Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Содержание

Что делать, если одна банка не кипит при процессе заряжения?

Когда автомобильный аккумулятор набирает нужный для него заряд, начинают закипать банки или отсеки (как кому комфортнее называть), под влиянием электрического тока выделяется газ, обычно, это кислород (0) и водород (H). Если заряжение АКБ прошло нормально, то все банки автомобильного источника питания обязаны кипеть, но всё-таки иногда бывает такое, что бурлят только пять банок, но бывает, что не закипает один из отсеков? Из-за чего может случиться подобное?

При зарядке можно видеть нечто похожее на обслуживаемых источниках питания, как раз там можно взять и просто отвинтить и посмотреть, как кипит банка. И все таки, что становится причиной процесса закипания отсека?

ПО КАКИМ ПРИЧИНАМ МОЖЕТ НЕ КИПЕТЬ ОДНА ИЗ БАНОК АККУМУЛЯТОРА?

  • Может не кипеть по причине того, что замкнуло отсек, пластины разрушились, или же внутрь попал инородный предмет, вследствие этого, в конечном счете, заряд и не происходит.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка
  • Случилась полная разбалансировка заряда. Подобное тоже имеет возможность случиться, но достаточно редко. Допустим, заряжены и кипят пять отсеков, а по каким-то непонятным обстоятельствам еще не полностью заряжен шестой.
  • У аккумулятора банально может подходить к концу срок его функционирования. Последняя банка обкрошилась целиком и полностью, и 100% жидкость в ней будет мутной.
  • Какими же будут дельнейшие действия, неужели придется выбросить аккумулятор? Не стоит спешить, потому что в сорока процентах случаев все возможно восстановить.

 ЧТО ЖЕ МОЖНО СДЕЛАТЬ?

  • Возобновить отсек аккумулятора — поначалу следовало бы извлечь из нее инородный предмет. Иногда достаточно только как следует его прочистить, но, как правило, в таких случаях из сложившейся ситуации необходимы радикальные выходы. Если там действительно маленькая частица, которая «коротит» пластины, то почти на 90% может восстановиться нормальное функционирование. После этого необходимо заряжать лишь одну банку автомобильной аккумуляторной батареи.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка
  • С самой зарядкой тоже все достаточно просто и понятно. Нужно все банки аккумуляторной батареи полностью «посадить», по большей части, это совершается нагрузкой, например, можно на клеммы вешать лампу из фары. Ориентировочно через сутки аккумуляторная батарея автомобиля должна разрядиться полностью. После чего аккумулятор обязательно нужно поставить заряжать, на этот момент поглощать энергию обязаны все банки, то есть уже все 6 отсеков должны начать закипать.
  • Если мутный отсек разобран, пакет пластин вытащен, и он прямо в руках рассыпается – то в данном случае уже ничего не поделать, это полное разрушение. По всей видимости, картина не отличается ничем и в остальных банках. Поэтому в таком случае только покупать новый АКБ!
  • По большому счету не всем и не всегда удается вернуть к жизни аккумуляторную батарею, к тому же не помогает и промывка, только лишь опытные мастера своего дела смогут проделать эту работу. Первый пункт в данном списке является самым сложным из всех, придётся разрезать корпус вашего источника питания, а это не шутки, так как во всех аккумуляторных батареях находится кислота (обязательно нужно позаботиться о защите руки) – если оживление прошло достаточно хорошо, тогда корпус следует герметично запаять.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

 Если один отсек всё-таки не бурлит, то:

  • За электролитом следует понаблюдать – в прозрачном источнике питания (из белого пластика) сквозь стенки будет хорошо видно, если источник питания темного цвета, тогда нужно чем-то «затянуть» (в идеальном варианте ареометр) и вылить, допустим, в стакан.
  • Если жидкость всё-таки бесцветная – то, скорее всего, либо она не до конца заряжена, либо ее замкнуло.

Открываем верхний корпус – из аккумулятора вытаскиваем пластины и глядим, если есть замыкание:

  1. Выпускаем его;
  2. Отдаем пластины;
  3. Заливаем электролитом;
  4. Начинаем запаивать сам корпус.

3.7 / 5 ( 7 голосов )

Навигация по записям

При процессе заряжения одна банка не кипит. Мои действия | Статьи, обзоры | Статьи

После набора источником питания необходимого заряда, отсеки источника питания, они же банки принимаются бурлить или вскипать под влиянием электрического тока начинает отличаться газ обычно это водород (H) и кислород (0).Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка
Если процесс зарядки прошел верно, то вскипать обязаны все банки батареи — но порой бывает, что пять банок— абсорбируют пузырьки, а одна банка «не кипит»? Как действовать и вследствие чего такое случается.

Для начала скажу, что такое «банки» — это отсеки источника питания, в которых находится пакет свинцовых пластин. Всего навьего их шесть штук, каждая банка или емкость в заряженном состоянии дает приблизительно 2,1 Вольта, если их подсоединить поочередно, то вот вам — 12,6 (12,7) Вольта.

Данный эффект при процессе зарядки можно видеть на обслуживаемых истоках питания, а именно там вы можете легко и просто открутить пробки и наблюдать за кипением банки. Тем не менее, для начала хочу поведать Вам из-за чего случается эффект вскипания?

ПО КАКОЙ ПРИЧИНЕ КИПЯТ ОТСЕКИ И НОРМАЛЬНО ЛИ ЭТО?

Безусловно, это вполне нормальное явление, это показывает нам, что аккумуляторная батарея заряжена, вследствие этого и возникает газовыделение. Под влиянием электрического тока вода принимается распадаться на летучий водород и кислород, они взвеваются вверх в виде пузырьков.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Необходимо сказать, что этот газ крайне взрывоопасный – если на него попадет хоть одна искра или неподалёку будет открытое пламя, то попросту может привести ко взрыву источника питания, и это вовсе не шутки.

Если мы видим пузырьки, то это уже о чем- то нам должно говорить, точнее о том, что пришло время снимать источник питания с зарядки, перезарядка тоже ничего хорошего не даст– напряженность вскипания будет только нарастать, степень воды в емкостях будет скоро падать, так как из электролита источника питания уходит вся вода. Вслед за тем, оголяться пластины (какие обязаны быть абсолютно окунуты в электролит) они приступят разогреваться и затем вероятен их разгром.

Отдельные автовладельцы намеренно доводят аккумуляторную батарею до газовыделения, все, из-за того, что – эдаким образом возможно увеличить плотность электролита – «нагнать» его до необходимого показателя. Поскольку вода выкипает, а кислота остается —вот так вот, плотность в аккумуляторной батареи взрастает.

Вследствие этого дождаться пузырьков нужно, но не переусердствуйте, подавайте малые токи по-иному кипеть будет усиленно, что действительно сможет сломать ваш источник питания.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

ПО КАКОЙ ПРИЧИНЕ ОДИН «ОТСЕК» НЕ КИПИТ?

Повторюсь, как таковых причин не так-то уж и много, порой это говорит о поломке источника питания– просто наступило время заменить, но случается иной раз, что источник питания можно возродить, немного детальнее:

  •          Не происходит процесс вскипания, ибо сомкнула, попал инородный предмет, или обсыпались пластины, как раз в результате этого не идет процесс зарядки.
  •          Просто-напросто аккумуляторная батарея проработала свой срок. Последняя емкость обсыпалась целиком, электролит в ней мутный.

Как же в такой ситуации поступить, толи выбрасывать источник питания, толи оставить? Мой вам совет, не нужно спешить, ведь половине случаев его можно возродить.

Скажу так, если так или иначе будете выбрасывать источник питания, можно на ней поэкспериментировать – у моего знакомого удалась восстановить аккумуляторную батарею, вообще ничего трудного элементарно необходимо поразмыслить.

В первую очередь нужно возродить ёмкость— убрать из нее посторонний предмет.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Порой хватает ее «промыть», временами необходимы радикальные методы, описал в этой статье. Если там поистине маленький кусок, какой «коротит» пластины, то работоспособность возродится на 90 – 95%. Далее необходимо заряжать одну эту емкость.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ


Не заряжается одна банка аккумулятора автомобиля – АвтоТоп

Доброго времени суток! Ваз 21150, 8клап, 2005г. Не кипит ни одна банка аккумулятора при зарядке. Может попробовать промыть, добавить электролит, и снова на зарядку? Что делать?.При зарядке аккумулятора одна банка не кипит.

Похожие статьи

Не кипит и радуйся

Добавляют воду десцилированую, а так плотность аккума проверь должно быть 1.27

Либо малый заряд даешь 0,2ам пусть ночь малым током заряжается и проверь касеты чтоб уровень електролита их скрывал

Может не кипеть по причине того, что замкнуло отсек, пластины разрушились, или же внутрь попал инородный предмет, вследствие этого, в конечном счете, заряд и не происходит.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Никита, я воду добавлял, и разбавил плотность. Стал добавлять электролит. Проверял плотность, и в ареометре появились оксидные пятна.

Никита, да я малым током заряжаю. Может между пластинами окислы образовались, и замыкают? Поэтому и не кипит, и воняет. Может промыть? А чем промывать, дистиллированной водой?

Артем, вот как раз когда банка замкнувшая, она и кипит! Умник…..

Григорий, а цвет электролита какой? Мутный коричневый

Никита, вчера пробовал заряжать, только воняет сильно. Такого не было.

Григорий, менять электролит хлопотно дома, пробывали както целые сутки на это потратили и хватило его на неделю, да и время сейчас не дифицитное старый на цвет мет сдать и новый купить, если он плотность не держит и не заряжает, то поменяв кислоту надолго его не хватит, так как толщена пластин уменшилась и никак ее не востановить. А промывать его надо(если в нем есть осадок) грушей откачивать и разбирать, так как это может привести к замыканию других пластин. (Я бы новый купил) он при зарядке нагревается быстро?

Никита, а какой грушей откачивать?

Никита, я бы не сказал что быстро.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Даже не заметил.

Никита, электролит чистый.

Григорий, типа клизмы, попробуй дать ему большой ток, при малом токе он не сильно должен кипеть, при большом практически сразу, он при малом токе горячии(а то смотрите так взорватся может)

Григорий, замена электролита «я уже говорил» муторная дело, востановления плотности уходит от недели до двух, + еще внутри не знаешь какой осадок, промывка занимает почти день, слить, залить, дать отстаятся, потом снова слить, залить, если осадок сильный акб не востонавливают(не все берутся это делать, игра свеч не стоит) потом заливают дисцилировку плотностью 1,27 и дают 0,15 -0,2 вольта на сутки, ну а дальше недельная зарядка и разрядка. Короче купите новый, а там смотрите уже к нему регламент обслуживания перед зимой всегда заряжать, по возможности заряжать зимой или домой заносить.

Никита, хорошо спасибо попробую.

Никита, а доливать только дистилированную воду надо? Я доливал, и разбавил электролит. А плотность как повысить?

Григорий, повысить плотность долить электролит, он продается бери 1,20, понизить дисцилировку.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Никита, вот я электролит доливал и походу испортил аккум.

Григорий, а полностью электролит сливал?

Никита, ведь нужно только дистилированную воду доливать.

Никита, нет. А его переворачивать можно? Как сливать?

Никита, только что, погонял полчаса на 6Ам и не закипел.

Григорий, есть мультиметр? Проверь заряд, потом плотность ареометром че показывает?

Никита, мультиметра нет. Плотность показывает разряжен. Вчера сначала завёлся проехал немного, и компьютер бортовой показал напряжение 11В.

Слабое напряжение в борт сети.

Григорий, на будущее. При зарядке электролит выкипает, вследствии понежается его плотность и он не держит заряд. Доливается дисцилированая вода, так чтоб пластины скрыло(но поидее там по уровню заливать надо, на нынешних акб его редко увидешь) я лью чтоб их скрыло, анометром без бульконья проверяю плотность тоесть встовляю его выжитым а не в акб выжимаю замеряю три раза.
Потом даю малый ток и сутки, двое его заряжаю.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Потом снова проверяю плотность сутки он просто у меня стоит»так как у меня нагрузочной вилки нет» проверяю плотность в каждом котле, по не обходимости еще подзаряжаю малым током пол дня, (главное чтоб помещения проветривалось, а то так угореть можно) и все ставлю на машину, через три недели еще подзаряжаю.

А акб перевернуть можно но не желательно при сливе кислоты, так как осадок который там есть, а он там есть, может замкнуть другие пластины и это только его разбор и чистка сушка и этого того не стоит.
А если заменять электролит, то его сливают либо грушей либо переворачивают на спец станине,
Водой дисцилированной промывают с периудом 2-4часа отстоики, заливают воду дают на 12 часов малый ток, потом ее сливают, заливают электролит проверяют плотность(а она обычно бывает 1,30 — 1,40) разбовляют дисцилировкой либо повышают электролитом, ставят на сутки-двое заряжатся, потом разряжают его с лампочки целый день, потом снова заряжают и так до того пока плотность не востановится зарядом, в твоем случае тут уже промывка.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Так как судьфация нарушена.

Никита, хорошо спасибо.

Григорий, вот еще в методичке нашел- восстановления кислотных аккумуляторов — замена электролита. Сливаем из аккумулятора электролит и промываем аккумулятор горячей водой несколько раз. Далее берем 3 чайных ложки соды и разбавляем в 100 мл воды. Кипятим воду и сразу наливаем кипяток в аккумулятор, ждем 20 минут и сливаем. Данный процесс повторяем несколько раз. Затем 3 раза промываем аккумулятор горячей водой. Этот способ восстановления очень удобно использовать для автомобильных аккумуляторов. В последний этап работы наливаем новый электролит и заряжаем аккумулятор 24 часа, отремонтированный аккумулятор заряжают раз в день в течении 10 дней, заряд длится 6 часов, параметры зарядного устройства — 14-16 вольт, ток заряда 10 ампер (не более).

Никита, спасибо. Только у меня зарядное устройство 6Ам максимально может дать тока, хотя шкала до 10Ам.

Никита, 3чайн ложки соды на 100гр воды? Это на одну банку или на весь аккум?А простым кипятком промыть можно?

Григорий, нассы в акум и выкинь его…соды он добавляет…я куею…

Никита, а статейкак как называлась .Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка «Пособие для тупоголовых долбоящепов».

Наскока помню кипеть ниче и не должно,оставлять наночь-готовься к пожару,у друга сгорела 9ка,гараж и еще 2соседних гаража.оставил заряжаться и ушел.а есть умники которые дома заряжают,при зарядке акб выделяется ядовитый газ .короче если акум на дембель просится сдай его за 5сотен и новый возьми

Тема в разделе "Ремонт Ауди", создана пользователем serj32, 5 янв 2011 .

Вы используете устаревший браузер. Этот и другие сайты могут отображаться в нём некорректно.
Необходимо обновить браузер или попробовать использовать другой.

У владельцев авто нередко возникает следующая проблема: когда автомобильный аккумулятор набирает требуемый заряд, одна из банок не кипит. Процесс закипания происходит под действием выделяемого газа (водород и кислород). Правильная зарядка прибора предполагает бурление всех шести банок батареи, однако бывают ситуации, когда кипят не все. В чем заключается проблема, и как ее устранить?

Причины, по которым не кипит одна из банок

Каждая батарея со временем может поддастся проблеме «не закипания».Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Такие поломки встречаются крайне часто. Следует разобраться в том, как устроена конструкция ячеек автомобильных аккумуляторов и причины того, почему электролит кипит не во всех банках.

Банки аккумулятора – это некие батареи, состоящие из пластин, изготовленных из свинца, внутри которых находятся электролит (специальное вещество, в состав которого входят серная кислота и вода). Данная конструкция расположена в специальной цилиндрообразной емкости.

После подключения прибора к зарядному устройству, начинают происходить химические реакции в банках. За счет данного процесса электрическая энергия накапливается в аккумуляторе. В самом часто встречающемся аккумуляторе (а именно на 12 вольт) находятся шесть банок.

Внимание! Заряжать автомобильный аккумулятор необходимо, пока не закипят банки. Не стоит после этого еще несколько часов сидеть и смотреть на пузырьки. Это ни к чему не приведет.

Все же можно оставить прибор ненадолго заряжаться после кипения.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка От этого повысится плотность электрической жидкости. Это происходит, после выкипания воды остается только серная кислота. Но все же от перезаряда ничего хорошего ждать не стоит. Это приносит только вред вашему прибору.

Разберем причины, по которым не закипает одна из банок аккумулятора.

  1. Разрушение пластины.
  2. Замкнутый отсек.
  3. Попадание в банку какого-либо предмета, мешающего процессу зарядки аккумулятора.
  4. Истечение срока годности источника питания. Обсыпалась последняя ячейка, электрическая жидкость, находящаяся в ней заметно помутнеет.
  5. Разбалансированность заряда. Одна банка не бурлит, а остальные пять уже кипят. Такая ситуация происходит редко.

На заметку! Причин возникновения данной проблемы довольно много, однако не обязательно сразу же выкидывать свой аккумулятор. Эту поломку легко можно устранить. В большинстве случаев автолюбителям это удается.

Какие действия нужно предпринимать?

Далее будет представлен алгоритм действий по починке прибора, когда причина уже установлена.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Восстановить ячейку накопителя энергии.

Сначала необходимо вскрыть ячейку и извлечь из банки предмет, который мешает кипению. Вы можете просто прочистить отсек, но зачастую здесь следует прибегнуть к помощи специальных методов. Если прибор не работает из-за куска предмета небольшого размера, можно заметно повысить уровень его функциональности. После вышеперечисленных действий нужно заражать только одну банку. При проведении данной процедуры стоит защитить руки перчатками, работать придется с серной кислотой.

Сравнять ячейки

Следующим шагом будет уравнивание всех банок. Необходимо их полностью разрядить. Это можно сделать, при помощи любой нагрузки. На полное разряжение батареи понадобится около суток. После чего ставим прибор заражаться. Проведя эту процедуру, все шесть ячеек должны начать кипеть.

Разбор мутного отсека

Ничего не получиться сделать, если при извлечении пластин, они осыпаются прямо в руках. Остается только выбросить старую АКБ и приобрести новую.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Возвратить к жизни свой прибор – довольно тяжелая задача. Если вы не уверены в своих возможностях, лучше воспользоваться помощью квалифицированного специалиста.

Работая с опасными веществами, необходимо обезопасить себя защитной одеждой. Нужно защитить кожу, глаза и слизистую. Имея дело с таким прибором, нельзя находиться около огня мест, извлекающих искры. Обязательно нужно хорошо запаять корпус, чтобы не произошло взрыва или пожара.

Как выявить причину поломки

Если один из отсеков не бурлит, следует для начала выявить причину этой проблемы, а потом принимать какие-то меры по ее устранению. Определить причину поломки можно по следующим критериям:

Внешний вид электрической жидкости.

По тому, как выглядит электролит, можно узнать о том, что поспособствовало данной проблеме. Видно это будет через стенки прозрачной батареи. Когда она темная, на помощь придет ареометр. Путем засасывания вещества этим прибором, можно рассмотреть жидкость и понять из-за чего банка не бурлит.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Вещество прозрачного цвета.

Если смесь не имеет цвета, отсек просто замкнут. Причину необходимо искать в инородном предмете. Возможен вариант того, что батарея недостаточно заряжена. В данном случае следует уровнять заряд батарей.

Электролит имеет мутный оттенок.

Мутный оттенок электрической жидкости означает разрушение пластины. Стоит извлечь пластины из прибора, проверить наличие замыканий, вставить их обратно. Далее нужно добавить жидкость и запаять конструкцию. Помните — работа должна проходить аккуратно и грамотно.

Краткий вывод

Чтобы проблемы с тем, что одна банка не кипит, больше не случалось, нужно уметь правильно заряжать свой прибор.

Почему при зарядке аккумулятора не кипит одна банка? бывает, но не часто renoshka.ru

При зарядке аккумулятора одна банка не кипит (не заряжается). Что делать? Подробно с видео

После того как аккумулятор наберет нужный заряд, отсеки аккумулятора, они же банки начинают бурлить или «закипать» под воздействием электрического тока начинает выделяться газ обычно это водород (H) и кислород (0).Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Если зарядка прошла правильно, то бурлить должны все банки батареи — но иногда случается что 5 отсеков — выделяют пузырьки, а одна банка «не кипит»? Что делать и почему такое происходит. Сегодня как обычно простым и понятным языком …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Для начала скажу что такое «банки» — это отсеки батареи, в которых находится пакет свинцовых пластин. Всего их 6 штук, каждый отсек или «банка» в заряженном состоянии дает примерно 2,1 Вольта, если их подключить последовательно, то вот вам — 12,6 (12,7) Вольта.

Такой эффект при заряде можно наблюдать на обслуживаемых АКБ, именно там вы можете легко и просто открутить пробки и наблюдать за кипением банки. Однако для начала хочу рассказать почему происходит эффект бурления?

Почему кипят банки и нормально ли это?

ДА это вполне нормально, это показывает нам, что батарея заряжена, поэтому и начинается газовыделение. Под воздействием электрического тока вода начинает распадаться на летучий водород и кислород, они поднимаются вверх в виде пузырьков.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Нужно отметить, что этот газ очень взрывоопасный – если на него попадет искра или рядом будет открытое пламя, то запросто может произойти взрыв аккумулятора, мало не покажется.

Если пошли пузырьки, то это горит нам что пора снимать батарею с зарядки, перезаряд также ничего хорошего не принесет – интенсивность бурления будет только нарастать, уровень воды в «банках» будет стремительно падать, так как из электролита уходит вода. Далее оголяться пластины (которые должны быть полностью погружены в электролит) они начнут разогреваться и после возможно их разрушение.

Некоторые автолюбители специально доводят батарею до газовыделения, все дело в том что – таким образом можно повысить плотность электролита – «догнать» его до нужного значения. Ведь вода выкипает, а кислота остается — таким образом, плотность увеличивается.

Поэтому дождаться пузырьков можно, но без фанатизма, давайте малые токи иначе кипеть будет интенсивно, что реально может разрушить ваш АКБ.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Почему один «отсек» не кипит?

Опять же основных причин не так-то много, иногда это говорит о выходе батареи из строя – просто пришло время менять, но бывают и случаи когда АКБ можно восстановить,

  • Не кипит, потому что замкнула, попал посторонний предмет, или осыпались пластины, именно из-за этого не идет заряд.
  • Разбалансировка заряда. Такое тоже бывает, но редко. Например — пять банок заряжены и кипят, а по какой-то причине шестая еще не подзарядилась.
  • Просто батарея отработала свое. Последняя банка осыпалась полностью, электролит в ней мутный.

Что же делать, выкидывать аккумулятор? Не торопитесь, ведь в 50% случаев его можно восстановить.

Что делать?

Скажу так, если все равно будете выкидывать батарею, можно на ней поэкспериментировать – у моего знакомого удалась оживить АКБ, в принципе ничего сложного просто нужно подумать, итак пошли по пунктам:

  • Восстановить банку — удалить из нее посторонний предмет.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Иногда достаточно ее «промыть», иногда нужны кардинальные методы, описал в этой статье. Если там действительно небольшой кусок, который «коротит» пластины, то работоспособность восстановится на 90 – 95%. Затем можно заряжать этот один отсек, или читаем второй пункт.

  • С зарядом также просто. Вам нужно «посадить» все банки в «ноль» (то есть их как бы «сровнять»), обычно это делается нагрузкой, например можно повестить на клеммы лампу из фары. Примерно за сутки батарея полностью разрядится. Затем ставим аккумулятор на зарядку, сейчас энергию должны впитывать все «отсеки», то есть кипеть будут уже шесть.

  • Если вы разобрали мутный отсек, вытащили пакет пластин, а они рассыпались у вас на руках – то здесь уже ничего не сделать, это полное разрушение. Скорее всего, в остальных банках такая же картина. Так что тут только покупка «новой» АКБ!

Если честно, то не всегда восстановить получается, да и промывка не помогает, лишь только опытные мастера смогут вам это сделать.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Первый пункт самый сложный, придется резать корпус батареи, а ведь там кислота (обязательно защищайте руки) – если восстановление прошло удачно, тогда нужно герметично запаять корпус.

Хочется подсети итог, и назначить вам краткий план действий.

Если не кипит одна банка, то:

  • Смотрим электролит – в прозрачной батареи (из белого пластика) будет видно сквозь стенки, если батарея темного цвета, тогда нужно чем то «засосать» (идеально ареометр) и вылить, скажем в стакан.
  • Если жидкость прозрачная – то скорее всего банку либо замкнуло, либо она не дозаряжена. Если жидкость мутная – большая вероятность осыпания полностью что пластины осыпались.
  • При прозрачной жидкости для начала стараемся выровнять заряд. Разряжаем в ноль, после подзаряжаем. Если опять все кипят, а одна нет. Значит, будем ее разбирать.
  • Разрезаем верхний корпус – достаем пластины и смотрим, если есть замыкание исключаем его возвращаем пластины обратно, заливаем электролитом, запаиваем корпус.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Вот собственно и все, сейчас видео версия статьи, смотрим.

НА этом заканчиваю, надеюсь статья была вам полезна, читайте наш АВТОБЛОГ

(23 голосов, средний: 4,74 из 5)

Почему при зарядке аккумулятора не кипит одна банка

Аккумуляторная батарея состоит из нескольких банок или отсеков, в которые помещают пакеты пластин из свинца. При заряде АКБ под воздействием электротока содержимое начинает вскипать, а точнее, вода. Бурление происходит из-за выделения водорода и кислорода при нагреве жидкости (пузырьки всплывают на поверхность, эффект кипения). При корректном наборе заряда совершенно все банки аккумулятора вскипают. Но иногда случает так, что 1 или 2 батареи не бурлят. Причин у явления может быть несколько. Разберемся, почему при зарядке аккумулятора не кипит одна банка, что нужно делать, если подобное произошло.

При зарядке не вскипает банка аккумуляторной батареи — обзор причин

Элементарным объяснением явления будет выход из строя самого аккумулятора из-за длительной или некорректной эксплуатации.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Отсеки в этом случае будут разрушенными, а электролит мутным. Восстановить источник питания не получится. Решить проблему придется покупкой нового оборудования. Кипение может отсутствовать и по ряду иных причин:

  • Замыкание отсека. Заряд может не проходить из-за присутствия в банке инородного тела или разрушения свинцовых пластин.
  • Разбалансировки заряда. Происходит из-за неравномерного распределения отдачи электроэнергии отсеками (изменение параметров напряжения). Эксплуатация аккумуляторной батареи в таком режиме приводит к скорому ее устареванию. Поэтому время от времени рекомендуется проводить балансировку заряда. Редкое явление.
  • Производственный брак.

Какой бы ни была причина отсутствия кипения отсека, спешить с утилизацией АКБ не стоит. В 55-75% случаев проблему можно устранить и восстановить работу источника питания.

Что предпринимать, если не вскипает банка?

Зачастую такие аккумуляторные батареи утилизируют. Но сделать это всегда можно.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Если есть время и желание, можно первоначально поэкспериментировать. В 6 из 10 случаев удается реанимировать аккумулятор. Принимают следующие меры:

Осмотр на наличие инородных предметов, шлама. Посторонний мусор нужно удалить. Емкость промыть. Зачастую элементарной чистки (удаление элемента, из-за которого происходит замыкание) достаточно. АКБ восстанавливается на 95%. После чистки заряжать следуют только обслуженную банку.

  • Выравнивают заряд всех отсеков АКБ.

Справиться с задачей несложно, нужно подключить нагрузку. Делают это при помощи клемм. Полная разрядка аккумулятора произойдет в течение 24-48 часов (зависит от нагрузки). Как только все отсеки разрядятся, АКБ нужно поставить на зарядку. Проверить кипят ли банки.

Процедура необходима для оценки состояния свинцовых пластин. В 96% случаев мутность вызвана полным их разрушением. Зачастую, если одна банка не кипит при зарядке аккумулятора из-за полной потери пластин, то и в остальных отсеках ситуация не лучше.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Батарею придется утилизировать и заменить на новую.

Самостоятельная чистка и восстановление АКБ — непростая задача, сопряженная с опасностью, ведь придется иметь дело с электролитом (кислотой). Поэтому разбирая батарею, нужно принять меры безопасности — надеть перчатки, респиратор, очки.

Действия при восстановлении АКБ

Чтобы реанимировать батарею, понадобится вскрыть отсек. Эту процедуру нужно сделать крайне аккуратно, иначе есть шанс повредить соседние банки. Рекомендуется сделать разметку на крышке, а выпиливать куски пластика рядом с перемычками ножовочной пилой. Достать пакет со свинцовыми пластинами будет безопаснее при помощи проволочных крючков. Всю процедуру рекомендуют проделывать в перчатках. Детальнее о том, что делать, если при зарядке аккумулятора одна банка не кипит и аккумуляторную батарею хочется восстановить:

  • Оценить содержимое пакета. Пластины не должны быть оголены, рассыпаться.
  • Промыть банку можно дистиллированной водой.
  • Поместить пакет внутрь чистого отсека.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Если пластины рассыпались, их заменяют. Только комплектующие нужно брать из аккумулятора той же марки, технических характеристик и мощности. Изношенные части должны быть идентичны запасным. Если замены нет, придется купить новый АКБ.
  • Спаять перемычки. Паяльник применять не рекомендуется. Спайку разумнее делать медным жалом, не забывая соединять минусовый с минусовым выходом, плюсовый с плюсовым. Использовать свинцовый пруток для припайки.
  • Залить электролит.
  • Установить пластик. Он тоже подлежит спайке горячим пластиком.

Осталось зарядить аккумуляторную батарею. Теперь отсек должен кипеть.

Выявление причины поломки

Сразу же приступать к разрезке АКБ не нужно. Первоначально стоит оценить состояние электролита в отсеке, который не подает признаков жизни. Удобно, если батарея зашита в прозрачный пластик. Если корпус выполнен из темного материала, используют ареометр для аккумуляторных батарей для откачки электролита. За неимением прибора нужно придумать способ вылить из банки содержимое.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

  • Прозрачный. Отсек либо не дозаряжен, либо банку замкнуло. Нужно сбалансировать заряд. Первоначально полностью разрядить АКБ, а затем поставить ее на полную подзарядку. При отсутствии кипения в проблемном отсеке разрезки не избежать.
  • Мутная. 85% вероятности, что осыпались свинцовые пластины. Придется заменять или покупать новую батарею.

Первоначально рекомендуют испробовать элементарные манипуляции — разрядку-зарядку, а уже потом прибегать к экстренным мерам. Главное: не забывать о собственной безопасности.

Не кипит одна банка аккумулятора при зарядке — не берет заряд!

Такое бывает — когда батарея заряжена аккумулятор начинает бурлить или кипеть. Но если пять банок кипит, одна нет! То нужно разбираться. Что делать, пошаговый план …

Здравствуйте, у меня плохо кипит крайняя минусовая банка, и ещё плоховато кипит крайняя противоположная плюсовая банка, но крайняя плюсовая банка кипит заметно лучше крайней минусовой, все остальные четыре банки которые между ними, кипят хорошо, а эти две крайние банки отстают, но плюсовая заметно лучше кипит чем минусовая, аккумулятор кальциевый Ca/Ca topla 60 на 600 в красном корпусе.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Что делать в таком случае?

Здравствуйте.ситуация такая,банки при заряде все кипят,но крайняя минусовая банка потемнел раствор.начал разбираться после того как не смог завестись.проверил напряжение в каждой банке вольтметром, везде 2 вольта с небольшим,кроме крайней к минусу, вроде как похоже на то,что там смыкание,но поменяв полярность и заново померив «проблемная»банка показала среднее напряжение в2 вольта с небольшим (плотность везде1.27)это что получается минус потерялся в данной банке, подскажите,что можно сделать,пока новый брать нет возможности.заранее спасибо за ответ.P.S.при зарядке малым током ,автоматическая зарядка не могла закончить заряд.вместо клеммы минуса опустил электрод в раствор этой банки и заряд завершился

Тоже самое и у меня 10.5 вольт поставил на разрядку только лампочка полностью не разряжает

Ребята, подскажите плиз, акуму один год и при пересылке почтой эти уроды на почте решили заработать на габаритах посылке, засунули плотно замотаный прозрачным целофаном акум в большую кардонную каробку и не подписали что аккумулятор, нельзя переворачивать.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Вообщем пришёл вся коробка мокрая, электролит весь вытек. Матом обложил почту и мне жалко стало акум, подумал если буду судится время потеряю и акум сульфатацией пластины покроются, решил забрать и залил электролит. Акум работает нормально на авто, но проверил плотность, одна банка плотность упала 1,16 около минуса, остальные нормально 1,26. Заметил что акум через три дня стоянки вяло зааодить стал авто. Электролит везде чистенький и прозрачный, пластины через отверстия всё красиво. Что делать прошу у вас совета. Акумы когда то даже сам собирал и паял перемычки свинцовые горелкой газовой, раньше акумы были разборные, и пластины не трудно было достать.

сетуация такая аккумулятору 5 месяцев он начал то и дела разрежается я заряжал но все бесполезно было я взял готовый электролит плотности 1,3 старый вылил новый залил на зарядку поставил держал двое суток( все) банки кипят и кипели они около 7часов поставил на на авто хватило на 10 менут чтобы покрутить аккумулятор 75 тка пренес старый аккумулятор тем 30 крутил стартером то 65тка и он всето заряжиный как быть .Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Это всё сказка рассказывает нужно менять аккумулятор домой

Здравствуйте. Первое. аккумулятор кипит не тогда когда уже полностью заряжен как вы сказали в видео, а во время заряда. Если снимать с зарядки АКБ как только он закипел то у вас недозаряженый аккумулятор. Второе если банка осыпалась то она будет кипеть ещё сильнее так как голые пластины без активной массы будут выступать в роли «кипятильника» и бурление в этой пластине будет ещё сильнее. В третьих проверять электролит на мутность в банке которая не кипит пустое занятие так как мутность можно определить только на кипящей банке, потому что если банка не кипит то вся муть просто осядет и наверху электролит будет кристально чистый. Четвёртое хочу сказать про замыкание банок, сейчас такого уже нет, так как с недавнего времени все аккумуляторы идут с изолированными пластинами, то есть каждая пластина идёт в отдельном мешочке во избежание того самого замыкания. И как вы говорите в видео упасть в низ кусок элемента который коротит пластины по теории просто не может так как он в мешке.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка В пятых если банка так сказать «отстала» то это не просто так. В 99 процентах это означает что ей пи**ец. И никакой разряд-заряд банку не запустит (если она крякнула). Могу сказать когда банка перестаёт набирать заряд и плотность не набирает. Переразобрал кучу таких пациентов и как правило практически у всех один диагноз. Разъело токоведущие поводки этих самых пластин. А все из за того что вовремя не обслуживают свои АКБ и ездят на них пока он не перестанет заводить машину. А потом начинают подобной х**нёй заниматься когда АКБ здох.

здарова !У МЕНЯ ТАКАЯ ПРОБЛЕМА !НЕ ИДЕТ ЗАРЯД НА АКУМ !ПОМЕНЯЛ РЕЛЕ РЕГУЛЯТОР ПОЧИНИЛ ГЕНЕРАТОР И КАЖДАЯ ФАЗА ГЕНЕРАТОРА ВЫДАЕТ ПО 14 ВОЛЬТ НО Я ВЫТАЩИЛ ЕЩЕ ДВА ПРОВОДА С РЕЛЕ РЕГУЛ И ПРОВЕРЯЮ ТЕСТРОМ И ТАМ ИГРАЕТ ТОК 11,70 И ДО 11,90 ВОЛЬТ НЕ БОЛЬШЕ!МНЕ ГОВОРЯТ ЧТО МОЖЕТ БЫТЬ ИЗА ТОГО ЧТО СЛОМАНЫ БАНКИ В АКУМ ТАКОЕ ВОЗМОЖНО?

132 батарея, минусовая банка как ни странно перестала заряжаться. Предполакаю, что в первую очередь должна накрыться банка на плюсовай клемме, т.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка к. при работе аккумулятора постепенно отмирают плюсовые пластины. Но просмотрев несколько видео увидел, что чаще (или случайно…) минусовые банки тоже перестают работать.

здравствуйте можно к вам обратится хочу поменять электролит в аккумуляторе менять электролит надо в заряженом состоянием или в разряженом состоянием или нет разницы

А если взять толстым проводом замкнуть плюс и минус то она ведь может разрядится за пару секунд

Вы Волшебник БАТАРЕЕК и АКУМОВ!

Моему акб 7 лет. 55ач кальций-кальций обслуживаемая. Было 12.4В, разрядил лампой до 10В. Потом зарядил до 12.6В. Но в 5 банках была плотность 1.25, а в одной 1.16. За неделю с 1.16 плотность упала до 1.1 на отключенном акб, в осталных сохарнилась 1.25, но напряжение акб стало 10.5В. Ставил повторно на заряд, за сутки плотность на ней не выросла вообще похоже что банка коротит себя, электрлит прозрачный. Разбирать АКБ желания нет никакого. Что можно еще сделать? Или только крест поставить на нем?

АКБ 1 год.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка ситуация обратная : в банках где электролит мутный, плотность отличная и все кипит,а в одной банке которая чистая плотность очень низкая ничего не кипит . что делать?

подскажите в чем может быть дело решил проверить плотность в 5 банкак 1.25 в 6 возле + клемы 1.15 на клемах 12.7 зарядил поднялись 5 банок до 1.275 6 так и осталась. решил разрядить до 11 вольт плотность упала в 5 банках до 1.15 в 6 меньше 1.1 начал заряжать плотность в 5 банках востановилась в 6 поднялась только до 1.12 на клемах так и осталось 12.7 что можно с этим сделать?? P.S. электролит чистый как слеза акум практически новый

подскажите как зарядить АКБ если нет з/у и еще машина стоит больше месяца на улице АКБ разрядился пробовал завести не завелась это плохо или надо покупать новый акб. Покупал в октябре 2016.

Разряжать в ноль нельзя — никогда. Каждую банку проверяем вольтметром и с памощью алюмпроволоки заряжаем отдельно.

Подскажите как точно определить замкнута банка или сульфатирована просто так что я не могу её отдельно зарядить?

Разрядился аккум от долгого простоя авто на сигнализации, в процессе заряда начали кипеть все банки кроме одной, крайняя с + выводом не хотела кипеть, плотность поднималась, но очень медленно, тоесть 5 банок набрали плотность и бурлят, а 6я отстала… электролит во всех прозрачный, напряжение 12,5 примерно.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Разрядил акб лампочкой в ноль, далее зарядка по 2,5А, плотность набиралась медленно, но 6я банка опять же не догоняла остальные, хотя разрыв уже не такой большой был. В итоге держал кипящими 5 банок, пока 6я не догнала. Все норм зарядилось, везде стало 1,27+-1. Авто редко использовалось, за 1,5 месяца выезжал раз 10 и без проблем заводилось, но в основном машина опять просто простояла на сигнализации, и сейчас аккум сел снова, и самое интересное что в тех 5ти банках плотность задержалась на 1,21 примерно, а та 6я снова упала в ноль (уровень воды)… Сейчас стоит снова на зарядке, 5 банок уже весь день кипят на 2,5А хотя еще 1,27 не набрали, а 6я только начинает немного пузырики пускать, и ей еще сутки надо стоять при таком темпе )) Вопрос, нужно было снова делать разряд в ноль или можно кипятить 5 банок 2,5Амперами ожидая пока 6я не наберет плотность? И вообще почему 6я банка первая теряет плотность при разряде, причем с такой большой разницей по сравнению с остальными? Ведь она вроде рабочая, заряжается, кипит, набирает плотность, но из-за того что в ней разряд больше чем в других, соответственно потом отстает от других при зарядке…

если булькает значит уже заряжен?

Такой вопрос Не завёл авто с утра .Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка принес домой мерил плотность .плотность в 4х банках больше 1,30 ,в одной 1,25 в другой 1,19-1,20.Поставил на зарядку ток 2а ,почти прям сразу 4банки в каторых по 1,30 пошёл процесс кипячения в остальных двух ноль реакции ,и в этих 4х банках мутный электролит как вы говорите на видео .в двух этих он чистый ,прозрачный .что может быть ?

банка может коротнуть от перегрева при зарядке. Например, если дать 10Ампер на 55 аккумулятор. Он быстро закипит и начнет греться. Что произойдет, когда темпер. электролита станет выше +50-60 градусов?.Пытаюсь понять, чем я смог угробить почти новую АКБ! (Одна банка не заряжается, но электролит светлый…)

разряжать надо до 10.2 вольта, или аккум уйдет в глубокий сон, и перестанет брать заряд.

Почему при зарядке аккумулятора не кипит одна банка? Бывает, но не часто

Любой автовладелец рано или поздно столкнется с вопросом, почему при зарядке аккумулятора не кипит одна банка. Это довольно частая поломка АБ и ни одна батарея не застрахована от нее.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Причиной тому может быть изначально низкое качество батареи. Хотя неправильная эксплуатация и зарядка тоже приводит к проблемам с пластинами. Перезаряд АБ вызывает излишнее выкипание электролита. Последствия этого процесса плачевны для аккумулятора. Пластины оголяются, а активные намазки разрушаются.

Их осыпание приводит к образованию так называемого шлама. Именно он замыкает пластины в банке и не дает ей заряжаться. Итог – батарея теряет в емкости и мощности. Она уже не справляется со своими обязанностями, и не способна обеспечить автомобиль нужным количеством тока.

Содержание

Как заряжать правильно?

Первое правило заряжаемого аккумулятора гласит – закипел, значит зарядился. Не надо коротать скучный вечер, наблюдая, как весело булькает внутри аккумулятора. Хоть АБ и можно ненадолго оставить на зарядке после того, как закипело (повышается плотность электролита), но лучше этого не делать. А плотность повысить нормальным способом.

Перезаряд ничего хорошего не даст.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Ни вам, ни батарее. Ни в коем случае не рекомендуется заряжать АБ ”высоким” током. Ток должен быть таким, какой рекомендован для данной батареи. И строго на то время, которое рекомендовано для вашей АБ.

Кипят, но не все

Для начала нужно вскрыть ”умирающую” банку. Делайте это аккуратно. Нужно не задеть остальные. Сделайте разметку. Самый лучший инструмент для выпиливания – половинка ножовочного полотна. С одной стороны намотайте изоленту в качестве ”ручки”. Затем осторожно выпиливается кусочек пластика над перемычками. Их нужно очень аккуратно разрезать. С другой стороны делается все так же. При помощи тонких крючков достаете пакет с пластинами. Если причина в шламе, а сами пластины не сыпятся, и не оголены, то достаточно удалить сам шлам. Делается это при помощи дистиллированной воды. Сама банка внутри тоже моется.

Если пластины сильно повреждены, то нужно взять пакет из исправной банки другого аккумулятора. Помните, что емкость, мощность и марка ”донора”, должны полностью совпадать с ”пациентом”.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Устанавливайте с учетом последовательности. Осталось спаять перемычки. Лучше всего взять не паяльник, а широкое медное жало, похожее на топорик, нагретое горелкой. При спайке используйте свинцовый присадочный пруток. Весь вырезанный пластик тоже нужно спаять. Добавьте в швы пластика, взятого от ”донора”. Осталось залить электролит и зарядить.

Безопасность

Помните, плохо запаянные перемычки могут привести к взрыву батареи, при попытке ее зарядить. Поверьте, мало вам не покажется, и добавки не захочется.

При любых работах с кислотами и электролитом защищайте глаза, кожу и одежду. Иначе лечить надо будет не аккумулятор, а вас. Не проводите никаких работ с АБ рядом с огнем или источниками искр. И прежде чем браться за такую работу, стоит подумать. А сможете ли вы все сделать грамотно и правильно?

Заключение. Чтобы как можно дольше не пришлось сталкиваться с вопросом , почему при зарядке аккумулятора не кипит одна банка, соблюдайте условия правильной зарядки и последующей эксплуатации вашей батареи.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Кипят, но не все: почему при зарядке АКБ одна банка не бурлит

Что означает термин «кипение электролита»?

Итак, электролит кипит потому, что концентрация серной кислоты восстановилась и зарядный ток начал разлагать воду на водород и кислород. Смесь на самом деле взрывоопасная и при наличии искры может запросто вспыхнуть. К слову, крышки откручивают отнюдь не для наблюдения за бурлением электролитической жидкости. Главная причина – дать свободный выход гремучему газу. Если этого не сделать, батарею разорвет в клочья.

Газовыделение при зарядке – вредно ли это?

Само по себе выкипание электролита ничего хорошего не предвещает. Оставив батарею в этом режиме на продолжительное время, можно вывести ее из строя без права на восстановление. Дело в том, что концентрация кислоты в смеси по мере испарения воды увеличивается. Это приводит к тому, что электролитическая жидкость с нарушенным балансом начинает разъедать намазку пластин и аккумулятор безвозвратно теряет ёмкость.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Ещё одно негативное последствие перезаряда – разрушение токоотводов в банках. Когда источник питания заряжен до 100%, активная масса полностью восстановлена, то в реакцию вступает губчатый свинец самих электродов. Токоотводы разлагаются и срок службы автомобильного аккумулятора стремительно приближается к концу. Во многом этими негативными последствиями руководствуется наш главред Василий Т., давая совет взять за привычку регулярно проверять работу генератора прямо на автомобиле , не снимая.

Это в былые времена аккумуляторные батареи кипятили от души часа 2-3, чтобы крупные сульфаты свинца осыпались на дно отсека, в специальные отстойники. Сейчас же это ни к чему: во-первых, нет тех самых отстойников, в результате чего этот метод может привести к замыканию банки, во-вторых, зарядные устройства сделали несколько шагов вперёд и могут позволить произвести десульфатацию пластин, возвратив изделию былую ёмкость.

И все же: при зарядке АКБ одна банка не кипит

Итак, вы – свидетель следующей картины: к аккумулятору подключено зарядное устройство, пять отсеков интенсивно бурлят, а шестой даже и не думает.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Какие выводы можно сделать?

  • Короткое замыкание положительных и отрицательных пластин. Например, из-за того, что в банку попал какой-либо металлический предмет или отслоился тот же крупный сульфат свинца.
  • Осыпалась намазка с решёток электродов. По факту, частичное осыпание активной массы тоже приводит к короткому замыканию пластин.
  • Разбалансированный заряд. При зарядке, как и при разрядке, электроды в отсеках воспринимают разную нагрузку ввиду нелинейности электрических реакций.

Короткое замыкание

В принципе этот случай – не смертельный. Есть примеры, когда, устранив КЗ в отсеке, батарея продолжала служить около 1 года. Вся суть решения данной проблемы сводится к вскрытию верхней крышки и извлечению предметов, находящихся на дне коротящей банки. Предварительно необходимо слить электролит.

Как определить, что в банке именно короткое замыкание? После зарядки до 100% и отстаивания в режиме покоя около 6-8 часов источник питания выдает малое напряжение под нагрузкой.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка К примеру, если использовать в качестве сопротивления лампочку ближнего света, то вольтаж исправного аккумулятора под нагрузкой составит около 12 В. У неисправного же аналога показания вольтметра просядут до 10 В и ниже.

К слову, эта методология справедлива и для батареи с отслоившейся намазкой. Однако разница между КЗ и поврежденными пластинами все же есть.

Осыпание активной массы

Верный признак отслоения намазки от электродов – мутный электролит. Прозрачность жидкости заметно отличается от соседних модулей и указывает на одно: аккумулятор восстановлению не подлежит. С таким АКБ можно разве что сторговать скидку на новое изделие в автомагазине, не более того.

Разбалансировка заряда: так ли все серьезно?

Повод «не кипеть» у банки может быть весьма простым – она полностью не зарядилась. Несмотря на примитивность, ситуация, требует предельной осторожности, поскольку одно неверное действие и полностью исправную батарею можно навсегда вывести из строя.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Чего нельзя делать, так это:

  1. Разряжать всю АКБ в ноль. Как минимум, это бесполезно. Как максимум, эта процедура может усугубить дисбаланс: рабочие отсеки будут закипать еще раньше, а дефектная банка так и останется недозаряженной. А в случае с кальциевым изделием один-два разряда до 10,8В и его можно сдавать в утилизацию.
  2. Кипятить аккумулятор в надежде, что модуль таки забурлит. О последствиях продолжительного кипячения мы уже вели речь.

Техника замера напряжения в банке

Из теории аккумуляторных батарей известно, что:

  • Каждый пакет пластин в заряженном состоянии выдает не более 2,116 В.
  • Разряженная банка имеет напряжение около 2 В.

Для замера вольтажа понадобится спецприспособление. Это тонкий провод с припоем порядка 10-15 мм на конце. Один конец его будем подключать к щупу вольтметра, другой – макать в каждую банку. Чтобы этим предметом не закоротить пластины, конец с припоем следует обмотать микрофиброй или стеклотканью.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Показания в каждом отсеке снимаются следующим образом:

  • Отсоединить автомобильные клеммы или крокодилы зарядного устройства.
  • Подключить один щуп мультиметра к минусовому выводу АКБ.
  • Подсоединить провод с припоем к щупу вольтметра.
  • Поочередно макать провод с припоем в каждую банку, фиксируя вольтаж на измерительном устройстве.

Примечание. Замер имеет нарушенную последовательность. Меряя напряжение на второй от «минуса» банке, вы получите напряжение первого отсека, в третьей – сумму второго и первого и т.д.

Запишите показания в каждом из модулей, сделайте несложные математические действия и получите расклад по каждой из банок, в числе которых будет и дефектная.

К сведению. В короткозамкнутом отсеке напряжение равно нолю.

Методика лечения разбалансированного аккумулятора

Устранение дисбаланса сводится к подзарядке только «просевшей» банки. Для этого необходимо иметь продвинутый импульсный зарядник с регулировкой напряжения и тока + смастерить свинцовые палочки, которые понадобятся для подключения зарядного устройства непосредственно к токоотводам.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Подключаться к токоотводам следует по особой технологии: минус цепляется к пластинам непосредственно в дефектном отсеке, плюс – в ближайшей к электродам с коричневым окрасом соседней банке. Например, третья банка – дефектная (минусовый вывод АКБ расположен справа, счет отсеков идет от плюсовой клеммы): «-» — к серым пластинам в третьем модуле, «+» — к серым пластинам в четвертой банке.

К чему такая последовательность подключения? Дело в том, что в разряженной банке плюсовые пластины забиты перекисью свинца, отчего имеют плохую электропроводность и коричневый окрас. Отрицательные же электроды состоят из губчатого свинца и проводят ток хорошо. Ввиду того, что аккумуляторная батарея – это совокупность последовательно соединенных положительных и отрицательных пластин, заиметь надежный плюс можно в соседнем отсеке, что и предлагается сделать.

Требования к процессу зарядки – строгие:

  • Режим подзарядки – импульсный.
  • Максимальное напряжение – 2,5 В.
  • Ток – 10% от емкости аккумулятора.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Основное условие – банка не должна «кипеть». Если такой факт имеет место, то сбавляйте напряжение до 2,4 В. Периодически следует контролировать напряжение и плотность электролита в подзаряжаемом модуле.

Что делать, если при зарядке одна банка АКБ не кипит

Счастлив тот автомобилист, которому не приходилось подзаряжать аккумулятор своего автомобиля. Но статистически процент таких автовладельцев ничтожен – большинству всё же приходилось сталкиваться с этой процедурой. И им известно, что в конце зарядки, когда пластины набрали свою ёмкость, начинается процесс кипения электролита. Он представляет собой выделение газов (кислорода и водорода) в результате химической реакции разложения воды.

В нормальном аккумуляторе кипеть должны все банки. Если один из отсеков «молчит», это говорит о том, что он не зарядился. Почему такое происходит, насколько это опасно и что делать в таких случаях, мы и попробуем сегодня рассказать.

Процесс кипения – это нормально или нет

Автомобильный аккумулятор только внешне выглядит как цельное устройство.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка На самом деле он состоит из автономных отсеков, называемых банками. Их количество равно количеству пробок, обычно это 6 отсеков. На самом деле они изолированы друг от друга лишь частично – их связывает друг с другом электролит, заливаемый в батарею. Изоляция пластин – мера вынужденная, позволяющая уменьшить риск выхода из строя всего аккумулятора при закорачивании и других неприятностях.

В нормальном полностью заряженном состоянии каждая банка способна выдавать напряжение 2,1 В. Поскольку соединены они последовательно, разница потенциалов между крайними клеммами АКБ будет составлять арифметическую сумму напряжений в каждой из банок, то есть 12,6 В.

В обычных условиях автоаккумулятор не нуждается в подзарядке, поскольку эту функцию выполняет генератор. Автономный источник питания используется только когда двигатель заглушен. Обычно для пуска мотора, но многие автомобилисты считают не зазорным слушать музыку или использовать гаджеты и при простоях силового агрегата.

Так или иначе, но бывают ситуации, когда аккумулятор разряжается настолько, что водитель начинает испытывать трудности с запуском двигателя, и для нормализации ситуации АКБ ставят на зарядку.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка

Дорогие зарядные устройства от известных производителей умеют это делать в автоматическом режиме, отключая зарядку, как только напряжение в банках достигло номинальных значений. Дешёвые ЗУ будут продолжать подавать напряжение на клеммы батареи, и когда плотность электролита достигнет определённого значения, под воздействием тока вода, являющаяся частью электролита, начинает разлагаться на кислород и водород. Оба газа будут стремиться к поверхности жидкости в виде пузырьков. Этот процесс и называется кипением электролита.

Когда жидкость начинает закипать, это сигнал о том, что аккумулятору нужно прекратить заряжаться. Если этого не сделать, кипение будет способствовать увеличению плотности электролита: доля лёгкой воды будет снижаться, а концентрация серной кислоты – увеличиваться.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Чем больше испарится воды, тем меньше будет уровень электролита. Если кипение происходит долго, могут оголиться пластины батареи – обычно они покрыты полуторасантиметровым слоем жидкости. Контактируя с воздухом, разогретые пластины начинают разрушаться, что приводит к снижению их первоначальной ёмкости.

Так что контролировать процесс зарядки нужно, особенно при использовании недорогих или самодельных зарядных устройств.

Впрочем, некоторые автомобилисты сознательно перезаряжают аккумулятор, если его плотность ниже номинала, уменьшая долю воды. Такой способ применим, но нужно понимать, что при этом происходит понижение уровня электролита, и его нужно будет доливать.

Так что кипение, если оно непродолжительное, вряд ли нанесёт большой урон вашему аккумулятору, а в некоторых случаях будет даже полезным.

При зарядке АКБ одна банка не кипит – насколько это опасно

Иногда в процессе зарядки можно наблюдать, как в пяти отсеках жидкость интенсивно бурлит, а в одной банке кипения электролита не наблюдается.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Нормальным такое явление назвать нельзя: оно говорит о том, что одна из банок упорно не хочет заряжаться.

Причин может быть несколько:

  • Короткое замыкание пластин. Известно, что положительные и отрицательные пластины в баке чередуются, но не соприкасаются. КЗ может возникнуть, когда внутрь отсека попал металлический предмет, или, что более вероятно, из-за отслоения от пластин крупных кусков токопроводящего сульфата свинца.
  • Осыпание намазки с решёток электродов. Более того – даже частичное выпадение в виде осадка активной массы также может стать причиной короткого замыкания пластин.
  • Разбалансировка заряда. Процесс разрядки батареи, как и зарядки, нельзя назвать абсолютно стабильным. Из-за нелинейности электрических реакций пластины заряжаются неодинаково, разбалансировка может привести и к неравномерному заряду в рамках целого отсека, причём чаще всего страдает одна из крайних банок.

Насколько серьёзны вышеназванные причины?

Если говорить о коротком замыкании, то всё зависит от его масштабов.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Вполне вероятно, что после устранения причины ваш аккумулятор некоторое время ещё послужит. Но важно понимать, что с необслуживаемой АКБ такой фокус не пройдёт, а в обслуживаемых батареях придётся вскрывать и демонтировать верхнюю крышку, чтобы извлечь вещества, приводящие к КЗ (предварительно слив электролит).

В случае осыпания активной массы электролит становится мутным, и это основной симптом данной неисправности. Если в аккумуляторе одна банка не кипит именно по этой причине, ничего поделать с этим нельзя. Будьте готовы к тому, что батарея долго не прослужит.

Что касается разбалансировки банок, то это вещь исправимая: нужно просто дополнительно зарядить именно её. Но процедура это не простая, требующая использования специального инструмента.

Ни в коем случае не пытайтесь разрядить АКБ полностью.Одна банка аккумулятора не набирает плотность: При зарядке акб не кипит одна банка Это, безусловно, выровняет электрический потенциал. Но если некипящая банка окажется дефектной, это только усугубит ситуацию. А в случае необслуживаемых АКБ полный разряд категорически недопустим.

Что делать, если не заряжается одна из банок аккумулятора

Шансы на восстановление работоспособности банки не так уж малы. Главное – выяснить причину. Если это не осыпание активной массы, то можно попробовать выполнить реабилитационные мероприятия.

Итак, чтобы определить осыпание пластин, нам нужно оценить состояние электролита. В аккумуляторах из прозрачного пластика это будет видно через стенки, в случае обслуживаемой батареи нужно грушей аккуратно выкачать некоторый объём жидкости. Если он мутный, мы имеем дело с осыпанием пластин, в этом случае даже полная замена электролита нас не спасёт – на пластинах активной массы будет недостаточно для полноценной работы АКБ.

Если жидкость прозрачная, остаются две причины: короткое замыкание и недозаряд из-за разбалансировки. Выявить наличие КЗ можно посредством измерения напряжения на каждой из банок.

Для этого нам потребуются вольтметр (или мультиметр в режиме измерения напряжения) и тонкий провод, на одном конце которого имеется припой длиной до 1,5 см.

Один конец провода подключается к клемме вольтметра, другой (с припоем) – опускается в банку. Чтобы не закоротить пластины, концовку провода необходимо заизолировать (например, стеклотканью).

Порядок проверки банок:

  • подключаем один щуп измерительного прибора к отрицательной клемме аккумулятора;
  • другой соединяем с нашим проводом, второй конец которого последовательно макаем в электролит каждой из банок;
  • каждый раз фиксируем показания вольтметра.

Как мы уже отмечали, в каждой банке напряжение в заряженном состоянии должно быть около 2,1 В. А поскольку они соединены последовательно, показания прибора будут накопительными: 2,1, затем 4,2, 6,3 и так далее. Если на одной из банок увеличение напряжения будет гораздо меньше 2,1 В, они и будет проблемной – закороченной или недозаряженной из-за разбалансировки.

Прежде чем производить манипуляции, устраняющие КЗ (а для этого потребуется вскрытие батареи), нужно попробовать подзарядить только нашу проблемную банку.

Для этого понадобится импульсное ЗУ с возможностью регулировки тока и напряжения, а также свинцовые палочки для подключения зарядника к токоотводам.

Подключение происходит по нестандартной схеме: минус идёт непосредственно в проблемную банку, а плюс – в соседнюю рабочую.

Почему именно так? Дело в том, в недозаряженной банке положительные пластины сверх меры покрыты двуокисью свинца, которая имеет плохую проводимость. Отрицательные же состоят из токопроводящего губчатого свинца. Чтоб получить хороший надёжный плюс, мы и используем соседнюю банку.

Сам процесс зарядки должен происходить с соблюдением следующих требований:

  • режим – только импульсный;
  • сила тока – 10% от ёмкости АКБ;
  • напряжение – 2,5 В.

Следите за тем, чтобы банка не кипела – как только начали появляться пузырьки, уменьшите напряжение до 2,4 В.

Если в итоге проблемный отсек восстанавливается, ответ на вопрос, почему при зарядке аккумулятора одна банка не кипит, снимается. Если этого не происходит, мы имеем дело с коротким замыканием, после устранения которого возможно восстановление работоспособности банки с вероятностью порядка 50%.

Почему при зарядке аккумулятора не кипит одна банка? бывает, но не часто

С повсеместным внедрением необслуживаемых аккумуляторов многие автомобилисты уже забыли, что значить заряжать свой аккумулятор. И когда им всё же приходится проделывать эту процедуру, к своему удивлению они обнаруживают кипящую батарею. Почему это происходит и как этого избежать, разберём в этой статье.

Как устроена аккумуляторная батарея (АКБ)

Современный аккумулятор изобретён ещё в 19 веке, и за это время существенных изменений так и не претерпел.

Всё так же принцип действия АКБ основан на окислении свинца в водном растворе серной кислоты. При этом во момент разрядки батареи металлический свинец электродов, превращается в сульфат свинца.

При зарядке происходит обратный процесс. Это основные реакции, на основе которых происходит накопление и отдача электрической энергии. Однако кроме них в банках аккумулятора происходит ещё 60 различных реакций.

Общее устройство АКБ показано на рисунке выше. В пояснение к нему стоит отметить, что, свинцовые пластины, выполнены в виде решётки, ячейки которых заполнены в положительных электродах, диоксидом свинца (PbO2) в виде порошка, в отрицательных – свинцом, так же порошковым.

В промежутке между основными пластинами расположены другие пластины из пористого пластика, не взаимодействующие с кислотой, которые разделяют электроды и препятствуют их замыканию.

Далее более подробно рассмотрим процесс, зарядки АКБ, именно он нас и интересует в большей степени.

Читаем также: Что делать если разрядился аккумулятор

Обратите внимание

Итак, при зарядке аккумулятора, сульфат свинца переходит в разряд чистого металла, при этом расходуется вода и образуется серная кислота. Плотность электролита при этом увеличивается.

Что же считается кипением аккумулятора?

Этот процесс прямо вытекает из процесса зарядки. Как написано выше при зарядке расходуется сульфат свинца, и когда количество сульфата, становится меньше, некого критического уровня, начинается процесс электролиза воды.

При этом процессе выделяется водород и кислород, которые, как известно, газы. И весь процесс, внешне, напоминает кипение.

Как же правильно заряжать батарею, чтобы избежать этого неприятного процесса? Далее об этом более подробно.

Как правильно заряжать аккумулятор

Сегодня существует два основных способа зарядки батареи, и оба их опишем.

Стоит помнить, что для зарядки используется специальное зарядное устройство с возможностью изменения зарядного тока.

Зарядка малым током

При этом способе вы должны выбрать зарядный ток напряжением равным 0,1 от ёмкости батареи.

То есть если у вас самый распространённый аккумулятор ёмкостью 60 ампер/час, то зарядный ток должен составлять напряжение в 6 Ампер.

Зарядка АКБ таким методом происходит приблизительно сутки. О том, что зарядка закончена, вы узнаете по началу кипения батареи.

Зарядка большим током

Данный способ можно считать профессиональным, так как он требует постоянного наблюдения за процессом, при этом возможно зарядка аккумулятора на 100%.

Зарядку нужно начать напряжением в 14,5 Вольт, после того как, батарея перестанет брать зарядку, она будет заряжена где-то на 80%. Что бы довести зарядку до 90% ёмкости, зарядное напряжение нужно поднять до 15 Вольт.

Ну и последний этап, это доведение зарядки до 100%. Он осуществляется путём добавления напряжения до 16,5 В.

Стоит отметить, что при этом способе нужно не только постоянно наблюдать за батареей, но и иметь профессиональное зарядное устройство.

В каких случаях акб начнёт кипеть

Как уже было написано выше кипение электролита, это не совсем кипение, в привычном понимании, это всего лишь фигура речи.

Таким выражением называют процесс выделение газа из электролита, который происходит при зарядке аккумулятора. В этом процессе нет ни чего страшного, однако, по тому, как он происходит можно оценить состояние батареи.

Если этот процесс начался сразу после старта зарядки, то это очень плохой сигнал. С большей вероятностью можно сказать, что аккумулятор у вас уже отработал свой ресурс.

  • Кипение при окончании ресурса службы АКБ. В этом случае кипение начинается сразу при подключении зарядного устройства. При этом процесс обычно начинается не во всех, а лишь в некоторых банках. Это может свидетельствовать о том, что в этих банках находятся короткозамкнутые пластины. В таком случае вам батарею не спасти, и её пора менять.
  • Кипение в случае, когда батарея полностью заряжена. Если кипение начинается через продолжительное время, через 8 часов и более, то это нормально. Это говорит о том, что плотность электролита уже поднялась до штатного значения и батарея заряжена. В этом случае нужно просто прекратить зарядку батареи.

Почему закипает аккумулятор на машине?
  • Если кипение АКБ при зарядке процесс, чаще всего, нормальный и ни о чём плохом не свидетельствует, то кипение на работающем двигателе это однозначно плохо.
  • Такой момент свидетельствует о неисправности в электрооборудовании автомобиля.
  • Ниже буде рассмотрено, в каких же случаях кипит батарея на работающем моторе.

Способы определения кипящего аккумулятора

Если у вас батарея обслуживаемая, то этот процесс проще всего определить визуально. Например, так как это показано на видео ниже:

Если же у вас самая распространённая сегодня, необслуживаемая АКБ, то процесс кипения можно определить по косвенным признакам.

  • Первый самый распространённый признак кипения — это появление зеленоватого налёта и обильных окислов на клеммах аккумулятора, таких которые показаны на рисунке ниже;
  • Другим признаком кипения является появившейся в подкапотном пространстве запах электролита. Он достаточно резкий и его могут услышать даже люди без острого нюха;
  • Ещё одним признаком может, является появление ржавчины на капоте в районе аккумулятора и сильная коррозия подаккумуляторной полки;
  • Существуют ещё экзотические способы определения процесса кипения. Некоторые водители, когда появляется подозрение на кипящий аккумулятор, подсоединяют к его газоотводной трубке воздушный шарик или презерватив. В случае если батарея кипит, он начнёт надуваться;
  • Другим экзотическим способом является использования медицинского стетоскопа. Если его приложить к кипящей банке, то можно услышать характерное бульканье;

Причины кипения АКБ на машине

  • Самой распространённой причиной кипения батареи на работающем двигателе, является короткое замыкания в одной из банок.

К сожалению, это признак того что аккумулятор в автомобиле вышел из строя. Стоит отметить, что в последнее время это стало происходить не только на старых АКБ, но и на сравнительно свежих.

Очень часто банки замыкает от вибрации силового агрегата. Или из-за, банального, брака устройства. Так что если вы купили новую батарею, то позаботьтесь об оформлении гарантии на неё.

Ну и когда, срок гарантии подходит к концу, проведите её всестороннее тестирование. Возможно, это поможет вам сэкономить деньги, которые вы потратите на покупку новой батареи.

  • Второй по распространённости проблемой, является тот случай, когда происходит перезаряд.

Перезаряд — это процесс зарядки от генератора токами, напряжение которых выше штатных.

Это обычно происходит из-за неисправности генератора автомобиля. Обычно, штатное напряжение зарядки с генератора не должно превышать значение 14,5 Вольт.

Больше оно может быть в тех случаях, когда на генераторе неисправен регулятор напряжения. Устраняется эта неисправность путём ремонта генератора.

  • На старых АКБ процесс перезаряда может, происходить не только при замыкании пластин в банке, но и при сульфатации пластин.

Сульфатация — это химический процесс, при котором образуется сернокислый свинец на поверхности пластин.

В старых аккумуляторах сернокислого свинца скапливается столько, что ток зарядки снижается. В этом случае, если генератор продолжает выдавать напряжение в 14,5 В, АКБ начинает кипеть.

  • Другой распространённой причиной, особенно если АКБ уже не новая, является большая нагрузка на аккумулятор.

То есть, если у вас много электропотребителей и все они включены, например, дальний свет, кондиционер, дворники и другие, а батарея при этом уже не первой свежести, то она не будет справляться с нагрузкой и будет греться и кипеть.

  • Ну и наименее распространённой причиной, но не такой уж и редкой является недостаточная вентиляция аккумулятора. Это происходит в том случае, если у АКБ забилось вентиляционное отверстие или из-за использования нештатного аккумулятора возле него недостаточно места для вентиляции.

Собственно, это все основные причины кипения АКБ.

Профилактика кипения электролита на работающем моторе

Для того что бы ваша АКБ, прослужила максимально долго, нужно придерживаться простых и нехитрых правил профилактики кипения электролита:

  1. Прежде всего, летом проверяйте уровень электролита в обслуживаемых батареях.
  2. Необходимо помнить, что пластины должны быть всегда покрыты электролитом. И если уровень снижается, то нужно просто долить дистиллированной воды. Необходимо знать, что обычную воду в АКБ доливать нельзя.
  3. Кроме этого регулярно проводите визуальный контроль состояния устройства. Оно должно быть чистым, а на клеммах не должно быть налёта.
  4. Ну и последнее, при посещении станций технического обслуживания не поленитесь попросить проверить зарядный ток, который выдаёт генератор автомобиля.

На этом все, удачи на дорогах и никогда не ломайтесь.

Источник: https://AutoVogdenie.ru/chto-delat-esli-pri-zaryadke-akkumulyator-nachinaet-kipet.html

Почему может не кипеть одна банка при зарядке АКБ и что нужно делать

Аккумулятор выступает крайне важным компонентом любого современного автомобиля. Это необходимый элемент, обеспечивающий пуск двигателя и выполняющий целый ряд дополнительных функций.

При этом АКБ нуждается в подзарядке, чтобы батарея не садилась и не теряла свои функциональные возможности. Аккумуляторы в автомобилях заряжаются от генератора по ходу движения машины, так и от специальных зарядных устройств.

Когда АКБ набирает свой полный заряд, отсеки внутри устройства, которые называют банками, постепенно начинают бурлить. Возникает эффект закипания из-за воздействия электрического тока. В процессе кипения выделяется водород и кислород. В ситуациях, когда зарядка прошла хорошо, кипят все отсеки или банки.

Но случается так, что одна или несколько банок не кипят, не происходит выделение пузырьков. Из-за этого автовладельцы начинают сильно переживать. Не все знают, нормальное это явление или нет, что в такой ситуации делать и почему вообще некоторые банки вдруг перестают кипеть.

Хотя все остальные нормально бурлят.

Из-за чего они кипят и нормально ли это

Первым делом стоит отметить, что банками называются отсеки в аккумуляторных батареях. Внутри них расположены пластины из свинца. В общей сложности в автомобильных АКБ используется 6 отсеков, то есть банок. Каждая из них в состоянии полного заряда выдает 2,1 Вольта. При последовательном подключении мы получаем те самые 12,6 или 12,7 Вольт аккумулятора.

Кипение аккумуляторной батареи автомобиля

Эффект кипения не трудно посмотреть своими глазами, если перед вами обслуживаемая батарея. Чтобы посмотреть на бурление, достаточно открутить специальные пробки. При этом не все понимают, почему отсеки кипят, и является ли подобное поведение нормой для аккумуляторных батарей.

Да, закипание считается вполне нормальным процессом, который указывает зачастую лишь на то, что АКБ уже полностью зарядилась. От этого начинает выделяться газ. Находясь под воздействием электрического тока, вода внутри аккумулятора постепенно распадается на кислород и водород. Поскольку газы легче воды, они стремятся вверх и выходят в виде пузырей.

Выделяемый в таком процессе газ обладает повышенной взрывоопасностью. Ни в коем случае нельзя допускать попадание искр или контакт с открытыми источниками пламени. Иначе вы рискуете взорвать аккумулятор, а также повредить всё вокруг батареи. То есть пытаться посмотреть на бурлящую жидкость в АКБ, подсвечивая себе зажигалкой или спичками, очень плохая идея.

Когда начинают выступать пузыри, это наглядно сообщает автовладельцу о том, что устройство зарядилось, и можно отключать его от зарядного устройства.

Не стоит длительное время оставлять АКБ, подключённую к зарядке, поскольку тогда уже начнётся эффект перезаряда. Ничего хорошего в нём нет.

Активность кипения будет увеличиваться, уровень жидкости постепенно начнёт падать, поскольку вода уходит из состава электролита.

В нормальном состоянии свинцовые пластины специально полностью погружены в электролит. Так задумано конструктивно, чтобы избежать перегрева и обеспечить эффективность работы. Если же уровень электролита упадёт, тогда пластины оголятся. В дальнейшем вас ждёт перегрев и разрушение АКБ со всеми вытекающими последствиями.

Есть категория автовладельцев, которые пытаются специально спровоцировать выделение пузырей. Тем самым они стремятся увеличить плотность используемого в батареях электролита. Расчёт идёт на то, что якобы лишняя вода выкипит и испарится, а вот кислота останется на своём месте. За счёт этого плотность и будет повышаться.

Восстановление банки АКБ автомобиля

Нет ничего ужасного в том, чтобы в процессе зарядки батареи на специальном устройстве дождаться пузырения, и после этого сразу же отключить питание зарядного аппарата. Только передерживать и заставлять батарею слишком долго кипеть не стоит.

При этом поддерживать непродолжительное кипение лучше на малых токах, дабы не провоцировать чрезмерно интенсивное кипение и газовыделение.

Если подать высокий ток, бурление будет слишком активным, тем самым можно привести АКБ в состояние полной непригодности в дальнейшей эксплуатации.

Почему один отсек может не кипеть

Но порой случается так, что при зарядке автомобильной АКБ не кипит одна из банок. Некоторые автовладельцы сразу же начинают беспокоиться, паниковать и отправлять батарею на заслуженный отдых.

Процесс кипения АКБ автомобиля

Причин подобного явления не так много. Порой это действительно сигнал о том, что ресурс батареи подходит к концу, она больше не способна полноценно работать и её нужно заменить. Но бывает и иначе. Отсутствие признаков бурления в одном из отсеков не ставит крест на АКБ, и возможность её восстановления есть.

Следует более подробно уточнить, почему при зарядке вашего аккумулятора кипят не все имеющиеся банки, то есть не все 6 отсеков.

  1. Процесс кипения отсутствует, поскольку произошло замыкание, внутри батареи оказались какие-то посторонние предметы или пластины начали осыпаться. Из-за подобных явлений банка может не получать полноценный заряд. Отсюда и отсутствие бурления в отсеке.
  2. Произошла разбалансировка. Ситуация встречается, но крайне редко. Иногда бывает так, что 5 банок из 6 уже зарядились и начинают кипеть, а последняя ещё недополучила необходимый заряд. При такой неисправности последний отсек закипает, но с небольшим опозданием, когда остальные уже во всю бурлят.
  3. Батарея израсходовала свой ресурс. Аккумуляторные автомобильные батареи следует воспринимать как расходники. У них есть свой ограниченный срок службы. Если АКБ не самая дорогая, либо купленная на вторичном рынке, не удивляйтесь, что через 1-3 года службы она перестанет нормально функционировать. Банки могут осыпаться, а находящийся внутри электролит приобретать мутный оттенок. Восстанавливать батарею не имеет смысла. Нужно покупать новую.

Но спешить отправлять АКБ на свалку, когда одна из банок почему-то перестала кипеть в процессе зарядки, не стоит. Да, если закипание происходит на работающем двигателе, когда заряд идёт от аккумулятора, нужно разобраться в причинах и наверняка избавиться от батареи.

Если же мы говорим про процесс зарядки через специальное устройство, тогда примерно в половине случаев, когда отсутствует бурление в одном из отсеков, АКБ всё ещё подлежит восстановлению.

Как правильно поступить

Сразу приготовьтесь к тому, что в результате проделанных манипуляций, направленных на восстановление устройства, придётся всё же покупать для своей машины новую аккумуляторную батарею.

Установка новой АКБ на авто

Нельзя сказать, что когда не кипит на АКБ одна банка при зарядке, батарея уже полностью непригодна для дальнейшей эксплуатации. Даже на таком устройстве можно ещё ездить. Но кипением 1 отсека вы точно не обойдётесь, в то время как остальные секции не бурлят.

Восстановление является достаточно экспериментальным мероприятием, которое помогает не всегда и не всем. Бывает так, что первое отделение не кипит в процессе зарядки батареи, хотя каждая последующая банка на АКБ выделяет пузыри.

Если 1 секция не кипит, но остальные нормально получают заряд, в первое время ничего страшного не произойдёт. Но может запуститься цепная реакция, в результате которой батарея окончательно придёт в состояние негодности.

Оставлять АКБ на зарядке, ожидая, чтобы последний отсек наконец-то закипел, пока остальные уже давно и активно бурлят, однозначно не рекомендуется.

Когда вы лишь недавно заметили такое поведение своего аккумулятора на автомобиле, можно попробовать восстановить его. Для этого нужно выполнить несколько последовательных действий.

  1. Восстановление банки. Если речь идёт о постороннем предмете, его потребуется извлечь из корпуса АКБ. Актуально это лишь для разборных или обслуживаемых аккумуляторов. В некоторых случаях помогает простая промывка. Если внутри будет обнаружен небольшой кусочек отвалившейся пластины, из-за которой батарею коротит, после извлечения работоспособность АКБ восстановиться примерно на 85-90%. После очистки требуется зарядить проблемную банку.
  2. Чтобы зарядить один отсек, придётся все банки полностью разрядить. То есть необходимо выровнять заряд. Сделать не так сложно. Достаточно обеспечить определённую нагрузку. Самым простым методом можно назвать включение фар. Оставьте включённым свет на автомобиле, и идите домой. Примерно за сутки АКБ полностью разрядится. После этого ставьте аккумулятор на зарядное устройство. Если очистка была выполнена правильно, и лишний мусор ушёл, теперь все отсеки в равной степени будут получать заряд. Потому стоит ожидать закипания всех 6 банок вашей аккумуляторной батареи.
  3. Если в процессе разбора батареи, чтобы очистить проблемную банку, вы видите перед собой мутную секцию, при извлечении пластин из которой они буквально рассыпаются, это плохой признак. С таким аккумулятором уже ничего сделать нельзя. Он совершенно непригоден к дальнейшей эксплуатации. Восстанавливать не стоит и пытаться. Наверняка ситуация в остальных банках примерно аналогичная. Единственным выходом из сложившейся ситуации будет покупка новой батареи для вашего автотранспортного средства.

Именно первый пункт восстановления наиболее сложный. Делать это стоит лишь в крайней ситуации, когда нет возможности купить даже подержанную батарею.

Промывка помогает не всегда. И для таких задач лучше обращаться к специалистам в этой области. Что же касается очистки от мусора, то при отсутствии эффекта от промывания придётся резать корпус.

А разрезать его достаточно опасно, поскольку внутри находится едкая кислота. Здесь требуется предельная осторожность и обязательное наличие защиты для рук и всех открытых участков тела.

Важно

После восстановления, которое всё же может завершиться успешно, аккумулятор запаивается. Правильно запаять корпус тоже задача не из простых.

Если вы заметили, что при зарядке АКБ у вас не кипит одна из банок, можно выполнить следующие процедуры.

  • Посмотрите на текущее состояние электролита. Его внешний вид скажет о многом и позволит понять, есть ли смысл вообще пытаться восстановить нормальную работу и зарядку аккумуляторной батареи. Если АКБ выполнена из прозрачного белого пластика, тогда цвет можно оценить через корпус. Обычно через стенки кожуха АКБ хорошо просматривается цвет электролита. Если корпус тёмный или через него ничего разглядеть не удаётся, возьмите подручное средство вроде шприца или ареометра. С его помощью извлеките небольшое количество электролита. Перелейте в любую прозрачную ёмкость, чтобы оценить состояние;
  • Когда жидкость оказывается прозрачной, без следов каких-то примесей и мусора, вероятно банка не кипит по причине её замыкания. Либо же всё дело в том, что вы не дождались полной зарядки;
  • В противном случае, если жидкость оказывается мутной, это скорее указывает на осыпание свинцовых пластин. Они разрушились и спровоцировали загрязнение самого аккумуляторного электролита;
  • Если вам повезло, и жидкость внутри АКБ оказалась чистой и прозрачной, есть смысл восстановить батарею. Для этого выравнивается заряд путём первичной полной разрядки АКБ описанным выше способом. После аккумулятор следует полностью зарядить;
  • При наличии эффекта закипания во всех 6 отсеках батареи её можно ставить на место в подкапотное пространство автомобиля и продолжать эксплуатацию. Если же после разрядки и зарядки продолжает отсутствовать кипение в одной из банок, тогда потребуется разобрать батарею;
  • Для разборки сначала разрезается верхняя часть корпуса. Оттуда извлекаются пластины, расположенные в проблемном отсеке. Если присутствует какая-то причина замыкания, её нужно удалить и вернуть пластины на место. Затем АКБ заливается свежим электролитом и запаивается корпус.

Сами прекрасно понимаете, что при мутном электролите и развалившихся пластинах аккумуляторной батареи восстановление становится бесполезным и бессмысленным мероприятием. Вам лишь остаётся отправить старый аккумулятор в утилизацию, и приобрести новую АКБ с подходящими вашей машине характеристиками.

В кипении зачастую нет ничего страшного.

А вот отсутствие бурления электролита в одном из отсеков, в то время как остальные банки кипят, указывает на наличие определённых проблем с аккумуляторной батареей. Следует принять меры по восстановлению.

Если не хотите тратить на это время, силы и во многом рисковать из-за необходимости резать корпус и контактировать с кислотой, тогда просто купите новую АКБ.

При эксплуатации аккумулятора важно поддерживать высокий уровень заряда, проверять состояние батареи и периодически заряжать её по мере необходимости.

Генератор не всегда в полной мере обеспечивает зарядку устройства. Именно для таких случаев придумали соответствующие зарядные комплексы, которыми можно пользоваться в гараже или в домашних условиях.

Наличие такого зарядника будет не лишней тратой денег для любого автомобилиста.

Источник: https://drivertip.ru/repair/odna-banka-ne-kipit-pri-zaryadke-akkumulyatora.html

Кипит аккумулятор при зарядке

Многие автолюбители сталкивались с понятием «кипит аккумулятор». Кипение представляет выделение газа вследствие внешнего воздействия на жидкость.

Кипит вода, потому что ее подогревают, а электролит выделяет пузырьки газа под воздействием поданного напряжения на клеммы аккумулятора. Почему аккумулятор при заряде начал кипеть? Идет электролиз воды, что значит, молекула распадается на кислород и водород.

Если кипит автомобильный аккумулятор на зарядке, причина – батарея приняла энергии, сколько смогла.

Должен ли кипеть аккумулятор во время зарядки?

Когда аккумулятор заряжается, он поглощает энергию, которая расходуется на восстановление чистого свинца из PbSO4. Освобождается кислотный остаток, который переходит в электролит, повышая его плотность.

Когда соль свинца вся восстановлена, начинается электролиз воды. В этот период из электролита выделяется газ, создавая кипение.

Если при зарядке газообразование бурное – начинает кипеть электролит, выделяя микрочастицы едкого пара.

Совет

Из сказанного можно сделать вывод – кипение является признаком окончания накопления заряда в аккумуляторе.

Должен ли кипеть электролит в аккумуляторе при зарядке? Если кипение начинается через 8 часов после начала зарядки – аккумулятор исправный, полностью принял заряд, готов к работе.

Однако после начала закипания, в течение трех часов, емкость продолжает увеличиваться, аккумулятор кипит, и это нормально. Но если аккумулятор продолжает кипеть после отключения ЗУ, произошел явный перезаряд.

Сколько должен кипеть аккумулятор при зарядке

Часто владельцы автомобилей задают вопрос, должен ли и сколько может кипеть аккумулятор при зарядке. Исправный АКБ начинает кипеть часа за три до полного набора емкости. Это нормальный процесс, когда при зарядке кипят все банки аккумулятора.

Это зависит от того, насколько АКБ потерял емкость в результате сульфатирование. Так известно, необслуживаемые Ca/Ca батареи после 2-3 глубоких разрядов садятся полностью, восстановление почти невозможно.

Вы восстанавливаете емкость, производя зарядку аккумулятора малым током в течение длительного времени? Если банки кипят слабо, значит, электролиз идет. Постепенно разрушается корка на пластинах, повышается плотность электролита. При зарядке нужно контролировать, чтобы кипение не переходило в бурную фазу, увлекая электролит. Для этого уменьшают зарядный ток.

Специалисты не советуют злоупотреблять быстрой зарядкой высокими токами, аккумулятор начинает интенсивно кипеть, сокращается срок годности устройства. Что делать, если АКБ во время зарядки кипит слишком интенсивно? Снизить зарядный ток.

Аккумулятор сразу кипит – причины

Вы только что поставили аккумулятор на зарядку и через полчаса или еще раньше обнаружили, что он кипит. В реакции восстановления свинца под действием электрического тока участвуют микроскопические кристаллы.

Если пластины аккумулятора покрыты плотной коркой этого же вещества, в результате сульфатирования, она становится диэлектриком, не пропускает заряд. А раз устройство не может получить чистый свинец, повысить плотность электролита, начинается электролиз воды.

И снова кипит аккумулятор, но он не набрал емкость, напряжение на клеммах низкое.

Основной причиной быстрого кипения аккумулятора при зарядке является потеря емкости батареи в результате сульфатирования банок или короткое замыкание в корпусе.

Обратите внимание

Банки в аккумуляторе соединяются последовательно. Общее напряжение на клеммах равно сумме всех банок, а емкость определяется по слабейшей. Поэтому, если аккумулятор сразу начинает кипеть, нужно произвести замеры плотности электролита в банках и выявить дефектную.

Почему кипит только одна банка? Что делать? Это значит, что требуется провести восстановление емкости десульфатацией или просто поднять уровень электролита. Может быть, при зарядке только одна банка не кипит, тогда в остальные нужно добавить дистиллированной воды.

Почему быстро кипит электролит при зарядке, известно:

  • Замыкание внутри АКБ или в одной из банок.
  • Рассыпаются пластины из-за сульфатации.
  • Низкий уровень электролита.

 Почему кипит аккумулятор на машине

Кипеть аккумулятор может не только во время зарядки от сети, но в рабочем положении. Под капотом во время движения авто аккумулятор подзаряжается от генератора. Аккумулятор может кипеть при неправильной эксплуатации:

  • перезаряд;
  • переразряд;
  • переменный ток;
  • недостаточная вентиляция корпуса.

Напряжение в бортовой системе авто при исправном регуляторе в генераторе должно быть не выше 14,4 В.

Измеряется показатель на клеммах аккумулятора на включенной машине при холостом ходу и на повышенных оборотах мотора. Большее значение свидетельствует об отказе регулятора напряжения.

Но при исправном реле причиной кипения электролита может быть неисправность в самом аккумуляторе – замкнуло банку.

Переразряд связан с большим расходом энергии из-за мощных потребителей. Аккумулятор переразряжается при длительной работе стартера и тоже может закипеть.

Переменный ток подается на клеммы, если отказал диодный мост. Генератор производит переменный ток. Если выпрямитель не работает, аккумулятор может разряжаться и кипеть.

Бывает, владелец авто устанавливает большую батарею, стремясь увеличить емкость. Устройство недостаточно охлаждается, перегревается и начинает кипеть.

Основными причинами, почему кипит аккумулятор на машине, считают неисправность регулятора напряжения, диодного моста или короткое замыкание банки аккумулятора.

Кипит аккумулятор на машине – признаки

Определить, что батарея кипит, можно при внешнем осмотре аккумулятора. На корпусе образовался налет, как изморозь, клеммы покрытии окислами и белой рыхлой массой. Краска в подкапотном пространстве поблекла.

Под крышкой  капота чувствуется неприятный запах кислоты или сероводорода. Если снять пробки с обслуживаемого аккумулятора будет видно выходящий пар.

Можно прослушать необслуживаемый аккумулятор медицинским стетоскопом, но вряд ли он найдется у простого водителя. Но вот воздушный шарик, прикрепленный к газоотводной трубке необслуживаемого АКБ, точно выявит газообразование.

Важно

Найти неисправную банку можно, замерив плотность в банках ареометром. Показания отличаются намного.

Что делать, если водитель обнаружил, что аккумулятор кипит во время движения? Остановиться и дать остыть устройству хотя бы до 40 0. Замерить напряжение на клеммах при работающем моторе.

Если значение больше 15 В следует отсоединить генератор от АКБ и доехать до СТО. Проверить уровень воды в банках автомобильного аккумулятора, долить до нормы.

Если замкнуло банку, батарею нужно менять или восстанавливать.

Посмотрите видео – как кипит аккумулятор на заведенной машине

Источник: https://batts.pro/kipit-akkumulyator-pri-zaryadke/

При зарядке аккумулятора кипит электролит

Если на клеммы полностью заряженного аккумулятора подать постоянный ток напряжением около 14,5 В, то спустя непродолжительное время аккумулятор начнёт кипеть. Временной промежуток, по истечении которого этот процесс начнётся, а также интенсивность образования газов во многом будут зависеть от силы тока, а также от ёмкости АКБ.

Закипание аккумулятора в такой ситуации является абсолютно нормальным явлением. Если батарея кипит до полной заряженности, то это может указывать на серьёзные отклонения в её работоспособности.  Определить момент начала закипания электролита во время движения автомобиля довольно проблематично, но при зарядке от ЗУ можно легко понять, когда начинает закипать электролит.

Должен ли кипеть аккумулятор при зарядке

Полностью исправный и нуждающийся в подзарядке аккумулятор не должен кипеть при подаче на его клеммы электрического тока от зарядного устройства. Исключением из этого правила может является повышенный ток или повышенное напряжение. Это может произойти из-за некачественного ЗУ или неправильно выставленных значениях тока и напряжения.

Современные аккумуляторы, которые изготовлены по кальциевой технологии, могут длительное время не закипать, даже при значительном превышении предельных значений подаваемого на их контакты электрического тока, поэтому при использовании подобных изделий следует более ответственно подходить к вопросу выбора прибора для зарядки батареи, а также к более точной установке режима подачи электрического тока.

Почему может кипеть электролит в АКБ при зарядке

Батарея может закипеть по многим причинам. Наиболее частыми причинами такого явления могут являться перезаряд батареи, а также в случае чрезмерного образования налёта на пластинах и короткого замыкания в одной или нескольких банках.

Аккумулятор полностью зарядился

В процессе зарядки аккумулятора внутри него происходит химическая реакция, в результате которой на пластинах оседает чистый свинец, а в электролит переходит кислотный остаток.

Когда вещества, которые поддерживают эту реакцию, будут полностью израсходованы, начинается гидролиз воды с образование взрывоопасного газа.

Кроме этого температура батареи значительно повышается, что вызывает образование  едкого пара.

  Аккумулятор на Nissan Qashqai I и II

Многие современные зарядные устройства имеют автоматический режим зарядки, благодаря которому можно полностью исключить вероятность возникновения ситуации, когда закипел электролит. При использовании приборов устаревшей конструкции или самодельных зарядных устройств, приходится постоянно контролировать уровень заряженности батареи, чтобы предотвратить закипание электролита.

Идёт перезаряд

Если на клеммы АКБ подаётся напряжение, значение которого значительно выше рекомендованного заводом-изготовителем батареи, то электролит в таком аккумуляторе тоже очень быстро закипит. Это может произойти из-за неправильной настройки заводских ЗУ либо при использовании самодельных приборов для зарядки аккумуляторов.

Помимо неправильно выставленного напряжения еще можно не правильно выставить силу тока. Она должна быть ровна 10% от емкости аккумулятора. То есть если емкость 60 Ач, то сила тока должна быть 6 Ампер. При завышении этого значения жидкость может начать кипеть.

При сульфатации пластин емкость резко понижается. Например, у нас есть аккумулятор с заявленной емкость 75 Ач, из-за сульфатации емкость падает до 40 Ач. Мы при зарядке выставляем силу тока исходя из заводских показателей — 7,5 Ампер. В результате сразу происходит сильный перезаряд и батарея закипает.

В любом случае при обнаружении перезаряда устройство необходимо незамедлительно отключить от электрической сети и АКБ.

При сульфатации пластин

Об этом уже говорилось чуть выше, но если электролит закипает сразу после подключения к зарядному устройству, то причина чрезмерного образования газа может заключаться в сильной сульфатации пластин.

При таком состоянии ёмкость аккумулятора заметно снижается, поэтому батарея быстро закипает даже при подаче на клеммы тока, который по силе не превышает рекомендованных значений.

Короткое замыкание

Если в одной или нескольких банках аккумулятора образовалось короткое замыкание, то токовая нагрузка на неповреждённые отделы АКБ значительно повышается, поэтому нередко такой аккумулятор сразу же кипит после подключения к зарядному устройству.

  Почему телефон быстро заряжается и разряжается

Основным диагностическим признаком, по которому можно судить о том, что аккумулятор кипит по причине замыкания – это когда кипят не все банки. В замкнутых отсеках АКБ не проходит химическая реакция, поэтому не выделяется газ даже после длительного подключения к ЗУ.

При незначительных повреждениях пластин кипит одна банка в аккумуляторе. Также закипание одной банки может быть признаком того, что в ней недостаточный уровень электролита.

Как это может повлиять на батарею

Постоянное закипание электролита при зарядке от ЗУ может вызвать следующие нежелательные процессы и состояния батареи:

  • Разрушение свинцовых пластин.
  • Замыкание пластин между собой.
  • Взрыва батареи.
  • Коррозии клемм и зажимов зарядного устройства.

Из перечисленных повреждений наиболее опасным является взрыв батареи. В этом случае возможно не только образование пожара, но и получение химических ожогов и результате разбрызгивания большого количества раствора серной кислоты.

Что делать при закипании аккумулятора

Первое, что необходимо сделать при закипании аккумулятора – это отключить подачу электрического тока на его клеммы. Если причиной газообразования внутри батареи является неправильное выставление уровня тока или напряжения, то достаточно установить эти значения в рекомендуемых пределах, чтобы полностью устранить кипение электролита.

Если батарея кипит, но не заряжается больше, то это может свидетельствовать об окончании цикла заряда. В этом случае аккумуляторную батарею также необходимо отключить от ЗУ, после чего установить на автомобиль, соблюдая полярность.

Если аккумулятор сразу начал кипеть, то возможно его уже необходимо заменить. К сожалению, срок работы свинцовой батареи ограничен и, при слишком сильной сульфатации или разрушении пластин, работоспособность изделия восстановить уже не удаётся.

Совет

На ранних стадиях сульфатации пластин, когда оксидный слой ещё не достаточно велик, можно попытаться увеличить ёмкость батареи с помощью зарядного устройства, которое имеет специальный тренировочный режим. В таком режиме напряжение на клеммы подаётся в прерывистом режиме, что позволяет заметно снизить толщину сульфатного слоя.

  Можно ли заряжать аккумулятор на холоде

Источник: https://IstochnikiPitaniy.ru/stati/akkumulyator-kipit-pri-zaryadke.html

Как действовать дальше, при процессе заряжения одна банка не кипит?

Вот, автомобильный источник питания набрал необходимый для него заряд, далее банки или отсеки (как кому удобно) принимаются кипеть под прямым влиянием электрического тока приступает выделяться газ, как правило, это водород (H) и кислород (0). Если зарядка АКБ прошла хорошо, то кипеть обязаны все банки автомобильного источники питания—однако бывает происходит такое, что пять банок— выделяют пузырьки, а если одна банка не хочет бурлить? По каким причинам такое случается?

Описания, разъяснения 468517.12.2016 20:46:41 Accumbaza  

Данный процесс при заряжении можно видеть на обслуживаемых источниках питания, как раз там вы можете без проблем и просто отвинтить и смотреть за кипением банки. Тем не менее, по каким причинам случается процесс бурления?

ПО КАКИМ ПРИЧИНАМ ОДНА БАНКА АККУМУЛЯТОРА НЕ КИПИТ?

  •          Не кипит, ибо банка замкнула, попал инородный предмет, или же посыпались пластины, собственно вследствие этого не происходит заряд.
  •          Произошла полная разбалансировка заряда. Такая штука тоже случается, однако редко. Скажем— пять банок заряжены и бурлят, а по какой-нибудь непонятному основанию шестая банка еще не до конца зарядилась.
  •          Элементарно у источника питания подходит к концу срок его функционирования. Последняя банка обкрошилась целиком и полностью, и безусловно электролит в ней мутный.

Что после такого дальше делать, выбрасывать аккумуляторную батарею? Не спешите, ибо в 40% случаев его можно возобновить.

КАК ДЕЙСТВОВАТЬ ДАЛЬШЕ?

  •          Возобновить банку аккумуляторной батареи —для начала необходимо из нее вынуть инородный предмет. Порой хватит только ее хорошенько «промыть», как привило в таких случаях необходимы кардинальные выходы из сложившейся ситуации. Если там поистине малая частица, какая «коротит» пластины, то нормально функционирование действительно возобновится почти на девяносто процентов. Потом можно совершать зарядку лишь одной банки автомобильной аккумуляторной батареи.
  •          С процессом заряжения тоже все элементарно. Вам необходимо «посадить» все банки аккумуляторной батареи в «ноль», как правило это производится нагрузкой, скажем, можно вешать на клеммы лампу из фары. Приблизительно за 24 часа аккумуляторная батарея автомобиля целиком разрядится. После этого вам необходимо поставить источник питания на зарядку, на этот момент энергию обязаны впитывать все банки, то есть бурлить будут уже все шесть банок.
  •          Если вы разобрали мутный отсек, вытащили пакет пластин, а они рассыпались у вас на руках – то здесь уже ничего не сделать, это полное разрушение. Скорее всего, в остальных банках такая же картина. Так что тут только покупка «новой» АКБ!

Вообще не всем и не всегда удается возродить аккумуляторную батарею, к тому же и промывка не помогает, только лишь бывалые мастера смогут вам это сделать.

Первый пункт в этом списке наиболее сложный, доведется резать корпус вашего источника питания, а это ведь не шутки, ибо во всех аккумуляторных батареях имеется кислота (непременно защищайте руки) – если возрождение прошло хорошо, тогда необходимо герметично запаять корпус.

Если у вас не бурлит один отсек, то:

  •          Необходимо понаблюдать за электролитом – в прозрачном источнике питания (из белого пластика) будет заметно сквозь стенки, если источник питания темного цвета, тогда необходимо чем-то «затянуть» (безупречно был бы ареометр) и вылить, скажем в стакан.
  •          Если жидкость бесцветная – то, наверное, либо ее замкнуло, либо она не дозаряжена. 

Вскрываем верхний корпус – вынимаем пластины из аккумуляторной батареи и глядим, если есть замыкание выпускаем его отдаем пластины назад, заливаем электролитом, запаиваем корпус.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Источник: https://accumbaza.com.ua/useful/153

При зарядке аккумулятора одна банка не кипит: причины и выводы

У владельцев авто нередко возникает следующая проблема: когда автомобильный аккумулятор набирает требуемый заряд, одна из банок не кипит. Процесс закипания происходит под действием выделяемого газа (водород и кислород). Правильная зарядка прибора предполагает бурление всех шести банок батареи, однако бывают ситуации, когда кипят не все. В чем заключается проблема, и как ее устранить?

Причины, по которым не кипит одна из банок

Каждая батарея со временем может поддастся проблеме «не закипания». Такие поломки встречаются крайне часто. Следует разобраться в том, как устроена конструкция ячеек автомобильных аккумуляторов и причины того, почему электролит кипит не во всех банках.

Банки аккумулятора – это некие батареи, состоящие из пластин, изготовленных из свинца, внутри которых находятся электролит (специальное вещество, в состав которого входят серная кислота и вода). Данная конструкция расположена в специальной цилиндрообразной емкости.

После подключения прибора к зарядному устройству, начинают происходить химические реакции в банках. За счет данного процесса электрическая энергия накапливается в аккумуляторе. В самом часто встречающемся аккумуляторе (а именно на 12 вольт) находятся шесть банок.

Внимание! Заряжать автомобильный аккумулятор необходимо, пока не закипят банки. Не стоит после этого еще несколько часов сидеть и смотреть на пузырьки. Это ни к чему не приведет.

Все же можно оставить прибор ненадолго заряжаться после кипения. От этого повысится плотность электрической жидкости. Это происходит, после выкипания воды остается только серная кислота. Но все же от перезаряда ничего хорошего ждать не стоит. Это приносит только вред вашему прибору.

Разберем причины, по которым не закипает одна из банок аккумулятора.

  1. Разрушение пластины.
  2. Замкнутый отсек.
  3. Попадание в банку какого-либо предмета, мешающего процессу зарядки аккумулятора.
  4. Истечение срока годности источника питания. Обсыпалась последняя ячейка, электрическая жидкость, находящаяся в ней заметно помутнеет.
  5. Разбалансированность заряда. Одна банка не бурлит, а остальные пять уже кипят. Такая ситуация происходит редко.

На заметку! Причин возникновения данной проблемы довольно много, однако не обязательно сразу же выкидывать свой аккумулятор. Эту поломку легко можно устранить. В большинстве случаев автолюбителям это удается.

Какие действия нужно предпринимать?

Далее будет представлен алгоритм действий по починке прибора, когда причина уже установлена.

Восстановить ячейку накопителя энергии

Сначала необходимо вскрыть ячейку и извлечь из банки предмет, который мешает кипению. Вы можете просто прочистить отсек, но зачастую здесь следует прибегнуть к помощи специальных методов.

Если прибор не работает из-за куска предмета небольшого размера, можно заметно повысить уровень его функциональности. После вышеперечисленных действий нужно заражать только одну банку.

При проведении данной процедуры стоит защитить руки перчатками, работать придется с серной кислотой.

Сравнять ячейки

Следующим шагом будет уравнивание всех банок. Необходимо их полностью разрядить. Это можно сделать, при помощи любой нагрузки. На полное разряжение батареи понадобится около суток. После чего ставим прибор заражаться. Проведя эту процедуру, все шесть ячеек должны начать кипеть.

Разбор мутного отсека

Ничего не получиться сделать, если при извлечении пластин, они осыпаются прямо в руках. Остается только выбросить старую АКБ и приобрести новую.

Возвратить к жизни свой прибор – довольно тяжелая задача. Если вы не уверены в своих возможностях, лучше воспользоваться помощью квалифицированного специалиста.

Работая с опасными веществами, необходимо обезопасить себя защитной одеждой. Нужно защитить кожу, глаза и слизистую. Имея дело с таким прибором, нельзя находиться около огня мест, извлекающих искры. Обязательно нужно хорошо запаять корпус, чтобы не произошло взрыва или пожара.

Как выявить причину поломки

Если один из отсеков не бурлит, следует для начала выявить причину этой проблемы, а потом принимать какие-то меры по ее устранению. Определить причину поломки можно по следующим критериям:

Внешний вид электрической жидкости

По тому, как выглядит электролит, можно узнать о том, что поспособствовало данной проблеме. Видно это будет через стенки прозрачной батареи. Когда она темная, на помощь придет ареометр. Путем засасывания вещества этим прибором, можно рассмотреть жидкость и понять из-за чего банка не бурлит.

Вещество прозрачного цвета

Если смесь не имеет цвета, отсек просто замкнут. Причину необходимо искать в инородном предмете. Возможен вариант того, что батарея недостаточно заряжена. В данном случае следует уровнять заряд батарей.

Электролит имеет мутный оттенок

Мутный оттенок электрической жидкости означает разрушение пластины. Стоит извлечь пластины из прибора, проверить наличие замыканий, вставить их обратно. Далее нужно добавить жидкость и запаять конструкцию. Помните — работа должна проходить аккуратно и грамотно.

Краткий вывод

Чтобы проблемы с тем, что одна банка не кипит, больше не случалось, нужно уметь правильно заряжать свой прибор.

Источник: https://BatteryZone.ru/accumulator/pri-zarjadke-akkumuljatora-odna-banka-ne-kipit

Зарядка аккумулятора автомобиля

Аккумуляторная батарея является одним из важнейших узлов автомобиля. Ее назначение — обеспечить достаточным количеством электричества бортовую сеть. Если на работающем двигателе аккумулятору помогает генератор, то запуск мотора и питание потребителей при заглушенном моторе целиком и полностью обеспечивает АКБ.

Содержание:

  1. Меры безопасности
  2. Как определить, заряжен или разряжен аккумулятор?
  3. Как правильно заряжать аккумулятор: техника безопасности
  4. Методы зарядки
  5. Сколько времени необходимо заряжать аккумулятор
  6. Каким током и напряжением следует заряжать аккумулятор автомобиля
  7. Последствия глубокого разряда, и как правильно зарядить после этого
  8. Зарядка зимой
  9. Как часто нужно заряжать аккумулятор автомобиля
  10. Нужно ли заряжать новый аккумулятор для автомобиля

Оказаться в автомобиле, который отказывается заводиться в холодную погоду неприятно, поэтому батарея требует к себе пристального внимания. Важнейшим условием стабильной работы этого прибора является своевременная зарядка аккумулятора автомобиля. В необслуживаемых батареях важно контролировать, чтобы АКБ не разряжалась ниже определенного уровня. В обслуживаемых вариантах необходимо дополнительно следить за плотностью электролита и его количеством.

Меры безопасности

Для того чтобы застраховаться от получения травм, необходимо соблюдать ряд правил.

  1. Помещение, в котором будет проходить работа, должно либо иметь приточную вентиляцию достаточной производительности, либо хорошо проветриваться. Газы, которые выделяются в процессе, токсичны, и крайне негативно влияют на организм человека. В жилых помещениях заряжать аккумулятор автомобиля не стоит.
  2. Поблизости не должно быть открытого огня. Недопустимо проведение работ или совершение других действий, приводящих к образованию искр. Выделяемые газы огнеопасны, и возгорание может привести к взрыву и другим тяжелым последствиям.
  3. Запрещается наклонять и переворачивать аккумулятор. Такие действия приводят к выливанию чрезвычайно агрессивной и токсичной жидкости наружу. Батарея должна быть установлена на ровной твердой площадке в устойчивом положении.
  4. Недопустимо применение самодельных устройств. Ошибки сборки, поломки могут привести к ожогам и другим травмам.
  5. Нельзя касаться руками клемм батареи в процессе работы.
  6. Необходимо соблюдать полярность при подключении устройства.
  7. Все работы необходимо производить в резиновых перчатках и защитных очках.

Когда аккумулятор заряжается при помощи устройства непосредственно на автомобиле, необходимо отсоединить плюсовую и минусовую клеммы. Нельзя допускать чрезмерного кипения электролита. Пополнять заряд, не снимая клеммы опасно. Кислота, выплеснувшаяся в подкапотное пространство, может повредить изоляцию проводов, резиновые и пластмассовые детали. При подключенном аккумуляторе возможно замыкание электрической цепи, что чревато возгоранием.

Как определить, заряжен или разряжен аккумулятор

По мере эксплуатации любая АКБ теряет энергию. Существует несколько способов определить состояние батареи.

  1. При помощи встроенного индикатора, которым оснащено большинство современных изделий. Роль индикатора играет поплавок в виде шарика, погруженный в электролит. Все это находится внутри прозрачной стеклянной колбы. Когда все в норме, поплавок всплывает на поверхность и отчетливо виден невооруженным взглядом. Индикатор окрашен в зеленый цвет, поэтому автолюбители ошибочно считают, что загорелась лампочка. Если индикатор не виден, аккумулятор не в оптимальном состоянии.
  2. Используя мультимер. С его помощью можно измерить напряжение на клеммах, что позволяет судить о состоянии батареи, надо зарядить аккумулятор автомобиля или нет. Если напряжение находится в пределах 12,6 – 12,8 В, можно считать батарею полностью заряженной. Напряжение ниже 10,5 В свидетельствует о полном разряде. Измерения следует проводить при отсоединенных клеммах, дабы исключить падение напряжения, вызванное работающими потребителями.
  3. С помощью нагрузочной вилки. Данный метод позволяет измерить напряжение под нагрузкой, благодаря чему можно оценить фактическую емкость АКБ. Это поможет определить, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля. Если емкость ниже критического уровня из-за сульфатации пластин и их осыпания, обслуживать такую батарею большого смысла не имеет. Аккумулятор с низкой емкостью лучше заменить.

Если нет возможности самостоятельно провести проверку нагрузочной вилкой, есть смысл обратиться в автосервис. Большинство станций техобслуживания проверяют заряд таким оборудованием бесплатно.

Как правильно заряжать аккумулятор: техника безопасности

Предварительно необходимо удостовериться, что батарея действительно нуждается в дополнительной энергии. Когда замеры показывают, что батарея частично или полностью потеряла свои свойства, следует подготовиться к пополнению заряда. В подготовке АКБ особых сложностей нет. Необходимо соблюдать осторожность и тщательность. Попадание кислоты на кожу чревато сильными ожогами, поэтому техника безопасности должна соблюдаться неукоснительно. Последовательность действий такова:

  1. Отсоединить клеммы аккумулятора, как плюсовую, так и минусовую, тем самым отключив батарею от бортовой сети.
  2. Демонтировать прибор и поместить его в то место, где будет производиться зарядка. Во избежание перегрева очистить корпус от грязи, масла, других отложений. Заодно убедиться в отсутствии механических повреждений.
  3. Внимание! Обязательно вывернуть пластиковые крышки на каждой банке. В аккумуляторе под действием внешнего напряжения образуется избыточное количество паров электролита, что приводит к повышенному давлению газов внутри АКБ. В крайних случаях возможен взрыв батареи, со всеми вытекающими последствиями. В крышках имеются дренажные отверстия, но их производительности при бурной реакции недостаточно.
  4. Убедиться, что уровень электролита соответствует норме, иначе полноценная зарядка аккумулятора автомобиля будет недостижима. При отсутствии индикатора надо долить жидкость до положения, когда свинцовые пластины полностью закрыты, но уровень меньше нижней кромки заливного отверстия. Для точного измерения можно одним концом опустить в банку полую стеклянную трубку, так чтобы она доставала до дна. Затем зажать верхний конец и извлечь трубку. Высота столба электролита должна быть около 10 – 15 мм.
  5. Проверить плотность электролита. В продаже имеются недорогие ареометры, позволяющие довольно точно определить соотношение серной кислоты и дистиллированной воды. При отклонении от нормы довести плотность до требуемого состояния.

Методы зарядки

Зарядка аккумулятора автомобиля требует применения специального устройства. Бытующее среди автолюбителей мнение, что достаточно добавить дистиллированной воды или электролита, а там генератор сам доводит процесс до конца, не совсем верно.

Отчасти это так. Можно зарядить батарею от машины соседа, принудительно завести мотор, а генератор действительно зарядит АКБ до определенного уровня. Но для полной зарядки аккумулятора автомобиля, так чтобы к этому не приходилось часто возвращаться, необходим контроль напряжения и силы тока. Без специального устройства измерить эти параметры можно, но отрегулировать нет.

Перед автолюбителем встает задача: как правильно заряжать аккумулятор автомобиля, не повредив его. Сама процедура не представляет сложности. Достаточно подсоединить к клеммам соответствующие выводы устройства и следить за параметрами, не допуская перегрева АКБ.

Существует три метода, с помощью которых можно зарядить аккумулятор автомобиля:

  • постоянным током;
  • постоянным напряжением;
  • ускоренным комбинированным методом.

Первому присуща высокая эффективность, но необходим контроль и подстройка параметров. Второй способ осуществить легче, но батарея заряжается не более чем на 80%, процесс требует длительного времени.

Комбинированный метод наиболее предпочтителен. Он позволяет зарядить аккумулятор автомобиля практически автономно, никаких регулировок не требуется. Широкому распространению этого метода препятствует в разы более высокая стоимость специального устройства.

Зарядка постоянным током

В этом случае зарядка аккумулятора автомобиля производится постоянной силой тока, которая в 10 раз меньше емкости аккумуляторной батареи. Например, АКБ емкостью 60 А.ч желательно заряжать током не выше 6 ампер. Затем силу тока в два раза уменьшают наполовину, до 3 А, а на финишном этапе до 1,5 А.

Зарядка постоянным напряжением

Этот способ, по сути, не отличается от зарядки автомобильным генератором. Отличие в том, что устройство позволяет регулировать величину напряжения, тогда как генератор — нет.

Осуществлять ее просто. Устройство подключается к клеммам АКБ и поддерживается напряжение около 14,5 вольт. Батарея считается заряженной, если сила тока при постоянном напряжении перестала уменьшаться. Как уже указывалось, таким способом можно зарядить батарею не больше чем на 80%.

Ускоренная комбинированная зарядка

В ней совмещены преимущества двух предыдущих способов. На первом этапе пополнение заряда осуществляется постоянным напряжением. По достижении определенного уровня устройство переключается на постоянный ток. Такая последовательность позволяет полностью зарядить аккумулятор автомобиля, исключает нежелательное кипение электролита.

В случае острой необходимости таким методом можно ускоренно зарядить аккумулятор автомобиля в течение получаса, даже если он полностью разряжен. Но сократится ресурс батареи.

Каждый из способов имеет свои достоинства и недостатки. Метод постоянного тока позволяет полностью, на 100%, пополнить батарею электричеством. Чем ниже сила тока, тем полнее заряд, но увеличивается время процесса. Недостатки данного метода:

  • необходимость в стабилизации силы тока;
  • обильное выделение паров электролита;
  • нагрев АКБ.

Описанный выше ступенчатый режим, когда дважды снижается сила тока, позволяет минимизировать эти негативные моменты. Применение метода постоянного напряжения сопровождается значительным нагревом батареи из-за повышенной силы тока в начале процесса. Данный метод только частично пополняет батарею энергией.

Комбинированный метод лишен недостатков, присущих первым двум способам. В современных устройствах процесс автоматизирован. При использовании таковых исключается сильный нагрев батареи, кипение электролита, обильное выделение газов. Недостаток один — дороговизна оборудования.

Сколько времени необходимо заряжать аккумулятор

Животрепещущий вопрос для автолюбителей — как правильно заряжать аккумулятор по времени. В большинстве случаев, если батарея совсем не “убита”, с проблемой недостаточного заряда автолюбители сталкиваются при отрицательных температурах. Человек, спешащий на работу и обнаруживший, что автомобиль не заводится из-за севшего аккумулятора, старается как можно быстрее решить эту проблему. Тут применяется и прикуривание от другого автомобиля, и частичная ускоренная зарядка большими токами, лишь бы быстрее завестись. Такие действия приводят к резкому сокращению срока службы батареи. Необходимо правильно заряжать аккумулятор, соблюдая все условия. При использовании метода постоянного тока, полностью разряженная батарея, если она не имеет дефектов, приходит в соответствие с паспортными характеристиками в течение примерно 10 часов. При двухступенчатом процессе время увеличивается до 15 часов. Уменьшив силу тока, можно добиться более глубокой зарядки, но время пропорционально увеличится. Двухступенчатый процесс наиболее полно отвечает требованиям, как правильно заряжать аккумулятор. Частично разряженные батареи набирают кондиции быстрее. Критерием полной зарядки является ситуация, когда напряжение АКБ стабилизировалось на уровне 14,5 В, а сила тока при этом перестала уменьшаться. Зарядка аккумулятора автомобиля постоянным напряжением требует значительно большего времени. Продолжительность процесса составляет 20 – 25 часов. Чем выше напряжение, тем быстрее заряжается батарея. Подбирать необходимо оптимальный вариант, когда напряжение тока выше напряжения аккумуляторной батареи, но при этом не происходит чрезмерного нагрева и интенсивного кипения электролита. С другой стороны, не затрачивается чрезмерно много времени. Следует помнить, что процесс зарядки аккумулятора автомобиля нежелательно прерывать и начинать заново. Это уменьшает емкость аккумулятора и снижает ресурс.

Каким током и напряжением следует заряжать аккумулятор автомобиля

Зарядку производят при силе тока, равной десятой части емкости батареи. Для 50 А.ч соответственно 5А. Такой уровень необходимо поддерживать до тех пор, пока напряжение на клеммах аккумулятора не достигнет 14,4 – 14,6 В. Затем снижают силу тока в два раза и ждут повышения напряжения до 15 В.

Следующим этапом необходимо еще раз уменьшить силу тока в 2 раза. Через какое-то время напряжение должно достигнуть 14,5 В и перестать повышаться. С этого момента батарея считается полностью заряженной.

При зарядке постоянным напряжением его поддерживают на уровне 14,5 В. Как только сила тока стабилизируется, можно заканчивать процесс.

Последствия глубокого разряда, и как правильно зарядить после этого

Глубокий разряд оказывает губительное воздействие на АКБ. Происходит сульфатация пластин, они частично разрушаются и осыпаются. При этом падает емкость батареи, такая быстро заряжается и также быстро теряет энергию.

Лучший способ избавиться от этой проблемы — заменить аккумулятор. Но если ситуация не зашла слишком далеко, применяют переполюсовку АКБ. Для начала приводят в порядок электролит и разряжают батарею до нуля, подключив галогенную лампу.

Затем подключают устройство, но наоборот: плюс к минусу, минус к плюсу. Галогенную лампу не отсоединяют. Заряжают батарею до 5 вольт. После этого отсоединяют лампу, нормально подключают устройство и завершают процедуру в обычном порядке, как на частично разряженном аккумуляторе.

Зарядка зимой

Аккумуляторные батареи могут заряжаться при температуре окружающего воздуха от –15 до +40 ºC. Важно, чтобы плотность электролита соответствовала климатическим условиям. При понижении температуры напряжение следует увеличить, а при повышении уменьшить. Корректировочная величина — 0,03 В на 1 ºC.

Оптимальной температурой является диапазон 20–25 ºC. Поэтому в холода лучше заниматься аккумулятором в теплом помещении.

Как часто нужно заряжать аккумулятор автомобиля

Чем реже происходит зарядка внешним источником, тем долговечнее батарея, если она не разряжается ниже определенного предела. Ведь при езде эту функцию непрерывно выполняет генератор. Целесообразно проводить эту процедуру раз в год, перед наступлением холодов, и каждый раз после длительной стоянки.

Нужно ли заряжать новый аккумулятор для автомобиля

Новые аккумуляторы не нуждаются в обслуживании, если перед продажей длительное время не стояли на складе. Батарея имеет свойство медленно терять напряжение за счет саморазряда. Если от даты выпуска до установки на машину прошло полгода и больше, необходимо зарядить аккумулятор автомобиля. Точный ответ даст проверка состояния батареи.

Если знать все нюансы, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля, которые заключаются в регулярной проверке плотности электролита, очистке клемм, своевременном исполнении процедуры — батарея долго будет долго и безотказно служить на радость владельцу.

Как выбрать правильный аккумулятор для вашего приложения? Часть 1. Важные аспекты метрики батареи

При выборе батареи нужно помнить одну вещь: не существует идеальной батареи, подходящей для любого приложения. Выбор правильной батареи для вашего приложения связан с определением наиболее важных показателей батареи и обменом их с другими. Например, если вам требуется большая мощность для вашего приложения, необходимо минимизировать внутреннее сопротивление ячейки, и это часто достигается за счет увеличения площади поверхности электрода.Но это также увеличивает количество неактивных компонентов, таких как токосъемники и проводящие вспомогательные средства, поэтому плотность энергии снижается, чтобы получить мощность.

В то время как ваши фактические цели по дизайну батареи могут быть высокими, вам, возможно, придется отказаться от некоторых вещей, чтобы получить другие, когда дело доходит до реальной производительности батареи (рис. 1).

Свинцово-кислотный аккумулятор отлично работает в автомобильном стартерном аккумуляторе, где он обеспечивает требуемую высокую производительность. Однако из-за его токсичности и низкой плотности энергии он был бы ужасным выбором для применения в портативной электронике.Итак, в этой серии блогов, состоящей из трех частей, мы рассмотрим, как найти подходящую батарею для вашего приложения - это сделать правильный выбор. В Части 1 обсуждаются важные соображения при выборе правильной батареи для потребительского приложения. К ним относятся возможность перезарядки, плотность энергии, удельная мощность, срок годности, безопасность, форм-фактор, стоимость и гибкость. Во второй части будет рассмотрено, как химический состав влияет на важные показатели батареи и, следовательно, на выбор батареи для вашего приложения. В части 3 мы рассмотрим общий химический состав вторичных батарей.

Рисунок 1: Конструкция батареи и производительность

Некоторые важные соображения при выборе батареи: : 1. Сравнение первичной и вторичной. - Один из первых вариантов выбора батареи - решить, нужны ли приложению первичные (одноразовые) или вторичные (перезаряжаемые) батареи. По большей части это простое решение для дизайнера. Приложения с периодическим периодическим использованием (например, дымовая сигнализация, игрушка или фонарик) и одноразовые приложения, в которых зарядка становится непрактичной, требуют использования первичной батареи.Слуховые аппараты, часы (за исключением умных часов), поздравительные открытки и кардиостимуляторы - хорошие примеры. Если аккумулятор будет использоваться непрерывно и в течение длительного времени, например, в ноутбуке, мобильном телефоне или умных часах, перезаряжаемый аккумулятор больше подходит.

Первичные батареи имеют гораздо меньшую скорость саморазряда - привлекательная особенность, когда зарядка невозможна или практична перед первым использованием. Вторичные батареи имеют тенденцию терять энергию более быстрыми темпами. Это менее важно для большинства приложений из-за возможности подзарядки.

2. Энергия по сравнению с мощностью - Время работы аккумулятора определяется емкостью аккумулятора, выраженной в мАч или Ач, и представляет собой ток разряда, который аккумулятор может обеспечить с течением времени.

При сравнении батарей разного химического состава полезно посмотреть на их энергоемкость. Чтобы получить энергоемкость батареи, умножьте емкость батареи в Ач на напряжение, чтобы получить энергию в Втч. Например, никель-металлогидридный аккумулятор на 1,2 В и литий-ионный аккумулятор на 3.2 В может иметь такую ​​же емкость, но более высокое напряжение литий-ионного аккумулятора увеличит энергию.

Напряжение холостого хода обычно используется в расчетах энергии (т. Е. Напряжение батареи, когда она не подключена к нагрузке). Однако и емкость, и энергия сильно зависят от скорости слива. Теоретическая емкость определяется только активными электродными материалами (химическим составом) и активной массой. Тем не менее, практические батареи достигают лишь малой части теоретических значений из-за наличия неактивных материалов и кинетических ограничений, которые не позволяют полностью использовать активные материалы и накапливать продукты разряда на электродах.

Производители аккумуляторов часто указывают емкость при заданной скорости разряда, температуре и напряжении отключения. Указанная мощность будет зависеть от всех трех факторов. Сравнивая номинальные мощности производителей, обращайте особое внимание на скорость слива. Батарея, которая, как указано в спецификации, имеет большую емкость, может на самом деле плохо работать, если ток, потребляемый приложением, выше. Например, батарея с номиналом 2 Ач на 20-часовую разрядку не может выдавать 2 А в течение 1 часа, но будет обеспечивать лишь небольшую часть емкости.

Батареи высокой мощности обеспечивают быструю разрядку при высокой скорости разряда, например, в электроинструментах или автомобильных стартерных батареях. Обычно батареи большой мощности имеют низкую плотность энергии.

Хорошая аналогия между мощностью и энергией - это ведро с носиком. Ведро большего размера может вместить больше воды и похоже на аккумулятор с высокой энергией. Размер отверстия или носика, через который вода выходит из ведра, близок к мощности - чем выше мощность, тем выше скорость слива.Чтобы увеличить энергию, вы обычно увеличиваете размер батареи (для данного химического состава), но для увеличения мощности вы уменьшаете внутреннее сопротивление. Конструкция ячеек играет огромную роль в получении батарей с высокой удельной мощностью.

Рисунок 2: Зависимость энергии батареи от мощности

Вы должны уметь сравнивать теоретические и практические значения плотности энергии для различных химикатов из учебников по батареям. Однако, поскольку плотность мощности очень сильно зависит от конструкции батареи, вы редко встретите эти значения в списке.

3. Напряжение - Рабочее напряжение аккумуляторной батареи - еще один важный фактор, который определяется используемыми материалами электродов. Полезной классификацией аккумуляторов здесь является рассмотрение аккумуляторов на водной или водной основе в сравнении с химическими аккумуляторами на основе лития. Свинцово-кислотный, цинк-углеродный и никель-металлогидридный используют электролиты на водной основе и имеют номинальное напряжение от 1,2 до 2 В. Литиевые батареи, с другой стороны, используют органические электролиты и имеют номинальное напряжение 3.От 2 до 4 В (первичная и вторичная).

Многие электронные компоненты работают при минимальном напряжении 3 В. Более высокое рабочее напряжение химических элементов на основе лития позволяет использовать один элемент, а не два или три последовательно соединенных элемента на водной основе, чтобы создать желаемое напряжение.

Следует также отметить, что некоторые химические элементы батарей, такие как цинк MnO2, имеют наклонную кривую разряда, в то время как другие имеют плоский профиль. Это влияет на напряжение отсечки (рис. 3).

Рисунок 3: График напряжения на основе химического состава батареи

4.Температурный диапазон . Химический состав батареи определяет температурный диапазон применения. Например, цинк-угольные элементы на водной основе электролита нельзя использовать при температуре ниже 0 ° C. Щелочные элементы также демонстрируют резкое снижение емкости при этих температурах, хотя и меньше, чем цинк-углеродные. Литиевые первичные батареи с органическим электролитом могут работать при температуре до -40 ° C, но со значительным падением производительности.

В перезаряжаемых устройствах литий-ионные аккумуляторы можно заряжать с максимальной скоростью только в узком интервале от 20 ° до 45 ° C.За пределами этого температурного диапазона необходимо использовать более низкие токи / напряжения, что приводит к увеличению времени зарядки. При температурах ниже 5 ° или 10 ° C может потребоваться постоянный заряд, чтобы предотвратить ужасную проблему дендритного покрытия лития, которая увеличивает риск теплового разгона (все мы слышали о взрывах литиевых батарей, которые могут произойти в результате перезарядки, зарядки при низкой или высокой температуре или короткого замыкания из-за загрязняющих веществ).

Прочие соображения включают:

5.Срок годности - это относится к тому, как долго батарея будет находиться на складе или на полке, прежде чем она будет использована. Первичные батареи имеют гораздо более длительный срок хранения, чем вторичные. Однако для первичных батарей срок хранения обычно более важен, потому что вторичные батареи могут перезаряжаться. Исключение составляют случаи, когда подзарядка нецелесообразна.

6. Химия - Многие из перечисленных выше свойств продиктованы химией клетки. Мы обсудим обычно доступные химические составы батарей в следующей части этой серии блогов.

7. Физический размер и форма - Батареи обычно доступны в следующих форматах: кнопочные / плоские элементы, цилиндрические элементы, призматические элементы и карманные элементы (большинство из них в стандартных форматах).

8. Стоимость - Бывают случаи, когда вам может потребоваться отказаться от батареи с лучшими характеристиками производительности, потому что приложение очень чувствительно к стоимости. Это особенно актуально для одноразовых изделий большого объема.

9.Правила транспортировки, утилизации - Транспортировка литиевых батарей регулируется. Утилизация батарей определенного химического состава также регулируется. Это может быть рассмотрено для приложений большого объема.

При выборе аккумулятора следует учитывать множество факторов. Некоторые из них связаны с химией, а другие - с конструкцией и конструкцией батарей. Это усложняет, а иногда и делает бессмысленным сравнение показателей заряда батареи без более глубокого понимания факторов, влияющих на этот показатель. Эту тему мы рассмотрим во втором блоге этой серии.

Чтобы узнать больше о роли, которую выбор батарей играет в эволюции надежности, качества и долговечности электронных продуктов, часы Wearable Technology Design: Готовы ли вы к вызову? Нажмите кнопку ниже, чтобы получить доступ к бесплатной презентации.

Емкость аккумулятора - обзор

20.2.3 Емкость аккумулятора

Емкость аккумулятора соответствует количеству электрического заряда, который может накапливаться во время зарядки, сохраняться во время пребывания в разомкнутой цепи и высвобождаться во время разряда в обратимый способ.Он получается путем интегрирования тока разряда, начиная с полностью заряженной батареи и заканчивая процесс разряда при определенном пороге напряжения, часто обозначаемом как напряжение отсечки или U cut_off , достигнутом в момент t cut_off . В этом случае она обозначается как разрядная емкость или C d , а в случае электрохимии свинцово-кислотных аккумуляторов она может быть выражена как

(20.5) Cd = ∫0tcut_offIdt = −2FMPbO2 (mPbO2initial − mPbO2cut_off) = - 2FMPb (mPbinitial − mPbcut_off)

Уравнение (20.5) показывает, что емкость аккумулятора пропорциональна количеству активных материалов, которые могут быть преобразованы электрохимическим способом. напряжение достигает порога напряжения U cut_off . Знак разрядной емкости отрицательный; однако на практике его значение рассматривается как модуль. Когда батарея разряжается постоянным током, ее емкость определяется формулой C d = I · t d , где t d - продолжительность разряда.Когда последнее выражается в часах, типичной единицей измерения емкости аккумулятора является ампер-час.

Разрядная емкость новой батареи (т. Е. До заметного начала деградации батареи) является функцией температуры и профиля тока разряда. Основным этапом разработки каждого алгоритма управления батареями является оценка зависимости разрядной емкости от тока и температуры. Обычно это делается путем подвергания одной или нескольких идентичных батарей или элементов нескольких циклов заряда / разряда при постоянной температуре с использованием гальваностатического разряда с разными токами разряда и фиксированным режимом полной перезарядки.Процедура повторяется при нескольких разных температурах. При разработке такого плана экспериментов следует учитывать типичную скорость разрушения батареи при циклическом включении. Для аккумуляторов, скорость старения которых в режиме глубокого цикла высока (например, свинцово-кислотные аккумуляторы с тонкими пластинами и решетками, не содержащими сурьмы), количество таких глубоких циклов определения характеристик должно быть меньше, а количество экспериментальных точек на батарею должно быть ограничено. можно было бы компенсировать испытанием большего количества батарей.

Зависимость разрядной емкости от тока разряда часто соответствует уравнению Пойкерта [2]:

(20.6a) Cd = K · I1 − n

, где K и n - эмпирические константы. Коэффициент n сильно зависит от конструкции электродов. Например, свинцово-кислотные батареи с толстыми пластинами имеют значение n в диапазоне 1,4 [3], а для конструкций с более тонкими пластинами n находится в диапазоне 1,20–1,25 [4].Для таких технологий, как литий-ионные батареи, где пластины очень тонкие (в диапазоне 0,2–0,3 мм), значение n близко к 1 [5]. В этом случае уравнение Пойкерта и соответствующие экспериментальные данные могут быть представлены с использованием продолжительности разряда t d вместо емкости:

(20,6b) td = K · I − n

Когда экспериментальные данные t d (I) нанесены в двойных логарифмических координатах уравнение (20.6б) преобразуется в прямую с наклоном, равным коэффициенту n . Уравнение Пейкерта демонстрирует одну и ту же тенденцию почти для всех типов первичных и аккумуляторных батарей - чем выше ток разряда, тем меньше емкость. Последнее с электрохимической точки зрения соответствует меньшему количеству активных материалов, превращающихся в продукты разряда. В технологии аккумуляторов степень этого преобразования обозначается как «использование активных материалов».'Снижение использования активных материалов при высоких токах разряда очень часто можно приписать эффектам диффузии. Например, в случае разряда свинцово-кислотной батареи (уравнения (20.1a) и (20.1b)) серная кислота, необходимая для преобразования PbO 2 и Pb в PbSO 4 , должна диффундировать из объема электролита. к геометрической поверхности электрода, а затем внутрь его пористого объема. При высоких токах разряда электролит из объема элемента, расположенного между пластинами батареи, не успевает диффундировать внутри объема пластин, где он быстро истощается из-за электрохимических реакций.Это приводит к развитию локальных градиентов концентрации и появлению диффузной поляризации [6]. Последнее вызывает быстрое снижение напряжения разряда ячейки. По логике вещей, мы можем достичь большей емкости при более высоких токах только в аккумуляторных технологиях, использующих конструкции ячеек с более тонкими пластинами, где диффузия происходит быстрее.

Уравнение Пейкерта имеет различный диапазон применимости для каждой аккумуляторной технологии - для очень высокого и очень низкого тока разряда оно больше не действует.Следует отметить, что точный алгоритм BMS должен также полагаться на набор параметров n и K , измеренных для конкретного типа батареи, используемой в энергетической системе, т. Е. Пара «батарея плюс BMS» ведет себя как ключ и замочная скважина.

Уравнение (20.6b) можно использовать для объяснения терминов «номинальная емкость» и «номинальный ток», которые часто используются в аккумуляторной практике. Здесь «номинальный» соответствует выбору тока, соответствующего заданной продолжительности разряда (или желаемой автономности), или наоборот - как долго мы будем работать от батареи при приложенном токе разряда.Таким образом, ток, соответствующий 20-часовому разряду, обозначается как 20-часовой номинальный ток или I 20 (или I 20h ). Когда последнее умножается на 20 часов, произведение обозначается как 20-часовая номинальная производительность C 20 (C 20h ).

Другой термин, связанный с емкостью батареи, - это «номинальная емкость» (или емкость, указанная на паспортной табличке), обозначенная как C n . Определение C n часто связано с определенным приложением или стандартом тестирования батарей.Например, номинальная емкость свинцово-кислотных аккумуляторов для запуска, освещения и зажигания обычно совпадает с 20-часовой номинальной емкостью C 20h . Номинальная емкость может использоваться для выражения плотности тока заряда и разряда в виде рейтинга C, представленного как отношение между номинальной емкостью и `` целевой '' длительностью разряда или заряда (последняя отличается от реальной продолжительности заряда или продолжительности заряда). увольнять). Таким образом, для тока, предназначенного для зарядки или разрядки аккумулятора в течение 10 часов, плотность тока выражается как C n /10 час.Более высокие токи, такие как C n /1 ч, обозначаются как 1 C, C n /30 мин как 2 C, C n /15 мин как 4 C и т. Д. позволяет применять одинаковые условия тестирования к батареям разного размера и надежно сравнивать полученные результаты. Удобство такого подхода связано с большой разницей между возможностями тестирования аккумуляторов в лаборатории, которая занимается разработкой BMS, и фактическими размерами установки для аккумулирования энергии.Обычно стенды для проверки аккумуляторных батарей предназначены для проверки ячеек в диапазоне напряжений 0–5 В и тока ± 5–50 А (чем выше ток, тем дороже оборудование). Во многих реальных аккумуляторных установках для хранения возобновляемой энергии и поддержки сети типичный диапазон постоянного напряжения составляет 400 В, а токи могут достигать 500–1000 А в случае, когда используются огромные аккумуляторные элементы, что свидетельствует о том, что BMS фактически экстраполирует лабораторные характеристики элементов и батарей меньшего размера, чтобы контролировать и прогнозировать работу крупногабаритных аккумуляторов энергии.

Как мы доберемся до следующего крупного прорыва в области аккумуляторных батарей - Quartz

Вы читаете эксклюзивную статью Quartz, доступную всем читателям в течение ограниченного времени. Чтобы разблокировать доступ ко всем Quartz, станьте участником.

Электрические самолеты могут быть будущим авиации. Теоретически они будут намного тише, дешевле и чище, чем те самолеты, которые есть у нас сегодня. Электрические самолеты с дальностью полета 1000 км (620 миль) на одной зарядке могут использоваться сегодня для половины всех рейсов коммерческих самолетов, сокращая глобальные выбросы углерода в авиации примерно на 15%.

То же самое и с электромобилями. Электромобиль - это не просто более чистая версия своего кузена, извергающего загрязнения. По сути, это лучший автомобиль: его электродвигатель мало шумит и молниеносно реагирует на решения водителя. Зарядка электромобиля обходится намного дешевле, чем оплата эквивалентного количества бензина. Электромобили могут быть построены с небольшим количеством движущихся частей, что удешевляет их обслуживание.

Так почему же электромобили уже не повсюду? Это связано с тем, что батареи дороги, поэтому первоначальная стоимость электромобиля намного выше, чем стоимость аналогичной модели с бензиновым двигателем.И если вы не водите много, экономия на бензине не всегда компенсирует более высокие первоначальные затраты. Короче говоря, электромобили по-прежнему не экономичны.

Точно так же современные батареи не обладают достаточной энергией по весу или объему для питания пассажирских самолетов. Нам все еще нужны фундаментальные прорывы в аккумуляторных технологиях, прежде чем это станет реальностью.

Портативные устройства с батарейным питанием изменили нашу жизнь. Но есть еще много вещей, которые могут вывести из строя батареи, если бы только более безопасные, более мощные и энергоемкие батареи могли быть сделаны дешево.Никакой закон физики не исключает их существования.

И все же, несмотря на более чем два столетия тщательного изучения с момента изобретения первой батареи в 1799 году, ученые до сих пор не до конца понимают многие основы того, что именно происходит внутри этих устройств. Что мы действительно знаем, так это то, что, по сути, есть три проблемы, которые необходимо решить, чтобы батареи снова действительно изменили нашу жизнь: мощность, энергия и безопасность.

Не существует универсальной литий-ионной батареи

Каждая батарея имеет два электрода: катод и анод.Большинство анодов литий-ионных батарей изготовлено из графита, но катоды изготавливаются из различных материалов, в зависимости от того, для чего будет использоваться батарея. Ниже вы можете увидеть, как различные материалы катода меняют работу типов батарей по шести параметрам.

Проблема питания

В просторечии люди используют термины «энергия» и «мощность» как синонимы, но при разговоре об аккумуляторах важно различать их. Мощность - это скорость, с которой может высвобождаться энергия.

Батарея, достаточно сильная, чтобы запустить и удерживать в воздухе коммерческий самолет на расстояние 1000 км, требует большого количества энергии, чтобы высвободиться за очень короткое время, особенно во время взлета. Так что дело не только в накоплении большого количества энергии, но и в способности очень быстро извлекать эту энергию.

Решение проблемы энергоснабжения требует от нас заглянуть в черный ящик коммерческих аккумуляторов. Будет немного занудно, но терпи меня. Новые аккумуляторные технологии часто преувеличиваются, потому что большинство людей не уделяют должного внимания деталям.

Самая современная химия батарей, которая у нас есть в настоящее время, - это литий-ионные. Большинство экспертов сходятся во мнении, что никакая другая химия не сможет подорвать ионно-литиевый сплав в течение как минимум еще одного десятилетия или более. Литий-ионный аккумулятор имеет два электрода (катод и анод) с сепаратором (материал, который проводит ионы, но не электроны, предназначен для предотвращения короткого замыкания) в середине и электролит (обычно жидкий) для обеспечения обратного потока ионов лития и вперед между электродами. Когда батарея заряжается, ионы перемещаются от катода к аноду; когда батарея питает что-то, ионы движутся в противоположном направлении.

Представьте себе две буханки нарезанного хлеба. Каждая буханка - это электрод: левый - катод, а правый - анод. Предположим, что катод состоит из пластин никеля, марганца и кобальта (NMC) - одного из лучших в своем классе - и что анод состоит из графита, который по сути представляет собой слоистые листы или пластинки атомов углерода. .

В разряженном состоянии, то есть после того, как энергия была истощена, в буханке NMC между каждым ломтиком находятся ионы лития. Когда батарея заряжается, каждый ион лития извлекается из промежутков между пластинами и вынужден проходить через жидкий электролит.Сепаратор действует как контрольно-пропускной пункт, гарантирующий, что только ионы лития проходят через графитовую буханку. Когда батарея полностью заряжена, в катодной буханке не останется ионов лития; все они будут аккуратно зажаты между ломтиками графитового хлеба. По мере того, как энергия батареи расходуется, ионы лития возвращаются к катоду, пока на аноде не останется ни одного. Вот тогда аккумулятор нужно зарядить снова.

Емкость аккумулятора в основном определяется скоростью этого процесса.Но не так-то просто увеличить скорость. Слишком быстрое извлечение ионов лития из катодной буханки может привести к появлению дефектов на ломтиках и, в конечном итоге, к их разрушению. Это одна из причин, почему чем дольше мы пользуемся смартфоном, ноутбуком или электромобилем, тем хуже время автономной работы. Каждая зарядка и разрядка заставляют буханку немного ослабевать.

Над решением проблемы работают разные компании. Одна из идей - заменить слоистые электроды чем-то более прочным.Например, швейцарская компания по производству аккумуляторов Leclanché со 100-летней историей работает над технологией, в которой используется фосфат лития-железа (LFP), который имеет структуру «оливина» в качестве катода, и оксид титаната лития (LTO), который имеет Структура «шпинель», как анод. Эти структуры лучше справляются с потоком ионов лития в материал и из него.

В настоящее время Leclanché использует свои аккумуляторные элементы в автономных складских вилочных погрузчиках, которые можно полностью зарядить за девять минут. Для сравнения: лучший нагнетатель Tesla может зарядить автомобильный аккумулятор Tesla примерно до 50% за 10 минут.Leclanché также внедряет свои батареи в Великобритании для быстрой зарядки электромобилей. Эти батареи находятся на зарядной станции, медленно потребляя небольшое количество энергии в течение длительного периода времени из сети, пока они не будут полностью заряжены. Затем, когда автомобиль пристыковывается, аккумуляторы док-станции быстро заряжают аккумулятор автомобиля. Когда машина уезжает, аккумулятор станции снова начинает заряжаться.

Такие усилия, как шоу Лекланше, можно изменить с химическим составом батарей, чтобы увеличить их мощность. Тем не менее, никто еще не построил батарею, достаточно мощную, чтобы быстро доставить энергию, необходимую коммерческому самолету для преодоления гравитации.Стартапы стремятся строить самолеты меньшего размера (вмещающие до 12 человек), которые могли бы летать на относительно менее энергоемких батареях, или электрические гибридные самолеты, где реактивное топливо выполняет тяжелую работу, а батареи - инерцию.

Но на самом деле в этой сфере нет ни одной компании, которая могла бы даже приблизиться к коммерциализации. Кроме того, технический скачок, необходимый для полностью электрического коммерческого самолета, вероятно, займет десятилетия, - говорит Венкат Вишванатан, эксперт по аккумуляторным батареям в Университете Карнеги-Меллона.

Reuters / Alister Doyle

Двухместный электрический самолет, сделанный словенской фирмой Pipistrel, стоит у ангара в аэропорту Осло, Норвегия.

Энергетическая проблема

Tesla Model 3, самая доступная модель компании, стоит от 35 000 долларов. Он работает от батареи на 50 кВтч, что стоит примерно 8750 долларов, или 25% от общей стоимости автомобиля.

Это все еще удивительно доступно по сравнению с тем, что было не так давно. По данным Bloomberg New Energy Finance, средняя мировая стоимость литий-ионных аккумуляторов в 2018 году составляла около 175 долларов за киловатт-час, что ниже почти 1200 долларов за киловатт-час в 2010 году.

Министерство энергетики США подсчитало, что как только стоимость батарей упадет ниже 125 долларов за кВтч, владение и эксплуатация электромобиля будет дешевле, чем газовый автомобиль в большинстве частей мира. Это не означает, что электромобили победят автомобили с бензиновым двигателем во всех нишах и сферах - например, для грузовиков дальнего следования еще нет электрического решения. Но это переломный момент, когда люди начнут отдавать предпочтение электромобилям просто потому, что в большинстве случаев они будут иметь более экономичный смысл.

Один из способов добиться этого - увеличить удельную энергию батарей - втиснуть больше кВтч в батарейный блок, не снижая его цены. Теоретически это может сделать специалист по производству аккумуляторов, увеличив удельную энергию катода или анода, либо того и другого.

Катод с наибольшей энергоемкостью на пути к коммерческой доступности - это NMC 811 (каждая цифра в номере представляет собой соотношение никеля, марганца и кобальта, соответственно, в смеси). Это еще не идеально. Самая большая проблема заключается в том, что он может выдержать только относительно небольшое количество жизненных циклов заряда-разряда, прежде чем он перестанет работать.Но эксперты прогнозируют, что отраслевые исследования и разработки должны решить проблемы NMC 811 в течение следующих пяти лет. Когда это произойдет, батареи, использующие NMC 811, будут иметь более высокую плотность энергии на 10% или более.

Однако увеличение на 10% - это не так уж и много в общей картине.
И хотя ряд инноваций за последние несколько десятилетий поднял плотность энергии катодов еще выше, аноды - это то, где открываются самые большие возможности в области плотности энергии.

Графит был и остается доминирующим анодным материалом.Он дешевый, надежный и относительно энергоемкий, особенно по сравнению с современными катодными материалами. Но он довольно слаб, если сравнивать его с другими потенциальными анодными материалами, такими как кремний и литий.

Кремний, например, теоретически намного лучше поглощает ионы лития в виде графита. Вот почему ряд производителей аккумуляторов пытаются добавить кремний вместе с графитом в свои конструкции анодов; Генеральный директор Tesla Илон Маск сказал, что его компания уже делает это в своих литий-ионных батареях.

Большим шагом была бы разработка коммерчески жизнеспособного анода, полностью сделанного из кремния. Но у этого элемента есть черты, которые затрудняют это. Когда графит поглощает ионы лития, его объем не сильно меняется. Однако кремниевый анод по тому же сценарию набухает в четыре раза по сравнению с исходным объемом.

К сожалению, вы не можете просто увеличить корпус, чтобы приспособиться к этому набуханию, потому что расширение разрушает так называемую «межфазную поверхность твердого электролита», или SEI, кремниевого анода.

SEI можно рассматривать как своего рода защитный слой, который анод создает для себя, подобно тому, как железо образует ржавчину, также известную как оксид железа, для защиты от элементов: когда вы оставляете кусок недавно кованое железо снаружи, оно медленно вступает в реакцию с кислородом воздуха, образуя ржавчину. Под слоем ржавчины остальная часть железа не постигает та же участь и, таким образом, сохраняет структурную целостность.

В конце первого заряда батареи электрод образует собственный слой «ржавчины» - SEI, отделяющий неэродированную часть электрода от электролита.SEI предотвращает потребление электрода дополнительными химическими реакциями, гарантируя, что ионы лития могут течь как можно более плавно.

Но с кремниевым анодом SEI ломается каждый раз, когда батарея используется для питания чего-либо, и восстанавливается каждый раз, когда батарея заряжается. И во время каждого цикла зарядки расходуется немного кремния. В конце концов, силикон рассасывается до такой степени, что батарея перестает работать.

За последнее десятилетие несколько стартапов Кремниевой долины работали над решением этой проблемы.Например, подход Sila Nano состоит в том, чтобы заключить атомы кремния в наноразмерную оболочку с большим количеством пустого места внутри. Таким образом, SEI формируется снаружи оболочки, и расширение атомов кремния происходит внутри нее, не разрушая SEI после каждого цикла заряда-разряда. Компания, оцениваемая в 350 миллионов долларов, заявляет, что ее технология будет использоваться в устройствах уже в 2020 году.

Enovix, с другой стороны, применяет особую технологию производства, чтобы подвергнуть 100% кремний анод огромному физическому давлению, заставляя его поглощать меньше ион лития и, таким образом, ограничивает расширение анода и предотвращает разрушение SEI.У компании есть инвестиции от Intel и Qualcomm, и она также ожидает, что к 2020 году ее батареи будут в устройствах.

Эти компромиссы означают, что кремниевый анод не может достичь своей теоретической высокой плотности энергии. Однако обе компании заявляют, что их аноды работают лучше, чем графитовые. Третьи стороны в настоящее время тестируют аккумуляторы обеих фирм.

Tesla

В 2020 году новый Tesla Roadster должен стать первым электромобилем, который может проехать 1000 км (620 миль) без подзарядки.

Проблема безопасности

Все молекулярные переделки, предпринятые для накопления большего количества энергии в батареях, могут происходить за счет безопасности. С момента своего изобретения литий-ионный аккумулятор вызывает головные боли из-за того, как часто он воспламеняется. Например, в 1990-х годах канадская компания Moli Energy выпустила на рынок литий-металлический аккумулятор для использования в телефонах. Но в реальном мире его батареи начали воспламеняться, и Moli был вынужден отозвать свой заказ и, в конечном итоге, объявить о банкротстве. (Некоторые из его активов были куплены тайваньской компанией, и она до сих пор продает литий-ионные батареи под торговой маркой E-One Moli Energy.) Совсем недавно смартфоны Samsung Galaxy Note 7, которые были сделаны на современных литий-ионных батареях, начали взрываться в карманах людей. В результате отзыв продукции в 2016 году обошелся южнокорейскому гиганту в 5,3 миллиарда долларов.

Современные литий-ионные батареи по-прежнему сопряжены с рисками, поскольку в них почти всегда используются легковоспламеняющиеся жидкости в качестве электролита. Одна из прискорбных (для нас, людей) причуд природы заключается в том, что жидкости, способные легко переносить ионы, также имеют более низкий порог воспламенения.Одно из решений - использовать твердые электролиты. Но это означает другие компромиссы. Конструкция батареи может легко включать жидкий электролит, который контактирует с каждым битом электродов, что позволяет эффективно переносить ионы. С твердыми телами намного сложнее. Представьте, что вы бросаете пару кубиков в чашку с водой. А теперь представьте, что те же самые кости бросают в чашку с песком. Очевидно, что вода будет касаться гораздо большей площади поверхности игральных костей, чем песок.

До сих пор коммерческое использование литий-ионных батарей с твердыми электролитами ограничивалось приложениями с низким энергопотреблением, такими как датчики, подключенные к Интернету.Усилия по расширению масштабов твердотельных батарей, то есть не содержащих жидкий электролит, можно в общих чертах разделить на две категории: твердые полимеры при высоких температурах и керамика при комнатной температуре.

Твердые полимеры при высоких температурах

Полимеры представляют собой длинные цепочки молекул, связанных вместе. Они очень распространены в повседневном использовании - например, одноразовые полиэтиленовые пакеты делают из полимеров. Когда некоторые типы полимеров нагреваются, они ведут себя как жидкости, но без воспламеняемости жидких электролитов, используемых в большинстве батарей.Другими словами, они обладают высокой ионной проводимостью, как жидкий электролит, без каких-либо рисков.

Но у них есть ограничения. Они могут работать только при температуре выше 105 ° C (220 ° F), что означает, что они не подходят, например, для смартфонов. Но их можно использовать, например, для хранения энергии от сети в домашних батареях. По крайней мере, две компании - SEEO (США) и Bolloré (Франция) - разрабатывают твердотельные батареи, в которых в качестве электролита используются высокотемпературные полимеры.

Керамика при комнатной температуре

За последнее десятилетие два класса керамики - LLZO (оксид лития, лантана и циркония) и LGPS (литий, германий, сульфид фосфора) - показали почти такие же хорошие проводящие ионы при комнатной температуре. как жидкости.

Toyota, а также стартап из Кремниевой долины QuantumScape (который в прошлом году привлек 100 миллионов долларов от Volkswagen) работают над внедрением керамики в литий-ионные батареи. Включение крупных игроков в пространство указывает на то, что прорыв может быть ближе, чем многие думают.

«Мы очень близки к тому, чтобы увидеть что-то реальное [с использованием керамики] через два или три года», - говорит Вишванатан из Карнеги-Меллона.

Закон о балансе

Аккумуляторы - это уже большой бизнес, и их рынок продолжает расти.Все эти деньги привлекают множество предпринимателей с еще большим количеством идей. Но стартап с аккумуляторными батареями - сложная ставка - они терпят неудачу даже чаще, чем компании-разработчики программного обеспечения, которые известны своим высоким уровнем отказов. Это потому, что инновации в области материаловедения - это сложно.

На данный момент химики по производству аккумуляторов обнаружили, что, пытаясь улучшить одну характеристику (скажем, плотность энергии), они вынуждены идти на компромисс с другой характеристикой (например, безопасностью). Такой баланс означает, что прогресс на каждом фронте был медленным и чреват проблемами.

Но если внимательнее присмотреться к проблеме - по мнению Йет-Мин Чанга из Массачусетского технологического института, сегодня в США в три раза больше ученых, занимающихся аккумуляторными батареями, чем всего 10 лет назад, - шансы на успех возрастут. Потенциал аккумуляторов остается огромным, но, учитывая предстоящие задачи, лучше относиться к каждому заявлению о новых аккумуляторах с хорошей долей скептицизма.

Основные сведения об аккумуляторах - Progressive Dynamics

Какие типы аккумуляторов рекомендуются? Мастер оборудован преобразователями.
Свинцово-кислотный аккумулятор глубокого цикла, AGM, гелевый элемент
Размер батареи не должен быть меньше размера преобразователя в AMPS.
аккумулятор
Повлияет ли выравнивание на аккумуляторы AGM? Выравнивание в обычном смысле слова для зарядных устройств LA означает напряжение до 15,5 вольт в течение периода, часто превышающего час.
Цикл выравнивания, который мы используем, мягкий, 14,4 В в течение 15 минут каждые 21 час в режиме хранения. Доказано, что это способствует снижению сульфатирования свинцово-кислотных аккумуляторов.Это также не влияет на AGM.
Производители AGM заверили нас, что профиль, который мы используем, подходит для аккумуляторов AGM.
Разряжаются ли свинцово-кислотные батареи, когда они не используются? Все батареи, независимо от их химического состава, будут саморазряжаться. Скорость саморазряда свинцово-кислотных аккумуляторов зависит от температуры хранения или эксплуатации. При температуре 80 градусов по Фаренгейту свинцово-кислотный аккумулятор саморазрядится со скоростью примерно 4% в неделю.Батарея с номиналом 125 ампер-часов будет саморазрядиться со скоростью примерно пять ампер в неделю. Помните об этом, если аккумулятор емкостью 125 Ач хранится в течение четырех месяцев (16 недель) зимой без зарядки, он потеряет 80 ампер из своей 125-амперной емкости. Он также будет сильно сульфатирован, что приведет к дополнительной потере емкости. Держите аккумуляторы заряженными, когда они не используются! свинцово-кислотный
Развивают ли свинцово-кислотные батареи память? Свинцово-кислотные батареи не имеют памяти. свинцово-кислотный
Нужно ли мне полностью разрядить свинцово-кислотный аккумулятор перед его зарядкой? Нет, на самом деле никогда не следует разряжать свинцово-кислотный аккумулятор ниже 80% его номинальной емкости. Разряд ниже этой точки или 10,5 В может повредить его. свинцово-кислотный
Когда мне нужно выполнить выравнивающий заряд? Выравнивание должно выполняться при первой покупке аккумулятора (так называемая освежающая зарядка) и регулярно (каждые 10 циклов разрядки или не реже одного раза в месяц).Снижение производительности также может быть признаком того, что необходим уравнительный заряд. свинцово-кислотный
Что такое уравнительный заряд? Для выравнивающего заряда 12-вольтовой батареи необходимо, чтобы она заряжалась напряжением не менее 14,4 вольт в течение не менее одного часа один раз в месяц или каждые 10 циклов разряда. Выравнивающий заряд предотвращает расслоение батареи и снижает сульфатирование, ведущую причину выхода батареи из строя. свинцово-кислотный
Когда нужно доливать воду в батареи? Частота полива зависит от того, как часто вы используете и заряжаете батареи.Также использование батареек в жарком климате потребует более частого полива. Лучше часто проверять уровень воды в аккумуляторе и при необходимости доливать дистиллированную воду. Никогда не добавляйте воду из-под крана в аккумулятор. Водопроводная вода содержит минералы, которые уменьшают емкость аккумуляторов и увеличивают скорость их саморазряда.

Предупреждение. В новой батарее может быть низкий уровень электролита. Сначала зарядите аккумулятор, а затем при необходимости долейте воды. Добавление воды в аккумулятор перед зарядкой может привести к переливу электролита.

свинцово-кислотный
Каков правильный уровень электролита? Уровень электролита в аккумуляторной батарее должен быть чуть ниже дна вентиляционного колодца, примерно на ½ - ¾ дюйма выше верхних частей сепараторов. Никогда не позволяйте уровню электролита опускаться ниже верха пластин. свинцово-кислотный
Нужно ли добавлять кислоту в аккумулятор? При нормальных условиях эксплуатации кислоту добавлять не нужно. Для достижения рекомендованного уровня электролита следует добавлять только дистиллированную или деионизированную воду. свинцово-кислотный
Могут ли мои батареи замерзнуть? Если аккумулятор частично разряжен, электролит в свинцово-кислотном аккумуляторе может замерзнуть. При 40% -ном уровне заряда электролит замерзнет, ​​если температура упадет примерно до -16 градусов F. Когда аккумулятор полностью заряжен, электролит не замерзнет, ​​пока температура не упадет примерно до -92 градусов F. свинцово-кислотный
Какие наиболее частые ошибки допускают владельцы свинцово-кислотных аккумуляторов? Недостаточная зарядка - обычно возникает из-за того, что зарядное устройство не позволяет полностью зарядить аккумулятор после использования.Постоянная работа аккумулятора в частичном состоянии заряда или хранение аккумулятора в разряженном состоянии приводит к образованию сульфата свинца (сульфатации) на пластинах. Сульфатирование снижает производительность батареи и может вызвать ее преждевременный выход из строя.
Перезарядка - Непрерывная зарядка вызывает ускоренную коррозию положительных пластин, чрезмерное потребление воды и, в некоторых случаях, снижение температуры внутри батареи. Свинцово-кислотные батареи следует заряжать после каждого разряда более чем на 50% от номинальной емкости, а также во время или после длительного хранения в течение 30 дней или более.
Недополив - В свинцово-кислотных аккумуляторах вода теряется в процессе зарядки. Если уровень электролита упадет ниже верхушки пластин, может произойти непоправимый ущерб. Часто проверяйте уровень воды в аккумуляторе.
Чрезмерный полив - Чрезмерный полив батареи приводит к дополнительному разбавлению электролита, что снижает производительность батареи. Добавляйте воду в аккумулятор после того, как он полностью заряжен, но никогда, если аккумулятор частично разряжен.
свинцово-кислотный
Могу ли я уменьшить потребность в добавлении воды в аккумулятор, снизив напряжение зарядки до 13 В или меньше? Понижение зарядного напряжения уменьшит потребность в добавлении воды, но это вызовет состояние, известное как расслоение батареи.Расслоение батареи возникает, когда серная кислота в смеси электролитов отделяется от воды и начинает концентрироваться на дне батареи.

Эта повышенная концентрация кислоты увеличивает образование сульфата свинца (сульфатирование). Чтобы предотвратить расслоение, аккумулятор должен получать периодический уравнительный заряд (повышение напряжения зарядки до 14,4 В или выше).

свинцово-кислотный
Как работают свинцово-кислотные батареи? Основные сведения об аккумуляторах свинцово-кислотные
AGM
Как мне ухаживать за свинцово-кислотными аккумуляторами? Управление батареями 101 свинцово-кислотный
AGM
Какого размера аккумуляторная батарея? Калькулятор аккумуляторной батареи RV свинцово-кислотный
Аккумуляторная батарея какого размера для инвертора? Калькулятор аккумуляторной батареи RV свинцово-кислотный

Power Banks - какое влияние они оказывают на аккумулятор вашего телефона

Связь

انقر على الإنجليزية
Любой, у кого очень плотный график, скажет вам, что внешний аккумулятор - их спасение.По сути, внешний аккумулятор - это портативное зарядное устройство. Банки питания чаще всего используются для зарядки сотовых телефонов, но также часто используются для зарядки ноутбуков, динамиков и различных других заряжаемых устройств.

В наш век мобильные телефоны содержат в себе всю нашу жизнь, будь то фотографии фотографа или документы предпринимателя. Когда вы в большинстве случаев в пути, практически невозможно найти повсюду розетки для зарядки телефона, если батарея разряжена. Power Bank предохраняет вас от кризиса, когда ваш телефон внезапно выключается, когда вам это нужно больше всего.

Продолжайте читать, чтобы узнать больше о банках питания и их влиянии на аккумулятор вашего телефона.

Большинство доступных на рынке аккумуляторов состоят из двух типов. Один состоит из литий-ионных элементов, а другой - из литий-полимерных элементов.

Литий-ионные аккумуляторы имеют более высокую плотность энергии и дешевле, чем другие. Однако блоки питания, содержащие литий-ионные элементы, теряют свою зарядную емкость в течение всего срока использования и становятся более громоздкими.

С другой стороны, аккумуляторы с литий-полимерным покрытием дороги, но они безопаснее и, в отличие от литий-ионных, со временем не теряют свою фактическую емкость зарядки. Кроме того, они заряжаются меньше времени.

Кроме того, они разделены на три широкие категории:

  1. Универсальный блок питания

Наиболее распространенные универсальные блоки питания бывают различных размеров и вариантов мощности и дают конечному потребителю широкий выбор для выбора лучшего. один в соответствии с их требованиями.

  1. Блок питания с солнечной зарядкой

Эти блоки питания содержат фотоэлектрические панели, которые заряжаются от солнечного света. Затем он преобразуется и используется для зарядки электронных устройств.

Несмотря на то, что это устройство безвредно для окружающей среды, для его зарядки обычно требуется много времени, и это также ограничивается наличием достаточного количества солнечного света.

  1. Чехол для телефона с аккумулятором

Они компактны и их легче всего носить с собой.Однако у них очень мало доступных устройств.

Итак, в следующий раз, когда вы подумываете о покупке power bank, выберите тот, который больше подходит для ваших требований.

Есть несколько факторов, которые следует учитывать перед покупкой блока питания, в том числе:

Емкость блока питания всегда должна быть больше, чем емкость, необходимая вашему телефону. Например, 2200 мАч не сможет полностью зарядить телефон с требованием 3000 мАч. Точно так же внешний аккумулятор на 6000 мАч сможет полностью зарядить ваш телефон два раза.

Некоторые блоки питания имеют 1 выходную розетку; у некоторых их 2 и так далее. Выбор одного из них зависит от того, сколько устройств вам нужно заряжать одновременно.

Требуемая мощность вашего телефона должна также синхронизироваться с выходной мощностью, которую выдает блок питания. В идеале стандартный выход для телефонов должен составлять 5 В. Больше - и телефон повредится.

Основным преимуществом Power Bank является то, что они отлично подходят для зарядки телефонов в дороге или при отсутствии электричества.

Кроме того, большинство павербанков имеют большую емкость, что делает их удобными для многократной зарядки телефона без подзарядки. А когда батарея зарядного устройства действительно разряжается, их можно легко зарядить через ноутбуки, автомобильные зарядные устройства и настенные розетки, в зависимости от того, что удобнее.

Пауэрбанки также имеют свои недостатки. Многие из доступных аккумуляторов либо громоздки, либо дороги. Кроме того, они требуют зарядки, когда их батарея разряжается, а если их емкость ниже, они разряжаются быстрее.

В некоторых случаях они также влияют на аккумулятор телефона, как указано ниже.

Хотя внешний аккумулятор крайне редко может повредить аккумулятор телефона, в некоторых случаях это может случиться. Вот несколько случаев, когда вы можете повредить аккумулятор вашего телефона с помощью зарядного устройства, и способы их устранения:

  1. Вы используете аккумулятор плохого качества

Качество очень важно при выборе внешнего аккумулятора. Внешний аккумулятор плохого качества может повредить аккумулятор вашего телефона, а также порт зарядки телефона.Это также может создать некоторые риски для безопасности. Например, перезарядка литий-ионного аккумулятора плохого качества может привести к взрыву аккумулятора.

  1. В вашем Power Bank неправильное напряжение

Неправильное напряжение в вашем Power Bank приведет к проблемам. Идеальное напряжение для зарядки телефона - 5 В. Если какой-либо блок питания выдает напряжение 4,2 В или меньше, он разряжает аккумулятор, а не заряжает его.

Любое выходное напряжение, превышающее 5 В, серьезно повредит схемы вашего телефона, так как он перегрузит их больше, чем он может выдержать.

  1. Вы перезаряжаете:

Блоки питания следует использовать экономно. Использование аккумуляторов для постоянного поддержания 100% заряда телефона со временем приведет к повреждению аккумулятора, что приведет к тому, что ваш телефон не сможет сохранять заряд в течение длительного времени.

Чтобы избежать этих проблем, не используйте аккумулятор для перезарядки телефона. Используйте его в экстренных случаях, и даже если вы все же используете его, не заряжайте телефон до 100%.

Наряду с этим покупайте внешние аккумуляторы у официальных розничных продавцов и выбирайте аккумуляторы высочайшего качества, соответствующие требованиям вашего телефона.Dealna.com предлагает широкий выбор аутентичных высококачественных аккумуляторов питания:

Anker PowerCore 5000 Portable Charger

50000mAh Solar Power Bank Водонепроницаемый

Tronsmart PB20 20000mAh Power Bank Двойной выход со светодиодным дисплеем

Какая батарея самая лучшая? - Battery University

Нас часто озадачивают объявления о новых батареях, которые, как говорят, обладают очень высокой плотностью энергии, обеспечивают 1000 циклов заряда / разряда и тонкие как бумага.Они настоящие? Возможно - но не в одном аккумуляторе. Хотя один тип батарей может быть рассчитан на малый размер и длительное время работы, этот аккумулятор не прослужит долго и преждевременно изнашивается. Другой аккумулятор может быть рассчитан на долгий срок службы, но его размер будет большим и громоздким. Третья батарея может обеспечить все желаемые характеристики, но цена будет слишком высокой для коммерческого использования.

Производители аккумуляторов хорошо осведомлены о потребностях клиентов и в ответ предлагают пакеты, которые лучше всего подходят для конкретных приложений.Индустрия мобильных телефонов - пример умной адаптации. Акцент делается на небольшие размеры, высокую удельную энергию и невысокую цену. На втором месте - долголетие.

Надпись NiMH на батарейном блоке автоматически не гарантирует высокую плотность энергии. Например, призматический никель-металлогидридный аккумулятор для мобильного телефона имеет тонкую форму. Такой пакет обеспечивает плотность энергии около 60 Втч / кг, а количество циклов составляет около 300. Для сравнения, цилиндрический NiMH предлагает плотность энергии 80 Втч / кг и выше.Тем не менее, количество циклов этой батареи от умеренного до низкого. NiMH аккумуляторы высокой прочности, выдерживающие 1000 разрядов, обычно упаковываются в громоздкие цилиндрические элементы. Плотность энергии этих ячеек составляет скромные 70 Втч / кг.

Компромиссы существуют и в отношении литиевых батарей. Литий-ионные блоки производятся для оборонных приложений, плотность энергии которых намного превышает их коммерческий эквивалент. К сожалению, эти литий-ионные аккумуляторы сверхвысокой емкости считаются небезопасными в руках населения, а высокая цена делает их недоступными для коммерческого рынка.

В этой статье мы рассмотрим преимущества и ограничения серийного аккумулятора. Так называемые чудо-батареи, которые просто живут в контролируемой среде, исключаются. Мы тщательно изучаем батареи не только с точки зрения плотности энергии, но и с точки зрения долговечности, характеристик нагрузки, требований к техническому обслуживанию, саморазряда и эксплуатационных расходов. Поскольку никель-кадмиевые батареи остаются стандартом, с которым сравниваются другие батареи, мы сравниваем альтернативные химические составы с этим классическим типом батарей.

Никель-кадмий (NiCd) - зрелый и хорошо изученный, но с относительно низкой плотностью энергии.NiCd используется там, где важны долгий срок службы, высокая скорость разряда и экономичная цена. Основные области применения - двусторонняя радиосвязь, биомедицинское оборудование, профессиональные видеокамеры и электроинструменты. NiCd содержит токсичные металлы и не наносит вреда окружающей среде.

Никель-металлогидрид (NiMH) - имеет более высокую плотность энергии по сравнению с NiCd за счет сокращения срока службы. NiMH не содержит токсичных металлов. Приложения включают мобильные телефоны и портативные компьютеры.

Свинцово-кислотный - наиболее экономичный для мощных систем, где вес не имеет значения.Свинцово-кислотные батареи являются предпочтительным выбором для больничного оборудования, инвалидных колясок, аварийного освещения и систем ИБП.

Литий-ионный (литий-ионный) - самая быстрорастущая аккумуляторная система. Литий-ионный используется там, где первостепенное значение имеют высокая плотность энергии и легкий вес. Технология хрупкая, и для обеспечения безопасности требуется схема защиты. Приложения включают портативные компьютеры и сотовые телефоны.

Литий-ионный полимер (литий-ионный полимер) - предлагает свойства литий-ионного аккумулятора в сверхтонкой геометрии и упрощенной упаковке.Основное применение - мобильные телефоны.

На рис. 1 сравниваются характеристики шести наиболее часто используемых систем аккумуляторных батарей с точки зрения плотности энергии, срока службы, требований к упражнениям и стоимости. Цифры основаны на средних номиналах имеющихся в продаже батарей на момент публикации.

Литий-ионный полимер
NiCd NiMH Свинцово-кислотный Li-ion Литий-ионный полимер
Гравиметрическая плотность энергии (Вт · ч / кг) 14 110-160 100-130 80 (начальное) Внутреннее сопротивление
(включая периферийные цепи) в мОм 100-200 1
Пакет 6 В 200-3009 1 90 Пакет на 6 В <100 1
Пакет на 12 В От 150 до 250 1
7.Пакет на 2 В От 200 до 300 1
Пакет на 7,2 В От 200 до 2000 1
Пакет на 6 В Срок службы (до 80% начальной емкости) 1500 2 до 500 2,3 200 до
300 2 500 до 1000 3 300 до
500 50 3
(до 50%) Время быстрой зарядки 1 час типично 2-4 часа 8-16 часов 2-4 часа 2-4 часа 2-3 часа Допуск перегрузки средний низкий очень низкий низкий средний Саморазряд / месяц (комнатная температура) 20% 4 30% 4 5% 10% 5 ~ ~ 10% 5 0.3% Напряжение элемента (номинальное) 1,25 В 6 1,25 В 6 2 В 3,6 В 3,6 В 1,5 В 1,5 В Ток нагрузки
- пик
- лучший результат
20C
1C
5C
0,5C или ниже
5C 7
0,2C
> 2C
1C или ниже
>
1C или ниже
0.5C
0,2C или ниже Рабочая температура (только нагнетание) от -40 до
60 ° C от -20 до
60 ° C от -20 до
60 ° C от -20 до
60 ° C от 0 до
60 ° C от 0 до
65 ° C Требования к техническому обслуживанию 30-60 дней 60-90 дней 3-6 месяцев 9 не требуется не требуется не требуется Типичная стоимость батареи
(долл. США, только для справки) 50 долл. США
(7,2 В) 60 долл. США
(7,2 В) 25 долл. США
(6 В) 100 долл. США
(7,214 В) 100 долл. США
(7,2 В) 5 долл. США
(9 В) Стоимость цикла (долл. США) 11 0,04 долл. США 0,12 долл. США 0,10 долл. США 0,14 долл. Коммерческое использование с 1950 1990 1970 (герметичная свинцово-кислотная) 1991 1999 1992 : Характеристики обычно используемых аккумуляторных батарей

  1. Внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи зависит от номинала ячеек, типа схемы защиты и количества ячеек.Схема защиты из литий-ионных и литий-полимерных добавляет около 100 мОм.
  2. Срок службы зависит от регулярного обслуживания аккумулятора. Несоблюдение периодических циклов полной разрядки может сократить срок службы в три раза.
  3. Срок службы зависит от глубины разряда. Мелкие разряды обеспечивают больше циклов, чем глубокие разряды.
  4. Разряд достигает максимума сразу после зарядки, затем спадает. Емкость NiCd уменьшается на 10% в первые 24 часа, а затем снижается примерно до 10% каждые 30 дней.Саморазряд увеличивается с повышением температуры.
  5. Внутренние схемы защиты обычно потребляют 3% накопленной энергии в месяц.
  6. 1,25 В - напряжение разомкнутой ячейки. 1,2 В. Обычно используется значение. Между ячейками нет разницы; это просто метод оценки.
  7. Возможность сильноточных импульсов.
  8. Относится только к разряду; диапазон температур заряда более ограничен.
  9. Техническое обслуживание может осуществляться в форме «выравнивающей» или «дополнительной» платы.
  10. Стоимость аккумулятора для имеющихся в продаже портативных устройств.
  11. Рассчитано из цены батареи, разделенной на срок службы. Не включает стоимость электричества и зарядных устройств.

Наблюдение: Интересно отметить, что NiCd имеет самое короткое время зарядки, обеспечивает самый высокий ток нагрузки и предлагает самую низкую общую стоимость цикла, но при этом предъявляет самые высокие требования к техническому обслуживанию.

Никель-кадмиевый (NiCd) аккумулятор

Никель-кадмиевый аккумулятор предпочитает быструю зарядку медленной зарядке и импульсный заряд постоянному току.Все остальные химические соединения предпочитают неглубокий разряд и умеренные токи нагрузки. NiCd - сильный и тихий рабочий; каторжный труд не представляет проблемы. Фактически, NiCd - единственный тип батарей, который хорошо работает в суровых условиях работы. Он не любит, когда его балуют днями, когда он сидит в зарядном устройстве и используется лишь изредка в течение коротких периодов времени. Периодический полный разряд настолько важен, что, если его не использовать, на пластинах ячеек образуются большие кристаллы (также называемые памятью , ), и NiCd постепенно теряет свои характеристики.

Среди перезаряжаемых батарей никель-кадмиевые батареи остаются популярным выбором для таких приложений, как двусторонняя радиосвязь, оборудование для оказания неотложной медицинской помощи и электроинструменты. Батареи с более высокой плотностью энергии и менее токсичными металлами вызывают переход от никель-кадмиевых к более новым технологиям.

Быстрая и простая зарядка - даже после длительного хранения.

Большое количество циклов заряда / разряда - при правильном обслуживании NiCd обеспечивает более 1000 циклов заряда / разряда.

Хорошие нагрузочные характеристики - NiCd позволяет заряжаться при низких температурах.

Длительный срок хранения - в любой зарядке.

Простое хранение и транспортировка - большинство авиагрузов принимают NiCd без особых условий.

Хорошие низкотемпературные характеристики.

Простит, если злоупотребляют - NiCd - одна из самых прочных аккумуляторных батарей.

Экономичная цена - никель-кадмиевый аккумулятор является самым дешевым аккумулятором с точки зрения стоимости цикла.

Доступен в широком диапазоне размеров и вариантов исполнения - большинство никель-кадмиевых элементов имеют цилиндрическую форму.

Преимущества и ограничения никель-кадмиевых аккумуляторов

Ограничения

Относительно низкая плотность энергии - по сравнению с более новыми системами.

Эффект памяти - необходимо периодически проверять NiCd для предотвращения памяти.

Безвреден для окружающей среды - NiCd содержит токсичные металлы.Некоторые страны ограничивают использование никель-кадмиевых батарей.

Имеет относительно высокий саморазряд - после хранения требует подзарядки.

Рисунок 2: Преимущества и ограничения NiCd аккумуляторов.

Никель-металлогидридная (NiMH) батарея

Исследование системы NiMH началось в 1970-х годах как средство обнаружения того, как хранить водород для никель-водородной батареи .Сегодня никель-водородные батареи используются в основном для спутниковой связи. Они громоздкие, содержат стальные баллончики высокого давления и стоят тысячи долларов за элемент.

В первые дни экспериментов с никель-металлгидридными батареями металлогидридные сплавы были нестабильны в окружающей среде элемента, и желаемые рабочие характеристики не могли быть достигнуты. В результате разработка NiMH замедлилась. В 1980-х годах были разработаны новые гидридные сплавы, которые были достаточно стабильны для использования в электролизере.С конца 1980-х годов NiMH неуклонно совершенствовалась.

Успех NiMH обусловлен его высокой плотностью энергии и использованием экологически чистых металлов. Современные никель-металлгидридные аккумуляторы обеспечивают на 40 процентов более высокую плотность энергии по сравнению с никель-кадмиевым. Есть потенциал для еще более высоких возможностей, но не без некоторых отрицательных побочных эффектов.

NiMH менее долговечен, чем NiCd. Езда на велосипеде под большой нагрузкой и хранение при высокой температуре сокращает срок службы. NiMH страдает от сильного саморазряда, который значительно больше, чем у NiCd.

NiMH заменяет никель-кадмиевые на таких рынках, как беспроводная связь и мобильные вычисления. Во многих частях мира покупателю рекомендуется использовать никель-металлогидридные, а не никель-кадмиевые батареи. Это связано с заботой об окружающей среде по поводу небрежной утилизации использованной батареи.

Эксперты согласны с тем, что NiMH значительно улучшился с годами, но ограничения остаются. Большинство недостатков присущи никелевой технологии и присущи никель-кадмиевым батареям. Широко признано, что NiMH - это промежуточный этап в технологии литиевых батарей.

Емкость на 30–40 процентов выше, чем у стандартного никель-кадмиевого сплава. NiMH обладает потенциалом для еще более высокой плотности энергии.

Менее подвержен памяти, чем NiCd.Периодические циклы упражнений требуются реже.

Простое хранение и транспортировка - условия транспортировки не подлежат нормативному контролю.

Экологически чистый - содержит только легкие токсины; выгодно для вторичной переработки.

Преимущества и ограничения никель-металлгидридных аккумуляторов

Ограничения

Ограниченный срок службы - при многократном глубоком цикле, особенно при высоких токах нагрузки, производительность начинает ухудшаться после 200–300 циклов. Предпочтительны мелкие, а не глубокие циклы разряда.

Ограниченный ток разряда - хотя никель-металлгидридная батарея способна обеспечивать высокие токи разряда, повторяющиеся разряды с высокими токами нагрузки сокращают срок службы батареи. Наилучшие результаты достигаются при токах нагрузки от 0,2 до 0,5 ° C (от одной пятой до половины номинальной мощности).

Требуется более сложный алгоритм зарядки - NiMH выделяет больше тепла во время зарядки и требует более длительного времени зарядки, чем NiCd. Капельный заряд имеет решающее значение и требует тщательного контроля.

Высокий саморазряд - саморазряд NiMH примерно на 50% выше, чем у NiCd. Новые химические добавки улучшают саморазряд, но за счет более низкой плотности энергии.

Производительность ухудшается при хранении при повышенных температурах - NiMH следует хранить в прохладном месте и с уровнем заряда около 40 процентов.

Высокие затраты на обслуживание - аккумулятор требует регулярной полной разрядки для предотвращения образования кристаллов.

Примерно на 20 процентов дороже, чем NiCd - NiMH аккумуляторы, рассчитанные на большой ток, дороже, чем обычная версия.

Рисунок 3: Преимущества и ограничения NiMH аккумуляторов

Свинцово-кислотные аккумуляторы

были изобретены французским кислотным заводом. первая аккумуляторная батарея для коммерческого использования. Сегодня свинцово-кислотные аккумуляторные батареи используются в автомобилях, вилочных погрузчиках и в крупных системах бесперебойного питания (ИБП).

В середине 1970-х исследователи разработали необслуживаемую свинцово-кислотную батарею, которая могла работать в любом положении.Жидкий электролит был преобразован в увлажненные сепараторы, и корпус был герметизирован. Были добавлены предохранительные клапаны, позволяющие выпускать газ во время зарядки и разрядки.

Под влиянием разных приложений появилось два обозначения батарей. Это небольшая герметичная свинцово-кислотная система (SLA), также известная под торговой маркой Gelcell, и свинцово-кислотная кислота с большим клапаном (VRLA). Технически обе батареи одинаковые. (Инженеры могут возразить, что слово «герметичный свинцово-кислотный» употребляется неправильно, потому что ни одна свинцово-кислотная батарея не может быть полностью герметичной.) Из-за того, что мы делаем упор на портативные аккумуляторы, мы ориентируемся на SLA.

В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, SLA и VRLA спроектированы с низким потенциалом перенапряжения, чтобы не дать аккумулятору достичь своего газогенерирующего потенциала во время зарядки. Избыточная зарядка вызовет газообразование и истощение воды. Следовательно, эти батареи никогда не могут быть полностью заряжены.

Свинцово-кислотный не подлежит памяти. Если оставить аккумулятор на плавающем заряде в течение длительного времени, это не приведет к повреждению.У аккумулятора лучше всего сохраняется заряд среди аккумуляторных батарей. В то время как NiCd саморазряжается примерно на 40 процентов своей накопленной энергии за три месяца, SLA саморазряжает такое же количество за один год. SLA относительно недорого купить, но эксплуатационные расходы могут быть дороже, чем у NiCd, если полные циклы требуются на повторяющейся основе.

SLA не предусматривает быстрой зарядки - обычно время зарядки составляет от 8 до 16 часов. Соглашение об уровне обслуживания должно всегда храниться в заряженном состоянии.Оставление аккумулятора в разряженном состоянии вызывает сульфатирование, состояние, при котором аккумулятор трудно, а то и невозможно перезарядить.

В отличие от NiCd, SLA не любит глубоких циклов. Полная разрядка вызывает дополнительную нагрузку, и каждый цикл лишает аккумулятор небольшой емкости. Эта характеристика износа в той или иной степени применима и к батареям другого химического состава. Чтобы предотвратить перегрузку аккумулятора из-за повторяющейся глубокой разрядки, рекомендуется использовать более крупный аккумулятор SLA.

В зависимости от глубины разряда и рабочей температуры SLA предусматривает от 200 до 300 циклов разряда / заряда. Основная причина относительно короткого срока службы - это коррозия сетки положительного электрода, истощение активного материала и расширение положительных пластин. Эти изменения наиболее распространены при более высоких рабочих температурах. Езда на велосипеде не предотвращает и не обращает вспять тенденции.

Оптимальная рабочая температура для батарей SLA и VRLA составляет 25 ° C (77 ° F).Как показывает практика, повышение температуры на 8 ° C (15 ° F) сокращает срок службы батареи вдвое. VRLA, который прослужит 10 лет при 25 ° C, будет годен только 5 лет при эксплуатации при 33 ° C (95 ° F). Та же батарея проработает чуть больше одного года при температуре 42 ° C (107 ° F).

Среди современных аккумуляторных батарей семейство свинцово-кислотных аккумуляторов имеет самую низкую плотность энергии, что делает их непригодными для портативных устройств, требующих компактных размеров. К тому же производительность при низких температурах оставляет желать лучшего.

SLA рассчитан на 5-часовую разрядку или 0,2 ° C. Некоторые батареи даже рассчитаны на медленную 20-часовую разрядку. Чем больше время разряда, тем выше показания емкости. SLA хорошо работает при высоких импульсных токах. Во время этих импульсов может быть достигнута скорость разряда, значительно превышающая 1С.

Что касается утилизации, SLA менее вредно, чем NiCd аккумулятор, но высокое содержание свинца делает SLA экологически вредным.

Преимущества и ограничения свинцово-кислотных аккумуляторов

Недорогой и простой в изготовлении - с точки зрения стоимости ватт-часов SLA является наименее дорогим.

Зрелая, надежная и хорошо изученная технология - при правильном использовании соглашение об уровне обслуживания является долговечным и обеспечивает надежное обслуживание.

Низкий саморазряд - скорость саморазряда одна из самых низких среди аккумуляторных систем.

Низкие требования к обслуживанию - нет памяти; нет электролита для заполнения.

Возможна высокая скорость разряда.

Ограничения

Не может храниться в разряженном состоянии.

Низкая плотность энергии - плохое соотношение веса и плотности энергии ограничивает использование в стационарных и колесных установках.

Допускает только ограниченное количество полных циклов разряда - хорошо подходит для приложений в режиме ожидания, требующих лишь периодических глубоких разрядов.

Безвредно для окружающей среды - электролит и содержащийся в нем свинец могут нанести вред окружающей среде.

Ограничения на транспортировку затопленной свинцовой кислоты - существуют экологические проблемы, связанные с утечкой в ​​случае аварии.

Температурный разгон может произойти при неправильной зарядке.

Рисунок 4: Преимущества и ограничения свинцово-кислотных аккумуляторов.

Литий-ионная батарея

Работа Pioneer с литиевой батареей началась в 1912 году под руководством Г. Льюиса, но только в начале 1970-х годов первые неперезаряжаемые литиевые батареи стали коммерчески доступными.Литий - самый легкий из всех металлов, имеет наибольший электрохимический потенциал и обеспечивает наибольшую плотность энергии на единицу веса.

Попытки разработать перезаряжаемые литиевые батареи были предприняты в 1980-х годах, но потерпели неудачу из-за проблем с безопасностью. Из-за присущей металлическому литию нестабильности, особенно во время зарядки, исследования переключились на неметаллическую литиевую батарею, использующую ионы лития. Хотя литий-ионный аккумулятор немного ниже по плотности энергии, чем металлический литий, он безопасен при соблюдении определенных мер предосторожности при зарядке и разрядке.В 1991 году корпорация Sony выпустила на рынок первый литий-ионный аккумулятор. Другие производители последовали их примеру. Сегодня литий-ионные аккумуляторы являются наиболее быстрорастущими и многообещающими.

Плотность энергии литий-ионных аккумуляторов обычно вдвое выше, чем у стандартных никель-кадмиевых аккумуляторов. Улучшение электродных активных материалов может увеличить плотность энергии почти в три раза по сравнению с NiCd. В дополнение к высокой емкости, нагрузочные характеристики достаточно хороши и ведут себя так же, как NiCd с точки зрения характеристик разряда (аналогичная форма профиля разряда, но другое напряжение).Плоская кривая разряда обеспечивает эффективное использование накопленной мощности в желаемом спектре напряжения.

Высокое напряжение элементов позволяет использовать аккумуляторные блоки только с одним элементом. Большинство современных мобильных телефонов работают от одной ячейки, что упрощает конструкцию батарей. Для поддержания той же мощности потребляются более высокие токи. Низкое сопротивление элемента важно для обеспечения неограниченного протекания тока во время импульсов нагрузки.

Литий-ионная аккумуляторная батарея не требует особого обслуживания, а это преимущество, на которое большинство других химикатов не может претендовать.Память отсутствует, и для продления срока службы батареи не требуется никаких плановых циклов. Кроме того, саморазряд менее чем наполовину по сравнению с NiCd, что делает литий-ионный аккумулятор хорошо подходящим для современных датчиков уровня топлива. Литий-ионные элементы при утилизации не причиняют большого вреда.

Несмотря на общие преимущества, литий-ионный аккумулятор имеет свои недостатки. Он хрупкий и требует схемы защиты для обеспечения безопасной работы. Схема защиты, встроенная в каждую батарею, ограничивает пиковое напряжение каждой ячейки во время заряда и предотвращает слишком низкое падение напряжения ячейки при разряде.Кроме того, контролируется температура ячейки, чтобы предотвратить перепады температур. Максимальный ток заряда и разряда ограничен значением от 1С до 2С. При соблюдении этих мер предосторожности возможность появления металлического литиевого покрытия из-за перезарядки практически исключается.

Старение является проблемой для большинства литий-ионных аккумуляторов, и многие производители умалчивают об этой проблеме. Некоторое ухудшение емкости заметно через год, независимо от того, используется аккумулятор или нет. Через два или, возможно, три года батарея часто выходит из строя.Следует отметить, что другие химические вещества также обладают возрастными дегенеративными эффектами. Это особенно актуально для NiMH при воздействии высоких температур окружающей среды.

Хранение аккумулятора в прохладном месте замедляет процесс старения литий-ионных (и других химических компонентов). Производители рекомендуют хранить при температуре 15 ° C (59 ° F). Кроме того, при хранении аккумулятор должен быть частично заряжен.

Производители постоянно улучшают химический состав литий-ионных аккумуляторов. Новые и улучшенные химические комбинации вводятся каждые шесть месяцев или около того.При таком быстром прогрессе сложно оценить, насколько долго обновленная батарея устареет.

Самая экономичная литий-ионная батарея с точки зрения соотношения стоимости и энергии - это цилиндрический аккумулятор 18650. Эта ячейка используется для мобильных вычислений и других приложений, не требующих ультратонкой геометрии. Если требуется более тонкий блок (менее 18 мм), призматический литий-ионный элемент является лучшим выбором. По сравнению с 18650 нет увеличения плотности энергии, однако стоимость получения той же энергии может удвоиться.

Для сверхтонкой геометрии (менее 4 мм) единственным выбором является литий-ионный полимер. Это самая дорогая система по соотношению затрат и энергии. Никакого выигрыша в плотности энергии нет, а долговечность уступает прочному элементу 18560.

Преимущества и ограничения литий-ионных аккумуляторов

Высокая плотность энергии - потенциал для еще большей производительности.

Относительно низкий саморазряд - саморазряд вдвое меньше, чем у NiCd и NiMH.

Низкие эксплуатационные расходы - периодическая разрядка не требуется; нет памяти.

Ограничения

Требуется схема защиты - схема защиты ограничивает напряжение и ток. Батарея безопасна, если ее не спровоцировать.

Подвержен старению, даже если не используется - хранение аккумулятора в прохладном месте и при 40-процентном уровне заряда снижает эффект старения.

Умеренный ток разряда.

В соответствии с правилами транспортировки - отправка больших партий литий-ионных аккумуляторов может подлежать нормативному контролю. Это ограничение не распространяется на ручные аккумуляторные батареи.

Дороговизна в производстве - примерно на 40% дороже, чем NiCd. Более совершенные технологии производства и замена редких металлов более дешевыми альтернативами, вероятно, снизят цену.

Не полностью зрелый - изменения в комбинации металлов и химикатов влияют на результаты тестирования батареи, особенно с некоторыми быстрыми методами тестирования.

Рис. тип используемого электролита. В оригинальной конструкции 1970-х годов используется сухой твердый полимерный электролит. Этот электролит напоминает пластиковую пленку, которая не проводит электричество, но позволяет обмениваться ионами (электрически заряженными атомами или группами атомов).Полимерный электролит заменяет традиционный пористый сепаратор, пропитанный электролитом.

Конструкция из сухого полимера предлагает упрощения в отношении изготовления, прочности, безопасности и тонкопрофильной геометрии. Нет опасности воспламенения, поскольку не используется жидкий или гелеобразный электролит. При толщине ячеек всего один миллиметр (0,039 дюйма) конструкторы оборудования предоставлены самому себе в плане формы, формы и размера.

К сожалению, сухой литий-полимер имеет плохую проводимость.Внутреннее сопротивление слишком велико и не может обеспечить всплески тока, необходимые для современных устройств связи и раскрутки жестких дисков мобильного вычислительного оборудования. Нагревание ячейки до 60 ° C (140 ° F) и выше увеличивает проводимость, но это требование не подходит для портативных приложений.

Чтобы сделать небольшую литий-полимерную батарею проводящей, было добавлено немного гелеобразного электролита. Большинство коммерческих литий-полимерных аккумуляторов, используемых сегодня для мобильных телефонов, являются гибридными и содержат гелеобразный электролит.Правильный термин для этой системы - литий-ионный полимер . В рекламных целях большинство производителей аккумуляторов маркируют их просто как литий-полимерные . Поскольку гибридный литий-полимерный аккумулятор на сегодняшний день является единственным действующим полимерным аккумулятором для портативного использования, мы сосредоточимся на этой химии.

В чем же тогда разница между классическим литий-ионным и литий-ионным полимером с добавлением гелеобразного электролита? Хотя характеристики и производительность этих двух систем очень похожи, литий-ионный полимер уникален тем, что твердый электролит заменяет пористый сепаратор.Гелеобразный электролит просто добавляют для повышения ионной проводимости.

Технические трудности и задержки в массовом производстве задержали внедрение литий-ионных полимерных аккумуляторов. Кроме того, обещанное превосходство литий-ионного полимера еще не реализовано. Никаких улучшений в увеличении емкости не достигается - фактически, емкость немного меньше, чем у стандартной литий-ионной батареи. В настоящее время нет преимущества в стоимости. Основная причина перехода на литий-ионный полимер - это форм-фактор.Он позволяет использовать тонкую пластину с геометрической формой, которая востребована в высококонкурентной индустрии мобильных телефонов.

9069 9034 9034 9034 9034

Преимущества и ограничения литий-ионных полимерных аккумуляторов

Очень низкий профиль - можно использовать батареи, которые напоминают профиль кредитной карты.

Гибкий форм-фактор - производители не ограничены стандартными форматами ячеек. При большом объеме можно экономично произвести любой разумный размер.

Легкий вес - гелеобразные, а не жидкие электролиты позволяют упростить упаковку, в некоторых случаях исключая металлическую оболочку.

Повышенная безопасность - большая устойчивость к перезарядке; меньше шансов на утечку электролита.

Ограничения

Более низкая плотность энергии и меньшее количество циклов по сравнению с литий-ионным аккумулятором - потенциал для улучшений существует.

Дороговизна в производстве - после массового производства литий-ионный полимер может иметь более низкую стоимость. Уменьшение схемы управления компенсирует более высокие производственные затраты.

Как работает аккумулятор - Любопытно

Представьте себе мир без батарей. Все портативные устройства, от которых мы так зависим, были бы настолько ограничены! Мы сможем доставить наши ноутбуки и телефоны настолько далеко, насколько это досягаемо для их кабелей, что сделает это новое работающее приложение, которое вы только что загрузили на свой телефон, практически бесполезным.

К счастью, у нас есть батарейки. Еще в 150 г. до н.э. в Месопотамии парфянская культура использовала устройство, известное как багдадская батарея, сделанное из медных и железных электродов с уксусом или лимонной кислотой. Археологи считают, что на самом деле это не батареи, а в основном они использовались для религиозных церемоний.

Изобретение батареи в том виде, в котором мы ее знаем, приписывают итальянскому ученому Алессандро Вольта, который собрал первую батарею, чтобы доказать свою точку зрения другому итальянскому ученому, Луиджи Гальвани.В 1780 году Гальвани показал, что лапки лягушек, подвешенных на железных или латунных крючках, подергиваются при прикосновении к зонду из другого металла. Он считал, что это было вызвано электричеством из тканей лягушек, и называл это «животным электричеством».

Луиджи Гальвани обнаружил, что лапы лягушек, подвешенных на латунных крючках, дергались, когда их ткнули зондом из другого металла. Он думал, что эта реакция была вызвана «животным электричеством» внутри лягушки. Источник изображения: Луиджи Гальвани / Wikimedia Commons.

Вольта, первоначально впечатленный открытиями Гальвани, пришел к выводу, что электрический ток исходит от двух разных типов металла (крючки, на которых висели лягушки, и другой металл зонда) и просто передается через них, а не через них. из тканей лягушек. Он экспериментировал со стопками слоев серебра и цинка, перемежаемых слоями ткани или бумаги, пропитанной соленой водой, и обнаружил, что электрический ток действительно протекает через провод, приложенный к обоим концам стопки.

Батарея Алессандро Вольта: куча цинковых и серебряных листов, перемеженных тканью или бумагой, пропитанной соленой водой. Представьте, что вы используете это для питания вашего телефона. Источник изображения: Луиджи Кьеза / Wikimedia Commons.

Volta также обнаружил, что, используя различные металлы в свае, можно увеличить количество напряжения. Он описал свои открытия в письме Джозефу Бэнксу, тогдашнему президенту Лондонского королевского общества, в 1800 году. Это было довольно большое дело (Наполеон был весьма впечатлен!), И его изобретение принесло ему устойчивое признание в честь «вольта». '(мера электрического потенциала), названная в его честь.

Я сам, шутя в сторону, поражен тем, как мои старые и новые открытия ... чистого и простого электричества, вызванного контактом металлов, могли вызвать такое волнение. Алессандро Вольта

Так что же именно происходило с этими слоями цинка и серебра и с дрожащими лягушачьими лапами?

Химия аккумулятора

Батарея - это устройство, которое накапливает химическую энергию и преобразует ее в электричество.Это известно как электрохимия, а система, лежащая в основе батареи, называется электрохимическим элементом. Батарея может состоять из одной или нескольких (как в оригинальной кучке Вольты) электрохимических ячеек. Каждая электрохимическая ячейка состоит из двух электродов, разделенных электролитом.

Итак, откуда электрохимический элемент получает электричество? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно знать, что такое электричество. Проще говоря, электричество - это тип энергии, производимый потоком электронов.В электрохимической ячейке электроны образуются в результате химической реакции, которая происходит на одном электроде (подробнее об электродах ниже!), А затем они перетекают на другой электрод, где расходуются. Чтобы понять это правильно, нам нужно внимательнее изучить компоненты клетки и то, как они устроены вместе.

Электроды

Чтобы создать поток электронов, вам нужно где-то, чтобы электроны текли с из , а где-то электроны текли с по .Это электроды ячейки. Электроны текут от одного электрода, называемого анодом (или отрицательным электродом), к другому электроду, называемому катодом (положительный электрод). Обычно это разные типы металлов или другие химические соединения.

В котле Вольта анодом служил цинк, от которого электроны текли по проволоке (при соединении) с серебром, которое было катодом батареи. Он сложил много этих ячеек вместе, чтобы получилась общая куча, и поднял напряжение.

Но откуда анод вообще берет все эти электроны? И почему они так счастливы, что их отправили в веселый путь к катоду? Все сводится к химии, происходящей внутри клетки.

Нам нужно понять несколько химических реакций. На аноде электрод вступает в реакцию с электролитом, в результате чего образуются электроны. Эти электроны накапливаются на аноде. Между тем, на катоде одновременно происходит другая химическая реакция, которая позволяет этому электроду принимать электроны.

Технический химический термин, обозначающий реакцию, которая включает обмен электронами, - это реакция окисления-восстановления, обычно называемая окислительно-восстановительной реакцией. Вся реакция может быть разделена на две половинные реакции, и в случае электрохимической ячейки одна полуреакция происходит на аноде, а другая - на катоде. Уменьшение - это усиление электронов, и это то, что происходит на катоде; мы говорим, что катод восстанавливается во время реакции. Окисление - это потеря электронов, поэтому мы говорим, что анод окисляется.

Каждая из этих реакций имеет определенный стандартный потенциал. Думайте об этой характеристике как о способности / эффективности реакции либо производить, либо поглощать электроны - ее силу в электронном перетягивании каната.

  • Стандартные потенциалы полуреакций

    Ниже приведен список половинных реакций, которые включают высвобождение электронов из чистого элемента или химического соединения. Рядом с реакцией указано число (E 0 ), которое сравнивает силу электрохимического потенциала реакции с силой готовности водорода расстаться со своим электроном (если вы посмотрите вниз по списку, вы увидите, что водородная полуреакция имеет нулевое значение E 0 ).E 0 измеряется в вольтах.

    Причина, по которой этот список настолько интересен, заключается в том, что если вы выберете две реакции из списка и объедините их в электрохимическую ячейку, значения E 0 скажут вам, в каком направлении будет протекать общая реакция: реакция с более отрицательной реакцией. Значение E 0 отдает свои электроны другой реакции, и это определяет анод и катод вашей ячейки. Разница между двумя значениями E 0 говорит вам об электрохимическом потенциале вашей ячейки, который в основном представляет собой напряжение ячейки.

    Итак, если вы возьмете литий и фторид и сумеете объединить их, чтобы сделать элемент батареи, у вас будет самое высокое напряжение, теоретически достижимое для электрохимического элемента. Этот список также объясняет, почему в котле Вольта цинк был анодом, а серебро - катодом: полуреакция цинка имеет более низкое (более отрицательное) значение E 0 (-0,7618), чем полуреакция серебра (0,7996). .

    Источник: UC Davis ChemWiki

Любые два проводящих материала, которые вступают в реакцию с разными стандартными потенциалами, могут образовывать электрохимическую ячейку, потому что более сильный из них сможет забирать электроны у более слабого.Но идеальным выбором для анода был бы материал, который вызывает реакцию со значительно более низким (более отрицательным) стандартным потенциалом, чем материал, который вы выбираете для своего катода. В итоге мы получаем электроны, притягивающиеся к катоду от анода (и анод не очень сильно пытается бороться), и, когда у нас есть легкий путь, чтобы добраться туда - проводящий провод, мы можем использовать их энергию для обеспечения электрического питание нашего фонарика, телефона или чего-то еще.

Разница в стандартном потенциале между электродами как бы равна силе, с которой электроны перемещаются между двумя электродами.Это известно как общий электрохимический потенциал ячейки, и он определяет напряжение ячейки. Чем больше разница, тем больше электрохимический потенциал и выше напряжение.

Чтобы увеличить напряжение аккумулятора, у нас есть два варианта. Мы могли бы выбрать для наших электродов разные материалы, которые придадут ячейке больший электрохимический потенциал. Или мы можем сложить несколько ячеек вместе. Когда элементы объединяются определенным образом (последовательно), это оказывает аддитивное влияние на напряжение батареи.По сути, силу, с которой электроны движутся через батарею, можно рассматривать как общую силу, когда они движутся от анода первого элемента на всем пути, сколько бы ячеек ни содержала батарея, к катоду последнего элемента.

Когда элементы объединяются другим способом (параллельно), это увеличивает возможный ток батареи, который можно рассматривать как общее количество электронов, протекающих через элементы, но не ее напряжение.

Электролит

Но электроды - это всего лишь часть батареи.Помните обрывки бумаги Вольты, пропитанные соленой водой? Соленая вода была электролитом, еще одной важной частью картины. Электролит может быть жидкостью, гелем или твердым веществом, но он должен обеспечивать движение заряженных ионов.

Электронов имеют отрицательный заряд, и поскольку мы посылаем поток отрицательных электронов по нашей цепи, нам нужен способ уравновесить это движение заряда. Электролит обеспечивает среду, через которую могут протекать положительные ионы, уравновешивающие заряд.

Поскольку химическая реакция на аноде производит электроны, для поддержания баланса нейтрального заряда на электроде также производится соответствующее количество положительно заряженных ионов. Они не проходят по внешнему проводу (только для электронов!), А попадают в электролит.

В то же время катод должен также уравновешивать отрицательный заряд электронов, которые он принимает, поэтому реакция, которая здесь происходит, должна втягивать положительно заряженные ионы из электролита (альтернативно, он также может высвобождать отрицательно заряженные ионы из электрода в электролит. электролит).

Итак, в то время как внешний провод обеспечивает путь для потока отрицательно заряженных электронов, электролит обеспечивает путь для переноса положительно заряженных ионов, чтобы уравновесить отрицательный поток. Этот поток положительно заряженных ионов так же важен, как и электроны, обеспечивающие электрический ток во внешней цепи, которую мы используем для питания наших устройств. Роль балансировки заряда, которую они выполняют, необходима для поддержания протекания всей реакции.

Итак, если бы все ионы, высвобожденные в электролит, могли полностью свободно перемещаться через электролит, они в конечном итоге покрыли бы поверхности электродов и забили бы всю систему.Таким образом, в клетке обычно есть какой-то барьер, чтобы этого не произошло.

При использовании батареи возникает ситуация, когда происходит непрерывный поток электронов (через внешнюю цепь) и положительно заряженных ионов (через электролит). Если этот непрерывный поток остановлен - если цепь разомкнута, например, когда ваш фонарик выключен - поток электронов остановлен. Заряды будут накапливаться, и химические реакции, приводящие в движение аккумулятор, прекратятся.

По мере использования батареи и протекания реакций на обоих электродах возникают новые химические продукты.Эти продукты реакции могут создавать своего рода сопротивление, которое может помешать продолжению реакции с такой же эффективностью. Когда это сопротивление становится слишком большим, реакция замедляется. Электронное перетягивание каната между катодом и анодом также теряет свою силу, и электроны перестают течь. Аккумулятор медленно разряжается.

Зарядка аккумулятора

Некоторые распространенные батареи предназначены только для одноразового использования (так называемые первичные или одноразовые батареи).Электроны перемещаются от анода к катоду в одну сторону. Либо их электроды истощаются по мере того, как они выделяют свои положительные или отрицательные ионы в электролит, либо накопление продуктов реакции на электродах препятствует продолжению реакции, и это делается и вытирается пыль. Батарея оказывается в мусорном ведре (или, надеюсь, на переработку, но это уже другая тема Nova).

Но. Изящная вещь в этом потоке ионов и электронов, который имеет место в некоторых типах батарей с соответствующими материалами электродов, заключается в том, что он также может двигаться в обратном направлении, возвращая нашу батарею в исходную точку и давая ей совершенно новую жизнь. .Подобно тому, как батареи изменили способ использования различных электрических устройств, аккумуляторные батареи еще больше изменили полезность этих устройств и их продолжительность жизни.

Когда мы подключаем почти разряженную батарею к внешнему источнику электричества и посылаем энергию обратно в батарею, происходит обратная химическая реакция, произошедшая во время разряда. Это отправляет положительные ионы, выпущенные из анода, в электролит, обратно к аноду, а электроны, которые катод принимает, также обратно к аноду.Возврат как положительных ионов, так и электронов обратно в анод подготавливает систему, так что она снова готова к работе: ваша батарея заряжена.

Однако процесс не идеален. Замена отрицательных и положительных ионов электролита обратно на соответствующий электрод при перезарядке аккумулятора не такая аккуратная и не такая хорошо структурированная, как электрод вначале. Каждый цикл зарядки приводит к еще большему ухудшению состояния электродов, а это означает, что аккумулятор со временем теряет производительность, поэтому даже аккумуляторные батареи не работают вечно.

В течение нескольких циклов зарядки и разрядки форма кристаллов аккумулятора становится менее упорядоченной. Это усугубляется, когда аккумулятор разряжается / заряжается с высокой скоростью - например, если вы едете на электромобиле с большой скоростью, а не с постоянной скоростью. Высокоскоростное переключение приводит к тому, что кристаллическая структура становится более неупорядоченной, что приводит к менее эффективной батарее.

Эффект памяти и саморазряд

Почти, но не полностью обратимые реакции разряда и перезарядки также способствуют так называемому «эффекту памяти».Когда вы перезаряжаете некоторые типы аккумуляторных батарей, не разрядив их сначала, они «запоминают», где находились в предыдущих циклах разрядки, и не перезаряжаются должным образом.

В некоторых элементах это вызвано тем, как металл и электролит реагируют с образованием соли (и тем, как эта соль затем снова растворяется и металл заменяется на электродах при перезарядке). Мы хотим, чтобы наши клетки имели красивые, однородные, маленькие кристаллы соли, покрывающие идеальную металлическую поверхность, но это не то, что мы получаем в реальном мире! Некоторые кристаллы образуются очень сложно, а некоторые металлы откладываются во время перезарядки, поэтому некоторые типы батарей имеют больший эффект памяти, чем другие.Дефекты в основном зависят от первоначального состояния заряда батареи, температуры, напряжения заряда и тока зарядки. Со временем недостатки в одном цикле зарядки могут вызвать то же самое в следующем цикле зарядки и так далее, и наша батарея накапливает некоторые плохие воспоминания. Эффект памяти силен для некоторых типов элементов, таких как батареи на никелевой основе. Другие типы, такие как литий-ионные, не страдают этой проблемой.

Другой аспект аккумуляторных батарей заключается в том, что химический состав, делающий их перезаряжаемыми, также означает, что они имеют более высокую тенденцию к саморазряду.Это когда внутренние реакции происходят внутри аккумуляторного элемента, даже когда электроды не подключены через внешнюю цепь. Это приводит к тому, что клетка со временем теряет часть своей химической энергии. Высокая скорость саморазряда серьезно ограничивает срок службы аккумуляторов - и приводит к их разрядке во время хранения.

Литий-ионные аккумуляторы в наших мобильных телефонах имеют довольно хорошую скорость саморазряда около 2–3 процентов в месяц, и наши свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы также довольно разумны - они, как правило, теряют 4–6 процентов. месяц.Никелевые батареи теряют около 10–15 процентов своего заряда в месяц, что не очень хорошо, если вы планируете хранить фонарик в течение всего сезона, когда он вам не нужен! Неперезаряжаемая щелочная батарея теряет около 2–3% своего заряда в год.

Напряжение, ток, мощность, емкость… в чем разница?

Все эти слова в основном описывают мощность батареи, не так ли? Ну вроде как.Но все они несколько разные.

Напряжение = сила, при которой реакция, приводящая в действие аккумулятор, проталкивает электроны через элемент. Это также известно как электрический потенциал и зависит от разницы потенциалов между реакциями, которые происходят на каждом из электродов, то есть от того, насколько сильно катод оттянет электроны (через цепь) от анода. Чем выше напряжение, тем больше работы может совершить то же количество электронов.

Ток = количество электронов, которые проходят через любую точку цепи в данный момент времени.Чем выше ток, тем больше работы он может выполнять при том же напряжении. Внутри ячейки ток можно также рассматривать как количество ионов, проходящих через электролит, умноженное на заряд этих ионов.

Мощность = напряжение x ток. Чем выше мощность, тем быстрее батарея может работать - это соотношение показывает, насколько важны и напряжение, и ток для определения того, для чего подходит батарея.

Емкость = мощность батареи как функция времени, которая используется для описания продолжительности времени, в течение которого батарея может обеспечивать питание устройства.Аккумулятор большой емкости сможет проработать более длительный период, прежде чем разрядится / разрядится. У некоторых батарей есть небольшая печальная особенность: если вы слишком быстро попытаетесь извлечь из них слишком много энергии, химические реакции не успеют поспеть, и емкость станет меньше! Итак, мы всегда должны быть осторожны, когда говорим о емкости аккумулятора, и помнить, для чего он будет использоваться.

Еще один популярный термин - «плотность энергии». Это количество энергии, которое устройство может удерживать на единицу объема, другими словами, сколько энергии вы получите за свои деньги с точки зрения мощности по сравнению сразмер. С батареей, как правило, чем выше плотность энергии, тем лучше, так как это означает, что батарея может быть меньше и компактнее, что всегда является плюсом, когда вам нужно заряжать то, что вы хотите держать в кармане. Для электромобилей это даже плюс - аккумулятор должен как-то влезать в машину!

Для некоторых приложений, таких как хранение электроэнергии на возобновляемых электростанциях, таких как ветряная или солнечная ферма, высокая плотность энергии не является большой проблемой, поскольку в них, скорее всего, будет достаточно места для хранения батарей.Основная цель такого использования - просто хранить как можно больше электроэнергии, как можно безопаснее и дешевле.

Почему так много типов?

Ряд материалов (раньше это были просто металлы) могут использоваться в качестве электродов в батарее. За прошедшие годы было опробовано много-много различных комбинаций, но лишь немногие из них действительно прошли дистанцию.Но зачем вообще использовать разные комбинации металлов? Если у вас есть пара металлов, которые хорошо работают вместе в качестве электродов, зачем возиться с другими?

Различные материалы имеют разные электрохимические свойства, поэтому они дают разные результаты, когда вы соединяете их в аккумуляторном элементе. Например, некоторые комбинации будут производить высокое напряжение очень быстро, но затем быстро падают, не в состоянии поддерживать это напряжение в течение длительного времени. Это хорошо, если вам нужно произвести, скажем, внезапную вспышку света, такую ​​как вспышка фотоаппарата.

Другие комбинации будут производить только тонкую струйку тока, но они будут поддерживать эту струю на века. Например, нам не нужен большой ток для питания детектора дыма, но мы хотим, чтобы наши детекторы дыма работали долгое время.

Еще одна причина для использования различных комбинаций металлов заключается в том, что часто два или более аккумуляторных элемента необходимо уложить в стопку для получения необходимого напряжения, и оказывается, что некоторые комбинации электродов складываются вместе намного удобнее, чем другие комбинации.Например, литий-железо-фосфатные батареи (тип литий-ионных аккумуляторов), используемые в электромобилях, складываются вместе для создания систем высокого напряжения (100 или даже более вольт), но вы никогда не сделаете этого с теми батареями NiCad Walkman, которые имеют горячий!

Наши различные потребности с течением времени привели к разработке огромного количества типов батарей.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *