилось выше, проверка плотности АКБ выполняется во всех банках, и в каждой из них это значение должно быть одинаковым.
Допускается погрешность, но не более 1 г/см3. Критический показатель плотности аккумулятора – менее 1:18 г/см3. Но и в такой ситуации возможна реанимация, если цвет не обрел коричневый или темный оттенок. Только в данной ситуации те, кто знает, какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе, используют не коррекционный электролит, а серную кислоту 1:18 г/см3. Чтобы работать с данным веществом, необходим опыт, так как можно добавить его слишком много, сделав плотность больше, чем требуется. В результате неумелое обращение с веществом потребует много времени на решение данной задачи. Даже тем, кто может проверить плотность аккумулятора автомобиля, понимая как ее вернуть, нелегко добиться одинаковой плотности в каждой из банок, используя кислоту. Поэтому рекомендуется обращаться в автосервисы Oiler, чтобы выполнить обслуживание аккумуляторной батареи.
Чем поможет автосервис?
В условиях любого СТО нашей компании имеются все необходимые устройства и опытные специалисты, которые сумеют проверить плотность электролита и скорректировать ее в день обращения.
Особенность наших услуг заключается в том, что мы решаем технические задачи в день обращения. Кроме того, услуги предлагаются по фиксированной цене, что позволяет предварительно рассчитать бюджет на обслуживание и ремонт своего автомобиля.
Мы рассмотрели, как проверить электролит в АКБ, и что делать, если его плотность отклонилась от нормы. Детально узнать о состоянии аккумуляторной батареи вы сможете, посетив автосервис Oiler в Киеве, предварительно записавшись на прием на нашем сайте.
Ареометры для электролита
Измерение плотности жидкости в аккумуляторе — одна из важных стадий тестирования и диагностики батареи. Достаточно провести измерения ареометром, чтобы получить достоверные данные о состоянии электролита. Плотность жидкости важна по многим причинам. Одной из них является возможное прикасание свинцовых пластик друг к другу и их последующее разрешение. Снижается плотность электролита по многим причинам. Первая — это естественное изменение состояния с годами эксплуатации аккумуляторной батареи.
Вторая — постоянное доливание дистиллированной воды в банки аккумулятора, что вызывает разжижение электролита, но сохраняет его уровень. Добавлять в банки серную кислоту или готовый электролит с других аккумуляторов не стоит — это только ускорит выход из строя батареи.
Если вы заметили серьезные проблемы с автомобильной батареей, воспользуйтесь диагностическими методами, известными с давних времен. Для диагностики вам потребуется ареометр, который измеряет плотность электролита и расскажет о состоянии аккумуляторной батареи. Ниже в публикации мы рассмотрим, как пользоваться ареометром и как правильно читать данные, которые он предоставляет. Также рассмотрим особенности информации от этого прибора и возможные способы устранения неполадок, которые возникли.
Как пользоваться ареометром для измерения плотности жидкости в аккумуляторе?
Опустить прибор ареометр прямо в банки аккумулятора не представляется возможным, потому придется откачать немного электролита и проверить его плотность.
Помните, что каждая банка аккумулятора работает независимо друг от друга, поэтому измерить плотность жидкости придется для всех присутствующих рабочих пространств. Откачать нужное количество жидкости в специальную колбу для последующего измерения можно с помощью любой трубки, один конец которой можно закрыть пальцем. Последовательность действий в данном случае будет следующей:
убедитесь, что трубка не расплавится под влиянием агрессивной среды — кислоты из аккумулятора;
вставьте часть трубки в банку, чтобы жидкость набралась внутрь и осталась на одном уровне во всей банке;
закройте пальцем верхнее отверстие трубки, поднимите набранную жидкость и слейте ее в колбу;
повторите этот процесс необходимое количество раз, чтобы получить нужное количество жидкости;
далее в колбу нужно опустить ареометр, дождаться его выравнивания и посмотреть на цифру, которая находится на линии поверхности жидкости;
эта цифра и будет означать плотность электролита в вашем аккумуляторе, которую вы ищете;
далее следует проделать эту процедуру со всеми банками аккумулятора, чтобы получить достоверную картину состояния батареи.
Будьте осторожны, выполняя эту процедуру, ведь вам придется работать с агрессивной кислотой, которая не должна попадать на участки кожу, в глаза или рот человека. Если даже небольшая частица попадет на вас, неприятные последствия вам гарантированы. Рекомендуем обезопасить себя качественными перчатками, устойчивыми против кислоты, а также хорошей колбой, которая не расплавится от воздействия агрессивных веществ. С помощью ареометра вы только получите определенные данные о состоянии вашего аккумулятора, а вот правильно интерпретировать и использовать их — это непростая задача, которая требует специализированных знаний.
Уровень и плотность электролита — два важных фактора хорошей работы батареи
Автомобильный аккумулятор работает без перебоев и проблем, если плотность электролита при +25 градусах по Цельсию равна 1.28 г/см3. Это значение имеют все новые батареи, которые не работали на автомобилях и обладают заводской сертификацией.
Если же плотность в одной из банок ниже, можно предположить, что в этой части аккумулятора произошло короткое замыкание, свинцовые пластины прикоснулись друг к другу, что вызвало поломку аккумуляторной батареи. Если плотность жидкости ниже нормы во всем аккумуляторе, это свидетельствует о таких возможных проблемах:
батарея глубоко разряжена, она не может дальше выполнять свои функции в полноценном режиме;
аккумулятор прошел через стадию сульфитации, получил определенные проблемы в химической реакции;
батарея прошла через чрезмерный износ при отказе генератора и работе двигателя только на аккумуляторе;
АКБ просто устарела и нуждается в замене по причине слишком высокого возрасте и большого износа;
автомобильный аккумулятор был произведен изготовителем, который не проверяет качество продукции;
перед вами не заводской аккумулятор, а подделка, которая не предоставляет особой надежности.
Любые проблемы можно решить, а самым популярным решением задачи слишком малой плотности электролита является зарядка аккумулятора.
Если получится повысить плотность путем зарядки, значит АКБ еще сможет определенное время послужить. После зарядки несколько снижается уровень электролита в банках, потому может понадобится доливка дистиллированной водой после выполнения нескольких этапов заряда. Низкий уровень электролита вызывает прикосновение свинцовых элементов и значительное увеличение риска выхода из строя всей аккумуляторной батареи. Потому следите за уровнем жидкости в банках, если ваш аккумулятор позволяет производить обслуживание.
Когда стоит поменять батарею и не выполнять ее ремонт и попытки зарядки?
Сегодня популярным трендом среди производителей аккумуляторных батарей является изготовление АКБ, которые невозможно обслужить. Речь идет даже о сложности зарядки аккумулятора, не говоря о проблемах с измерением плотности внутренней среды. Такие батареи не обладают отверстиями для изучения внутренней части аккумулятора. Зачастую это не позволяет получить необходимые условия для обнаружения проблем батареи, что вызывает необходимость менять аккумулятор на новый.
разрядился гелевый аккумулятор — такие виды батарей никак не обслуживаются и не заряжаются;
произошел полный глубокий разряд из-за отказа генератора, аккумулятор перестал брать заряд при подключении устройства;
жидкость в банках аккумулятора выглядит мутной — посыпались свинцовые пластины, которые невозможно восстановить;
уровень электролита начал активно и постоянно падать, что вызывает отказ батареи в нормальной работе;
обслуживание аккумулятора невозможно по причине отсутствия пробок для отвинчивания верхних частей банок;
аккумулятор разгерметизировался, электролит начал вытекать из него прямо в моторный отсек.
Не допускайте вытекания электролита внутри подкапотного пространства, ведь это может вызвать возгорание проводки или автомобильной резины.
Подводим итоги
Качественные аккумуляторы способны предоставить до 8-9 лет службы без проблем и перебоев. Тем не менее, нужно обращать внимание на особенности работы батареи, заряжать ее при необходимости и проводить обслуживание электролита и внутреннего пространства АКБ. Как только вы начнете следить за всеми этими особенностями, вы сможете защитить батарею от непредвиденных проблем с изменением состояния жидкости и прочими проблемами.
Купив качественную аккумуляторную батарею для автомобиля, вы получите отличную работу оборудования и сможете без лишних сложностей пользоваться аккумулятором очень долгое время. Но если вы заметили смертельную неисправность в АКБ вашего автомобиля, следует срочно проехать в специализированный магазин и приобрести новую батарею. Только так можно обезопасить себя от несвоевременного выхода из строя источника питания. А вы когда-нибудь замеряли плотность электролита в аккумуляторе вашего автомобиля?
Каталог аксессуаров Ареометры для электролита »
Как правильно повысить плотность электролита в аккумуляторе
Пониженная или повышенная плотность электролита в аккумуляторе уменьшает эффективность работы батареи и ускоряет ее износ. Поэтому периодически необходимо измерять данный показатель и в случае отклонений от нормы проводить корректировку. Разберем детально, как это правильно сделать.
Содержание
- Чем и как проверять плотность электролита для аккумуляторов
- Как повысить плотность электролита в автомобильном аккумуляторе
- Резюме
Чем и как проверять плотность электролита для аккумуляторов
Нормой считается показатель в 1,27 грамма на кубический сантиметр.
Измерения проводятся специальным диагностическим инструментом — ареометром. Важно, чтобы он был качественно изготовлен и показывал точные результаты. Хорошим и недорогим прибором является ареометр RedMark в тубе. Его можно использовать для проверки электролита и тосола.
- Измерения нужно проводить при полностью заряженной батарее.
- Проверять необходимо каждую банку.
- Температура воздуха должна быть 20–25 градусов тепла.
С учетом последнего пункта может возникнуть вопрос о том, как повысить плотность электролита в аккумуляторе зимой. Если автомобиль стоит не в теплом гараже, придется снять батарею и занести ее домой. Полностью зарядить и только потом проверить каждую банку.
Как повысить плотность электролита в автомобильном аккумуляторе
Прежде чем приступить к работе, подготавливаем все необходимое. Важно помнить, что данная жидкость представляет собой соединение, опасное для человека.
Его попадание на открытые участки кожи может вызвать сильные химические ожоги. Поэтому работать необходимо в защитных резиновых перчатках. Кроме того, потребуются:
- ареометр;
- стеклянная емкость;
- корректирующий электролит;
- дистиллированная вода.
Суть работы заключается в том, чтобы откачать часть жидкости из аккумуляторной батареи и заместить ее корректирующим электролитом. Для откачки можно использовать ареометр. Набираем в него жидкость из батарейных банок и сливаем ее в заранее подготовленную емкость.
При откачивании важно помнить о том, что нельзя оголять аккумуляторные пластины. Необходимо, чтобы они все время были покрыты жидкостью.
Многие автовладельцы задаются вопросом, какой корректирующий электролит для аккумуляторов купить? Хорошим вариантом является «ДРЕКО», имеющий плотность 1,3 г/см3. С его помощью приводим показатели каждой банки в норму.
Вы спросите, а что будет, если переборщить? Параметры 1,28–1,29 г/см3 — это уже повышенная плотность электролита, которую в новом аккумуляторе нужно обязательно снизить. Просто добавляем дистиллированную воду. Использовать обычную, из-под крана, нельзя.
Резюме
Быстрый разряд и слабый пусковой ток далеко не всегда говорят о том, что батарею пора менять. Возможно, что причина неэффективной работы кроется именно в понизившейся плотности. Чтобы решить проблему, достаточно купить электролит для аккумуляторов, имеющий повышенную концентрацию, и с его помощью довести показатели до нормы.
Как измерить плотность электролита и зарядить АКБ автомобиля | Блог автолюбителя Николая Вагано
Как вы помните из прошлых постов, после установки выносного регулятора напряжения проблема со стабильностью напряжения зарядки аккумулятора так и осталась нерешенной.
Замена изношенного ремня генератора ничего не дала, поэтому проверим батарею на исправность, измерив плотность электролита в банках.
Для этого нам понадобится ареометр (денсиметр).
Рис.1Но, для начала немного теории:
Измерение плотности электролита в сочетании с измерением напряжения под нагрузкой и без позволяет быстро установить причину неисправности в аккумуляторной батарее. При низкой плотности — это может быть дефект в какой-либо ячейке, глубокий разряд или обрыв цепи внутри АКБ. Плотность измеряется специальным прибором — ареометром (денсиметром).
В качестве электролита в аккумуляторных батареях применяют раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. В основном плотность зависит от концентрации раствора серной кислоты — чем больше концентрация раствора, тем больше плотность.
Однако, она также зависит и от температуры раствора и от степени заряженности аккумулятора — при разрядке часть серной кислоты «уходит» в пластины, плотность снижается.
Поэтому измерение плотности принято проводить при 25 °С и полностью заряженном аккумуляторе. Плотность электролита в новой полностью заряженной батарее должна составлять 1.28±0.01 г/см3 для Средней зоны. Но может варьироваться в зависимости от климатической зоны (рис.3).
Рис.3Линейно снижаясь, по мере разряда АКБ, она составляет 1.20±0.01 г/см3 у батарей, степень заряженности которых снизилась до 50%. У полностью разряженной батареи плотность электролита составляет 1.10±0.01 г/см3 (рис.4).
Рис.4Если значение плотности во всех банках аккумулятора одинаково (±0.01 г/см3), это говорит о степени заряженности батареи и отсутствии внутренних замыканий. При наличии внутреннего короткого замыкания плотность электролита в дефектной ячейке будет значительно ниже (на 0.10-0.
15 г/см3), чем в остальных.
Низкая плотность в одной из ячеек указывает на наличие дефекта в ней (короткое замыкание между пластинами в блоке). Одинаково низкая плотность во всех ячейках связана с глубоким разрядом всей батареи, ее сульфатацией или устареванием.
Все заливаемые аккумуляторные батареи во время заряда и работы теряют часть воды. При этом снижается уровень жидкости над пластинами и увеличивается концентрация кислоты в электролите. Работа аккумулятора с низким уровнем электролита отрицательно влияет на ресурс батареи. Поэтому перед проверкой плотности электролита необходимо проверить его уровень в банках аккумулятора. Принято считать нормальным уровень электролита на 10-15 мм выше верхней кромки пластин (сепараторов).
Существует три основных вида аккумуляторных батарей:
Малосурьмянистые (Sb/Sb) — это обычная «классическая» свинцовая батарея с добавками в пластины сурьмы, они подвержены наибольшему саморазряду и выкипанию воды из раствора электролита, но не боятся глубоких разрядов, их легко зарядить даже при низкой плотности электролита.
Кальциевые (Ca/Ca) — пластины легированы кальцием, они практически не требуют слежения за уровнем и плотностью электролита, виброустойчивы, застрахованы от длительного перезаряда до 14.8 В, терпят перепады напряжения в бортовой сети, обладают коррозионной стойкостью, имеют низкий саморазряд и больший срок службы. Однако, они имеют один недостаток — неустойчивы к глубоким разрядам. Дело в том, что при длительной глубокой разрядке их положительные пластины покрываются сульфатом кальция (сульфатация), блокирующим электрохимические реакции, вследствие чего падает емкость. Этот процесс, в отличие от образования сульфата свинца в малосурьмянистых батареях, необратим. Если разрядить кальциевую батарею ниже 11.5 В, то она уже не восстановит изначальную емкость, при разряде ниже 10.8 В потеряет до 50% своей емкости. Два-три таких разряда – и аккумулятор придется выбрасывать. Также, в связи с тем, что пластины в таких батареях упакованы в плотные пакеты, плотность электролита неравномерна — более тяжелая серная кислота скапливается внизу банок, а поверх пластин оказывается более «легкий» электролит.
Из-за этого ареометр может показывать неадекватно низкую плотность при нормальной заряженности.
Такие батареи подходят тем, кто ездит регулярно на большие расстояния, кому нужны виброустойчивые аккумуляторы, хорошо переносящие постоянные перезаряды в пути.
Гибридные (Sb/Ca) — являются золотой серединой. Они довольно стойки к глубоким разрядам, при этом значительно меньше подвержены выкипанию и саморазряду по сравнению с малосурьмянистыми.
Далее разговор продолжится только о кальциевых батареях (Ca/Ca).
Для начала, проверим напряжение на клеммах аккумулятора мультиметром, чтобы определить степень ее заряженности. Измерения необходимо проводить через 6-8 часов после выключения двигателя или отключения зарядного устройства. В нашем случае машина простояла около 4-х дней под сигнализацией — напряжение составляет 12 В, что указывает на то, что батарея почти полностью разряжена.
Рис.5Теперь проверим выборочно плотность электролита в двух банках.
Для этого опустим пипетку ареометра в заливное отверстие пока она не упрется в предохранительную сетку и всасываем резиновой грушей достаточное количество электролита, чтобы поплавок свободно плавал в вертикальном положении и не касался стенок колбы. Показания отсчитываются по нижнему мениску, что примерно на ~0.1 г/см3 ниже линии соприкосновения жидкости с ареометром. Измеренная плотность составляет 1.23 г/см3 при температуре окружающего воздуха 0°С, поэтому внесем поправку в показания ареометра (рис.6), приведя их к 25°С: 1.23-0.02=1.21 г/см3 — что говорит нам о том, что аккумулятор требует срочной подзарядки.
Снимаем аккумулятор и переносим в теплое помещение для подзарядки.
Еще немного теории:
Для кальциевых батарей губительны старые «дедовские» методы зарядки, используемые для малосурмянистых АКБ с контрольно-тренировочным циклом заряда/разряда и «кипячением», а также малоэффективны некоторые автоматические зарядные устройства.
В наши дни в большинстве таких устройств используется комбинированный метод зарядки, когда в процессе заряда АКБ сила тока снижается со временем, а напряжение, наоборот, повышается.
Это объясняется тем, что ЭДС аккумуляторной батареи направлена именно на напряжение, соответственно при его повышении нужно повышать и напряжение. А вот сила тока уменьшается из-за все увеличивающегося сопротивления батареи.
Для современных батарей рекомендуется начальный установочный заряд током в 5% от номинальной ёмкости напряжением 14.4 В и продолжительность зарядки не менее суток, однако, при экстренной зарядке допускается повышение заряда до 10% и продолжительностью до 12 часов. Допустимо кратковременное повышение напряжения до 16.5 В в конце цикла зарядки.
Батарея считается полностью заряженной, когда ток и напряжение при зарядке не изменяются в течение 1-2 часов. Ток должен упасть практически до нуля, а входящее напряжение может повысится до 16,5 В, в зависимости от устройства.
Если вы часто заводите двигатель, двигаетесь на небольшие расстояния, и автомобиль долго простаивает без движения, то для такой батареи необходима ежемесячная плановая зарядка аккумулятора специализированным зарядным устройством, подходящим именно для кальциевых батарей.
После того, как электролит прогрелся до 20-25°С еще раз замерим напряжение и плотность. Теперь мультиметр показывает напряжение 12.45 В, а плотность в банках от 1.22 до 1.24 г/см3, что также указывает на недозаряд батареи.
Рис.7Оставляем крышечки банок приоткрытыми для выхода образующихся газов при зарядке. Подключаем разъемы зарядного устройства к клеммам аккумулятора и включаем его в сеть. Устанавливаем переключатель зарядного тока согласно правилу в 10% от номинальной емкости. Так как в нашем случае батарея имеет емкость 60 А·ч, то устанавливаем переключатель в положение 6 А и оставляем заряжаться минимум на 10 часов.
Рис.8Проверим напряжение зарядного тока на клеммах — оно составляет 14.9 В, что немного больше нормы в 14.4, но не критично. Так как зарядное устройство работает в автоматическом режиме, то оно само выставляет напряжение и сила тока уменьшается в зависимости от уровня зарядки батареи. Главное, чтобы аккумулятор не «закипел».
Рис.9Спустя 10 часов стрелка амперметра зарядного устройства опустилась до 0.
5 А. Батарея взяла основную емкость.
Снимаем разъемы и выжидаем от получаса до 2-х часов для уравновешивания плотности и напряжения на клеммах. И снова замеряем: напряжение показывает 13.2 В и плотность 1.24 г/см3.
Рис.11Как мы видим, плотность немного подросла, но все равно не достигает нормы в 1.27-1.29 г/см3. Возможно произошла сульфатация пластин, поэтому доведем время зарядки до 24 часов и измерим все параметры снова.
Итак, прошло 24 часа, стрелка амперметра опустилась еще ниже до 0.25 А и больше не опускается. Зарядное напряжение выросло до 15.1 В, плотность в ячейках батареи также возросла и составляет 1.24-1.26 г/см3, что немного ниже расчетной. Но, так как в таких батареях плотность неравномерна и внутри блоков пластин должна быть выше, то примем как нормальную.
Рис.12Рис.13Тем более, батарея довольно старая и уже имела несколько полных разрядов, вследствие чего кислота могла «уйти» в пластины. Напряжение на клеммах составляет те же 13.2 В, что и после 10-часового цикла, а значит батарея полностью заряжена.
Все, ставим аккумулятор обратно на автомобиль и заново проверяем работу трехуровневого регулятора.
Ставьте лайк, комментируйте, подписывайтесь на канал! Удачи на дорогах!Оптимальная плотность электролита! | Статьи компании ООО «KRONVUZ» г Москва
Мы часто сталкиваемся с вопросом об эксплуатации автомобильных аккумуляторов, число автовладельцев возрастает, и, конечно, весь круг автолюбителей знает, что аккумулятор не работает без электролита. Плотность данного вещества зависит от многих факторов, но принято считать, что оптимальная плотность электролита составляет 1,26 г/см3.
По плотности электролита можно установить, в каком состоянии находится батарея. В том случае, когда АКБ плохо держит заряд, нужно проверить концентрацию жидкости внутри нее. Когда батарея находится в рабочем состоянии, вода постепенно испаряется, что способствует большей концентрации электролита, а это оказывает отрицательное влияние на состояние аккумуляторной батареи.
Отрицательно влияет на АКБ как повышенная, так и пониженная плотность электролита. Излишняя плотность активирует химические процессы, протекающие в батарее постоянно. Из этого следует быстрое разрушение пластин и снижение срока службы аккумулятора.
Единой рекомендации оптимальной плотности электролита не существует, потому что его плотность зависит от критических значений температуры в определенных регионах, для каждого из которых есть свое собственное значение.
- В условиях Крайнего Севера плотность электролита должна составлять не менее 1,29 г/см3;
- Для большей части территории РФ приемлем показатель 1,26– 1,27 г/см3;
- В теплых районах нормальная плотность составляет 1,23–1,25 г/см3;
- Минимальным значением является показатель 1,23 г/см3.
Опираясь на эту статистику, можно расценивать показатель 1,26 г/см3 как оптимальный. При заливке электролита готовить раствор рекомендуется, опираясь на минимальный показатель данных диапазонов, а для щелочного аккумулятора плотность содержимого должна составлять около 1,2 г/см3.
Прибор для измерения плотности электролита называется денсиметр. Выполнить проверку плотности можно и с помощью вольтметра.
К каждой АКБ прилагается инструкция по эксплуатации, в которой описаны материалы АКБ, технология изготовления АКБ, а также, к какой категории относится данная АКБ.
Аккумуляторные батареи бывают обслуживаемыми, малообслуживаемыми (на протяжении длительного времени не требующие доливки воды) и необслуживаемые.
К сожалению, не всегда удается уследить за состоянием акб и вовремя его обслуживать. Если жидкость в аккумуляторе поменяла цвет, это значит, что упала плотность и необходимо слить и заменить электролит.
Более подробно узнать информацию об электролите и его замене можно в статье «Замена электролита в аккумуляторе».
Наша компания производит целый ряд устройств для обслуживания аккумуляторных батарей и контроля электролита.
Вся продукция производства предприятия «KRONVUZ» выполнена по высоким технологиям, что способствует бесперебойной эксплуатации длительное время.
Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:
Плотность электролита в аккумуляторе: какая должна быть, как проверить, как поднять
Бортовая сеть автотранспортного средства объединяет в себе источники и потребители электроэнергии. АКБ и генератор выступают энергоисточниками, тогда как вторая группа включает в себя целый комплекс устройств и агрегатов. Среди них первостепенное значение имеют система зажигания и запуска, контрольно-измерительные приборы, сигнализация, лампы в фарах и габаритных огнях.
В электросети автомобиля также присутствует множество дополнительных приспособлений, обеспечивающих комфорт и безопасность водителя и пассажиров. К ним относятся подогрев стёкол и сидений, акустическая система, прикуриватель, GPS-навигатор, видеорегистратор и т.
д.
В случае аварийного выхода из строя генератора или реле контроля напряжения именно аккумулятор берёт на себя поддержание работоспособности всех электропотребителей, сохраняя возможность безопасного передвижения автотранспорта до ближайшей станции техобслуживания. Также он стабилизирует напряжение в системе, когда двигатель длительное время работает на низких оборотах или холостом ходу, как это часто бывает при передвижении в городской черте.
На современном рынке автотоваров наибольшим потребительским спросом пользуется свинцово-кислотный АКБ, который нашёл самое широкое применение в транспортных средствах из-за своей надёжности, функциональности и высокой удельной мощности. Главными конструктивными элементами такого устройства являются шесть секций или попросту «банок», внутри которых находится блок свинцовых пластин.
Активной массой положительного электрода является диоксид свинца, а отрицательного – чистый свинец. Между ними расположены сепараторы, основное назначение которых заключается в разделении полублоков разной полярности и препятствии возникновению самозамыканий.
Все электрохимические реакции протекают в водном растворе серной кислоты – электролите. Когда батарея разряжается, его плотность снижается из-за активного расхода кислотного агента и выделения молекул воды. При заряде происходит обратный процесс.
Когда следует проверять плотность электролита в АКБ?
Эксплуатация стартерной батареи должна сопровождаться систематическим мониторингом её состояния даже при безотказном и уверенном функционировании. Это связано с тем, что снижение резервного уровня электролита из-за утечки раствора или испарения воды приводит к увеличению кислотной концентрации. Данный фактор негативно сказывается на работоспособности и продолжительности эксплуатации АКБ.
Опытные автомеханики рекомендуют проверять техническое состояние аккумулятора каждые 15-20 тыс. км пробега. Также диагностику целесообразно провести, если он постоянно недозаряжается, плохо держит заряд или туго крутит стартер. Для этого необходимо:
- визуально осмотреть корпус на наличие трещин и подтёков;
- оценить уровень электролитической жидкости в банках, который должен возвышаться над верхним краем пластин на 1. 2-1.4 см;
- измерить её плотность с помощью контрольно-измерительного прибора.
2-1.4 см;Нередко сниженный заряд может быть следствием ослабления ремня привода генератора. Поэтому автомобилисту нужно периодически проверять его натяжение и при необходимости производить регулировку, следуя инструкции по эксплуатации ТС.
Оптимальные показатели электролитической среды
Физико-химическое состояние электролита находится в прямой зависимости от двух параметров – это температура окружающей среды и степень заряженности АКБ. При повышении температурного порога возрастает удельный вес кислоты, а при понижении — падает. Поэтому перед проведением контрольно-измерительных мероприятий аккумулятор рекомендуется выдержать в течение нескольких часов при температуре +20-25 ℃.
Типовые климатические условия региона также оказывают непосредственное влияние на плотность электролитического раствора. Так, в районах с умеренным климатом ρ= 1.27-1.28 г/см3 соответствует 100% заряда, величина 1.
21 г/см3 говорит о его снижении до 60%, а 1.18 г/см3 сигнализирует о необходимости подзарядки. Измерения производятся при нормальном уровне реагента над пластинами.
В северных регионах оптимальной считается плотность электролита, равная 1.29-1.30 г/см3, а в субтропическом поясе – 1.23-1.25 г/см3. Измерение данного параметра с целью определения необходимости корректировки производится только у полностью заряженного устройства, иначе полученные результаты будут некорректными.
Алгоритм проверки плотностного состояния электролита
Определение плотности электролита осуществляется при помощи такого приспособления, как ареометр. Перед началом измерительных процедур автовладельцу следует проверить уровень спецжидкости в каждой секции АКБ и при необходимости произвести его корректировку деминерализованной водой. После этого аккумулятор необходимо полностью зарядить и по прошествии 2-3 часов приступать к тесту. Алгоритм его проведения состоит из следующих шагов:
- установить устройство на ровную поверхность;
- вывернуть пробку заливного отверстия на его крышке;
- погрузить в раствор ареометр и втянуть жидкость резиновым наконечником на его противоположном конце;
- набрать количество реагента, достаточное для свободного перемещения поплавка;
- определить уровень плотности в соответствии с информацией на шкале;
- записать результат и повторить манипуляции с оставшимися банками;
- сопоставить полученные данные с нормированными значениями.
Значение плотности должно быть одинаковым во всех элементах, допускается отклонение на ±0.01. Если проведённый замер показал понижение плотности в одной из ячеек на 0.10-0.15, то это говорит о наличии дефекта или короткого замыкания между пластинами. Одинаково низкая плотность во всех блоках связана с глубоким разрядом аккумулятора, его сульфатацией или сильным износом, что влечёт за собой падение напряжения в сети и затруднённый пуск ДВС.
У необслуживаемых стартерных батарей есть особый встроенный индикатор. Если он показывает зелёный цвет, то это говорит о 100%-ном заряде АКБ, а чёрный – о необходимости его подзарядки. Бело-жёлтый или красный оттенок обычно соответствуют очень низкому уровню электролита.
Плотность электролита и зимние холода
Данная величина носит относительный характер, поэтому при смене времён года она не должна подвергаться каким-либо изменениям. Автомобилисту нужно лишь следить за тем, чтобы она не отклонялась от рекомендуемого значения, а также производить стабилизацию при обнаружении отклонений.
Производители стартерного оборудования считают недопустимым использование в зимний период устройств с 25%-ной потерей заряда, т.е. плотность электролитической среды которых составляет 1.24 г/см3. Данный факт обусловлен предотвращением возможности обледенения ячеек аккумулятора и снижением вредоносного воздействия глубокого разряда, вызванного саморазрушением активной массы пластин.
Продолжительная эксплуатация аккумулятора с пониженной плотностью в морозы приводит к снижению электродвижущей силы, затруднённому пуску двигателя, образованию льда и разрушению свинцовых пластин. Доливать деминерализованную воду с целью восстановления уровня реагента над блоками следует прямо перед выездом на улицу, либо при стационарной подзарядке батареи. Это исключает вероятность замерзания долитой воды до того, как она успеет перемешаться с холодным электролитом.
Как поднять плотность электролита?
Каждый водитель может своими силами повысить плотность электролита в АКБ автомобиля, не обращаясь к мастерам сервисного центра.
Первым делом нужно подготовить необходимые расходные материалы, среди которых деминерализованная вода, аккумуляторная кислота или уже готовый электролитический раствор, а также средства индивидуальной защиты для глаз и кожного покрова. Кроме того, следует обзавестись следующим оборудованием для работы: ареометром, спринцовкой, стеклянной ёмкостью, мерным стаканом и воронкой.
Снятый с автомобиля аккумулятор помещается на устойчивую поверхность, а пробки его заливных отверстий аккуратно откручиваются. Далее максимальный объём реагента выкачивается из банок и сливается в заранее подготовленный резервуар. Набирать нужно как можно больше вещества, измеряя его объём мерным стаканом, чтобы затем долить идентичное количество нового.
Лучше использовать самостоятельно разведённый раствор с плотностью немного выше расчётной для текущего климатического режима. При его приготовлении кислота добавляется в воду, обратный порядок смешения может вызвать серьёзные термические повреждения.
Сперва свежий электролит заполняет только ½ объёма, что был откачан.
Затем АКБ нужно слегка встряхнуть из стороны в сторону, чтобы оставшаяся жидкость и новая перемешались. Если после замера плотностное значение не отвечает норме, добавляем ещё половину от оставшегося в ячейке объёма. Действия повторяются до полной стабилизации плотности, остаток доливается деминерализованной водой по уровню.
Как можно заметить из приведённой выше информации, работать с электролитом не представляет особой сложности, если выполнять все манипуляции по инструкции и соблюдать установленные меры предосторожности.
Измеритель плотности электролита DH-10C, ATAGO
Новая страница 3
|
Измеритель плотности электролита DH-10C. Это уникальный прибор создан для быстрого и точного измерения плотности электролита в аккумуляторной батарее. Сам прибор является электронным рефрактометром, то есть принцип действия основан на измерении коэффициента преломления образца. |
Встроенный алгоритм пересчета коэффициента преломления в значение плотности разбавленной серной кислоты (электролита для аккумулятора). Методика проведения измерения: Пробоотборная трубка DH-10С опускается в банку аккумулятора, при помощи встроенной груши засасываем испытуемый электролит. После нажатия клавиши Start, происходит измерение образца и корректировка по температуре при помощи встроенной функции автоматической температурной компенсации. На экран выводится значение плотности серной кислоты — электролита. Таким образом, 24-х баночный аккумулятор можно измерить за считанные минуты. DH-10C о очень простой и безопасный в эксплуатации прибор. Технические характеристики:
|
Диапазон измерений |
Удельная масса электролита: 1.000…….1.3000 |
|
Точность измерения |
±0. |
|
Окружающая температура |
5…… 40°C |
|
Разрешение |
0.001 |
|
Температурная компенсация |
-10……50°C |
|
Размеры и вес |
7 × 4× 21см, 235 грамм |
002 (10 до 30 °C) ±0.003 (0 ….. -10°C или 30…… 40 °C)
Полезная информация:
Активные элементы аккумулятора, принимающие участие в работе:
— оксид свинца темно-коричневого цвета на положительном электроде.
— свинец серого цвета на отрицательном электроде, имеющий губчатую структуру.
— водный раствор серной кислоты плотностью 1,27 г/см3 — электролит аккумулятора.
В процессе разряда активная масса как положительного, так и отрицательного электродов превращается в сульфат свинца имеющий белый цвет.
При этом плотность электролита падает до 1,10-1,14 г/см3. При разряде аккумулятора генерируется ток за счет осаждения SO4 на пластинах, в связи с чем снижается концентрация электролита и постепенно повышается внутреннее сопротивление. При полном разряде практически вся активная масса превращается в сернокислый свинец (сульфат свинца), который имеет свойство постепенно кристаллизоваться и терять способность к электрохимическим преобразованиям, после чего батарею практически невозможно восстановить. Этот процесс называется «сульфатацией». Поэтому долгое пребывание в состоянии разрядки губительно для аккумулятора. Чтобы избежать «сульфатации» необходимо как можно быстрее произвести зарядку разряженной батареи.
DH-10C. Скачать .pdf
(PDF) Измерение плотности электролита в свинцово-кислотных аккумуляторах
Sensors 2010, 10
2607
10. Dakin, J .; Калшоу Б. Оптоволоконный датчик; Artech House: Норвуд, Массачусетс, США, 1989;
Том 2.
11. Zubía, J .; Арру, Дж. Пластиковые оптические волокна: введение в их технологические процессы и
приложений. Опт. Fiber Technol. 2001, 7, 101–140.
12. Хармер А.Л. В волоконно-оптическом рефрактометре с использованием ослабления мод оболочки.В материалах
1-й Международной конференции по оптоволоконным датчикам, Лондон, Великобритания, 26–28 апреля 1983 г.
13. Lomer, M .; Quintela, A .; López-Amo, M .; Zubía, J .; Лопес-Хигуэра, Дж. М. Квазираспределенный датчик уровня
на основе изогнутого полированного сбоку пластикового оптоволоконного кабеля. Измер. Sci. Technol. 2007,
18, 2261–2267.
14. Эль-Шериф, М .; Бансал, Л .; Юань Дж. Оптоволоконные датчики для обнаружения токсичных и биологических угроз.
Датчики 2007, 7, 3100–3118.
15. Montero, D .; Васкес, Ц .; Möllers, I .; Arrúe, J .; Jägger, D. Полимерный оптоволоконный датчик
на основе саморегулирующейся интенсивности для обнаружения жидкостей.
Датчики 2009, 9, 6446–6455.
16. Armenta, C .; Doria, J .; de Andrés, M.C .; Urrutia, J .; Fullea, J .; Graña, F. Новый метод
, устанавливающий состояние заряда свинцово-кислотных аккумуляторов с циркуляцией электролита. J. Power
Источники 1989, 27, 189–200.
17. Snyder, A .; Любовь, Дж.Теория оптических волноводов, 2-е изд .; Чепмен и Холл: Лондон, Великобритания, 1983.
18. Маркузе Д. Деформация поля и потери, вызванные кривизной оптических волокон. J. Opt. Soc. Являюсь.
1976, 66, 311–320.
19. Love, J .; Винклер, К. Затухание мощности в изогнутых многомодовых ступенчатых пластинах и волоконных волноводах.
Электрон. Lett. 1978, 14, 32–34.
20. Маркузе, Д. Формула потери кривизны для оптических волокон. J. Opt. Soc. Являюсь. 1975, 66, 216–220.
21.Глоге Д. Потери на изгибе в многомодовых волокнах с градиентным и неклассифицированным индексом сердцевины. Appl. Опт.
1972, 11, 2506–2513.
22.
Ghatak, A .; Sharma, E .; Компелла, Дж. Точные пути в изогнутых волноводах. Appl. Опт. 1988, 27,
3180–3184.
23. Snyder, A .; Лав, Дж. Отражение на изогнутой диэлектрической границе раздела — электромагнитное туннелирование. IEEE
Пер. Теория СВЧ. 1975, 23, 134–141.
24. Durana, G .; Zubía, J .; Arrue, J .; Алдабалдетреку, Г.; Матео Дж. Зависимость потерь на изгибе от толщины оболочки
в пластиковых оптических волокнах. Appl. Опт. 2003, 42, 997–1002.
25. Club Des Fibers Optiques Plastiques. Пластиковые оптические волокна. Практическое применение; John Wiley
& Sons: Hoboken, NJ, USA, 1997.
26. Cao, A .; Marcos, J .; Doval, J .; Peñalver, C. Оптимизированный оптоволоконный датчик для измерения
плотности электролита в свинцово-кислотных аккумуляторах. In Proceedings of Eurosensors XIX, Barcelona,
Spain, 11–14 сентября 2005 г.
27. Cao, A .; Marcos, J .; Doval, J .; дель Рио, А. Компенсация температурной зависимости компонентов оптоэлектроники
с помощью оборудования и обработки данных.
В материалах
POF & MOC 2006, Совместная международная конференция по пластиковому оптическому волокну и микрооптике,
Сеул, Корея, 11–14 сентября 2006 г .; С. 126–131.
28. Marcos, J .; Álvarez, J .; Doval, J .; Cao, A .; Peñalver, C .; Nogueiras, A .; Лаго, А. Менеджмент
Электронная системадля быстрой зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов.In Proceedings of Advanced Automotive
Batteries Conference, AABC-05, Honolulu, HI, USA, 13–17 июня 2005 г.
Как использовать аккумуляторный ареометр
Как использовать аккумуляторный ареометр (никогда не вставляйте металлический термометр в a Аккумулятор!)
Аккумуляторный ареометр используется для проверки состояния заряда элемента аккумулятора. Это выполняется путем измерения плотности электролита, что достигается путем измерения удельного веса электролита.Чем больше концентрация серной кислоты, тем плотнее становится электролит. Чем выше плотность, тем выше уровень заряда.
Удельный вес — это измерение жидкости, которое сравнивается с базовой линией. Базовый уровень — вода, которой присвоено базовое число 1.000. Концентрация серной кислоты в воде в новом аккумуляторе для гольф-кара составляет 1,280, что означает, что вес электролита в 1,280 раза превышает вес того же объема воды. Полностью заряженный аккумулятор покажет 1.275 — 1.280, в то время как разряженная батарея будет читать в диапазоне 1.140.
! ПРИМЕЧАНИЕ !
Не проводите проверку ареометром батареи на батарее, которая только что была полива. Батарея должна пройти хотя бы один цикл зарядки и разрядки, чтобы вода должным образом смешалась с электролитом.
Температура показания ареометра должна быть откорректирована на 80 ° F (27 ° C). Важно понимать, что температура электролита значительно отличается от температуры окружающей среды, если транспортное средство эксплуатировалось.
Процедура проверки ареометра: Внимание! Батареи содержат серную кислоту
Всегда используйте средства индивидуальной защиты от контакта с серной кислотой
Защита глаз.
Резиновые перчатки. Резиновый фартук. Обувь с закрытым носком.
Избегайте ношения любых хлопчатобумажных материалов, так как кислота батареи растворяет ткань.
1. Наберите электролит в ареометр несколько раз, чтобы термометр приспособился к температуре электролита, и запишите показания.Изучите цвет электролита. Коричневый или серый цвет указывает на проблему с аккумулятором и является признаком того, что срок службы аккумулятора приближается к концу.
2. Наберите полную пробу электролита в ареометр, чтобы поплавок свободно плавал.
3. Держите ареометр в вертикальном положении на уровне глаз и обратите внимание на показания, где электролит встречается со шкалой поплавка.
4. Добавьте или вычтите четыре точки (0,004) из показаний на каждые 10 ° F (6 ° C), когда температура электролита выше или ниже 80 ° F (27 ° C).Отрегулируйте показание, чтобы оно соответствовало температуре электролита, например, если показание указывает на удельный вес 1,250, а температура электролита составляет 90 ° F (32 ° C), значение 1,250 дает скорректированное показание 1,254.
Точно так же, если температура была 70 ° F (21 ° C), вычтите показание 1,246. четырех точек (0,004) из 1,250, чтобы получить скорректированный
- 5. Проверьте каждую ячейку и запишите показания (с поправкой на 80 ° F или 27 ° C). Разница в пятьдесят пунктов между любыми двумя показаниями ячеек (пример 1.250 — 1.200) указывает на проблему с ячейкой (ями) с низким показателем.
- от 12,60 до 12,74 = от 85 до 100% заряда
- от 12,40 до 12,59 = от 75 до 85% заряда
- от 12,20 до 12,39 = от 50 до 75% заряда
- от 12,00 до 12,19 = от 25 до 50% заряда
- 12,00 и ниже = Полностью разряжена
По мере старения батареи удельный вес электролита будет уменьшаться при полной зарядке. Это не повод для замены батареи, если все элементы находятся в пределах пятидесяти точек друг от друга.
Поскольку проверка ареометра проводится в ответ на проблемы с производительностью транспортного средства, необходимо зарядить транспортное средство и повторить проверку.
Если результаты указывают на слабую батарею, батарею или батареи следует извлечь и заменить на хорошую батарею той же марки, типа и примерного возраста.
Как использовать ареометр для измерения удельного веса
Вы можете измерить удельную массу с помощью ареометра, если вы залиты свинцово-кислотные батареи, у которых наверху крышки вы можете удалить, чтобы добраться до жидкости (электролита) внутри.Затем найдите удельный вес в следующей таблице, чтобы найти Глубина разряда (DOD) аккумуляторной батареи, которую вы взяли электролит от. Если у вас запаянные батареи то там съемных колпачков нет, и вы не можете этого сделать.
| DOD | Аккумулятор 2 В | аккумулятор 12 вольт | Аккумулятор 24 В | Аккумулятор 48 В | удельный вес |
|---|---|---|---|---|---|
| 0% | 2.10 | 12,70 | 25,40 | 50,80 | 1,265 |
| 10% | 2,09 | 12,58 | 25,16 | 50,32 | 1,249 |
| 20% | 2,08 | 12,46 | 24,92 | 49,84 | 1,233 |
| 30% | 2. 06 | 12,36 | 24,72 | 49,44 | 1,218 |
| 40% | 2,05 | 12,28 | 24,56 | 49,12 | 1,204 |
| 50% | 2,03 | 12,20 | 24,40 | 48,80 | 1,190 |
| 60% | 2.02 | 12,12 | 24,24 | 48,48 | 1,176 |
| Выпущено | 1,75 | 11,90 | 23,80 | 47,60 | 1,120 |
Электролит содержит смесь серной кислоты и дистиллированной воды.
Предупреждение: эти батареи содержат серную кислота. Всегда надевайте защитные очки и резиновые или ПВХ перчатки при работе с их.
Показания будут неточными, если вы только что добавили воды. Подожди
пока перед тестированием, чтобы новая вода успела смешаться с
имеющийся электролит.
Каждая батарея состоит из одной или нескольких ячеек. На фото ниже есть три клетки. Чтобы получить доступ к электролиту, просто удалите колпачок, обычно откручивая его. Убедитесь, что вы не уронили что-нибудь в камеру.
Ячейки аккумулятора.
Крышка снята.
Самый лучший, простой в использовании и доступный по цене тип ареометра — это тот, который представляет собой герметичный цилиндр с грушей на одном конце и маленькая гибкая трубка на другом конце (см. схему ниже). поплавок, что-то похожее на то, что вы видели бы в ртути термометр. Убедитесь, что у вас есть тот, который сообщает вам значения для удельный вес, а не только цвета.Следующее диаграмма показывает, как его использовать.
Использование поплавкового ареометра.
Если поплавок в ареометре имеет числовые значения для конкретных
гравитации, запишите значение и батарею, которую вы хотите
измеряется.
Если значений нет, зеленый цвет означает, что
аккумулятор заряжен, белый цвет означает, что он нуждается в зарядке, а
красный означает, что он очень разряжен и требует зарядки, но это
очень приблизительные показатели.Желательно иметь фактические значения.
так как вы можете сравнивать значения для разных ячеек и лучше контролировать
здоровье каждой клетки.
Поправочные коэффициенты на температуру
Удельный вес будет варьироваться в зависимости от температуры внутри батареи. В инструкции к вашим батареям вы узнаете, какое исправление применять. Например, так написано в инструкции Surrette / Rolls. для температур в диапазоне от 0 до 130 ° F или от -17,8 до 54.4 ° С. Используйте приведенные ниже уравнения или для температур ниже 70 ° F (21 ° C) отнимите 0,03 на каждые 10 ° F (5 ° C) температуры ниже 70 ° F, а для температур выше 70 ° F добавьте 0,03 для каждые 10 ° F выше 70 ° F.
- Поправочный коэффициент (по Фаренгейту) = (0,331 x Температура_батареи_в_F — 23) / 100
- Поправочный коэффициент (по Цельсию) = (0,595 x Температура_батареи_в_C — 12,5) / 100
Многие инверторы или контроллеры заряда имеют температуру батареи
датчик, который вы прикрепляете к батарейному блоку где-нибудь, чтобы контролировать
температура.
Обычно у них есть ЖК-дисплей, который можно запросить.
выясни это. Направляя инфракрасный термометр сбоку
одна из батарей в середине вашего батарейного блока также будет
дать температуру.
Ареометр с круговой шкалой для измерения удельного веса
Ниже представлен ареометр другого типа со шкалой вместо поплавка. Это немного менее надежно, потому что циферблат может немного заедать, когда превращение.
Циферблатный ареометр.
Крупный план циферблата.
Отсос электролита в ареометр.
Чтение циферблата.
Измерение удельного веса: Техническая поддержка
Удельный вес:
Самый точный и прямой способ проверить состояние заряда аккумуляторной ячейки — это определить удельную плотность электролита.
Чем выше удельный вес электролита, тем выше степень заряда. Лучший способ по-настоящему контролировать вашу систему в течение всего срока ее службы — это регулярно снимать и записывать показания удельного веса.
К сожалению, пользоваться ареометрами непросто. Тестирование может занять много времени, возможны ошибки, и необходимо учитывать безопасность. По этим причинам мы представляем этот бюллетень.
Ареометры бывают разных размеров и форм.Мы рекомендуем ареометр с поплавком, помещенный в стеклянный сосуд с резиновой грушей, чтобы втягивать кислоту в трубку. Держитесь подальше от плавающих цветных шариков, поскольку дополнительная неточность приводит к очень субъективному тестированию. Ареометр должен показывать числовые значения непосредственно с прибора. Хороший ареометр имеет точность +/- 0,005 балла, поэтому 1,265 может показывать от 1,260-1,270. Точность прибора должна быть известна.
Как и в случае со всем измерительным оборудованием, делать выводы из результатов не стоит усилий, если оборудование не откалибровано.
Правильный способ проверить калибровку ареометра — это проверить его по известному эталонному устройству, которое имеет точность до еще одного десятичного знака. Эти ареометры; однако очень дорогое (100–150 долларов США) и легко ломается.
Самый простой и дешевый способ, когда есть оборудование, — это отмерить объем кислоты и взвесить ее. Маленький градуированный цилиндр и электронные весы идеально подходят. Затем удельный вес рассчитывается следующим образом:
SG = Масса (г) / Объем (мл)
Метрические единицы должны использоваться для преобразования в шкалу удельного веса на основе воды.Ареометр калибруют, если он соответствует образцу в пределах производственного допуска.
Метод использования
Точные процедуры зависят от прибора, это общая процедура и предполагает использование ареометра со стеклянным поплавком и корпусом.
- Наденьте защитные очки и резиновые перчатки.
- Рекомендуется отключать аккумулятор, особенно при высокой скорости заряда / разряда.
- Снимите вентиляционную крышку.Осторожно вставьте ареометр в ячейку, не давя на верхнюю часть пластин.
- Осторожно втяните жидкость в ареометр и избегайте «ударов» ареометра. Будьте осторожны, чтобы поплавок не был залит (слишком много жидкости) и не прилипал к стенкам стеклянной трубки.
- Получите показания, глядя прямо на поплавок.
- Повторите шаги 3-5, чтобы подтвердить показания.
- ЗАПИШИТЕ номер ячейки и результат.
- Если очень тепло или очень холодно, скорректируйте удельный вес для температуры.Если температура окружающей среды достаточно стабильна и при вводе батарей в эксплуатацию принимается исходная плотность, коррекция температуры не так важна и необходима только в случае возникновения проблем. Убедитесь, что электролит не горячий, если его только что вынули из эксплуатации. Дайте ему достичь комнатной температуры.
Простая процедура — пронумеровать ячейки, начиная с положительной ячейки, и переходить от ячейки к ячейке в направлении отрицательного вывода.
Если это часть программы профилактического обслуживания, полезно пронумеровать батареи.
Удельная плотность кислоты зависит от температуры. Если температура очень низкая или очень высокая, это может привести к неправильным показаниям. Чтобы внести поправку на температуру, используйте следующие уравнения: или ниже 70 ° F вычтите точки (0,003 на 10 ° F), а выше 70 ° F добавьте точки.
Это действительно для 0-130ºF или -17,8- 54,4ºC
Ниже показано приблизительное состояние заряда при различных удельных весах при 77ºF / 25ºC.
| Заряженный | Удельный вес |
| 100% | 1.255-1.275 |
| 1 9010-1.275 | |
| 9015 9015 50% | 1.180-1.200 |
| 25% | 1. 155-1.165 |
| 0% | 1.110-1,130 |
Ареометры имеют в лучшем случае точность +/- 0,005 балла. Напряжение можно использовать для оценки степени заряда, однако следует соблюдать осторожность при интерпретации показаний напряжения.
Свинцово-кислотные батареи| PVEducation
5 свинцово-кислотных аккумуляторов
Свинцово-кислотные батареи являются наиболее часто используемым типом батарей в фотоэлектрических системах. Хотя свинцово-кислотные батареи имеют низкую плотность энергии, умеренную эффективность и высокие требования к техническому обслуживанию, они также имеют долгий срок службы и низкие затраты по сравнению с другими типами батарей.Одним из исключительных преимуществ свинцово-кислотных аккумуляторов является то, что они являются наиболее часто используемой формой аккумуляторов для большинства аккумуляторных батарей (например, для запуска двигателей автомобилей) и, следовательно, имеют хорошо зарекомендовавшую себя зрелую технологическую базу.
Рисунок: Изменение напряжения в зависимости от степени заряда для нескольких различных типов батарей.
Свинцово-кислотная батарея состоит из отрицательного электрода из губчатого или пористого свинца. Свинец пористый, что облегчает образование и растворение свинца.Положительный электрод состоит из оксида свинца. Оба электрода погружены в электролитический раствор серной кислоты и воды. В случае, если электроды входят в контакт друг с другом в результате физического движения батареи или изменения толщины электродов, два электрода разделяет электрически изолирующая, но химически проницаемая мембрана. Эта мембрана также предотвращает короткое замыкание через электролит. Свинцово-кислотные батареи накапливают энергию за счет обратимой химической реакции, показанной ниже.
Общая химическая реакция:
PbO2 + Pb + 2h3SO4⇔заряженный разряд2PbSO4 + 2h3O
На минусовой клемме реакции заряда и разряда:
Pb + SO42-заряженныйразрядPbSO4 + 2e-
На положительном выводе реакции заряда и разряда:
PbO2 + SO42- + 4H ++ 2e-Заряженный разрядPbSO4 + 2h3O
Как показывают приведенные выше уравнения, разрядка батареи вызывает образование кристаллов сульфата свинца как на отрицательной, так и на положительной клеммах, а также высвобождение электронов из-за изменения валентного заряда свинца.
Для образования этого сульфата свинца используется сульфат сернокислотного электролита, окружающего аккумулятор. В результате электролит становится менее концентрированным. Полный разряд приведет к тому, что оба электрода будут покрыты сульфатом свинца и водой, а не серной кислотой, окружающей электроды. При полном разряде два электрода выполнены из одного материала, и между двумя электродами отсутствует химический потенциал или напряжение. Однако на практике разряд останавливается при напряжении отсечки, задолго до этого момента.Поэтому аккумулятор не должен разряжаться ниже этого напряжения.
Между полностью разряженным и заряженным состояниями свинцово-кислотная батарея будет испытывать постепенное снижение напряжения. Уровень напряжения обычно используется для обозначения степени заряда аккумулятора. Зависимость аккумулятора от уровня заряда показана на рисунке ниже. Если аккумулятор оставить на низком уровне заряда в течение длительного периода времени, могут вырасти крупные кристаллы сульфата свинца, что навсегда снизит емкость аккумулятора.
Эти более крупные кристаллы отличаются от типичной пористой структуры свинцового электрода, и их трудно превратить обратно в свинец.
В результате реакции зарядки сульфат свинца на отрицательном электроде превращается в свинец. На положительном конце реакция превращает свинец в оксид свинца. В качестве побочного продукта этой реакции выделяется водород. Во время первой части цикла зарядки преобладающей реакцией является превращение сульфата свинца в свинец и оксид свинца. Однако по мере того, как происходит зарядка, и большая часть сульфата свинца превращается либо в свинец, либо в диоксид свинца, зарядный ток электролизирует воду из электролита, и выделяются водород и газообразный кислород, процесс, известный как «выделение газа» из батареи.Если ток подается в батарею быстрее, чем может быть преобразован сульфат свинца, то выделение газа начинается до того, как весь сульфат свинца будет преобразован, то есть до того, как батарея будет полностью заряжена. Газообразование создает несколько проблем для свинцово-кислотной батареи. Газовыделение батареи не только вызывает проблемы безопасности из-за взрывоопасной природы производимого водорода, но также уменьшает количество воды в батарее, которую необходимо заменять вручную, вводя в систему компонент технического обслуживания.Кроме того, выделение газа может вызвать отделение активного материала от электролита, тем самым постоянно снижая емкость аккумулятора. По этим причинам аккумулятор не следует регулярно заряжать выше напряжения, которое вызывает газообразование. Напряжение газовыделения меняется в зависимости от скорости заряда.
Сульфат свинца является изолятором, и поэтому способ образования сульфата свинца на электродах определяет, насколько легко можно разрядить аккумулятор.
Для большинства систем возобновляемой энергии наиболее важными характеристиками батареи являются срок службы батареи, глубина разряда и требования к обслуживанию батареи.Этот набор параметров и их взаимосвязь с режимами зарядки, температурой и возрастом описаны ниже.
Глубина разряда в сочетании с емкостью батареи является фундаментальным параметром в конструкции блока батарей для фотоэлектрической системы, поскольку энергия, которая может быть извлечена из батареи, определяется умножением емкости батареи на глубину разряда. Батареи классифицируются как батареи глубокого или мелкого цикла. Глубина разряда батареи глубокого цикла может превышать 50%, а может достигать 80%.Чтобы достичь такой же полезной емкости, аккумуляторная батарея мелкого цикла должна иметь большую емкость, чем аккумуляторная батарея глубокого цикла.
Помимо глубины разряда и номинальной емкости аккумулятора, мгновенная или доступная емкость аккумулятора сильно зависит от скорости разряда аккумулятора и рабочей температуры аккумулятора. Емкость аккумулятора падает примерно на 1% на градус ниже примерно 20 ° C. Однако высокие температуры также не идеальны для аккумуляторов, поскольку они ускоряют старение, саморазряд и расход электролита.На приведенном ниже графике показано влияние температуры и скорости разряда аккумулятора на емкость аккумулятора.
Рисунок: Взаимосвязь между емкостью батареи, температурой и скоростью разряда.
Со временем емкость аккумулятора снижается из-за сульфатации аккумулятора и выделения активного материала. Ухудшение емкости аккумулятора наиболее сильно зависит от взаимосвязи следующих параметров:
- режим зарядки / разрядки аккумулятора
- DOD батареи в течение срока ее службы
- его подверженность длительным периодам низкого разряда
- средняя температура батареи за весь срок ее службы
На следующем графике показано изменение функции батареи в зависимости от количества циклов и глубины разряда для свинцово-кислотной батареи с малым циклом.Свинцово-кислотная батарея глубокого разряда должна обеспечивать срок службы более 1000 циклов даже при глубине разряда более 50%.
Рисунок: Взаимосвязь между емкостью батареи, глубиной разряда и сроком службы для батареи мелкого цикла.
Помимо DOD, режим зарядки также играет важную роль в определении срока службы батареи.
Перезаряд или недозаряд батареи приводит либо к потере активного материала, либо к сульфатированию батареи, что значительно сокращает срок службы батареи.
Рисунок: Влияние режима зарядки на емкость аккумулятора.
Окончательное влияние на зарядку аккумулятора связано с температурой аккумулятора. Хотя емкость свинцово-кислотной батареи снижается при работе при низких температурах, работа при высоких температурах увеличивает скорость старения батареи.
Рисунок: Взаимосвязь между емкостью батареи, температурой и сроком службы батареи глубокого цикла.
Кривые разряда при постоянном токе для свинцово-кислотной батареи емкостью 550 Ач при различных скоростях разряда, с ограничивающим напряжением 1.85 В на ячейку (Mack, 1979). Более длительное время разряда увеличивает емкость аккумулятора.
Производство водорода и кислорода из батареи приводит к потере воды, поэтому в свинцово-кислотных батареях необходимо регулярно заменять воду.
Другие компоненты аккумуляторной системы не требуют регулярного обслуживания, поэтому потеря воды может стать серьезной проблемой. Если система находится в удаленном месте, проверка потери воды может увеличить затраты. Аккумуляторы, не требующие обслуживания, ограничивают потребность в регулярном уходе, предотвращая или уменьшая количество газа, выходящего из аккумулятора.Однако из-за коррозионной природы электролита все батареи в некоторой степени вносят дополнительный компонент для обслуживания фотоэлектрической системы.
Свинцово-кислотные батареи обычно имеют кулоновский КПД 85% и КПД по энергии порядка 70%.
В зависимости от того, какая из вышеперечисленных проблем является наиболее важной для конкретного приложения, соответствующие модификации базовой конфигурации батареи улучшают ее характеристики. В случае использования возобновляемых источников энергии указанные выше проблемы повлияют на глубину разряда, срок службы батареи и требования к техническому обслуживанию.
Изменения в батарее обычно включают модификацию в одной из трех основных областей:
- изменения состава и геометрии электродов
- изменения в раствор электролита
- модификации корпуса или клемм аккумуляторной батареи для предотвращения или уменьшения утечки образующегося газообразного водорода.
Залитые свинцово-кислотные батареи характеризуются длительным циклом работы и длительным сроком службы. Однако залитые батареи требуют периодического обслуживания. Необходимо не только регулярно контролировать уровень воды в электролите, измеряя его удельный вес, но эти батареи также требуют «ускоренной зарядки».
Ускоренная зарядка
Ускоренная или выравнивающая зарядка включает в себя периодическую кратковременную перезарядку, при которой выделяется газ и смешивается электролит, предотвращая расслоение электролита в батарее. Кроме того, ускоренная зарядка помогает поддерживать одинаковую емкость всех аккумуляторов. Например, если одна батарея развивает более высокое внутреннее последовательное сопротивление, чем другие батареи, тогда батарея с более низким SR будет постоянно недозаряжаться во время нормального режима зарядки из-за падения напряжения на последовательном сопротивлении.
Однако, если батареи заряжаются более высоким напряжением, это позволяет полностью зарядить все батареи.
Удельный вес (SG)
Залитая батарея подвержена потере воды из электролита из-за выделения водорода и кислорода. Удельный вес электролита, который можно измерить с помощью ареометра, укажет на необходимость добавления воды в батареи, если батареи полностью заряжены. В качестве альтернативы ареометр точно покажет SOC батареи, если известно, что уровень воды правильный.SG периодически измеряется после ускоренной зарядки, чтобы гарантировать, что аккумулятор имеет достаточное количество воды в электролите. Удельный вес батареи должен быть предоставлен производителем.
Особые рекомендации для гелевых герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов
Свинцово-кислотные батареив гелеобразном состоянии или AGM (которые обычно герметизированы или регулируются клапаном) имеют несколько потенциальных преимуществ:
- их можно использовать для глубокого цикла, сохраняя при этом срок службы батареи
- ускоренная зарядка не нужна
- они требуют меньшего обслуживания.
Однако эти батареи обычно требуют более точного режима зарядки и более низкого напряжения. Режим зарядки с более низким напряжением обусловлен использованием свинцово-кальциевых электродов для минимизации выделения газов, но требуется более точный режим зарядки, чтобы минимизировать выделение газов от батареи. Кроме того, эти батареи могут быть более чувствительными к колебаниям температуры, особенно если режим зарядки не компенсирует температуру или не предназначен для этих типов батарей.
Батарея для фотоэлектрической системы будет рассчитана на определенное количество циклов при определенном DOD, режиме зарядки и температуре.Однако батареи могут преждевременно терять емкость или внезапно выходить из строя по ряду причин. Внезапный отказ может быть вызван внутренним коротким замыканием батареи из-за неисправности электрического разделителя внутри батареи. Короткое замыкание в батарее снизит напряжение и емкость всего блока батарей, особенно если секции батареи подключены параллельно, а также приведет к другим потенциальным проблемам, таким как перезаряд оставшихся батарей.
Батарея также может выйти из строя из-за разрыва цепи (то есть может происходить постепенное увеличение внутреннего последовательного сопротивления), и любые батареи, подключенные последовательно с этой батареей, также будут затронуты. Замораживание аккумулятора, в зависимости от типа используемого свинцово-кислотного аккумулятора, также может вызвать необратимый выход аккумулятора из строя.
Постепенное снижение емкости может усугубиться неправильной работой, в частности, ухудшением DOD. Однако работа одной части аккумуляторного блока в условиях, отличных от другой, также приведет к снижению общей емкости и увеличению вероятности отказа батареи.Батареи могут непреднамеренно эксплуатироваться в разных режимах либо из-за колебаний температуры, либо из-за выхода из строя батареи в одной цепочке батарей, что приводит к неравномерной зарядке и разрядке в цепочке.
Установка
Батареи устанавливаются в соответствии с действующим стандартом страны, в которой они устанавливаются.
В настоящее время существуют австралийские стандарты AS3011 и AS2676 для установки батарей. Существует также проект стандарта для батарей для приложений RAPS, который в конечном итоге станет австралийским стандартом.
Среди других факторов, которые необходимо учитывать при установке аккумуляторной системы, являются вентиляция, необходимая для конкретного типа аккумуляторной батареи, условия заземления, на которых должна быть размещена аккумуляторная батарея, и меры, принятые для обеспечения безопасности тех, кто может иметь доступ к аккумуляторной батарее. Кроме того, при установке блока батарей необходимо следить за тем, чтобы температура батареи находилась в пределах допустимых условий эксплуатации батареи и чтобы температура батарей в большем блоке батарей была такой же.Батареи в очень холодных условиях могут замерзать при низком уровне заряда, поэтому зимой вероятность того, что батарея будет разряжена, будет ниже. Чтобы предотвратить это, аккумуляторный блок можно закопать под землю.
Аккумуляторы, регулярно подвергающиеся воздействию высоких рабочих температур, также могут иметь сокращенный срок службы.
Батареи потенциально опасны, и пользователи должны знать о трех основных опасностях: Серная кислота в электролите вызывает коррозию. При работе с аккумуляторами необходима не только защита ног и глаз, но и защитная одежда.
Батареи могут генерировать большой ток. Если металлический предмет случайно попадает на клеммы батареи, через этот предмет могут протекать большие токи. При работе с батареями следует минимизировать присутствие ненужных металлических предметов (например, украшений), а инструменты должны иметь изолированные ручки.
Опасность взрыва из-за выделения водорода и кислорода. Во время зарядки, особенно при перезарядке, некоторые батареи, в том числе большинство батарей, используемых в фотоэлектрических системах, могут выделять потенциально взрывоопасную смесь водорода и кислорода.Чтобы снизить риск взрыва, используется вентиляция для предотвращения скопления этих газов, а потенциальные источники возгорания (т.
Е. Цепи, которые могут генерировать искры или дуги) исключаются из корпуса аккумуляторной батареи.
Аккумуляторы вводят компонент периодического обслуживания в фотоэлектрическую систему. Для всех аккумуляторов, включая «необслуживаемые» аккумуляторы, требуется график технического обслуживания, который должен обеспечивать:
- клеммы аккумулятора не корродированы
- соединения аккумулятора тугие
- корпус аккумулятора не должен иметь трещин и коррозии.
Залитые батареи требуют дополнительного и более частого обслуживания. В случае залитых аккумуляторов уровень электролита и удельный вес электролита для каждой батареи необходимо регулярно проверять. Проверку удельного веса батареи с помощью ареометра следует проводить не менее 15 минут после выравнивания или ускоренного заряда. В аккумуляторы следует добавлять только дистиллированную воду. Водопроводная вода содержит минералы, которые могут повредить электроды батареи.
Свинец в свинцово-кислотных аккумуляторах представляет опасность для окружающей среды, если он не утилизируется надлежащим образом.
Свинцово-кислотные батареи следует утилизировать, чтобы свинец можно было восстановить без ущерба для окружающей среды.
Материалы, из которых изготовлены электроды, оказывают большое влияние на химический состав батареи и, следовательно, влияют на напряжение батареи и ее характеристики зарядки и разрядки. Геометрия электрода определяет внутреннее последовательное сопротивление, а также скорость заряда и разряда.
Основными материалами анода и катода в свинцово-кислотной батарее являются свинец и диксоди свинца (PbO2).Свинцовый электрод выполнен в виде губчатого свинца. Губчатый свинец желателен, поскольку он очень пористый, и поэтому площадь поверхности между свинцом и электролитом серной кислоты очень велика. Добавление небольшого количества других элементов в свинцовый электрод для образования сплавов свинца может уменьшить некоторые недостатки, связанные со свинцом. Основными типами используемых электродов являются свинец / сурьма (с использованием нескольких процентов сурьмы), сплавы свинец / кальций и сплавы свинец / сурьма / кальций.
Батареи из свинцового сплава с сурьмой имеют несколько преимуществ перед электродами из чистого свинца.Эти преимущества включают: более низкую стоимость свинца / сурьмы; повышенная прочность свинцово-сурьмянистого электрода; и возможность получить глубокую разрядку на короткий период времени. Однако сплавы свинец / сурьма склонны к сульфатированию, и их не следует оставлять при низком уровне заряда в течение длительных периодов времени. Кроме того, сплавы свинец / сурьма увеличивают выделение газа в батарее во время зарядки, что приводит к значительным потерям воды. Поскольку в эти батареи необходимо добавлять воду, они требуют более серьезного обслуживания.Кроме того, свинцово-сурьмяные батареи отличаются высокой скоростью разряда и коротким сроком службы. Эти проблемы (xx — проверьте, вызваны ли обе проблемы металлизацией)) вызваны растворением сурьмы с одного электрода и ее осаждением или осаждением на другом электроде. (xx повышенная адгезия PbO2 xx)
Свинцово-кальциевые батареи — это технология со средней стоимостью.
Как и сурьма, кальций также добавляет прочности свинцу отрицательного электрода, но, в отличие от сурьмы, добавление кальция снижает выделение газа в батарее, а также снижает скорость саморазряда.Однако свинцово-кальциевые батареи не следует сильно разряжать. Следовательно, эти типы батарей могут считаться «необслуживаемыми», но это только батареи с малым циклом заряда.
Добавление сурьмы, а также кальция в электроды дает некоторые преимущества как сурьмы, так и свинца, но при более высокой стоимости. Такие аккумуляторы глубокого разряда также могут иметь длительный срок службы. Кроме того, к электродам могут быть добавлены следовые количества других материалов для повышения производительности батареи.
Помимо материала, из которого изготовлены электродные пластины, физическая конфигурация электродов также влияет на скорость заряда и разряда и на срок службы. Тонкие пластины обеспечивают более быструю зарядку и разрядку, но они менее прочные и более склонны к отслаиванию материала с пластин.
Поскольку высокие токи зарядки или разрядки обычно не являются обязательной характеристикой аккумуляторов для систем возобновляемой энергии, можно использовать более толстые пластины, которые имеют меньшее время зарядки и разрядки, но также имеют более длительный срок службы.
В открытой залитой батарее любой образующийся газ может улетучиваться в атмосферу, вызывая проблемы как безопасности, так и обслуживания. Герметичный свинцово-кислотный (SLA), свинцово-кислотный аккумулятор с клапаном (VRLA) или рекомбинированный свинцово-кислотный аккумулятор предотвращает потерю воды из электролита, предотвращая или сводя к минимуму утечку газообразного водорода из аккумулятора. В герметичной свинцово-кислотной батарее (SLA) водород не улетучивается в атмосферу, а скорее перемещается или мигрирует к другому электроду, где он рекомбинирует (возможно, с помощью процесса каталитического преобразования) с образованием воды.Эти батареи не являются полностью герметичными, а имеют вентиляционное отверстие, чтобы предотвратить повышение давления в батарее.
Герметичные батареи требуют строгого контроля заряда, чтобы предотвратить накопление водорода быстрее, чем он может рекомбинировать, но они требуют меньше обслуживания, чем открытые батареи.
Свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием (VRLA) по своей концепции аналогичны герметичным свинцово-кислотным (SLA) аккумуляторным батареям, за исключением того, что клапаны должны выделять водород почти полностью.Батареи SLA или VRLA обычно имеют дополнительные конструктивные особенности, такие как использование гелеобразных электролитов и использование свинцово-кальциевых пластин для сведения к минимуму выделения газообразного водорода.
Несмотря на широкий диапазон типов аккумуляторов и приложений, особенно важными характеристиками фотоэлектрических систем являются требования к техническому обслуживанию аккумулятора и способность глубоко заряжать аккумулятор при сохранении длительного срока службы. Для обеспечения длительного срока службы при глубокой разрядке батареи глубокого разряда могут быть либо открытого типа, с избытком электролитического раствора и толстыми пластинами, либо иммобилизованного электролитического типа.
Герметичные гелевые батареи могут быть классифицированы как батареи глубокого разряда, но они обычно выдерживают меньшее количество циклов и меньшие разряды, чем специально разработанные батареи с заливной пластиной или батареи AGM. В аккумуляторах с мелким циклом обычно используются более тонкие пластины, изготовленные из свинцово-кальциевых сплавов, и обычно глубина разряда не превышает 25%.
Батареи для фотоэлектрических или удаленных источников питания (RAPS)
Строгие требования к батареям, используемым в фотоэлектрических системах, побудили нескольких производителей изготавливать батареи, специально предназначенные для фотоэлектрических или других удаленных систем питания.В автономных фотоэлектрических системах чаще всего используются батареи свинцово-кислотного типа с глубоким циклом или необслуживаемые батареи с меньшим циклом. Батареи глубокого цикла могут быть батареями с открытым затоплением (которые не требуют обслуживания) или батареями AGM с невыпадающим электролитом, которые не требуют обслуживания (но которые требуют осторожности при выборе регулятора).
Специальные необслуживаемые аккумуляторы с малым циклом работы, которые выдерживают нечастую разрядку, также могут использоваться в фотоэлектрических приложениях, и при условии, что блок аккумуляторов спроектирован надлежащим образом, никогда не требует DOD более 25%.Батарея с длительным сроком службы в правильно спроектированной фотоэлектрической системе при правильном обслуживании может прослужить до 15 лет, но использование батарей, которые не рассчитаны на длительный срок службы, или условий в фотоэлектрической системе, или являются частью плохой конструкции системы может привести к выходу из строя аккумуляторного блока всего через несколько лет.
Доступны несколько других типов батарей специального назначения, они описаны ниже.
Пусковые, осветительные батареи зажигания (SLI). Эти аккумуляторы используются в автомобилях и отличаются высокой скоростью разряда и заряда.Чаще всего используются электродные пластины, упрочненные либо свинцово-сурьмяной в залитой конфигурации, либо свинцово-кальциевой в герметичной конфигурации.
Эти батареи имеют хороший срок службы в условиях малого цикла, но имеют очень низкий срок службы в условиях глубокого цикла. Батареи SLI не должны использоваться в фотоэлектрической системе, поскольку их характеристики не оптимизированы для использования в системе возобновляемых источников энергии, поскольку срок службы фотоэлектрической системы очень мал.
Тяговые или тяговые аккумуляторные батареи. Тяговые или двигательные батареи используются для обеспечения электроэнергией небольших транспортных средств, таких как гольф-кары.По сравнению с батареями SLI, они обладают большей способностью выдерживать глубокий цикл при сохранении длительного срока службы. Хотя эта особенность делает их более подходящими для фотоэлектрической системы, чем та, в которой используются батареи SLI, силовые батареи не должны использоваться в каких-либо фотоэлектрических системах, поскольку их скорость саморазряда очень высока из-за использования свинцово-сурьмянистых электродов. Высокая скорость саморазряда фактически приведет к большим потерям мощности в батарее и сделает общую фотоэлектрическую систему неэффективной, если батареи не будут испытывать большой DOD на ежедневной основе.
Способность этих аккумуляторов выдерживать глубокую цикличность также намного ниже, чем у настоящих аккумуляторов глубокого цикла. Следовательно, эти батареи не подходят для фотоэлектрических систем.
Жилые или морские батареи. Эти батареи обычно представляют собой компромисс между батареями SLI, тяговыми батареями и настоящими батареями глубокого цикла. Хотя они и не рекомендуются, в некоторых небольших фотоэлектрических системах используются двигательные и морские батареи. Срок службы таких батарей будет ограничен в лучшем случае несколькими годами, поэтому экономия на замене батарей означает, что такие батареи, как правило, не являются долгосрочным рентабельным вариантом.
Аккумуляторы стационарные. Стационарные батареи часто используются для аварийного питания или источников бесперебойного питания. Это батареи мелкого цикла, предназначенные для того, чтобы оставаться почти полностью заряженными в течение большей части своего срока службы с лишь редкими глубокими разрядами.
Их можно использовать в фотоэлектрических системах, если размер аккумуляторной батареи никогда не опускается ниже DOD от 10% до 25%.
Батареи глубокого разряда. Батареи глубокого разряда должны обеспечивать срок службы в несколько тысяч циклов при высокой глубине разряда (80% или более).Значительные различия в характеристиках цикла могут наблюдаться с двумя типами батарей глубокого разряда, поэтому следует сравнивать срок службы и степень разряда различных батарей глубокого разряда.
Свинцово-кислотный аккумулятор состоит из электродов из оксида свинца и свинца, погруженных в раствор слабой серной кислоты. Возможные проблемы со свинцово-кислотными аккумуляторами:
Газообразование: выделение водорода и кислорода. Загазованность аккумулятора приводит к проблемам с безопасностью и потере воды из электролита.Потеря воды увеличивает требования к обслуживанию батареи, поскольку воду необходимо периодически проверять и заменять.
Повреждение электродов. Вывод отрицательного электрода мягкий и его легко повредить, особенно в тех случаях, когда аккумулятор может постоянно или сильно двигаться.
Расслоение электролита. Серная кислота — тяжелая вязкая жидкость. По мере разряда аккумулятора концентрация серной кислоты в электролите уменьшается, а во время зарядки концентрат серной кислоты увеличивается.Такое циклическое изменение концентрации серной кислоты может привести к расслоению электролита, при котором более тяжелая серная кислота остается на дне батареи, а менее концентрированный раствор, вода, остается наверху. Непосредственная близость электродных пластин внутри батареи означает, что при физическом встряхивании серная кислота и вода не смешиваются. Однако контролируемое выделение газа из электролита способствует смешиванию воды и серной кислоты, но его необходимо тщательно контролировать, чтобы избежать проблем безопасности и потери воды.В большинстве свинцово-кислотных аккумуляторов требуется периодическая, но нечастая подача газа в аккумулятор для предотвращения или обращения вспять расслоения электролита в процессе, называемом «ускоренной» зарядкой.
Сульфатирование аккумулятора.
При низком уровне заряда на свинцовом электроде могут расти крупные кристаллы сульфата свинца, в отличие от мелкозернистого материала, который обычно образуется на электродах. Сульфат свинца — изоляционный материал.
Разлив серной кислоты. Если серная кислота вытечет из корпуса аккумулятора, это представляет серьезную угрозу безопасности.Гелеобразование или иммобилизация жидкой серной кислоты снижает возможность разливов серной кислоты.
Зависание АКБ при низком уровне разряда. Если батарея находится на низком уровне разряда после превращения всего электролита в воду, точка замерзания электролита также падает.
Потеря активного материала электродов. Потеря активного материала электродов может происходить в результате нескольких процессов. Одним из процессов, который может вызвать необратимую потерю емкости, является отслаивание активного материала из-за изменения объема между xxx и сульфатом свинца.Кроме того, xxx. Неправильные условия зарядки и выделение газа могут вызвать отслоение активного материала от электродов, что приведет к необратимой потере емкости.
В зависимости от того, какая из вышеперечисленных проблем является наиболее важной для конкретного приложения, соответствующие модификации базовой конфигурации батареи улучшают ее характеристики. В случае использования возобновляемых источников энергии указанные выше проблемы повлияют на глубину разряда, срок службы батареи и требования к техническому обслуживанию.Изменения в батарее обычно включают модификацию в одной из трех основных областей:
- изменения состава и геометрии электродов
- изменения в раствор электролита
- модификации корпуса или клемм аккумуляторной батареи для предотвращения или уменьшения утечки образующегося газообразного водорода.
Коррозия состоит из областей набора или восстановления / окисления, в которых обе реакции происходят на одном и том же электроде. Для аккумуляторной системы коррозия приводит к нескольким пагубным последствиям.Один из эффектов заключается в том, что он превращает металлический электрод в оксид металла.
Все химические реакции протекают как в прямом, так и в обратном направлении. Для того чтобы обратная реакция протекала, реагенты должны набирать достаточно энергии, чтобы преодолеть электрохимическую разницу между реагентами и продуктами, а также перенапряжение. Обычно в аккумуляторных системах вероятность возникновения обратной реакции мала, так как существует несколько молекул с достаточно большой энергией. Однако некоторые частицы, хотя и маленькие, обладают достаточной энергией.В заряженной батарее существует процесс, с помощью которого батарея может быть разряжена даже при отсутствии нагрузки, подключенной к батарее. Количество разряда аккумулятора при стоянии называется саморазрядом. Саморазряд увеличивается с повышением температуры, потому что у большей части продуктов будет достаточно энергии для протекания реакции в обратном направлении.
Идеальным набором химических реакций для батареи является тот, в котором существует большой химический потенциал, который высвобождает большое количество электронов, имеет низкое перенапряжение, спонтанно протекает только в одном направлении и является единственной химической реакцией, которая может происходить.
Однако на практике есть несколько эффектов, которые ухудшают характеристики батареи из-за нежелательных химических реакций, таких как изменение фазы объема реагентов или продуктов, а также физическое движение реагентов и продуктов внутри батареи.
Во время химических реакций многие материалы претерпевают изменение либо в фазе, либо, если они остаются в одной и той же фазе, объем и плотность материала могут быть изменены в результате химической реакции. Наконец, материалы, используемые в батарее, в первую очередь анод и катод, могут изменить свою кристалличность или структуру поверхности, что, в свою очередь, повлияет на реакции в батарее.Многие компоненты в окислительно-восстановительных реакциях претерпевают изменение фазы во время окисления или восстановления. Например, в свинцово-кислотной батарее сульфат-ионы меняются с твердой формы (в виде сульфата свинца) на раствор (в виде серной кислоты). Если сульфат свинца перекристаллизовывается где-нибудь, кроме анода или катода, то этот материал теряется для аккумуляторной системы.
Во время зарядки только материалы, соединенные с анодом и катодом, могут участвовать в электронном обмене, и поэтому, если материал не касается анода или катода, он больше не может заряжаться.Образование газовой фазы в батарее также представляет особые проблемы. Во-первых, газовая фаза обычно имеет больший объем, чем исходные реагенты, что приводит к изменению давления в батарее. Во-вторых, если предполагаемые продукты находятся в газовом переходе, они должны быть ограничены анодом и катодом, иначе они не смогут заряжаться.
Изменение громкости также обычно отрицательно сказывается на работе от батареи.
В стандартной свинцово-кислотной аккумуляторной батарее электроды погружены в жидкую серную кислоту.Несколько модификаций электролита используются для улучшения характеристик батареи в одной из нескольких областей. Ключевыми параметрами электролита, которые контролируют производительность батареи, являются объем и концентрация электролита, а также образование «пленочного» электролита.
Изменения объема электролита можно использовать для повышения надежности батареи. Увеличение объема электролита делает аккумулятор менее чувствительным к потерям воды и, следовательно, делает регулярное обслуживание менее критичным.Увеличение объема батареи также увеличит ее вес и снизит удельную энергию батареи.
В батареях с «пленочным» электролитом серная кислота иммобилизуется либо путем «гелеобразования» серной кислоты, либо с помощью «абсорбирующего стеклянного мата». Оба имеют меньшее выделение газа по сравнению с затопленными свинцово-кислотными аккумуляторами и, следовательно, часто встречаются в герметичных свинцово-кислотных аккумуляторах, не требующих обслуживания.
Желирование. В «гелеобразной» свинцово-кислотной батарее электролит может быть иммобилизован путем гелеобразования серной кислоты с использованием силикагеля.Загустевший электролит имеет преимущество в том, что снижается газообразование, и, следовательно, батареи не требуют особого обслуживания.
Кроме того, расслоение электролита не происходит в гелевых батареях, и поэтому ускоренная зарядка не требуется, а поскольку электролит загустевает, вероятность просыпания серной кислоты также снижается. Однако для того, чтобы еще больше снизить газообразование, в этих «гелевых» аккумуляторах также обычно используются свинцово-кальциевые пластины, что делает их непригодными для применения в условиях глубокого разряда.Еще один недостаток состоит в том, что условия зарядки гелеобразной свинцово-кислотной батареи необходимо более тщательно контролировать, чтобы предотвратить перезарядку и повреждение батареи.
Абсорбирующее матирование стекла. Вторая технология, которая может использоваться для иммобилизации серной кислоты, — это «абсорбирующий стекломат» или аккумуляторы AGM. В аккумуляторе AGM серная кислота абсорбируется матом из стекловолокна, который помещается между пластинами электродов. Аккумуляторы AGM обладают многочисленными преимуществами, включая возможность глубокого разряда без ущерба для срока службы, высокую скорость заряда / разряда и расширенный температурный диапазон для работы.
Ключевым недостатком этих аккумуляторов является необходимость более тщательно контролируемых режимов зарядки и более высокая начальная стоимость.
— портативный плотномер
Технические характеристики
| Диапазон измерений | Плотность: 0,000 — 2,000 г / см3 Температура образца: 01-40 ° C (321-104 ° F) Вязкость: 0 — 2000 мПа |
|---|---|
| Точность | Плотность: 0,001 г / см3 Температура: ± 0.2 ° C (± 0,4 ° F) |
| Разрешение | 0,0001 г / см3 |
| Минимальный объем пробы | 2 мл |
| Связь | Интерфейс IrDA |
| Дисплей 90lit | |
| Внутреннее хранилище | 1100 Результаты |
| Рабочая среда | 10-50 ° C (-15-122 ° F) |
| Требования к питанию | (2) Батарейки AAA |
60 Размеры 229 х 114 х 64 мм (9 х 4. 5 x 2,5 дюйма) | |
| Вес | 360 г (2,7 унции) |
| Размеры пробирки | 178 x 3,175 мм / 7 x 1/8 дюйма Диаметр * Возможна нестандартная длина |
Часто задаваемые вопросы
Каков диапазон измерений цифрового ареометра / плотномера SG-Ultra?
Диапазон плотности 0,000-2,000 г / см3
Как SG-Ultra взаимодействует?
SG-Ultra использует инфракрасную связь данных (IrDA)
Сколько измерений хранит SG-Ultra?
SG-Ultra сохраняет внутри до 1100 результатов
Каково техническое обслуживание цифрового ареометра SG-Ultra?
Техническое обслуживание зависит от использования и ухода.Устройство следует очищать после каждого использования. Расходные детали (насос, трубки, шайбы) SG-Ultra следует тщательно контролировать и регулярно заменять по мере необходимости.
Когда мне нужно калибровать?
Цифровой ареометр рекомендуется калибровать ежегодно.
Поставляется ли SG-Ultra с программным обеспечением?
Программное обеспечение Excel с поддержкой макросов входит в стандартную комплектацию (32-битный офис). При покупке с IBEX-Pro или Ultra доступен адаптер для использования с Exmons Ultra Plus.Программное обеспечение Exmons позволяет объединить измерения удельного веса и температуры с данными внутреннего сопротивления и напряжения, полученными с помощью тестеров серии IBEX
Сколько времени требуется SG-Ultra для отображения результатов измерений?
Время измерения зависит от прибора и температуры образца. Образец должен уравновеситься внутри измерительной ячейки. Этот процесс обычно занимает всего несколько секунд, но в некоторых ситуациях может занять до минуты.
Обучение работе с продуктом
Если вы хотите пройти обучение по конкретному продукту, свяжитесь напрямую с Eagle Eye.
Мы предлагаем бесплатное обучение по телефону. Расценки могут быть предоставлены для обучения продукту на месте. Для получения дополнительной информации позвоните по телефону 1-877-805-3377 или напишите нам по адресу [email protected]. Оказываем своевременную поддержку по всем запросам.
Учебные курсы EEU
Eagle Eye University (EEU) предлагает запланированные курсы, адаптированные к конкретным аспектам критически важной энергетики. Все курсы также доступны в вашем регионе. Следующие курсы применимы к цифровому аккумуляторному ареометру и портативному плотномеру SG-Ultra.
Батарея 101
2 марта 2020 г. — 3 марта 2020 г.Исчерпывающий обзор типов батарей и их использования в приложениях резервного питания
Замена обычных добавок к электролитам для батарей производными диоксолона для литий-ионных батарей с высокой плотностью энергии
Гуденаф, Дж. Б. и Ким, Ю. Проблемы литиевых аккумуляторных батарей. Chem. Mater. 22 , 587–603 (2010).
CAS Статья Google ученый
Тараскон, Дж. М. и Арман, М. Проблемы и проблемы, с которыми сталкиваются перезаряжаемые литиевые батареи. Nature 414 , 359–367 (2001).
ADS CAS PubMed Статья Google ученый
Арико, А.С., Брюс, П., Скросати, Б., Тараскон, Дж. М. и ван Шалквейк, В. Наноструктурированные материалы для передовых устройств преобразования и хранения энергии. Нат. Mater. 4 , 366–377 (2005).
ADS PubMed Статья CAS Google ученый
Лю К., Ли, Ф., Ма, Л. П. и Ченг, Х. М. Современные материалы для хранения энергии. Adv. Mater. 22 , E28 – E62 (2010).
CAS PubMed Статья Google ученый
Чае, С., Чой, С.Х., Ким, Н., Сунг, Дж. И Чо, Дж. Интеграция графитовых и кремниевых анодов для коммерциализации высокоэнергетических литий-ионных батарей. Angew. Chem. Int. Эд. 58 , 2–28 (2019).
Артикул CAS Google ученый
Liu, W. et al. Насыщенный никелем слоистый оксид переходного металла лития для литий-ионных батарей высокой энергии. Angew. Chem. Int. Эд. 54 , 4440–4457 (2015).
CAS Статья Google ученый
org/ScholarlyArticle»> 7.Мантирам, А., Найт, Дж.К., Мён, С. Т., О, С. М. и Сан, Ю. К. Катоды из слоистого оксида с высоким содержанием никеля и лития: прогресс и перспективы. Adv. Energy Mater. 6 , 1501010 (2016).
Артикул CAS Google ученый
Касаваджула, У., Ван, К. и Эпплби, А. Дж. Вводные аноды на основе нано- и объемного кремния для литий-ионных вторичных элементов. J. Источники энергии 163 , 1003–1039 (2007).
ADS CAS Статья Google ученый
МакДауэлл, М. Т., Ли, С. В., Никс, В. Д. и Цуй, Ю. Статья в честь 25-летия: понимание литиирования кремния и других легирующих анодов для литий-ионных аккумуляторов. Adv. Mater. 25 , 4966–4985 (2013).
CAS PubMed Статья Google ученый
Чен, З., Шевриер, В., Кристенсен, Л. и Дан, Дж. Р. Конструирование электродов из аморфного сплава для литий-ионных аккумуляторов. Electrochem. Solid State Lett. 7 , A310 – A314 (2004 г.).
CAS Статья Google ученый
Choi, N.-S. и другие. Влияние добавки фторэтиленкарбоната на межфазные свойства кремниевого тонкопленочного электрода. J. Источники энергии 161 , 1254–1259 (2006).
ADS CAS Статья Google ученый
Шобукава, Х., Альварадо, Дж., Янг, Й. и Мэн, Ю. С. Электрохимические характеристики и исследование межфазной поверхности композитного кремниевого анода для литий-ионных батарей в полноэлементных элементах. J. Источники энергии 359 , 173–181 (2017).
ADS CAS Статья Google ученый
Zhao, H. et al. Пленкообразующие добавки к электролиту для литий-ионных аккумуляторов: прогресс и перспективы. J. Mater.Chem. A 7 , 8700–8722 (2019).
CAS Статья Google ученый
Xu, G. et al. Назначение функциональных добавок для устранения плохих характеристик высоковольтных (класс 5 В) литий-ионных аккумуляторов LiNi0,5 Mn1,5 O4 / MCMB. Adv. Energy Mater. 8 , 1701398 (2018).
Артикул CAS Google ученый
Хан, Дж.G. et al. Несимметричный фторированный малонатоборат как амфотерная добавка для литий-ионных аккумуляторов с высокой плотностью энергии. Energy Environ. Sci. 11 , 1552–1562 (2018).
CAS Статья Google ученый
Haregewoin, A. M., Wotango, A. S. & Hwang, B. J. Электролитные добавки для электродов литий-ионных батарей: прогресс и перспективы. Energy Environ. Sci. 9 , 1955–1988 (2016).
CAS Статья Google ученый
Choi, N.-S. и другие. Проблемы, с которыми сталкиваются литиевые батареи и электрические двухслойные конденсаторы. Angew. Chem. Int. Эд. 51 , 9994–10024 (2012).
CAS Статья Google ученый
Jo, H. et al. Стабилизация межфазного слоя твердого электролита и циклические характеристики кремний-графитового анода батареи с помощью бинарной добавки фторированных карбонатов. J. Phys. Chem. C 120 , 22466–22475 (2016).
CAS Статья Google ученый
Nguyen, C.C. и Lucht, B.L. Улучшенная циклическая характеристика анодов из наночастиц Si за счет введения метиленэтиленкарбоната. Electrochem. Commun. 66 , 71–74 (2016).
CAS Статья Google ученый
Чен, Л., Ван, К., Се, X. и Се, Дж. Влияние виниленкарбоната (ВК) в качестве добавки к электролиту на электрохимические характеристики кремниевого пленочного анода для литий-ионных батарей. J. Источники энергии 174 , 538–543 (2007).
ADS CAS Статья Google ученый
Далави, С., Гудуру, П. и Лучт, Б.Л. Добавки к электролиту, улучшающие характеристики литий-ионных батарей с кремниевыми анодами. J. Electrochem. Soc. 159 , A642 – A646 (2012).
CAS Статья Google ученый
Etacheri, V. et al. Влияние фторэтиленкарбоната (FEC) на характеристики и химический состав поверхности анодов литий-ионных аккумуляторов с Si-нанопроволокой. Langmuir 28 , 965–976 (2012).
CAS PubMed Статья Google ученый
Xu, C. et al. Улучшенные характеристики кремниевого анода для литий-ионных аккумуляторов: понимание механизма модификации поверхности фторэтиленкарбоната как эффективной добавки к электролиту. Chem. Mater. 27 , 2591–2599 (2015).
CAS Статья Google ученый
Jaumann, T. et al. Срок службы по сравнению с номинальной мощностью: понимание роли FEC и VC в литий-ионных батареях высокой энергии с нанокремниевыми анодами. Energy Storage Mater. 6 , 26–35 (2017).
Артикул Google ученый
Kim, K. et al. Понимание термической нестабильности фторэтиленкарбоната в электролитах на основе LiPF6 для литий-ионных батарей. Электрохим. Acta 225 , 358–368 (2017).
CAS Статья Google ученый
Шиле, А.и другие. Критическая роль фторэтиленкарбоната в газовыделении кремниевых анодов для литий-ионных аккумуляторов. ACS Energy Lett. 2 , 2228–2233 (2017).
CAS Статья Google ученый
Schwenke, K.U., Solchenbach, S., Demeaux, J., Lucht, B.L. и Gasteiger, H.A. Воздействие CO 2 возникло из VC и FEC во время образования графитовых анодов в литий-ионных батареях. Дж.Электрохим. Soc. 166 , A2035 – A2047 (2019).
CAS Статья Google ученый
Aurbach, D. et al. Об использовании виниленкарбоната (ВК) в качестве добавки к растворам электролитов для литий-ионных аккумуляторов. Электрохим. Acta 47 , 1423–1439 (2002).
CAS Статья Google ученый
Buqa, H. et al.Формирование пленки SEI на высококристаллических графитовых материалах в литий-ионных батареях. J. Источники энергии 153 , 385–390 (2006).
ADS CAS Статья Google ученый
Michan, A. L. et al. Восстановление фторэтиленкарбоната и виниленкарбоната: понимание добавок к электролиту литий-ионных аккумуляторов и межфазного образования твердого электролита. Chem. Mater. 28 , 8149–8159 (2016).
CAS Статья Google ученый
Ushirogata, K., Sodeyama, K., Okuno, Y. & Tateyama, Y. Аддитивный эффект на восстановительное разложение и связывание растворителя на основе карбоната с образованием межфазной границы твердого электролита в литий-ионной батарее. J. Am. Chem. Soc. 135 , 11967–11974 (2013).
CAS PubMed Статья Google ученый
Ота, Х., Саката, Ю., Иноуэ, А., Ямагути, С. Анализ слоев SEI, полученных из виниленкарбоната, на графитовом аноде. J. Electrochem. Soc. 151 , A1659 – A1669 (2004).
CAS Статья Google ученый
Wang, Y., Nakamura, S., Tasaki, K. & Balbuena, PB Теоретические исследования для понимания химии поверхности угольных анодов для литий-ионных батарей: как виниленкарбонат играет свою роль в качестве добавки к электролиту ? Дж.Являюсь. Chem. Soc. 124 , 4408–4421 (2002).
CAS PubMed Статья Google ученый
Херстедт, М., Андерссон, А. М., Ренсмо, Х., Зигбан, Х. и Эдстрем, К. Характеристика SEI, образованного на природном графите в электролитах на основе ПК. Электрохим. Acta 49 , 4939–4947 (2004).
CAS Статья Google ученый
Zhang, S. S., Xu, K. & Jow, T. R. Исследование EIS по образованию твердой поверхности раздела электролита в литий-ионной батарее. Электрохим. Acta 51 , 1636–1640 (2006).
CAS Статья Google ученый
Son, H. B. et al. Влияние восстанавливающих циклических карбонатных добавок и линейных карбонатных сорастворителей на быструю заряжаемость элементов LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 / графит. J. Источники энергии 400 , 147–156 (2018).
ADS CAS Статья Google ученый
Deng, B. et al. Влияние потенциала отсечки заряда на добавку электролита для полных ячеек с мезоуглеродными микрошариками LiNi0.6Co 0.2Mn0.2O2. Energy Technol. 7 , 1800981 (2019).
Артикул CAS Google ученый
Zuo, X. et al. Влияние трис (триметилсилил) бората на сохранение высоковольтной емкости LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 / графитовые ячейки. J. Источники энергии 229 , 308–312 (2013).
CAS Статья Google ученый
Deng, B. et al. Исследование влияния высоких температур на циклическую стабильность катода LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 с использованием инновационной добавки к электролиту. Электрохим. Acta 236 , 61–71 (2017).
ADS CAS Статья Google ученый
Han, J.-G., Kim, K., Lee, Y. & Choi, N.-S. Поглощающие материалы для стабилизации LiPF6-содержащих электролитов на основе карбоната для литий-ионных аккумуляторов. Adv. Mater. 31 , 1804822 (2019).
Артикул CAS Google ученый
Фенг, П., Ли, К. Н., Ли, Дж. У., Чжан, К. и Нгаи, М. Ю. Доступ к новому классу синтетических строительных блоков посредством трифторметоксилирования пиридинов и пиримидинов. Chem. Sci. 7 , 424–429 (2016).
CAS PubMed Статья Google ученый
Альпелиани М., Зарини Ф. и Перроне Е. О получении 4-гидроксиметил-5-метил-1,3-диоксол-2-она. Synth. Commun. 22 , 1277–1282 (1992).
CAS Статья Google ученый
Liu, J. B. et al. Серебряное окислительное трифторметилирование фенолов: прямой синтез арилтрифторметиловых эфиров. Angew. Chem. Int. Эд. 54 , 11839–11842 (2015).
CAS Статья Google ученый
Фарлоу, М. В., Мэн, Э. Х. и Таллок, Д. В. Карбонилфторид. Неорганические синтезы (Rochow, E.G. ed.) Vol. 6, 155–158 (McGraw-Hill Book Company, Inc., 1960). https://doi.org/10.1002/9780470132371.ch58.
Аватанео, М., Де Патто, У., Галимберти, М. и Маркионни, Г.Синтез α, ω-диметоксифторполиэфиров: механизм реакции и кинетика. J. Fluor. Chem. 126 , 631–637 (2005).
Артикул Google ученый
Petzold, D. et al. Освобождение и превращение фторфосгена в видимом свете. Chem. Евро. J. 25 , 361–366 (2019).
CAS PubMed Статья Google ученый
Xu, W., Vegunta, S. S. & Flake, J. C. Аноды из кремниевых нанопроволок с модифицированной поверхностью для литий-ионных батарей. J. Источники энергии 196 , 8583–8589 (2011).
ADS CAS Статья Google ученый
Zhang, J. et al. Прямое наблюдение неоднородной межфазной границы твердого электролита на аноде из MnO с помощью атомно-силовой микроскопии и спектроскопии. Nano Lett. 12 , 2153–2157 (2012).
ADS CAS PubMed Статья Google ученый
Wan, G. et al. Подавление роста дендритного лития путем образования на месте химически стабильной и механически прочной межфазной границы твердого электролита. ACS Appl. Mater. Интерфейсы 10 , 593–601 (2018).
CAS PubMed Статья Google ученый
Снеддон, И.Н. Связь между нагрузкой и проникновением в осесимметричной задаче Буссинеска для штампа произвольного профиля. внутр. J. Eng. Sci. 3 , 47–57 (1965).
MathSciNet МАТЕМАТИКА Статья Google ученый
Колле, Дж. П., Шуман, Х., Леджер, Р. Э., Ли, С. и Вайзель, Дж. У. Эластичность отдельного фибринового волокна в сгустке. Proc. Natl Acad. Sci. США 102 , 9133–9137 (2005).
ADS CAS PubMed Статья Google ученый
Zhan, C., Wu, T., Lu, J. и Amine, K. Растворение, миграция и осаждение ионов переходных металлов в литий-ионных батареях на примере катодов на основе Mn — критический обзор . Energy Environ. Sci. 11 , 243–257 (2018).
CAS Статья Google ученый
Гилберт, Дж.А., Шкроб И. А. и Абрахам Д. П. Растворение переходных металлов, миграция ионов, электрокаталитическое восстановление и потеря емкости в полных литий-ионных элементах. J. Electrochem. Soc. 164 , A389 – A399 (2017).
CAS Статья Google ученый
Ravdel, B. et al. Термическая стабильность электролитов литий-ионных аккумуляторов. J. Источники энергии 119-121 , 805–810 (2003).
ADS CAS Статья Google ученый
Ko, M. et al. Масштабируемый синтез графита, внедренного в нанослой кремния, для высокоэнергетических литий-ионных аккумуляторов. Нат. Энергетика 1 , 16113 (2016).
ADS CAS Статья Google ученый
Делли Б. Полностью электронный численный метод решения функционала локальной плотности для многоатомных молекул. J. Chem. Phys. 92 , 508–517 (1990).
ADS CAS Статья Google ученый
Делли Б. От молекул к твердым телам с подходом DMol 3 . J. Chem. Phys. 113 , 7756–7764 (2000).
ADS CAS Статья Google ученый
Кламт, А. и Шюрманн, Г. COSMO: новый подход к диэлектрическому экранированию в растворителях с явными выражениями для экранирующей энергии и ее градиента. J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 , 799–805 (1993).
Артикул Google ученый
Холл, Д.С., Селф, Дж. И Дан, Дж. Р. Диэлектрические постоянные для квантовой химии и литий-ионных аккумуляторов: смеси растворителей этиленкарбоната и этилметилкарбоната. J. Phys. Chem. C 119 , 22322–22330 (2015).
CAS Статья Google ученый