Низкая плотность аккумулятора: как правильно повысить и какая должна быть после зарядки

Как самостоятельно увеличить плотность электролита в аккумуляторе

Содержание:

• Устройство акб
• Нормальные значения
• Причины падения
• Проверка параметров плотности
• Методы повышения
• Корректирующий электролит
• Выравнивание
• Замена
• Негативные стороны низкой и высокой плотности
• Плотность летом
• Плотность зимой
• Советы и рекомендации
• Заключение

На первый взгляд вопрос как повысить плотность электролита в аккумуляторе кажется простым. Каждый водитель ответит на него однозначно: слить и залить другой. Можно поднять эту плотность самостоятельно. Чаще всего это и есть правильное решение. Рассмотрим методы поднятия плотности, приведем рекомендации экспертов.

Устройство АКБ

Свинцовые аккумуляторные батареи состоят из емкостей, которые называются банками. В них находится серная кислота, в которую погружены свинцовые пластины. Часто аккумулятор ломается из-за выкипания электролита, изменения его химического состава или сульфации, которая представляет собой растворение пластин.

У каждой батареи есть параметры емкости и заряда. Во время работы двигателя нагрузка идет на генератор, который также подзаряжает акб во время езды. Батарея подключается в момент, когда мощности не хватает.

Необслуживаемые аккумуляторы считаются самыми безопасными. Внутри них нет жидкого электролита. АКБ не выделяют вредных паров, их разрешено использовать где угодно.

Нормальные значения

Свинцово-кислотные акб обладают электролитом в форме раствора серной кислоты в воде. Если значение падает ниже 1,15 гр/см3, то возникает критическая ситуация. Если авто часто эксплуатируется в суровых условиях, то следует увеличить плотность до 1,29 гр/см3. Кстати, повышение значений требуется не всегда. Каждую ситуацию следует рассматривать индивидуально.

Причины падения

Прежде чем искать актуальные данные, как правильно поднять плотность электролита в аккумуляторе, нужно выяснить причины падения. Это нормальное явление. Чаще всего это происходит по разным причинам:

 Разряжение батареи.

 Раствор выкипел из-за перезарядки.

 Водитель долил дистиллированную жидкость.

После разряда акб падение параметров плотности происходит часто. Значения влияют на качество батареи и на ее способность держать заряд. Именно поэтому необходимо часто замерять показатели, чтобы выявить «неисправность» вовремя. Если водитель будет игнорировать проблему, то пластины внутри аккумулятора быстро разрушатся.

Проверка параметров плотности

Электролит представляет собой жидкость, состоящую из дистиллированной воды. В ней около 35% серной кислоты. Известно, что во время эксплуатации плотность постоянно меняется. Выяснив, по какой причине возникает низкая плотность электролита в аккумуляторе, водитель должен измерить ее.

Для начала стоит подготовиться к работе. Для процедуры потребуются средства защиты, включая маску, перчатки и защитный костюм. Кроме этого, нужно взять денсиметр. Он выглядит как трубка из стекла с наконечником и грушей, внутри которой находится ареометр.

Инструкция по проведению проверки:

 Снятие накопителя.

 Демонтаж защиты и выкручивание пробок.

 Проверка уровня раствора.

 Если акб заряжено, денсиметр помещают в банки и берут оттуда раствор.

 Оценка показателей.

 Фиксация результатов и определение плотности и уровня заряда.

Однако на необслуживаемых аккумуляторах для контроля используется индикатор, который указывает на уровень плотности в зависимости от цвета.

Методы повышения

У добросовестного водителя батарея всегда заряжена, но никто не застрахован от неприятностей. Нельзя недооценивать работу аккумулятора в системе. Стабильная работа «движка» зависит именно от заряда АКБ. Существуют несколько методов, как поднять плотность электролита в аккумуляторе. Каждый из них обладает своей сложностью.

Корректирующий электролит

Процедура проводится поэтапно. Главное, соблюсти последовательность. Для работы понадобятся несколько инструментов, в том числе емкости из стекла, груша, ареометр и защитные средства. Также в дополнение к ним берется вода и электролит (корректирующий). Важно, чтобы батарея, прежде чем ее начнут «обрабатывать», находилась в теплом помещении некоторое время.

Инструкция для поднятия плотности:

 Для начала следует зарядить батарею не менее 8 часов. Нельзя работать даже со слегка разряженной акб.

 После этого потребуется измерить ареометром показатели электролита, которые должны варьироваться от 1,25-1,27 г/см.

 Если значения ниже допустимых, то придется частично слить электролит из этих банок.

 Далее в банки наливают уже корректирующий электролит. Количество вещества должно быть вдвое меньше того, что было выкачено.

 Чтобы пластины закрылись, после электролита в банку доливают воду.

 Аккумулятор ставят заряжать на час, а затем в течение пары часов ожидают смешения жидкостей.

 Повторные замеры проводятся еще через несколько часов.

Если повторные замеры дали тот же отрицательный результат, все перечисленные действия повторяют заново. Некоторые автолюбители делают корректирующий электролит самостоятельно. В этом случае сначала заливают дистиллированную воду и только потом кислоту.

Выравнивание

Существует еще один действенный метод поднятия плотности электролита. Он применяется в случае, когда пластины не имеют дефектов, либо при небольшом выпадении кристаллов свинца. Перед работой аккумулятор заряжают малым током. Через 12 часов акб заряжают повторно, используя напряжение 14,6-14,8 В. Этот способ подходит только для исправных устройств.

Также выравнивание проводится в случаях, когда концентрация кислоты снизилась зимой. Ее восстанавливают с помощью подачи слабого тока. Но в этом случае зарядка длится более 3 суток. Такой метод считается эффективным, особенно если нет возможности восстановить плотность другими способами. Содержимое аккумулятора закипает. Об этом свидетельствуют мелкие пузырьки на поверхности. Концентрация кислоты увеличится в момент, когда произойдет испарение избытка жидкости. Но количество наполнителя уменьшится, а значит, нужно будет влить готовый аккумуляторный раствор. С помощью прибора ареометра измеряют все показатели. Если они низкие, то процедуру повторяют снова.

Замена

И последним способом, как увеличить плотность электролита в аккумуляторе, является замена. На практике бывают случаи, когда параметр опускается ниже 1. Это значит, что без полной замены электролита не обойтись.

Сначала следует произвести откачку жидкости из банок. Для большего удобства следует закрыть их и перевернуть. На дне банок сверлят небольшие отверстия, чтобы слить остатки. После промывки аккумулятора водой следует запаять дыры кислотной пластмассой.

После проведения всех манипуляций приступают к заливке свежего электролита. Его можно приготовить своими руками. Для этого смешивают аккумуляторную кислоту с дистиллированной водой. Главное, соблюдать последовательность. Смешение производят до момента, пока плотность не достигнет определенных значений.

Иногда бывают ситуации, когда аккумуляторы совершенно не имеют никакой плотности. Это случается после глубокой сульфации.

Негативные стороны высокой и низкой плотности

Иногда плотность электролита не снижается, а возрастает. Это также отрицательно влияет на состояние батареи. Высокая плотность провоцирует разрушение пластин. Они расщепляются из-за агрессивного воздействия кислоты. АКБ выходит из строя. Низкая плотность, наоборот, не дает заряду удерживаться из-за падения емкости. Если внутри высокая концентрация воды, то эксплуатация в зимних условиях невозможна из-за кристаллизации.

Плотность подбирают, основываясь на регион проживания и время года.

Плотность летом

В летние месяцы и в жаркий зной акб не достает влаги. Это означает, что высокая плотность негативно влияет на пластины внутри устройства. Именно поэтому допускается ее понижение на 0,02 г/см3.

В жару температура под капотом довольно высокая. Это происходит из-за испарения воды из кислоты и протекания химпроцессов внутри батареи. Получается, что уровень электролита падает, но плотность из-за этого повышается. Это провоцирует разрушение электродов коррозией. Таким образом, если в летние месяцы уровень жидкости в АКБ снижается, то водителю следует добавить воды. В противном случае, это грозит сульфацией.

Плотность зимой

Перед началом холодов водителю следует проверить заряд батареи и плотность электролита. Чтобы зимой не было проблем с запуском «движка», эксперты советуют провести утепление капота. Желательно сменить моторное масло на синтетическое.

Если водитель живет в регионе с умеренным климатом, то плотность электролита должна быть 1,27. Если температура на улице чаще всего держится на отметке -35°С, то плотность должна быть 1,28. Иначе запуск двигателя будет сложным. Многие автолюбители не знают, что при значении 1,09 аккумулятор замерзает полностью уже при -7°С.

Если на улице t ниже 20°С, то не нужно запускать мотор сразу. Сначала следует включить дальний свет, чтобы акб «пробудилась». Такие процессы запускают разогрев электролита.

Если плотность акб низкая, то не нужно искать сразу корректирующий раствор. Лучше всего поднять значения с помощью зарядного устройства. К примеру, короткие поездки, менее 30 минут, не дадут электролиту нагреться до нормальных значений. Соответственно, с каждый днем заряд будет снижаться, а плотность уменьшаться.

Эксперты не советуют проводить манипуляции самостоятельно, но допускают корректировку водой.

Советы и рекомендации

Как повысить плотность в аккумуляторе автомобиля — для этого есть как минимум три способа. Но, чтобы процедура прошла правильно, необходимо соблюдать несколько правил.

Во-первых, замеры стоит проводить только при T= 20-25°С. Все значения следует замерять только при полном заряженном аккумуляторе. Во-вторых, для корректировок берут определенный раствор. Запрещено заливать кислоту с более насыщенной концентрацией. В-третьих, корректировка нужна для каждой банки. При этом значения в них не должны разниться на 0,01. Пластины должны быть погружены в жидкость на 2 см максимум.

Иногда водитель не может никак сравнять плотность в разных банках. Обычно, это возникает из-за полной неисправности батареи. По этой причине он не может удерживать плотность. Если после процедуры значения падают и после зарядки не нормализуются, то следует заменить батарею.

Заключение

Поднять значение плотности электролита можно самому. Для этого было придумано несколько способов. Но если автолюбитель переживает за результат, то ему следует обратиться в СТО. Неправильно проведенная процедура приведет к полной разрядке акб и выходу ее из строя.

Выбрать инструктора:

• Автоинструктор Дмитрий
• Автоинструктор Ася
• Автоинструктор Алексей
• Автоинструктор Яков
• Автоинструктор Марина
• Автоинструктор Юрий
• Автоинструктор Светлана
• Автоинструктор Юлия
• Автоинструктор Оксана
• Автоинструктор Алексей

Отзывы:

Все отзывы

Доливать электролит при низкой плотности

Множеству автомобилистов знакома такая проблема, как быстрая разрядка аккумулятора даже при отсутствии высокой нагрузки.

Встречаются совсем тяжёлые случаи — заряженный сегодня на 50% аккумулятор завтра же становится полностью разряженным и это обнаруживается во время попытки завести двигатель. Автомобилист заряжает аккумулятор на 100%, но завтра он снова наполовину разряжен. Как решить эту проблему? Покупка новой АКБ — это недёшево, но замена объективно требуется не в каждом случае, иногда достаточно проверки плотности и доливания электролита.

Множество автовладельцев волнует, насколько целесообразно доливание электролита в АКБ при недостаточной плотности. Возможно, лучше выполнить замену? Рассмотрим разные ситуации, чтобы выяснить, как лучше поступить в том или ином случае.

Когда доливание электролита в АКБ более целесообразно, чем замена АКБ?

Составляющими электролита любой АКБ являются кислота и дистиллированная вода. Данные жидкости образуют смесь, в составе которой преобладает вода, тогда как кислоты намного меньше. К примеру, Вам нужен электролит, плотность которого должна составлять 1,28 г/куб. см. В этом случае в 1 л дистиллированной воды необходимо влить 0,36 л кислоты. Пропорция будет составлять примерно 1:3.

Для безопасности требуется заливание кислоты в воду, но ни в коем случае не на оборот! Поскольку в противном случае имеет место высокий риск химической реакции, сопровождаемой выделением тепла и разбрызгиванием. Попадание аккумуляторной кислоты на кожу приводит к сильным ожогам. Причина этого заключается в более низкой плотности воды по сравнению с кислотой, вследствие чего эти жидкости смешиваются крайне медленно.

Объёмную пропорцию воды и кислоты выясняют с помощью ареометра. Этот прибор определяет плотность жидкости. После понижения плотности электролита до определённого значения он недостаточно хорошо удерживает заряд. При плотности немного ниже нужных 1,3 г/куб см, следует доливать электролит.

Изменение плотности электролита зависит заряда аккумулятора. По этой причине точную плотность аккумуляторной жидкости возможно только когда аккумулятор заряжен на 100%. Как правильно заряжать АКБ вы можете прочитать в отдельной статье.

%rtb-4%

Низкая плотность электролита — как решить проблему?

Если АКБ не держит заряд, нужна ли её замена? Целесообразно ли доливание электролита в случае недостаточной плотности? Или это всё равно не позволит восстановить работоспособность аккумулятора? Здесь всё определяется возрастом АКБ, а также показателями ареометра.

В случае, когда АКБ довольно старая (четыре года и более), потеря ею способности удерживать заряд прежде всего вызывается не недостатком плотности электролита, а разрушением пластин аккумуляторных банок. В подобной ситуации не поможет даже восстановление прежнего уровня плотности электролита. Но в случае сравнительной свежести аккумулятора решение проблемы возможно путём доливания электролита. Однако не всегда необходимо лить именно его.

Среднестатистическая плотность этой жидкости в исправном аккумуляторе — от 1,25 до 1,3 г/куб. см. Необходимо, чтобы эта величина была приблизительно одинаковой у всех аккумуляторных банок. Максимальное допустимое отклонение — 0,03. В случае, когда плотность ниже 1,25, однако выше 1,20, доливанием электролита можно будет устранить проблему.

Плотность жидкости менее 1,2 г/куб. см

Можно ли доливать электролит в данном случае?

Ответ: Да. Однако таким путём не удастся добиться восстановления работоспособности аккумулятора, поскольку при доливании электролита не выйдет довести плотность до 1,25 г/куб. см. При плотности в диапазоне 1…1,2, целесообразней долить аккумуляторную кислоту, поскольку её плотность намного выше плотности электролита.

Плотность жидкости менее 1 г/куб. см

Когда ареометр показывает плотность электролита менее 1 г/куб. см, даже доливанием кислоты решить проблему не получится. Но в случае, когда невозможно заменить аккумулятор, можно попытаться заменить электролит. Для выполнения этой операции требуется откачивание из всех аккумуляторных банок с помощью груши максимально возможного объёма жидкости с последующим укладыванием его набок. Потом высверлить в днищах всех аккумуляторных банок маленькие дырочки, диаметр каждой из которых должен составить три-пять мм. Промыть банки дистиллированной водой. После чего отверстия можно запаять (для этого подходит пластмасса, устойчивая к воздействию кислот, предварительно рекомендуется проверить её реакцию на электролит) и заливать во все банки новый электролит.

Однако даже в случае выполнения этой операции АКБ будет служить недолго, поскольку время эксплуатации определяется многими факторами. После полного сливания электролита, аккумуляторные банки в течение какого-то времени имеют контакты с кислородом, вследствие чего начинается быстрая коррозия. По этой причине долго эксплуатировать АКБ после полной замены электролита нежелательно, лучше заменить АКБ при первой появившейся возможности.

Как часто заряжать автомобильный аккумулятор?

Методики проверки уровня зарядки аккумулятора

 

Все, что вам нужно знать о плотности энергии литиевых батарей

Перейти к содержимому Все, что вам нужно знать о плотности энергии литиевой батареи

В последние годы быстро развиваются новые области, такие как транспортные средства на новой энергии, хранение энергии, связь и центры обработки данных, что в значительной степени способствовало разработке литий-ионных аккумуляторов большой емкости. Различные области выдвинули более высокие требования к плотности энергии литий-ионных аккумуляторов.

Материал для накопления активной энергии литий-ионных аккумуляторов представляет собой материал положительного и отрицательного электродов. Способ увеличить плотность энергии для положительного электрода состоит в том, чтобы увеличить разрядное напряжение и разрядную емкость. Для материалов отрицательного электрода это высокая емкость и низкое среднее напряжение удаления лития.

В литий-ионных батареях третьего поколения, главной целью которых является повышение плотности энергии, материалы положительного и отрицательного электродов находятся на стадии модернизации и модернизации. В дальнейшем дальнейшее увеличение плотности энергии будет направлено на разработку аккумуляторов с отрицательными электродами из металлического лития.

Что такое плотность энергии батареи?

Плотность энергии — это мера того, сколько энергии содержит батарея по отношению к ее весу.

Это измерение обычно представлено в ватт-часах на килограмм (Втч/кг). Ватт-час — это мера электрической энергии, эквивалентная потреблению одного ватта в течение одного часа.

Плотность мощности — это мера того, насколько быстро может быть доставлена ​​энергия, а не доступного запаса энергии. Плотность энергии часто путают с плотностью мощности, поэтому важно понимать разницу между ними.

Плотность энергии относится к количеству энергии, хранящейся в определенной единице пространства или массы материи. Плотность энергии батареи — это электрическая энергия, выделяемая средней единицей объема или массы батареи.

Плотность энергии батареи обычно делится на два измерения: весовая плотность энергии и объемная плотность энергии.

Как рассчитать плотность энергии литиевых батарей?

Плотность энергии (Вт·ч/л) = емкость аккумулятора × напряжение/объем разрядной платформы, базовая единица измерения – Вт·ч/л

Вес батареи Плотность энергии = емкость батареи × разрядная платформа/ вес, базовая единица измерения – Втч/кг

Напряжение платформы железных батарей: 3,2 В; напряжение платформы тройных литиевых батарей обычно составляет 3,7 В.

Цилиндрический объем=πr2×h

Призматический или другой объем = длина×ширина×высота

Чем выше плотность энергии батареи, тем больше энергии запасается на единицу объема или веса.
Знаете ли вы плотность энергии этих аккумуляторов?

Типы мономерных ячеек	Плотность энергии
Свинцово-кислотный аккумулятор	30-50 Втч/кг
Никель-кадмиевая батарея	45-80 Втч/кг
Никель-металлогидридная батарея	60-120 Втч/кг
Литий-ионный аккумулятор	50-260 Втч/кг

Согласно диаграмме ablve, мы можем легко понять, что литиевый элемент может достигать наивысшей плотности энергии. Именно по этой причине литиевые батареи широко используются во всем мире, и их можно использовать в самых разных аспектах.

Итак,

Что именно ограничивает плотность энергии литиевых батарей?

Основной причиной является химическая система батареи.

Вообще говоря, четыре части литиевой батареи очень важны: положительный электрод, отрицательный электрод, электролит и диафрагма. Положительный и отрицательный полюса — это места, где происходят химические реакции, которые эквивалентны вторым жилам губернатора, и можно увидеть их важный статус.

Все мы знаем, что плотность энергии аккумуляторной системы с тройным литием в качестве положительного электрода выше, чем плотность энергии аккумуляторной системы с литий-железо-фосфатом в качестве положительного электрода. Почему это?

Большинство существующих анодных материалов для литий-ионных аккумуляторов в основном представляют собой графит с теоретической емкостью в граммах 372 мАч/г графита. Теоретическая емкость в граммах катодного материала из фосфата лития-железа составляет всего 160 мАч/г, а тройного материала никель-кобальт-марганец (NCM) составляет около 200 мАч/г. Согласно теории ствола, уровень воды определяется самой короткой частью ствола, а нижний предел плотности энергии литий-ионных аккумуляторов зависит от материала катода. Платформа напряжения фосфата лития-железа составляет 3,2 В, а тройной индекс — 3,7 В. По сравнению с двумя фазами плотность энергии выше, а разница составляет 16%.

Конечно, помимо химической системы, уровень технологии производства, такой как плотность уплотнения и толщина фольги, также будет влиять на плотность энергии. Вообще говоря, чем больше плотность уплотнения, тем выше емкость батареи в ограниченном пространстве, поэтому плотность уплотнения основного материала также рассматривается как один из эталонных показателей плотности энергии батареи.

В четвертом эпизоде ​​«Великого тяжелого оружия II» эпоха Ниндэ использовала 6-микронную медную фольгу, используя передовые технологии для увеличения плотности энергии.

Как повысить плотность энергии литиевой батареи?

Внедрение новой системы материалов, точная настройка конструкции литиевой батареи и улучшение производственных возможностей — вот три этапа, на которых инженеры-исследователи должны «танцевать с длинными рукавами».

Ниже мы объясним, исходя из двух измерений мономера и системы.

– – плотность энергии мономера, в основном зависящая от прорывов в химической системе

01 Увеличить размер батареи

Производители батарей могут добиться эффекта увеличения мощности, увеличив размер исходной батареи. Пример, с которым мы наиболее знакомы: Tesla, известная компания по производству электромобилей, которая стала лидером в использовании батарей Panasonic 18650, будет заменена новой батареей 21700.

Однако «жирность» или «удлинение» батареи — это только симптом, а не лекарство. Чтобы нарисовать дно чайника, нужно найти ключевую технологию для повышения плотности энергии материалов положительного и отрицательного электродов, из которых состоит аккумуляторная батарея, и состава электролита.

02 Изменить химическую систему

Как упоминалось ранее, плотность энергии батареи зависит от положительного и отрицательного электродов батареи. Поскольку текущая плотность энергии материала анода намного больше, чем у катода, необходимо постоянно улучшать материал катода для увеличения плотности энергии.

Положительный электрод с высоким содержанием никеля

Тройные материалы обычно относятся к большому семейству оксидов лития, никеля, кобальта и марганца. Мы можем изменить производительность батареи, изменив соотношение никеля, кобальта и марганца.

Как видно из нескольких типичных тройных материалов на рисунке 5, доля никеля становится все выше и выше, а доля кобальта становится все ниже и ниже. Чем выше содержание никеля, тем выше удельная емкость элемента. Кроме того, из-за нехватки ресурсов кобальта увеличение доли никеля приведет к сокращению использования кобальта.

Кремниевый углеродный отрицательный электрод

Удельная емкость материала анода на основе кремния может достигать 4200 мАч/г, что намного выше теоретической удельной емкости графитового анода 372 мАч/г, поэтому он стал мощным заменителем графита анод.

В настоящее время использование кремний-углеродных композиционных материалов для повышения удельной энергии аккумуляторов является одним из признанных промышленностью направлений развития анодных материалов литий-ионных аккумуляторов. Модель 3, выпущенная Tesla, использует отрицательный электрод из кремния и углерода.

В будущем, если вы хотите сделать еще один шаг вперед — преодолеть порог в 350 Втч/кг для одиночных элементов, коллегам в отрасли, возможно, придется сосредоточиться на литий-металлических системах батарей с отрицательным электродом, но это также означает, что вся батарея изменения и уточнения производственного процесса.

03 Энергоемкость системы: повышение эффективности группировки блоков батарей

Группировка блоков батарей проверяет способность «осадных львов» батарей выстраивать в ряд отдельные батареи и модули. Необходимо брать безопасность за основу и максимально использовать каждый сантиметр пространства.

Существуют в основном следующие способы «уменьшения» аккумуляторной батареи.

Оптимизация структуры расположения

Что касается размеров, внутреннюю компоновку системы можно оптимизировать, чтобы сделать внутренние части аккумуляторной батареи более компактными и эффективными.

Оптимизация топологии

С помощью моделирования и расчетов мы реализовали проект снижения веса с целью обеспечения жесткости и надежности конструкции. С помощью этой технологии можно реализовать оптимизацию топологии и оптимизацию морфологии, что в конечном итоге поможет реализовать легкий вес батарейного отсека.

Выбор материала

Мы можем выбрать материалы с низкой плотностью, такие как верхняя крышка аккумуляторной батареи, которая постепенно изменилась с традиционной верхней крышки из листового металла на композитную верхнюю крышку, что может уменьшить веса примерно на 35%. Что касается нижнего ящика аккумуляторной батареи, он постепенно изменился с традиционной схемы из листового металла на схему из алюминиевого профиля, что уменьшило вес примерно на 40%, а эффект легкости очевиден.

============================================== =========================

Вопросы и ответы

1. Какая батарея имеет самую высокую плотность энергии?

По сравнению с другими высококачественными аккумуляторами (никель-кадмиевые или никель-металлогидридные) литий-ионные аккумуляторы имеют ряд преимуществ. У них одна из самых высоких плотностей энергии среди аккумуляторных технологий на сегодняшний день (100-265 Втч/кг или 250-670 Втч/л).

2. Зачем вам нужен аккумулятор с высокой плотностью энергии?

Чтобы лучше понять литий-ионные батареи, вы должны понять, почему высокая плотность энергии является желательной чертой батареи. Аккумулятор с высокой плотностью энергии имеет более длительное время работы от аккумулятора по сравнению с размером аккумулятора. С другой стороны, батарея с высокой плотностью энергии может отдавать такое же количество энергии, но занимать меньшую площадь по сравнению с батареей с более низкой плотностью энергии. Это значительно расширяет возможности применения аккумуляторов.

В заводских или складских условиях аккумуляторы для вилочных погрузчиков могут весить тысячи фунтов. Легкая батарея для вилочных погрузчиков предлагает некоторые преимущества в плане безопасности и удобства использования.

Если плотность энергии батареи слишком высока, это может представлять проблему для безопасности. Когда в ячейку упаковано больше активного материала, это увеличивает риск теплового события.

3.

Какова плотность энергии мономера?

Плотность энергии батареи часто указывает на два разных понятия: плотность энергии отдельной ячейки и плотность энергии аккумуляторной системы.

Аккумуляторная батарея — это наименьшая единица аккумуляторной системы. M батарей образуют модуль, а N модулей образуют аккумуляторную батарею. Это основная структура аккумуляторной батареи автомобиля.

Плотность энергии отдельной клетки, как следует из названия, представляет собой плотность энергии на уровне отдельной клетки.

4. Какова плотность энергии системы?

Плотность энергии системы относится к весу или объему всей аккумуляторной системы после того, как комбинация мономеров завершена, чем всей аккумуляторной системы. Поскольку аккумуляторная система содержит систему управления аккумуляторной батареей, систему терморегулирования, цепи высокого и низкого напряжения и т. д., которые занимают часть веса и внутреннего пространства аккумуляторной системы, плотность энергии аккумуляторной системы ниже, чем мономера.

Плотность энергии системы = мощность аккумуляторной системы/масса аккумуляторной системы или объем аккумуляторной системы.

DNKPOWER2023-02-15T03:49:36+00:00 Ссылка для загрузки страницы Перейти к началу

Полное руководство по литиевым и свинцово-кислотным батареям

Когда дело доходит до выбора правильной батареи для вашего приложения у вас, вероятно, есть список условий, которые необходимо выполнить. Какое напряжение необходимо, какова потребность в мощности, циклическая или резервная, и т. д.

Как только вы сузите детали Вы можете задаться вопросом: «Нужна ли мне литиевая батарея или традиционная герметичная свинцовая батарея? кислотная батарея? Или, что более важно, «в чем разница между литием и герметичный свинцово-кислотный? Есть несколько факторов, которые следует учитывать перед выбором химия батареи, так как у обоих есть сильные и слабые стороны.

Для целей этого блога литий относится только к литий-железо-фосфатным (LiFePO4) батареям, а SLA относится к свинцово-кислотным/герметичным свинцово-кислотным батареям.

Здесь мы рассмотрим разницу в производительности между литиевыми и свинцово-кислотными батареями.

ЦИКЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИТИЙ ПРОТИВ SLA

Наиболее заметное различие между литий-железо-фосфатными и свинцово-кислотными батареями заключается в том, что емкость литиевой батареи не зависит от скорости разряда. На приведенном ниже рисунке сравнивается фактическая емкость в процентах от номинальной емкости батареи со скоростью разряда, выраженной в C (C равен разрядному току, деленному на номинальную емкость). При очень высоких скоростях разряда, например, 0,8°С, емкость свинцово-кислотного аккумулятора составляет всего 60% от номинальной емкости. Узнайте больше о рейтинге C аккумуляторов.

Емкость литиевой батареи по сравнению с другими типами свинцово-кислотных батарей при различных токах разряда

Следовательно, в циклических приложениях, где скорость разряда часто превышает 0,1°C, литиевая батарея с более низким номиналом часто будет иметь более высокую фактическую емкость, чем сопоставимая свинцово-кислотная батарея. батарея. Это означает, что при той же номинальной емкости литий будет стоить дороже, но вы можете использовать литий меньшей емкости для того же приложения по более низкой цене. Стоимость владения с учетом цикла еще больше увеличивает ценность литиевой батареи по сравнению со свинцово-кислотной батареей.

Второе наиболее заметное различие между SLA и литием заключается в циклических характеристиках лития. Срок службы лития в десять раз больше, чем у SLA в большинстве условий. Это снижает стоимость цикла лития по сравнению с SLA, а это означает, что вам придется заменять литиевую батарею реже, чем по SLA, в циклическом приложении.

Сравнение срока службы батареи LiFePO4 и SLA

ПОСТОЯННАЯ ПОДАЧА МОЩНОСТИ ЛИТИЙ ПРОТИВ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ

Литий выдает одинаковую мощность на протяжении всего цикла разрядки, в то время как в SLA сначала выдается высокая мощность, но затем она рассеивается. Преимущество лития в постоянной мощности показано на графике ниже, на котором показано напряжение в зависимости от состояния заряда.

Здесь мы видим преимущество лития в постоянной мощности по сравнению с свинцово-кислотным.

Литиевая батарея, показанная оранжевым цветом, имеет постоянное напряжение, поскольку она разряжается на протяжении всего разряда. Мощность является функцией напряжения, умноженного на ток. Текущий спрос будет постоянным, и, таким образом, отдаваемая мощность, мощность, умноженная на ток, будет постоянной. Итак, давайте представим это на реальном примере.

Вы когда-нибудь включали фонарик и заметили, что он тусклее, чем в последний раз, когда вы его включали? Это потому что батарея внутри фонарика умирает, но еще не полностью. Он отдает немного энергии, но недостаточно, чтобы полностью зажечь лампочку.

Если бы это была литиевая батарея, лампочка была бы такой же яркой от начала и до конца жизни. Вместо того, чтобы гаснуть, лампочка просто не включалась бы вообще, если бы батарея была мертва.

ВРЕМЯ ЗАРЯДКИ ЛИТИЕВЫХ И SLA

Зарядка аккумуляторов SLA общеизвестно медленная. В большинстве циклических приложений вам необходимо иметь дополнительные батареи SLA, чтобы вы могли продолжать использовать свое приложение, пока заряжается другая батарея. В резервных приложениях батарея SLA должна поддерживаться в состоянии плавающего заряда.

Литиевые батареи заряжаются в четыре раза быстрее, чем SLA. Более быстрая зарядка означает, что батарея используется дольше, и, следовательно, требуется меньше батарей. Они также быстро восстанавливаются после события (например, в резервном или резервном приложении). В качестве бонуса нет необходимости держать литий на подзарядке для хранения. Для получения дополнительной информации о том, как заряжать литиевую батарею, ознакомьтесь с нашим Руководством по зарядке литиевых батарей.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Производительность литиевых аккумуляторов намного выше, чем у SLA в высокотемпературных приложениях. На самом деле литий при 55°C по-прежнему имеет в два раза больший срок службы, чем SLA при комнатной температуре. Литий превосходит свинец в большинстве условий, но особенно прочен при повышенных температурах.

Зависимость срока службы от различных температур для батарей LiFePO4

ХОЛОДНАЯ ТЕМПЕРАТУРА РАБОТА АККУМУЛЯТОРА

Низкие температуры могут привести к значительному снижению емкости для всех химических элементов батареи. Зная это, при оценке аккумулятора для использования при низких температурах необходимо учитывать две вещи: зарядку и разрядку. Литиевая батарея не будет заряжаться при низкой температуре (ниже 32° F). Тем не менее, SLA может принимать заряды слабым током при низкой температуре.

И наоборот, литиевая батарея имеет более высокий разряд емкость при низких температурах, чем SLA. Это означает, что литиевые батареи не должны быть рассчитаны на низкие температуры, но зарядка может быть ограничивающий фактор. При 0°F литий разряжается на 70% своей номинальной емкости, но SLA составляет 45%.

При низких температурах нужно учитывать состояние литиевой батареи, когда вы хотите ее зарядить. Если батарея только что закончила разрядку, батарея выработала достаточно тепла, чтобы принять заряд. Если батарея успела остыть, она может не принять заряд, если температура ниже 32°F.

УСТАНОВКА АККУМУЛЯТОРА

Если вы когда-либо пытались установить свинцово-кислотный аккумулятор, вы знаете, как важно не устанавливать его в перевернутом положении, чтобы предотвратить возможные проблемы с вентиляцией. В то время как SLA спроектирован так, чтобы не было утечек, вентиляционные отверстия допускают некоторое остаточное выделение газов.

В конструкции литиевой батареи все элементы индивидуально запечатаны и не могут протекать. Это означает, что нет никаких ограничений в ориентации установки литиевой батареи. Его можно без проблем установить на бок, вверх ногами или стоя.

СРАВНЕНИЕ ВЕСОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Литиевые в среднем на 55% легче, чем SLA. В велосипедных приложениях это особенно важно, когда батарея устанавливается в мобильное приложение (аккумуляторы для мотоциклов, скутеров или электромобилей) или когда вес может влиять на производительность (например, в робототехнике). При использовании в режиме ожидания вес является важным фактором в удаленных приложениях (солнечные поля) и там, где установка затруднена (например, высоко в системах аварийного освещения).

Сравнение веса литиевых и свинцово-кислотных аккумуляторов

SLA VS ЛИТИЕВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ ХРАНЕНИЕ

Литий не следует хранить при 100% заряде (SOC), тогда как SLA необходимо хранить при 100%. Это связано с тем, что скорость саморазряда батареи SLA в 5 раз или больше, чем у литиевой батареи. На самом деле, многие клиенты хранят свинцово-кислотные аккумуляторы с помощью подзарядного устройства, чтобы постоянно поддерживать заряд аккумулятора на 100%, чтобы срок службы аккумулятора не уменьшался из-за хранения.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ И ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА АККУМУЛЯТОРОВ

Быстрое и важное примечание: при последовательной и параллельной установке аккумуляторов важно, чтобы они соответствовали всем факторам, включая емкость, напряжение, сопротивление, состояние заряда и химический состав. SLA и литиевые батареи нельзя использовать вместе в одной цепочке.

Поскольку батарея SLA считается «тупой» батареей по сравнению с литиевой (у которой есть печатная плата, которая контролирует и защищает батарею), она может работать с гораздо большим количеством батарей в цепочке, чем литиевая.

Длина цепочки лития ограничена компонентами на печатной плате. Компоненты печатной платы могут иметь ограничения по току и напряжению, которые превышают длинные последовательные цепочки. Например, последовательная цепочка из четырех литиевых батарей будет иметь максимальное напряжение 51,2 вольта. Вторым фактором является защита аккумуляторов. Одна батарея, превышающая пределы защиты, может нарушить зарядку и разрядку всей цепочки батарей. Большинство литиевых струн ограничены 6 или менее (зависит от модели), но более длинные струны могут быть достигнуты с помощью дополнительных инженерных разработок.

Существует много различий между SLA и производительностью литиевых батарей. В большинстве случаев литиевая батарея является более прочной. Тем не менее, SLA не следует сбрасывать со счетов, поскольку в некоторых приложениях он по-прежнему имеет преимущество перед литием, например, в длинных цепях, с чрезвычайно высокой скоростью разряда и зарядкой при низких температурах. Если есть приложение, не описанное выше, или если у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами.

ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО ПО ПОДКЛЮЧЕНИЮ АККУМУЛЯТОРОВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО И ПАРАЛЛЕЛЬНО

Мы составили подробное наглядное руководство по последовательному, параллельному и последовательно-параллельному соединению аккумуляторов.

Последовательное и параллельное соединение

Вас также может заинтересовать…

Типы разъемов для зарядки электромобилей: полное руководство

Категории: Блог, Эвеско

Популярность электромобилей (EV) продолжает расти во всем мире благодаря их экологически чистой энергии и эффективной работе. Однако с увеличением…

Подробнее…

Преимущества зарядки электромобилей в отелях

Категории: Блог, Эвеско

По мере того, как мир движется к более устойчивому будущему, электромобили (EV) становятся все более популярными. Рост количества электромобилей пр…

Подробнее…

Полное руководство по UL9540 — стандарту для систем накопления энергии

Категории: Блог, Эвеско

Системы накопления энергии (ESS) быстро становятся неотъемлемой частью современных энергетических систем.