Замер плотности аккумулятора: какая должна быть, как проверить, как поднять?

Инструкция по заряду аккумуляторной батареи

30 октября

Предлагаем Вам краткую инструкцию по заряду обслуживаемой свинцово-кислотного стартерного аккумулятора.

Данную процедуру лучше всего производить в конце лета, начало осени.

Соблюдайте последовательность, очередность не нарушать!

1. Отсоедините «минусовую» клемму а потом «плюсовую» клемму с аккумулятора. Занесите аккумулятор в помещение с температурой +18гр.с. и дождитесь пока температура аккумуляторной батареи будет такой же как и в помещении. Именно при такой температуре производится замер плотности электролита и заряд аккумуляторной батареи.
2. Заряд должен производится в хорошо проветриваемом помещении в дали от источников открытого огня, нагревательных приборов, открытых линий электропередач, вне доступа детей.
3. Вскройте все банки у аккумуляторной батареи, проверьте уровень, он должен быть выше на 10-15мм верхнего уровня пластин, или по меткам Min-Max на аккумуляторе.
4. В случае если аккумулятор у Вас не переворачивался, не опрокидывался и не было течи электролита, но в банках видны пластины не скрытые электролитов, долейте воды, что бы она слегка скрыла пластины.
5. Поставьте аккумулятор на заряд. Сила зарядного тока для стартерных АКБ должна составлять не более 10% её ёмкости. Пример: аккумулятор 75ач. т.е. максимальный ток заряда 7,5ампер. Меньше можно, больше нельзя.
6. Аккумуляторная батарея считается полностью заряженной, если на протяжении последних двух часов заряд плотность электролита и напряжение на клеммах не изменяется. В данном случае аккумулятор набрал максимально возможную для его состояния ёмкость.
7. По завершению заряда еще раз проверьте уровень и плотность электролита, желательно довести его до отметки Maх или 15мм выше верхнего уровня пластин, дисциллированной водой. Нормальная плотность для средних широт должна составлять 1,27, для южных регионов допускается 1,25-1,24, для северных 1,30-1,32.
8. Следует помнить в случае если после заряда плотность электролита низкая, значит аккумулятор потерял емкость. Как определить остаточную ёмкость?- каждая сотка падения плотности -6% ёмкости. Допустим, нормальная плотность 1,27 после заряда, доведения до уровня дисциллированной водой плотность стала 1,23, падение составило 0,04. Сотку умножаем на коэффициент падения. 4*6%= 24%. Мы имеем остаточную ёмкость 76% от первоначальной ёмкости аккумулятора. Если остаточная ёмкость 60% и менее, аккумулятор считается не работоспособным. Доведение плотности электролита с помощью концентрированной аккумуляторной кислоты к увеличению ёмкости не приведет.
9. После все процедур, плотно установите крышки банок на место, очистите контакты аккумулятора и клеммы автомобиля от отложений и окиси, протрите аккумулятор слабым раствором воды и пищевой соды, установите на место.
10. Не наносите смазки, такие как, солидол на клеммы перед установкой, помните, данная смазка является диэлектриком и не пропускает электрический ток. Лучше всего нанести специальную токопроводящую смазку на клеммы после монтажа и затяжки клемм на выводах аккумулятора или не наносить никакх смазок, если специальных у Вас нет. При установке сначала подключите клемму «плюс», только потом «минус».
11. Вы должны знать, что по мере разряда, снижения ёмкости аккумулятора, падает плотность электролита, а значит уменьшается температура застывания. Таблица представлена ниже.
12. Ни в коем случае не повышайте плотность выше чем рекомендовано для вашего региона, высока плотность приведет к разрушению пластин и преждевременному выходу из строя аккумулятора.

 

Надеемся, что данная информация была для Вас полезна.

‹ Вернуться к разделу

Измерение плотности электролита — Энциклопедия по машиностроению XXL

Для измерения плотности электролита применяют прибор, называемый ареометром. Ареометр состоит из стеклянного сосуда цилиндрической или грушевидной формы, на верхнюю часть которого плотно надет резиновый шар, на нижнюю — резиновая трубка, внутри сосуда помещен маленький ареометр. Для замера плотности электролита в аккумулятор опускают резиновую трубку, предварительно сжав резиновый шар. При разжимании шара в стеклянный сосуд всасывается электролит в количестве, достаточном для того, чтобы в нем мог свободно плавать ареометр.  [c.41]
Проверять степень разряженности батареи следует только измерением плотности электролита (табл. 16). Проверка состояния батареи нагрузочной вилкой категорически запрещается, так как это приводит к повреждению заливочной мастики и нарушению герметичности батареи.   [c.244]

Степень заряженности проверяется путем измерения плотности электролита кислотомером или величины напряжения на клеммах батареи нагрузочной вилкой (рис. 55). Уменьшение плотности электролита на (),01 показывает, что аккумулятор разрядился примерно на 6%.  [c.129]

Проверку аккумуляторной батареи необходимо производить при закрытых пробках аккумуляторов. Для проверки под нагрузкой необходимо завернуть до упора контактную гайку 6. Затем острый конец контактной ножки 5 плотно прижимают к положительному выводу батареи, а штырь щупа — к отрицательному. Иногда для обеспечения надежного контакта необходимо сделать контактами ножки и щупа царапины на поверхности выводов батареи, чтобы разрушить пленку окиси. Время выдержки батареи под нагрузкой должно быть не более 5 с. Если напряжение батареи под нагрузкой более 8,9 В, она исправна. Если напряжение упадет ниже 8,9 В, батарея неисправна или сильно разряжена. Уточнение производится измерением плотности электролита или проведением контрольного разряда.  

[c.60]

Степень заряженности аккумуляторной батареи проверяют измерением плотности электролита, приведенной к температуре — -15°С для различных климатических условий.  [c.241]

Если при измерении плотности электролита его температура отличается от исходной +15°С, то необходимо внести следующие поправки, связанные с изменением плотности электролита в зависимости от температуры  [c.241]

Рис. 5.20. Приборы для измерения плотности электролита а — денсиметр I — резиновая груша 2 — стеклянная пипетка 3 — собственно денсиметр 4 — наконечник б — индикатор плотности I — резиновая груша 2 — корпус из прозрачного оргстекла 3 — поплавок 4 — наконечник

Проверка степени разряженности батареи. Ее определяют измерением плотности электролита в каждом аккумуляторе, В батарее, разряженной на 25%, плотность меньше на 0,04 г/см чем в полностью заряженной, а в разряженной на 50% — меньше на 0,08 г/см.  [c.98]

Измерение плотности электролита производят ареометром (цена деления 0,005), совмещенным с термометром. Если температура электролита при измерении его плотности выше 15°, к показанию ареометра надо прибавить температурную поправку из расчета 0,0007 на каждый градус разницы температур если температура ниже 15°—поправку надо вычесть.  

[c.98]

Примечания. 1. При измерениях плотности электролита при температуре, отличающейся от 25 С, следует откорректировать полученные плотности при повышении или понижении температуры на 1 °С плотность электролита соответственно уменьшается или увеличивается на 0,0007 г/см .  [c.38] Величина поправок к показаниям ареометра при измерении плотности электролита в зависимости от температуры последнего следующая  [c.356]

При определении степени разряженности батареи нужно руководствоваться табл. 17, внося соответствующие температурные поправки (см. ниже Измерение плотности электролита ), так как в табл. 17 указана степень разрядки батареи при температуре электролита 15° С.  

[c.354]

Измерение плотности электролита  [c.355]

Плотность электролита измеряют специальным кислотомером— ареометром, помещенным в пипетку (рис. 119). Для измерения плотности электролита после доливки в него воды или после пуска двигателя стартером батарею надо подвергнуть непродолжительной зарядке небольшим током или дать ей постоять 1—2 ч (без зарядки) для того, чтобы плотность электролита во всех аккумуляторах была одинаковой.  [c.221]

Измерение плотности электролита позволяет определить степень заряженности аккумуляторной батареи. Плотность электролита измеряют специальным прибором (см. рис,  [c.45] Если при измерении плотности электролита обнаружится, что она чрезмерно высокая (1,3 г/см и выше), то необходимо отобрать часть электролита из элемента, долить взамен дистиллированной воды, выждать, пока электролит перемешается, и снова замерить плотность. .  [c.130]

Денсиметр кислотный служит для измерения плотности электролита.  [c.60]

Проверку степени зарядки аккумуляторной батареи следует производить только измерением плотности электролита с помощью ареометра. Если плотность электролита окажется ниже нормы (см. табл. 5.3), батарею необходимо зарядить.  [c.195]

При измерении плотности электролита необходимо измерить его температуру и при подсчете плотности учитывать температурную поправку, равную 0,0007 на Г С. Если температура электролита была выше 15° С, то к показанию ареометра поправку прибавляют при температуре ниже 15° С поправку вычитают.  [c.310]

Плотность электролита всегда указывается для температуры 30 С. Если температура электролита иная, полученную плотность следует привести к 30 °С, пользуясь табл. 4. Например, измеренная плотность электролита при температуре 40 С равна 1,232 г/см . По таблице определяем, что плотность, приведенная к 30 °С, составляет в этом случае 1,241 г/см .

 [c.124]

Примечание. При измерении плотности электролита следует учитывать, что при повышении температуры электролита на 1 °С плотность электролита уменьшается на 0,0007 г/см, а при понижении температуры электролита на 1 °С, наоборот, увеличивается на 0,0007 г/см .  [c.71]

Для проверки и технического обслуживания аккумуляторных батарей применяют приборы и приспособления, входящие в комплект модели Э-401 ремень для извлечения батарей из гнезда и их переноски съемник наконечников проводов батареи с выводных штырей ерш для очистки наконечников проводов батареи круглую щетку для очистки выводных штырей батареи уровне.мерную трубку ключ для вывертывания пробок резиновую грушу для отсоса электролита бак для дистиллированной воды нагрузочную вилку для определения степени заряда денсиметр с пипеткой для измерения плотности электролита термометры гаечные ключи для отвертывания гайки стяжного болта наконечника резиновые перчатки. Приборы и приспособления комплекта укладывают и закрепляют в специальных гнездах металлического ящика.  [c.116]

Проверка состояния аккумуляторной батареи включает проверку уровня и измерение плотности электролита и определение напряжения аккумуляторной батареи нагрузочной вилкой.  [c.27]

Измерение плотности электролита дает возможность определить степень заряженности аккумуляторной батареи. Плотность электролита измеряют специальным прибором (рис. 22, б) — денсиметром. При измерении плотности электролита необходимо также определить температуру электролита батареи. Если температура электролита выше или ниже + 15°С, следует привести плотность электролита к 15°С. При изменении температуры на 15° плотность электролита изменяется приблизительно на 0,01 г/см (см. ниже).  [c.28]

При измерении плотности электролита после доливки в него воды или после пуска двигателя стартером батарею надо подвергнуть непродолжительному заряду небольшим током или дать ей постоять 1—2 ч для того, чтобы плотность электролита во всех аккумуляторах выравнялась.  [c.28]

Измерение плотности электролита производят денсиметром (ареометром, по.мещенны.м в стеклянный цилиндр), куда с помощью резиновой груши набирают электролит из аккумулятора (рис, 34), Плотность электролита в отдельных аккумуляторах батареи может отличаться не более чем на  [c.105]

Плотность электролита указывается в паспорте батареи (нормальная плотность электролита для отечественных кислотных батарей составляет 1,24 г/см ). Измерение плотности электролита производится ареометром.  [c.238]

В, он исправен. Если напряжение упадет ниже 1,4 В, аккумулятор разряжен или неисправлен. Уточнение производится сравнением показаний всех аккумуляторов батареи и измерением плотности электролита.  [c.61]

По величине измеренной плотности электролита определяется разряжениость аккумуляторной батареи (табл. 3.1).  [c.61]

При приготовлении электролита необходимо вливать серную Кйслоту (или концентрированный электролит) в воду небольшой етруйкой, непрерывно помешивая раствор стеклянной или деревянной палочкой. Растворение серной кислоты в воде сопровождается интенсивным выделением тепла. Поэтому предпочтительно составлять электролит в два этапа сначала приготовить концентрированный электролит плотностью 1,4 г/см , а потом уже электролит требуемой для данного климатического района плотности. Измерение плотности электролита следует производить только после его остывания.  [c.31]

Для измерения плотности электролита, последний с помопхыи резиновой груши отбирается в мензурку объемом 100 см иль в широкую пробирку. В электролит опускают ареометр. При правильной плотности электролита ареометр погружен так, что  [c.93]

Рис. 37. Приборы для измерения плотности электролита а — денсиметр с пипеткой б — плотномер 1 резиновая груша 2 — пинетка 3 — денсиметр 4 — резиновая пробка . 5 — пластмассоьая трубка (наконечник) 6 — прозрачный корпус 7 — пластмассовые по планки

Плотность электролита зависит от степени заряженности. батареи (см. табл. 17). Измеряется плотность специальным кислотомером ареометром, помещенным в пипетке (фиг. 223). Для измерения плотности электролита после доливки в него воды или после пуска двигателя стартером батарею надо подвергнуть непро-—по.джительцой зярялке небо.пьшим то ко или дать ей постоять 1—2 часа (без зарядки) 1уГя того, чтобы выравнялась плотность электролита.  [c.355]

При измерении плотности электролита следует учитывать, что плотность меняется с изменением температуры. Поэтому перед замером плотности определяют температуру электролита. Для того чтобы получились сравнимые результаты, плотность электрсклита принято приводить к 15 С. Если температура электролита при измерении отличается от 15 °С, то вводят поправку к показаниям денсиметра с соответствующим знаком  [c.30]

Степень разряженности батареи определяют измерением плотности электролита во всех аккумуляторах. С достаточной точностью дшжно принимать, что уменьшение плотности электролита на 0,01 соответствует разряду аккумулятора на 6%-  [c. 25]

Продолжительность заряда должна быть достаточной для того, чтобы полностью возместить энергию, отданную аккумулятором при его разряде с учетом кпд аккумуляторов. Не реже двух раз в месяц нужно проверять уровень и плотность электролита в каждом элементе аккумулятора и при необходимости доливать аккумуляторы электролитом или дистиллированной водой с тем, чтобы уровень электролита был на несколько миллиметров выше верхнего края пластин. Плотность электролита должна поддерживаться в пределах от 1,17 до 1,27 (по удельному весу) в зависимости от типа и степени заряженности аккумулятора. Если при измерении плотность электролита окажется малой, то следует долить аккумулятор более плотным электролитом, состоящим из раствора аккумуля-  [c.118]

---

ОБСЛУЖИВАЕМАЯ ИЛИ НЕОБСЛУЖИВАЕМАЯ АКБ?

В настоящее время производят несколько исполнений стартерных аккумуляторных батарей, которые можно характеризовать термином необслуживаемые.

За последние 20–25 лет аккумуляторы стали легче, мощнее в режиме пуска двигателя, значительно увеличено время полного снижения уровня резервного объема электролита над блоками пластин при нормальной эксплуатации. В результате появились конструкции аккумулятора, исключающие возможность доливки дистиллированной воды для поддержания уровня электролита над пластинами в ячейках. Однако, во всех типах стартерных свинцово-кислотных аккумуляторов основные электрохимические реакции при заряде, разряде и бездействии сохранились. Хотя интенсивность разложения воды из электролита в газ при зарядно-разрядных процессах в стартерных аккумуляторных батареях значительно уменьшилась, интенсивность снижения в эксплуатации уровня электролита над пластинами как зависела, так и зависит от режима работы (суточного пробега) автомобиля и технических показателей его зарядной системы. Следовательно, с первого дня работы плотность электролита в аккумуляторе может повышаться от первоначального значения с интенсивностью, значительно зависящей от условий работы. Стационарный заряд аккумуляторной батареи приводит к более быстрому снижению уровня электролита. У аккумулятора без доливочных отверстий не указаны ограничительные режимы подзаряда самими владельцами. Отсутствие возможности доливать дистиллированную воду для поддержания уровня резервного электролита объективно сокращает возможный ресурс аккумуляторной батареи в широком диапазоне отклонения эксплуатационных факторов от штатных режимов. Поэтому своевременная доливка дистиллированной воды в батарею с пробками позволяет снизить негативное влияние высокой плотности электролита на её последующий ресурс.

Только АКБ, которая работает при минимальном воздействии негативных факторов, может достигать расчетных значений по продолжительности ресурса. Определенное количество батарей (без пробок для доливки) в эксплуатации после устранения дефекта в электрооборудовании оказывается непригодным к дальнейшей работе из-за низкого уровня и высокой концентрации электролита. По этой причине резко снижается отдача энергии. В более выгодных условиях после устранения дефекта в электрооборудовании оказываются АКБ, имеющие отверстия с пробками для доливки дистиллированной воды. В случае отказа аккумуляторной батареи в работе, измерение плотности электролита по ячейкам позволяет быстро и с высокой объективностью установить его причину: дефект в какой-либо ячейке, глубокий разряд или обрыв цепи внутри аккумулятора. Низкая плотность электролита в одной из ячеек указывает на наличие дефекта в ней (короткое замыкание между пластинами в блоке). Одинаково низкая плотность электролита во всех ячейках связана с глубоким разрядом всей батареи. При обрыве цепи разряда внутри аккумулятора плотность электролита по ячейкам, практически, одинаковая. Доступность замера плотности электролита в ячейках аккумуляторной батареи позволяет получить объем информации о её состоянии простейшим способом, без проведения заряда и последующего тестирования.

Как пользоваться ареометром для измерения плотности электролита?

Измерение плотности жидкости в аккумуляторе — одна из важных стадий тестирования и диагностики батареи. Достаточно провести измерения ареометром, чтобы получить достоверные данные о состоянии электролита. Плотность жидкости важна по многим причинам. Одной из них является возможное прикасание свинцовых пластик друг к другу и их последующее разрешение. Снижается плотность электролита по многим причинам. Первая — это естественное изменение состояния с годами эксплуатации аккумуляторной батареи. Вторая — постоянное доливание дистиллированной воды в банки аккумулятора, что вызывает разжижение электролита, но сохраняет его уровень. Добавлять в банки серную кислоту или готовый электролит с других аккумуляторов не стоит — это только ускорит выход из строя батареи.

Если вы заметили серьезные проблемы с автомобильной батареей, воспользуйтесь диагностическими методами, известными с давних времен. Для диагностики вам потребуется ареометр, который измеряет плотность электролита и расскажет о состоянии аккумуляторной батареи. Ниже в публикации мы рассмотрим, как пользоваться ареометром и как правильно читать данные, которые он предоставляет. Также рассмотрим особенности информации от этого прибора и возможные способы устранения неполадок, которые возникли.

Как пользоваться ареометром для измерения плотности жидкости в аккумуляторе?

Опустить прибор ареометр прямо в банки аккумулятора не представляется возможным, потому придется откачать немного электролита и проверить его плотность. Помните, что каждая банка аккумулятора работает независимо друг от друга, поэтому измерить плотность жидкости придется для всех присутствующих рабочих пространств. Откачать нужное количество жидкости в специальную колбу для последующего измерения можно с помощью любой трубки, один конец которой можно закрыть пальцем. Последовательность действий в данном случае будет следующей:

• убедитесь, что трубка не расплавится под влиянием агрессивной среды — кислоты из аккумулятора;
• вставьте часть трубки в банку, чтобы жидкость набралась внутрь и осталась на одном уровне во всей банке;
• закройте пальцем верхнее отверстие трубки, поднимите набранную жидкость и слейте ее в колбу;
• повторите этот процесс необходимое количество раз, чтобы получить нужное количество жидкости;
• далее в колбу нужно опустить ареометр, дождаться его выравнивания и посмотреть на цифру, которая находится на линии поверхности жидкости;
• эта цифра и будет означать плотность электролита в вашем аккумуляторе, которую вы ищете;
• далее следует проделать эту процедуру со всеми банками аккумулятора, чтобы получить достоверную картину состояния батареи.

Будьте осторожны, выполняя эту процедуру, ведь вам придется работать с агрессивной кислотой, которая не должна попадать на участки кожу, в глаза или рот человека. Если даже небольшая частица попадет на вас, неприятные последствия вам гарантированы. Рекомендуем обезопасить себя качественными перчатками, устойчивыми против кислоты, а также хорошей колбой, которая не расплавится от воздействия агрессивных веществ. С помощью ареометра вы только получите определенные данные о состоянии вашего аккумулятора, а вот правильно интерпретировать и использовать их — это непростая задача, которая требует специализированных знаний.

Уровень и плотность электролита — два важных фактора хорошей работы батареи

Автомобильный аккумулятор работает без перебоев и проблем, если плотность электролита при +25 градусах по Цельсию равна 1.28 г/см3. Это значение имеют все новые батареи, которые не работали на автомобилях и обладают заводской сертификацией. Если же плотность в одной из банок ниже, можно предположить, что в этой части аккумулятора произошло короткое замыкание, свинцовые пластины прикоснулись друг к другу, что вызвало поломку аккумуляторной батареи. Если плотность жидкости ниже нормы во всем аккумуляторе, это свидетельствует о таких  возможных проблемах:

• батарея глубоко разряжена, она не может дальше выполнять свои функции в полноценном режиме;
• аккумулятор прошел через стадию сульфитации, получил определенные проблемы в химической реакции;
• батарея прошла через чрезмерный износ при отказе генератора и работе двигателя только на аккумуляторе;
• АКБ просто устарела и нуждается в замене по причине слишком высокого возрасте и большого износа;
• автомобильный аккумулятор был произведен изготовителем, который не проверяет качество продукции;
• перед вами не заводской аккумулятор, а подделка, которая не предоставляет особой надежности.

Любые проблемы можно решить, а самым популярным решением задачи слишком малой плотности электролита является зарядка аккумулятора. Если получится повысить плотность путем зарядки, значит АКБ еще сможет определенное время послужить. После зарядки несколько снижается уровень электролита в банках, потому может понадобится доливка дистиллированной водой после выполнения нескольких этапов заряда. Низкий уровень электролита вызывает прикосновение свинцовых элементов и значительное увеличение риска выхода из строя всей аккумуляторной батареи. Потому следите за уровнем жидкости в банках, если ваш аккумулятор позволяет производить обслуживание.

Когда стоит поменять батарею и не выполнять ее ремонт и попытки зарядки?

Сегодня популярным трендом среди производителей аккумуляторных батарей является изготовление АКБ, которые невозможно обслужить. Речь идет даже о сложности зарядки аккумулятора, не говоря о проблемах с измерением плотности внутренней среды. Такие батареи не обладают отверстиями для изучения внутренней части аккумулятора. Зачастую это не позволяет получить необходимые условия для обнаружения проблем батареи, что вызывает необходимость менять аккумулятор на новый. Конечно, для производителя это наиболее выгодный вариант. Замена автомобильной батареи обязательно в таких случаях:

• разрядился гелевый аккумулятор — такие виды батарей никак не обслуживаются и не заряжаются;
• произошел полный глубокий разряд из-за отказа генератора, аккумулятор перестал брать заряд при подключении устройства;
• жидкость в банках аккумулятора выглядит мутной — посыпались свинцовые пластины, которые невозможно восстановить;
• уровень электролита начал активно и постоянно падать, что вызывает отказ батареи в нормальной работе;
• обслуживание аккумулятора невозможно по причине отсутствия пробок для отвинчивания верхних частей банок;
• аккумулятор разгерметизировался, электролит начал вытекать из него прямо в моторный отсек.

Не допускайте вытекания электролита внутри подкапотного пространства, ведь это может вызвать возгорание проводки или автомобильной резины. Будьте осторожны с любыми проявлениями взаимодействия с кислотой, поскольку во многих АКБ залита невероятно гремучая смесь кислот, которая точно не сделает вашу кожу мягкой и шелковистой. Пользуясь ареометром и другими средствами проверки автомобильной батареи, стоит помнить о возможных проблемах и неполадках, которые нельзя исправить. Потому в любом случае следует готовиться к покупке нового аккумулятора, как только старый начал показывать характер. Смотрите видео с рекомендациями по замеру плотности электролита в аккумуляторе:

Подводим итоги

Качественные аккумуляторы способны предоставить до 8-9 лет службы без проблем и перебоев. Тем не менее, нужно обращать внимание на особенности работы батареи, заряжать ее при необходимости и проводить обслуживание электролита и внутреннего пространства АКБ. Как только вы начнете следить за всеми этими особенностями, вы сможете защитить батарею от непредвиденных проблем с изменением состояния жидкости и прочими проблемами.

Купив качественную аккумуляторную батарею для автомобиля, вы получите отличную работу оборудования и сможете без лишних сложностей пользоваться аккумулятором очень долгое время. Но если вы заметили смертельную неисправность в АКБ вашего автомобиля, следует срочно проехать в специализированный магазин и приобрести новую батарею. Только так можно обезопасить себя от несвоевременного выхода из строя источника питания. А вы когда-нибудь замеряли плотность электролита в аккумуляторе вашего автомобиля?

Как проверить плотность электролита в аккумуляторе: правила пользования ареометром

Зачем нужно проверять плотность электролита в аккумуляторе?

Под электролитом подразумевается химическое соединение, которое состоит из двух компонентов:

• дистиллированная жидкость – 65 %;
• сильная двухосновная кислота с большим содержанием серы – 35 %.

Состав представленных элементов в такой пропорции предоставляет электролиту возможность аккумулировать электрическую энергию. Причём процесс осуществляется так, что причинение повреждений пластинам аккумулятора невозможно.

Начинающие водители часто задаются вопросом: зачем вообще делать замер плотности электролита в аккумуляторе? Дело в том, что рассматриваемый показатель очень часто меняется. Это, в свою очередь, может отрицательно воздействовать на работу АКБ.

В случаях, когда значение показателя выше оптимального уровня, наблюдается появление неполадок в работе машины. Например, значительное превышение сильной двухосновной кислоты в составе вещества, проводящего электрический ток, выступает фактором, приводящим к деформированию пластин. Такое повреждение связано с тем, что она растворяет свинец.

В ситуациях заниженного значения плотности аккумулятора существует вероятность прекращения работы автомобиля. Нехватка тяжёлой маслянистой воды не даёт возможности АКБ выполнять свои задачи в оптимальном режиме. Речь идёт о невозможности аккумулятора работать согласно его техническим параметрам. К примеру, при минусовом температурном режиме двигатель внутреннего сгорания при заниженной плотности не сможет запуститься.

Нельзя не отметить, что длительная эксплуатация автомобиля при недостаточном заряде АКБ является одной из основных причин сульфатации свинцовых пластин. Они покрываются большим количеством нерастворимых серебристо-белых кристаллов. Критический уровень сульфатов может привести к неисправностям, которые не подлежат ремонту:

• осыпание пластин;
• короткое замыкание.

Таким образом, рекомендуется периодически осуществлять замер рассматриваемого показателя, чтобы не возникло неприятностей с машиной в самый неподходящий момент. Следовательно, каждому владельцу автотранспортного средства необходимо иметь представление, как проверить плотность аккумулятора в домашних условиях. Во-первых, это стандартное действие, выполнение которого не требует профессиональных навыков и умений. Во-вторых, своими силами осуществить замер показателя гораздо выгоднее с точки зрения денежных затрат.

Как правильно пользоваться ареометром?

Ключевую роль в измерении плотности электролита в аккумуляторе играет специальный прибор – ареометр. В основе его действия лежит Закон Архимеда. Ареометр состоит из следующих элементов:

• наконечник;
• колба;
• резиновая груша;
• шкала измерений.

С помощью резиновой груши в измерителе плотности электролита осуществляется забор вещества, проводящего электрический ток. Перед тем как проверить плотность аккумулятора, важно произвести ряд подготовительных действий:

1. Батарею нужно разместить на ровной поверхности.
   

   Электролит – химическая смесь, попадание которой может привести к серьёзным последствиям. Порча одежды, химический ожог кожи – всё это является следствием неосторожного обращения.

2. Прочистить батарею – без этого проверка плотности электролита в аккумуляторе запрещается. Это объясняется тем, что каждое загрязнение может стать причиной поломки АКБ.
3. Полностью зарядить аккумулятор:  только так можно замерить плотность электролита с большей точностью.

Снимать показания рекомендуется в резиновых перчатках, чтобы оградить себя от попадания на части тела химических веществ.

Проверить плотность электролита в аккумуляторе с помощью ареометра вам поможет следующий алгоритм:

1. Тщательно протереть наконечник ареометра чистой сухой тканью.
2. Опустить его в банку.
3. Набрать небольшое количество электролита, это можно сделать с помощью аккуратных надавливаний на грушу. В процессе прибор должен располагаться чётко по вертикали. Это необходимо для того, чтобы ареометр, находящийся в растворе электролита, не прилипал к стенкам АКБ.
4. Снять значения показателя по шкале прибора. В большинстве случаев на ней с помощью полосок зелёного цвета отображается интервал приемлемого уровня.

Значение плотности электролита в зависимости от сезона

Водители часто спрашивают о том, как правильно проверить плотность электролита в аккумуляторе в зависимости от температурного режима. Приведём таблицу, в которой указаны примерные оптимальные значения в соответствии с климатическими зонами.

Регион использования транспортного средства (со средней температурой в январе)	Значение показателя при +25 градусов, г/см3 Заливаемого	Значение показателя при +25 градусов, г/см3 В батарее с полным зарядом
Регионы Крайнего Севера (от -50 до -30)	1,27	1,29
Северные регионы (от -30 до -15)	1,26	1,28
Центральные регионы (от -15 до -4)	1,24	1,26
Южные регионы (от -15 до +4)	1,22	1,24
Регионы тропической зоны (от +4 до +6)	1,20	1,22

Имея информацию о приблизительных значениях, можно с помощью ареометра без проблем выполнить проверку плотности аккумулятора. И уже в зависимости от уровня показателя принять решение: добавить электролит или очищенную жидкость.

Таким образом, изучив информацию, как измерить плотность аккумулятора, необходимо помнить, что проверку рекомендуется осуществлять регулярно, чтобы обеспечить оптимальное функционирование АКБ.

Измерение плотности электролита в аккумуляторе

Как ПРОВЕРИТЬ ПЛОТНОСТЬ аккумулятора ? и уровень электролита в домашних условиях

Проверить плотность аккумулятора можно с помощью ареометра или мультиметра, проанализировав рабочее значение напряжения. Перед диагностикой пользователь должен удостовериться в отсутствии дефектов корпуса батареи, которые могли бы привести к утечке жидкости.

Подготовительные работы перед проверкой уровня и плотности

Перед тем как в домашних условиях определять плотность с помощью специального прибора, нужно иметь в виду, что:

1. Аккумулятор (АКБ) авто проверяется с использованием очков для защиты глаз и резиновых перчаток. Раствор электролита — агрессивная кислота, которая вызывает ожоги при попадании на тело.
2. Уровень плотности аккумуляторной батареи машины должен измеряться после визуальной проверки устройства.
3. Производится очистка клемм аккумулятора от окислений и загрязнений. Необходимо воспользоваться специальной железной щеткой или мелкозернистой наждачной бумагой.
4. Прежде чем померить значение плотности жидкости в автомобильной батарее, надо убедиться в наличии электролита в банках. Если объем вещества снижен, потребуется добавить в устройство дистиллированную воду.
5. При необходимости осуществляется демонтаж аккумулятора. От устройства отключаются клеммы и производится демонтаж фиксирующей пластины.
6. Перед отключением аккумулятора в автомобиле деактивируется система зажигания, предварительно отключается работа электрооборудования и приборов.
7. Батарею протирают влажной и чистой тряпкой, чтобы не допустить попадания пыли в банки с электролитом.

Видео: как снять аккумулятор с автомобиля

Канал «Аккумуляторщик» в своем видеоролике подробно рассказал о нюансах демонтажа аккумуляторной батареи с автомобиля и отключения этого устройства.

Чем и как проверяют плотность электролита в аккумуляторе

Проверять уровень электролита в рабочем растворе, помимо ареометра и мультиметра, можно и самодельным прибором.

Специальное устройство для измерения плотности (ареометр) представляет собой обычную стеклянную трубку, верхняя часть которой заужена и имеет шкалу с делениями. Нижняя часть трубки широкая в ней находится дробь или ртуть, которую засыпают строго определенное количество во время калибровки ареометра. В автомагазинах такой прибор продается в наборе с резиновой «грушей» для забора электролита и мерной колбой, в которой размещен сам ареометр.

Важно знать

Принцип действия прибора основан на законе Архимеда, а плотность электролита определяют по глубине погружения ареометра (объему жидкости, вытесненной им), и весу устройства.

Ареометр для измерения электролита

Прежде чем проверять уровень электролита в автомобильном аккумуляторе, надо учитывать следующие правила:

• батарея должна быть выставлена на ровной поверхности;
• температура аккумулятора должна составить около 20-25 градусов тепла;
• замер уровня плотности производится не в одной, а во всех банках;
• проверка рабочей величины осуществляется не раньше, чем через десять часов с последней поездки либо через три часа после подзарядки;
• аккумуляторную батарею необходимо предварительно зарядить.

Измерение ареометром

Подробнее о том, как для измерения уровня плотности пользоваться ареометром:

1. На отключенном аккумуляторе откручиваются все банки.
2. В одну из банок концом вставляется ареометр, на другом его конце располагается груша, с ее помощью делается забор жидкости. Её в устройстве должно быть столько, чтобы его поплавок свободно болтался в емкости.
3. Производится определение уровня плотности в соответствии с показаниями на шкале тестера. Полученные параметры записываются.
4. Диагностика параметра плотности повторяется для каждой банки. Все полученные параметры сопоставляются с нормированными значениями, указанными в таблице.

Важно знать

Плотность аккумулятора рекомендуется проверять не реже, чем каждые 15-20 тысяч километров пробега.

Фотогалерея: диагностика уровня и плотности электролита в банках

Забор жидкости из банок в ареометр

Проверка уровня и плотности вещества

Таблица: поправка к показаниям ареометра

Температура рабочей жидкости при измерении ее плотности, ºС	Поправка к показаниям, полученным в ходе тестирования ареометром, г/см3
От -55 до -41	-0,05
От -40 до -26	-0,04
От -25 до -11	-0,03
От -10 до +4	-0,02
От +5 до +19	-0,01
От +20 до +30	0,00
От +31 до +45	+0,01
От +46 до +60	+0,02

Как проверить аккумулятор автомобиля мультиметром

Пошаговая инструкция, которая позволит правильно замерить и узнать плотность батареи, выглядит так:

1. Производится сборка измерителя. Для этого к корпусу мультиметра подключаются провода с крокодилами. Сам тестер перед замером переводится в режим «вольтметра».
2. Поворотный переключатель на устройстве переводится в положение 20 В. В результате тестер будет показывать любые параметры ниже этого порога.
3. Затем кабеля соединяются с клеммными выходами аккумулятора — черный контакт идет на отрицательную клемму, красная — на положительную. Если цвет проводов одинаковый, то следует проверить маркировку непосредственно на корпусе мультиметра. На контактах, где кабеля выходят из тестера, должны быть знаки «-» и «+».
4. Производится мониторинг параметра напряжения и полученные данные сравниваются с нормированными. Если батарея заряжена полностью, то рабочий параметр составит 12,7 вольт, соответственно, зарядка устройства не потребуется. В случае, если полученный параметр составил в диапазоне от 12,1 до 12,4 В, то устройство разряжено наполовину, значит, его плотность не соответствует норме. В остальных случаях требуется детальная диагностика аккумулятора и его подзарядка или замена.

Таблица: плотность электролита при проверке мультиметром

Процент заряженности	Плотность электролита, г/см3	Напряжение аккумулятора, В
100%	1,28	12,7
80%	1,245	12,5
60%	1,21	12,3
40%	1,175	12,1
20%	1,14	11,9
0%	1,10	11,7

Измерение плотности электролита самодельным прибором

Принцип замера зимой или летом с помощью самодельного прибора аналогичный, и такой тестер можно соорудить самостоятельно с учетом следующих нюансов:

1. Основным элементом ареометра является поплавок, с помощью которого производится замер.
2. В качестве резервуара можно использовать стеклянную пробирку или другую похожую емкость.
3. В пробирку насыпается пшено или другое сыпучее вещество, также можно использовать кусок свинца или другой грузик.
4. Затем емкость опускается в воду. В месте, где вода будет по уровень, нужно отметить цифру 1, это связано с тем, что данн

Как правильно измерить плотность электролита аккумулятора? 2 способа проверки и 5 полезных советов

Автомобиль с плохим аккумулятором не является надёжным транспортным средством. Опытные водители знают, что такое «севший» аккумулятор, и к каким неприятностям это в итоге приводит. Чтобы не случалось неприятных сюрпризов в дороге, АКБ нужно правильно и вовремя обслуживать — в том числе знать и о том, как самостоятельно проверить плотность аккумулятора.

Содержание статьи

Неисправности батареи

Большинству водителей знаком надрывный вой стартера или щёлканье, а то и вовсе тишина под капотом машины во время запуска двигателя. Этот неприятный момент связан со следующими неисправностями:

1. Неисправность электропроводки автомобиля. Возможно, где-то пропал контакт, чаще всего это объясняется частичным отсутствием «массы».
2. Неисправность втягивающего реле стартера.
3. Предельный износ втулок стартера.
4. Неисправность обмоток стартера.
5. Низкое напряжение в цепи из-за разряженного аккумулятора.

Последняя причина, как правило, наиболее вероятная. Самым логичным ходом станет проверка плотности электролита в аккумуляторе. От чего она зависит:

1. От климатической зоны.
2. От времени года.

Для того чтобы правильно проверить плотность электролита в аккумуляторе, нужно знать её значение и иметь прибор, который называется ареометр.

Узнать правильную плотность просто — существуют специальные нормы. Средний их показатель составляет 1,24 — 1,29 кг/дм 3. Более точно:

• холодные регионы — 1,27 — 1, 29 г/дм 3, летом и зимой;
• средняя полоса — 1,25 — 1, 27 г/ дм 3;
• тёплые районы — 1,23 — 1, 25 г/ дм 3.

Следует не реже одного раза в три месяца производить проверку плотности аккумулятора. Даже небольшое отклонение от нормы требует немедленного дозаряда батареи.

За показателями нужно внимательно следить — для того, чтобы АКБ проработала как можно дольше и не подводила владельца в самый ответственный момент. Особенно она «не прощает» халатного к себе отношения в зимний период. Дело в том, что на морозе теряется её ёмкость, и порой даже один неудачный пуск двигателя ведёт к разрядке АКБ.

Имея простейший прибор, проверить плотность аккумулятора в домашних условиях не представляет особого труда.

Плотность — плотностью, но и за уровнем электролита надо следить не с меньшим вниманием, особенно летом, когда аккумулятор выкипает более интенсивно.

Очень много мнений относительно уровня электролита в батарее:

1. Одни считают, что достаточно покрыть сетки сепараторов этой жидкостью.
2. Другие полагают, что чем больше уровень электролита, тем лучше.
3. Третьи вообще не заглядывают под пробки аккумулятора — до того самого момента, когда перестаёт крутить стартер, что частенько вызывает у таких горе-владельцев неподдельное удивление.

Есть аккумуляторы, у которых имеется метка на корпусе, указывающая уровень электролита. Пользоваться ею не очень удобно, да и на точные показатели надеяться не приходится. Здесь поможет проверенный «дедовский» метод: стеклянная трубка с наружным диаметром 5 − 6 мм. На её корпус в нижней части следует нанести риски, указывающие правильный уровень электролита (согласно паспортным данным батареи). Трубка опускается в каждую банку поочерёдно, до упора в сетку сепаратора. Далее пальцем затыкается верхняя сторона трубки, и приспособление вынимается из банки, не отпуская пальца. Жидкость останется в трубке, и будет виден точный её уровень.

Если уровень низкий, следует понемногу наливать дистиллированную воду в банку, производя после каждой доливки контрольный замер. Если уровень слишком высок, что тоже не является правильным показателем, то с помощью ареометра лишняя жидкость откачивается. Этот способ является самым надёжным.

Необходимость зарядного устройства

Этот очень нужный прибор для содержания батареи в исправности, его необходимо иметь каждому автовладельцу. С помощью этого прибора можно всегда дозарядить АКБ, не прибегая к услугам СТО или местных «умельцев».

Имея правильный прибор с амперметром, водитель прекрасно сделает это сам. Порядок действий зарядки батареи:

1. Нужно подключить зарядное устройство к батарее.
2. Включить устройство.
3. Установить зарядный ток. Его величина должна соответствовать десяти процентам от ёмкости АКБ. Например: если ёмкость батареи составляет 60 а/ч, то ток должен быть 6 ампер, 63 — то 6, 3 а/ч.

Время зарядки напрямую зависит от степени разряда, который определяется проверкой плотности аккумулятора ареометром. На шкале обозначен процент разрядки. К примеру, батарея разряжена на 50% и имеет паспортную ёмкость 50 а/ч. Из этого следует, что надо дозарядить недостающие 25 а/ч. Если заряжать батарею током в два ампера, то на это понадобится двенадцать с половиной часов, а если показатель тока четыре ампера — шесть часов 15 мин. и т. д.

Принцип прост и понятен, если бы не одно «но»: каждая АКБ имеет свой неповторимый «норов», особенно когда она уже далеко не новая. Она берёт зарядку по-разному: быстрее или медленнее.

Доливка жидкости

Многие «светлые головы» горячо советуют в случае сильной разрядки батареи доливать в неё серную кислоту, что является недопустимым. Кислота не сразу смешается с оставшейся жидкостью, и для этого надо заряжать АКБ. Тем временем агрессивная жидкость будет интенсивно разъедать пластины, «съедая» заодно и активную массу — порошок, нанесённый на них.

Если же долить электролит, то последствия не будут такими плачевными, но такая жидкость также плохо повлияет на состояние аккумулятора.

Доливать рекомендуется только воду. Исключения представляют те случаи, когда нужно менять весь электролит, поскольку имеющийся в батарее уже не подлежит зарядке из-за крайне низкой плотности.

Если плотность чересчур велика, нужно откачать ареометром жидкость, а потом долить дистиллированную воду. Далее производить зарядку малым током, не забывая о периодическом контроле плотности электролита.

Если электролит подлежит замене, нужно приготовить новый. Для правильного приготовления в стеклянную или кислотостойкую пластиковую ёмкость вначале наливается дистиллированная вода, а потом, тонкой струёй, кислота.

Добавляя кислоту малыми порциями, нужно часто проверять плотность электролита, доведя её до нужной величины, в зависимости от региона проживания и сезона.

Техника безопасности

Во время работы с кислотой или проверки плотности аккумулятора нужно соблюдать осторожность:

1. Работать только в спецодежде, которую не жалко выбросить. Даже электролит, не говоря уже о концентрированной кислоте, легко приводит любую одежду и обувь в плачевное состояние.
2. Работать нужно в резиновых перчатках, чтобы предотвратить возможные химические ожоги. Даже измерять плотность аккумулятора не стоит без них.
3. Защитные очки тоже не помешают, особенно при приготовлении электролита, когда опасность попадания этой агрессивной жидкости в глаза особенно велика. Некоторые люди по неопытности льют воду в кислоту, а не наоборот, как это положено, и в результате может произойти её всплеск.
4. Перед зарядкой АКБ следует правильно подключить её к устройству, не путая полярность.
5. Не стоит забывать и об эффективной вентиляции. Если нет принудительной вытяжки, то вполне подойдёт хорошо проветриваемое помещение.

Во время подобных работ курить запрещается. Важно помнить о том, что кислота состоит из водорода, который взрывоопасен, и это особенно вероятно тогда, когда проводится обслуживание большого числа АКБ.

Заряжая батарею, нужно обязательно проверить чистоту вентиляционных отверстий в пробках всех банок, а ещё лучше — вывернуть их полностью.

Батарею нужно беречь от ударов.

Нельзя переворачивать АКБ вверх дном, особенно если батарея уже «в возрасте». Осыпавшаяся активная масса, доселе мирно покоившаяся на дне корпуса, замкнёт пластины. Прикрепляя аккумулятор к его штатному месту, следует помнить о том, что он не любит коротких замыканий, которые возникают вследствие неосторожной работы с ним.

Вывод

Проверка плотности электролита в аккумуляторе — залог долгой и надёжной эксплуатации батареи. Проводя регулярные измерения, водитель заботится не только о надёжности своего автомобиля, но и состоянии своего кошелька.

Как проверить плотность электролита в аккумуляторе?

Диагностика и ремонт4 марта 2018

Если на машине установлен источник питания обслуживаемого типа, снабженный откручивающимися пробками, автолюбитель может в любой момент проверить плотность электролита в аккумуляторе. Периодические замеры позволяют контролировать работоспособность батареи и поддерживать ее в нормальном техническом состоянии. Отсюда задача данной публикации – рассказать о процедуре измерения и способах корректировки плотности.

Условия проведения замеров

Показателем «здоровья» кислотно-свинцовых аккумуляторов является плотность электролита, измеряемая в граммах на кубический сантиметр (г/см³). Последний представляет собой раствор обессоленной (дистиллированной) воды с концентрированной серной кислотой. Когда источник питания отдает энергию бортовой сети автомобиля, данный параметр снижается, в процессе зарядки и восстановления – повышается.

Благодаря описанному свойству электролитической жидкости техническое состояние обслуживаемого аккумулятора можно контролировать. Когда в одной из секций (в просторечии – банок) плотность раствора остается низкой, невзирая на длительную подзарядку, встает вопрос о работоспособности батареи и необходимости ее замены. Превышение нормы указывает на испарение воды из электролита вследствие постоянного кипения – жидкость становится плотнее.

Справка. В процессе кипения электролита испаряется только вода, серная кислота остается в растворе, но ее концентрация возрастает. Водяной пар выходит наружу через специальный клапан.

Замер плотности производится в определенных условиях:

• температура электролитической жидкости находится в пределах 20–22 °С;
• источник питания должен быть полностью заряжен;
• температура окружающей среды – 20–25 °С.

При соблюдении перечисленных условий нормальный показатель для всех банок исправного аккумулятора составит 1,27–1,29 г/см³, минимально допустимый – 1,25 г/см³. Если не выдержать указанные требования и измерить плотность электролита при более низкой температуре либо на разряженной батарее, то результаты не отразят реальной картины. Полученные значения будут заметно ниже нормы.

Подготовка к проверке

Чтобы добиться максимально точных результатов замеров, выполните ряд подготовительных действий:

1. Очистите от пыли и грязи поверхность корпуса, где расположены пробки. Задача – избежать попадания мусора внутрь после выкручивания крышек.
2. Зарядите аккумуляторную батарею до максимума.
3. В холодный период года аккумулятор придется снять с автомобиля, занести в теплое место и дать корпусу прогреться до комнатной температуры.
4. Перед подзарядкой выверните пробки и убедитесь, что пластины каждой секции полностью погружены в кислотный раствор. При необходимости долейте дистиллированную воду и произведите зарядку.

Оптимальный уровень электролита над пластинами – 15 мм, минимальный – 1 см. Проверить несложно: опустите в колодец тонкую стеклянную трубку, закройте с другого конца пальцем и вытащите наружу. Высота столба жидкости в трубке покажет реальный уровень над банками.

Из инструментов потребуется специальный прибор для измерения плотности – ареометр. Представляет собой стеклянную колбу с грушей для всасывания жидкости, внутрь помещен прозрачный поплавок с цифровой шкалой. Нехитрый прибор действует по закону Архимеда – чем плотнее раствор, тем сильнее он выталкивает погруженное тело.

Справка. Некоторые необслуживаемые источники питания оснащаются пластиковым глазком, позволяющим наблюдать за состоянием жидкости. Аккуратно демонтировав эту деталь, вы получите доступ хотя бы к одной секции батареи.

Перед измерениями установите источник питания на ровную поверхность либо закрепите в штатном кронштейне автомобиля. Выкрутите все крышки – поскольку секции разделены глухими стенками и не сообщаются между собой, мерить придется в каждом колодце отдельно. Правильно проверить плотность кислотного раствора поможет шкала ареометра – большинство производителей ставят на ней минимальную и максимальную отметку.

Как правильно измерять?

Процесс замера сложности не представляет и выполняется в следующем порядке:

1. Опустите наконечник в первый открытый колодец, сдавите резиновую грушу и втяните электролит внутрь колбы.
2. Удерживая ареометр вертикально и не вынимая из отверстия, добейтесь, чтобы поплавок не касался стенок колбы.
3. Запомните показания и выдавите кислотный раствор обратно в аккумулятор.
4. Операцию повторите на оставшихся банках.

Совет. Держите под рукой ветошь, чтобы обтирать наконечник от электролита после извлечения из очередного колодца. Используйте резиновые перчатки – жидкость агрессивна и способна разъесть кожу при попадании.

Выполняя измерение плотности электролита в аккумуляторе, записывайте показания по каждой секции. Чтобы освободить руки, аккуратно откладывайте ареометр на ветошь. По окончании замеров хорошенько промойте стеклянные детали прибора проточной водой и переходите к анализу результатов.

Показатель выше нормы

Если в одной либо нескольких банках электролит оказался плотнее нормы, есть повод проверить исправность регулятора напряжения и электрогенератора. Что происходит в батарее: концентрация кислоты в растворе повышается из-за недостатка воды, которая испаряется вследствие кипения. Значит, имеет место так называемая перезарядка – напряжение на клеммах аккумулятора слишком велико.

Восстановить требуемую плотность электролита довольно просто – необходимо добавить в нужные секции дистиллированную воду пользуясь инструкцией:

1. Измерьте уровень электролита в банке. Если он оказался недостаточным, долейте нужное количество воды и повторите замер плотности.
2. В случае когда уровень жидкости соответствует норме, доливать дистиллят нельзя. Пользуясь грушей ареометра, отсосите часть раствора и слейте его в стеклянную закрывающуюся емкость.
3. Доливая порции чистой воды и электролита, добейтесь оптимальной концентрации кислоты в растворе – 1,27 г/см³.

После восстановления нормальной плотности во всех банках аккумулятор рекомендуется дополнительно зарядить малым током – до 3 ампер.

Пониженная плотность раствора

Если проверка ареометром выявила низкую концентрацию кислоты в одной секции, за батареей придется наблюдать. Вполне вероятно, что между пластинами произошло замыкание и срок службы источника питания исчерпан. Вариант второй – сульфатация пластин, возникающая из-за глубокого разряда либо недостаточного напряжения зарядки на автомобиле.

Сделать электролитическую жидкость плотнее можно тремя проверенными способами:

• испарение лишней воды путем длительной зарядки и медленного кипячения;
• замещение части кислотного раствора более концентрированным;
• добавление серной кислоты.

Примечание. Существует способ полной замены жидкости, предусматривающий промывку батареи. Не применяйте его без крайней нужды – в процессе опорожнения свинцовые крошки, осевшие на дне аккумулятора, могут попасть между пластин и устроить замыкание, ведущее к разрушению банки и непригодности источника питания к дальнейшей эксплуатации.

Для реализации первого способа понадобится зарядное устройство, чей ток регулируется вручную. Порядок действий выглядит так:

1. Определите ток зарядки, взяв 3% от начальной емкости батареи. Пример: аккумулятор на 60 А*ч нужно заряжать силой тока 60 х 0,03 = 1,8 А.
2. Поставьте автономный источник питания на зарядку и дождитесь появления пузырьков.
3. Отрегулируйте ток заряда и по мере испарения воды измеряйте плотность. Когда она достигнет нормы, отключите «зарядник».

Если в процессе кипения уровень жидкости сильно понизился, придется купить готовый электролит нормативной плотности 1,27 г/см³ и долить нужное количество в банки.

Замещение кислотного раствора производится по аналогии с доливкой дистиллированной воды. Жидкость отсасывается из колодца грушей, на ее место заливается более плотный раствор, купленный в магазине. В продаже имеются электролиты с показателями 1,34–1,41 г/см³. Затем делается проверка плотности, при необходимости – корректировка и полная зарядка батареи.

Трудность третьего варианта заключается в отсутствии раствора серной кислоты высокой концентрации – отыскать и купить его практически невозможно. Если вам удалось достать указанное химическое вещество, добавляйте его в банки маленькими порциями, буквально по 1 см³, с помощью шприца. Действуйте осторожно и пользуйтесь средствами индивидуальной защиты – серная кислота весьма агрессивна.

Как замерить плотность электролита в аккумуляторе

Устройство аккумулятора

В целом описать устройство аккумулятора можно следующим образом:

• Корпус из инертного пластика, устойчивого к агрессивным воздействиям электролита.
• Внутри корпуса располагается некоторое количество герметичных модулей, называемых банками, обычно их шесть, соединенных между собой плюсовой и минусовой шинами. По своей сути, каждая банка — это небольшой аккумулятор, а АКБ их блок, собирающий и выдающий их общее напряжение.
• В каждой банке находятся пакеты, которые состоят из последовательно отделенных диэлектрическими разделителями катода и анода, обычно из свинцово-кальциевого сплава, которые залиты электролитом.
• На крышке находятся газоотводное отверстие, ручки для переноски, клеммы. В случае обслуживаемого аккумулятора заливные отверстия, закрытые пробками. Необслуживаемого — только глазок индикатора уровня электролита.

Зачем измерять плотность электролита в АКБ?

Некоторые автолюбители не понимают важности поддержания оптимальной плотности электролита внутри аккумулятора. Сделать это можно только при проведении её замеров с использованием различных приборов. Все дело в том, что при изменившейся плотности, а она зависит от соотношения серной кислоты и дистиллированной воды (35% и 65%), начинаются процессы, которые могут вызвать разрушение составляющих аккумулятора или нарушения в его работе. Если значения повышены, то это говорит об избытке кислоты, которая активно воздействует на пластины вплоть до полного их разрушения. При низкой плотности, количество кислоты снижено и из-за этого АКБ не сможет набрать свою полную емкость.

!Важно При длительном использовании разряженной АКБ зачастую происходит сульфитация пластин. Решить это проблему восстановлением плотности невозможно и придется отправлять аккумулятор на восстановление.

Таким образом, проводя измерение плотности электролита, выявляют возникшие проблемы и препятствуют выходу аккумулятора из строя.

Какие значения плотности электролита считают нормой?

Прежде чем приступать к замерам плотности электролита необходимо знать ее нормальное значение для полноценного функционирования аккумулятора. При изготовлении АКБ на заводах их заполняют электролитом со средней плотностью 1,26-1,27 г/см3. В целом этого достаточно для начала его эксплуатации. Но следует учитывать, что со временем этот показатель меняется и его приходится возвращать к оптимальным значениям. Основным фактором, определяющим величину плотности электролита, являются температурные условия эксплуатации автомобиля. Если это регионы с холодным макроклиматом, то она должна составлять 1,27–1,29 г/см3, если речь идет о средней полосе, то значение снижается до 1,25 – 1,27 г/см3, в теплых регионах 1,23 – 1,25 г/см3. Четко прослеживается закономерность, что чем ниже температура, при которой работает аккумулятор, тем выше необходимая для его нормальной работы плотность электролита.

!Справка При изготовлении состава для заливки рекомендуют отталкиваться от нижних значений допустимого диапазона. Также учитывают, что есть натриевые и калиевые электролиты и они используются в разных пропорциях.

Проверка плотности электролита – приборы и их действие

Перед тем как проверить концентрацию, необходимо убедится в том, что уровень раствора соответствует необходимому. Делается это так:
Берут специальную стеклянную трубку (пипетку), опускают ее в аккумуляторную банку до упора и закрывают верхнее отверстие трубки пальцем. Трубку вынимают и замеряют высоту находящейся в ней жидкости. Она должна колебаться в пределах 10 — 15 см. Проводят это измерение для каждой банки. В случае если количество жидкости не совпадает с оптимальными значениями, электролит либо убирают, либо добавляют. После чего можно приступать непосредственно к измерению концентрации. Для этого необходимо соблюдать несколько простых правил:

• замеры проводят для каждой банки;
• крышка аккумулятора и пробки должны быть очищены от любых загрязнений;
• для получения максимально корректных результатов АКБ должна быть заряжена.
• непосредственно перед измерением аккумулятор выдерживают в комнатной температуре при 20 — 30 градусах.

Для измерения концентрации используют ареометр или, как его еще называют, денсиметр. Состоящий из:

• наконечника, который опускают в банки для забора жидкости;
• колбы, в которой будет находится ареометр;
• резиновой груши;
• ареометра.

Итак, сам процесс измерения. Наконечник ареометра протирают и погружают в открытое заливное отверстие. Используя грушу, набирают в колбу некоторое количество раствора кислоты. Для определения значения плотности денсиметр держат на уровне глаз, при этом сам ареометр должен быть в состоянии покоя и свободно плавать в растворе, не соприкасаясь ни с одной из стенок колбы. Как только эти условия будут достигнуты, отмечают число со шкалы ареометра, определяемое по уровню жидкости.

В том случае, если нет возможности использовать ареометр, проверку проводят используя вольтметр автотестера. Его подключают к клеммам батареи и измеряют напряжение. В норме оно должно колебаться в пределах 11,9 — 12,5 вольт. После этого заводят двигатель и набирают 2500 оборотов. По достижении этой отметки напряжение должно быть в пределах 13,9 — 14,4 вольта. Если значения соответствуют рекомендуемым, то и значение плотности должно быть в норме.

Как повысить плотность рабочего электролита 

В том случае, если в результате измерений было выяснено, что концентрация кислоты ниже требуемой, возникает необходимость в её повышении. Для это есть несколько способов:

• перезарядка аккумулятора;
• полная замена раствора электролита на новый;
• добавление более концентрированного раствора;
• добавление кислоты.

Для работы могут понадобится: мерная емкость, груша, паяльник, дрель. Весь инструментарий должен быть вымыт и высушен. Также нужно держать под рукой дистиллированную воду и электролит.

Если после набора оборотов вольтаж не изменился как описано выше, то начинать стоит с попытки перезарядить аккумулятор. 10 часов батарею заряжают с силой тока в 10 раз меньше чем его емкость. После этого её понижают вдвое и продолжают заряжать еще 2 часа.

В случае если изначальное напряжение после набора оборотов будет выше 14,4 вольта, то в АКБ заливается вода и её ставят на зарядку.

В случае если аккумулятор все равно быстро разряжается, то приходит время полной замены раствора. Чтобы это сделать, нужно выкачать из каждой банки максимально возможное количество жидкости, а её остаток аккуратно слить. Для этого все отверстия устройства в корпусе полностью герметично закрывают. Затем его кладут на бок и сверлят отверстия для слива для каждой банки. После чего жидкость из них сливают. 

!Важно Категорически запрещено устанавливать АКБ на крышку. В противном случае может произойти короткое замыкание. И это приведет к осыпанию поверхностей пластин. После того как старый электролит будет удален, внутренности батареи тщательно промывают дистиллятом. Затем паяльником запаивают просверленные отверстия, до полной герметичности и заливают новый раствор через предназначенные для этого отверстия.

В целом, повысить или понизить плотность для каждой отдельно взятой банки можно доливая раствор электролита высокой концентрации или дистиллированной воды.

Если плотность выше чем 1,18 г/см3, то добавляют концентрированный раствор. Из банки выбирают столько жидкости, сколько возможно и заменяют половину на концентрат. Его плотность должна быть выше, чем та, которая нужна для нормальной работы. Получившийся раствор заливают обратно и аккуратно перебалтывают для перемешивания. Через небольшой промежуток времени проводят проверку. Зачастую с первого раза не получается достичь необходимых значений. Поэтому процедуру повторяют, но подменяют только четвертую часть исходной жидкости. До тех пор, пока результат не будет достигнут действия повторяют с каждым разом уменьшая объем подмены в 2 раза. Если получится концентрация выше оптимальной, то просто разбавляют очищенной водой.

Если же измерения показали значения ниже 1,18 г/см3, то используют кислоту. Проводят те же действия, что и при разбавлении концентратом, но подменяют меньшую часть, чтобы не превысить норму уже в первом цикле.

При приготовлении растворов кислота вливается в воду, в противном случае высок риск разбрызгивания концентрата. Все работы проводятся в рабочей робе с защищенными руками и глазами.

Что делать если аккумулятор необслуживаемый

На таком типе аккумуляторов отсутствуют пробки для залива жидкости и, соответственно, доступ к банкам, поэтому проверить плотность электролита можно только одним способом. Для это выкручивают находящийся на крышке глазок индикатора электролита и через отверстие для его крепления проводят замеры. Нужно помнить, что полученные показатели будут точными только для одной банки, так сказать эмпирически усредненными для всего устройства. Самостоятельно их повысить не представляется возможным из-за конструктивных особенностей аккумулятора.

Можно подытожить, что проверка плотности аккумулятора — это необходимые сервисные действия для его нормальной работы и длительности сохранения заряда. Если отказываться это делать, то вполне возможно, что вместо несложных придется приобретать новый аккумулятор взамен ставшего непригодным к эксплуатации.

Как проверить плотность электролита в аккумуляторе или поднять его

Вовсе не редкостью являются ситуации, когда двигатель не хочет заводиться и возникают проблемы с пуском. Довольно часто причина кроется именно в разряженном аккумуляторе. Это становится следствием изменения свойств содержащегося внутри электролита. Её необходимо поднять.

Но прежде чем начинать мероприятия по изменению плотности, нужно понять причины, из-за которых такая ситуация возникла. Просто так качество раствора, состоящего из дистиллированной воды и серной кислоты, меняться не будет.

Определившись с причинами, удастся правильно провести ремонтно-восстановительные мероприятия, продлить срок службы АКБ и отложить покупку новой батареи. На практике повлиять на плотность вовсе не так сложно.

Причины снижения плотности

Есть несколько факторов, влияющих на показатели плотности у электролита в аккумуляторах.

К ним можно отнести такие моменты:

• Разряд АКБ. Одна из главных причин, почему падает плотность электролита в автомобильном аккумуляторе. Параллельно со снижением заряда падают и показатели плотности. Заряжая АКБ, плотность постепенно повышается. Когда происходит потеря большой части ёмкости, это указывает на изменение концентрации состава в сторону уменьшения.
• Эксплуатация. Со временем батарея изнашивается естественным путём, то есть длительная эксплуатация также влияет на кислоту.
• Хранение. Особенно опасным и вредным считается продолжительное хранение в условиях пониженной температуры.
• Выкипание. Электролит может выкипать при перезаряде. Это может произойти под влиянием зарядного устройства либо из-за неисправного генератора.
• Злоупотребление водой. Чтобы поддерживать уровень электролита, водители часто добавляют воду. Но забывают воспользоваться прибором для проверки плотности. Помимо воды, могут происходить и потери кислоты. Тем самым, добавляя воду, меняется плотность.

Если будет установлена точная причина, из-за которой плотность электролита в вашем аккумуляторе падает, вы сможете без особых сложностей её устранить. Но важно понимать, что не всегда ресурс АКБ зависит от плотности. Случается и так, что без замены батареи никак не обойтись.

В чём опасность высокой и низкой плотности

Не всем автомобилистам известно, на что именно влияет плотность содержащегося в аккумуляторе раствора электролита, а как её изменение может повлиять на АКБ.

В действительности как низкая, так и высокая плотность, наблюдаемая у электролита, может поставить крест на аккумуляторе и привести к необходимости его замены.

Когда концентрация выше допустимой нормы, батарея раньше своего времени выходит из строя. Кислота постепенно начинает разрушать пластины.

В низкой концентрации тоже нет ничего хорошего. При этом протекают такие процессы:

• Сульфатация. Это процесс образования на пластинах из свинца белого твёрдого налёта. Из-за него АКБ попросту не может принимать заряд.
• Увеличивается порог замерзания. Если кислоты в составе мало, раствор может начать кристаллизоваться даже при -5 градусах Цельсия. Ледяная корка деформирует внутренние компоненты, может произойти короткое замыкание на пластинах.
• Нарушится пуск двигателя. Это будет проявляться в основном в зимний период.

Как видите, последствия изменения плотности разные, но все они ни к чему хорошему для автовладельца не ведут.

Правильные показатели плотности

Теперь закономерно спросить, какая же плотность тогда должна быть в аккумуляторе автомобиля.

Обычно не предусматривается существенное изменение плотности у электролита в аккумуляторах зимой и летом, ориентируясь только на период холодов.

Существуют специальные таблицы с параметрами плотности электролита в аккумуляторах, в зависимости от климатической зоны. То есть температура окружающей среды непосредственно связана с тем, какая концентрация смеси из кислоты и воды должна быть в АКБ.

Если говорить об эксплуатации аккумулятора под капотом автомобиля зимой, то плотность и его норма должны соответствовать таким значениям:

• При эксплуатации АКБ зимой, при отрицательной температуре, плотность заливаемого электролита должна составлять 1,27 г/см3.
• Если это крайний север с температурой от -30 до -50 градусов, при заливке должно быть 1,27, а при полном заряде АКБ 1,29.
• Для северного региона с температурой от -15 до -30 это 1,26 и 1,28 г/см3 для заливаемого электролита и при полностью заряженной батарее соответственно.
• Когда температура находится в пределах от -4 до -15 градусов, тогда таблица по плотности электролита в автомобильном аккумуляторе подсказывает о поддержании значений на уровне 1,24-1,26.
• Если это южный регион, когда температура редко падает ниже -10 градусов, хватит и 1,22-1,24 г/см3.
• В тропических регионах с положительной температурой даже зимой используют электролиты с плотностью 1,2-1,22 г/см3.

Да, плотность электролита, используемого в аккумуляторе зимой или летом, напрямую зависит от погодных условий.

Несколько корректировать плотность у электролита в автомобильном аккумуляторе летом нужно, если наблюдается сильная жара. Концентрация несколько снижается.

Главным условием поддержания работоспособности АКБ является не плотность электролита, а уровень заряда батареи.

Поэтому старайтесь всегда следить за степенью заряда, параллельно используя ареометр для проверки плотности.

Как проверить плотность

Далее следует рассказать о том, как можно проверить плотность в аккумуляторе и что для этого потребуется использовать.

Проверять плотность можно только в обслуживаемых и малообслуживаемых АКБ, где есть доступ к содержимому батареи.

Ведь закрытые виды батарей, которые считаются необслуживаемыми, не оснащены крышками банок. То есть их не получится открутить и специальным прибором оценить состояние рабочей жидкости.

Если вы не знаете, как проверять параметры плотности электролита в аккумуляторах, ознакомьтесь со следующей инструкцией.

Для работы вам потребуется определённый набор. Состоит он из:

• защитных перчаток;
• закрытой одежды;
• очков;
• денсиметра.

Именно денсиметр позволяет измерить плотность содержащегося в аккумуляторе электролита.

Этот прибор для измерения плотности представляет собой стеклянную трубочку с грушей, а также встроенный ареометр. Фактически именно ареометр способен показать, какая концентрация электролита в вашем аккумуляторе.

Далее остаётся выполнить лишь несколько пошаговых действий.

Предлагаем инструкцию о том, как правильно проверить плотность у обслуживаемого автомобильного аккумулятора:

• Аккумулятор отключается от проводов, снимаются клеммы, устройство извлекается с посадочного места. Защитный кожух следует снять и открутить пробки подручным инструментом.
• Далее проверяется уровень раствора. Обычно он должен быть на 10-15 мм. выше уровня пластин.
• Если АКБ не заряжена, её следует подключить к зарядному устройству. По завершению зарядки нужно подождать около 5-7 часов.
• Если уровень жидкости нормальный, внутрь одной из банок погружается прибор, грушей выкачивается немного раствора.
• Ареометр должен оказаться погружённым в смесь, не касаться стенок колбы.
• Считываются данные на ареометре и записываются.
• Те же самые процедуры проводятся на остальных банках.
• Выполняется сравнение полученной информации с показателями нормы.

Проводить такие работы следует только при положительной температуре. Оптимально добиться диапазона 20-25 градусов Цельсия.

У необслуживаемых АКБ предусмотрен цветовой индикатор, позволяющий понять текущую плотность и состояние батареи.

В основном этот индикатор отражает степень заряда. Зелёный означает полный заряд, белый — около 50%, а чёрный — полную потерю заряда.

Особенности повышения плотности

Приняв во внимание все нюансы, стоит рассказать о том, как поднять плотность при изменении концентрации электролита в аккумуляторе.

Сделать это можно самостоятельно. Ведь чтобы поднять сниженную плотность у электролита, никаких отверстий в аккумуляторе обслуживаемого типа делать не придётся.

Нормой измерения при комнатной температуре считается 1,25-1,29 г/см3. Если показатели ниже, нужно поднимать плотность. Снижение параметров только в одной банке указывает на короткое замыкание.

Есть несколько рекомендаций для того, чтобы повысить плотность упавшего электролита в самом аккумуляторе. Для начала нужно сделать следующее:

• Полностью зарядить АКБ, поскольку проверять плотность при разряде проводить нельзя. Добавив электролит, концентрация резко увеличится и начнётся разрушение пластин.
• Привести температуру жидкости в норму. Работать следует в диапазоне 20-25 градусов Цельсия.
• Убедиться, что уровень в каждой банке соответствует норме.
• Осмотреть АКБ на предмет повреждений и дефектов.

Далее проводится непосредственно сама корректировка параметров плотности с помощью электролита, чтобы в аккумуляторе восстановить рабочие характеристики.

Если уровень слишком низкий и упал ниже 1,18 г/см3, восстановлению такая АКБ уже не подлежит.

Если плотность выше этого порога, её требуется увеличить. Для этого нужно:

• разрядить АКБ, подключив её к какому-нибудь потребителю вроде лампочки;
• подготовить корректирующий электролит, продаваемый в магазинах;
• с помощью груши откачать небольшое количество смеси из каждой банки;
• добавить не более 50% от откаченного объёма новый электролит;
• поставить батарею на зарядку минут на 30, чтобы выровнять концентрацию во всех банках;
• дать постоять АКБ на ЗУ при минимальном зарядном токе;
• отключить батарею.

Примерно через 2-3 часа делается повторная проверка. Если концентрация ещё недостаточная, процедура повторяется.

Повышение с помощью ЗУ

Отдельного внимания заслуживает вопрос о том, как поднять упавшую плотность в своём аккумуляторе, воспользовавшись зарядным устройством.

Суть заключается в том, чтобы восстановить постепенно плотность залитого электролита путём подачи минимального тока. В необслуживаемом автомобильном аккумуляторе доступа к банкам нет. Тут единственным решением будет поставить АКБ на ЗУ и подождать 1-3 суток.

Это позволит постепенно испаряться лишней влаге, и тем самым плотность кислотно-водного раствора будет увеличиваться.

Процедура восстановления электролита не самая сложная, но при её выполнении важно соблюдать ряд рекомендаций.

каким прибором измерить параметры аккумулятора в домашних условиях

В процессе эксплуатации автомобиля у владельца часто возникает вопрос: как определить емкость аккумуляторной батареи и мощность блока питания, как проверить плотность аккумулятора. Первое и основное обследование прибора осуществляется при комплектации автомобиля и в период продажи транспортного средства. При возникновении сбоев работы двигателя и других энергозависимых приборов авто проверить заряд батареи можно дома или в сервисном центре

Этапы исследования электролита

Существует несколько причин снижения заряда прибора. Проверке подлежат только обслуживаемые АКБ, наиболее частым поводом проведения мероприятия является:

1. Поездки по городу;
2. Пользование системой обогрева в холодное время года;
3. Сбои в работе генератора напряжения.

Возникновение любого из перечисленных признаков является показателем, чтобы мерить электролит для агрегата. Перед тем как проверить уровень электролита в аккумуляторной батарее, необходимо визуально оценить состояние прибора, проверить уровень электролита, измерить плотность и уровень напряжения батареи. Получить достоверные результаты поможет проверка АКБ с помощью клеммы нагрузочного тока.

Ареометр для проверки плотности

Проверка плотности аккумулятора ареометром осуществляется в несколько этапов. Прибор имеет простую конструкцию, позволяющую определить плотность жидкости по принципу закона Архимеда. По внешнему виду прибор напоминает герметично запаянную ампулу с нанесенной шкалой деления. Для калибровки ареометра используются дробь и ртуть. Прибор продается в наборе с резиновой «грушей» и стеклянной мерной колбой, позволяющей мерить раствор без риска для приспособлений

При работе с электролитом необходимо соблюдать меры индивидуальной защиты, использовать резиновые перчатки и прорезиненый фартук. Инструкция, как проверить плотность АКБ предусматривает следующий порядок:

1. АКБ очищают от пыли и загрязнений;
2. Размещают агрегат на ровной поверхности;
3. Снимают с банок крышки;
4. «Грушей» набирают электролит и сливают в колбу;
5. Опускают ареометр в жидкость.

Важным условием проведения процедуры является обязательная полная зарядка аккумулятора перед проверкой плотности электролита. Владельцу автомобиля следует учесть, что процесс зарядки АКБ сопровождается выделением из банок химически активных вещество: водорода и кислорода, соединение которых может привести к взрыву. Избежать неприятной ситуации поможет принудительная вентиляция помещения. Время зарядки может длиться до 6 часов.

Оценка количества проводника

После завершения зарядки аккумулятор необходимо выдержать в покое не менее 6 часов. Условие является обязательным, так как после воздействия током плотность электролита остается повышенной, после «отдыха» раствор серной кислоты выдает более достоверные показатели.

Перед тем, как проверить электролит в аккумуляторе, необходимо взять пробу из банки аккумулятора в количестве, чтобы ареометр свободно плавал в жидкости.

В норме плотность электролита составляет от 1,24 кг/дм³ до 1,29 кг/дм³. Если полученный результат измерений ниже нормы, то поправить ситуацию может доливка свежего раствора. Методику выяснения, как правильно проверить плотность электролита в аккумуляторе, с последующими действиями необходимо повторить с каждой банкой АКБ с периодичностью 1 раз через каждые 3 месяца. По визуальной оценке жидкость должна быть прозрачной, обладать высокой степенью чистоты.

Неочищенная серная кислота может вызвать ускоренную самостоятельную зарядку аккумулятора. Обеспечить нормальный уровень электролита также поможет дистиллированная вода, повышенные показатели раствора снижает сроки службы аккумулятора.

На шкале ареометра полоски зеленого цвета показывают уровень допустимой плотности раствора. При цифровых значениях, отмеченных между верхним и нижним пределом жидкости, показатель считается нормальным, добавлять электролит не требуется.

Считывая показатели ареометра, необходимо помнить, что мерить концентрацию кислоты необходимо с поправкой на климатическую зону, так как существуют индивидуальные значения плотности.

Если плотность электролита падает до критического уровня, то никакие мероприятия, кроме как проверить плотность аккумулятора в домашних условиях с добавлением аккумуляторной кислоты, не помогут исправить ситуацию. Проверять электролит в аккумуляторе можно ранее описанным способом после добавления каждой порции кислоты. В случае, когда не удается получить нужный результат, то жидкость лучше всего просто заменить полностью.

Методика замены осуществляется после откачки раствора. Крышки банок и вентиляционные клапаны АКБ плотно закрываются, батарея укладывается на бок. В каждой банке делаются отверстия сверлом 3,5 мм, сливается остаток жидкости. Пустые банки тщательно промывают водой, проверяют на наличие осадка, отверстия запаиваются кислостойкой пластической массой, заливается свежий раствор с чуть большей плотностью, рекомендуемой для отдельно взятой климатической зоны.

Перед запуском прибора в работу рекомендуется еще раз померить концентрацию электролита.

Важная информация для автолюбителя

Так же без острой необходимости не следует заменять электролит полностью. Если кислоту необходимо разбавить водой, то следует помнить, что плотность жидкостей отличается. По этой причине кислоту вливают в воду тонкой струей с постоянным размешиванием.

Обращение с источником питания должно быть максимально осторожным, нельзя АКБ переворачивать вверх дном из-за возможного возникновения в процессе эксплуатации короткого замыкания. Перед завинчиванием крышек на банках необходимо воспользоваться рекомендацией специалистов, как проверить плотность аккумулятора ареометром перед эксплуатацией агрегата.

Как работает электролит? — Батарейный университет

Узнайте больше о катализаторе, который охватывает электроды батареи и обеспечивает поток электричества.

Электролит служит катализатором, чтобы сделать батарею проводящей, способствуя перемещению ионов от катода к аноду при зарядке и в обратном направлении при разрядке. Ионы — это электрически заряженные атомы, которые потеряли или приобрели электроны. Электролит батареи состоит из растворимых солей, кислот или других оснований в жидком, гелеобразном и сухом форматах.Электролит также бывает полимера, который используется в твердотельной батарее, твердой керамики и расплавленных солей, как в натрий-серной батарее.

В свинцовой кислоте используется серная кислота . При зарядке кислота становится более плотной, так как оксид свинца (PbO ₂ ) образуется на положительной пластине, а затем превращается почти в воду при полном разряде. Удельный вес серной кислоты измеряется ареометром. (См. Также BU-903: Как измерить состояние заряда). Свинцово-кислотные батареи бывают залитых и герметичных форматов, также известных как свинцово-кислотные с регулируемым клапаном (VRLA) или необслуживаемые.

Серная кислота бесцветна с легким желто-зеленым оттенком, растворима в воде и обладает сильной коррозионной активностью. Обесцвечивание до коричневатого оттенка может быть вызвано ржавчиной в результате анодной коррозии или попаданием воды в аккумуляторный блок.

Свинцово-кислотные батареи бывают разной плотности (SG). В батареях глубокого цикла используется плотный электролит с удельной массой до 1,330 для достижения высокой удельной энергии, в стартерных батареях средний удельный вес составляет около 1,265, а в стационарных батареях —

.

Как работают батареи? | Живая наука

Батарейки везде. Современный мир зависит от этих портативных источников энергии, которые можно найти во всем: от мобильных устройств до слуховых аппаратов и автомобилей.

Но, несмотря на то, что они широко используются в повседневной жизни людей, батареям часто не уделяют должного внимания. Подумайте об этом: вы действительно знаете, как работает аккумулятор? Не могли бы вы объяснить это кому-нибудь другому?

Вот краткое изложение научных данных об источниках энергии для смартфонов, электромобилей, кардиостимуляторов и многого другого.[Тест: электрические и газовые автомобили]

Анатомия аккумулятора

Большинство аккумуляторов состоят из трех основных частей: электродов, электролита и сепаратора, по словам Энн Мари Састри, соучредителя и генерального директора Sakti3, базирующейся в Мичигане. запуск аккумуляторных технологий.

В каждой батарее по два электрода. Оба сделаны из токопроводящих материалов, но выполняют разные функции. Один электрод, известный как катод, подключается к положительному концу батареи и является местом, где электрический ток выходит (или электроны входят) в батарею во время разряда, то есть когда батарея используется для питания чего-либо.Другой электрод, известный как анод, подключается к отрицательному полюсу батареи и является местом, где электрический ток входит (или электроны покидают) батарею во время разряда.

Между этими электродами, а также внутри них находится электролит. Это жидкое или гелеобразное вещество, содержащее электрически заряженные частицы или ионы. Ионы соединяются с материалами, из которых состоят электроды, производя химические реакции, которые позволяют батарее генерировать электрический ток.[Взгляд изнутри на работу батарей (инфографика)]

Типичные батареи питаются за счет химической реакции. [См. Полную инфографику] (Изображение предоставлено Карлом Тейтом, художником по инфографике)

Последняя часть батареи, разделитель, довольно проста. Роль сепаратора состоит в том, чтобы удерживать анод и катод отдельно друг от друга внутри батареи. По словам Састри, без разделителя два электрода соприкоснутся, что приведет к короткому замыканию и нарушит нормальную работу батареи.

Как это работает

Чтобы представить себе, как работает батарейка, представьте, как вы вставляете щелочные батарейки, такие как двойные AA, в фонарик. Когда вы вставляете эти батарейки в фонарик, а затем включаете его, на самом деле вы замыкаете цепь. Сохраненная в батарее химическая энергия преобразуется в электрическую, которая выходит из батареи в основание лампы фонарика, заставляя ее загораться. Затем электрический ток снова входит в батарею, но на противоположном конце от того места, где он выходил изначально.

Все части батареи работают вместе, чтобы фонарик загорался. Электроды в батарее содержат атомы определенных проводящих материалов. Например, в щелочной батарее анод обычно изготавливается из цинка, а диоксид марганца действует как катод. Электролит между электродами и внутри них содержит ионы. Когда эти ионы встречаются с атомами электродов, между ионами и атомами электродов происходят определенные электрохимические реакции.

Серия химических реакций, протекающих в электродах, известна как окислительно-восстановительные (окислительно-восстановительные) реакции.В батарее катод известен как окислитель, потому что он принимает электроны от анода. Анод известен как восстановитель, потому что он теряет электроны.

В конечном итоге эти реакции приводят к потоку ионов между анодом и катодом, а также к освобождению электронов от атомов электрода, — сказал Састри.

Эти свободные электроны собираются внутри анода (нижняя плоская часть щелочной батареи). В результате два электрода имеют разные заряды: анод становится отрицательно заряженным, когда высвобождаются электроны, а катод становится положительно заряженным, поскольку электроны (которые заряжены отрицательно) поглощаются.Эта разница в заряде заставляет электроны двигаться к положительно заряженному катоду. Однако у них нет возможности попасть внутрь батареи, потому что разделитель не позволяет им сделать это.

Когда вы щелкаете выключателем на фонарике, все меняется. У электронов теперь есть путь к катоду. Но сначала они должны пройти через основание лампы фонарика. Схема замыкается, когда электрический ток повторно входит в батарею через верхнюю часть батареи у катода.

Перезаряжаемые и неперезаряжаемые

Для первичных батарей, таких как батареи фонарика, реакции, питающие батарею, в конечном итоге прекратятся, а это означает, что электроны, обеспечивающие батарею ее зарядом, больше не будут создавать электрический ток. Когда это происходит, аккумулятор разряжен или «мертв», — сказал Састри.

Вы должны выбросить такие батареи, потому что электрохимические процессы, которые заставили батарею производить энергию, не могут быть обращены вспять, объяснил Састри.Однако электрохимические процессы, происходящие во вторичных или перезаряжаемых батареях, могут быть обращены вспять путем подачи электроэнергии в батарею. Например, это происходит, когда вы подключаете аккумулятор мобильного телефона к зарядному устройству, подключенному к источнику питания.

Некоторые из наиболее распространенных используемых сегодня вторичных батарей — это литий-ионные (литий-ионные) батареи, от которых питается большинство бытовых электронных устройств. Эти батареи обычно содержат угольный анод, катод из диоксида лития-кобальта и электролит, содержащий соль лития в органическом растворителе.Другие перезаряжаемые батареи включают никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металл-гидридные (NiMH) батареи, которые можно использовать в таких вещах, как электромобили и аккумуляторные электроинструменты. Свинцово-кислотные (Pb-кислотные) батареи обычно используются в автомобилях и других транспортных средствах для запуска, освещения и зажигания.

По словам Састри, все эти аккумуляторные батареи работают по одному и тому же принципу: когда вы подключаете батарею к источнику питания, поток электронов меняет направление, и анод и катод возвращаются в исходное состояние.[10 лучших подрывных технологий]

Battery lingo

Хотя все батареи работают более или менее одинаково, разные типы батарей имеют разные характеристики. Вот несколько терминов, которые часто встречаются при любом обсуждении батарей:

Напряжение : Когда дело доходит до батарей, напряжение — также известное как номинальное напряжение ячейки — описывает величину электрической силы или давления, при которой свободные электроны — переходите от положительного полюса батареи к отрицательному, — объяснил Састри.В батареях с более низким напряжением ток выходит из батареи медленнее (с меньшей электрической силой), чем в батареях с более высоким напряжением (с большей электрической силой). Батареи в фонарике обычно имеют напряжение 1,5 В. Однако, если в фонарике последовательно используются две батареи, эти батареи или элементы имеют общее напряжение 3 вольта.

Свинцово-кислотные батареи, подобные тем, которые используются в большинстве неэлектрических автомобилей, обычно имеют напряжение 2,0 вольт. Но обычно в автомобильном аккумуляторе последовательно соединено шесть таких ячеек, поэтому вы, вероятно, слышали, что такие батареи называются 12-вольтовыми батареями.

Литий-кобальтооксидные батареи — наиболее распространенный тип литий-ионных батарей, используемых в бытовой электронике, — имеют номинальное напряжение около 3,7 вольт, сказал Састри.

Ампер : Ампер или ампер — это мера электрического тока или количества электронов, которые проходят через цепь в течение определенного периода времени.

Емкость : Емкость, или емкость элемента, измеряется в ампер-часах, то есть количество часов, в течение которых батарея может подавать определенное количество электрического тока до того, как ее напряжение упадет ниже определенного порога, согласно сообщению Райса. Кафедра электротехники и вычислительной техники университета.

9-вольтовая щелочная батарея, используемая в портативных радиоприемниках, рассчитана на 1 ампер-час, что означает, что эта батарея может непрерывно подавать один ампер тока в течение 1 часа, прежде чем она достигнет порогового значения напряжения и будет считаться разряженной.

Плотность мощности : Плотность мощности описывает количество энергии, которое батарея может выдать на единицу веса, сказал Састри. По словам Састри, для электромобилей важна плотность мощности, потому что она показывает, насколько быстро автомобиль может разгоняться от 0 до 60 миль в час (97 км / ч).Инженеры постоянно пытаются найти способы сделать батареи меньше, не уменьшая при этом их удельной мощности.

Плотность энергии : Плотность энергии описывает, сколько энергии способна отдавать батарея, деленное на ее объем или массу, сказал Састри. Это число соответствует вещам, которые имеют большое влияние на пользователей, например, сколько времени вам нужно пройти, прежде чем зарядить мобильный телефон, или как далеко вы можете проехать на электромобиле, прежде чем остановиться, чтобы подключить его.

Follow Elizabeth Palermo @ techEpalermo .Следуйте за Live Science @livescience , Facebook и Google+ .

Дополнительные ресурсы

.

Как измерить емкость — Battery University

Узнайте о различных методах тестирования и о том, почему ни один из них не является полностью удовлетворительным.

Емкость — это главный индикатор работоспособности аккумулятора, но оценить ее на лету сложно. Традиционный цикл зарядки / разрядки / зарядки по-прежнему является наиболее надежным методом измерения емкости аккумулятора. В то время как портативные аккумуляторы можно перезарядить относительно быстро, полный цикл больших свинцово-кислотных аккумуляторов нецелесообразен для измерения емкости.

SAE (Общество автомобильных инженеров) определяет емкость стартерной батареи по резервной емкости (RC). RC отражает время работы в минутах при стабильном разряде 25А. DIN (Deutsches Institut für Normung) и IEC (Международная электрохимическая комиссия) маркируют аккумулятор в Ач при типичном разряде 0,2C (5 часов) для стартерных аккумуляторов. Батарея на 60 Ач разряжается при 12 А. Точного преобразования RC в Ah не существует, но наиболее распространенная формула — это RC, деленное на 2 плюс 16. Короткий метод — это деление RC на 1.9.

Метод разряда

Можно было бы предположить, что измерение емкости разрядом является наиболее точным методом, но это не всегда так, например,

.

Знакомство с батареей: возможности, ожидания и ограничения

BU-104: Conociendo la Batería (Español)

Признайте силу батареи и научитесь жить с ее слабостью.

Природа предлагает множество способов производства энергии. Большинство из них возникает в результате горения, механического движения и фотосинтеза, как в солнечных батареях. Аккумуляторная батарея генерирует электрическую энергию за счет электрохимической реакции между двумя металлами с разным сродством.При воздействии кислот между металлами возникает напряжение как часть ионного переноса; замыкание цепи индуцирует ток. В 1800 году изобретатель Алессандро Вольта обнаружил, что потенциал напряжения становится тем сильнее, чем дальше друг от друга перемещаются числа сродства.

Самое простое проявление батарейки — лимон. Вбивание оцинкованного гвоздя и медной монеты в лимон создает напряжение, но эта квази-батарея не обеспечивает большой мощности. Система подачи тока слабая, и любая электрическая нагрузка вызывает падение напряжения.Энергия исходит не от самого лимона, а от химического превращения цинка в кислоту или лимонный сок. На рисунке 1 изображена лимонная батарея.

Рисунок 1: Лимонная батарея Эксперимент часто используется в образовательных целях. Электроды цинковые в виде гальванизированного гвоздя и медные в форме монеты. Лимонный сок действует как электролит для индукции

.

20.7: Батареи и топливные элементы

Поскольку гальванические элементы могут быть автономными и переносными, их можно использовать в качестве батарей и топливных элементов. Аккумулятор (аккумулятор) — это гальванический элемент (или серия гальванических элементов), который содержит все реагенты, необходимые для производства электричества. Напротив, топливный элемент представляет собой гальванический элемент, который требует постоянного внешнего источника одного или нескольких реагентов для выработки электроэнергии. В этом разделе мы описываем химию некоторых наиболее распространенных типов батарей и топливных элементов.

Аккумуляторы

Существует два основных типа батарей: одноразовые или первичные батареи, в которых электродные реакции необратимы и которые не могут быть перезаряжены; и перезаряжаемые или вторичные батареи, которые образуют нерастворимый продукт, прилипающий к электродам. Эти батареи можно перезаряжать, подавая электрический потенциал в обратном направлении. В процессе перезарядки аккумуляторная батарея временно преобразуется из гальванической ячейки в электролитическую.

Батареи — это тщательно спроектированные устройства, основанные на тех же фундаментальных законах, что и гальванические элементы. Основное различие между батареями и гальваническими элементами, которые мы описали ранее, заключается в том, что в коммерческих батареях в качестве реагентов используются твердые вещества или пасты, а не растворы, чтобы максимизировать электрическую мощность на единицу массы. Использование высококонцентрированных или твердых реагентов имеет еще один положительный эффект: концентрации реагентов и продуктов не сильно меняются по мере разряда батареи; следовательно, выходное напряжение остается стабильным во время процесса разряда.Такое поведение отличается от поведения ячейки Zn / Cu, выход которой логарифмически уменьшается по мере протекания реакции (рисунок \ (\ PageIndex {1} \)). Когда батарея состоит из более чем одного гальванического элемента, элементы обычно подключаются последовательно, то есть положительная (+) клемма одной ячейки соединяется с отрицательной (-) клеммой следующего и т. Д. Таким образом, общее напряжение батареи является суммой напряжений отдельных элементов.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): три вида основных (неперезаряжаемых) батарей.(а) Сухая ячейка Лекланше на самом деле является «влажной ячейкой», в которой электролит представляет собой кислую пасту на водной основе, содержащую MnO ₂ , NH ₄ Cl, ZnCl ₂ , графит и крахмал. Несмотря на дешевизну в производстве, элемент не очень эффективен в производстве электроэнергии и имеет ограниченный срок хранения. (b) В кнопочной батарее анодом является цинк-ртутная амальгама, а катодом может быть HgO (показано здесь) или Ag ₂ O в качестве окислителя. Кнопочные батарейки надежны и имеют высокое отношение выходной мощности к массе, что позволяет использовать их в таких приложениях, как калькуляторы и часы, где их малый размер имеет решающее значение.(c) Литий-йодная батарея состоит из двух элементов, разделенных металлической никелевой сеткой, которая собирает заряд с анодов. Анод — металлический литий, а катод — твердый комплекс I ₂ . Электролит представляет собой слой твердого LiI, который позволяет ионам Li ⁺ диффундировать от катода к аноду. Хотя этот тип батареи вырабатывает относительно небольшой ток, он очень надежен и долговечен.

Основное различие между батареями и гальваническими элементами состоит в том, что в коммерческих батареях в качестве реагентов обычно используются твердые вещества или пасты, а не растворы, чтобы максимизировать электрическую мощность на единицу массы.Очевидным исключением является стандартный автомобильный аккумулятор, в котором используется химия в фазе раствора.

Сухая камера Leclanché

Сухой элемент, безусловно, самый распространенный тип батарей, используется в фонариках, электронных устройствах, таких как Walkman и Game Boy, и во многих других устройствах. Хотя сухой элемент был запатентован в 1866 году французским химиком Жоржем Лекланше, и ежегодно продается более 5 миллиардов таких элементов, детали химического состава его электродов до сих пор полностью не изучены.- \) ионы, присутствующие в растворе, поэтому общая реакция клетки будет следующей:

\ [2MnO_ {2 (s)} + 2NH_4Cl _ {(aq)} + Zn _ {(s)} \ rightarrow Mn_2O_ {3 (s)} + Zn (NH_3) _2Cl_ {2 (s)} + H_2O _ {(l )} \ label {Eq3} \]

Сухой элемент выдает около 1,55 В и недорог в производстве. Однако это не очень эффективно для выработки электроэнергии, потому что только относительно небольшая часть \ (MnO_2 \), которая находится рядом с катодом, фактически восстанавливается, и только небольшая часть цинкового катода фактически потребляется при разряде ячейки.Кроме того, сухие элементы имеют ограниченный срок хранения, поскольку анод \ (Zn \) самопроизвольно реагирует с \ (NH_4Cl \) в электролите, вызывая коррозию корпуса и позволяя содержимому вытекать.

Источник: Фото любезно предоставлено Mitchclanky2008, www. — \ label {Eq5} \]

\ [Zn _ {(s)} + 2MnO_ {2 (s)} \ rightarrow ZnO _ {(s)} + Mn_2O_ {3 (s)} \ label {Eq6} \]

Эта батарея тоже выдает около 1.5 В, но у него более длительный срок хранения и более постоянное выходное напряжение при разряде элемента, чем у сухого элемента Лекланше. Хотя производство щелочных батарей дороже, чем сухих элементов Leclanché, улучшенные характеристики делают эту батарею более рентабельной.

Батарейки кнопочные

Хотя некоторые маленькие кнопочные батарейки, используемые для питания часов, калькуляторов и фотоаппаратов, представляют собой миниатюрные щелочные элементы, большинство из них основаны на совершенно другом химическом составе. В этих «кнопочных» батареях анодом является амальгама цинка и ртути, а не чистый цинк, а катод использует в качестве окислителя либо \ (HgO \), либо \ (Ag_2O \), а не \ (MnO_2 \) (часть (b ) на рисунке \ (\ PageIndex {1} \)).−_ {(aq)} \ label {Eq9} \]

\ [Zn _ {(s)} + 2Ag_2O _ {(s)} \ rightarrow 2Ag _ {(s)} + ZnO _ {(s)} \ label {Eq10} \]

с \ (E_ {cell} = 1.6 \, V \)

Основными преимуществами ртутных и серебряных элементов являются их надежность и высокое отношение выходной мощности к массе. Эти факторы делают их идеальными для приложений, где малый размер имеет решающее значение, например, в камерах и слуховых аппаратах. К недостаткам относится дороговизна и экологические проблемы, вызванные удалением тяжелых металлов, таких как \ (Hg \) и \ (Ag \).

Литий-йодная батарея

Ни одна из описанных выше батарей на самом деле не является «сухой». Все они содержат небольшое количество жидкой воды, которая значительно увеличивает массу и вызывает потенциальные проблемы с коррозией. Следовательно, значительные усилия были затрачены на разработку безводных батарей. Одной из немногих коммерчески успешных безводных батарей является литий-йодная батарея . Анод — металлический литий, а катод — твердый комплекс \ (I_2 \). Их разделяет слой твердого вещества \ (LiI \), который действует как электролит, обеспечивая диффузию ионов Li ⁺ .- \ label {Eq12} \]

\ [2Li _ {(s)} + I_ {2 (s)} \ rightarrow 2LiI _ {(s)} \ label {Eq12a} \]

с \ (E_ {cell} = 3.5 \, V \)

Кардиостимулятор: рентгеновский снимок пациента, показывающий расположение и размер кардиостимулятора, работающего от литий-йодной батареи.

Как показано в части (c) на рисунке \ (\ PageIndex {1} \), типичная литий-йодная батарея состоит из двух ячеек, разделенных металлической никелевой сеткой, которая собирает заряд с анода. Из-за высокого внутреннего сопротивления, вызванного твердым электролитом, может потребляться только слабый ток.Тем не менее, такие батареи оказались долговечными (до 10 лет) и надежными. Поэтому они используются в приложениях, где частая замена затруднительна или нежелательна, например, в кардиостимуляторах и других медицинских имплантатах, а также в компьютерах для защиты памяти. Эти батареи также используются в охранных передатчиках и дымовых пожарных извещателях. Другие батареи на основе литиевых анодов и твердых электролитов находятся в стадии разработки, например, с использованием \ (TiS_2 \) в качестве катода.

Сухие элементы, кнопочные батареи и литий-йодные батареи являются одноразовыми и не подлежат перезарядке после разряда.Напротив, аккумуляторные батареи обладают значительными экономическими и экологическими преимуществами, поскольку их можно перезаряжать и разряжать многократно. В результате затраты на производство и утилизацию резко снижаются за определенное количество часов использования батареи. Две распространенные аккумуляторные батареи — это никель-кадмиевая батарея и свинцово-кислотная батарея, о которых мы расскажем далее.

Никель-кадмиевый (NiCad) аккумулятор

Никель-кадмиевый аккумулятор , или NiCad, используется в небольших электрических приборах и устройствах, таких как дрели, портативные пылесосы и цифровые тюнеры AM / FM.Это элемент на водной основе с кадмиевым анодом и сильно окисленным никелевым катодом, который обычно называют оксогидроксидом никеля (III), NiO (OH). Как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \), конструкция максимизирует площадь поверхности электродов и минимизирует расстояние между ними, что снижает внутреннее сопротивление и делает возможным довольно высокий ток разряда.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Никель-кадмиевый (NiCad) аккумулятор, аккумулятор. Никель-кадмиевые батареи содержат кадмиевый анод и сильно окисленный никелевый катод.- \ label {Eq14} \]

\ [Cd _ {(s)} + 2NiO (OH) _ {(s)} + 2H_2O _ {(l)} \ rightarrow Cd (OH) _ {2 (s)} + 2Ni (OH) _ {2 (s) )} \ label {Eq15} \]

\ (E_ {cell} = 1,4 В \)

Поскольку продуктами полуреакций разряда являются твердые частицы, которые прилипают к электродам [Cd (OH) ₂ и 2Ni (OH) ₂ ], общая реакция легко обращает вспять при перезарядке элемента. Хотя никель-кадмиевые элементы легкие, перезаряжаемые и обладают большой емкостью, они имеют определенные недостатки.Например, они имеют тенденцию быстро терять емкость, если им не дать полностью разрядиться перед подзарядкой, они плохо хранятся в течение длительного периода после полной зарядки и представляют собой серьезные проблемы для окружающей среды и утилизации из-за токсичности кадмия.

Разновидностью никель-кадмиевой батареи является никель-металлогидридная батарея (NiMH), используемая в гибридных автомобилях, устройствах беспроводной связи и мобильных компьютерах. Общее химическое уравнение для этого типа батареи выглядит следующим образом:

\ [NiO (OH) _ {(s)} + MH \ rightarrow Ni (OH) _ {2 (s)} + M _ {(s)} \ label {Eq16} \]

NiMH аккумулятор имеет на 30-40% больше емкости по сравнению с никель-кадмиевым аккумулятором; он более экологичен, поэтому хранение, транспортировка и утилизация не подлежат экологическому контролю; и он не так чувствителен к подзарядке памяти.Однако он имеет на 50% большую скорость саморазряда, ограниченный срок службы и более высокий уровень обслуживания, и он дороже, чем никель-кадмиевый аккумулятор.

Директива 2006/66 / EC Европейского Союза запрещает размещение на рынке портативных аккумуляторов, содержащих более 0,002% кадмия по весу. Целью этой директивы было улучшение «экологических характеристик батарей и аккумуляторов»

Свинцово-кислотный аккумулятор (свинцовый аккумулятор)

Свинцово-кислотный аккумулятор используется для обеспечения пусковой мощности практически в каждом автомобильном и судовом двигателе, представленном на рынке.Морские и автомобильные аккумуляторы обычно состоят из нескольких последовательно соединенных элементов. Общее напряжение, генерируемое батареей, равно потенциалу на элемент (E ° _{, элемент} ), умноженному на количество элементов.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): один элемент свинцово-кислотной батареи. Аноды в каждой ячейке перезаряжаемой батареи представляют собой пластины или сетки из свинца, содержащие губчатый металлический свинец, в то время как катоды представляют собой аналогичные сетки, содержащие порошкообразный диоксид свинца (PbO ₂ ). Электролит — водный раствор серной кислоты.Значение E ° для такого элемента составляет около 2 В. При последовательном соединении трех таких элементов получается аккумулятор 6 В, тогда как типичный автомобильный аккумулятор на 12 В содержит шесть последовательно соединенных элементов. При правильном обращении этот тип аккумулятора большой емкости можно многократно разряжать и перезаряжать.

Как показано на рисунке \ (\ PageIndex {3} \), анод каждой ячейки свинцовой аккумуляторной батареи представляет собой пластину или решетку из губчатого металлического свинца, а катод представляет собой аналогичную решетку, содержащую порошкообразный диоксид свинца (\ (PbO_2 \)). Электролит обычно представляет собой примерно 37% -ный (по массе) раствор серной кислоты в воде с плотностью 1.° _ {ячейка} = 2,041 \; V \)

По мере разряда ячейки на электродах образуется порошок \ (PbSO_4 \). Кроме того, серная кислота потребляется и образуется вода, что снижает плотность электролита и обеспечивает удобный способ контроля состояния батареи путем простого измерения плотности электролита. Часто это делается с помощью ареометра.

Ареометр можно использовать для проверки удельного веса каждой ячейки как меры ее состояния заряда (www.youtube.com/watch?v=SRcOqfL6GqQ).

Когда к свинцово-кислотной батарее подается внешнее напряжение, превышающее 2,04 В на элемент, электродные реакции меняются, и \ (PbSO_4 \) преобразуется обратно в металлический свинец и \ (PbO_2 \). Однако, если аккумулятор заряжается слишком сильно, может произойти электролиз воды:

\ [2H_2O _ {(l)} \ rightarrow 2H_ {2 (g)} + O_ {2 (g)} \ label {EqX} \]

Это приводит к выделению потенциально взрывоопасного газообразного водорода. Образовавшиеся таким образом пузырьки газа могут вытеснить некоторые частицы \ (PbSO_4 \) или \ (PbO_2 \) из решеток, позволяя им упасть на дно ячейки, где они могут накапливаться и вызывать внутреннее короткое замыкание. .Таким образом, процесс перезарядки необходимо тщательно контролировать, чтобы продлить срок службы батареи. Однако при надлежащем уходе свинцово-кислотный аккумулятор можно разрядить и перезарядить тысячи раз. В автомобилях генератор переменного тока подает электрический ток, который вызывает обратную реакцию разряда.

Топливные элементы

Топливный элемент — это гальванический элемент, который требует постоянной внешней подачи реагентов, потому что продукты реакции постоянно удаляются. В отличие от батареи, он не накапливает химическую или электрическую энергию; топливный элемент позволяет извлекать электрическую энергию непосредственно из химической реакции.В принципе, это должен быть более эффективный процесс, чем, например, сжигание топлива для приведения в действие двигателя внутреннего сгорания, который включает генератор, который обычно имеет КПД менее 40%, а на самом деле КПД топливного элемента обычно составляет от 40% до 60%. — \ label {Eq21} \]

\ [2H_ {2 (g)} + O_ {2 (g)} \ rightarrow 2H_2O _ {(g)} \ label {Eq22} \]

Общая реакция представляет собой практически экологически чистое преобразование водорода и кислорода в воду, которая затем собирается и используется в космических аппаратах.Хотя этот тип топливного элемента должен вырабатывать 1,23 В при стандартных условиях, на практике устройство выдает всего около 0,9 В. Одним из основных препятствий на пути к повышению эффективности является тот факт, что уменьшение \ (O_2 (g) \ на четыре электрона) ) на катоде по своей природе довольно медленный, что ограничивает ток, который может быть достигнут. У всех основных производителей автомобилей есть крупные исследовательские программы, связанные с топливными элементами: одна из наиболее важных целей — разработка лучшего катализатора для сокращения \ (O_2 (g) \).

.

Отслеживание емкости и сопротивления батареи как часть старения — Battery University

Узнайте о характеристиках CCA и снижении емкости, а также о том, как они расходятся с возрастом.

Все батареи стареют, и это проявляется в уменьшении емкости, повышенном внутреннем сопротивлении и повышенном саморазряде. Новая батарея (рис. 1) обеспечивает (или должна обеспечивать) 100-процентную емкость; устаревшая единица (рис. 2) может содержать только 20 процентов. В нашем примере потеря емкости иллюстрируется помещением камней в контейнер.

	Рисунок 1: Новый аккумулятор имеет 100% емкость. Емкость представлена ​​жидкостью без препятствий. Аккумулятор обеспечивает полную автономную работу. Предоставлено Cadex
	Рисунок 2: Выцветшая батарея . Потеря мощности обозначается как «каменная порода». Батарея работает нормально, но у нее короткое время работы, даже если она полностью заряжена. Предоставлено Cadex

Автомобильные техники больше всего знакомы с CCA (током холодного пуска) в отношении вращения двигателя. CCA относится к внутреннему сопротивлению батареи и способности

.

Как проверить заряд и емкость автомобильного аккумулятора? ✔️

Часто автолюбители сталкиваются с ситуацией в необходимости диагностики работоспособности аккумулятора на транспортном средстве, но зачастую не понимают в этом ничего.

В большинстве инструкций предполагается измерить плотность электролита, измерить напряжение аккумулятора и провести нагрузочное тестирование с помощью нагрузочной вилки. Но как правило ни ареометра, ни вольтметра, ни нагрузочной вилки нет.

Использование ареометра для измерения плотности электролита связано с риском облиться кислотой, испачкаться, а также в целом плотность не дает наглядной и полной информации о состоянии батареи.

Измерение напряжение дает информацию о степени заряда аккумулятора и необходимости в его заряде. Но дело в том, что есть ощутимая разница между новой заряженной батареей и БУ заряженной батарей — они вырабатывают различный пусковой ток, а также разряжаются с разной скоростью.

Обратим внимание на следующие иллюстрации.

Заряженная и разряженная аккумуляторная батарея:

Рис. 1 Новая заряженная батарея

Рис. 2 Новая разряженная батарея

Новая заряженная батарея и БУ заряженная батарея — с точки зрения пластин аккумулятора, это выглядит так:

Рис. 3 Новая заряженная батарея

 

Рис. 4 БУ заряженная батарея

Эти картинки показывают нам, что в каждом случае батарея заряжена на 100%, но часть пластин БУ аккумулятора больше не взаимодействует с кислотой и не участвует в электрохимических процессах. Это называется сульфатацией пластин аккумулятора, в результате чего, кстати, изменяется плотность аккумулятора и вернуть ее к номинальным значениям, как у новой батареи нельзя. Таким образом мы имеем одинаковое значения напряжения у БУ и новой батареи, но разную плотность электролита.

Различают полную сульфатацию и частичную. При полной сульфатации, пластины уже не могут взаимодействовать с кислотой, при частичной в случае зарядки аккумулятора зарядным устройством, при определенных условиях, сульфат свинца можно растворить в кислоте, очистить пластины и продлить срок службы батареи. В настоящее время есть много разных устройств с функциями десульфатации, например Optimate, CTEK, Battery Service и другие.

Нагрузочное тестирование аккумулятора можно разделить на два метода:

1. С помощью нагрузочной вилки 100-200А есть смысл проводить ТОЛЬКО при полном заряде аккумулятора, но к сожалению такое тестирование не всегда объективно. И чуть ниже мы объясним почему.
2. Разряд стабилизированным током (тест на емкость)

В свою очередь, проверка емкости аккумулятора на емкость должна проводиться с помощью нагрузки стабилизированным постоянным током С10, С20 (10, 20% током от емкости АКБ). Проверка электрической лампочкой не походит, т.к. в процессе разряда меняется ток и в такой тест говорит нам о емкости ровным счетом ничего. А говорит лишь о том, сколько времени у вас проживет аккумулятор, если вы забудете выключить свет в автомобиле.

В первом случае нам помогут нагрузочные вилки, типа Ring Automotive RBA10 или RBA15, а во втором только профессиональное оборудование типа разрядно-диагностических устройств Conbat, BSL, Torkel и прочих.

В настоящее время широко распространены тестеры аккумуляторных батарей, измеряющих пусковой ток аккумуляторной батареи по методикам EN, DIN, SAE, IEC и т.п. Данные приборы способны качественно оценить работу аккумулятора. Считается, что аккумулятор не пригоден к эксплуатации, если его пусковая характеристика снизится более чем на 25% по отношению к номинальному значению.

К примеру: новая 70Ач батарея имеет пусковой ток (ток холодной прокрутки) 600А (EN), следовательно, как только пусковой ток снизится до 450А (EN) такой аккумулятор необходимо заменить.

Примерами таких устройств могут быть опять же Ring Auotomotive RBA50, RBAG500, RBAG700, а также приборы, которые используют автодилеры от американской компании Midtronics MDX-335P, MDX-655P, EXP-1000  и другие.

Сравнение результатов тестирования аккумуляторной батареи с помощью нагрузочной вилки и тестером пускового тока:

Первый вариант — новая батарея, полностью заряженная, все пластины в рабочем состоянии. Нагрузочная вилка покажет отличный результат.

Второй вариант — новая батарея, полностью разряженная. Нагрузочная вилка покажет плохой результат. Но батарея новая! Ее просто нужно зарядить.

Третий вариант — БУ батарея, полностью заряженная. Нагрузочный тест отличный, т.е. напряжение под нагрузкой изменяется в пределах нормы, а вот тест тока холодной прокрутки покажет потерю 25% пусковых характеристик. И вот с такой батареей начнутся проблемы.

Таким образом, мы видим, что не всегда достаточно определить уровень заряда батареи, а тест нагрузочной вилкой может быть необъективным в случае если батарея не заряжена полность, а разряженную батарею и вовсе не протестировать.

Измерение пускового тока батареи снимает неопределенность в случае БУ аккумуляторов, которые являются заряженными, но не могут выработать достаточное количество энергии для запуска двигателя ТС.

Альтернативный путь нагрузочного тестирования — это проверка напряжения во время запуска двигателя и фиксация наименьшего значения (как это делается в случае с нагрузочной вилкой, но на реальную нагрузку). Более подробно об этом методе описано в статье CrankCheck

(С) Battery Service.  Перепечатка материала возможна только c ссылкой на оригинал статьи.

Лучшие инструменты

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с вашим системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Емкость измерительной ячейки

| Электронный дизайн

Загрузите эту статью в формате PDF.

От сотовых телефонов до электромобилей — каждый пользователь заботится о времени автономной работы. Разработчики систем усердно работают над максимальным временем работы, используя один из двух подходов: проектировать систему с батарейным питанием так, чтобы она эффективно потребляла электроэнергию, чтобы батареи прослужили дольше, или максимизировать количество энергии, доступной для системы с батарейным питанием. Чтобы максимально увеличить доступную мощность батареи, вы можете использовать батарею большего размера или меньшую батарею большой емкости.Поскольку большинство систем с батарейным питанием являются портативными, следует учитывать их вес и размер. Таким образом, использование более крупной батареи несколько противоречит цели меньшей и легкой.

Итак, при создании батареи вам лучше всего будет создать батарею большой емкости. Батарея состоит из ячеек, расположенных последовательно для увеличения доступного напряжения и параллельно для увеличения доступного тока. Таким образом, батареи большой емкости состоят из ячеек большой емкости. Сегодня литий-ионный элемент является идеальным элементом для большинства приложений с батарейным питанием, с отличным балансом размера, веса, доступного тока, емкости и стоимости.

Емкость литий-ионного элемента

Емкость литий-ионных элементов

или любого другого элемента в этом отношении измеряется в ампер-часах (Ач). Для обзора, один ампер-час означает, что вы можете получить один ампер из ячейки в течение одного часа. Итак, ампер-часы — это произведение ампер на часы. Аналогично, 1 Ач также означает, что вы можете потреблять 2 А в течение 0,5 часа или 0,25 А в течение четырех часов.

Емкость

Ач фактически является мерой хранимых кулонов. Если посмотреть на единицы измерения в ампер-часах, один ампер равен 1 кулону в секунду.Если вы умножите амперы на время, вы получите кулоны. Учитывая, что один час равен 3600 секундам, тогда 1 Ач равен 3600 ампер-секундам или (3600 кулонов в секунду) × секунды, что равняется 3600 кулонам накопленного заряда в ячейке. Обратите внимание, что для небольших элементов вы можете найти их емкость, измеренную в миллиампер-часах (мАч). Например, типичный литий-ионный аккумулятор 18650 будет хранить около 3 Ач или 3000 мАч.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275f3f6d5f267ee2130ad» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Файлы 0617 Zollo Fig1 «data-embed-src =» https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2017/06/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_0617Zollo_Fig1.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

1. На рисунке показан профиль разряда литий-ионного элемента. Верхняя строка представляет собой зависимость напряжения от времени, начиная с полного заряда и продолжая до достижения конечного напряжения разряда (EODV). Во время этого разряда ток постоянен. Измеренное время — это время, необходимое для разряда.Емкость элемента — это площадь под кривой разряда.

Вы также можете измерить емкость элемента в ватт-часах (Втч). Емкость Wh — это мера запасенной энергии. В единицах измерения один ватт — это один джоуль в секунду. Если вы умножите ватты на время, вы получите джоули. Учитывая, что один час равен 3600 секундам, тогда 1 Втч составляет 3600 ватт-секунд, или (3600 джоулей / секунду) × секунды, что равняется 3600 джоулей накопленной энергии в ячейке.

Однако типичный способ описания емкости литий-ионных элементов — это их зарядная емкость, или Ач.В оставшейся части этой статьи я буду рассматривать емкость исключительно в Ач.

Чтобы измерить емкость Ач, начните с полностью заряженного элемента. Самый простой способ измерить емкость элемента — потреблять постоянный ток в Х ампер до тех пор, пока он не разрядится. Ячейка считается разряженной, когда напряжение ячейки достигает конечного напряжения разряда (EODV).

Для практического измерения просто примените фиксированную нагрузку постоянного тока в X ампер и запустите часы. Чтобы быть уверенным в потребляемом токе, не полагайтесь на точность уставки нагрузки постоянного тока.Вместо этого измерьте ток, потребляемый нагрузкой. Мы назовем этот измеренный ток X амперами. Постоянно измеряйте напряжение на ячейке. Когда напряжение достигнет EODV, остановите часы. Допустим, это T часов (рис. 1) .

Теперь просто умножьте значение постоянного тока X ампер на измеренное время T. Результатом будет измеренная емкость X × T Ah. Емкость — это площадь под кривой зависимости тока от времени. В этой простой установке измерения ток vs.временная кривая — это не кривая, а прямая линия. Следовательно, вычисление площади под кривой просто X × T.

Факторы, влияющие на точность измерения емкости

В приведенном выше примере мы измеряли три параметра: ток, время и напряжение. Время можно измерить с чрезвычайной точностью, поэтому ошибка измерения времени вряд ли окажет серьезное негативное влияние на измерение емкости.

Точность измерения напряжения важна, потому что способность измерять напряжение — это то, что останавливает часы.Если измерение напряжения некачественное, он может остановить часы слишком рано, что приведет к заниженным результатам измерения емкости. Точно так же плохое измерение напряжения может привести к слишком поздней остановке часов, что приведет к завышению емкости. Хорошая новость заключается в том, что напряжение на ячейке со временем меняется медленно. Следовательно, ошибку измерения напряжения можно уменьшить, используя более длительное время интегрирования цифрового мультиметра, чтобы уменьшить шум, который может помешать качественному измерению напряжения. Поскольку напряжение изменяется медленно, можно безопасно использовать более длительное время интегрирования.

Точность измерения тока является доминирующим фактором при определении погрешности измерения емкости Ач. Низкая точность измерения тока будет означать плохое измерение емкости Ач. Чтобы получить четкое представление о качестве измерения емкости Ач, посмотрите характеристики текущего измерения, которое вы проводите.

Определение точности измерения емкости

При измерении емкости будет ошибка измерения емкости в виде коэффициента усиления в% от измерения емкости плюс срок смещения мАч ошибки за час измерения.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275f3f6d5f267ee2130af» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Файлы 0617 Zollo Fig2 «data-embed-src =» https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2017/06/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_0617Zollo_Fig=formng = 1440 «data-embed-caption =» «]}%

2. Keysight Advanced Power System (APS) — это семейство блоков питания постоянного тока, состоящее из 24 моделей мощностью 1000 Вт (вверху) и 2000 Вт (внизу).Эти источники питания могут как подавать питание, так и действовать как нагрузка с постоянным током, обеспечивая при этом очень высокую точность измерения тока. Для получения дополнительной информации посетите www.keysight.com/find/APS.

Рассмотрим пример измерения мощности с источником питания Keysight APS 1000 Вт, модель N7950A, номиналом 9 В и ± 100 А (рис. 2) . Этот источник питания является двухквадрантным, что означает, что он может как источник (положительный ток до +100 А), так и сток (отрицательный ток до 100 А).Это делает его отличным инструментом для зарядки и разрядки ячеек.

При разрядке элемента или уменьшении тока N7950A действует как электронная нагрузка постоянного тока (электронная нагрузка), и поэтому его можно использовать для измерения емкости элемента с помощью метода, описанного выше. Примечание. В оставшейся части этой статьи я буду называть этот двухквадрантный источник питания электронной нагрузкой, поскольку мы используем его в качестве электронной нагрузки для разряда элемента и измерения емкости элемента.

Теперь, продолжая пример, мы измерим емкость большой ячейки, где мы можем протянуть постоянный ток 5 А.Эта большая ячейка представляет собой ячейку карманного типа, используемую в электромобилях, возможно, с емкостью 10 Ач или выше (рис. 3) .

Спецификация точности измерения тока N7950A составляет 0,05% + 3 мА в диапазоне от 0 до 10 А. Помните, ранее я сказал, что не имеет значения, на какой уровень постоянного тока был установлен ток, потому что мы будем использовать текущее измерение, чтобы точно определить, какой ток выводится из ячейки. N7950A также имеет точность временной развертки 0,01%.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275f3f6d5f267ee2130b1» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Www Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Файлы 0617 Zollo Fig3 «data-embed-src =» https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2017/06/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_0617Zollo_Fig3.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =»]}%

3. Литий-ионные аккумуляторные батареи большого формата были разработаны для использования в электромобилях. Ячейки большого размера могут иметь емкость от 10 Ач до 40 Ач и более. Для сравнения в правом верхнем углу фото показаны типичные цилиндрические элементы 18650.

Чтобы определить коэффициент усиления погрешности измерения емкости, нам нужна сумма 0 с точностью до 0.05% и точность временной развертки 0,01%. Следовательно, коэффициент выигрыша при измерении емкости составит 0,06% от измерения емкости. Итак, если мы измеряем емкость 10 Ач, то коэффициент усиления 0,06% приведет к (0,06% × 10 Ач) = 6 мАч погрешности.

Теперь давайте посмотрим на фиксированный срок. Ошибка смещения APS в нижнем диапазоне составляет 3 мА. Это говорит о том, что за период интегрирования будет ошибка 3 мА. В результате на каждый час измерения будет погрешность в 3 мАч. Если перевести это в более простую форму для расчета, это будет 0.833 мкАч за каждую секунду измерения.

Итак, сложим все вместе:

• Электронная нагрузка имеет точность измерения тока 0,05% + 3 мА.
• Электронная нагрузка имеет емкость точность измерения 0,06% + 0,833 мкАч / сек
• Мы измеряем ток 10 А в течение 1 часа, потому что ячейке требуется 1 час, чтобы достичь своего EODV, что «останавливает часы» при измерении емкости.
• Это будет емкость 10 Ач.
• Коэффициент увеличения погрешности емкости составит 0,06% от 10 Ач или 6 мАч.
• Член смещения емкости будет 0,833 мкАч / сек для 3600 секунд = 3 мАч.
• Общая погрешность емкости составит 6 мАч + 3 мАч = 9 мАч погрешность на 10 Ач измерения емкости, выполненного в течение 1 часа.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275b7f6d5f267ee1f4a05» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «Www Electronicdesign Com Sites Electronicdesign com Files Source Esb Looking For Части Rev Caps «data-embed-src =» https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2006/08/www_electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_SourceESB_Looking_for_partsREV_caps.png?auto=format&fit=max&w=1440} data-embed срок службы органических литий-ионных аккумуляторов с электродными материалами на основе нафтазарина

Материалы

5,8-дигидрокси-1,4-нафтохинон (Alfa Aesar), 2,3-дихлор-5,8-дигидрокси-1,4 -нафтохинон (Tokyo Chemical Industry) и другие химические вещества, используемые для синтеза, были куплены и использованы без дополнительной очистки.Дилитиевую соль нафтазарина ( 1 ) получали нейтрализацией нафтазарина гидроксидом лития. Синтезированные соединения охарактеризованы жидкостным типом ¹ H-ЯМР и ¹³ C-ЯМР (JEOL, серия JHM-ECS, ν ( ¹ H) = 400 МГц), инфракрасным (ИК) и инфракрасным (ИК) диапазоном. масс-спектрометр (Waters, масс-спектрометр ACQUITY SQD), оборудованный зондами для анализа твердых веществ в атмосфере (ASAP) или ионизацией электрораспылением (ESI) и измерения точки плавления (Stanford Research Systems, OptiMelt MPA-100).Твердотельный MAS- ¹³ C-ЯМР (JEOL, JNM-ECX400) с режимами CPMAS и DDMAS также использовали для характеристики конечного соединения 2 . Удельный вес (плотность) 2 измеряли с помощью пикнометрии вытеснения газа (Micromeritics Instruments Corp., серия AccuPyc). Аналитические данные (МС, ИК, ЯМР, СЭМ, EDX, XRD и т. Д.) Перечислены в дополнительной информации.

Синтез димера нафтазарина 2

2,3-Дихлор-5,8-дигидрокси-1,4-нафтохинон 3.0 г (12 ммоль) растворяли в 75 мл уксусного ангидрида и раствор кипятили с обратным холодильником в течение 8 часов. После охлаждения осадок фильтровали и промывали, получая 3,7 г желтого твердого вещества 5,8-диацетокси-2,3-дихлор-1,4-нафтохинона ¹⁹ . Выход: 92%. Т. пл .: 237 ° C. ASAP-MS, m / z : вычислено. для C ₁₄ H ₈ ³⁵ Cl ₂ O ₆ , C ₁₄ H ₈ ³⁵ Cl ³⁷ ClO ₆ : 342, 344; Найдено: 343, 345 [M + H] ⁺ .ИК, см ^-1 : 1764 (ацетил C = O), 1684 (хинон C = O). ¹ H-ЯМР (400 МГц, CDCl ₃ ): δ 7,45 (с, 2H, периферический C H ), 2,46 (с, 6H, ацетил C H ₃ ). ¹³ C-ЯМР (400 МГц, CDCl ₃ ) (дополнительный рисунок 16): δ 174,0 ( C = O), 169,0 ( C = O), 148,5 ( C –O ), 143,2 ( C– Cl), 131,9 ( C– H), 123,6 (плацдарм C ), 21.0 ( C H ₃ ).

К раствору 0,85 г (2,5 ммоль) 5,8-диацетокси-2,3-дихлор-1,4-нафтохинона и 0,17 г (1,4 ммоль) рубиновой кислоты в 13 мл N, N — к диметилформамиду добавляли небольшое количество триэтиламина. Реакционную смесь перемешивали 10 ч при 50 ° C. После охлаждения до комнатной температуры осадок отфильтровали и промыли водой, получив 0,72 г 1,4,8,11-тетраацетоксидибензо [ b, i ] тиантрен-5,7,12,14-тетрона в виде красного твердого вещества. .Выход: 96%. Т. пл .: 314 ° C. ESI-MS (CHCl ₃ ), m / z : вычислено. для C ₂₈ H ₁₆ O ₁₂ S ₂ : 608; Найдено: 608 [M] ⁺ . ИК, см ^-1 : 1765 (ацетил C = O), 1655 (хинон C = O). ¹ H-ЯМР (ДМСО- d ₆ ): δ 7,65 (с, 4H, периферический C H ), 2,33 (с, 12H, ацетил C H ₃ ) . ¹³ C-ЯМР (ДМСО- d ₆ ) (дополнительный рис.16): δ 175,2 ( C = O), 168,6 ( C = O), 147,3 ( C –O), 139,2 ( C –S), 131,8 ( C– H) , 123,1 (плацдарм C ), 20,5 ( C H ₃ ). E.A. расч. для C ₂₈ H ₁₆ O ₁₂ S ₂ : C, 55,26; H 2,65; S 10,54%. Найдено: C 54,79; H 2,50; S 10,92%.

1,4,8,11-Тетраацетоксидибензо [ b, i ] тиантрен-5,7,12,14-тетрон (0,82 г, 1,4 ммоль) обрабатывали раствором гидроксида лития в смешанном растворителе из воды ( 10 мл) и тетрагидрофуран (50 мл), и полученный раствор перемешивали в течение 1 ч при 70 ° C.После выпаривания растворителя остаток промывали этанолом, получая 0,60 г 1,4,8,11-тетрагидроксидибензо [ b, i ] тиантрен-5,7,12,14-тетралитиевой соли тетрон ( 2). ) в виде голубовато-пурпурного твердого вещества. Выход: 97%. Т.пл .:> 400 ° C. ASAP-MS (гидроксипроизводное), m / z : вычислено. для C ₂₀ H ₈ O ₈ S ₂ : 440; Найдено: 441 [M + H] ⁺ . ИК, см ^-1 : 1635 (ароматический C = C растяжение), 1549 (C = O / CO ^— сим.растяжение), ~ 1400 (C = O / CO ^— асим. растяжение). ¹ H-ЯМР (ДМСО- d ₆ ): δ 6,54 (с, 4H, периферический C H ). ¹ H-ЯМР (твердый, CP-MAS): δ 6,65 (с, 4H, периферический C H ). ¹ H-ЯМР (ДМСО- d ₆ ) (гидроксипроизводное): δ 11,92 (с, 4H, фенольный O H ), 7,47 (с, 4H, периферический C H ) . ¹³ C-ЯМР (твердый, CP-MAS): δ 179.3 ( C –O), 168,3 ( C –O), 138,1 ( C– H и C –S), 116,9 (плацдарм C ). (Другие измерения с другим временем контакта и измерение с использованием режима диполярной развязки подразумевают, что пик при 138,1 ppm является перекрывающимся.) расч. для C ₂₀ H ₄ Li ₄ O ₈ S ₂ · ½H ₂ O: C, 50,77; H 1,07. Найдено: C 50,39; H 0,71. E.A. расч. для C ₂₀ H ₈ O ₈ S ₂ · ½H ₂ O (гидроксипроизводное.): C, 53,99; H, 1,93; S 14,41%. Найдено: C, 53,95; H 1,97; S 14,15%. Удельный вес (плотность): 2,1 г · см ⁻³ .

Анализ монокристаллов

Монокристаллы ацетил-защищенного предшественника соединения 2 , пригодные для рентгеноструктурного анализа, были получены путем медленного охлаждения горячего раствора метилпирролидона N- . Был выбран красный призматический кристалл (0,26 × 0,04 × 0,03 мм) и помещен в петлю. Все измерения проводились на дифрактометре Rigaku XtaLAB PRO MM007 (Rigaku) ​​с многослойным зеркальным монохроматическим излучением Cu K α ( λ = 1.54184 Å). Данные были собраны и обработаны с использованием CrysAlisPro (Программное обеспечение для сбора и обработки данных, Rigaku Corp.). Структура расшифрована прямыми методами (SHELXT ver. Ver. 2014/5) ³⁷ и расширена с использованием методов Фурье. Все расчеты проводились с использованием пакета кристаллографических программ (CrystalStructure, Rigaku Corp.), за исключением уточнения, которое проводилось с помощью SHELXL ver. 2014/7 ³⁸ .

Подготовка электродов и элементов

В качестве положительного электрода композитный лист, состоящий из порошка органического активного материала, ацетиленовой сажи в качестве проводящей добавки и политетрафторэтилена в качестве связующего, был приготовлен путем их смешивания в весовом соотношении 4: 5: 1 в ступке.Затем лист (~ 0,8 см ² , ~ 10 мм) прижимался к алюминиевому токосъемнику сетчатого типа. Количество активного материала составляло приблизительно 3,00 мг на электрод. Рабочие характеристики батареи органических соединений в качестве активных материалов положительного электрода были исследованы путем сборки монетоприемных элементов IEC R2032 с литиевым металлическим отрицательным электродом, сепаратором и примерно 0,2 мл раствора электролита бис (трифторметансульфонил) имида лития (LiTFSI). / сульфолан (2,4 моль кг ^-1 ).

Электрохимические измерения

Циклическая вольтамперометрия (CV) была применена к подготовленным ячейкам с использованием электрохимических анализаторов (Solartron SI1280B и ALS 610E). Вольтамперограмма записывалась при скоростях сканирования 0,2, 0,1 и 0,05 мВ / с в диапазоне потенциалов 1,2–4,2 относительно Li _C.E. при 30 ° C. Электрохимический импеданс ячеек регистрировался одним и тем же электрохимическим анализатором при различной глубине разряда. Диапазон частот от 1 × 10 ⁻² до 1 × 10 ⁵ Гц с сигналом переменного тока 0.Амплитуда 1 мА.

Подготовленные элементы типа «таблетка» гальваностатически заряжали при плотности тока 50 мА г ^-1 для активных материалов до верхнего предела напряжения 4,0 В относительно Li _CE с последующей одночасовой потенциостатической нагрузкой. заряд, затем гальваностатический разряд при 20 мА g ⁻¹ до нижнего предела напряжения 1,5 В по сравнению с Li _CE Измерение заряда / разряда проводилось с помощью системы оценки аккумулятора (система ABE, Electrofield Co., Ltd.) при 30 ° С. В этой статье полученные емкости выражены в единицах массы активного материала положительного электрода.

¹ H-ЯМР-спектроскопия мономера 1

Изменение химической структуры электрода в процессе заряда / разряда 1 измеряли ex situ с помощью спектроскопии ¹ H-ЯМР. Для этого измерения в качестве растворов электролита для получения заряженного и разряженного состояний использовали раствор перхлората лития / диметилкарбоната (3 моль кг ^-1 ) и LiTFSI / тетрагидофурана (3 моль кг ^-1 ) в качестве растворов электролита.Сначала элемент при заданном состоянии заряда и разряда разбирался в инертной атмосфере. Электрод вынули и высушили при пониженном давлении. Активные окислительно-восстановительные компоненты экстрагировали, погружая каждый электрод в (CD ₃ ) ₂ SO или D ₂ O, и измеряли ядро ​​ ¹ H в растворах. Исходное состояние 1 показывает единственный пик при 6,61 м.д. по сравнению с тетраметилсиланом (ТМС, (CH ₃ ) ₄ Si) в (CD ₃ ) ₂ SO и 6.90 ppm по сравнению с 3- (триметилсилил) пропионатом-2,2,3,3- d ₄ (TSP, (CH ₃ ) ₃ Si (CD ₂ ) ₂ COONa) в D ₂ O. Положение химического сдвига 1 в первой системе (раствор ДМСО) использовали в качестве эталона для корректировки эффекта растворителя. Химически окисленное соединение 1 , 1,4,5,8-нафтодихинон, получали с использованием реагента окисления гипервалентного йодного типа, [бис (трифторацетокси) иод] бензола, согласно литературным данным ³⁵ .Химически восстановленное соединение, 1,4,5,8-тетрагидроксинафталинтетралитиевая соль, была получена взаимодействием 1 и Na ₂ S ₂ O ₄ в D ₂ O с избыточным количеством LiOH. . Эта восстановленная соль тетралития показывает пик при 6,29 м.д. по сравнению с TSP- d ₄ в D ₂ O без каких-либо поправок. Для сравнения изменения химического сдвига вышеупомянутых состояний, растворенных в различных растворителях, пик 1 использовался в качестве внутреннего эталона.

Теоретические расчеты

Для получения уровня энергии молекулярных орбиталей (МО) использовались расчеты теории функционала плотности с использованием популярного базиса 6-31G (d) и функционала BLYP. В этом расчете самосогласованное реакционное поле (SCRF) с проводниковой поляризуемой континуальной моделью (CPCM) применялось для моделирования объемной среды. Средний окислительно-восстановительный потенциал обработанных выше молекул был оценен эмпирически, рассматривая разницу между рассчитанным средним уровнем энергии окислительно-восстановительных орбиталей каждой молекулы и уровнем мономера как отклонение потенциала от экспериментально полученного среднего значения для 1. (2.65 В по сравнению с Li ⁺ / Li). Что касается моделирования ЯМР, для структуры, оптимизированной на уровне b3lyp / 6-31G (d), использовался одноточечный расчет с использованием базисного набора 6-31 + G (d, p) и метода CSGT. Для оценки энергии межмолекулярной связи 1 и 2 их стэкинг-структуры были оптимизированы с использованием того же базового набора с использованием гибридного DFT-функционала BHandH ³⁹ , который часто применяется для системы, включающей нековалентные взаимодействия, а затем одноточечным расчетом на основе теории возмущений Меллера-Плессета (MP2) с использованием того же базиса.Чтобы учесть эффект сольватации, к нашей молекулярной системе была применена модель самосогласованного поляризуемого континуума (SC-PCM). Одноточечный расчет в сульфолане был проведен на уровне MP2 / 6-31G (d) для оптимизированных структур. Все квантово-химические расчеты проводились с использованием пакетов программ GAUSSIAN 03, 09 и 16 ⁴⁰ , а рассчитанные МО визуализировались с помощью Gauss View 3.0 ⁴¹ .

Анализ TEM-EELS для димера 2

Для анализа механизма заряда / разряда электрода с помощью сканирующего просвечивающего электронного микроскопа (TEM) (Titan ³ G2 60-300) с аппаратом EELS (GIF-Quantum, Gatan, Inc.) при ускоряющем напряжении 300 кВ. Для этого анализа были приготовлены некоторые ячейки, состоящие из положительного электрода с использованием 2 и отрицательного электрода из металлического лития с 1 моль кг раствора электролита ^-1 гексафторфосфата лития / тетрагидофурана. Электроды после испытания заряда / разряда вынимали из ячеек и промывали дегазированным диметоксиэтаном для растворения соли электролита перед измерением. Образец порошка для анализа ПЭМ был получен с электрода и непосредственно диспергирован на дырчатой ​​углеродной пленке, закрепленной на медной сетке.Изменение концентрации ионов лития в электроде измеряли с помощью EELS. Спектры EELS были измерены в областях, где сигналы атомов серы от молекулярной структуры 2 ранее наблюдались с помощью анализа EDX. После устранения эффекта многократного рассеяния с помощью деконволюции Фурье-логарифмически каждый спектр фильтровали с помощью сглаживания Савицкого-Голея, затем использовали метод экспоненциального вычитания фона для извлечения интегрированной интенсивности K-края Li.Чтобы сравнить интенсивность K-края Li каждого образца, сигнал нормировали на относительную толщину и счетчики детектора, полученные от электронов, прошедших через область вакуума. Нормализованные значения пиковой силы лития затем были преобразованы в количества атома лития на молекулу с использованием пиковой силы молекулы в исходном состоянии 2 , которая содержит четыре атома лития в качестве эталона.

3 Простые, но эффективные тесты для аккумуляторных систем

Основная цель аккумуляторной системы — обеспечить резервное и аварийное питание критически важного оборудования во время отключения переменного тока.Фото: Пол Чернлховски (Flickr CC) .jpg

Батареи — это сложные химические механизмы. Они состоят из ряда ячеек, соединенных последовательным путем. Если один из компонентов выходит из строя, происходит сбой всего последовательного соединения.

Основная задача аккумуляторной системы — обеспечить резервное и аварийное питание критически важного оборудования во время отключения переменного тока. Хорошая программа обслуживания аккумуляторных батарей может предотвратить или, по крайней мере, снизить стоимость и повреждение критически важного оборудования.

При таком большом количестве приложений и вариантов тестирования аккумуляторов трудно понять, какая схема тестирования лучше всего.В этой статье мы кратко обсудим три быстрых, но эффективных теста, которые помогут выявить отклонения в системе батарей с помощью простого оборудования для тестирования и измерения.

---

1.) Удельный вес

Самый точный и прямой способ проверить состояние заряда аккумуляторной ячейки — это определить удельную плотность электролита аккумуляторной батареи. Чем выше удельный вес электролита, тем выше степень заряда. Модель с низким удельным весом может указывать на то, что напряжение зарядного устройства установлено слишком низким, что вызывает сульфатирование пластин.

Удельный вес измеряется ареометром — прибором, который измеряет отношение плотности электролита к плотности воды. Показания получают путем тщательного отбора пробы электролита из батареи в ареометр.

Совет: При использовании ареометра удельный вес ячейки следует измерять на треть от ее стороны.

Удельный вес измеряется ареометром. Цифровые ареометры, подобные изображенному выше, — самый простой способ получить показания.Фото: BAE Canada.

Измерения зависят от температуры, то есть удельный вес будет зависеть от температуры внутри батарей. Некоторые тестировщики корректируют значения автоматически, в то время как другим может потребоваться вычисление значений вручную с помощью уравнения. В любом случае для получения точных данных трендов важно использовать значения с поправкой на температуру.

Традиционно не известно, что удельный вес имеет большое значение для определения надвигающегося отказа батареи, поскольку он незначительно изменяется после первых 3–6 месяцев срока службы батареи.Первоначальное изменение вызвано завершением процесса формирования, когда неактивный пастообразный материал активируется сложным набором химических реакций.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Электролит аккумулятора содержит серную кислоту. Будьте предельно осторожны при работе с этими жидкостями и всегда используйте соответствующие СИЗ. Работы должны выполняться только квалифицированным персоналом.

---

2.) Проверка напряжения холостого хода

Измерение напряжения холостого хода — один из наиболее традиционных методов тестирования батареи, но важно понимать, что правильное напряжение элемента не означает ничего, кроме того, что элемент полностью заряжен.Тем не менее, неправильное напряжение ячейки указывает на ее состояние.

Неправильное напряжение холостого хода указывает на проблемы с ячейкой. Фото: BAE Canada.

Поскольку сумма всех напряжений элементов должна быть равна настройке зарядного устройства батареи, элементы с более низким напряжением должны нейтрализоваться перезарядкой элементов в лучшем состоянии, что приводит к более высоким рабочим температурам.

Примечание: Возможно, что одна ячейка плавает намного выше, чтобы компенсировать несколько меньших ячеек.

Низкое плавающее напряжение указывает на то, что элемент не полностью заряжается и не может обеспечить полную емкость, что может указывать на сульфатирование пластины. Высокое напряжение холостого хода свидетельствует о перезарядке. Это может привести к преждевременной коррозии сети и повышению температуры батареи, что является худшей причиной сокращения срока службы батареи.

Для получения наиболее точных показаний измерения следует проводить при отключенной батарее от нагрузки и системы зарядки. При снятии показаний используйте мультиметр для измерения постоянного напряжения.Сравните значения с пределами, указанными производителем.

Помните, что ненормальное напряжение холостого хода указывает на то, что что-то не так. Однако, если напряжение холостого хода в норме, это ничего не говорит о состоянии ячейки, емкости или состоянии здоровья.

---

3.) Межэлементное сопротивление

Часто батареи выходят из строя не из-за слабых элементов, а из-за слабых межэлементных соединений. Как правило, оборудование должно быть затянуто до нижнего предела шкалы крутящего момента, рекомендованного производителем батареи, но гораздо лучше проверять сопротивление межэлементного соединения с помощью омметра с низким сопротивлением.

Простые процедуры обслуживания предотвратят возникновение межэлементных соединений, как это было сказано. Фото: Batteries Unlimited

Следуя рекомендациям IEEE, электрические измерения могут даже обнаружить ошибки, которые часто упускаются из виду, например, шайбу, застрявшую между стойкой и межэлементным соединением, в то время как затягивание — нет.

IEEE указывает, что изменение сопротивления межэлементного соединения должно быть менее десяти процентов. Например, сопротивление межэлементного соединения 70 мкОм не должно отклоняться более чем на 7 мкОм.Также рекомендуется измерять десять процентов межэлементных соединителей ежеквартально, а все межэлементные соединители — ежегодно.

В ячейках с несколькими опорами измерения следует проводить прямо через оба соединения, а затем по диагонали, чтобы проверить баланс в ячейке и соединениях. Измерение только в прямом направлении не обеспечивает адекватного тестирования ячейки из-за параллельных цепей тока.

---

Список литературы

Комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

Eagle Eye SG-Ultra Max Цифровой аккумуляторный ареометр / портативный плотномер

SG-Ultra Max Цифровой аккумуляторный ареометр / портативный плотномер

Производитель

Eagle Eye

Тип продукта

Прочее оборудование и аксессуары

Техника

Гидрометры

ОПИСАНИЕ ПРОДУКТА

Цифровой ареометр SG-Ultra Max измеряет плотность и связанные с ней значения вашей пробы за секунды.Результаты отображаются на ЖК-экране с подсветкой, и их можно сохранить, распечатать или экспортировать на ПК. Легкая и прочная конструкция позволяет работать на месте в самых разных условиях. Полностью герметичный, пролитый насос не попадает в прибор. Цифровой ареометр и портативный плотномер SG-Ultra Max имеют герметичный корпус для работы в промышленных и полевых условиях, включая тестирование батарей для коммунальных служб и телекоммуникаций, тестирование продуктов питания и напитков, контроль качества, биотехнологии и многое другое.Поддерживаемые единицы измерения включают плотность, плотность при эталонной температуре, удельный вес, спирт, API, ° Бауме, ° Брикс и пять программируемых пользовательских функций для обеспечения ваших требований к измерениям.

• Диапазон измерений: Плотность: 0,000 — 3,000 г / см3, Температура образца: 01-40 ° C (321-104 ° F), Вязкость: 0-1000 мПа
• Точность: плотность: 0,001 г / см3, температура: ± 0,2 ° C (± 0,4 ° F)
• Разрешение: 0.0001 г / см3
• Повторяемость: 0,0005 г / см3
• Минимальный объем образца: 2 мл
• Связь: интерфейс IrDA
• Дисплей: ЖК-дисплей с подсветкой
• Внутренняя память: 1024 Результаты
• Условия эксплуатации: 10-50 ° C (-15-122 ° F)
• Требования к питанию: (2) батарейки AAA
• Размеры: 140 x 138 x 27 мм (5,5 x 5,4 x 1,0 дюйма)
• Вес: 368 г (13 унций)
• Точность 99,999% Точность
• Удобный для пользователя Компактный, легкий, позволяет проводить измерения одной рукой.Большой ЖК-экран с подсветкой.
• Robust Rugged, поставляется в защитном футляре для переноски. Герметичный корпус
выдерживает жесткие полевые условия
• Беспроводная связь Инфракрасный интерфейс данных для обмена данными с ПК и экспорта данных на принтер (в комплект входят аксессуары для передачи данных).
• Эффективное хранение до 100 идентификаторов проб для легкой идентификации. Хранение до 20 методов измерения. Хранит до 1024 общих результатов измерений, включая временную метку и идентификатор образца.
• Надежное соответствие CE и годовая гарантия

9729-P20 — Портативный плотномер Densi-H, с питанием от батареи — Изделие

Для измерения плотности, удельного веса и степеней API на месте ASTM D7777 Портативный Densi-H — самый доступный прибор CANNON для измерения плотности и удельного веса. Легкий и портативный плотномер и измеритель удельного веса. Densi-H предлагает простое управление с помощью одной кнопки и сообщает результаты за секунды.Densi-H работает по принципу колеблющейся трубки. Общие приложения Нефтехимия (растворители, топливо, жидкое топливо, смазочные материалы, сырая нефть) Химикаты Еда и напитки Кислотные тесты аккумуляторных батарей Гальваника и фото Фармацевтические препараты Косметические средства Точность и аккуратность в портативном портативном корпусе Легкий денситометр колебательного типа обеспечивает плотность, удельный вес и градусы API, Brix,% спирта,% h3SO4, ° Baume, ° Plato, Proof Четко видимая измерительная ячейка позволяет пользователю легко определять пузырьки воздуха или загрязнения пользователь выбирает коэффициент температурной поправки перед каждым измерением Встроенные таблицы API (группы продуктов A, B и D) позволяют проводить измерения в соответствии с API для контроля качества сырой нефти, бензина, нефтепродуктов и смазочных материалов (ASTM D7777) Работает от 2-х батареек ААА Простое автоматизированное управление Простое управление с помощью одной кнопки заменяет ручные методы измерения ареометра и дает результаты за секунды Заменяет 4 полных комплекта ареометров (мас. / Мас.%, Об. / Об.%, США, Великобритания) Удельный вес рассчитывается автоматически на основе плотности воды при температуре измерения или при любой другой температуре. Точечно-матричный дисплей с подсветкой, большими цифрами, понятным языком инструкций и удобным пользовательским интерфейсом Инструмент оснащен удобными клавишами с пиктограммами. Универсальный Результаты передаются на принтер или компьютер с помощью дополнительного преобразователя инфракрасного порта / RS-232. Регулируемая скорость выборки позволяет пользователю адаптироваться к потребностям приложения Во внутренней памяти хранится до 1100 результатов, включая идентификацию образца, единицу измерения, коэффициент температурной коррекции, идентификацию прибора, дату и время. Подключение внешнего шприца для использования с образцами очень высокой вязкости или легко дегазируемыми образцами

Электроинструменты: в чем разница между мощностью и энергией?

Когда дело доходит до батарей, часто считается, что энергия и плотность мощности — одно и то же — батарея с высокой плотностью энергии также будет мощной батареей.На самом деле плотность энергии и удельная мощность — это очень разные вещи. Плотность энергии относится к количеству энергии, которое может быть сохранено на единицу батареи, тогда как плотность мощности относится к максимальному количеству энергии, которое может быть разряжено на единицу батареи. Хотя плотность энергии является более часто используемым показателем для определения производительности батареи, плотность мощности по-прежнему является важным показателем, который следует учитывать при разговоре об энергетических системах. Понимание взаимосвязи между этими двумя вещами очень важно, поскольку помогает определить, какой тип батареи необходим для различных продуктов.

Плотность энергии в зависимости от плотности мощности

* https: //www.tecategroup.com/products/ultracapacitors/ultracapacitor-FAQ.php

По сути, основное различие между плотностью энергии и плотностью мощности состоит в том, что батареи с более высокой плотностью энергии смогут хранить большее количество энергии, в то время как батареи с более высокой плотностью мощности будут способны выделять большее количество энергии намного быстрее. В зависимости от типа инструмента, на который подается питание, потребуются разная степень плотности энергии и удельной мощности.Возьмем, к примеру, мобильный телефон. Телефонам не нужно огромное количество энергии, чтобы оставаться работоспособными, вместо этого им нужна энергия, которая должна постоянно разряжаться в течение продолжительных периодов времени. Это означает, что им в основном нужны батареи с высокой плотностью энергии. С другой стороны, электроинструменты, такие как лобзики и циркулярные пилы, нуждаются в батареях, которые могут высвободить много энергии за один раз, но в то же время требуют, чтобы у батареи был большой бензобак, а это означает, что батареи, используемые для питания электроинструментов. должны быть высокими как по энергии, так и по удельной мощности.

При тестировании аккумуляторов электроинструментов их нельзя оценивать с помощью тех же средств, что и аккумуляторы для телефонов, поскольку характер использования этих продуктов совершенно другой. Телефоны используются с относительно постоянной скоростью и, таким образом, проходят относительно последовательные циклы зарядки и разрядки: ваш телефон остается включенным и используется в течение дня, затем он заряжается ночью, и цикл повторяется снова изо дня в день. Электроинструменты, с другой стороны, часто не используются в обычных схемах, как телефоны, а вместо этого используются короткими импульсами высокой выходной мощности, что делает их циклы разряда намного более спорадическими и непредсказуемыми.Таким образом, если телефоны могут быть протестированы с помощью традиционных методов переключения батарей, которые отслеживают профили заряда и разряда при постоянном токе и постоянном напряжении, при тестировании батарей для электроинструментов должна быть принята более динамичная система, которая учитывает множество переменных, которые могут иметь значение, когда тестирование этих видов продукции.

Динамический цикл

Другие технологии также имеют более динамические циклы разряда; аккумуляторы для электромобилей — один из таких примеров.Испытательное оборудование, такое как Арбина , , , должно быть в состоянии проверять нерегулярные циклы зарядки и разрядки. Это позволяет тестировать электроинструменты или аккумуляторы электромобилей в реальных условиях. Оборудование Arbin гарантированно дает точные и реалистичные симуляции, независимо от типа тестируемого продукта. Используя настоящую биполярную схему , , , наши испытательные системы имеют линейность с нулевым переходом и нулевое время переключения между зарядкой и разрядкой, что имеет решающее значение для более динамичного и точного тестирования батарей.

Если посмотреть на то, что динамические циклы будут означать для электромобилей, ездовые циклы электромобилей имеют мгновенные переходы между ускорением в гору и рекуперативным торможением при спуске; торможение на светофоре, при котором аккумулятор слегка заряжается, до ускорения, когда он становится зеленым, что требует большой мощности.

Точно так же электроинструменты должны работать с постоянной скоростью, как вращение дрели, но затем внезапно иметь возможность продолжать работу, когда сталкивается с сопротивлением — например, когда они вдавливаются в бетон или плотную древесину, чтобы просверлить отверстие.Этот профиль разряда имеет большие, но относительно короткие периоды высокой выходной мощности и все же требует нескольких часов повторяющейся операции этого типа.

Имея более 90 предопределенных мета-переменных и дюжину настраиваемых, доступных пользователям, наши системы тестирования могут быть полностью определены и настроены для обеспечения максимально точного моделирования использования батареи. Программное обеспечение Arbin «Моделирование» Функция также обеспечивает интуитивно понятный интерфейс, который позволяет напрямую загружать профиль данных в программу для моделирования без какого-либо дополнительного программирования.

Заключение

Электроинструмент работает так же хорошо, как и аккумулятор, который он держит, поэтому очень важно, чтобы электроинструмент был оснащен аккумуляторами, которые могут обеспечить необходимую производительность в соответствии с той функцией, для которой предназначен инструмент.