Зимняя плотность электролита: Плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом

Плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом

Любой водитель иногда сталкивается с проблемой неожиданно севшей АКБ, однако, мало, кто знает, что причиной этого явления чаще всего является недостаточная плотность электролита.

Стоит отметить, что сразу же после приобретения новой батареи плотность субстанции до первой зарядки составляет не менее, чем то, которое установил производитель для конкретной климатической полосы в стране.

Необходимо обращать внимание на этот показатель, поскольку  плотность напрямую зависит от определенной температуры, как и моторное масло.

Так АКБ, плотность электролита которой высока, легко эксплуатируется при самых сильных морозах, что позволяет сохранить нормальный заряд и уверенный запуск мотора.

При этом, если плотность субстанции в аккумуляторе низкая, то применять ее в холодном климате не представится возможным, поскольку это грозит:

• плохой запуск в условиях морозной зимы;
• стабильным недозарядом АКБ, что понижает срок ее эксплуатации.

Как правильно замерить плотность электролита

Замер плотности электролита

Стоит понять, что в процессе использования аккумуляторной батареи меняется  плотность и объем электролита, а эти параметры придется контролировать собственноручно. Для того, чтобы замерить плотность электролита аккумулятора следует:

• измерять ее только на 100% заряженной АКБ;
• нельзя снимать аккумулятор с авто или выключать зажигание;
• перед проверкой обязательно корректируется уровень электролита;
• добавить в электролит воду, чтобы его объем был нормальным;
• зарядка аккумулятора производится в течение всей ночи, но только небольшим током;
• после того, как термин зарядки окончился, АКБ следует отключить от зарядного устройства и оставить его для отдыха;
• после отстоя в шесть часов производят измерение плотности электролита, поскольку этот показатель будет самым точным;
• проверять плотность субстанции следует не реже, чем одного раза в три месяца, однако, исключительно с замерами выводного напряжения;
• для того, чтобы измерить плотность, стоит демонтировать, очистить и осмотреть АКБ;
• после этого взять прибор для измерения уровня электролита и полую трубочку из стекла;
• измерения проводятся только после установки аккумулятора на ровную поверхность и вывертывания его банок;
• полая трубка опускается одним концом в баночку, а второй кончик зажимается одним из пальцев, после чего прибор осматривается на уровень электролита (норма – 12 или 15 сантиметров).

Понять в норме ли плотность субстанции поможет только лишь таблица плотности электролита в аккумуляторе при различных температурах и степени зарядки, приведенная ниже.

Степень зарядки	Темпера	тура
	Выше 25 градусов	Ниже 25 градусов
Зарядка на 100%	1.210 – 1.230	1.270 -1.290
Заряженная на 70%	1.170 — 1.190	1.230 – 1.250
Полностью разряженная	1.050 – 1.070	1.110 – 1.130

Мифы о зимней и летней плотности электролита

Профессионалы указывают на то, что плотность электролита в аккумуляторе согласно таблице зимой и летом практически неизменна. Ни в одном автомобильном магазине человеку не продадут АКБ с электролитом для зимнего или летнего периода.

Электролит плотностью в 1.27 или 1.28

В наши дни практически во всех аккумуляторах для всех регионов России применяется электролит плотностью в 1. 27 или 1.28 грамм на кубический сантиметр. Самостоятельно корректировку электролита проводить категорически запрещено, поскольку это может вывести из строя даже новую рабочую АКБ. Как правило, повысить плотность электролита в аккумуляторе зимой или летом смогут только специалисты по ремонту данного агрегата и то только при его восстановлении.

Таблица плотности электролита в аккумуляторе позволяет понять в рабочем ли состоянии находится АКБ или же реанимировать ее не получится. Согласно данным таблицы можно понять, что плотность электролита 1.27 не позволит субстанции замерзнуть, пока температура не опустится до шестидесяти градусов, что в условиях российской зимы маловероятно.

В том случае, если сильно повысить плотность электролита летом или зимой, среда станет невероятно агрессивной, а значит, мгновенно выходят из строя пластины АКБ. Категорически запрещено в том случае, если показатели слегка больше или меньше, указанных в таблице, доливать электролит зимой, а дистиллированную воду летом.

Как повысить плотность электролита в домашних условиях

Для того, чтобы нормализировать плотность электролита до данных, указанных в таблице, зачастую достаточно будет просто зарядить аккумуляторную батарею. При этом слишком уж повышенная плотность электролита негативно будет влиять на состояние АКБ.

Перед тем, как повышать уровень плотности электролита до нормального уровня зимой или летом следует проделать простые манипуляции, чтобы повышенная плотность не повысилась еще больше, как это показано на видео:

• приготовить таблицу значений для определенной АКБ при использовании ее в конкретном российском регионе;
• взять ареометр и выдавить из груши воздух;
• погрузить наконечник прибора в банку № 1 и набрать немного субстанции в него;
• пождать несколько секунд и приступить к оцениванию результата, понимая, что он будет одинаковым летом и в зимнюю пору года.

При этом повышенная плотность будет определяться красным цветом индикатора, нормальная – зеленым. Потом стоит проделать вышеуказанные процедуры со второй банкой аккумуляторной батареи автотранспортного средства, чтобы определить повышенная или нет плотность электролита в ней.

Если же автомобилист все-таки собрался повысить плотность электролита в АКБ, ему придется по старинке разбавлять его дистиллированной водой. Однако в целях соблюдения мер безопасности вода наливается в емкость, куда тонкой струйкой понемногу добавляется кислота. Иначе, может произойти взрыв, поэтому обязательно следует надевать очки и резиновые перчатки.

Таблица плотности электролита

Чтобы исключить повышенную плотность, после доливки смеси аккумуляторную батарею следует подзарядить в течение тридцати минут для перемешивания.

Проблемы с электролитом связаны с тем, что при работе аккумулятора, он нагревается, а дистиллированная вода из него быстро испаряется.

Стоит отметить, что для получения самых точных результатов прибор следует промывать не проточной, а дистиллированной водой сразу же после применения. Неисправный ареометр может привести к неправильным результатам, а манипуляции с ним приведут к поломке аккумулятора.

Когда после всех процедур плотность электролита АКБ не приходит в норму, то его следует поменять в определенном объеме, иначе аккумулятор попросту выйдет из строя окончательно.

Плотность электролита зимой

Какая плотность должна быть в аккумуляторе зимой: оптимальные значения

Плотность электролита – главный параметр всех свинцово-кислотных электрических аккумуляторов, потому что он оказывает влияние на срок эксплуатации и ёмкость прибора.

Необходимо удерживать оптимальное значение показателя, чтобы гарантировать правильную работу АКБ. Оно зависит не только от климатических характеристик региона, в котором находится автомобиль, но и от времени года. К примеру, если плотность аккумулятора в зимний период составляет 1,25 г/см3, то это свидетельствует о критическом уровне, при котором транспортное средство не сможет завестись.

Особенно речь идёт о районах, в которых температура может опускаться до -50 градусов. Однако при умеренном климате такое значение соответствует заявленным требованиям нормы. Следовательно, считается, что показатели в разные временные сезоны должны отличаться друг от друга.

Перед многими автовладельцами встаёт дилемма: разная или одинаковая должна быть плотность аккумулятора зимой и летом? Давайте разбираться.

Зима

Плотность электролита на зиму в аккумуляторе транспортного средства должна составлять около 1,27 г/см3. Но такое значение оптимально лишь для центральных районов России. В регионах, в которых температурный режим ниже -35 градусов, показатель изменяется в диапазоне от 1,28 г/см3 до 1,35 г/см3. Например, если автомобиль работает в условиях Крайнего Севера, то величина колеблется в пределах 1,31–1,35 г/см3. Возникает вопрос: почему плотность электролита в аккумуляторе зимой должна иметь такое значение? Существует две причины, дающих ответ на поставленный вопрос:

1. Жидкость с большой вероятностью превратится в лёд при минусовой температуре, так как в ней доля воды превышает допустимую норму.
2. Механизмы автомобиля замерзают в мороз и требуют увеличения электродвижущей силы, чтобы осуществить запуск двигателя. Даже лучшие модели автомобилей не смогут работать без дополнительной энергии. Уменьшение значения показателя вплоть до 1,1 г/см3 приведёт к замерзанию электрического аккумулятора.

Зимняя плотность аккумулятора находится на низком уровне. Следовательно, при разрядке она упадёт до критических значений. Чтобы решить эту проблему, желательно постоянно следить за состоянием АКБ. Чтобы проследить взаимосвязь между уровнем заряда и водным соотношением в составе электролита, можно рассмотреть различные сценарии при уменьшении АКБ на 25 % и 50 %:

1. При первоначальной плотности в 1,30 г/см3 она сократится до 1,26 г/см3 и 1,22 г/см3.
2. При начальном значении показателя в 1,27 г/см3 объём уменьшится до 1,23 г/см3 и 1,19 г/см3.
3. При исходной величине в 1,23 г/см3 диапазон упадёт до 1,19 г/см3 и 1,15 г/см3.

Следовательно, плотность аккумулятора на зиму не должна опускаться ниже 1,27 г/см3. Однако нужно помнить, что электролит не может прогреться в результате ежедневных поездок от дома на работу, которые составляют менее получаса. Это в свою очередь влияет на АКБ, который получает необходимый уровень заряда только после осуществления разогрева. Значение показателя стремительно падает по причине того, что аккумуляторная батарея разряжается.

Таким образом, отвечая на вопрос, какая плотность аккумулятора должна быть зимой, можно привести таблицу оптимальных значений. Однако данные показатели характерны исключительно для полностью заряженной батареи. В случае если заряд находится на недостаточном уровне, то они будут больше.

Регион использования транспортного средства	Значение показателя плотности, г/см3
Южные регионы	1,25
Центральные регионы	1,27
Северные регионы	1,29
Регионы Крайнего Севера	1,31

Лето

В летний период аккумуляторная батарея имеет проблему, связанную с потерей большого количества жидкости. Плотность рекомендуется держать на 0,02 г/см3 ниже значения, которое требуется по стандартам. В первую очередь такое замечание относится к регионам, расположенным на юге России.

Летом температурный режим под капотом, в котором располагается аккумулятор, повышен. Это влечёт за собой следующие моменты:

1. Улетучивание жидкости из состава кислоты.
2. Активное прохождение процессов превращения электрической энергии в химическую, протекающих в аккумуляторных кислотных батареях.

Всё это обеспечивает сильную отдачу тока, осуществляющуюся даже при минимальных допустимых показателях плотности электролита. Например, значение 1,22 г/см3 характерно для местности с тёплым и влажным климатом. Если уровень электролита систематически опускается, то это приводит к увеличению значения. Такой взаимосвязанный процесс является причиной химического разрушения проводников электрического тока. Поэтому контроль количества воды в АКБ – важная задача, выполнение которой является залогом грамотного ухода за автомобилем. Решение заключается в добавлении дистиллированной жидкости при понижении уровня электролита. Если данное действие опустить, то могут возникнуть проблемы с перезарядом и сульфацией.

Рассеянность автолюбителей – главный фактор, который лежит в основе разрядки аккумулятора. Другими словами, если водитель не уследил за состоянием АКБ, то нужно предпринять определённые меры. Они заключаются в обеспечении батареи зарядом при помощи специального устройства. Однако перед этим необходимо обратить внимание на уровень жидкости, которая могла испариться в процессе функционирования. Если это произошло, требуется долить очищенную воду без содержания каких-либо примесей.

Следовательно, рассмотрев, какая плотность должна быть в аккумуляторе зимой в зависимости от региона, нельзя не привести значения для летнего сезона.

Регион использования транспортного средства	Значение показателя плотности, г/см3
Южные регионы	1,25
Центральные регионы	1,27
Северные регионы	1,27
Регионы Крайнего Севера	1,27

Как правильно откорректировать плотность электролита?

Автовладельцы часто сталкиваются с необходимостью поднять плотность в аккумуляторной батарее, что объясняется двумя причинами. Во-первых, периодическим регулированием количества дистиллированной жидкости. Во-вторых, частой зарядкой устройства, так как уменьшение интервала осуществления данного действия – первый признак того, что желательно провести процедуру повышения величины. Выделяют два способа корректировки значения показателя:

• применение электролита, обладающего высокой концентрацией;
• использование дополнительных кислот.

Чтобы изменить в нужном направлении плотность в аккумуляторной батарее, следует приобрести следующие предметы:

• специализированный стакан с делениями, применяемыми для измерения объёма;
• цистерна для создания нового раствора;
• электролит или кислота корректирующего содержания;
• очищенная жидкость.

Алгоритм действий по изменению значения включает в себя 5 этапов:

1. Взять небольшое количество электролита с банки аккумуляторной батареи.
2. Добавить корректирующий раствор в количестве, которое соответствует взятому на предыдущем этапе. Такое действие осуществляется при условии, что поставлена задача поднять плотность. Если необходимо получить противоположный результат, то регулирующий раствор заменяют на дистиллированную жидкость.
3. Аккумулятор следует подзарядить с помощью специального устройства, так как номинальный ток даст возможность поступившей воде смешаться.
4. После отключения АКБ от батареи целесообразно выждать в районе 2 часов. Это позволит плотности во всех банках встать на один уровень, что сделает вероятность возникновения погрешности при контрольном тестировании минимальной.
5. Вторично осмотреть значение электролита. Если оно осталось на прежнем уровне, то повторно осуществить предыдущие этапы.

Плотность электролита изменяется в результате понижения в определённом отсеке аккумулятора. Причём предварительно полезно изучить номинальный объём, который в нём находится. Например, в классической стартерной батарее 6СТ-55 величина электролита равна 633 см3, а в 6СТ-45 – 500 см3. Если рассматривать его состав, то в него входят серная кислота и очищенная вода в процентном соотношении 40 на 60. Достичь необходимой плотности показателя можно, опираясь на представленные данные в следующей таблице:

Плотность аккумулятора, г/см3	Обязательная величина параметра, г/см3
	1,24			1,25			1,26
	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости
1,24	—	—	—	60	62	—	120	125	—
1,25	44	—	25	—	—	—	65	70	—
1,26	85	—	88	39	—	40	—	—	—
1,27	122	—	126	78	—	80	40	—	43
1,28	156	—	162	117	—	120	80	—	86
1,29	190	—	200	158	—	162	123	—	127
1,30	—	—	—	—	—	—	—	—	—

Продолжение таблицы

Плотность аккумулятора, г/см3	Обязательная величина параметра, г/см3
	1,27			1,28			1,30
	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости
1,24	173	175	—	252	256	—	—	—	—
1,25	118	120	—	215	220	—	—	—	—
1,26	85	66	—	177	180	—	290	294	—
1,27	—	—	—	122	126	—	246	250	—
1,28	40	—	43	63	65	—	8198	202	—
1,29	75	—	78	—	—	—	143	146	—
1,30	109	—	113	36	—	38	79	81	—

Отметим, что представленные данные соответствуют корректирующему электролиту с плотностью 1,40 г/см3. Если жидкость будет иметь другое значение, то возникает необходимость использовать следующую формулу расчёта для рассматриваемого показателя:

Представленные вычисления можно заменить методом золотого сечения, который гораздо проще применить на практике:

1. Откачать больший объём воды из банки аккумулятора.
2. Вылить полученную воду в специальный стакан с делениями, чтобы получить информацию о величине.
3. Заполнить половину освободившегося объёма банки необходимым количеством электролита.
4. Если значение ещё не соответствует требуемому, то долить ¼ от откаченной величины.
5. Продолжать добавлять раствор до достижения оптимального результата.

Кислотная среда небезопасна для человека при неграмотном обращении. Целесообразно соблюдать все меры предосторожности, чтобы раствор электролита не попал на кожу или в дыхательные пути. Осуществлять корректировку рассматриваемой величины рекомендуется в помещениях с хорошей вентиляцией.

Возникают ситуации, в которых значение показателя опускается ниже 1,18 г/см3. В таких случаях использование электролита должно сопровождаться применением кислоты. Причём алгоритм действий изменения плотности включает в себя аналогичные этапы с одной поправкой: шаг разбавления при таком значении должен быть небольшим. Это связано с тем фактом, что плотность электролита имеет очень большую концентрацию, и возникает вероятность пропустить нужную отметку.

В процессе приготовления раствора в жидкость нужно вливать кислоту, а не наоборот.

При определённых обстоятельствах не представляется возможным исправить плотность электролита. Поэтому есть только один выход: купить новый аккумулятор. Возникает вопрос: как определить такие случаи? Очень просто: электролит становится коричневого оттенка, что свидетельствует об осыпании активной массы, принимающей участие в реакции электрохимического плана. Следовательно, это приводит к постепенной поломке аккумуляторной батареи.

Чтобы такая ситуация не застала врасплох, необходимо знать, что хороший АКБ будет служить в течение 5 лет при следовании всем эксплуатационным правилам. Следовательно, если данный срок истёк, то нет смысла проводить манипуляции по ремонту батареи. Если вы хотите, чтобы ваш прибор прослужил положенный срок, то следуйте следующим указаниям:

• контролируйте плотность с помощью ареометра;
• обеспечивайте грамотное обслуживание;
• проверять уровень заряда.

Чем грозит завышенная или заниженная плотность электролита?

Оптимальный уровень плотности находится в пределах от 1,27 до 1,35 г/см3 в соответствии с сезоном и температурным режимом региона. Если значение рассматриваемого показателя выше нормы, то это свидетельствует о завышении, что отрицательно влияет на функционирование автомобиля. Данный процесс может привести к повреждениям аккумуляторной батареи. В ситуациях, при которых наблюдается противоположная картина, существует вероятность того, что автомобиль не заведётся. Главная причина в том, что АКБ замёрзнет при низких температурах.

Следовательно, необходимо контролировать значение, чтобы плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом соответствовала оптимальной. Это поможет избежать возникновения непредвиденных обстоятельств. Однако сделать подобное проблематично, так как плотность изменяется при разных уровнях заряда аккумулятора. Например, при её уменьшении происходит поглощение дистиллированной жидкости батареей, что приводит к увеличению концентрации показателя. В обратных ситуациях возникает процесс сульфатации, ведущий к снижению уровня плотности. В результате этой химической реакции пластины наглухо закрываются и теряют возможность правильно заряжаться. Главный исход – выход из строя АКБ.

Плотность электролита в аккумуляторе — зимой и летом: таблица

Большая часть аккумуляторных батарей, которые продаются в России, относится к полуобслуживаемым. Это означает, что владелец может откручивать пробки, проверять уровень и плотность электролита и при необходимости доливать внутрь дистиллированную воду. Все кислотные АКБ, когда только поступают в продажу, заряжены, как правило, на 80 процентов. При покупке следите за тем, чтобы продавец выполнил предпродажную проверку, одним из пунктов которой является проверка плотности электролита в каждой из банок.

В сегодняшней статье на нашем портале Vodi.su мы рассмотрим понятие плотности электролита: что это такое, какой она должна быть зимой и летом, как ее повысить.

В кислотных АКБ в качестве электролита применяется раствор h4SO4, то есть серной кислоты. Плотность напрямую связана с процентным содержанием раствора — чем больше серы, тем она выше. Еще один немаловажный фактор — температура самого электролита и окружающего воздуха. Зимой плотность должна быть выше, чем летом. Если же она упадет до критической отметки, то электролит попросту замерзнет со всеми вытекающими последствиями.

Измеряется данный показатель в граммах на сантиметр кубический — г/см3. Измеряют ее при помощи простого прибора ареометра, который собой представляет стеклянную колбу с грушей на конце и поплавком со шкалой в середине. При покупке нового АКБ продавец обязан измерить плотность, она должна составлять, в зависимости от географической и климатической зоны, 1,20-1,28 г/см3. Допускается разница по банкам не более 0,01 г/см3. Если же разница больше, это свидетельствует о возможном коротком замыкании в одной из ячеек. Если же плотность одинаково низкая во всех банках, это говорит как о полном разряде батареи, так и о сульфатации пластин.

Помимо измерения плотности продавец должен также проверить, как аккумулятор держит нагрузку. Для этого применяют нагрузочную вилку. В идеале напряжение должно падать с 12 до девяти Вольт и держаться на этой отметке некоторое время. Если же оно падает быстрее, а электролит в одной из банок кипит и выделяет пар, значит от покупки этой АКБ следует отказаться.

Плотность в зимний и летний период

Более детально данный параметр для вашей конкретной модели АКБ нужно изучить в гарантийном талоне. Созданы специальные таблицы для различных температур, при которых электролит может замерзнуть. Так, при плотности 1,09 г/см3 замерзание происходит при -7°С. Для условий севера плотность должна превышать 1,28-1,29 г/см3, ведь при таком показателе температура его замерзания составляет -66°С.

Плотность обычно указывают для температуры воздуха +25°С. Она должна составлять для полностью заряженной батареи:

• 1,29 г/см3 — для температур в пределах от -30 до -50°С;
• 1,28 — при -15-30°С;
• 1,27 — при -4-15°С;
• 1,24-1,26 — при более высоких температурах.

Таким образом, если вы эксплуатируете автомобиль в летний период в географических широтах Москвы или Санкт-Петербурга, плотность может быть в пределах 1,25-1,27 г/см3. Зимой же, когда температуры опускаются ниже -20-30°С, плотность повышается до 1,28 г/см3.

Обратите внимание, что “повышать” ее искусственно никак не нужно. Вы попросту продолжаете пользоваться своим автомобилем в обычном режиме. А вот если АКБ быстро разряжается, имеется смысл провести диагностику и при необходимости поставить на зарядку. В случае же, если машина долго стоит на морозе без работы, АКБ лучше снять и унести в теплое место, иначе он от длительного простоя попросту разрядится, а электролит начнет кристаллизоваться.

Практические советы по эксплуатации АКБ

Самое основное правило, которое следует запомнить, — в батарею ни в коем случае нельзя заливать серную кислоту. Повышать плотность таким образом вредно, так как при повышении активизируются химические процессы, а именно сульфатации и коррозии, и уже через год пластины станут полностью ржавыми.

Регулярно проверяйте уровень электролита и при его падении доливайте дистиллированную воду. Затем АКБ нужно либо поставить на зарядку, чтобы кислота смешалась с водой, либо зарядить АКБ от генератора во время длительной поездки.

Если машину ставите «на прикол», то есть некоторое время не используете ее, то, даже если среднесуточные температуры опускаются ниже нуля, нужно позаботиться о том, чтобы АКБ был полностью заряжен. Это минимизирует риск замерзания электролита и разрушения свинцовых пластин.

При падении плотности электролита увеличивается его сопротивление, из-за чего, собственно, и затруднен запуск двигателя. Поэтому прежде, чем завести мотор, прогрейте электролит, включив на некоторое время фары или другое электрооборудование. Не забывайте также проверять состояние клемм и очищать их. Из-за плохого контакта пускового тока недостаточно для создания нужного крутящего момента.

Плотность аккумулятора зимой и летом, какой аккумулятор лучше для зимы

Правильное обслуживание автомобиля, позволяющее без особых проблем использовать его в любое время года, включает и заботу о его батарее. Кроме своевременной зарядки, необходимо также знать, какова плотность аккумулятора зимой и летом и как это влияет на эксплуатацию автомобиля.

Для машин используют свинцово-кислотные АКБ. Устройство аккумулятора этого вида таково, что электроды изготавливаются из свинца с примесью других металлов, а в роли электролита выступает водный раствор серной кислоты. Обычно соотношение этих двух веществ составляет 65% для воды и 35% для кислоты.

Под плотностью АКБ имеют в виду густоту электролита. От этого показателя зависит то, насколько хорошо батарея будет держать заряд, и срок службы пластин. Считается, что показатели плотности аккумулятора зимой и летом должны отличаться. Усредненное значение этой величины, при котором работа батареи считается нормальной, — 1,27 – 1,29 г/см³. Летом эти цифры могут быть немного меньше.

Обратите внимание: лучшие современные аккумуляторы для автомобилей не требуют корректировки плотности электролита, если, конечно, не эксплуатируются при температурах ниже 60°С. Речь идет о необслуживаемых АКБ, особенно заряженных гелевым электролитом.

Зимой

Плотность электролита в аккумуляторе зимой, особенно при сильных морозах, должна быть немного выше, чем обычно, но не превышать 1,35 г/см³. В чем причина? Во-первых, жидкость, в которой доля воды слишком высока, при минусовой температуре имеет все шансы замерзнуть. Вторая причина, по которой в холодное время года нужен более концентрированный раствор, — реакция на мороз остальных механизмов автомобиля. Чтобы заставить работать замерзшие детали, требуется большее количество энергии, чем в благоприятных условиях. Это справедливо даже для лучших моделей авто.

Реакция батареи на холод будет зависеть еще и от полноты заряда, так как при разряде доля кислоты заметно снижается. Соответственно, если изначально соотношение было меньше нормы, то при разрядке оно упадет до совсем неподходящих значений.

Несколько цифр, демонстрирующих взаимосвязь заряда и соотношения воды и кислоты в электролите:

• Если первоначальная плотность — 1,30 г/см³, то при разряде на 25% она снизится до 1,26 г/см^3, а при половинном заряде — до 1,22.
• При начальном уровне 1,27 величина уменьшится до 1,23 и 1,19 соответственно.
• Если соотношение воды и кислоты соответствовало 1,23 г/см³, то при разряде оно уменьшится до 1,19 и 1,15.

Температура, при которой возникает опасность замерзания электролита плотностью 1,20 г/см³ , равна -20°С. Аккумулятор для зимы обязательно должен быть заряжен не меньше, чем наполовину, а соотношение между водой и кислотой в электролите должно быть не ниже 1,27 г/см^3.

Автомобиль с установленным аккумулятором можно без лишних опасений оставлять на зиму на улице, если температура не падает ниже 10°С. Электролит при таких условиях не замерзает. Если в зимний период не планируется эксплуатация батареи, самый лучший вариант — снять ее и оставить в сухом прохладном месте, предварительно полностью зарядив.

Что делать, если автомобиль простоял всю зиму с подключенной АКБ? Самый плохой вариант развития ситуации — замена источника питания. Есть несколько способов уменьшить вред, который может нанести устройству холод.

Перед наступлением холодов:

• очистить корпус ото всех загрязнений;
• зачистить и обработать смазкой клеммы;
• полностью зарядить аккумулятор.

Во время эксплуатации:

• укрыть корпус теплоизоляционным материалом;
• перед долгой поездкой будет не лишним оставить АКБ на ночь дома;
• прогревать авто, не включая дополнительные потребители энергии.

Если машина простояла при минусовой температуре без эксплуатации, но с подключенным источником питания, ее подготовка к работе обязательно должна включать осмотр АКБ, проверку уровня и густоты электролита в ней. Устройство обязательно понадобится зарядить.

Как выбрать АКБ для зимы?

Выбирая запчасти, иногда очень сложно определить, какой аккумулятор лучше для зимы. Чего делать не следует, так это обращать внимание на надписи типа «Арктический», «Arctic» и им подобные. Дело в том, что производители имеют полное право написать на корпусе или в названиях своих аккумуляторов любое слово, но технической характеристикой оно при этом являться не будет. Так что, если на нем написано «зимний», а в руководстве по эксплуатации этого не отражено, то надпись можно смело игнорировать.

Какие батареи хорошо работают даже самыми холодными зимами? Объективно лучшими для холодного времени года являются гелевые необслуживаемые устройства. От других аккумуляторов они отличаются тем, что там используется электролит консистенции геля. Такое устройство не требуется многократно подзаряжать, да и замерзнуть гелю сложнее, чем жидкости. Но устанавливать его на старый автомобиль можно только в том случае, если генератор современный, способен обеспечить подачу тока с минимальными колебаниями напряжения.

На что нужно обратить внимание, чтобы приобрести хороший аккумулятор для отрицательных температур:

• Емкость. Тут все просто. Чем выше этот показатель, тем легче будут заводиться даже очень замерзшие автомобили.
• Соответствие технических требований АКБ и машины.
• Соблюдение производителем стандартов качества и безопасности.

Чтобы быть всегда довольным батареями на своей машине, автовладельцу нужно не только выбирать хорошие, качественные устройства, но и поддерживать их в работоспособном состоянии. Своевременная зарядка, контроль уровня и густоты электролита — все это не сложно. А наградой станет хороший, корректно работающий аккумулятор.

Плотность электролита в аккумуляторе зимой: значения, как поднять?

Автомобилю, постоянно находящемуся в использовании, требуется надежный АКБ, который позволит быстро запустить двигатель вне зависимости от внешних факторов. Плотность электролита в аккумуляторе зимой необходимо держать в определенных рамках, чтобы жидкость не замерзла. Данный параметр является основным и оказывает существенное влияние на длительность службы источника питания.

При правильной и своевременной корректировке значений кислотности жидкости можно значительно увеличить срок службы АКБ. Ведь плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом должна отличаться, чтобы компенсировать влияние температуры, влажности и других климатических условий на химические процессы.

Что такое плотность электролита и от чего она зависит?

Если говорить простым языком, то плотность — это кислотность жидкости в АКБ. В роли электролита сурьмянистые аккумуляторы используют смесь воды и серной кислоты. Количество последней по отношению к общему объему раствора и называют плотностью. Измеряют ее в граммах на сантиметр кубический (г/см³).

На степень закисленности основное влияние оказывают факторы, способные изменить количество воды в растворе: мороз, жара, влажность. Также на нее влияет степень заряда аккумуляторной батареи. Измерение показателей производятся специальным прибором — ареометром. Процедуру необходимо проводить с полностью заряженным аккумулятором. Особенно это важно делать перед зимой, чтобы выявить проблему заранее и уменьшить риск порчи АКБ, вследствие замерзания воды в ней. Если были выявлены низкие значение, то, скорее всего, проблема кроется в одной из следующих причин:

• дефект ячейки;
• обрыв внутренней цепи батарей;
• глубокий разряд АКБ или одной из его секций.

Почему замерзает аккумулятор?

Все дело в плотности: чем она меньше (воды в растворе больше), тем быстрее замерзнет электролит при понижении температуры. Умеренный климат требует, чтобы этот параметр был в пределах 1,25-1,27 г/см³. Зимой и в северных регионах рекомендуемая плотность увеличивается на 0,01 г/см³.

Многих автолюбителей интересует: «При какой температуре замерзает электролит в аккумуляторе?». Получить ответ на этот вопрос поможет следующая таблица:

 

Плотность электролита при 25°C, г/см³	Температура замерзания, °С	Плотность электролита при 25°C, г/см³	Температура замерзания, °С
1,09	-7	1,22	-40
1,1	-8	1,23	-42
1,11	-9	1,24	-50
1,12	-10	1,25	-54
1,13	-12	1,26	-58
1,14	-14	1,27	-68
1,15	-16	1,28	-74
1,16	-18	1,29	-68
1,17	-20	1,3	-66
1,18	-22	1,31	-64
1,19	-25	1,32	-57
1,2	-28	1,33	-54
1,21	-34	1,4	-37

Таблица 1. Плотность электролита в аккумуляторе автомобиля зимой.

Как повысить плотность если она низкая?

Поднимать эту характеристику приходится после неоднократного корректирования уровня жидкости в АКБ дистиллированной водой или в случае нехватки параметра для эксплуатации батареи в зимой. Явным признаком недостаточной концентрации серной кислоты является оледенение ячеек. Что делать если замерз электролит в аккумуляторе? Потребуется отогреть АКБ при комнатной температуре, после чего поставить на зарядку.

Внимание! Замерять плотность нужно только в полностью заряженной аккумуляторной батарее.

Помимо правильно проведенной полной зарядки существует еще такие способы поднятия плотности, как добавление концентрированного (корректирующего) электролита или кислоты.

Для корректировки понадобится:

• ареометр;
• мерная емкость;
• посуда для приготовления смеси;
• спринцовка;
• серная кислота или корректирующий электролит;
• дистиллированная вода.

Процедура проводится следующим образом:

1. Из ячеек батареи отбирается немного кислотного раствора и измеряются показатели кислотности.
2. Если надо увеличить плотность — доливается столько же корректирующего электролита, если уменьшить —добавляется дистиллированная вода.
3. После проведения процедуры со всеми ячейками АКБ ставится на зарядку стационарным устройством для смешивания жидкости.
4. По окончании зарядки надо подождать не меньше часа, чтобы плотность во всех секциях батареи выровнялась.
5. Проводится проверка показателей и в случае необходимости процедура повторяется с уменьшением шага разбавления вдвое.

Плотность между ячейками не должна отличаться сильнее, чем на 0,01 г/см³. Если добиться этого не вышло — необходимо провести выравнивающую зарядку малым током.

Что делать, когда плотность ниже 1,18 г/см

³

Чтобы зимой не замерзла вода в аккумуляторе нужно не допускать снижения плотности электролита. Если это значение преодолело критический минимум в 1,18 г/см³, то требуется добавление кислоты. Сама процедура проводится в том же порядке, что был описан ранее, только количество отбираемой и добавляемой жидкости необходимо сократить, чтобы не превысить значение первым доливом.

Важно! При изготовлении электролита нужно вливать кислоту в воду, и ни в коем случае не наоборот.

Что делать если электролит в аккумуляторе замерз, а после отогрева приобрел багровый цвет? К сожалению, такая батарея уже не сможет нормально работать зимой при температуре ниже 5°C. Скорее всего у такого АКБ осыпалась активная масса, что уменьшило рабочую поверхность пластин. Восстановить нормальные показатели у такого АКБ невозможно.

Поддержание количества электролита и его плотности на должном уровне существенно продлевает срок службы батареи, а также ее способность сопротивляться морозу и безпроблемно запускать двигатель автомобиля.

Плотность электролита в аккумуляторе — какая должна быть

Автомобильный аккумулятор предназначен для обеспечения бортовой сети транспортного средства и накопления энергии, которую вырабатывает генератор. Больше века кислотно-свинцовые батареи применяются в автомобильной промышленности и по-прежнему удерживают лидирующие позиции. Причина долголетия проста – высокая эффективность при дешевой себестоимости. Подобные батареи состоят из гальванических элементов, которые взаимодействуя с водным раствором серной кислоты, вырабатывают электрическую энергию. Такие источники питания имеют стабильную плотность электролита в аккумуляторе, отличаются высокой морозоустойчивостью и длительным сроком работы.

Плотность электролита

Электролит — это основной компонент аккумулятора, а именно, вещество, проводящее электрический ток вследствие распада на ионы в растворе. Основным свойством, которое необходимо знать при использовании АКБ в автомобиле, является плотность электролита — в науке данный термин означает соотношение массы жидкости к занимаемому объему. В АКБ роль раствора выполняет электролит, состоящий из кислоты и дистиллированный воды.

Непосредственно плотность зависит от температуры электролита (чем ниже температура, тем выше плотность). Работа аккумулятора – это чередование циклов разрядки и зарядки, во время которых происходит широкий спектр химических реакций. При разрядке батареи химическая энергия трансформируется в электрический ток, при зарядке электричество превращается в химическую энергию. Данные процессы оказывают серьезное влияние на плотность электролитического раствора. Процесс зарядки повышает плотность электролита, разряд элемента питания – понижает это значение.

Температура замерзания электролита в зависимости от плотности — Таблица 1

С помощью прибора ареометра можно замерить плотность электролита в аккумуляторе, а также точно определить степень зарядки АКБ. При полном разряде батареи, показатель плотности падает настолько, что между пластинами остается практически дистиллированная вода. Сульфат свинца, который избыточно вырабатывается во время разряда, полноценно не расходуется при зарядке батареи и покрывает свинцовые пластины белым налетом. Сульфатация негативно влияет на емкость аккумулятора, сокращая рабочий ресурс источника питания. Свинцовые пластины со временем начинают осыпаться, что приводит к короткому замыканию внутри батареи.

Поскольку электролит является смесью воды и кислоты, то плотность электролита в аккумуляторе может возрастать. При зарядке АКБ происходит электролиз – выкипание дистиллированной воды из корпуса, благодаря чему концентрация кислоты в растворе возрастает, увеличивая его плотность. Печальная перспектива электролиза очевидна. Потеря воды неизбежно приведет к уменьшению уровня жидкости. Свинцовые пластины оголятся и вступят в химическую реакцию с кислородом, что приведет к осыпанию свинца и выходу батареи из строя. Именно поэтому важно остановить зарядку батареи при первых признаках кипения жидкости и своевременно доливать дистиллят при низком уровне электролита в обслуживаемых батареях.

Какая должна быть плотность электролита в аккумуляторе

Отечественные автовладельцы ведут отчаянный спор о правилах эксплуатации аккумуляторных батарей. Количество автомобилей стремительно растет, и каждый водитель пытается сформулировать свою позицию по данному вопросу. Даже среди профильных специалистов мнения существенно разнятся. Поэтому будем отталкиваться от рекомендаций производителей, ведь только разработчики элементов питания способны сформулировать нюансы эксплуатации собственных изделий. Любая новая АКБ имеет сопроводительную инструкцию, в которой конкретно прописаны мероприятия по техническому обслуживанию.

Аккумуляторная батарея негативно воспринимает и повышенную, и пониженную плотность электролита. Высокий показатель плотности активизирует химические процессы, делая электролит «агрессивным», что приводит к значительному снижению рабочего ресурса изделия. Низкая плотность уменьшит емкость АКБ, что способствует проблемам запуска силового агрегата, особенно в зимнее время. Именно по этой причине необходимо придерживаться значений, рекомендованных производителем. Плотность полностью заряженного нового аккумулятора должна составлять 1.27 г/см3 при температуре +25 °С. При жарком климате допускается понижение плотности на 0,01 г/см3 , а при морозах — на 0,01 — 0,02 г/см3 больше.

Плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом

Современный аккумулятор – устройство, сбалансированное и беспричинно корректировать электролит бессмысленно. Плотность электролита в аккумуляторе 1.27 г/см3 не позволит кристаллизоваться жидкости до –50°С. Подобные экстремальные температуры встречаются только на крайнем севере. В таких регионах плотность увеличивают, чтобы предотвратить замерзание электролита. Лучше своевременно заряжать батарею и не допускать разряда, чтобы показатель плотности держался в номинальном значении. Поскольку температура окружающей среды изменчива, то для замера плотности электролита предлагаем использовать специальную таблицу с поправками.

Плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом — Таблица 2

Как проверить плотность электролита в аккумуляторе

Данную процедуру необходимо выполнять с периодичностью в три месяца или каждые 15-20 тыс. км, дабы контролировать работоспособность элемента питания. Также замеры производят при покупке новой батареи или при возникновении проблем во время запуска двигателя. Проверку можно выполнить на станции технического обслуживания или самостоятельно в условиях гаража. Перед проверкой показателя электролита следует полностью зарядить аккумулятор и сделать временную паузу длительностью шесть часов. Ведь во время зарядки плотность электролита повышается и информация будет некорректной. Для процедуры измерения потребуется ареометр, который можно приобрести в любом автомагазине. Данное устройство вполне доступно, так как имеет низкую цену.

Для работы потребуется:

• Ареометр
• Защитные очки
• Сухая хлопчатобумажная ткань
• Резиновые перчатки.

Перед измерением источник питания необходимо установить на ровную поверхность и выкрутить заглушки. Далее следует рукой сжать резиновую грушу прибора и опустить наконечник ареометра в крайнюю банку АКБ. Погрузив устройство в электролит, грушу можно отпустить. Разряженный воздух в колбе, начнёт засасывать жидкость из банки. Теперь нужно визуально оценить уровень раствора в ареометре. Количество жидкости должно позволить измерительному поплавку свободно плавать внутри прибора.

После того, как поплавок прекратит колебательные движения, можно зафиксировать показатель плотности электролита, который должен составлять 1,24 – 1,29 г/см3. Если цифры существенно отличаются, то следует выполнить коррекцию плотности раствора. Аналогичные процедуры необходимо произвести со всеми банками аккумулятора. Следует помнить, что любые операции с электролитом необходимо выполнять в защитных перчатках и очках. После завершения работ пластиковый корпус АКБ рекомендуется насухо протереть чистой тряпкой, дыбы исключить саморазряд батареи.

Коррекция плотности электролита

Эксплуатация автомобиля подразумевает циклическую нагрузку на АКБ, во время которой катализатор электрохимического процесса изменяет свою структуру. Поскольку электролит состоит из кислоты(35%) и дистиллированной воды(65%), то это соотношение способно изменяться в зависимости от степени заряженности источника энергии. Во время движения транспортного средства генератор постоянно подает на батарею электрический ток.

Когда емкость восстанавливается, начинается процесс электролиза, во время которого электролит закипает и испаряется. Аналогичный процесс происходит при длительной зарядке специальным устройством. Количество воды в растворе уменьшается, из-за чего увеличивается плотность и убавляется объем жидкости. Чтобы восстановить номинальное значение необходимо долить дистиллированную воду в каждую банку батареи.

Причины снижения плотности электролита

Чтобы поддержать работоспособность элемента питания автовладельцы добавляют в батарею дистиллированную воду, забывая проверить показатели плотности. Большая концентрация воды приводит к сильному электролизу, во время которого вместе с водой начинает испаряться серная кислота, что снижает плотность электролита. Со временем содержание кислоты в растворе становится критическим и раствор перестает выполнять функцию катализатора химических процессов, что негативно отражается на функциональности аккумулятора.

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях

Любая батарея состоит из нескольких банок, поэтому, чтобы поднять плотность электролита в аккумуляторе, придется корректировать электролитический раствор в каждой отдельной емкости. С помощью спринцовки жидкость выкачивается и отправляется в мерную емкость. После чего в банку заливается аналогичное количество нового электролита, который в готовом виде можно приобрести в магазине. Данная операция выполняется с каждой банкой, после чего аккумулятор необходимо зарядить в течение 30 минут, чтобы раствор перемешался. Затем после двухчасовой паузы повторно измеряем показатели плотности. При необходимости нужно повторить коррекцию электролита. Важно помнить, что разность плотности в банках не должна превышать 0.01 г/см3.

Бывают ситуации, когда показатель плотности падает ниже значения 1.18 г/см3. В таких случаях вышеописанная технология не поможет восстановить работоспособность батареи – необходима полная замена электролитического раствора.

Как поднять плотность электролита зарядным устройством

Существует еще один способ, которым следует поделиться. Он требует меньших трудозатрат и больше времени. Суть процесса проста – необходимо поставить батарею на зарядку, выставив минимальный ток (не более 1A). Достигнув полного заряда, аккумуляторная батарея начнет «кипеть». При этом дистиллированная вода будет активно испаряться. Уровень жидкости в корпусе постепенно снизится. Вместо испарившейся воды, доливаем электролит номинальной плотности. Процесс очень длительный, однако, за несколько суток можно добиться необходимого результата.

Как заменить электролит в аккумуляторе

С помощью замены электролита в аккумуляторе владелец автомобиля может значительно продлить рабочий ресурс АКБ. Замена потребует наличие следующих компонентов:

• Стеклянная линейка с узкой горловиной
• Емкость с дистиллятом
• Электролит необходимой плотности
• Зарядное устройство
• Ареометр
• Пищевая сода
• Средства защиты: (перчатки, фартук, очки)
• Резиновая груша
• Чистая ветошь.

Снятый с машины аккумулятор, тщательно протираем чистой ветошью, удаляя с поверхности грязь и пыль. Рекомендуется производить замену при комнатной температуре. После демонтажа крышек с банок производится откачка раствора. Переворачивать АКБ категорически запрещено, ведь химический осадок, скопившийся на дне, способен вызвать короткое замыкание в пластинах, после чего батарея придёт в негодность. Для удаления остатков электролита необходимо на дне каждой банки просверлить небольшое отверстие, через которое вытекут остатки жидкости.

Теперь в пустые банки заливается дистиллят, чтобы тщательно промыть внутренности батареи. Далее необходимо запаять отверстия специальным пластиком стойким к воздействию кислот. С помощью стеклянной воронки заливаем до необходимого уровня новый электролит, после чего аккумулятор ставится на зарядку. Для восстановления оптимальной емкости источник питания следует разрядить и снова зарядить. Заряженная полностью батарея должна выдавать напряжение 12.7 В. Процесс замены окончен, аккумулятор можно устанавливать на автомобиль.

Использованный электролит необходимо правильно утилизировать. Для этой цели потребуется сода, которая является щелочью и способна нейтрализовать разрушительное действие серной кислоты. В емкость с раствором высыпаем половину пачки соды и наблюдаем бурную химическую реакцию. После окончания бурления получившуюся субстанцию можно вылить в канализацию.

И напоследок совет: своевременно проверяйте плотность электролита своего аккумулятора и регулярно заряжайте батарею. Тогда источник питания «отблагодарит» своего хозяина длительной и бесперебойной работой.

Плотность электролита зимой и летом

Всем привет! С Вами аккумуляторщик. Сегодня я бы хотел развеять миф про плотность электролита зимой и летом. Многие люди, особенно старой «советской» закалки, которые приходят в магазин или просто приходят со своим аккумулятором и просят им сделать зимнюю или летнюю плотность. Сразу скажу, сейчас это уже не актуально.

Сейчас во все аккумуляторные батареи, в частности для наших широт заливают электролит плотностью 1,27- 1,28 г/см³. И менять её не требуется, это запрещено вообще! Коррекцию электролита самостоятельно тоже нельзя делать ни в коем случае. Это может сделать только специалист по ремонту аккумуляторов, и то в крайнем случае, например, при восстановлении АКБ.

Если Вы измерите плотность на новом полностью заряженном аккумуляторе, то плотность в нем будет 1,27 ровно. Ничего подливать туда не надо! Дело в том, что многие люди думают что на зиму надо сделать поядрёнее такой покрепче электролит. На самом деле, этого не требуется. При плотности 1,27 г/см³  электролит замерзает при температуре -60 ⁰С. Подробнее об этом Вы можете прочитать тут. В редких городах можно встретить такие экстремальные температуры воздуха, но тем не менее можно. Для таких редких случаев плотность подымают, но это скорее исключение.

Слишком большая плотность делает среду чрезмерно агрессивной. И соответственно, идет быстрее осыпания пластин аккумулятора. Потому что аккумуляторная батарея на автомобиле – это сбалансированное устройство, вмешиваться в его электролит значит выводить из баланса АКБ. Как некоторые делают по старинке: доливают дистиллированную воду на лето, а зимой доливают электролит. Ничего этого делать не нужно!

Лучше позаботьтесь о другом. Например, качественно зарядите аккумулятор перед холодами хорошим зарядным устройством. Для того, чтобы плотность выровнялась по банкам АКБ и вышла у Вас к номинальной 1,27- 1,28 г/см³. С такой плотностью электролита можно ездить и летом и зимой, так скажем всесезонный аккумулятор.

Вот поэтому никогда не проводите самостоятельно манипуляций с электролитом. Только корректируем уровень дистиллированной водой. То есть, подливая воду в банки до номинального уровня. Напомню, для легковых АКБ это полтора сантиметра над свинцовыми пластинами аккумулятора, для грузовых 2-3 см. Вот и все! Ну и соответственно, заряжаем для того, чтоб достигнуть рабочей плотности.

Надеюсь наши советы по эксплуатации автомобильного аккумулятора помогут Вам в жизни. Не совершайте ошибок.

Также на эту тему:

Правый электролит удваивает способность нового двумерного материала накапливать энергию

В этом электроде MXene выбор подходящего растворителя для электролита может значительно увеличить плотность энергии. На этом изображении, полученном с помощью сканирующей электронной микроскопии, видны мелкие детали пленки толщиной всего 5 микрон — примерно в 10 раз уже человеческого волоса. Фото: Университет Дрекселя; Тайлер Мэтис

Ученые из Окриджской национальной лаборатории Министерства энергетики Университета Дрекселя и их партнеры обнаружили способ повышения плотности энергии многообещающих материалов для хранения энергии, проводящей двумерной керамики, называемой MXenes.Результаты опубликованы в Nature Energy .

Современные аккумуляторы, которые полагаются на заряд, хранящийся в основной части их электродов, обладают высокой емкостью хранения энергии, но низкая скорость зарядки ограничивает их применение в бытовой электронике и электромобилях. Основой накопления энергии завтрашнего дня могут стать электрохимические конденсаторы, известные как суперконденсаторы, которые накапливают заряд на поверхности материала электродов для быстрой зарядки и разрядки.Однако в настоящее время суперконденсаторам не хватает емкости для хранения заряда или плотности энергии батарей.

«Сообщество аккумуляторов энергии консервативно и использует одни и те же растворители электролитов для всех суперконденсаторов», — сказал главный исследователь Юрий Гогоци, профессор Университета Дрекселя, который планировал это исследование вместе со своим докторантом Сюэханом Ванем. «Новые электродные материалы, такие как MXenes, требуют растворителей электролитов, соответствующих их химическому составу и свойствам».

Поверхности различных MXenes могут быть покрыты различными концевыми группами, включая кислород, фтор или гидроксильные соединения, которые сильно и специфически взаимодействуют с различными растворителями и растворенными солями в электролите.Хорошее совпадение электролита и растворителя с электродом может повысить скорость зарядки или накопительную емкость.

«Наше исследование показало, что плотность энергии суперконденсаторов на основе двумерных материалов MXene может быть значительно увеличена путем выбора подходящего растворителя для электролита», — добавил соавтор Лукас Влчек из Университета Теннесси, который проводит исследования в UT и Объединенный институт вычислительных наук ORNL. «Просто заменив растворитель, мы можем удвоить запас заряда.«

Работа проводилась в рамках Центра реакций, структур и переноса жидкостей на границе раздела фаз (FIRST), исследовательского центра Energy Frontier, возглавляемого ORNL и поддерживаемого Министерством энергетики. Исследование FIRST исследует реакции на границе раздела жидкость-твердое тело с последствиями для переноса энергии в повседневных приложениях.

Ке Ли компании Drexel синтезировал карбид титана MXene из исходной керамики «MAX», содержащей титан (обозначенный «M»), алюминий («A») и углерод («X»), путем травления слоев алюминия с образованием пяти -плоские монослои MXene карбида титана.

Электроды MXene были пропитаны электролитами на основе лития в трех совершенно разных растворителях (ацетонитрил, ACN; диметилсульфоксид, DMSO; и пропиленкарбонат, PC). Растворитель ПК давал самую высокую плотность энергии, потому что ионы лития были «голыми» (не окруженными растворителем), что позволяло плотнее упаковывать положительные заряды между слоями MXene. Фото: Университет Дрекселя / Национальная лаборатория Окриджа, Министерство энергетики США; Сюэхан Ван и Лукас Влек.

Впоследствии исследователи пропитали MXenes в электролитах на основе лития в различных растворителях с совершенно разными молекулярными структурами и свойствами. Электрический заряд переносится ионами лития, которые легко вставляются между слоями MXene.

Просвечивающая электронная микроскопия выявила структурную целостность материалов до и после электрохимических экспериментов, тогда как рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и рамановская спектроскопия охарактеризовали состав MXene и химические взаимодействия между поверхностью MXene и растворителем электролита.

Электрохимические измерения показали, что максимальная емкость (количество запасенной энергии) достигается при использовании менее проводящего электролита. Это наблюдение было необычным и противоречивым, поскольку можно было ожидать, что обычно используемый электролит на основе растворителя ацетонитрила, имеющий самую высокую проводимость из всех протестированных электролитов, будет обеспечивать наилучшие характеристики. Дифракция рентгеновских лучей на месте показала расширение и сокращение межслоевого интервала MXene во время зарядки и разрядки при использовании ацетонитрила, но никаких изменений межслоевого интервала при использовании пропиленкарбонатного растворителя.Последний растворитель привел к гораздо большей емкости. Кроме того, ожидается, что электроды, которые не расширяются при входе и выходе ионов, выдержат большее количество циклов заряда-разряда.

Чтобы исследовать динамику среды растворителя электролита, заключенной в слоях MXene, исследователи обратились к рассеянию нейтронов, которое чувствительно к атомам водорода, содержащимся в молекулах растворителя.

Наконец, моделирование молекулярной динамики, проведенное Влчеком, показало, что взаимодействия между ионами лития, электролитными растворителями и поверхностями MXene сильно зависят от размера, молекулярной формы и полярности молекул растворителя.В случае электролита на основе пропиленкарбоната ионы лития не окружены растворителем и поэтому плотно упаковываются между листами MXene. Однако в других электролитах ионы лития несут с собой молекулы растворителя, когда ионы лития мигрируют в электрод, что приводит к его расширению при зарядке. Моделирование может помочь в выборе будущих пар электрод-электролит и растворитель.

«Различные растворители создавали разные замкнутые среды, которые затем оказывали сильное влияние на перенос заряда и взаимодействие ионов с электродами MXene», — сказал Влчек.«Такое разнообразие структур и поведения стало возможным благодаря слоистой структуре электродов MXene, которые могут реагировать на зарядку, легко расширяя и сжимая межслоевое пространство для размещения гораздо более широкого диапазона растворителей, чем электроды с более жесткими каркасами».

Название статьи: «Влияние растворителей на накопление заряда в карбиде титана MXenes».

---

Расширение использования кремния в батареях за счет предотвращения расширения электродов

---

Дополнительная информация: Влияние растворителей на накопление заряда в карбиде титана MXenes, Nature Energy (2019).DOI: 10.1038 / s41560-019-0339-9, www.nature.com/articles/s41560-019-0339-9 Предоставлено Национальная лаборатория Окриджа

Цитата : Правый электролит удваивает способность нового двумерного материала накапливать энергию (2019, 4 марта) получено 30 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2019-03-electrolyte-двухмерный-материал-способность-energy.html

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

.

Электролиты: использование, дисбаланс и добавки

Мы включаем продукты, которые, по нашему мнению, полезны для наших читателей. Если вы покупаете по ссылкам на этой странице, мы можем получить небольшую комиссию. Вот наш процесс.

Электролит — это вещество, которое при растворении в воде проводит электричество. Они необходимы для ряда функций организма.

Всем людям нужны электролиты, чтобы выжить. Многие автоматические процессы в организме зависят от небольшого электрического тока, и электролиты обеспечивают этот заряд.

Электролиты взаимодействуют друг с другом и клетками тканей, нервов и мышц. Баланс различных электролитов жизненно важен для здорового функционирования.

Краткие сведения об электролитах

• Электролиты жизненно важны для нормального функционирования человеческого организма.
• Фрукты и овощи — хорошие источники электролитов.
• Общие электролиты включают натрий, калий, кальций и бикарбонат.
• Симптомы электролитного дисбаланса могут включать подергивание, слабость и, если их не остановить, судороги и нарушения сердечного ритма.
• Пожилые люди особенно подвержены риску электролитного дисбаланса

Поделиться на Pinterest Когда люди думают об электролите, на ум часто приходят спортивные напитки. Однако электролиты — это гораздо больше, чем просто отдых после тренировки.

Электролиты — это химические вещества, которые при смешивании с водой проводят электричество.

Они регулируют функции нервов и мышц, увлажняют тело, уравновешивают кислотность и давление крови и помогают восстановить поврежденные ткани.

Мышцы и нейроны иногда называют «электрическими тканями» тела.Они полагаются на движение электролитов через жидкость внутри, снаружи или между ячейками.

Электролиты в человеческом теле включают:

• натрий
• калий
• кальций
• бикарбонат
• магний
• хлорид
• фосфат

Например, мышцам для сокращения необходимы кальций, натрий и калий. Когда эти вещества становятся несбалансированными, это может привести либо к мышечной слабости, либо к чрезмерному сокращению.

Сердце, мышцы и нервные клетки используют электролиты для передачи электрических импульсов другим клеткам.

Уровень электролита в крови может стать слишком высоким или слишком низким, что приведет к дисбалансу. Уровень электролитов может меняться в зависимости от уровня воды в организме, а также других факторов.

Во время упражнений с потом теряются важные электролиты, включая натрий и калий. На концентрацию также может влиять быстрая потеря жидкости, например, после приступа диареи или рвоты.

Эти электролиты необходимо заменять для поддержания нормального уровня. Почки и несколько гормонов регулируют концентрацию каждого электролита. Если уровень вещества слишком высок, почки отфильтровывают его из организма, а различные гормоны балансируют уровни.

Дисбаланс представляет собой проблему для здоровья, когда концентрация определенного электролита становится выше, чем может регулировать организм.

Низкий уровень электролитов также может повлиять на общее состояние здоровья. Наиболее распространены дисбалансы натрия и калия.

Симптомы электролитного дисбаланса

Симптомы будут зависеть от того, какой электролит не сбалансирован, а также от того, слишком ли высокий или слишком низкий уровень этого вещества.

Опасная концентрация магния, натрия, калия или кальция может вызвать один или несколько из следующих симптомов:

• нерегулярное сердцебиение
• слабость
• нарушения костей
• подергивания
• изменения артериального давления
• спутанность сознания
• судороги
• онемение
• расстройства нервной системы
• чрезмерная усталость
• судороги
• мышечный спазм

Может также наблюдаться избыток кальция, особенно у пациентов с раком груди, раком легких и множественной миеломой.Этот тип избытка часто возникает из-за разрушения костной ткани.

Признаки и симптомы повышенного содержания кальция могут включать:

• частое мочеиспускание
• нерегулярное сердцебиение
• летаргия
• усталость
• капризность и раздражительность
• тошнота
• боль в животе
• рвота
• крайняя слабость мышц
• жажда
• сухость во рту или горле
• полная потеря аппетита
• кома
• спутанность сознания
• запор

Поскольку эти симптомы также могут быть результатом рака или лечения рака, иногда бывает трудно определить высокий уровень кальция в первую очередь.

Существует несколько причин электролитного дисбаланса, в том числе:

• болезнь почек
• отсутствие пополнения электролитов или сохранение гидратации после упражнений
• длительные периоды рвоты или диареи
• плохое питание
• сильное обезвоживание
• дисбаланс кислотно-щелочная или пропорция кислот и щелочей в организме
• застойная сердечная недостаточность
• лечение рака
• некоторые лекарства, такие как диуретики
• булимия
• возраст, поскольку почки пожилых людей со временем становятся менее эффективными

Панель электролитов используется для выявления дисбаланса электролитов в крови и измерения кислотно-щелочного баланса и функции почек.Этот тест также может контролировать ход лечения известного дисбаланса.

Врач иногда включает электролитную панель как часть обычного медицинского осмотра. Его можно выполнять самостоятельно или в составе ряда тестов.

Уровни измеряются в миллимолях на литр (ммоль / л) с использованием концентрации электролитов в крови.

Людям часто дают электролитную панель во время пребывания в больнице. Это также проводится для тех, кто доставлен в отделение неотложной помощи, поскольку как острые, так и хронические заболевания могут влиять на уровни.

Если уровень отдельного электролита окажется слишком высоким или слишком низким, врач будет продолжать проверять этот дисбаланс, пока уровни не вернутся к норме. При обнаружении кислотно-щелочного дисбаланса врач может провести анализ газов крови.

Они измеряют уровни кислотности, кислорода и углекислого газа в образце крови из артерии. Они также определяют серьезность дисбаланса и то, как человек реагирует на лечение.

Уровни также могут быть проверены, если врач прописывает определенные лекарства, которые, как известно, влияют на концентрацию электролитов, такие как диуретики или ингибиторы АПФ.

Поделиться на Pinterest Одно из решений небольшого дисбаланса электролитов — просто пить больше воды.

Лечение дисбаланса электролитов включает либо восстановление уровней, если они слишком низкие, либо снижение слишком высоких концентраций.

Если уровни слишком высокие, лечение будет зависеть от причины превышения. Низкие уровни обычно лечат путем добавления необходимого электролита. В Интернете можно приобрести различные добавки к электролиту.

Тип лечения также будет зависеть от тяжести дисбаланса.Иногда безопасное восстановление уровня электролита у человека с течением времени без постоянного контроля.

Однако иногда симптомы могут быть серьезными, и во время лечения может потребоваться госпитализация и наблюдение.

Пероральная регидратационная терапия

Эта процедура используется в основном для людей, испытывающих нехватку электролитов наряду с обезвоживанием, обычно после тяжелой диареи.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) одобрила раствор для использования в пероральной регидратационной терапии, содержащий:

• 2.6 граммов (г) натрия
• 1,5 г хлорида калия
• 2,9 г цитрата натрия

Их растворяют в 1 литре (л) воды и принимают внутрь.

Электролитозаместительная терапия

В более тяжелых случаях нехватки электролитов это вещество можно вводить пациенту перорально или через капельницу.

Нехватка натрия, например, может быть восполнена инфузией раствора соленой воды или соединения лактата натрия.

Избыток может произойти, если организм теряет воду без потери электролитов. В этих случаях дается раствор из воды и сахара в крови или глюкозы.

Профилактика

Некоторые причины нехватки электролитов, например, болезнь почек, предотвратить невозможно. Однако правильно подобранная диета может снизить риск дефицита. Употребление умеренного количества спортивного напитка после физических нагрузок или упражнений может помочь ограничить влияние потери электролитов с потом.

Людям, которым не требуется пребывание в больнице, врач может порекомендовать изменения в диете или добавки для балансировки концентраций электролитов.

Когда уровень электролита слишком низкий, важно включать продукты питания с высоким содержанием этого вещества. Вот некоторые источники пищи для каждого из основных электролитов:

тыквенный йогурт
банан семена
шпинат

Необходимый электролит	Источники
Натрий	маринованные огурцы томатные соки, соусы 224 и 902 супы
Хлорид	томатные соки, соусы и супы салат оливки поваренная соль
Калий	картофель с кожицей йогурт без добавок банан
Кальций	йогурт молоко рикотта зелень капусты шпинат капуста сардины

Важно иметь в виду, сколько каждого пищевого электролита содержится в каждом источнике пищи.Министерство сельского хозяйства США (USDA) предлагает полезный ресурс для проверки пищевой ценности продуктов.

Добавки также можно использовать для управления низким уровнем электролита. Например, пожилые люди часто не потребляют достаточное количество калия, и его уровень также может быть снижен за счет лечения кортикостероидами или мочегонными препаратами. В этих случаях таблетки калия могут повысить его концентрацию в крови.

Поделиться на PinterestСпортивные напитки могут помочь восполнить потерю электролитов, но их слишком частое употребление может привести к их избытку.

Некоторые спортивные напитки, гели и конфеты рекомендованы для пополнения запасов электролитов во время и после тренировки. Они помогают восстановить потерянные натрий и калий и удерживают воду.

Однако эти напитки обычно содержат высокое содержание электролита, и чрезмерное употребление может привести к их избытку. Многие также содержат высокий уровень сахара.

Важно постоянно следовать всем предлагаемым курсам приема электролитов и придерживаться рекомендованного плана лечения.

Рекомендуемое потребление

Потребление правильного количества несбалансированного электролита должно привести к улучшению симптомов. Если этого не произойдет, могут потребоваться дополнительные тесты для выявления любых других основных условий, которые могут вызывать дисбаланс.

Нормальное потребление некоторых из наиболее распространенных электролитов следующее:

902 902 902

Электролит	Рекомендуемая доза в миллиграммах (мг)	Рекомендуемая доза для людей старше 50 лет (мг)	Рекомендуемое потребление для людей старше 70 лет
Натрий	1,500	1,300	1,200
Калий	4,716	4,716	4,716 —	1,000	1,200	—
Магний	320 для мужчин, 420 для женщин	—	—
Хлорид 2316

Электролиты являются важной частью химического состава человека, d дисбаланс может повлиять на нормальное функционирование.Возможно, причина в том, что вы чувствуете слабость после тренировки.

Регулярный контроль и потребление электролитов после интенсивных упражнений или обильного потоотделения может помочь сохранить уровень. Обязательно избегайте обезвоживания.

.

Определение относительной плотности — MEL Chemistry

Плотность воды часто используется для расчета относительной плотности. [Викимедиа]

Плотность — это физическая величина, равная отношению массы вещества к его объему. Это значение измеряется в г / см³ [кг / м³].

ρ = м / В.

Часто при определении плотности водных растворов для стандартной плотности используется плотность чистой воды, которая при нормальных условиях приблизительно равна 1 г / см³.Для удобства расчета часто используется относительная плотность вещества.

через GIPHY

Относительная плотность

Относительная плотность — это величина, определяемая как отношение плотности исследуемого вещества к плотности вещества, выбранного в качестве «стандарта» в данном случае. Относительная плотность — безразмерная величина, так как при ее определении одно значение плотности делится на другое. Учитывается не только изменение числового значения параметра, но и изменение его размерности — если размерность делится сама на себя, она полностью уменьшается:

d = P / P₀ (плотность данного вещества — Р, плотность эталонного вещества — Р).

Условия могут быть указаны после d. Например, d²⁰₄ означает, что плотность была рассчитана при 20 ᵒC (68 ᵒF), и что плотность воды при 4 ᵒC (39,2 F) была взята за стандарт.

Щелкните здесь, чтобы провести интересные эксперименты с водой.

В случае воды обычно не видно принципиальных различий между плотностью вещества и его относительной плотностью, поскольку плотность воды округляется до 1.Наличие или отсутствие измерения ценности помогает нам точно определить, какое значение определяется — относительное или нет.

[Викимедиа]

Иногда относительную плотность также определяют для газов по аналогичному принципу:

Dₐᵢᵣ = Mᵣ (газ) / Mᵣ ₐᵢᵣ (плотность газа по воздуху определяется как отношение относительной молекулярной массы газа к относительной молекулярной массе воздуха, которая всегда равна 29 ).Вместо воздуха в качестве стандарта можно использовать любой другой газ.

Что может повлиять на значение плотности

Значение относительной, так же как и обычной плотности, не является постоянным значением даже для одних и тех же веществ. В зависимости от температуры окружающей среды значение может увеличиваться или уменьшаться (зависимость плотности необходимого вещества от атмосферных условий может быть найдена из справочных таблиц или определена приборами в серии экспериментов с различными условиями).

Например, при 20 ᵒC (68 ᵒF) плотность дистиллированной воды составляет 998,203 кг / м³, а при 4 ᵒC (39,2 F) — 999,973 соответственно. При точном определении относительной плотности эти различия могут повлиять на конечный результат.

Пикнометр [Викимедиа]

Как измерить относительную плотность

Относительную плотность при той же температуре можно измерить пикнометром — сначала его взвешивают пустым, затем стандартным веществом (например, дистиллятом), а затем исследуемым веществом.В некоторых случаях для определения относительной плотности используется ареометр, но точность результатов ниже.

Примеры расчетов

Если плотности двух веществ задаются при решении задачи, чтобы найти относительную плотность, определенную плотность просто нужно разделить на стандарт. Например, если плотность раствора соляной кислоты составляет 1,150 кг / м³, а стандартная плотность серной кислоты составляет около 1.800 кг / м³, тогда плотность соляной кислоты , деленной на серную кислоту, составит:

3D-структура серной кислоты [Викимедиа]

d = P / P₀ = 1150/1800 = 0,64.

Для газов используется молекулярная масса. Таким образом, плотность хлора Cl₂, разделенного на воздух, составляет:

Dₐᵢᵣ = Mᵣ (Cl₂) / Mᵣ ₐᵢᵣ = 71/29 = 2,45.

Хлор [Викимедиа]

На практике расчеты относительной плотности часто используются для упрощенных оценок.

.

Новая концепция может сделать более экологичные батареи возможными — ScienceDaily

Новая концепция алюминиевой батареи имеет вдвое большую плотность энергии, чем предыдущие версии, изготовлена ​​из большого количества материалов и может привести к снижению производственных затрат и снижению воздействия на окружающую среду. У идеи есть потенциал для крупномасштабных приложений, включая хранение солнечной и ветровой энергии. За этой идеей стоят исследователи из Технологического университета Чалмерса, Швеция, и Национального института химии, Словения.

Использование технологии алюминиевых батарей может дать несколько преимуществ, включая высокую теоретическую плотность энергии и тот факт, что уже существует устоявшаяся промышленность по их производству и переработке. По сравнению с сегодняшними литий-ионными батареями новая концепция исследователей может привести к заметно более низким производственным затратам.

«Материальные затраты и воздействие на окружающую среду, которые мы предполагаем от нашей новой концепции, намного ниже, чем то, что мы видим сегодня, что делает их пригодными для крупномасштабного использования, например, для парков солнечных батарей или хранения энергии ветра», — говорит Патрик. Йоханссон, профессор кафедры физики Чалмерса.

«Кроме того, наша новая концепция батарей имеет вдвое большую плотность энергии по сравнению с алюминиевыми батареями, которые сегодня являются« самыми современными »».

В предыдущих конструкциях алюминиевых батарей в качестве анода (отрицательного электрода) использовался алюминий, а в качестве катода (положительный электрод) — графит. Но графит обеспечивает слишком низкое энергосодержание для создания аккумуляторных элементов с достаточной производительностью, чтобы быть полезными.

Но в новой концепции, представленной Патриком Йоханссоном и Чалмерсом, вместе с исследовательской группой в Любляне под руководством Роберта Доминко, графит был заменен органическим наноструктурированным катодом, изготовленным из молекулы антрахинона на основе углерода.

Антрахиноновый катод был широко разработан Яном Битенцем, ранее приглашенным исследователем в Chalmers из группы Национального института химии в Словении.

Преимущество этой органической молекулы в материале катода заключается в том, что она позволяет накапливать положительные носители заряда из электролита, раствора, в котором ионы перемещаются между электродами, что делает возможным более высокую плотность энергии в батарее.

«Поскольку новый катодный материал позволяет использовать более подходящий носитель заряда, батареи могут лучше использовать потенциал алюминия.Сейчас мы продолжаем поиски еще лучшего электролита. Текущая версия содержит хлор — мы хотим от него избавиться », — говорит исследователь Chalmers Никлас Линдал, изучающий внутренние механизмы, управляющие хранением энергии.

На данный момент нет доступных в продаже алюминиевых батарей, и даже в мире исследований они относительно новые. Вопрос в том, смогут ли алюминиевые батареи со временем заменить литий-ионные.

«Конечно, мы надеемся, что смогут.Но, прежде всего, они могут дополнять друг друга, обеспечивая использование литий-ионных батарей только там, где это строго необходимо. Пока плотность энергии алюминиевых батарей вдвое меньше, чем у литий-ионных батарей, но наша долгосрочная цель — добиться такой же плотности энергии. Еще предстоит работа с электролитом и разработка лучших механизмов зарядки, но алюминий в принципе является значительно лучшим носителем заряда, чем литий, поскольку он многовалентен, а это означает, что каждый ион «компенсирует» несколько электронов.Кроме того, батареи могут быть значительно менее вредными для окружающей среды », — говорит Патрик Йоханссон.

История Источник:

Материалы предоставлены Технологическим университетом Чалмерса . Оригинал написан Джошуа Уорт и Миа Халлерод Палмгрен. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

.

Новый тип электролита может улучшить характеристики суперконденсатора

Большие анионы с длинными хвостами (синие) в ионных жидкостях могут заставить их самоорганизоваться в сэндвич-подобные двухслойные структуры на поверхности электродов. Ионные жидкости с такой структурой имеют значительно улучшенные возможности аккумулирования энергии. Предоставлено: Сяньвэнь Мао, Массачусетский технологический институт.

Суперконденсаторам, электрическим устройствам, которые накапливают и выделяют энергию, необходим слой электролита — электропроводящего материала, который может быть твердым, жидким или чем-то средним.Теперь исследователи из Массачусетского технологического института и ряда других организаций разработали новый класс жидкостей, которые могут открыть новые возможности для повышения эффективности и стабильности таких устройств при одновременном снижении их воспламеняемости.

«Эта экспериментальная работа представляет собой новую парадигму для электрохимического накопления энергии», — говорят исследователи в своей статье с описанием открытия, опубликованной сегодня в журнале Nature Materials .

На протяжении десятилетий исследователям был известен класс материалов, известных как ионные жидкости — по сути, жидкие соли — но теперь эта команда добавила к этим жидкостям соединение, похожее на поверхностно-активное вещество, подобное тем, которые используются для рассеивания разливов нефти. По словам постдока Массачусетского технологического института Сяньвен Мао, доктора философии, с добавлением этого материала ионные жидкости «обладают очень новыми и странными свойствами», в том числе становятся очень вязкими. ’14, ведущий автор статьи.

«Трудно представить, что эту вязкую жидкость можно использовать для хранения энергии, — говорит Мао, — но мы обнаруживаем, что когда мы повышаем температуру, она может хранить больше энергии и больше, чем многие другие электролиты.«

Это не совсем удивительно, говорит он, поскольку с другими ионными жидкостями с повышением температуры «вязкость уменьшается, а емкость хранения энергии увеличивается». Но в этом случае, хотя вязкость остается выше, чем у других известных электролитов, емкость очень быстро увеличивается с повышением температуры. Это в конечном итоге дает материалу общую плотность энергии — меру его способности накапливать электричество в заданном объеме — которая превосходит таковые у многих обычных электролитов, а также обеспечивает большую стабильность и безопасность.

Ключ к его эффективности — это то, как молекулы в жидкости автоматически выстраиваются в линию, образуя слоистую конфигурацию на поверхности металлического электрода. Молекулы, имеющие на одном конце своего рода хвост, выстраиваются в линию головками, обращенными наружу, к электроду или от него, а все хвосты сгруппированы посередине, образуя своего рода бутерброд. Это описывается как самособирающаяся наноструктура.

«Причина, по которой он ведет себя так иначе» от обычных электролитов, заключается в том, что молекулы по своей природе собираются в упорядоченную слоистую структуру, где они вступают в контакт с другим материалом, таким как электрод внутри суперконденсатора, — говорит Т.Алан Хаттон, профессор химической инженерии Массачусетского технологического института и старший автор статьи. «Он образует очень интересную двухслойную структуру, напоминающую бутерброд».

Эта высокоупорядоченная структура помогает предотвратить явление, называемое «чрезмерным экранированием», которое может происходить с другими ионными жидкостями, в которых первый слой ионов (электрически заряженных атомов или молекул), которые собираются на поверхности электрода, содержит больше ионов, чем соответствующих зарядов. на поверхности.Это может вызвать более рассеянное распределение ионов или более толстый ионный многослойный слой и, следовательно, потерю эффективности в хранении энергии; «тогда как в нашем случае, из-за того, как все устроено, заряды сосредоточены в поверхностном слое», — говорит Хаттон.

Новый класс материалов, который исследователи называют ПАРУСАми для поверхностно-активных ионных жидкостей, может иметь множество применений для хранения высокотемпературной энергии, например, для использования в жарких средах, таких как бурение нефтяных скважин или на химических заводах. по словам Мао.«Наш электролит очень безопасен при высоких температурах и даже лучше работает», — говорит он. Напротив, некоторые электролиты, используемые в литий-ионных батареях, легко воспламеняются.

По словам Мао, этот материал может помочь улучшить характеристики суперконденсаторов. Такие устройства могут использоваться для хранения электрического заряда и иногда используются в качестве дополнения к аккумуляторным системам в электромобилях, чтобы обеспечить дополнительный прирост мощности. По словам Мао, использование нового материала в суперконденсаторе вместо обычного электролита может увеличить его плотность энергии в четыре или пять раз.По его словам, с использованием нового электролита суперконденсаторы будущего могут даже хранить больше энергии, чем батареи, потенциально даже заменяя батареи в таких приложениях, как электромобили, персональная электроника или хранилища энергии на уровне сети.

Этот материал также может быть полезен для множества новых процессов разделения, говорит Мао. «Многие недавно разработанные процессы разделения требуют электрического управления», например, в различных областях химической обработки и нефтепереработки и при улавливании диоксида углерода, а также при рекуперации ресурсов из потоков отходов.По его словам, эти ионные жидкости, обладая высокой проводимостью, могут хорошо подходить для многих подобных применений.

Материал, который они изначально разработали, является лишь примером множества возможных соединений SAIL. «Возможности практически безграничны», — говорит Мао. Команда продолжит работу над различными вариантами и оптимизацией его параметров для конкретных целей. «Это может занять несколько месяцев или лет, — говорит он, — но работа над новым классом материалов — это очень увлекательно. Есть много возможностей для дальнейшей оптимизации.«

В исследовательскую группу входили Пол Браун, Иньин Рен, Аджилио Падуя и Маргарида Коста Гомес из Массачусетского технологического института; Ctirad Cervinka в Высшей нормальной школе Лиона, Франция; Гэвин Хэзелл и Джулиан Истоу из Бристольского университета, Великобритания; Хуа Ли и Роб Аткин из Университета Западной Австралии; и Изабель Грилло в Институте Макса фон Лауэ-Поля-Ланжевена в Гренобле, Франция. Исследователи посвящают свою статью памяти недавно скончавшегося Грилло.

«Это очень захватывающий результат, что поверхностно-активные ионные жидкости (ПАРУСы) с амфифильными структурами могут самособираться на поверхностях электродов и улучшать характеристики накопления заряда на электрифицированных поверхностях», — говорит И Цуй, профессор материаловедения и инженерии из Стэнфорда. Университет, не связанный с этим исследованием.«Авторы изучили и поняли механизм. Работа здесь может иметь большое влияние на конструкцию суперконденсаторов с высокой плотностью энергии, а также может помочь улучшить характеристики батареи», — говорит он.

Николас Эбботт, профессор химии Корнельского университета, который также не принимал участия в этой работе, говорит: «В документе описывается очень умный прогресс в накоплении межфазных зарядов, элегантно демонстрирующий, как можно использовать знания о самосборке молекул на интерфейсах. для решения современных технологических задач.»

---

Суперконденсаторы с турбонаддувом слабительными

---

Дополнительная информация: Xianwen Mao et al. Самособирающиеся наноструктуры в ионных жидкостях способствуют накоплению заряда на электрифицированных границах раздела, Nature Materials (2019).DOI: 10.1038 / s41563-019-0449-6 Предоставлено Массачусетский Технологический Институт

Этот рассказ переиздан с разрешения MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), популярный сайт, на котором освещаются новости об исследованиях, инновациях и обучении MIT.

Ссылка : Новый тип электролита может улучшить характеристики суперконденсатора (2019, 13 августа) получено 30 декабря 2020 с https: // физ.org / новости / 2019-08-electrolyte-supercapacitor.html

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

.

6.4 Стандартные энтальпии образования

Navigation Глава 2: Атомы, молекулы и ионы Глава 4: Типы химических реакций и стехиометрия раствора

.

Электролиты зимние — Справочник химика 21

    Приготовление из менее концентрированного более концентрированного раствора щелочи. Требуется, например, из раствора п.ютностью 1,180 (летний электролит) приготовить раствор плотностью 1,270 (зимний электролит) в количестве 5 л. Из табл. 50 следует, что в литре раствора плотностью 1,180 содержится 242 г КОН, а в литре раствора плотностью 1,270 — 362 г (находим, применяя метод интерполяции). Имеется концентрированный раствор щелочи плотностью 1,498, содержание в котором КОН равно 706 г в литре раствора. Подставляя эти величины в уравнение, получиу  [c.327]
    Рабочий электролит у заряженных батарей при летней и зимней эксплуатации. ………………. 1,285 1,260 1,265 1,281 [c.891]

    Неработоспособность аккумулятора при низких температурах замерзание электролита Малая плотность электролита Избыток углекислого калия в электролите Перейти на зимний электролит Сменить электролит [c.319]

    При работе в зимних условиях необходимо следить, чтобы даже при частичном разряде аккумулятора электролит в нем не замерз. [c.493]

    Различают зимний и летний электролит. [c.321]

    Электролит аккумуляторной батареи заменяют на зимний — более плотный. Требуемая плотность электролита в зависимости от времени года указана в инструкции по эксплуатации двигателя станции. [c.166]

    С усилением коррозии в присутствии солей часто сталкиваются автомобилисты в тех местностях, г.де в зимнее время для борьбы с гололедицей дороги обильно посыпают солью. Влияние солей объясняется тем, что образуемые ими ионы создают электролит, необходимый для возникновения замкнутой электрической цепи. [c.231]

    Перейти на зимний электролит Сменить электролит [c.106]

    Из сопоставления показанных на рис. 63—65 кривых видно, что перевод аккумуляторов на зимний электролит позволяет за счет уменьшения падения напряжения на 148 [c.148]

    Откорректировать плотность электролита и довести его уровень до нормы Подтянуть болты электродов Отдать аккумулятор в ремонтную мастерскую Перейти на зимний электролит Сменить электролит [c.108]

    Нормальная плотность электролита должна быть 1,19 — 1,21, а эксплуатационная температура — не выше 30 °С. В зимний период батарею утепляют, так как к.п.д. заряда при пониженных температурах ниже, чем при нормальных. В зимнее время ежемесячно, а летом 1 раз в 3 месяца электролит берут на химический анализ. [c.263]

    При работе в зимних условиях необходимо следить, чтобы даже при частичном разряде аккумулятора электролит в нем не замерз. В этом случае электролит готовят повышенной концентрации, особенно для работы в северных районах (табл. 37). [c.469]

    По окончании хранения в заряженном состоянии (если батареи не разряжены в объекте) разрядить батареи для определения остаточной емкости. Если остаточная емкость не ниже 50% номинальной, сменить электролит (летний на зимний и наоборот) и вновь зарядить батареи для дальнейшего их хранения в заряженном состоянии. Если некоторые аккумуляторы (батареи) в процессе хранения потеряют более 50% емкости, то их снимают с хранения и передают на эксплуатацию. [c.106]

    На рис. XIV. 1 показан датчик, который применяли в опытно промышленных исследованиях анодной защиты хранилища концентрированной серной кислоты из углеродистой стали. Он был изготовлен из погружного датчика промышленного рН-метра и имел погружную часть (из углеродистой стали) длиной 2,8 м. При электрохимической защите фланец датчика соединен с корпусом хранилища и металлическая арматура, погружаемая в электролит, оказывается таким образом в условиях защиты от источника тока. В связи с тем, что хранилище находилось на открытом воздухе, а защита действовала и в зимнее время, использовали сульфатнортутные электроды с 10 н. Н2504. Такой датчик может работать при отсутствии давления в аппарате. [c.204]

    Из сопоставления данных табл. 23 видно, что перевод аккумуляторов на зимний электролит за счет уменьшения падения напрялсе-ния на внутреннем сопротивлении аккумулятора позволяет увеличить в 1,5…2 раза разрядную емкость при 100-часовом режиме разряда При этом, естественно, увеличится и разрядная емкость при других режимах разряда. [c.98]

    В зимнее время организация работ по возведению монолитных фундаментов аналогична описанной выше, но для обеспечения необходимых условий твердения бетонной массы и достижения бетоном критической прочности до его замерзания применяют метод горячего термоса. Для этого бетонную смесь перед ее укладкой в опалубку разогревают электрическим током непосредственно в поворотных бадьях, оборудованных стальными электродами.. Электроды присоединяют к электрической цепи переменного тока напряжением 220 или 380 В. Так как бетонная смесь представляет собой электролит с высоким электросопротивлением, то проходящий электрический ток в межэлектродном пространстве вызывает разогрев бетонной смеси. Обычно время разогрева бетонной смеси составляет 10—15 мин при температуре разогрева +30—70°С. Температура разогрева зависит от ряда факторов величины модуля поверхности бетонируемой конструкции, температуры окружающего воздуха, наличия в бетоне протйвоморозных добавок. Чем выше модуль поверхности бетонируемой конструкции и ниже температура окружающего воздуха, тем выше назначаемая температура разогрева бетонной смеси. [c.139]

---

Готовимся к лету — Полезные советы

Все мы как автолюбители примерно представляем, как подготовить автомобиль к зиме, но мало кто задумывался о том, а нужно ли готовить автомобиль к лету. Многие автовладельцы скажут а зачем, ведь лето не экстремальные условия. Но  все таки каждый владелец своего прекрасного автомобиля не прочь будет сделать что нибудь полезное  для автомобиля.

Первое что необходимо сделать, это  проверить уровень электролита в аккумуляторной батарее, обязательно довести плотность до летней как правило 1,23-1,25 на полностью заряженной батарее, т.к плотность электролита для зимы для нашего региона 1,28,.

Необходимо это для того чтобы в летний период не выкипал электролит, при повышенной плотности испарение идет очень интенсивно, придется очень часто добавлять дистиллированную воду. Ну и обязательно зарядить АКБ  полностью, для того чтобы аккумулятор пришел в себя, после тяжелых зимних нагрузок.

Второе, это произвести мойку днища автомобиля, для того чтобы скопившаяся грязь, с окислами соли, или другого химического реагента смылась с поверхности днища. Проблема больших городов в том, что в связи с большим количеством автомобилей возникает сложность   уборки снега, и все чаще прибегают к тому что все больше и больше применяют реагенты. Как следствие страдает кузов любого автомобиля.

Третье, что не менее важно, проверить систему кондиционирования автомобиля,  при необходимости дозаправить,  чтобы избежать затрат времени когда наступит жаркая пора, и все дружно как у нас часто бывает, начнут стремиться заправить кондиционер.

Ну и конечно же провести техническое обслуживание где автомобиль проверят, посмотрят общее состояние, поменяют фильтра масло в ДВС. Если же, до обслуживания далеко, есть смысл проверить состояние воздушного, и экологического (в народе называют фильтром салона). Воздушный фильтр достаточно чувствительно влияет на расход топлива, а впереди летняя пора с пылью, пухом и т.д. Экологический фильтр, при сильной загрязненности, значительно снижает поток поступаемого воздуха, и как следствие низкую эффективность охлаждения салона системой кондиционирования.

Полезным  будет, проверить после шиномонтажных работ – углы установки колес. Многие зададут вопрос, а зачем автомобиль же не тянет, тянуть в сторону автомобиль начнет уже при сильно сбитых углах установки колес. Да и шины зимние с летними в некоторых случаях имеют разные размеры. А так, если углы незначительно нарушены, начнется постепенный процесс неравномерного износа используемых шин. Потом уже при правильной установке углов  колес автомобиль будет тянуть, но уже по причине неравномерно изношенных шин.    

Не помешает взглянуть на решетку радиатора, не прикрыта ли она какой-нибудь картонкой или подобным материалом. Очень часто бывает когда мы забываем ее убрать после зимы, и вспоминаем, только тогда, когда  закипает ДВС.

Любителям ездить загородом, по трассам, можно закрепить сетку перед радиатором, во избежание попадания мошек, комаров, и других летающих насекомых.

Как в аккумуляторе ПОДНЯТЬ ПЛОТНОСТЬ электролита самостоятельно❓

Многим этот вопрос кажется простым, а ответ очевидным. Слить электролит с низкой плотностью и залить с более высокой. Или слить только часть, а вместо неё добавить концентрированный раствор. Но перед тем как это делать, стоит задуматься, а надо ли? Такой подход требуется в единичных случаях. Есть ещё один более правильный вариант – это поднятие плотности электролита с помощью зарядки. Чаще всего именно так и следует повышать плотность. В этой заметке речь пойдёт о том, как правильно поднять плотность электролита, зарядкой или заменой. Рассмотрим, что более уместно в той или иной ситуации.

Устройство АКБ

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

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

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

Причины падения

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

Разряжение батареи.

Раствор выкипел из-за перезарядки.

Водитель долил дистиллированную жидкость.

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

Проверка параметров плотности

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

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

Инструкция по проведению проверки:

Снятие накопителя.

Демонтаж защиты и выкручивание пробок.

Проверка уровня раствора.

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

Оценка показателей.

Фиксация результатов и определение плотности и уровня заряда.

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

Как использовать для проверки ареометр?

Водители, которых интересует, как замерить плотность электролита в аккумуляторе, должны знать некоторые условия для создания правильных измерений. Перед процедурой нужно убедиться, что аккумулятор заряжен полностью, но после подзарядки замерять плотность запрещено. Значения прибора придется корректировать, отталкиваясь от t электролитической жидкости. Самыми правильными параметрами будут те, что были выполнены при t раствора в +27°С.

Инструкция по измерению плотности прибором:

Для начала нужно собрать ареометр, то есть соединить корпус с пипеткой, туда же помещают денсимер и закрывают с обратного конца грушей.

Плотность замеряют в каждой банке. Пипетку устанавливают внутрь и в ареометр набирают кислоту. Для получения информации не потребуется много жидкости.

Показания прочитать можно, если взглянуть на шкалу прибора и место, где она пересекается с поверхностью жидкости.

Главное, разобраться, в каких измерениях на шкале отмечены значения. Бывают приборы с показаниями г/см3 и кг/см3.

Можно ли обойтись без прибора?

Если в наличии ареометра не оказалось, то проверку плотности осуществляют мультиметром. Сначала нужно собрать инструмент, подключив к корпусу провода с крокодилами. Тестер переключают на режим вольтметра, переводя переключатель на 20В. После этого прибор начнет демонстрировать значения ниже этого.

После этого кабеля присоединяют к выходам акб, то есть черный соединяют с отрицательной клеммой, а красный — с положительной. Далее нужно промониторить значения напряжения и сравнить информацию с «нормой». Заряженный аккумулятор покажет 12,7 вольт. Если значения ниже, то это говорит о том, что плотность ненормированная. В этой ситуации нужно дальнейшая диагностика акб или его замена.

Измерение самодельным устройством

Если у водителя нет ни ареометра, ни мультиметра, ему стоит соорудить прибор самостоятельно. Главной деталью устройства в обоих случаях является поплавок. Вместо емкости часто используют пробирку. Ее наполняют крупой или сыпучей смесью, а в качестве груза берут свинцовый кусок металла.

Емкость помещают в воду и о место, где возникнет уровень. Цифра означает, что жидкость обладает плотностью 1. Для дальнейшей «разметки» потребуется провести замеры с жидкостью более высокой плотности.

В результате, для проверки плотности электролита в аккумуляторе потребуется провести те же самые действия, что и со специальными приборами.

Методы повышения

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

Корректирующий электролит

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

Инструкция для поднятия плотности:

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

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

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

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

Чтобы пластины закрылись, после электролита в банку доливают воду.

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

Повторные замеры проводятся еще через несколько часов.

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

Выравнивание

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

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

Замена

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

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

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

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

Как измерить плотность в необслуживаемом аккумуляторе

Необслуживаемые аккумуляторы не имеют в своей конструкции закрываемых технологических отверстий. Это означает, что производителем не была предусмотрена возможность самостоятельного измерения плотности электролита в течение всего срока службы АКБ.

Для умельцев такая особенность конструкции необслуживаемого аккумулятора не является непреодолимой преградой на пути улучшения состояния устройства, в работе которого наблюдаются значительные отклонения от нормы. Они превращают необслуживаемую модель аккумулятора в обслуживаемую при помощи дрели, которым в середине каждой банки делаются отверстия значительные отверстия.

В отверстиях метчиком нарезается резьба, а для изготовления пробки используется пластиковый прут подходящего диметра, на котором с помощью плашки делается определённого диаметра и шага резьба. Получившуюся пластиковую шпильку разрезают на 6 отрезков длинной по 3 – 4 см. Самодельные пробки вкручиваются в сделанные ранее отверстия и далее батарея эксплуатируется как обслуживаемая.

Есть другой популярные метод. Скраю, в крышке просвердивают 6 маленьких отверстий, через которые можно будет получить полноценный доступ к жидкости в каждой банке аккумулятора.

Читать также: Устройство токарного станка для точения древесины

Замерив электролит таким образом, герметичность элемента питания можно восстановить при помощи силиконового герметика. Чтобы при проведении герметизации вещество не попало внутрь аккумулятора, рекомендуется с помощью самодельного проволочного крючка попытаться выпрямить часть пластмассы, которая была продавлена в процессе изготовления отверстия.

При механическом повреждении корпуса аккумулятор слетает с гарантией, и в случае допущения ошибки она может выйти из строя. Мусор провалившийся в банки также может снизить продолжительность жизни батареи.

Негативные стороны высокой и низкой плотности

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

Плотность подбирают, основываясь на регион проживания и время года.

Принцип действия аккумулятора

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

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

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

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

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

Читать также: Лазерная вырезка по дереву

Плотность летом

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

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

Плотность зимой

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

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

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

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

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

Причины изменения плотности электролита

Зафиксированные в результате измерения плотности значения не всегда соответствуют требуемым показателям. Расхождения могут касаться как отдельных банок аккумулятора, так и всех вместе. Если плотность завышена, то нужно обратить в первую очередь внимание на уровень электролита. Низкий уровень в большинстве случае является последствием электролиза, приводящего к разложению входящей в состав электролита воды на водород и кислород. Этот процесс выражается в появлении на поверхности жидкости пузырьков, что обычно происходит при зарядке аккумулятора. Частое «кипение» может приводить к снижению концентрации воды, и этот вопрос решается ее простым добавлением. Доливать в аккумулятор стоит только дистиллированную воду, контролируя при этом уровень электролита. Подробнее о корректировке плотности электролита поговорим ниже.

Читать также: Обозначение освещения на чертежах

Если с повышенной плотностью все ясно, то с пониженной ситуация несколько сложнее. В теории, одной из причин понижения плотности, может быть то, что по какой-то причине в электролите уменьшилась доля серной кислоты. Однако на практике это маловероятно, так как сама по себе она обладает высокой температурой кипения, исключающей испарение даже при интенсивном нагреве, который происходит, например, при зарядке аккумуляторной батареи. Более распространенной причиной снижения плотности электролита является так называемая сульфатация пластин, заключающаяся в образовании на электродах сульфата свинца (PbSO4). На самом деле, это естественный процесс, происходящий при каждом разряде АКБ. Но дело в том, что при нормальном режиме работы после разряда аккумулятора обязательно происходит его заряд (на автомобиле аккумулятор постоянно подзаряжается от генератора). Заряд сопровождается обратным преобразованием сульфата свинца в свинец (на катоде) и двуокись свинца (на аноде) – в те активные вещества, которые составляют основу электродов и непосредственно участвуют в химическом процессе внутри аккумуляторной батареи. Если АКБ находится длительное время в разряженном состоянии, сульфат свинца кристаллизуется, безвозвратно теряя способность участвовать в химических реакциях. Это очень неприятный процесс, в результате которого аккумулятор уже не получится зарядить полностью даже при использовании внешнего зарядного устройства ввиду того, что не вся площадь пластин задействована в работе. Так как аккумулятор не заряжается до конца, то и плотность электролита не восстанавливается до своих исходных значений. По сути, здесь уже идет разговор об устранении нарушений в нормальном функционировании аккумулятора.

Частичную сульфатацию пластин можно устранить с помощью контрольно-тренировочных циклов, заключающихся в заряде и последующем разряде батареи до определенного уровня. Большинство современных зарядных устройств имеют такую функцию, поэтому имеет смысл ей воспользоваться, особенно если аккумулятор по какой-то причине долго находился в разряженном состоянии. Процедура десульфатации весьма длительная и может занять до нескольких дней. Если она не принесла результата, то крайней мерой является увеличение плотности с помощью добавления корректирующего электролита (плотность около 1.40 г/см 3 ). Такой способ можно рассматривать только как временное решение проблемы, потому что причина как таковая не устраняется.

Советы и рекомендации

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

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

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

Электролит на основе поли (этиленоксида) для твердотельных литиевых батарей с высоковольтными положительными электродами: оценка роли окисления электролита в быстром выходе из строя элемента

1.

Xu, K. Неводные жидкие электролиты для литиевых аккумуляторных батарей Аккумуляторы. Chemical Reviews 104 , 4303–4417, https://doi.org/10.1021/Cr030203g (2004).

CAS Статья PubMed Google ученый

2.

Cekic-Laskovic, I. et al. . Синергетический эффект смешанных компонентов в неводных электролитах для литий-ионных батарей. Topics in Current Chemistry 375 , 37, https://doi.org/10.1007/s41061-017-0125-8 (2017).

CAS Статья PubMed Google ученый

3.

Шмух Р., Вагнер Р., Хёрпель Г., Плаке Т. и Винтер М. Характеристики и стоимость материалов для литиевых аккумуляторных батарей для автомобилей. Nature Energy 3 , 267–278, https://doi.org/10.1038/s41560-018-0107-2 (2018).

ADS CAS Статья Google ученый

4.

Винтер М., Барнетт Б. и Сюй К. До литий-ионных батарей. Chemical Reviews 118 , 11433–11456, https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00422 (2018).

CAS Статья PubMed Google ученый

5.

Янек, Дж. И Зейер, У. Г. Хорошее будущее для разработки аккумуляторов. Природа . Energy 1 , 16141, https://doi.org/10.1038/nenergy.2016.141 (2016).

Артикул Google ученый

6.

Монро, К. и Ньюман, Дж. Влияние упругой деформации на кинетику осаждения на границах раздела литий / полимер. J. Electrochem. Soc. 152 , A396 – A404, https://doi.org/10.1149 / 1.1850854 (2005).

CAS Статья Google ученый

7.

Плаке, Т., Клопш, Р., Дюнен, С. и Винтер, М. Литий-ионные, литий-металлические и альтернативные технологии перезаряжаемых батарей: Одиссея для высокой плотности энергии. Журнал электрохимии твердого тела 21 , 1939–1964, https://doi.org/10.1007/s10008-017-3610-7 (2017).

CAS Статья Google ученый

8.

Kasnatscheew, J., Wagner, R., Winter, M. & Cekic-Laskovic, I. Интерфейсы и материалы в литий-ионных батареях: проблемы теоретической электрохимии. Topics in Current Chemistry 376 , 16, https://doi.org/10.1007/s41061-018-0196-1 (2018).

CAS Статья PubMed Google ученый

9.

Фентон Д. Э., Паркер Дж. М. и Райт П. В. Комплексы ионов щелочных металлов с поли (этиленоксидом). Полимер 14 , 589–589, https://doi.org/10.1016/0032-3861(73)

-8 (1973).

CAS Статья Google ученый

10.

Бертье, К. и др. . Микроскопическое исследование ионной проводимости аддуктов поли (этиленоксида) солей щелочных металлов. Твердотельный ион. 11 , 91–95, https://doi.org/10.1016/0167-2738(83)-1 (1983).

CAS Статья Google ученый

11.

Тараскон, Дж. М. и Арман, М. Проблемы и проблемы, с которыми сталкиваются литиевые аккумуляторные батареи. Nature 414 , 359–367, https://doi.org/10.1038/35104644 (2001).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

12.

Ратнер М. и Шрайвер Д. Ф. Перенос ионов в полимерах без растворителей. Chemical Reviews 88 , 109–124, https://doi.org/10.1021/cr00083a006 (1988).

CAS Статья Google ученый

13.

Арманд М. История полимерных электролитов. Твердотельный ион. 69 , 309–319, https://doi.org/10.1016/0167-2738(94)-7 (1994).

CAS Статья Google ученый

14.

Диас, Ф. Б., Пломп, Л. и Велдхуис, Дж. Б. Дж. Тенденции в области полимерных электролитов для вторичных литиевых батарей. J. Power Sources 88 , 169–191, https://doi.org/10.1016/s0378-7753(99)00529-7 (2000).

ADS CAS Статья Google ученый

15.

Наир, Дж. Р., Имхольт, Л., Брунклаус, Г. и Винтер, М. Литий-металл-полимерные электролитные батареи: возможности и проблемы. Интерфейс электрохимического общества 28 , 55–61, https://doi.org/10.1149/2.F05192if (2019).

CAS Статья Google ученый

16.

Коуи, Дж. М. Г. и Кри, С. Х. Электролиты, растворенные в полимерах. Annu. Rev. Phys. Chem. 40 , 85–113 (1989).

ADS CAS Статья Google ученый

17.

Миндемарк, Дж., Лейси, М. Дж., Боуден, Т. и Бранделл, Д. Помимо ПЭО — альтернативные исходные материалы для твердых полимерных электролитов, проводящих Li ⁺ . Прог. Polym. Sci. 81 , 114–143, https: // doi.org / 10.1016 / j.progpolymsci.2017.12.004 (2018).

CAS Статья Google ученый

18.

Ленест, Дж. Ф., Гандини, А., Черадам, Х. и Коэнаддад, Дж. П. Влияние LiClO ₄ на свойства полиэфирных сетей — удельный объем и температура стеклования. Макромолекулы 21 , 1117–1120, https://doi.org/10.1021/ma00182a044 (1988).

ADS CAS Статья Google ученый

19.

Мао, Г. М., Переа, Р. Ф., Хауэллс, В. С., Прайс, Д. Л., Сабунги, М. Л. Релаксация в полимерных электролитах в наносекундной шкале времени. Nature 405 , 163–165, https://doi.org/10.1038/35012032 (2000).

ADS CAS Статья PubMed Google ученый

20.

Кроче, Ф., Аппекки, Г. Б., Перси, Л. и Скросати, Б. Нанокомпозитные полимерные электролиты для литиевых батарей. Nature 394 , 456–458 (1998).

ADS CAS Статья Google ученый

21.

Рупп Б., Шмук М., Бальдуччи А., Винтер М. и Керн В. Полимерный электролит для литиевых батарей на основе фотохимически сшитого поли (этиленоксида) и ионной жидкости. European Polymer Journal 44 , 2986–2990, https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2008.06.022 (2008).

CAS Статья Google ученый

22.

Янг, К. Р., Пернг, Дж. Т., Ван, Ю. Ю. и Ван, К. С. Проводящее поведение ионов лития в полиакрилонитриле. J. Power Sources 62 , 89–93, https://doi.org/10.1016/s0378-7753(96)02414-7 (1996).

ADS CAS Статья Google ученый

23.

Форсайт, М., Микин, П. и МакФарлейн, Д. Р. Время спин-решеточной релаксации C-13 ЯМР как проба локальной динамики полимеров в пластифицированных полиэфирах. J. Mater. Chem. 7 , 193–201, https://doi.org/10.1039/a604781e (1997).

CAS Статья Google ученый

24.

Макфарлейн Д. Р., Чжоу Ф. и Форсайт М. Ионная проводимость в смесях аморфного полимера и соли. Твердотельный ион. 113 , 193–197, https://doi.org/10.1016/s0167-2738(98)00373-7 (1998).

Артикул Google ученый

25.

Ryou, M.-H., Lee, Y. M., Lee, Y., Winter, M. & Bieker, P. Механическая модификация поверхности металлического лития: на пути к улучшенным характеристикам анода из металлического лития за счет направленного литиевого покрытия. Расширенные функциональные материалы 25 , 834–841, https://doi.org/10.1002/adfm.201402953 (2015).

CAS Статья Google ученый

26.

Бикер Г., Винтер М. и Бикер П. Электрохимический In situ Исследования SEI и образования дендритов на литиево-металлическом аноде. Phys. Chem. Chem. Phys. 17 , 8670–8679, https://doi.org/10.1039/C4CP05865H (2015).

CAS Статья PubMed Google ученый

27.

Снайдер, Дж. Ф., Картер, Р. Х. и Ветцель, Э. Д. Электрохимические и механические свойства механически прочных твердых полимерных электролитов для использования в многофункциональных структурных батареях. Chem. Мат. 19 , 3793–3801, https://doi.org/10.1021 / cm070213o (2007).

CAS Статья Google ученый

28.

Дево, Д. и др. . Оптимизация блочных сополимерных электролитов для литий-металлических батарей. Chem. Мат. 27 , 4682–4692, https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.5b01273 (2015).

CAS Статья Google ученый

29.

Zhang, H. et al. .Подавление подвижности отрицательных зарядов в полимерных электролитах с помощью аниона, функционализированного эфиром. Angewandte Chemie Int. Эд . 0 , 1–7, https://doi.org/10.1002/ange.201

4.

Артикул Google ученый

30.

Сюй, К., Дин, С. П. и Джоу, Т. Р. К надежным значениям пределов электрохимической стабильности электролитов. J. Electrochem. Soc. 146 , 4172–4178 (1999).

CAS Статья Google ученый

31.

Kasnatscheew, J. et al. . Определение окислительной стабильности аккумуляторных электролитов: достоверность данных общего окна электрохимической стабильности (ESW) и альтернативных стратегий. Phys. Chem. Chem. Phys. 19 , 16078–16086, https://doi.org/10.1039/C7CP03072J (2017).

CAS Статья PubMed Google ученый

32.

Keller, M. et al . Электрохимические характеристики гибридного керамико-полимерного электролита на основе Li ₇ La ₃ Zr ₂ O ₁₂ в P (EO) 15LiTFSI. J. Power Sources 353 , 287–297, https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.04.014 (2017).

ADS CAS Статья Google ученый

33.

Zheng, HH, Tan, L., Liu, G., Song, XY & Battaglia, VS Влияние каландрирования на физические и электрохимические свойства LiNi _1/3 Mn _1/3 Co _1/3 O ₂ Катод. J. Power Sources 208 , 52–57, https: // doi.org / 10.1016 / j.jpowsour.2012.02.001 (2012).

ADS CAS Статья Google ученый

34.

Лю, Х., Хе, П., Ли, Х., Исида, М., Чжоу, Х. Улучшение электрохимических свойств LiNi _1/3 Co _1/3 Mn _{1 / 3} O ₂ путем покрытия слоем V ₂ O ₅ . J. Сплав. Compd. 552 , 76–82, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2012.10.090 (2013).

CAS Статья Google ученый

35.

Kasnatscheew, J. et al. . Изучение электрохимических данных: простая оценка и классификация положительных электродов на основе LiMO ₂ для литий-ионных аккумуляторов. Энергия . Technology 5 , 1670–1679, https://doi.org/10.1002/ente.201700068 (2017).

CAS Статья Google ученый

36.

Nölle, R. et al. . Проверка реальности и учебное пособие по электрохимическим характеристикам материалов аккумуляторных элементов: как выбрать подходящую конфигурацию элементов. Материалы сегодня https://doi.org/10.1016/j.mattod.2019.07.002 (2019).

Артикул Google ученый

37.

Kasnatscheew, J. et al. . Увеличение срока службы положительных электродов на основе слоистого оксида переходного металла лития (LiMO ₂ ) для литий-ионных аккумуляторов за счет интеллектуального выбора условий электрохимического заряда. J. Power Sources 359 , 458–467, https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.05.092 (2017).

ADS CAS Статья Google ученый

38.

Qi, X. et al. . Понимание влияния площади поверхности проводящих углеродных добавок на быстродействие катодов LiFePO ₄ для литий-ионных батарей. Углерод 64 , 334–340, https://doi.org/10.1016/j.углерод.2013.07.083 (2013).

CAS Статья Google ученый

39.

Carbone, L. et al. . Сравнительное исследование электролитов на основе эфира для применения в литий-серных аккумуляторах. Прикладные материалы и интерфейсы ACS 7 , 13859–13865, https://doi.org/10.1021/acsami.5b02160 (2015).

CAS Статья Google ученый

40.

Qi, X. et al. . Исследование интеркаляции анионов PF ₆ — и TFSI- в графитированную сажу и ее влияния на высоковольтные литий-ионные батареи. Phys. Chem. Chem. Phys. 16 , 25306–25313, https://doi.org/10.1039/C4CP04113E (2014).

CAS Статья PubMed Google ученый

41.

Kasnatscheew, J., Schmitz, R. W., Wagner, R., Winter, M. & Schmitz, R.Карбонат фторэтилена как добавка к электролитам на основе γ-бутиролактона. J. Electrochem. Soc. 160 , A1369 – A1374, https://doi.org/10.1149/2.009309jes (2013).

CAS Статья Google ученый

42.

Streipert, B. et al. . Оценка пинаколового эфира аллилбороновой кислоты как эффективной добавки для отключения литий-ионных элементов. J. Electrochem. Soc. 164 , A168 – A172, https: // doi.org / 10.1149 / 2.0711702jes (2017).

CAS Статья Google ученый

43.

Kasnatscheew, J. et al. . Правда о кулоновской эффективности цикла 1 ^st LiNi _1/3 Co _1/3 Mn _1/3 O ₂ (NCM) катодов. Phys. Chem. Chem. Phys. 18 , 3956–3965, https://doi.org/10.1039/c5cp07718d (2016).

CAS Статья Google ученый

44.

Kasnatscheew, J. et al. . Изменение устоявшихся представлений о механизмах уменьшения емкости: тщательное исследование LiNi1 / 3Co1 / 3Mn1 / 3O2 (NCM111) в условиях высокого напряжения. Журнал физической химии C 121 , 1521–1529, https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.6b11746 (2017).

CAS Статья Google ученый

45.

Вагнер, Р., Прещичек, Н., Пассерини, С., Лекер, Дж. И Винтер, М.Текущие тенденции и перспективы исследований различных материалов и конструкций, используемых в литиевых батареях. Журнал прикладной электрохимии , 1–16, https://doi.org/10.1007/s10800-013-0533-6 (2013).

CAS Статья Google ученый

46.

МакСкимин, Х. Дж. И Андреатч, П. Младший. Модули упругости алмаза как функция давления и температуры. Журнал прикладной физики 43 , 2944–2948, https: // doi.орг / 10.1063 / 1.1661636 (1972).

ADS CAS Статья Google ученый

47.

Lehmann, M. L. et al. . Специальное сшивание поли (этиленоксида) обеспечивает механическую прочность и улучшенную натрий-ионную проводимость. Energy Storage Mater. 21 , 85–96, https://doi.org/10.1016/j.ensm.2019.06.028 (2019).

Артикул Google ученый

48.

Безенхард, Дж. О. и Винтер, М. Реакции внедрения в усовершенствованном электрохимическом накоплении энергии. Чистая и прикладная химия 70 , 603–608, https://doi.org/10.1351/pac199870030603 (1998).

CAS Статья Google ученый

49.

Dagger, T. et al. . Настройка характеристик литий-ионных аккумуляторных элементов с помощью отрицательных электродов на основе графита с увеличенной площадью поверхности. J. Power Sources 396 , 519–526, https: // doi.org / 10.1016 / j.jpowsour.2018.06.043 (2018).

ADS CAS Статья Google ученый

50.

Винтер М. Межфазная фаза твердого электролита — наиболее важный и наименее изученный твердый электролит в литиевых аккумуляторных батареях. Zeitschrift Fur Physikalische Chemie — Международный журнал исследований в области физической химии и химической физики 223 , 1395–1406, https://doi.org/10.1524/zpch.2009.6086 (2009).

CAS Статья Google ученый

51.

Holtstiege, F., Wilken, A., Winter, M. & Placke, T. Заканчивается литий? Способ отличить потерю емкости от потери активного лития в литий-ионных батареях. Phys. Chem. Chem. Phys. 19 , 25905–25918, https://doi.org/10.1039/C7CP05405J (2017).

CAS Статья PubMed Google ученый

52.

Янссен, П. и др. . Фторированное соединение электролита как бифункциональная межфазная добавка как для анодов, так и для катодов литий-ионных батарей. J. Electrochem. Soc. 165 , A3525 – A3530, https://doi.org/10.1149/2.1221814jes (2018).

CAS Статья Google ученый

53.

Kasnatscheew, J. et al. . Учебное пособие по практической емкости и массовому балансированию литий-ионных батарей. J. Electrochem. Soc. 164 , A2479 – A2486, https://doi.org/10.1149/2.0961712jes (2017).

CAS Статья Google ученый

Последние достижения и перспективы в области тонких электролитов для твердотельных литиевых батарей с высокой плотностью энергии

Твердотельные литиевые батареи (SSLB) являются многообещающими устройствами хранения энергии следующего поколения из-за их потенциала для высокой плотности энергии и повышенной безопасности.Свойства и физические параметры твердотельного электролита (SSE), как критического компонента батареи, оказывают значительное влияние на электрохимические характеристики и плотность энергии. В последние годы толстые SSE широко использовались в SSLB, но имеют несколько недостатков с точки зрения повышенного внутреннего сопротивления, дополнительного содержания неактивного материала, низкой практической плотности энергии и более высоких затрат на производство батарей. Уменьшение толщины SSE и разработка высокопроизводительных тонких SSLB на основе SSE необходимы для коммерциализации SSLB.В этом обзоре мы всесторонне обобщаем методы изготовления тонких SSE, их рациональную конструкцию, а также производственные процессы и приложения в различных системах SSLB. Кроме того, представлены передовые методы определения характеристик для понимания кинетики переноса Li ⁺ и структурной эволюции SSE на границе раздела. Кроме того, оцениваются гравиметрические / объемные плотности энергии для различных клеток-пакетов SSLB с SSE толщиной менее 100 мкм.Наконец, другие параметры конструкции ячейки настроены для достижения гравиметрических / объемных плотностей энергии более 300 Вт · ч кг ^-1 /500 Вт · ч L ^-1 , и предполагаются будущие направления тонких SSE в SSLB. .

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Перспективы производительности, стоимости и технических проблем для практических двухионных аккумуляторов

Основной стратегией решения сложных задач нынешней экономики энергетики является интеграция производства чистой возобновляемой энергии с высокоэффективным накоплением энергии в различных секторах энергетики. которые, в частности, включают транспортировку и стационарное хранение.Перезаряжаемые батареи — наиболее эффективные и осуществимые решения для хранения. Однако помимо дальнейшей оптимизации современной технологии литий-ионных аккумуляторов (LIB), которая в основном направлена ​​на снижение затрат и улучшение энергии и удельной мощности, будущие разработки должны также учитывать экологичность аккумулятора. Наиболее подходящим способом создания более экологичных батарей является разработка и проектирование материалов, компонентов и процессов, в результате которых аккумуляторные технологии имеют электрохимические характеристики и срок службы, сопоставимые с LIB, но которые требуют меньше энергии и выделяют меньше CO ₂ во время их производства и которые могут иметь преимущества с точки зрения доступности материалов и стоимости, а также стоимости жизненного цикла.

В последнее время технология двойных ионных аккумуляторов (DIB) привлекла большое внимание исследовательского сообщества, поскольку считается, что эта новая технология хранения имеет преимущества с точки зрения доступности материалов и устойчивости, а также стоимости и безопасности по сравнению с LIB. В этой статье мы рассматриваем последние достижения в разработке DIB и критически обсуждаем основные препятствия, мешающие коммерческому прорыву до сих пор. Мы представляем концепцию хранения двух ионов в сравнении с клетками «кресло-качалка» и показываем разнообразие систем DIB в отношении материалов-хозяев и активных видов.Далее мы описываем разработку подходящих электролитов и выделяем наиболее многообещающие варианты. Основное внимание уделяется критической оценке плотности энергии и стоимости, а также оценке потенциала для достижения целей по стационарному хранению энергии. Наконец, мы обсуждаем основные препятствия и ожидания от DIB в отношении стабильности, срока службы и безопасности.

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 вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, 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 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.

Ионные жидкости как безопасные компоненты электролита для литий-металлических и литий-ионных аккумуляторов

1.

Х. Сакаэбе, Х. Мацумото, Electrochem. Commun. 5 , 594 (2003).

CAS Google ученый

2.

М. Долле, Л. Санье, Б. Бодуан, М. Трентин, Ж.-М. Тараскон, Электрохим. Solid-State Lett. 5 , A286 (2002)

Google ученый

3.

T. Welton, Chem. Ред. 99 2071 (1999).

CAS Google ученый

4.

D.R. Макфарлейн, Дж. Хуанг, М. Форсайт, Nature 402 , 792 (1999).

CAS Google ученый

5.

Б. Скросати, Дж. Гарче, J. Источники энергии 195 , 2419 (2010).

CAS Google ученый

6.

Ван Шалквейк, Б. Скросати, Достижения в области литий-ионных батарей (Kluwer Academic / Plenum, Бостон, 2004).

Google ученый

7.

Х. Сакаэбе, Х. Мацумото, К. Тацуми, Electrochim. Акта 53 , 1048 (2007).

CAS Google ученый

8.

Я. Ван, К. Загиб, А. Герфи, F.F.C. Базито, Р. Торрези, Дж. Р. Дан, Electro-chim. Акта 52 , 6346 (2007).

CAS Google ученый

9.

А. Герфи, М. Донтиньи, П. Чарест, М. Петитклерк, М. Лагасе, А. Видж, К. Загиб, J. Power Sources 195 , 845 (2010).

CAS Google ученый

10.

G.H. Лейн, А. Бест, Д. Макфарлейн, М. Форсайт, П.М. Бейли, А.Ф. Холленкамп, Electrochim. Acta 55 , 8947 (2010).

CAS Google ученый

11.

Л.Ларуш, В. Боргель, Э. Маркевич, О. Хайк, Э. Зиниград, Д. Аурбах, Г. Семрау, М. Шмидт, J. Power Sources 189 , 217 (2009).

CAS Google ученый

12.

Дж. Фуллер, А.С. Бреда, Р.Т. Carlin, J. Electrochem. Soc. 144 , L67 (1997).

CAS Google ученый

13.

С. Мегахед, Б. Скросати, Интерфейс 4 , 34 (1995).

CAS Google ученый

14.

T.E. Sutto, J. Electrochem. Soc. 154 , P101 (2007).

CAS Google ученый

15.

A. Fernicola, F.C. Weise, S.G. Greenbaum, J. Kagimoto, B. Scrosati, A. Soleto, J. Electrochem. Soc. 156 , A514 (2009 г.).

CAS Google ученый

16.

C. Zhu, H. Cheng, Y. Yang, J. Electrochem. Soc. 155 , A569 (2008).

CAS Google ученый

17.

D.R. MacFarlane, J. Sun, M. Forsyth, P. Meakin, N. Amini, J. Phys. Chem. В 103 , 4164 (1999).

CAS Google ученый

18.

G.B. Appetecchi, M. Montanino, D. Zane, M. Carewska, F. Alessandrini, S.Пассерини, Электрохим. Acta 54 , 1325 (2009).

CAS Google ученый

19.

Q. Zhou, W.A. Henderson, G.B. Appetecchi, M. Montanino, S. Passerini, J. Phys. Chem. В 112 , 13580 (2008).

Google ученый

20.

Э. Пайлард, К. Чжоу, В.А. Хендерсон, Г.Б. Appetecchi, M. Montanino, S. Passerini, J.Электрохим. Soc. 156 , A891 (2009).

CAS Google ученый

21.

Г.-Т. Ким, Г. Appetecchi, M. Montanino, F. Alessandrini, S. Passerini, ECS Trans. 25 , 127 (2010).

CAS Google ученый

22.

G.B. Appetecchi, M. Montanino, A. Balducci, S.F. Люкс, М. Винтер, С. Пассерини, J. Power Sources 192 , 599 (2009).

CAS Google ученый

23.

S.F. Lux, M. Schmuck, G.B. Appetecchi, S. Passerini, M. Winter, A. Balducci, J. Power Sources 192 606 (2009).

CAS Google ученый

24.

А. Герфи, С. Дюшен, Ю. Кобаяши, А. Видж, К. Загиб, J. Power Sources 175 , 866 (2008).

CAS Google ученый

25.

Т. Сугимото, Ю. Ацуми, М. Кикута, Э. Исико, М. Коно, М. Исикава, J. Источники энергии 189 , 802 (2009).

CAS Google ученый

26.

Х. Мацумото, Х. Сакаэбе, К. Тацуми, М. Кикута, Э. Исико, М. Коно, J. Power Sources 160 , 1308 (2006).

CAS Google ученый

27.

P.C. Хоулетт, Э. Изгородина, М.Форсайт, Д. MacFarlane, Z. Phys. Chem. 220 , 1483 (2006).

CAS Google ученый

28.

S. Randstroem, G.B. Appetecchi, C. Lagergren, A. Moreno, S. Passerini, Electrochim. Acta 53 , 1837 (2007).

CAS Google ученый

29.

S. Randstroem, M. Montanino, G.B. Аппетекки, К. Лагергрен, А. Морено, С.Пассерини, Электрохим. Acta 53 , 6397 (2008).

CAS Google ученый

30.

M. Holzapfel, C. Jost, P. Novak, Chem. Commun. 10 , 2098 (2004).

Google ученый

31.

W.A. Henderson, S. Passerini, Chem. Матер. 16 , 2881 (2004).

CAS Google ученый

32.

М. Исикава, Т. Сугимото, М. Кикута, Э. Исико, М. Коно, J. Power Sources 162 , 658 (2006).

CAS Google ученый

33.

Г.-Т. Ким, С.С. Чжон, М.-З. Сюэ, А. Бальдуччи, М. Винтер, С. Пассерини, Ф. Алессандрини, Г. Appetecchi, J. Power Sources 199 , 239 (2012).

CAS Google ученый

34.

П.М. Бэйли, А.С. Бест, Д. Макфарлейн, М. Форсайт, ChemPhysChem 12 , 823 (2011).

CAS Google ученый

35.

А. Ферникола, Ф. Кроче, Б. Скросати, Т. Ватанабе, Х. Оно, J. Power Sources 174 , 342 (2007).

CAS Google ученый

36.

J. Hassoun, A. Fernicola, M.A. Navarra, S. Panero, B. Scrosati, J.Источники энергии 195 , 574 (2010).

CAS Google ученый

37.

A. Martinelli, A. Matic, P. Jacobsson, L. Borjesson, A. Fernicola, B. Scrosati, J. Phys. Chem. В 113 , 11247 (2009).

CAS Google ученый

38.

K.J. Фрейзер, Э. Изгородина, М. Форсайт, Дж. Л. Скотт, Д. MacFarlane, Chem. Commun. 37 , 3817 (2007).

Google ученый

39.

L.J. Hardwick, M. Holzapfel, A. Wokaun, P. Novak, J. Raman Spectrosc. 38 , 110 (2007).

CAS Google ученый

40.

J.-A. Цой, С.-М. Эо, Д. Макфарлейн, М. Форсайт, Э. Ча, Д.-В. Ким, J. Источники энергии 178 , 832 (2008).

CAS Google ученый

41.

Д. Нама, П.Г.А. Кумар, П.С. Прегосин, Т. Geldbach, P.J. Dyson, Inorg. Чим. Acta 359 , 1907 (2006).

CAS Google ученый

42.

P.M. Бейли, Г. Lane, N.M. Rocher, B.R. Клэр, А. Бест, Д. MacFarlane, M. Forsyth, Phys. Chem. Chem. Phys. 11 , 7202 (2009).

CAS Google ученый

43.

А.Левандовски, А. Свидерска-Мочек, J. Power Sources 194 , 502 (2009).

CAS Google ученый

44.

Л. Дамен, М. Лаццари, М. Мастрагостино, J. Power Sources 196 , 8692 (2011).

CAS Google ученый

45.

Л. Ломбардо, С. Брутти, М.А. Наварра, С. Панеро, П. Реале, J. Power Sources 227 , 8 (2013).

CAS Google ученый

46.

А. Цурумаки, М.А. Наварра, С. Панеро, Б. Скросати, Х. Оно, J. Power Sources 233 , 104 (2013).

CAS Google ученый

47.

К. Арбицани, Г. Габриэлли, М. Мастрагостино, J. Источники энергии 196 , 4801 (2011).

CAS Google ученый

48.

К. Сюй, М.С. Дин, С. Чжан, Дж.Л. Аллен, Т. Jow, J. Electrochem. Soc. 149 , A622 (2002).

CAS Google ученый

49.

J.M. Tarascon, M. Armand, Nature 414 , 359 (2001).

CAS Google ученый

50.

J.-H. Шин, В.А. Хендерсон, С. Пассерини, Electrochem. Commun. 5 , 1016 (2003).

CAS Google ученый

51.

J.-H. Шин, В.А. Хендерсон, С. Пассерини, Electrochem. Solid-State Lett. 8 , A125 (2005).

CAS Google ученый

52.

J.-H. Шин, В.А.Хендерсон, Г. Appetecchi, F. Alessandrini, S. Passerini, Electrochim. Акта 50 , 3859 (2005).

CAS Google ученый

53.

G.B. Appetecchi, G.T. Ким, М. Монтанино, Ф. Алессандрини, С. Пассерини, J. Power Sources 196 , 6703 (2011).

CAS Google ученый

54.

A. Balducci, S.S. Jeong, G.T. Ким, С. Пассерини, М. Винтер, М. Шмук, Г. Appetecchi, R. Marcilla, D. Mecerreyes, V. Barsukov, V. Хоменко, И. Кантеро, И. Де Меатза, М. Хольцапфель, Н. Тран, J. Power Sources 196 , 9719 (2011).

CAS Google ученый

55.

Дж. Фуллер, А.С. Бреда, Р.Т. Carlin, J. Electroanal. Chem. 459 , 29 (1998).

CAS Google ученый

56.

К.-С. Ким, С.Ю. Парк, С. Чой, Х. Ли, J. Power Sources 155 , 385 (2006).

CAS Google ученый

57.

К. Сирисопанапорн, А. Ферникола, Б. Скросати, J. Источники энергии 186 , 490 (2009).

CAS Google ученый

58.

H. Ye, J. Huang, J.J. Сюй, А. Халфан, С.Г. Гринбаум, J. Electrochem. Soc. 154 , A1048 (2007).

CAS Google ученый

59.

S.R. Сиваккумар, Д. Макфарлейн, М. Форсайт, Д.-В. Ким, Дж.Электрохим. Soc. 154 , A834 (2007).

CAS Google ученый

60.

М.А. Наварра, Дж. Манци, Л. Ломбардо, С. Панеро, Б. Скросати, ChemSusChem 4 , 125 (2011).

CAS Google ученый

Меры по предотвращению замерзания электролита аккумуляторной батареи -Shenzhen Power Kingdom Co., Ltd.-Power Kingdom

автор: ： Power Kingdom 2020-02-28

В зависимости от степени разряда батареи, относительной плотности, точки замерзания в холодной области ( Ниже — 30 ℃) Если аккумулятор не чрезмерный разряд ( Зимой не более 25%) Или серная кислота в электролите без особых потерь, электролит не замерзнет.1, профилактические меры используются правильно и своевременно обслуживают аккумулятор, позволяют сохранить аккумулятор в хорошем техническом состоянии, продлить срок его службы и в то же время обеспечить надежность работы. Чтобы предотвратить попадание электролита в ледяной холод региона, ежедневное техническое обслуживание может принимать следующие меры: ( 1) Регулярно определять относительную плотность электролита, при обнаружении того, что не соответствует требованиям местного климата, своевременно корректировать.( 2) Сделайте аккумулятор полностью заряженным. Если одно из следующих явлений, необходимо пополнить заряд: (1) жидкий электролит Qian ниже плотности до 1. 20 ниже. Разряд более 25%, (2) разряд зимой летом превышает 50% (3) свет тусклый, чем обычно, говорит о нехватке электроэнергии. (4) запуск двигателя (когда он не мог Это не механическая поломка) ( 3) Если уровень жидкости электролита слишком низкий, необходимо добавить дистиллированную воду, можно только добавить дистиллированную воду перед зарядкой и сделать смешанную воду и электролит, как можно скорее, чтобы уменьшить вероятность того, что электролит ледяной.( 4) Не допускается использование общепромышленной серной кислоты и дистиллированной воды, поскольку она содержит примеси, вызовет разряд аккумулятора, снизит электрическую емкость аккумулятора, приведет к коррозии пластин, сократит срок службы пластины. Кроме того, если плотность электролита слишком мала, в холодном регионе также легко замерзнуть. ( 5) При температуре ниже — 30 ℃, чтобы предотвратить обледенение электролита, извлеките аккумулятор можно поместить в помещении 2, аккумулятор для хранения льда, электролит загрузчика, выбор аккумулятора, электрический, легко по сравнению с обычно большим, заводской аккумулятор, плотность электролита относительно велика, цель состоит в том, чтобы предотвратить электролит замерзает в холодной области, в то же время также можно предотвратить, когда сернокислый электролит после небольшой потери, из-за влияния плотности электролита на емкость аккумулятора слишком мала.Таким образом, основной причиной обледенения электролита аккумуляторной батареи погрузчика является: ( 1) В процессе использования батареи потеря сернокислотного электролита слишком велика, если только добавить дистиллированную воду, это может привести к тому, что относительная плотность электролита не будет соответствовать требованиям местного климата, что приведет к замерзанию электролита. ( 2) Теоретически плотность электролита должна соответствовать требованиям местного климата. Но если из-за чрезмерной разрядки аккумулятора, может снизиться из-за плотности электролита, более высокой точки замерзания и замерзания.( 3) При добавлении дистиллированной воды дистиллированная вода не могла смешаться с электролитом, электролит, вызванный местной температурой, слишком низкий, и поэтому его легко заморозить.

Холодная погода и свои аккумуляторы.

Холодная погода все меняет.

Сейчас декабрь, и на большей части территории США нас ждут серьезные холода. Холод оказывает множество негативных эффектов на энергоснабжение вне сети и радиолюбительское оборудование. Если вы не учли холодную погоду должным образом, то ваше снаряжение подведет вас, когда оно вам больше всего понадобится.В некоторых случаях отсутствие планирования в холодную погоду может привести к дорогостоящему ущербу. Сегодня мы обсудим влияние низких температур на ваше оборудование и аккумуляторы. Если вы живете в районе, где всегда тепло, я надеюсь, что вы все равно останетесь с нами и получите полезную справочную информацию.

Радиоприемник на морозе.

Большинство современных радиоприборов достаточно хорошо переносят низкие температуры. Вы можете заметить, что в холодную погоду циферблаты не поворачиваются легко, а переключатели кажутся немного тяжелыми. ЖК-дисплеи также могут реагировать медленно / с задержкой, а батареи не работают так долго, как обычно.Спецификации, касающиеся рабочей температуры окружающей среды, имеют тенденцию быть щедрыми на высоком уровне и не столь щедрыми на низком уровне. Например, Yaesu FT-818 имеет указанный рабочий диапазон 14–140 ° F (от -10 ° C до + 60 ° C). Маловероятно, что вы когда-нибудь увидите 140F, но 14F — довольно обычное явление для многих из нас.

Принося радиоприемники с холода, некоторые радиолюбители настаивают на том, чтобы их оборудование нагрелось до комнатной температуры, прежде чем включать их. Это уже не так важно, как в те времена, когда в радиоприемниках были лампы.О чем нужно беспокоиться современным ветчинам, так это о конденсации. Если на вашей радиостанции собирается конденсат, когда ее приносят с холода, дайте ей полностью высохнуть, прежде чем включать. Имейте в виду, что внутренности радиоприемника нагреваются и рассеивают воду дольше, чем внешние поверхности. Холод не убивает радио… а вода убивает!

Залитые батареи и холода.

Это помогает понять, как температура влияет на химический состав и емкость затопленных аккумуляторов. Типичный полностью заряженный залитый аккумулятор имеет плотность электролита около 1.265 при измерении ареометром. Важно знать, что 1.265 предполагает стандартную базовую температуру батареи 80F (27C). Чтобы компенсировать температуру, вычтите 0,004 на каждые десять градусов ниже 80F (27C).

Например, у вас полностью заряженный аккумулятор с температурой электролита 50F (10C). Делаем математику:

1,265 (измеренная плотность электролита аккумулятора)

-0,012 (0,004 x 3, с учетом разницы между стандартизованной базовой температурой и фактической температурой)

= 1.253 (измерение плотности с температурной коррекцией)

Плотность 1,253 соответствует примерно 92% -95% для нашей «полностью заряженной» залитой батареи при температуре 50F (10C). Ссылаясь на таблицу ниже, от 50F вниз спад становится более заметным. Некоторые солнечные контроллеры имеют отдельный датчик температуры. Этот датчик подключается к клемме аккумулятора и позволяет контроллеру изменять ток или напряжение для компенсации температуры. Эти устройства работают до определенной степени, но реалии химии нельзя полностью отрицать.В холодную погоду ваш залитый аккумулятор просто теряет емкость.

Кривая температуры залитой аккумуляторной батареи. ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ ROLLS BATTERY USA.

Залитые батареи и фактор замерзания.

По мере того, как плотность электролита изменяется в зависимости от цикла заряда-разряда, изменяется и его температура замерзания. Это существенно повлияет на вашу залитую батарею.

Электролит в полностью заряженной батарее замерзает около -80F (-62C). Скорее всего, вы никогда этого не увидите, но разряженная батарея замерзнет примерно на 20F (-7C).Имейте в виду, что эти числа относятся к температуре замерзания электролита, но не обязательно к допустимым рабочим температурам. Если аккумулятор физически замерзнет, ​​он, скорее всего, разрядится навсегда.

В холодную погоду залитые аккумуляторные батареи разряжаются дольше. Это может показаться плюсом, но помните, что вы теряете часть своей общей емкости из-за холода. Это сделка с нулевой суммой. На другом конце цикла перезарядка холодных батарей также занимает больше времени.

Примите тот факт, что чем ниже температура, тем дольше заряжаются залитые аккумуляторные батареи и тем меньше их емкость.Держите их как можно ближе к «золотому пятну» 80F (27C).

AGM, SLA и гелевые батареи.

Я объединяю в одну кучу мат из абсорбированного газа (AGM), герметичные свинцово-кислотные (SLA) и гелевые аккумуляторные батареи, потому что они являются родственниками друг друга и имеют схожие характеристики.

Тем не менее, на удивление сложно найти надежные данные о том, как эти батареи реагируют на холодную погоду. Я нашел одно исследование, которое показало, что AGM / гелевые батареи могут терять до 76% своей емкости при -4F (-20C).Хорошая новость заключается в том, что если аккумуляторы физически не заморозятся (что случается примерно до -75F или -60C), они восстановят свою полную емкость, как только снова нагреются.

По большинству показателей аккумуляторы AGM / SLA / гелевые не намного лучше в холодную погоду, чем залитые версии. Многие производители рекомендуют вообще не заряжать аккумулятор, если он ниже 32F (0C). Это, конечно, огромная проблема для многих радиолюбителей вне сети. С другой стороны, небольшие AGM / SLA / гелевые батареи, обычно используемые радиолюбителями, относительно недороги.Если их нужно заменять каждый год или около того из-за злоупотреблений, это не большие финансовые затраты.

Вот несколько советов по использованию вашей AGM / SLA / гелевой батареи в холодную погоду:

• Максимально поддерживайте температуру выше 32F (0C).
• Избегайте зарядки при температуре ниже 32F (0C).
• Используйте зарядное устройство или контроллер заряда, предназначенные для аккумуляторов AGM / SLA / гелевых. Многие контроллеры солнечного заряда имеют выбираемые пользователем настройки для различных типов батарей.

Литиевые батареи.

Как и в случае с другими, есть хорошие и плохие новости относительно литиевых батарей в холодную погоду.

Хорошая новость заключается в том, что они не демонстрируют потери мощности из-за холода, как другие типы. При 32F (0C) литиевая батарея обычно разряжает около 17% своего заряда. При -4F (-20C) типичная литиевая батарея будет иметь 70% своей емкости. В этом отношении литиевые батареи явно превосходят другие типы батарей вплоть до 0F (-17C). Эти факторы, а также превосходная плотность энергии делают литиевые батареи фаворитом многих радиолюбителей.

ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ SMARTBATTERY

Плохая новость заключается в том, что литиевые батареи очень легко повредить, если они заряжаются при температуре ниже 32F (0C). В процессе зарядки может возникнуть явление, известное как покрытие литием . Холод заставляет литий накапливаться на поверхности графитового анода, а не поглощаться им. Как только это произойдет, это необратимо. Аккумулятор можно полностью вывести из строя, если зарядить его холодной даже один раз.

Растворы для зарядки лития на морозе.

Что ты умеешь? Одна из возможностей — резко снизить зарядный ток. Хотя в теории это звучит просто, на практике это сложно. Если ваша электроника на батарее не может связываться с зарядным устройством и давать ему команду на снижение тока в зависимости от температуры, это нереалистичное решение. Тем не менее, технология существует для тех, кто хочет пойти по этому пути. Даже в этом случае у вас будет более длительное время зарядки.

Менее сложный вариант — нагреть аккумулятор до температуры выше 32F (0C) перед зарядкой.Согрейте аккумулятор в машине, кемпере, палатке или даже собственным теплом, если он достаточно мал, чтобы носить его в кармане.

По собственному опыту я обнаружил, что довольно легко предохранить литиевые батареи от слишком низких температур для зарядки. Я живу в районе Верхнего Среднего Запада / Великих озер США, и, поверьте мне, у нас есть множество возможностей проверить пределы возможностей нашего снаряжения в холодную погоду! Хотя температурные ограничения для литиевых батарей кажутся очень обременительными, при некоторой предусмотрительности это не проблема.

Что мы узнали сегодня.

• Радиооборудование обычно выдерживает низкие температуры, если оно остается сухим.
• Холодная погода отрицательно сказывается на работе всех аккумуляторов.
• Плотность электролита в залитых батареях имеет коэффициент температурной компенсации -0,004 на каждые десять градусов ниже 80F (62C).
• Температура замерзания электролита зависит от степени заряда.
• Никогда не допускайте физического замерзания залитых батарей.
• AGM / SLA / гелевые батареи имеют такую ​​же потерю емкости при низких температурах, как и заливные батареи.
• Замерзание не вызывает долговременного повреждения AGM / SLA / гелевых аккумуляторов.
• Низкие температуры не влияют на литиевые батареи так сильно, как другие типы батарей.
• Зарядка литиевой батареи при температуре ниже 32F (0C) может привести к ее необратимому повреждению.
• Литиевое покрытие — это состояние, при котором литий связывается с поверхностью графитового анода.

Ресурсы.

Этот очень красивый одностраничный список от Canada Battery предлагает несколько отличных советов по работе с батареями AGM.

НАСА выпустило очень интересный и подробный PDF-файл о литиевом покрытии. Этому документу девять лет, и с тех пор появились новые разработки, но представленные основные концепции все еще остаются в силе.

Вот несколько предыдущих статей о Off Grid Ham , которые содержат дополнительную информацию:

Литиевые батареи

Аккумуляторы AGM

Уход и обслуживание залитых аккумуляторных батарей.