Для чего служит аккумуляторная батарея: Полезная информация для покупателя — интернет-магазин Колеса-Онлайн

  • 27.08.1982

Содержание

В МИРЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ | Наука и жизнь

Самый распространенный среди химических источников электрического тока свинцовый или кислотный аккумулятор (в переводе с латинского — «накопитель», «собиратель») представляет собой усовершенствованный гальванический элемент, который изобрел в 1859 году французский физик Гастон Планте. Первые аккумуляторы практически сразу нашли применение на «потаенных» судах — подводных лодках. Позже лидерство захватили автомобильные аккумуляторные батареи. Они накапливают электрическую энергию и отдают ее стартеру в момент пуска двигателя, а затем заряжаются от работающего генератора. Уже 100 лет с помощью аккумулятора заводят практически все автотранспортные средства, и серьезной замены ему пока не придумали.

Элемент (банка) аккумуляторной батареи с пластинами без сепараторов.

Аккумуляторная батарея 6СТ-55.

Если аккумулятор «сел», его можно подзарядить от исправной аккумуляторной батареи другого автомобиля, использовав «прикуриватель» — два провода с зажимами-«крокодилами».

Неисправные элементы батареи «выключают», закорачивая их выводы медным или латунным шунтом.

Механизмы зарядки и разрядки

Чтобы получить источник тока с выходным напряжением 6 или 12 В, нужно последовательно соединить в батарею три или шесть элементов напряжением 2 В. В каждом таком аккумуляторе, который автомобилисты называют «банкой», находятся собранные в пакеты положительные и отрицательные электроды. Роль положительных электродов — анодов выполняют решетчатые свинцовые пластины, в которые вмазана активная масса — паста из двуокиси свинца, а отрицательных — катодов такие же пластины, но покрытые слоем губчатого свинца. Электролитом служит разбавленная серная кислота. Когда ею заполняют банки аккумуляторной батареи, между пластинами возникает разность потенциалов.

Если к электродам приложить напряжение, несколько превышающее разность потенциалов, в батарее начинается химическая реакция, в результате которой на аноде осаждается оксид свинца, а в электролите увеличивается концентрация серной кислоты. Плотность электролита и его удельный вес возрастают, и аккумулятор заряжается. Когда же аккумулятор отдает ток стартеру, электрохимические процессы в батарее идут в обратном направлении. Количество воды в электролите увеличивается, концентрация серной кислоты и соответственно ее плотность снижаются, и аккумулятор разряжается.

Чтобы анодная и катодная пластины не соприкасались и не замыкались, между ними помещают водопроницаемые пластиковые сепараторы. В последние годы их стали делать в виде конвертов, запаянных снизу. Это связано с тем, что со временем активная масса с анода и катода осыпается, скапливается на дне аккумулятора, и, когда ее уровень достигает нижнего края пластин, тоже может произойти замыкание. С пакетированными сепараторами замыкание пластин исключено.

Важнейшая характеристика аккумуляторной батареи — ее емкость. Это то количество электричества, которое полностью заряженный аккумулятор может отдать при непрерывном электрическом разряде. Емкость измеряется в ампер-часах.

Другая характеристика — плотность электролита, в зависимости от типа батареи и условий, в которых она работает, может находиться в пределах 1,18-1,29 г/см3. Эта величина выбрана не случайно: при температуре 20оС раствор серной кислоты с такой плотностью обладает наибольшей удельной электропроводностью.

Режимы зарядки

Аккумулятор можно заряжать либо при постоянной величине тока, либо при постоянной величине напряжения практически от любого источника постоянного тока при условии, что его напряжение выше, чем у батареи. Большинство бытовых зарядных устройств предназначено для работы в режиме неизменного напряжения, который позволяет реанимировать почти «мертвый» аккумулятор.

Для быстрой зарядки аккумулятора можно воспользоваться так называемым законом ампер-часов. Батарею заряжают током, численно равным 95 % емкости, которой не хватает до полной зарядки. Чтобы это соотношение сохранялось, силу тока постепенно снижают. Таким способом можно восстановить до 90% емкости почти полностью «посаженного» аккумулятора за 2,5-3 часа.

Но лучше не доводить батарею до полного разряда и заряжать ее обычным способом по инструкции к зарядному устройству и аккумулятору.

Аккумулятор рекомендуется подзаряжать раз в полгода. Если вы постоянно пользуетесь машиной зимой, то эту процедуру надо проводить ежемесячно, поскольку во время езды на малых скоростях, да еще с часто работающими фарами, печкой и другими электроприборами аккумулятор почти не заряжается.

И еще. При значительном понижении температуры вязкость электролита возрастает в несколько раз, а электропроводность падает, уменьшается и эффективная емкость батареи. Из-за этого завести машину на морозе бывает очень трудно. Выход один: нужно не оставлять в ней аккумулятор надолго, а держать его в теплом месте.

Если аккумулятор неожиданно разрядился или, как говорят автомобилисты, «сел», его можно зарядить от другого аккумулятора, используя «прикуриватель» — специальные провода с зажимами-«крокодилами» (см. схему на стр. 33). Внезапный отказ аккумулятора может быть связан с замыканием пластин внутри корпуса или с коротким замыканием во внешней цепи.

Хранить так, чтобы сохранить

Главное условие хранения аккумуляторной батареи — ее герметичность. В сухозаряженных аккумуляторах нарушение герметичности приводит к окислению и разрядке пластин. Батареи с мастичной заливкой хранят при температуре от — 40 до +60

0С. При более низкой температуре мастика может растрескаться, при более высокой — расплавиться. Батареи в пластиковом корпусе боятся только сильного мороза (ниже -50 градусов). Если аккумулятор в «сухом» состоянии хранился больше года, то после заливки электролита он должен сутки постоять, а потом его следует подзарядить.

Батареи, залитые электролитом, хранить долго не следует, они могут саморазряжаться, причем этот процесс идет тем интенсивнее, чем выше температура электролита. Срок их хранения при комнатной температуре — не больше 9 месяцев. Зарядку батареи легко проверить с помощью тестера: напряжение на полюсных выводах не должно быть ниже 12,5 В.

За состоянием аккумулятора и всей бортовой электросети удобнее всего следить по показаниям вольтметра. Если штатного вольтметра в машине нет, его стоит установить. Сделать это совсем не сложно. При правильной эксплуатации и соблюдении рекомендаций по хранению аккумуляторы служат 3-5 лет.

Аккумуляторы хорошие и разные

Аккумуляторные батареи бывают сухозаряженные — без электролита, а также залитые заряженные. В последнее время получают все большее распространение так называемые необслуживаемые батареи. Они отличаются увеличенным объемом электролита, особой конструкцией электродов и сепараторов, и это позволяет реже доливать в них дистиллированную воду.

Не так давно в арсенале автомобилистов появились щелочные аккумуляторы. Электролитом в них служит раствор едкого калия в дистиллированной воде или в обычной кипяченой воде — в этом, кстати, одно из их преимуществ. Плотность электролита практически не зависит от степени заряженности батареи и должна поддерживаться равной 1,25 г/см3 при температуре 25оС.

Щелочные аккумуляторы неприхотливы в эксплуатации, долговечны (срок службы до 10 лет), малочувствительны к перезаряду и недозаряду. Временно снятую с автомобиля щелочную батарею рекомендуется хранить в разряженном состоянии.

Сейчас уже почти не выпускают батареи в эбонитовых корпусах с отдельными крышками для каждого аккумулятора. Они тяжелые и непрочные, но имеют одно важное преимущество: когда выходит из строя одна банка, нет необходимости выбрасывать всю батарею, достаточно заменить неисправный элемент.

Корпуса современных батарей делают, как правило, из полипропилена. Этот материал не только легок и прочен, но и почти прозрачен. Уровень электролита в полипропиленовом корпусе виден снаружи. Тоководы, соединяющие секции батареи, находятся внутри корпуса. Благодаря этому значительно снижается риск замыкания аккумулятора на массу автомобиля.

Крышки аккумуляторов в современных батареях закрывают сверху общей панелью, которая защищает их от грязи и не дает брызгам электролита попасть через вентиляционные отверстия наружу.

Не ошибиться в выборе

Всего несколько лет назад среди автомобилистов бытовало мнение, что, чем больше емкость аккумулятора, тем легче завести мотор на сильном морозе. Некоторые автолюбители даже ставили на свою легковую машину аккумулятор от грузовика. Делать этого не следует. Батареи большой емкости не только тяжелее «родных», они еще и перегружают генератор. И вот почему. При работающем двигателе аккумулятор начинает заряжаться от бортовой сети, а в ней источником тока служит генератор, рассчитанный на вполне определенную суммарную мощность потребителей. Зарядка аккумулятора вдвое большей емкости, чем штатный, ему часто не под силу. Отсюда первый совет: нужно покупать только такой аккумулятор, емкость которого соответствует указанной в техническом паспорте машины.

Совет второй. Нужно учитывать размеры аккумулятора и способ его крепления. Слишком большой аккумулятор на отведенном ему месте просто не поместится, а слишком маленький будет трудно закрепить. Аккумуляторы закрепляют в гнезде в основном двумя способами: либо верхней прижимной планкой или уголком («Нива», «Ока», «Москвич», «Волга» и многие другие модели), либо специальной фигурной пластиной, которая зацепляет батарею за отбортовку в нижней части корпуса (некоторые модели «Жигулей» и большинство иномарок).

В-третьих, очень важно знать расположение и тип полюсных выводов. «Плюсовой» вывод на крышке батареи может быть и справа, и слева. Надо, чтобы довольно короткие провода с клеммами в машине до него дотянулись. Если не обратить на это внимания при покупке, возможно, придется менять батарею или наращивать штатные кабели электропроводки. И то, и другое нежелательно. Наиболее часто у нас встречаются батареи с выводами конической формы, реже — с отверстиями под болты или с резьбой на выводах (их производят в Америке).

Батареи известных европейских фирм, таких, как «Varta», «Hоppenergy», «Prestolite» и другие, надежны и долговечны. В них используется только стандартный аккумуляторный свинец установленного образца, да и за качеством все производители следят строго. Импортные аккумуляторы продаются, как правило, уже залитые электролитом и заряженные. Отечественные батареи, например пользующаяся хорошей репутацией продукция Подольского и Тюменского аккумуляторных заводов, выпускаются в основном сухозаряженными. В них нужно заливать электролит перед тем, как поставить на машину.

Большинство европейских и азиатских фирм руководствуются немецким стандартом «DIN 43539», согласно которому батареи характеризуются номинальной емкостью CDin и током стартерного разряда IDin, и это указывается в их маркировке. Американские батареи подчиняются требованиям стандарта США «SAE». В их обозначении указываются два других параметра: резервная емкость Csae и ток холодной прокрутки Isae. Пересчет американского стандарта в европейский может производиться по формулам: ISAE = 1,87 IPIN или IPIN = 0,5351 ISAE.

Несмотря на огромный выбор батарей иностранного производства, специалисты советуют владельцам российских машин и подержанных иномарок покупать отечественные аккумуляторы в пластиковом корпусе и с пакетированными пластинами. Они существенно дешевле импортных, но по качеству им практически не уступают и лучше выдерживают российские условия эксплуатации.

В маркировке отечественных аккумуляторов первой цифрой обозначается количество элементов в батарее. Например, в аккумуляторе 3СТ-55ЭМ — три элемента по 2 В, значит, он выдает напряжение 6 В, а в аккумуляторе 6СТ-55ТМ — шесть элементов, и его напряжение 12 В. Далее за цифрой следуют две буквы: «С» означает, что аккумулятор свинцовый, «Т» — характеризует функциональное назначение батареи и говорит о том, что она стартерная. На четвертом месте в обозначении стоит номинальная емкость батареи в ампер-часах при 20-часовом режиме разряда. Далее идут цифры или буквы, дающие дополнительные сведения о батарее: «А» — пластмассовый корпус с общей крышкой, «З» — залитая электролитом и заряженная, «Л» — необслуживаемая, «Э» — корпус из эбонита, «Т» — корпус из наполненного полиэтилена, «М» — сепараторы из поливинилхлорида типа мипласта, «Р» — сепараторы из мипора, «Ф» — холодостойкая мастика.

Аккумуляторные батареи практически неремонтопригодны. Заменять в них пластины на новые хлопотно и экономически невыгодно. В том случае, если неисправны один или два соседних элемента, можно аккумулятор «укоротить» и использовать оставшиеся работоспособные банки как источник тока для других электроприборов.

Вышедшие из строя аккумуляторы отправляют на специализированные предприятия, где из них удаляют свинец, а сами батареи утилизируют. Так происходит далеко не везде. В нашей стране в переработку попадают аккумуляторные батареи только с автотранспортных предприятий. Автолюбители, как правило, выбрасывают аккумуляторы на помойку, не думая о том, что в конце концов токсичный свинец попадет в землю. В больших городах, где автомобильный парк насчитывает тысячи и даже миллионы машин, это стало одной из серьезных экологических проблем, и решать ее надо безотлагательно.

См. в номере на ту же тему

А. НИЗОВЦЕВ — Укороченный аккумулятор: зачем он нужен?

Аккумуляторные батареи

Классика

Официальный дилер Volkswagen

Электроника совершенствуется с каждым днём, и всё больше приборов и блоков управления работают от бортовой сети автомобиля. Стартерная аккумуляторная батарея является поставщиком энергии №1 при пуске двигателя и одновременно служит в качестве основного источника энергии, производимой во время движения генератором.

Оригинальные аккумуляторные батареи Volkswagen

Энергия вашего автомобиля

Информация о продукте

Оригинальные стартерные аккумуляторные батареи Volkswagen безотказно обеспечивают необходимой энергией двигатель и все электрические приборы даже в самых неблагоприятных погодных условиях. Зимой гарантируют холодный пуск двигателя при температуре до –25 °С и надёжны жарким летом благодаря незначительному испарению воды из электролита. Предоставляется два года заводской гарантии.

Преимущества

  • Надёжны и безопасны
  • Гарантия холодного пуска до –25 °С
  • Не требуют обслуживания
  • Долгий срок службы
  • Встроенный индикатор состояния (индикатор уровня электролита)

Быстрая проверка уровня заряда батареи

Высокая концентрация электролита, соответствующая хорошему состоянию батареи

Если аккумуляторная батарея изготовлена позднее 2009 г., можно проверять её состояние с помощью индикатора электролита. Индикатор имеет чёрный цвет? Это хороший признак. Индикатор стал ярко-жёлтым? Обратитесь на дилерское предприятие Volkswagen.

Аккумуляторная батарея — важный компонент автомобиля

Время от времени ваша аккумуляторная батарея требует замены. Почему? При разряде батареи на её свинцовых пластинах образуются стойкие кристаллы сульфата свинца, которые затрудняют прохождение электрического тока. Чем больше таких кристаллов образовывается, тем ниже становится ёмкость батареи.

Периодичность замены батареи

Длительная работа на холостом ходу, частые поездки на короткие расстояния: периодичность замены батареи зависит от множества факторов. Однако в качестве общего правила рекомендуется проверять аккумуляторную батарею раз в четыре года. Это обеспечит её надёжную работу в любых условиях.

Доверьте работу специалистам Volkswagen

Мы гарантируем безопасность для вас и вашего автомобиля Volkswagen. Доверьте замену батареи специалистам, ведь при выполнении этой операции следует учитывать множество различных факторов: электролит батареи — очень едкая жидкость, выходящие из батареи газы могут взорваться, а неправильная установка батареи может стать причиной повреждений автомобиля Volkswagen.

Почему важно использовать только оригинальные АКБ?

Рабочие свойства автомобильных аккумуляторных батарей значительно ухудшаются при низких температурах. При этом зимой для пуска двигателя и работы таких потребителей, как световые приборы, система вентиляции и отопления, требуется много энергии. Оригинальные стартерные аккумуляторные батареи Volkswagen безотказно обеспечивают необходимой энергией двигатель и все электрические потребители даже в самых неблагоприятных погодных условиях.

Как узнать дату производства АКБ?

Хотите проверить возраст вашей оригинальной стартерной аккумуляторной батареи Volkswagen? Нет ничего проще! Календарная неделя и год изготовления указаны на отрицательном выводе батареи.

Максимальная забота об окружающей среде

Хотите проявить заботу об окружающей среде? Большинство моделей Volkswagen обычно оснащаются такими функциями, как система «Старт-стоп» или использование энергии торможения. Необходимым условием для их работы является мощная стартерная аккумуляторная батарея.

Рекуперация

Использование энергии торможения

При уменьшении скорости или торможении часть кинетической энергии обычно теряется. Функция рекуперации обеспечивает частичное использование энергии торможения: в момент торможения автомобиля система намеренно подаёт на генератор увеличенную мощность, что приводит к усиленному заряду АКБ. Генератор преобразует кинетическую энергию в электричество, как динамо на велосипеде. Во время разгона автомобиля нагрузка на генератор снижается или совсем отсутствует. Почему? Теперь автомобиль использует энергию, которая была накоплена ранее в аккумуляторной батарее. Это экономит топливо и снижает токсичность отработавших газов.

Система «Старт-стоп»

Экономия топлива в условиях пробок

Система «Старт-стоп» отвечает за автоматический пуск и остановку двигателя, когда водитель нажимает педаль тормоза или отпускает её. Это позволяет экономить до 0,2 л 100 км при движении в городе. Необходимое условие: аккумуляторная батарея должна обладать особенной устойчивостью к цикличным нагрузкам, т. е. должна сохранять работоспособность в условиях частой зарядки и разрядки.

Любая информация, содержащаяся на настоящем сайте, носит исключительно справочный характер и ни при каких обстоятельствах не может быть расценена как предложение заключить  договор (публичная оферта). Фольксваген Россия не дает гарантий по поводу своевременности, точности и полноты информации на веб-сайте, а также по поводу беспрепятственного доступа к нему в любое время. Технические характеристики и оборудование автомобилей, условия приобретения автомобилей, цены, спецпредложения и комплектации  автомобилей, указанные на сайте, приведены для примера и могут быть  изменены в любое время без предварительного уведомления.

Аккумуляторные батареи

Луидор-Авто

Официальный дилер Volkswagen

Электроника совершенствуется с каждым днём, и всё больше приборов и блоков управления работают от бортовой сети автомобиля. Стартерная аккумуляторная батарея является поставщиком энергии №1 при пуске двигателя и одновременно служит в качестве основного источника энергии, производимой во время движения генератором.

Оригинальные аккумуляторные батареи Volkswagen

Энергия вашего автомобиля

Информация о продукте

Оригинальные стартерные аккумуляторные батареи Volkswagen безотказно обеспечивают необходимой энергией двигатель и все электрические приборы даже в самых неблагоприятных погодных условиях. Зимой гарантируют холодный пуск двигателя при температуре до –25 °С и надёжны жарким летом благодаря незначительному испарению воды из электролита. Предоставляется два года заводской гарантии.

Преимущества

  • Надёжны и безопасны
  • Гарантия холодного пуска до –25 °С
  • Не требуют обслуживания
  • Долгий срок службы
  • Встроенный индикатор состояния (индикатор уровня электролита)

Быстрая проверка уровня заряда батареи

Высокая концентрация электролита, соответствующая хорошему состоянию батареи

Если аккумуляторная батарея изготовлена позднее 2009 г. , можно проверять её состояние с помощью индикатора электролита. Индикатор имеет чёрный цвет? Это хороший признак. Индикатор стал ярко-жёлтым? Обратитесь на дилерское предприятие Volkswagen.

Аккумуляторная батарея — важный компонент автомобиля

Время от времени ваша аккумуляторная батарея требует замены. Почему? При разряде батареи на её свинцовых пластинах образуются стойкие кристаллы сульфата свинца, которые затрудняют прохождение электрического тока. Чем больше таких кристаллов образовывается, тем ниже становится ёмкость батареи.

Периодичность замены батареи

Длительная работа на холостом ходу, частые поездки на короткие расстояния: периодичность замены батареи зависит от множества факторов. Однако в качестве общего правила рекомендуется проверять аккумуляторную батарею раз в четыре года. Это обеспечит её надёжную работу в любых условиях.

Доверьте работу специалистам Volkswagen

Мы гарантируем безопасность для вас и вашего автомобиля Volkswagen. Доверьте замену батареи специалистам, ведь при выполнении этой операции следует учитывать множество различных факторов: электролит батареи — очень едкая жидкость, выходящие из батареи газы могут взорваться, а неправильная установка батареи может стать причиной повреждений автомобиля Volkswagen.

Почему важно использовать только оригинальные АКБ?

Рабочие свойства автомобильных аккумуляторных батарей значительно ухудшаются при низких температурах. При этом зимой для пуска двигателя и работы таких потребителей, как световые приборы, система вентиляции и отопления, требуется много энергии. Оригинальные стартерные аккумуляторные батареи Volkswagen безотказно обеспечивают необходимой энергией двигатель и все электрические потребители даже в самых неблагоприятных погодных условиях.

Как узнать дату производства АКБ?

Хотите проверить возраст вашей оригинальной стартерной аккумуляторной батареи Volkswagen? Нет ничего проще! Календарная неделя и год изготовления указаны на отрицательном выводе батареи.

Максимальная забота об окружающей среде

Хотите проявить заботу об окружающей среде? Большинство моделей Volkswagen обычно оснащаются такими функциями, как система «Старт-стоп» или использование энергии торможения. Необходимым условием для их работы является мощная стартерная аккумуляторная батарея.

Рекуперация

Использование энергии торможения

При уменьшении скорости или торможении часть кинетической энергии обычно теряется. Функция рекуперации обеспечивает частичное использование энергии торможения: в момент торможения автомобиля система намеренно подаёт на генератор увеличенную мощность, что приводит к усиленному заряду АКБ. Генератор преобразует кинетическую энергию в электричество, как динамо на велосипеде. Во время разгона автомобиля нагрузка на генератор снижается или совсем отсутствует. Почему? Теперь автомобиль использует энергию, которая была накоплена ранее в аккумуляторной батарее. Это экономит топливо и снижает токсичность отработавших газов.

Система «Старт-стоп»

Экономия топлива в условиях пробок

Система «Старт-стоп» отвечает за автоматический пуск и остановку двигателя, когда водитель нажимает педаль тормоза или отпускает её. Это позволяет экономить до 0,2 л 100 км при движении в городе. Необходимое условие: аккумуляторная батарея должна обладать особенной устойчивостью к цикличным нагрузкам, т. е. должна сохранять работоспособность в условиях частой зарядки и разрядки.

Возникли какие-либо вопросы?

Оставьте заявку — мы перезвоним и ответим на все интересующие вопросы, поможем с выбором автомобиля или услуги

Оставьте заявку — мы перезвоним и ответим на все интересующие вопросы, поможем с выбором автомобиля или услуги

Cайт не является публичной офертой.

Все содержащиеся на Сайте сведения носят исключительно информационный характер и не является исчерпывающими.

Все условия приобретения автомобилей, цены, спецпредложения и комплектации автомобилей указаны с целью ознакомления. Комплектации и цены могут быть изменены без предварительного оповещения.

Аккумуляторная батарея

Устройство аккумуляторной батареи

При неработающем двигателе источником питания электроприборов и оборудования автомобиля служит аккумуляторная батарея. Она состоит из шести последовательно соединенных между собой аккумуляторов, одинаковых по устройству.

Аккумуляторы установлены в пластмассовом корпусе б (рис. 16, а), разделенном перегородками на шесть отделений. Каждый аккумулятор состоит из набора положительных 4 и отрицательных 3 пластин. Положительные пластины соединены с выводом « + » 9 аккумуляторной батареи, а отрицательные — с выводом « — » 11.

Рис.16. Устройство аккумуляторной батареи

Пластины отделены одна от другой пористыми перегородками — сепараторами 2. Каждое отделение корпуса имеет крышку 7, в которой выполнено отверстие, закрываемое пробкой 8, для заливки электролита — раствора аккумуляторной серной кислоты в дистиллированной воде. Плотность раствора — 1,27 г/см3. Электролит заливают в корпус батареи на заводе, после чего заряжают батарею электрическим током. Заряженную батарею устанавливают на автомобиль на конвейере или отправляют в продажу.

Действие аккумулятора основано на последовательном превращении электрической энергии в химическую (при заряде) и обратно — химической энергии в электрическую (при разряде). Напряжение каждого из аккумуляторов после зарядки составляет 2 В, а всей аккумуляторной батареи — 12 В.

Пример маркировки отечественной аккумуляторной батареи, применяемой на автомобилях, — 6СТ-55ЭМ. Первая цифра обозначает число аккумуляторов. Буквы СТ означают, что батарея стартерная.

Число 55 указывает номинальную емкость батареи в ампер-часах. Номинальной емкостью аккумуляторной батареи называют количество электричества, которое отдает полностью заряженная батарея при ее непрерывном разряде в течение 20 ч током определенной величины до напряжения 10,5 В. Первая буква после цифр обозначает материал, из которого выполнен корпус батареи (Э — корпус из эбонита). Вторая буква после цифр характеризует материал сепараторов (М — мипласт).

Некоторые батареи заряжаются при производстве до заливки электролитом. Такие батареи называются сухозаряженными и в конце марки имеют букву 3. Перед установкой на автомобиль такую батарею следует заполнить электролитом до номинального уровня.

Аккумуляторные батареи делятся на малообслуживаемые и необслуживаемые. У малообслуживаемой батареи уровень электролита проверяется при отворачивании пробок заливного отверстия. У необслуживаемой батареи уровень электролита должен находиться между метками минимума и максимума, нанесенными на полупрозрачном корпусе батареи (материал корпуса в марке такой батареи обозначен буквой А). В необслуживаемой батарее уровень электролита над пластинами выше, чем в малообслуживаемой.

Основное назначение аккумуляторной батареи — приведение в действие стартера при пуске двигателя. После пуска снабжать электроэнергией приборы и системы автомобиля начинает генератор. Одновременно происходит подзарядка аккумуляторной батареи.

Уход за аккумуляторной батареей заключается в периодической очистке ее верхней поверхности, смазке выводов батареи техническим вазелином, подтяжке клемм проводов на выводах батареи, проверке уровня электролита. При понижении уровня электролита в аккумуляторы следует доливать только дистиллированную воду.

Неисправности аккумуляторной батареи, ее периодические отказы или выход из строя, как правило, связаны с недозарядом или перезарядом при работе двигателя. Негативно влияют на состояние батареи также короткие замыкания в электропроводке автомобиля. Если при очередном пуске двигателя стартер вращает коленчатый вал все медленнее и медленнее или перестает вращать вообще, батарею следует снять с автомобиля и подзарядить специальным зарядным устройством. Отказавшая вскоре после подзарядки батарея нуждается в замене.

Аккумуляторные батареи Volkswagen − Экскурс−Автомобили™

Экскурс-Автомобили

Официальный дилер Volkswagen

Электроника совершенствуется с каждым днём, и всё больше приборов и блоков управления работают от бортовой сети автомобиля. Стартерная аккумуляторная батарея является поставщиком энергии №1 при пуске двигателя и одновременно служит в качестве основного источника энергии, производимой во время движения генератором.

Оригинальные аккумуляторные батареи Volkswagen

Энергия вашего автомобиля

Информация о продукте

Оригинальные стартерные аккумуляторные батареи Volkswagen безотказно обеспечивают необходимой энергией двигатель и все электрические приборы даже в самых неблагоприятных погодных условиях. Зимой гарантируют холодный пуск двигателя при температуре до –25 °С и надёжны жарким летом благодаря незначительному испарению воды из электролита. Предоставляется два года заводской гарантии.

Преимущества

  • Надёжны и безопасны
  • Гарантия холодного пуска до –25 °С
  • Не требуют обслуживания
  • Долгий срок службы
  • Встроенный индикатор состояния (индикатор уровня электролита)

Быстрая проверка уровня заряда батареи

Высокая концентрация электролита, соответствующая хорошему состоянию батареи

Если аккумуляторная батарея изготовлена позднее 2009 г., можно проверять её состояние с помощью индикатора электролита. Индикатор имеет чёрный цвет? Это хороший признак. Индикатор стал ярко-жёлтым? Обратитесь на дилерское предприятие Volkswagen.

Аккумуляторная батарея — важный компонент автомобиля

Время от времени ваша аккумуляторная батарея требует замены. Почему? При разряде батареи на её свинцовых пластинах образуются стойкие кристаллы сульфата свинца, которые затрудняют прохождение электрического тока. Чем больше таких кристаллов образовывается, тем ниже становится ёмкость батареи.

Периодичность замены батареи

Длительная работа на холостом ходу, частые поездки на короткие расстояния: периодичность замены батареи зависит от множества факторов. Однако в качестве общего правила рекомендуется проверять аккумуляторную батарею раз в четыре года. Это обеспечит её надёжную работу в любых условиях.

Доверьте работу специалистам Volkswagen

Мы гарантируем безопасность для вас и вашего автомобиля Volkswagen. Доверьте замену батареи специалистам, ведь при выполнении этой операции следует учитывать множество различных факторов: электролит батареи — очень едкая жидкость, выходящие из батареи газы могут взорваться, а неправильная установка батареи может стать причиной повреждений автомобиля Volkswagen.

Почему важно использовать только оригинальные АКБ?

Рабочие свойства автомобильных аккумуляторных батарей значительно ухудшаются при низких температурах. При этом зимой для пуска двигателя и работы таких потребителей, как световые приборы, система вентиляции и отопления, требуется много энергии. Оригинальные стартерные аккумуляторные батареи Volkswagen безотказно обеспечивают необходимой энергией двигатель и все электрические потребители даже в самых неблагоприятных погодных условиях.

Как узнать дату производства АКБ?

Хотите проверить возраст вашей оригинальной стартерной аккумуляторной батареи Volkswagen? Нет ничего проще! Календарная неделя и год изготовления указаны на отрицательном выводе батареи.

Максимальная забота об окружающей среде

Хотите проявить заботу об окружающей среде? Большинство моделей Volkswagen обычно оснащаются такими функциями, как система «Старт-стоп» или использование энергии торможения. Необходимым условием для их работы является мощная стартерная аккумуляторная батарея.

Рекуперация

Использование энергии торможения

При уменьшении скорости или торможении часть кинетической энергии обычно теряется. Функция рекуперации обеспечивает частичное использование энергии торможения: в момент торможения автомобиля система намеренно подаёт на генератор увеличенную мощность, что приводит к усиленному заряду АКБ. Генератор преобразует кинетическую энергию в электричество, как динамо на велосипеде. Во время разгона автомобиля нагрузка на генератор снижается или совсем отсутствует. Почему? Теперь автомобиль использует энергию, которая была накоплена ранее в аккумуляторной батарее. Это экономит топливо и снижает токсичность отработавших газов.

Система «Старт-стоп»

Экономия топлива в условиях пробок

Система «Старт-стоп» отвечает за автоматический пуск и остановку двигателя, когда водитель нажимает педаль тормоза или отпускает её. Это позволяет экономить до 0,2 л 100 км при движении в городе. Необходимое условие: аккумуляторная батарея должна обладать особенной устойчивостью к цикличным нагрузкам, т. е. должна сохранять работоспособность в условиях частой зарядки и разрядки.

Любая информация, содержащаяся на настоящем сайте, носит исключительно справочный характер и ни при каких обстоятельствах не может быть расценена как предложение заключить  договор (публичная оферта). Фольксваген Россия не дает гарантий по поводу своевременности, точности и полноты информации на веб-сайте, а также по поводу беспрепятственного доступа к нему в любое время. Технические характеристики и оборудование автомобилей, условия приобретения автомобилей, цены, спецпредложения и комплектации  автомобилей, указанные на сайте, приведены для примера и могут быть  изменены в любое время без предварительного уведомления.

Режимы работы аккумуляторных батарей на автомобилях

РЕЖИМЫ РАБОТЫ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ НА АВТОМОБИЛЯХ  [c.32]

Аккумуляторные батареи на автомобилях работают в двух основных режимах стартерном — при пуске ДВС электростартером циклирования — чередующихся зарядов и разрядов.  [c.32]

С целью унификации приборов электрооборудования на некоторых автомобилях с дизелями применяют систему напряжения 12/24 В. В этом случае все потребители имеют номинальное напряжение 12 В, генератор 14 В, а стартер 24 В. При пуске двигателя две аккумуляторные батареи на 12 В включаются для питания стартера последовательно специальным переключателем. Когда двигатель начал самостоятельно работать, аккумуляторные батареи включаются в схему электрооборудования параллельно. Однако при такой схеме надежность переключателя аккумуляторных батарей понижается. Кроме того, имеется различие в зарядном режиме аккумуляторных батарей, так как длина проводов (со-  [c.266]


Источники электрической энергии на автомобиле (генератор и аккумуляторную батарею) соединяют параллельно. В цепь, соединяющую положительные выводы генератора и аккумуляторной батареи, иногда включается амперметр 11с нулевой отметкой в центре шкалы. Направление отклонения стрелки амперметра от нулевой отметки показывает, в каком режиме работает аккумуляторная батарея в режиме заряда или режиме разряда. Работа аккумуляторной батареи в режиме заряда свидетельствует об отсутствии отказа генераторной установки.  [c.152]

Генератор (табл. 22), являясь основным источником электрической энергии на автомобиле, служит для питания всех ее потребителей и для заряда аккумуляторной батареи при средней и большой частоте вращения коленчатого вала двигателя. На современных отечественных легковых автомобилях устанавливают генераторы переменного тока, которые имеют значительные преимущества по сравнению с ранее применявшимися генераторами постоянного тока. Отсутствие коллектора в генераторе переменного тока позволяет повысить частоту вращения ротора при работе двигателя в режиме холостого хода, снизить износ щеток и токосъемных колец. Современные генераторы обладают свойством самоограничения максимальной отдаваемой силы тока, что обеспечивает работу генератора без ограничителя силы тока.  [c.101]

Назначение генератора и условия его работы. Генератор служит для питания системы электрооборудования автомобиля или трактора. На автомобилях, помимо питания системы зажигания, осветительных устройств и вспомогательного оборудования, генератор обеспечивает зарядку аккумуляторной батареи или нескольких батарей. На тракторах сельскохозяйственного назначения основным потребителем электроэнергии генератора являются источники света. Условия работы генераторов на автомобилях и тракторах несколько различны как по режиму, так и по условиям работы.  [c.187]

Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей смеси в камерах сгорания карбюраторного двигателя. На современных автомобилях применяются самые различные системы зажигания. Общим для них является то, что воспламенение смеси обеспечивается искрой высокого напряжения, возникающей между электродами свечи, ввернутой в головку блока цилиндров двигателя. Источником высокого напряжения служит катушка зажигания. Она работает, как трансформатор, и преобразует ток низкого напряжения, поступающий от аккумуляторной батареи или генератора, в ток высокого напряжения. Высокое напряжение подается к электродам свечи по специальным высоковольтным проводам. В системах зажигания обязательно присутствуют устройства, обеспечивающие распределение импульсов высокого напряжения по свечам в порядке работы цилиндров, подачу их в определенный момент времени и регулирование опережения зажигания в зависимости от режима работы двигателя.  [c.74]


При проверке на автомобиле генератор испытывают в тех же режимах, что и на стенде (на холостом ходу и под нагрузкой генератор приводится во вращение от двигателя автомобиля). Следует помнить, что при присоединении и отъединении проводов, подтяжке болтов и гаек зажимов генератора необходимо предварительно отъединить аккумуляторную батарею, так как случайные замыкания на массу могут привести к отказу в работе диодов генератора.  [c.247]

При движении автомобиля изменяется частота вращения вала генератора, приводимого во вращение от коленчатого вала ДВС, а следовательно, и сила тока генератора. Электроснабжение потребителей может происходить при определенных условиях движения попеременно — от генератора или от аккумуляторной батареи. При этом аккумуляторная батарея работает в циклическом режиме заряжается от генератора и разряжается на потребитель.  [c.32]

Другой причиной, приведшей к внедрению автомобильных генераторов переменного тока, является рост количества и мощности потребителей электроэнергии на автомобиле при одновременном увеличении времени работы двигателя на оборотах холостого хода, что привело к усилению разрядного режима аккумуляторной батареи, особенно ночью и в холодное время года.  [c.46]

Генератор является основным источником электрической энергии на тракторах, автомобилях, комбайнах с электрическим запуском двигателей от стартерных аккумуляторных батарей. Он предназначен для питания всех потребителей электроэнергии и заряда аккумуляторных батарей, когда двигатель работает на номинальном или близком к нему скоростном режиме. Включают его в общую электрическую цепь машины параллельно аккумуляторной батарее по однопроводной схеме.  [c.41]

В автомобилях мощность потребителей, работающих во время остановок, обычно невелика, поэтому наиболее важным режимом, определяющим выбор аккумуляторной батареи, является ее работа на стартер. Только в автобусах с большой осветительной и отопительной нагрузкой может возникнуть необходимость выбора батареи по первому режиму.  [c.24]

Основным показателем, характеризующим аккумулятор, является его емкость. Емкостью аккумулятора называется то количество электричества, которое может дать полностью заряженный аккумулятор при 20-часовом режиме разряда до напряжения 1,7 В. Емкость аккумулятора, выражаемая ампер-часами (А- ч), зависит от количества и размера параллельно соединенных пластин, а также от температуры электролита. Емкость аккумуляторной батареи, состоящей из нескольких аккумуляторов, соединенных последовательно, равна емкости одного аккумулятора. На изучаемых автомобилях устанавливают аккумуляторные батареи напряжением 12 В. На автомобилях ЗИЛ-4331 и КамАЗ устанавливают две аккумуляторные батареи, что обеспечивает работу стартера под напряжением 24 В.  [c.55]

Переохлаждение агрегатов и механизмов автомобиля обусловливается главным образом низкой температурой окружающего воздуха и несоблюдением мер тепловой изоляции. В процессе эксплуатации автомобиля переохлаждение его агрегатов и механизмов вызывает трудность пуска холодного двигателя, значительные износы при пуске двигателя и при работе его на пониженных тепловых режимах, опасность замерзания воды в системе охлаждения и электролита в аккумуляторной батарее и повышает расход топлива. Влияние низких температур на техническое состояние автомобиля приобретает особое значение в связи с тем, что больше половины территории Советского Союза находится в холодной зоне со среднегодовой температурой января ниже —20° С, а около 40% — в умеренной, в которой средняя температура января ниже —10° С. В холодной и умеренной зонах находится около 90% всего автомобильного парка СССР. Примерно 60% автомобилей страны около пяти месяцев в году работают в условиях низких температур.  [c.37]

В некоторых случаях необходимо, чтобы отопление не зависело от двигателя или аккумуляторной батареи. В таких отопителях тепло, выделяемое при сжигании топлива, передается в теплообменнике непосредственно нагреваемому воздуху или косвенно — с помощью промежуточного теплоносителя, подводящего тепло к калориферу, установленному внутри автомобиля. Отопление может быть основано на нагреве свежего воздуха или внутреннего циркулирующего воздуха, или на комбинировании обоих способов. Преимуществами этой системы отопления являются постоянное количество тепла, не зависимое от режима работы двигателя, быстрое приведение в действие, возможность обогрева при стоянке автомобиля.  [c.683]


Исходя из основного требования обеспечения стар-терного режима разряда и специфики работы на автомобиле аккумуляторные батареи должны удовлетворять следующим основным требованиям иметь очень малое внутреннее сопротивление для получения больших стар-терных токов.при пуске двигателя внутреннего сгорания выдерживать большой разрядный ток прИ сохранении достаточной емкости аккумуляторных батарей и без коробления, их пластин обладать максимальной удельной энергией, т. е. электроэнергией, снимаемой с единицы массы или объема иметь достаточную механическую прочность сосудов, пластин и сепараторов иметь большой срок службы и достаточную надежность при раз-, личных внешних условиях (температура, влажность и т. д.) быть изготовленными из недефицитных материалов иметь невысокую стоимость и трудоемкость ори обслуживании и ремонте.  [c.8]

Работа батареи в перечисленных выше режимах зависит от следующих ее характеристик зависимость напряжения от степени за-ряженности в процессах заряда и разряда (зарядная и разрядная характеристики), зависимость напряжения от силы тока разряда (вольтамиерная характеристика), зависимость емкости батареи от силы тока разряда, зависимость степени зарялдлительности хранения (характеристика саморазряда). Кроме того, в связи с тем, что эксплуатация аккумуляторной батареи на автомобиле происходит в широком температурном диапазоне, важное значение имеет влияние температуры батареи на ее характеристики и емкость, а также зависимость температуры замерзания электролита от плотности последнего.  [c.10]

Электронные тахометры. Для контроля за частотой вращения коленчатого вала двигателя на автомобили устанавливаются тахометры. Рассмотрим устройство и принцип работы электронного тахометра на примере ТХ193, устанавливаемого на автомобилях ВАЗ. На шкале тахометра наносятся цветные зоны, указывающие допустимую частоту вращения коленчатого вала двигателя (зеленый цвет), опасный ско- ростной режим двигателя (красный-цвет). На шкалу тахометра наносятся цифры, которые указывают число оборотов коленчатого вала в I мин. Шкала тахометра снабжается тремя цветными светофильтрами для сигнальных ламп, размещенных внутри тахометра. Установленные сигнализаторы информируют водителя о зарядном (разрядном) режиме работы аккумуляторной батареи, о положении воздушной заслонки карбюратора, о включенном состоянии ручного тормоза. На приборную панель тахометр крепится с помощью крепежной скобы. В цепь электрооборудования тахометр включается с помощью штекерного разъема.  [c.335]

Ежедневное обслуживание. ЕО включает в себя контрольно-осмот-ровые работы, выполняемые механиком КТП и водителем при выпуске и приеме автомобиля с линии, заправочные работы, которые производятся на заправочном пункте АТП или на автозаправочной станции общего пользования, и уборочномоечные работы, выполняемые в специализированной зоне АТП, т, е. инженерно-техническая служба АТП принимает на себя выполнение части объемов ЕО, связанных с проведением УМР, Операции ЕО, выполняемые водителем, производятся в подготовительно-заключительное время, предусмотренное режимом его работы (18 мин). Операции ежедневного обслуживания (контроль герметичности и плотности, внешнее состояние деталей, узлов, агрегатов), информация водителя о техническом состоянии автомобилей имеют существенное значение для обеспечения надежности. В ряде зарубежных фирм водители по специальной форме дают информацию о техническом состоянии основных агрегатов и систем автомобиля. По данным МАДИ, до 70 % причин повышенного расхода топлива связано с неудовлетворительным качеством выполнения контрольных операций, входящих в объем ЕО. Такое же положение с выявлением причин повышенного износа шин, пониженной степени заряженности аккумуляторных батарей и т. д. Все вышесказанное свидетельствует о необходимости создания на АТП условий для качественного проведения работ ЕО и устранения мелких неисправностей в межсменное время.  [c.273]

Система электроснабжения автомобиля автономна. Она не связана ни с каким внешним источником электрической энергии (аварийный случай и когда аккумуляторную батарею приходится ставить на подзаряд, здесь не рассматривается). Следовательно, система электроснабжения автомобиля должна вырабатывать количество электрической энергии, полностью, покрывающее ее расходование на питание системы освещения, системы зажигания, системы пуска и прочих потребителей. Расход электрической энергии, накопленной в аккумуляторной батарее, имеющий место при некоторых эксплуатационных режимах (пуск, холостой ход и работа двигателя при малой частоте вращения коленчатого вала), должен быть возмещен во время работы автомобиля в других режимах. Другими словами, система электроснабжения должна обеспечивать на автомобиле положительный зарядный баланс. Основой для расчета зарядного баланса является токоскоростная характеристика системы электроснабжения. Токоскоростная характеристика представляет собой зависимость максимально отдаваемого тока от частоты вращения генератора при напряжении 12,5 или 14 В для 12-вольтовых систем и 25 или 28 В для 24-вольтовых. Типовые токоскоростные характеристики системы электроснабжения представлены на рис. 53.  [c.109]

При применении на автомобилях, и, в том числе в самой системе электроснабжения электронных устройств, возникает ряд специфических требований к системе электроснабжения. Прежде всего это относится к характеру и.эменения выходного напряжения, так как импульсы напряжения опасны для полупроводников. Импульсные напряжения возникают в системе электроснабжения как при нормальной работе в результате действия переключающих устройств диодов выпрямителя и транзисторов регулятора напряжения, так в аварийных режимах, например, при внезапном отключении аккумуляторной батареи по техническим или эксплуатационным причинам.  [c.7]


Признаком повышенного сопротивления электропроводов в системе электропитания автомобилей семейства ВАЗ с генератором Г221А и регулятором напряжения 121.3702 является периодическое мигание контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи при работе двигателя на режимах малых частот вращения без нагрузки. Причиной этого явления может быть ослабление пружин держателя предохранителя в. цепи регулятора напряжения, плохой контакт в выключателе зажигания или в штекерных соединениях, нарушение соединения регулятора с массой автомобиля.  [c.45]

На мотовозах и автодрезинах применены бензиновые двигатели автомобильного типа и дизели мощностью до 300 л. с. Мотовозы оборудованы механической, гидромеханической или электрической передачей. При механической передаче (МК2 и др.) применяют коробки скоростей, как правило, с четырьмя-пятью ступенями. В качестве главной муфты включения скоростей используется фрикционная. Связь между дизелем и ведущими осями осуществляется либо карданами, либо цепной передачей. Переключение скоростей выполняется, как на автомобилях и тракторах, передвижением шестерен, а на мотовозах больших мощностей — при постоянном зацеплении шестерен с помощью специальных муфт. Пуск двигателей происходит с помощью электростартеров от аккумуляторных батарей. Серийно выпускаются мотовозы ТГК2, являющиеся маневровыми локомотивами. На них установлен дизель 1Д6Н с турбонаддувом мощностью 220 л. с. (рис. ПЗ). Привод обеих колесных пар осуществляется от выходного вала гидромеханической передачи через карданные валы и осевые редукторы. Применение гидромеханической передачи с автоматическим переключением ступеней скорости, наличие двух режимов работы (маневровый и поездной) обеспечивают высокую эффективность мотовоза.  [c.148]

Электрооборудование семейства автомобилей КамАЗ рассчитано на напряжение 24 В, На них установлены мощные генераторы переменного тока, электронный регулятор напряжения, стартер с дистанционным включением, дистанционный выключатель аккумуляторных батарей. Новые контрольно-измерительные приборы и блоки контрольных ламп, сигнализирующих о нарушениях режимов работы отдельных систем. Спидометр и тахометр имеют электрический привод. Специальное реле позволяет подключать к автомобилю электрооборудование прицепов, рассчитанное на напряжение 24 и 12 В. На автомобилях установлен предпусковой подогреватель, имеется система электрофакельного подогрева. Электропроводка выполнена проводом ПГВА, соединения осуществляются посредством штекерных колодок ВАЗ-КамАЗ,  [c.11]

Выезжая на линию, водитель должен взять необходимый инвентарь и инструмент в зависимости от предстоящей работы, полный комплект исправного водительского инструмента, проверить уровень топлива в баке, масла в картере двигателя и охлаждающей жидкости в радиаторе. Особое внимание при выезде на линию необходимо уделить проверке исправности приборов освещения (фар, подфарников, заднего фонаря), стоп-сигнала, звукового сигнала, указателя поворотов, аварийной сигнализации, стекловчистителей. Необходимо также проверить люфт рулевого колеса и действие рулевого механизма и привода, состояние тормозов, амортизаторов, шин, крепление аккумуляторной батареи и внешний вид автомобиля, после чего прослушать работу двигателя на всех режимах. Действие тормозов, исправность трансмиссии и рулевого управления проверить при движении автомобиля.  [c.263]

Классификация. На автомобилях применяют стартерные свинцовые аккумуляторные батареи. Аккумуляторная батарея обеспечивает пйтание электростартера при пуске двигателя и других потребителей электроэнергии при неработающем генераторе или его недостаточной мощности. Электростартер является основным потребителем энергии аккумуляторной батареи. Работа в стартерном режиме определяет тип и конструкцию батареи.  [c.13]

После подсоединения аккумуляторной батареи запустите двигатель и дайте ему поработать три минуты на холостом ходу. После достижения рабочей температуры (индикатор температуры охлаждающей жидкости стоит посередине шкалы), дайте немного газа, двигатель должен работать следующие две минуты на 1200 об/мин, В ходе этого процесса модуль снова запоминает технические характеристики, необходимые для работы двигателн. После этого необходимо проехать на автомобиле 8 км на различных скоростях, чтобы закончить процесс «обуменин» и добиться нормального режима работы.  [c.49]


Срок службы аккумулятора автомобиля — блог kitaec.ua

В статье:

Аккумуляторная батарея играет ключевую роль в автомобильной электросистеме. Ее первоочередное назначение — обеспечивать прокрутку стартера во время запуска силового агрегата. Поэтому автомобильный аккумулятор часто называют стартерной батареей. При выключенном моторе АКБ запитывает различные устройства — сигнализация, освещение, обогрев, стеклоподъемники и другие. А в движении аккумулятор служит резервным источником электричества на случай проблем с генератором. 

Эксплуатировать аккумуляторную батарею бесконечно не получится, она имеет ограниченный срок службы.

Номинальный срок службы указывает, сколько может проработать аккумулятор при полном соблюдении условий и правил его эксплуатации. Это усредненная расчетная величина, которая вовсе не обязательно совпадет с реальным сроком службы приобретенной вами батареи. Расчетный средний срок службы свинцово-кальциевых кислотных АКБ для легкового автотранспорта составляет примерно 5…6 лет. Эта величина может немного варьироваться в зависимости от производителя и примененной технологии. 

В реальности же батареи работают в среднем 3-4 года, хотя бывает, дотягивают до восьми, а изредка встречаются долгожители возрастом 10…11 лет. Определяется это не только и даже не столько технологией изготовления, сколько конкретными условиями, в которых приходится трудиться аккумулятору, исправностью системы зарядки, манерой управления автомобилем, климатом и иными факторами. Например, если машина эксплуатируется в так называемом режиме такси, установленная на ней батарея вряд ли протянет больше полутора лет.

Чем определяется реальный срок эксплуатации АКБ и как продлить ей жизнь

Существует ряд факторов, способных существенно сократить ресурс аккумулятора и привести к его преждевременному выходу из строя. Работоспособное состояние батареи можно продлить, если избегать подобных ситуаций.

Регулярное полуразряженное состояние батареи

Такой режим эксплуатации АКБ весьма характерен для городских условий с частыми короткими поездками. На запуск двигателя постоянно расходуется значительная доля заряда батареи, которая не успевает восполниться в полной мере, ведь подзарядка аккумулятора производится от генератора только при работающем моторе. Решают проблему периодические длительные поездки на несколько часов либо зарядка от внешнего источника (сетевого зарядного устройства) раз в полтора-два месяца.

Неисправность генератора или регулятора напряжения может привести к тому, что АКБ станет заряжаться заниженным напряжением и будет постоянно оставаться в полуразряженном состоянии. Напряжение заряда можно измерить непосредственно на клеммах аккумулятора при работающем моторе. Оно должно составлять 13,5…14,4 V. Заниженное напряжение указывает на возможное наличие проблем с электрооборудованием. При этом нужно учитывать, что генератор рассчитан на определенную выходную мощность, поэтому выдаваемое им напряжение может немного проседать, если во время зарядки включены и другие устройства, потребляющие большой ток. Если отказаться от использования таких устройств невозможно или не хочется, то стоит задуматься о приобретении более мощного генератора.

Некоторые потребители могут расходовать существенный ток в то время, когда автомобиль оставлен на стоянке, и регулярно разряжать батарею. 

Выявить прожорливое устройство можно, измеряя потребляемый ток. Для этого нужно подключить тестер (мультиметр) в разрыв цепи — отсоединить провод от плюсовой клеммы АКБ, вместо него подключить к клемме плюсовой провод измерительного прибора, а минус тестера соединить с тем проводом, который отключили от батареи. Включив на мультиметре режим измерения постоянного тока, вы увидите, сколько потребляют в данный момент все потребители. Отключая их по очереди, найдете виновника утечки. Не забудьте, что неисправная электропроводка также способна приводить к утечкам тока.

Когда двигатель остановлен и все оборудование выключено, ток утечки не должен превышать 100…200 mA. В противном случае не исключено, что утечка в самой батарее. Возможны, например, паразитные токи из-за грязи на корпусе. Такая простая вещь, как поддержание аккумулятора в чистоте, может продлить ему жизнь!

В полуразряженной батарее полным ходом идет процесс сульфатации, когда на отрицательном электроде нарастают отложения сульфата свинца, препятствующие нормальному заряду и разряду. В итоге емкость АКБ неуклонно снижается, а в перспективе — преждевременный выход из строя.

Глубокий разряд

Напряжение на клеммах полностью заряженного аккумулятора, замеренное при выключенном двигателе, в норме должно быть в пределах 12,6…12,9 V. У некоторых производителей норма чуть выше — 13,0…13,3 V. Если напряжение 12,1 V или ниже, батарея нуждается в срочной зарядке. И ни в коем случае нельзя допускать, чтобы АКБ разрядилась до напряжения ниже 10,8 V. Глубокий разряд является исключительно губительным для свинцово-кислотных аккумуляторов, особенно кальциевых.

В полностью разряженной батарее сульфатация происходит ускоренными темпами. Несколько таких глубоких разрядов — и аккумулятор можно отправлять на утилизацию. Если АКБ разрядилась полностью, нужно как можно скорее, в пределах двух-трех часов, поставить ее на зарядку, тогда необратимых последствий можно будет избежать. 

Чрезмерный заряд

Перезаряд может наблюдаться из-за завышенного напряжения, которое подается на клеммы аккумулятора во время его зарядки. Если напряжение зарядки превышает 14,5 V, в банках АКБ происходит гидролиз воды с ее разложением на водород и кислород в газообразной форме. Уровень электролита понижается, а его плотность растет. Процесс этот необратим, в необслуживаемой батарее компенсировать его невозможно. Если аккумулятор обслуживаемый, можно долить дистиллированную воду.

Перезаряд с закипанием электролита происходит и при длительной эксплуатации авто в течение дня в жаркое время года. 

Избегайте применения дешевых китайских сетевых зарядных устройств с так называемой быстрой зарядкой. Заряд в них производится завышенным напряжением и также приводит к перезаряду. 

Температурные условия эксплуатации

Для АКБ нежелательны как слишком высокие, так и слишком низкие температуры.

Экстремальная жара способствует усиленному испарению воды, что приводит к уменьшению уровня электролита и росту тока утечки (саморазряду). Если ваш аккумулятор обслуживаемый, в жаркую погоду следует раз в неделю проверять уровень электролита и при необходимости доливать дистиллят. Кроме того, летом нужно обращать особое внимание на напряжение, которым производится заряд, так как риск перезаряда особенно велик.

В морозную погоду электролит становится чересчур вязким и плохо проникает в поры активного вещества электродов. Возрастает его электрическое сопротивление, снижается зарядный ток и емкость батареи. Не случайно именно зимой особенно часто случаются проблемы с запуском двигателя. Регулярный недозаряд резко сокращает ресурс АКБ. В некоторых случаях замерзание электролита способно повредить корпус, и тогда аккумулятор окажется полностью непригодным для эксплуатации. 

Снижение плотности электролита приводит к повышению температуры замерзания. Так, при плотности 1,24 грамм на сантиметр кубический электролит замерзнет уже при минус 14°C. Это нужно иметь в виду, регулируя плотность обслуживаемой АКБ.

Для эксплуатации аккумулятора в условиях экстремальных морозов плотность электролита должна составлять 1,30. В умеренных широтах —1,28, а в сильную жару 30°C и выше — 1,23 грамм на сантиметр кубический.

Для снижения влияния низкой температуры батарею можно поместить в самодельный термостат, состоящий из двух ящиков, меньший из которых находится внутри другого. Между стенками ящиков набивается войлок, пенопласт или другой термоизолирующий материал. На ночь в сильные морозы аккумулятор лучше снимать и уносить домой в тепло. Так же следует поступать, если машина поставлена на прикол на длительное время. Не забывайте, что хранить АКБ нужно в заряженном состоянии.

Стоит ли доверять глазку-индикатору

Нередко аккумуляторная батарея снабжена индикатором, призванным оценить ее состояние в тот или иной момент времени и определить, не собирается ли она завершить свой жизненный цикл в обозримом будущем. Многие убеждены, что в этом глазке находится лампочка или светодиод. Ничего подобного. На самом деле это индикатор поплавкового типа. Его пластмассовый корпус содержит один или несколько шариков, имеющих определенный удельный вес и разный цвет. В зависимости от плотности электролита в видимую часть индикатора всплывает тот или иной шарик. 

Зарядка аккумулятора повышает плотность электролита, и он выталкивает наверх зеленый шарик. Обычно это происходит, когда заряд батареи достигает примерно 70% от максимального.

Если плотность ниже нормы, зеленый шарик тонет и его место занимает более легкий красный. В конструкции может использоваться только один шарик, тогда при пониженной плотности видна трубка черного или белого цвета. Это сигнал того, что батарея требует подзарядки.

Такой глазок-индикатор несколько увеличивает стоимость АКБ, однако польза его невелика. Пока батарея свежая, по нему еще можно ориентироваться, но уже через год-полтора его показания могут быть неточными, а дальше он и вовсе будет вводить в заблуждение. Причин несколько.

Во-первых, глазок имеется лишь в одной из шести банок. Так как банки изолированы одна от другой, то состояние электролита в них может отличаться. Если в соседней банке что-то не в порядке, индикатор никак на это не отреагирует.

Во-вторых, пластиковый корпус индикатора может деформироваться под воздействием высоких или низких температур. Шарики при этом могут просто застревать. То же самое возможно при налипании на них твердых частиц. 

В третьих, плотность электролита отличается в зависимости от температуры. Индикатор это никоим образом не учитывает.

В-четвертых, индикатор не учитывает состояние электродов. Оплывание активной массы на них приводит к падению напряжения на клеммах аккумулятора под большой нагрузкой, например, во время прокрутки стартера. АКБ не способна выполнять свои функции, но плотность электролита при этом может быть в норме, а в глазке будет красоваться зеленый «огонек».

Что такое гарантийный срок и почему для аккумуляторов он исчисляется с даты изготовления, а не продажи

Кроме среднего срока службы и реальной длительности работы АКБ существует еще и гарантийный срок. Это тот период времени, в течение которого производитель или продавец гарантирует исправную работу изделия и обязуется заменить бракованный продукт при условии, что эксплуатировался он в полном соответствии с правилами. Причем гарантия на новый автомобиль распространяется и на аккумуляторную батарею.

В теории это именно так. Однако реальность от нее сильно отличается. Зачастую приходится изрядно попотеть, потратить немало сил и нервов, чтобы доказать свою правоту. И удается это далеко не всегда. Дело в том, что гарантийные обязательства распространяются лишь на случаи выхода из строя по причине производственного брака. Но если вы непосильным трудом укатали аккумулятор раньше истечения гарантийного срока, вам вряд ли удастся заменить его по гарантии.

Здесь нужно учитывать еще один нюанс — срок гарантии на аккумуляторные батареи исчисляется не со дня продажи, а с даты изготовления. Дело в том, что химические процессы в АКБ идут постоянно, в том числе и во время хранения. Фактически аккумулятор находится в работе с момента изготовления. Большинство заводских дефектов дают о себе знать в первые 6…10 месяцев.

Особенно сложно будет общаться на эту тему с продавцом, если вы приобрели товар в небольшом магазине. 

Если АКБ куплена в фирменном магазине или крупном сервисном центре, шансы на обмен или возврат денег выше, но и там добиться этого будет непросто. Они сами проводят необходимую экспертизу, и в большинстве случае в заключении будет указано, что производственных дефектов не обнаружено, а батарея отказала в результате неправильной эксплуатации или просто изношена из-за усиленной работы.

Если вы не согласны с таким заключением, можно сдать батарею на независимую экспертизу, например, в один из сервисных центров. С заключением о наличии заводского брака можно смело требовать от дилера выполнения гарантийных обязательств. На крайний случай есть суд, но вряд ли продавец захочет доводить дело до судебного разбирательства и оплачивать издержки и штрафы.

Battery — Energy Education

Рисунок 1. 9-вольтовая батарея. [1]

Аккумулятор — это устройство, которое накапливает энергию, а затем разряжает ее путем преобразования химической энергии в электричество. Типичные батареи чаще всего производят электричество химическим путем за счет использования одного или нескольких гальванических элементов. [2] В батареях может использоваться и использовалось множество различных материалов, но наиболее распространенными типами батарей являются щелочные, литий-ионные, литий-полимерные и никель-металлогидридные.Батареи могут быть соединены друг с другом последовательно или параллельно.

Существует большое разнообразие аккумуляторов, доступных для покупки, и эти разные типы аккумуляторов используются в разных устройствах. Большие батареи используются для запуска автомобилей, в то время как гораздо меньшие батареи могут питать слуховые аппараты. В целом, аккумуляторы чрезвычайно важны в повседневной жизни.

Ячейки

Ячейка — это отдельная единица, производящая электричество каким-либо способом. Вообще говоря, клетки генерируют энергию посредством термического, химического или оптического процесса.

Типичный элемент имеет две клеммы (обозначаемые как электроды ), погруженные в химическое вещество (обозначаемое как электролит ). Два электрода разделены пористой стенкой или перемычкой , которая позволяет электрическому заряду проходить с одной стороны на другую через электролит. Анод — отрицательная клемма — получает электроны, а катод — положительная клемма — теряет электроны. Этот обмен электронами позволяет создать разницу в потенциале или разнице напряжений между двумя терминалами, позволяя электричеству течь. [2]

В аккумуляторе может быть огромное количество элементов, от одного элемента в батарее AA до более чем 7100 элементов в аккумуляторе Tesla Model S мощностью 85 кВтч. [3]

Рис. 2. Схема в разрезе, показывающая строение щелочной батареи. [4]

Первичные элементы («сухие»)

В этих элементах химическое взаимодействие между электродами и электролитом приводит к необратимому изменению, то есть они не подлежат перезарядке . [2] Эти батареи одноразового использования, что приводит к большему количеству отходов при использовании этих батарей, поскольку они утилизируются через относительно короткий период времени.

Вторичные элементы («влажные»)

Этот тип элемента (называемый влажным из-за использования жидкого электролита) генерирует ток через вторичный элемент в направлении, противоположном направлению первого/нормального элемента. Это приводит к тому, что химическое действие идет в обратном направлении, эффективно восстанавливаясь, а это означает, что они перезаряжаемые . [2] Эти батареи могут быть более дорогими в покупке, но они производят меньше отходов, так как их можно использовать несколько раз.

Емкость батареи

Аккумуляторы часто оцениваются по выходному напряжению и емкости.Емкость — это продолжительность работы конкретной батареи в Ач (ампер-часах) [2] :

Аккумулятора емкостью 1 Ач хватит на один час работы при токе 1 А.

Аккумуляторы также можно классифицировать по их энергоёмкости. Это делается либо в ватт-часах, либо в киловатт-часах.

Аккумулятор емкостью 1 кВтч будет работать в течение одного часа, производя 1 кВт электроэнергии.

Моделирование Phet

Университет Колорадо любезно разрешил нам использовать следующую симуляцию Phet.Эта симуляция исследует, как батареи работают в электрической цепи:

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. соответствующие страницы ниже:

Ссылки

  1. ↑ Wikimedia Commons [в сети], доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Duracell_9_Volt_0849.jpg#/media/File:Duracell_9_Volt_0849.jpg
  2. 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Р.Т. Пейнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Introduction to Electricity , 1-е изд.Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 3, с. 3.4, стр. 89-94.
  3. ↑ Технологические исследования металлов. (По состоянию на 28 июля 2015 г.). Going Natural: решение графитовой проблемы Теслы [онлайн], доступно:
  4. ↑ Гиперфизика. (По состоянию на 28 июля 2015 г.). Углеродно-цинковые батареи [Онлайн], Доступно: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/battery.html
Аккумулятор

— Energy Education

Рисунок 1.Аккумулятор на 9 вольт. [1]

Аккумулятор — это устройство, которое накапливает энергию, а затем разряжает ее путем преобразования химической энергии в электричество. Типичные батареи чаще всего производят электричество химическим путем за счет использования одного или нескольких гальванических элементов. [2] В батареях может использоваться и использовалось множество различных материалов, но наиболее распространенными типами батарей являются щелочные, литий-ионные, литий-полимерные и никель-металлогидридные. Батареи могут быть соединены друг с другом последовательно или параллельно.

Существует большое разнообразие аккумуляторов, доступных для покупки, и эти разные типы аккумуляторов используются в разных устройствах. Большие батареи используются для запуска автомобилей, в то время как гораздо меньшие батареи могут питать слуховые аппараты. В целом, аккумуляторы чрезвычайно важны в повседневной жизни.

Ячейки

Ячейка — это отдельная единица, производящая электричество каким-либо способом. Вообще говоря, клетки генерируют энергию посредством термического, химического или оптического процесса.

Типичный элемент имеет две клеммы (обозначаемые как электроды ), погруженные в химическое вещество (обозначаемое как электролит ). Два электрода разделены пористой стенкой или перемычкой , которая позволяет электрическому заряду проходить с одной стороны на другую через электролит. Анод — отрицательная клемма — получает электроны, а катод — положительная клемма — теряет электроны. Этот обмен электронами позволяет создать разницу в потенциале или разнице напряжений между двумя терминалами, позволяя электричеству течь. [2]

В аккумуляторе может быть огромное количество элементов, от одного элемента в батарее типа АА до более 7100 элементов в аккумуляторе Tesla Model S мощностью 85 кВтч. [3]

Рис. 2. Схема в разрезе, показывающая строение щелочной батареи. [4]

Первичные элементы («сухие»)

В этих элементах химическое взаимодействие между электродами и электролитом приводит к необратимому изменению, то есть они не подлежат перезарядке . [2] Эти батареи одноразового использования, что приводит к большему количеству отходов при использовании этих батарей, поскольку они утилизируются через относительно короткий период времени.

Вторичные элементы («влажные»)

Этот тип элемента (называемый влажным из-за использования жидкого электролита) генерирует ток через вторичный элемент в направлении, противоположном направлению первого/нормального элемента. Это приводит к тому, что химическое действие идет в обратном направлении, эффективно восстанавливаясь, а это означает, что они перезаряжаемые . [2] Эти батареи могут быть более дорогими в покупке, но они производят меньше отходов, так как их можно использовать несколько раз.

Емкость батареи

Аккумуляторы часто оцениваются по выходному напряжению и емкости.Емкость — это продолжительность работы конкретной батареи в Ач (ампер-часах) [2] :

Аккумулятора емкостью 1 Ач хватит на один час работы при токе 1 А.

Аккумуляторы также можно классифицировать по их энергоёмкости. Это делается либо в ватт-часах, либо в киловатт-часах.

Аккумулятор емкостью 1 кВтч будет работать в течение одного часа, производя 1 кВт электроэнергии.

Моделирование Phet

Университет Колорадо любезно разрешил нам использовать следующую симуляцию Phet.Эта симуляция исследует, как батареи работают в электрической цепи:

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. соответствующие страницы ниже:

Ссылки

  1. ↑ Wikimedia Commons [в сети], доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Duracell_9_Volt_0849.jpg#/media/File:Duracell_9_Volt_0849.jpg
  2. 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Р.Т. Пейнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Introduction to Electricity , 1-е изд.Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 3, с. 3.4, стр. 89-94.
  3. ↑ Технологические исследования металлов. (По состоянию на 28 июля 2015 г.). Going Natural: решение графитовой проблемы Теслы [онлайн], доступно:
  4. ↑ Гиперфизика. (По состоянию на 28 июля 2015 г.). Углеродно-цинковые батареи [Онлайн], Доступно: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/battery.html

Батареи

1.) Основы

Базовая конструкция: Батарея состоит из двух или более элементов. Каждая ячейка состоит из двух различные материалы с электролитом между ними. Ранние инженеры обнаружили, что при использовании правильных материалов отрицательно заряженные ионы притягиваются к катоду (-), при этом положительно заряженные ионы притягиваются к аноду (+) (другой электрод). Есть много типов батарей, см. наш раздел истории для получения дополнительной информации о том, как несколько известных примеров работай.
12-минутное видео с описанием основного химического состава батареи >
Видео о сборке алюминиево-угольной батареи в домашних условиях >

Катод — электроны «выходят» из батареи с этого электрода и попадают в электрическое устройство, находящееся под напряжением, маркируется черным цветом или (-). это негатив терминал, потому что атомы с дополнительными электронами (- заряженными ионами) притягиваются к этому терминалу.
Анод — электроны «попадают» в аккумулятор с этого электрода, который отмечен в красный или (+).
Примечание: термины «анод» и «катод» также могут использоваться на устройстве, они помогают указано, как подключить устройство. В устройстве (например, светодиоде) электроны «входят» в устройство через катод и выход через анод (это на обратной стороне батареи).
Безопасность!
* Подсоединение аккумулятора к устройству в обратном порядке может разрушать электрические устройства, особенно полупроводниковые устройства.
* Замыкание аккумулятора путем соединения клеммы (-) с клеммой (+) может привести к химическому возгоранию или взрыву.
* Попадание кислоты из батарейки на пальцы и одежду может привести к ожогу кожи, проеданию дыр в одежде прикосновение к глазам может привести к слепоте. Не вскрывайте батареи, кроме как в контролируемом среде и с соблюдением надлежащих мер предосторожности.


Два способа классификации батарей:
Первичные батареи — этот тип батареи готов к электрическому заряду, как только как он построен
Дополнительные батареи — этот тип батареи необходимо заряжать после ее изготовления

Инженер с опытом работы в области электрохимии или нанотехнологий может работать над улучшением батареи и преодолевая установленные барьеры на пути к совершенствованию.Улучшение хотя бы одного угла производительности, таких как: плотность энергии, низкотемпературные характеристики, накопление энергии продолжительность, скорость перезарядки, форма, движение к использованию менее токсичного или менее дорогого материала может внести существенные изменения в наш мир. Например, гибридный и полностью электрический автомобиль существует уже целое столетие, но именно более совершенные батареи позволили первым массовое использование электромобилей в 1990-х годах.

1.а) Типы батарей

Есть много способов сделать аккумулятор, некоторым моделям более 200 лет, а другим (например, те, которые используют углеродные нанотрубки) быстро продвигаются прямо сейчас!

Первичный Батареи:

(не перезаряжаемые)

Цинк Хлорид
Цинк углерода
Щелонок
Оксид никель
Оксид лития
Гидроксид лития
ЛИТУИ железа сульфид
Литиевый диоксид
Литиевый Оксиносфат
Литиевый серебристый оксид + ванадий
Литий-серебряный хромат
ЛИТУИ
Li-I2
Li-CuO
Li-CuS

Li-MnO2 (Li-Mn, «CR»)
Тионилхлорид
Li-SOCl2,BrCl, Li-BCX
Сульфурилхлорид
Li-SO2
Li-PbCuS
Li-Bi2Pb2O5
Li-V2O5
Li-Bi2O3
Li-O32 90 Оксид ртути
Воздушно-цинковый
Оксид серебра
Плутониевые батареи и
другие ядерные батареи

 

Среднее Аккумуляторы:

(можно заряжать)

NiCd или NiCad Никель-кадмиевые 1899
Свинцово-кислотные 1859
NiMH
NiZn
Щелочные (некоторые перезаряжаемые)
Литий-ионные Литий-ион
Литий-ионный полимер
Литий-оксид титана
Литий-железо-фосфатные батареи
Литий-железо-фосфат магния
Никель-железные батареи (NiFe)
NIh3
Ni-цинк
LiFePO4
Li сера
Li
Li 9032 Titahinate 90 пленка ZnBr
V окислительно-восстановительный 10
NaS
Расплавленная соль
Серебро-цинк (Ag-цинк)

2.) История батарей


Вверху: изображение батареи Вольта, питающей экспериментальную дуговую лампу, первую форму электрическое освещение

2.a) 1800: Voltaic Pile — первая батарея, непосредственно вызвавшая электрическую революцию

Алессандро Вольта из Комо, Италия, создал первую современную батарею около 1800 года.У него было образование в области химии и физики, преподавал в государственной школе, а затем Королевская школа в Комо. Он использовал цинковый и медный (или серебряный) электрод с электролитом. серной кислоты или смеси соляных растворов (соль и вода). Цинк реагировал с отрицательно заряженный сульфат. Положительно заряженные ионы водорода захватывают электроны из меди образуя газообразный водород. Затем цинковый диск стал отрицательным. электрод и медно-серебряный диск положительный.Первая батарея Volta появилась в результате 9 лет обучения, начиная с «животного электричества» или изучения электричества тока внутри тела. Подобно всем великим новаторам, он продвигал работы своих предшественников. в данном случае это было Луиджи Гальвани и его работа над «животным электричеством». >

Вверху: см. модель батареи Вольта в Смитсоновском институте .

Батарея Вольта быстро привлекла внимание всего мира.Исследователи из России в США начали экспериментировать с версиями своей батареи для проведения экспериментов. гальваника, разделение элементов для научных исследований, электрического освещения и электромагнетизма все исследования быстро продвигались благодаря стопке Вольты. Его назвали «кучей», потому что дополнительные блоки цинка/меди могут быть установлены на устройство для увеличения мощности. Даже сегодня латинские языки используют слово «пила» для обозначения батареи.

Недостатки батареи Вольты заключались в том, что тканевый материал, пропитанный солевым раствором, должен был оставаться влажным, а также электролит вытекал сбоку и вызывал короткое замыкание.Химические отложения на меди вызвал изоляционный слой, который остановил батарею примерно через час. В течение следующего три десятилетия другие, такие как Уильям Стерджен и Джозеф Генри, улучшили конструкцию батарей.
Вверху: разработана гальваническая батарея Джозефа Генри (сделанная из цинковых и медных пластин). производить разную интенсивность в зависимости от по необходимости с помощью комплекта подвижных соединителей и чашек ртутных. Сегодня устройство, которое мы будем использовать для обеспечения изменяющихся уровней мощности для эксперимента, будет вариак (автотрансформатор), подключенный к сети.Генри нужны были переменные уровни мощности проводить свои опыты по электромагнетизму.
Подробнее о Батарея Генри с этого скана из Принстона >

2.б) 1857-1900-е годы Grenet Cell «Бутылочная батарея»

Ячейка Grenet стала важным шагом в истории аккумуляторов и использовалась более 60 лет.Этот мокрая камера была мощной и надежной. Он был наполнен кислотой и мог быть использован повторно. К 1880-м годам устройства могли работать месяцами. или годы без заправки, хотя для некоторых целей его нужно было заправлять каждые несколько недель. Томас Эдисон использовал ячейки Grenet для своих экспериментов. Медицинские работники также использовали ячейку для всего: от питания инструментов в больницах до к экспериментам над пациентами. Ячейки были разных размеров, колбы также можно было ставить последовательно, чтобы генерировать больше энергии.

Конец ячейки Гренет наступил из-за ее слабости, которая включала раздражение заправки его, вес и то, что он может пролиться. Резиновая герметичная доска (гидростат) со временем сожмется, что приведет к протечкам сверху. Как и многие батареи в то время он был сделан из стекла, и хотя он был построен из толстого стекла, он все же мог разбиться.

Ячейка Grenet была улучшена Dr.Бирн (Бруклин) в 1878 году. Современные сухие камеры сегодня. также используют цинко-угольный элемент, однако для электролита используют влажный картон вместо жидких кислот Grenet Cell.

Свинцово-кислотная батарея


1859 — Гастон Плант из Франции изобретает наиболее часто используемый большая батарея сегодня: свинцово-кислотная батарея. Подробнее о свинцово-кислотный аккумулятор >

Сегодняшние свинцово-кислотные аккумуляторы (например, установленные в вашем автомобиле) имеют плотность энергии около 30 ватт-часов на килограмм.


2.c) Сухая камера

В 1886 году были разработаны сухие элементы, и это было огромным улучшением для некоторых приложений. батарея. В сухом элементе использовался пастообразный электролит, что позволяло использовать батарею в любом положении. и улучшил область портативных батарей. Карл Гасснер и разработал сухую ячейку, используя гипс, смешанный с другими химическими веществами. Первая выставленная на продажу модель произведена 1.5 вольт. Позже гипс был заменен свернутым картоном. Колумбия произвела первую массу выпускаемые модели.

Внизу слева: классические сухие элементы Columbia на 1,5 В на выставке в Техническом центре Эдисона.
Внизу справа: 3 классических сухих элемента, использовавшихся в ранних радиоприемниках.

Информацию о литиевых, щелочных и других современных формах сухих батарей см. ниже.

2.d) Томас Эдисон и батареи

Томас Эдисон сосредоточился на создании лучшей батареи для использования в электромобилях. Существующие батареи, такие как Grenet Cell, были сделаны из стекла и не соответствовали требованиям. Эдисон оставил свой след в мире аккумуляторов со многими улучшениями. Ячейка Эдисона-Лаланда было знаковым улучшением аккумуляторов, оно имело повышенная износостойкость и прослужила около года при хранении.Эдисон давно интерес к батареям всех размеров для питания его изобретений, таких как электрическая ручка. Последним крупным усовершенствованием батарей, сделанным Эдисоном, была разработка практического железо-никелевого сплава. батарея (NiFe). Ранний Эдисон NiFe батареи использовали толстый стеклянный корпус для хранения гидроксида калия электролит. Некоторые модели этих аккумуляторов могут сохранять заряд в течение многих лет. Железнодорожная отрасль до сих пор использует аккумуляторы NiFe десятилетней давности для резервного питания коммутаторов. и другое оборудование из-за его долгосрочной надежности.


Вверху: оригинальные батареи Эдисона, использовавшиеся в автомобиле Detroit Electric 1914 года, принадлежавшем Стейнмецу .


Щелочной AA является наиболее распространенная в мире одноразовая батарея

3.) Современные батареи:

Сегодня в мире преобладают батареи на основе цинка, свинца и лития.Они более безопасны и меньше, чем батареи того же типа были в первые дни. Меркурий и другие химические вещества были сокращены в состав, и улучшения плотности энергии за эти годы сделали для использования меньше материала на ватт.

Щелочная батарея:

Щелочные батареи сегодня являются наиболее распространенными одноразовыми батареями (выпущено 10 миллиардов штук). ежегодно по всему миру).Они используют цинк и диоксид марганца. Щелочные батареи заменили угольно-цинковые батареи 1800-х годов из-за к более высокой плотности энергии.
Проблемы со щелочами включают утечку гидроксида калия (видны белые перистые кристаллы). когда батарея стареет). Щелочная батарея изготовлена ​​из дешевых материалов, поэтому ее переработка нерентабельна, т.к. в результате он выбрасывается в основные отходы, что приводит к увеличение токсичных отходов на свалках.

3.a) Литий-ионные батареи (LIB)

Литиевые батареи

в настоящее время являются самыми популярными батареями для мобильных устройств. (автомобили, портативные устройства) благодаря малому весу и большой плотности энергии (количество энергии, которое вы можете хранить в килограмм веса). Литиевые батареи бывают разных форм:


Литий-железо-фосфатный (LFeP) — 120+ ватт-часов на килограмм

Примечание: значения плотности энергии для любой из этих батарей может измениться, поскольку лучшие версии батареи развитый.

Слева: 20 Ач, здесь показана плоская батарея призматического типа, но ее можно выполнен в спиральной конфигурации (цилиндр).

Посмотрите наше видео о пионерах инженерного дела Энди Берк рассказывает о тестировании аккумуляторов LFeP >


Литий-кобальт-оксидная батарея (LiCoO2) — 100+ ватт-часов на килограмм, используется в мобильных устройствах. телефоны и другие небольшие устройства.Этот тип батареи используется в ноутбуках для его высокая плотность энергии, проблемы включают тепловой разгон, который может вызвать пожар.

Слева: литиевая батарея со спиральной обмоткой, это от камеры Sony.


Титанат лития (LTO) — Они безопаснее, чем другие формы литиевых батарей (менее вероятность теплового разгона).У них есть срок службы 10-20 000 циклов и 70-80 ватт-часов на килограмм (в 3 раза больше, чем у стандартного свинцово-кислотная батарея).

Слева: экспериментальный модуль титаната лития 16 В в Калифорнийском университете в Дэвисе

Другое: Разрабатываются новые формы литиевых батарей, однако некоторые другие общий типы включают литий-никель-кобальт-оксид алюминия, оксид лития, никеля, марганца, кобальта и литий-серные аккумуляторы.


Смотрите наше видео здесь с Тестирование литиевых батарей в лаборатории доктора Энди Берка: три типа лития Аккумуляторы:

Нанотехнологии улучшат литий-ионные аккумуляторы: Углеродные нанотрубки можно использовать в качестве катода и это позволяет реакции накопления лития на поверхности трубки, что происходит намного быстрее чем обычные реакции интеркаляции лития.Подробнее здесь >

4.) Границы инноваций в области батарей

Tesla Motors, General Electric и другие соревнуются в том, чтобы развиваться лучше и дешевле. батареи. Новые разработки аккумуляторов, такие как натрий-ион, натрий-никель-хлорид (часть бренда аккумуляторов GE Durathon) обещают заменить крупномасштабные свинцово-кислотные аккумуляторы. аккумуляторы, используемые в электросетях и локомотивах.

Чтобы аккумуляторы действительно преуспели в приложениях для электромобилей, эксперты поставили перед собой цели. что батареи должны будут выдерживать более 15 лет глубоких разрядов и быть в состоянии перезаряжается так быстро, как бензиновый топливный бак может заполниться топливом. Это трудные цели, но над ними работают сейчас. Используя нанотрубки в литиевой батарее, возможно, удастся перезарядить батарею намного быстрее, однако обеспечение более длительного жизненного цикла будет более сложной задачей.Подробнее здесь >

5.) Батареи доэлектрического возраста:

Стоит упомянуть, что до появления современных электрических возраст. Поскольку они не связаны с основной временной шкалой истории электротехники, мы перечислили их. здесь.

Первая батарея 248 г. до н.э.: Багдадская батарея была построена в парфянской или сасанидской период ~248 г. до н.э. — 226 г. н.э.Батарея состояла из угольного стержня в центре глиняная ваза. Стержень был окружен неизвестным электролитом (вероятно, апельсиновым или лимонным соком), потом медь, потом асфальт. Каждая батарея имела вес около 2 килограммов и производила 0,4-0,5 вольта при разомкнутых контактах. Эти батареи были очень слабыми. «Багдадская батарея» был найден в 1936 году и многими авторитетными источниками считается подлинным.

Египтяне: Некоторые утверждают, что у древних египтян были батареи, подобные Багдадской батарее.

Ковчег Завета: было высказано предположение, что Ковчег Завета (золотая коробка) возможно, использовали ранние батареи для питания золотого корпуса. Тогда коробка сможет дать иллюзия магических сил, шокируя тех, кто к ней прикоснулся. Это только теория, но было бы интересное использование электричества для создания чувства благоговения и страха.

6.) ETC Видео с аккумуляторами:

Tesla Model S — аккумуляторы, кузов и подвеска >

Лаборатория аккумуляторов для гибридных автомобилей с Энди Берком >

История компании GE по производству аккумуляторов Dr.Оливер Винн (бывший менеджер) >

В электрическом автомобиле Baker использовались свинцово-кислотные аккумуляторы Эдисона. 1901 >

Первый компьютеризированный гибридный автомобиль HTV1 (свинцово-кислотные аккумуляторы) 1978-1982 >


Похожие темы:
Статья MW

Источники:
Век телеграфа и телефона.Д. Макникол. 1915
Университет Санта-Клары
Университет Рутгерса: Документы Томаса Эдисона
The New York Medical Journal, январь-июнь 1889
Progressive Dynamics Inc. Серый. 1893 г. Corrosion-doctors.org
Доктор Эндрю Берк. Калифорнийский университет в Дэвисе. 2010
Фото/Видео:
Edison Tech Center
Whelan Communications

Для использования изображений и видео Edison Tech Center см. наше лицензионное соглашение.

Бывшие в употреблении бытовые аккумуляторы | Агентство по охране окружающей среды США

Найдите информацию о типах батарей, используемых в домашнем хозяйстве, и о том, как обращаться с ними, когда они больше не нужны.

Определенные батареи следует НЕ выбрасывать в бытовой мусор или мусорные баки. На этой странице вы можете узнать, как безопасно обращаться с этими батареями. Отработанные аккумуляторы всегда можно сдать на переработку или сдать в пункты сбора опасных бытовых отходов.

Во избежание возгорания литий-ионных аккумуляторов заклейте клеммы аккумуляторов и/или поместите аккумуляторы в отдельные пластиковые пакеты и никогда не выбрасывайте эти аккумуляторы в бытовой мусор или мусорные баки.

На этой странице:


Фон

Ежегодно в США покупаются, используются и перерабатываются или выбрасываются в мусор миллионы одноразовых и перезаряжаемых батареек. Батареи бывают разного химического состава, типов и размеров в зависимости от их использования.

  • Одноразовые батареи обычно можно извлечь из устройства, когда они перестанут питать устройство.
  • Аккумуляторы могут быть съемными или постоянно прикрепленными к устройству.

Возросший спрос на батареи в значительной степени объясняется быстрым ростом использования небольшой портативной электроники, электроинструментов и других предметов повседневного обихода, а также увеличением количества «умных» товаров, таких как мелкие и крупные бытовые приборы и автомобили.

Аккумуляторы

производятся с использованием различных смесей химических элементов, предназначенных для удовлетворения потребностей клиентов в мощности и производительности.Батареи могут содержать такие металлы, как ртуть, свинец, кадмий, никель и серебро, которые могут представлять угрозу для здоровья человека или окружающей среды при неправильном обращении в конце срока их службы. Типы батарей идентифицируются по маркировке и маркировке, а не по форме батареи или цвету этикетки.

Некоторые батареи могут также содержать такие материалы, как кобальт, литий и графит, которые Геологическая служба США считает критически важными минералами. Критически важные полезные ископаемые — это сырье, которое имеет экономическое и стратегическое значение для Соединенных Штатов и сопряжено с высоким потенциальным риском поставок и для которого нет простых заменителей.Следовательно, необходимо приложить все усилия для переработки и восстановления этих материалов, чтобы обеспечить их доступность для будущих поколений.

Когда батарея больше не используется, тип и химический состав батареи определяют, какой из различных вариантов обращения с отходами использовать. Важно правильно обращаться с батареями в соответствии с их типом, потому что некоторые батареи могут представлять опасность для безопасности и здоровья при неправильном обращении в конце их срока службы. Батареи могут иметь достаточно энергии, чтобы нанести травму или вызвать пожар, даже если они используются и когда они кажутся разряженными.В целях безопасности помните, что не все батареи могут быть съемными или обслуживаемыми пользователем — обратите внимание на маркировку батареи и продукта, касающуюся безопасности и использования для всех типов батарей.


Батарейки одноразового использования

Тип Применение и описание Утилизация

Щелочные и угольно-цинковые

  • Эти обычные повседневные батарейки можно использовать в таких продуктах, как будильники, калькуляторы, фонарики, пульты дистанционного управления для телевизоров, радиоприемники, продукты с дистанционным управлением, детские игрушки и другие предметы.
  • Например, некоторые распространенные щелочные и угольно-цинковые батареи включают 9-вольтовые батареи типа AA, AAA, C, D и некоторые таблеточные элементы.

Некоторые компании по утилизации этих батарей перерабатывают; проконсультируйтесь с вашим местным или государственным органом по твердым отходам для выбора вариантов управления. В большинстве населенных пунктов щелочные и угольно-цинковые батареи можно безопасно выбрасывать вместе с бытовыми отходами.

Рекомендация Агентства по охране окружающей среды: отправьте использованные щелочные и угольно-цинковые батареи на переработку батарей или обратитесь в местный или государственный орган по твердым отходам.

Кнопка-кнопка или монета

  • Эти небольшие круглые батареи исторически содержали серебро, кадмий, ртуть или другие тяжелые металлы в качестве основного компонента.
  • Сегодня большинство из них изготовлены из металлического лития. Эти батареи обычно используются в таких продуктах, как часы, слуховые аппараты, автомобильные пульты дистанционного управления без ключа, медицинские приборы и калькуляторы.

Батарейки типа «таблетка» или «таблетка» могут представлять потенциальную опасность при проглатывании; храните их в недоступном для маленьких детей месте.

Требования к управлению основаны на химическом составе батареи. Их можно сдать специализированным предприятиям по переработке аккумуляторов, участвующим в программе розничным торговцам, предоставляющим услуги по приему аккумуляторов, или местным программам сбора опасных бытовых отходов. Обратитесь к производителю или местному органу по обращению с твердыми отходами, чтобы узнать о дополнительных возможностях управления.

Меры предосторожности при обращении:  Поместите каждую батарею в отдельные пластиковые пакеты или наклейте непроводящую ленту (например, изоленту) на клеммы батареи или вокруг всей кнопки.Литиевая батарея может искрить и вызвать пожар, если она повреждена или ее концы соприкасаются. Если батарея повреждена, обратитесь к производителю за информацией по обращению с ней.

Рекомендация Агентства по охране окружающей среды: проверьте наличие слова «литий» на аккумуляторе. Не выбрасывайте кнопочные, монетные или одноразовые литиевые батарейки в мусорные или муниципальные мусорные баки. Найдите пункт утилизации рядом с вами:

Литиевый одноразовый

  • Эти обычные батареи изготавливаются из металлического лития (Li), они одноразовые и не подлежат перезарядке
  • Они используются в таких продуктах, как камеры, часы, пульты дистанционного управления, портативные игры и детекторы дыма.
  • Эти батареи может быть трудно отличить от обычных щелочных батарей, но они также могут иметь специальную форму для определенного оборудования, такого как некоторые типы камер и калькуляторов.

Аккумуляторы

Тип Применение и описание Утилизация

Никель-кадмий (Ni-Cd)

  • Эти аккумуляторы обычно используются в беспроводных электроинструментах, беспроводных телефонах, цифровых и видеокамерах, рациях, биомедицинском оборудовании и видеокамерах.
  • Они могут выглядеть как одноразовые щелочные батареи типа AA, AAA или другие, либо как батарейный блок, предназначенный для определенных инструментов.

Съемные батареи:  Съемные перезаряжаемые батареи можно сдать в специализированные пункты по переработке батарей, участвующим в программе розничным продавцам, предоставляющим услуги по приему батарей, или в местные программы сбора опасных бытовых отходов. Обратитесь к производителю или в местный орган по управлению бытовыми отходами, чтобы узнать о других вариантах утилизации.

Несъемные батареи, содержащиеся в электронных устройствах: Целые устройства могут быть доставлены сертифицированным переработчикам электроники, участвующим розничным продавцам, которые предоставляют услуги по приему электроники, или местным программам сбора электронных или бытовых опасных отходов.

Меры предосторожности при обращении:  Поместите каждую батарею в отдельный пластиковый пакет или наклейте непроводящую ленту (например, изоленту) на клеммы батареи. Обращайтесь с любой поврежденной батареей с осторожностью и используйте соответствующие средства индивидуальной защиты.Если литий-ионный аккумулятор поврежден, обратитесь к производителю аккумулятора или устройства за информацией по обращению с ним.

Рекомендация Агентства по охране окружающей среды: ищите этикетки с указанием химического состава батареи. Не выбрасывайте перезаряжаемые батареи в мусорные баки или муниципальные мусорные баки. Найдите ближайший к вам пункт утилизации:Следующие ссылки ведут с сайта

Литий-ионный (Li-ion)

  • Обычно встречается в старых мобильных телефонах, электроинструментах, цифровых камерах, ноутбуках, детских игрушках, электронных сигаретах, малых и крупных бытовых приборах, планшетах и ​​электронных книгах.
  • Некоторые литий-ионные аккумуляторы нелегко извлечь из изделия, и они могут стать пожароопасными, если их сломать, погнуть или раздавить.

Никель-металлогидрид (Ni-MH)

  • Обычно используется в мобильных телефонах, беспроводных электроинструментах, цифровых камерах и рациях.
  • Эти батареи не так распространены, как раньше.

Никель-цинк (Ni-Zn)

  • Обычно используется в цифровых камерах, беспроводных клавиатурах и мелкой электронике.

Свинцово-кислотные малогабаритные (Pb)

  • Обычно используется в самокатах, детских машинках, аварийном освещении и больничном оборудовании. Также используется для резервного питания стационарных телефонов и источников бесперебойного питания для компьютеров.

Автомобильные аккумуляторы

В настоящее время в транспортных средствах используется несколько типов и областей применения аккумуляторов.Существуют автомобильные пусковые батареи, используемые с двигателями внутреннего сгорания, большие аккумуляторные батареи для электромобилей, которые питают автомобиль, и небольшие батареи, которые питают такие аксессуары, как удаленные дверные замки или резервное копирование памяти компьютера.

Тип Использование и описание Утилизация
Свинцово-кислотные
  • Свинцово-кислотные аккумуляторы могут содержать до 18 фунтов свинца и около одного галлона коррозионно-активной серной кислоты, загрязненной свинцом.
  • Их можно использовать в качестве пусковой батареи двигателя или автомобильной аккумуляторной батареи, которая приводит в движение транспортное средство.
  • Их можно найти в автомобилях, лодках, снегоходах, мотоциклах, тележках для гольфа, вездеходах, инвалидных колясках и других крупных транспортных средствах.
  • Они также могут использоваться в неавтомобильных ситуациях, например, в качестве резервного источника питания в подвальных водоотливных насосах или в качестве источников бесперебойного питания для компьютеров или другого критического оборудования.

Верните аккумулятор продавцу или в местную программу сбора твердых или бытовых опасных отходов.

Меры предосторожности при обращении: Содержит серную кислоту и свинец. При обращении с аккумулятором следуйте всем предупреждениям и инструкциям на аккумуляторе.

Рекомендация Агентства по охране окружающей среды: возвращайте свинцово-кислотные аккумуляторы продавцу аккумуляторов или в местную программу сбора опасных бытовых отходов; не выбрасывайте свинцово-кислотные аккумуляторы в мусорные или муниципальные мусорные баки.

Литий-ионные аккумуляторы среднего и крупного масштаба
  • В большинстве современных подключаемых и гибридных электромобилей, а также накопителей энергии (сетевых и автономных) используются литий-ионные батареи либо для хранения энергии для гибридной системы, либо для питания электродвигателя, который приводит в движение транспортное средство.
  • Эти батареи также используются для систем накопления энергии, которые могут быть установлены в зданиях.

Из-за размера и сложности этих батарейных систем литий-ионные батареи среднего и крупного размера не могут быть удалены потребителем. Обратитесь к инструкциям производителя и обратите внимание на предупреждения и инструкции по технике безопасности.

  • Автомобиль: обратитесь к продавцу автомобилей, в магазин или на свалку, где был приобретен аккумулятор.
  • Аккумулятор энергии: обратитесь к производителю оборудования для накопления энергии или в компанию, установившую аккумулятор.

Рекомендация Агентства по охране окружающей среды: обратитесь к производителю, автомобильному дилеру или в компанию, установившую литий-ионный аккумулятор, чтобы узнать о вариантах управления; не выбрасывайте в мусорное ведро или муниципальные мусорные баки.


Федеральные законы о батареях


Законы штата об утилизации аккумуляторов

В некоторых штатах приняты законы об утилизации аккумуляторов для различных типов бытовых аккумуляторов.Чтобы увидеть карту законов штата о батареях, перейдите на веб-сайт Call2Recycle.

 

 

Три аккумуляторные технологии, которые могут обеспечить энергией будущее | Сафт

Миру нужно больше энергии, желательно в чистой и возобновляемой форме. Наши стратегии хранения энергии в настоящее время формируются за счет литий-ионных аккумуляторов, являющихся передовыми технологиями, но на что мы можем рассчитывать в ближайшие годы?

Давайте начнем с основных сведений об аккумуляторах.Батарея представляет собой набор из одного или нескольких элементов, каждый из которых имеет положительный электрод (катод), отрицательный электрод (анод), сепаратор и электролит. Использование для них различных химикатов и материалов влияет на свойства батареи — сколько энергии она может хранить и выдавать, сколько энергии она может обеспечить или сколько раз ее можно разряжать и перезаряжать (также называемая циклической емкостью).

Аккумуляторные компании постоянно экспериментируют, чтобы найти более дешевые, плотные, легкие и более мощные химические вещества.Мы поговорили с Патриком Бернардом, директором по исследованиям Saft, который рассказал о трех новых аккумуляторных технологиях с трансформационным потенциалом.

 

ЛИТИЙ-ИОННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Что это?

В литий-ионных (литий-ионных) аккумуляторах накопление и высвобождение энергии обеспечивается перемещением ионов лития от положительного электрода к отрицательному туда и обратно через электролит. В этой технологии положительный электрод действует как первоначальный источник лития, а отрицательный электрод — как носитель лития.Несколько химических элементов собраны под названием литий-ионных аккумуляторов в результате десятилетий отбора и оптимизации, близких к совершенству положительных и отрицательных активных материалов. Литированные оксиды металлов или фосфаты являются наиболее распространенным материалом, используемым в качестве материалов для положительных положительных результатов. Графит, а также графит/кремний или литированные оксиды титана используются в качестве негативных материалов.

Ожидается, что в ближайшие годы литий-ионная технология с использованием реальных материалов и конструкций элементов достигнет предела энергопотребления.Тем не менее, недавние открытия новых семейств прорывных активных материалов должны разблокировать нынешние ограничения. Эти инновационные соединения могут хранить больше лития в положительных и отрицательных электродах и впервые позволят объединить энергию и мощность. Кроме того, с этими новыми соединениями также учитываются дефицит и критичность сырья.

Каковы его преимущества?

Сегодня среди всех современных технологий хранения данных технология литий-ионных аккумуляторов обеспечивает самый высокий уровень плотности энергии.Такие характеристики, как быстрая зарядка или рабочий температурный диапазон (от -50°C до 125°C), могут быть точно настроены за счет большого выбора конструкций элементов и химических составов. Кроме того, литий-ионные аккумуляторы обладают дополнительными преимуществами, такими как очень низкий саморазряд и очень долгий срок службы, а также цикличность, обычно тысячи циклов зарядки/разрядки.

Когда его ожидать?

Ожидается, что новое поколение передовых литий-ионных аккумуляторов будет развернуто до первого поколения твердотельных аккумуляторов.Они идеально подходят для использования в таких приложениях, как системы хранения энергии для возобновляемых источников энергии и транспорта (морского, железнодорожного, авиационного и внедорожного), где необходимы высокая энергия, высокая мощность и безопасность.

 

ЛИТИЙ-СЕРНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

Что это?

В литий-ионных батареях ионы лития накапливаются в активных материалах, действующих как стабильные структуры-хозяева во время заряда и разряда. В литий-серных (Li-S) батареях нет структур-хозяев.При разрядке литиевый анод расходуется, а сера превращается в различные химические соединения; при зарядке происходит обратный процесс.

Каковы его преимущества?

В Li-S аккумуляторе используются очень легкие активные материалы: сера в положительном электроде и металлический литий в качестве отрицательного электрода. Вот почему его теоретическая плотность энергии чрезвычайно высока: в четыре раза больше, чем у литий-иона. Это делает его подходящим для авиационной и космической промышленности.

Компания Saft выбрала и одобрила наиболее многообещающую технологию Li-S на основе твердотельного электролита. Этот технический путь обеспечивает очень высокую плотность энергии, длительный срок службы и устраняет основные недостатки жидкого Li-S (ограниченный срок службы, высокий саморазряд и т. д.).

Кроме того, эта технология дополняет твердотельные литий-ионные благодаря своей превосходной гравиметрической плотности энергии (на кону +30% в Втч/кг).

Когда его ожидать?

Основные технологические барьеры уже преодолены, и уровень зрелости очень быстро приближается к полномасштабным прототипам.

Ожидается, что для приложений, требующих длительного времени автономной работы, эта технология выйдет на рынок сразу после твердотельных литий-ионных аккумуляторов.

 

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ БАТАРЕИ

Что это?

Твердотельные батареи представляют собой смену парадигмы с точки зрения технологии. В современных литий-ионных батареях ионы перемещаются от одного электрода к другому через жидкий электролит (это также называется ионной проводимостью). В полностью твердотельных батареях жидкий электролит заменен твердым соединением, которое, тем не менее, позволяет ионам лития мигрировать внутри него.Эта концепция далеко не нова, но за последние 10 лет — благодаря интенсивным исследованиям во всем мире — были обнаружены новые семейства твердых электролитов с очень высокой ионной проводимостью, подобной жидкому электролиту, что позволило преодолеть этот особый технологический барьер.

Сегодня усилия компании Saft Research & Development сосредоточены на двух основных типах материалов: полимерах и неорганических соединениях с целью получения синергии физико-химических свойств, таких как технологичность, стабильность, проводимость…

Каковы его преимущества?

Первым огромным преимуществом является заметное повышение безопасности на уровне элемента и батареи: твердые электролиты негорючи при нагревании, в отличие от их жидких аналогов.Во-вторых, он позволяет использовать инновационные высоковольтные материалы с большой емкостью, что позволяет создавать более плотные и легкие батареи с более длительным сроком хранения за счет снижения саморазряда. Более того, на системном уровне это принесет дополнительные преимущества, такие как упрощенная механика, а также управление температурой и безопасностью.

Поскольку батареи могут демонстрировать высокое отношение мощности к весу, они могут быть идеальными для использования в электромобилях.

Когда его ожидать?

Несколько видов полностью твердотельных аккумуляторов, вероятно, появятся на рынке по мере дальнейшего технического прогресса.Первыми будут твердотельные батареи с анодами на основе графита, обеспечивающие улучшенные энергетические характеристики и безопасность. Со временем более легкие технологии твердотельных батарей с использованием металлического литиевого анода должны стать коммерчески доступными.

Литий-ионный аккумулятор – обзор

7.2.3 Неводные электролиты

Во вторичных литий-ионных аккумуляторах почти исключительно используются неводные электролиты в виде жидкости, гелевого полимера или твердого полимера. Жидкие электролиты являются наиболее часто используемой формой и основаны на растворе литиевой соли в одном или нескольких типах органических жидких растворителей.Гелевый электролит представляет собой материал с ионной проводимостью, в котором литиевая соль и растворители растворены в смеси полимеров, образующих гелеобразную матрицу для раствора. Наконец, твердый электролит представляет собой материал электролита, который находится в форме твердого вещества, а не жидкости или геля.

Как отмечалось ранее в этой главе, электролит представляет собой смесь, состоящую из жидкого карбонатного растворителя, в котором растворена соль лития. Гексафторфосфат лития LiPF 6. представляет собой типичную литиевую соль, которая используется в неводных электролитах и ​​смешивается с одним или несколькими алкилкарбонатами, такими как этиленкарбонат (EC), диметилкарбонат (DMC), диэтилкарбонат (DEC) или этилметил. карбонат (ЭМС).Семейство алкилкарбонатов чаще всего используется в современных литий-ионных батареях из-за его стабильности с катодами, допускающей напряжение более 4 вольт, разумный диапазон температур, хорошую проводимость и в целом низкую токсичность (Aurbach et al., 2004). Соли, используемые в растворах электролитов, представляют собой анионы или отрицательно заряженные частицы, которые позволяют им образовывать пары с катионами лития. Гексафторфосфат лития используется из-за его высокой проводимости и относительно хороших свойств безопасности. Однако важно отметить, что LiPF 6 , будучи углеводородом, легко воспламеняется, поэтому, когда элемент выходит из строя и происходит перегрев, электролит сгорает.

Как показано в упрощенном примере на рис. 77, молекула LiPF 6 состоит из атома фосфата (красный), который связан с шестью атомами фтора (зеленый) с образованием молекулы аниона, которая, в свою очередь, может быть связана с катион лития (серебро). LiPF 6 образует стабильный интерфейс с алюминиевым токосъемником при высоких потенциалах напряжения. Он также образует стабильный интерфейсный слой SEI с электродами на основе графита. Одна проблема с LiPF 6 заключается в том, что он имеет тенденцию поглощать воду или подвергаться гидролизу при воздействии окружающей среды и имеет относительно низкое окно термостабильности, что ограничивает диапазон температур большинства литий-ионных элементов.LiPF 6 может указывать на наличие примесей, таких как гидрофторуглероды (HF), которые оказывают большое влияние на срок службы и производительность клеток (Henderson, 2014).

Рис. 77. Репрезентативная молекула LiPF6.

Другими электролитными солями, разрабатываемыми в настоящее время, являются тетрафторборат лития, или LiBF 4 , бис-трифторметан лития LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , бис-оксальтоборат лития (LiBOB) и литий. дифтор(оксальто)борат (LiDBOB). LiBF 6 вызывает большой интерес на протяжении многих лет, поскольку он более термически стабилен и менее подвержен гидролизу, чем LiPF 6 .Однако он не получил коммерческого применения из-за гораздо более низкой проводимости, чем LiPF 6 . Тем не менее, он все еще может иметь преимущества в качестве аддитивной соли. Как LiBOB, так и LiDBOB предлагают преимущества в улучшении характеристик при высоких температурах и расширении верхнего предела диапазона напряжений до более чем 4,5 В для LiBOB и 5,0 В для LiDBOB. Но они также имеют более низкую проводимость, чем LiPF 6 , и представляют собой гораздо более сложную молекулу (Dahn & Ehrlich, 2011; Henderson, 2014).

При оценке потенциала новых солей лития они должны не только соответствовать описанным выше эксплуатационным свойствам, но и быть простыми в производстве, с низкими затратами и без токсичных химикатов.Они должны иметь низкие гидролизные свойства, не реагируя с водой с образованием HF ни при высоких температурах, ни в процессе производства. Это снижает затраты на протяжении всего процесса производства ячеек. У них могут быть двухвалентные анионы, а это означает, что им потребуется меньше соли, чтобы сохранить такое же количество катионов. Они должны продолжать действовать как окислительно-восстановительный челнок и быть термически стабильными. Они должны обеспечивать улучшенные характеристики при низких температурах и должны образовывать стабильные слои SEI с активными материалами и токосъемниками.Наконец, новые соли также должны работать с новыми растворителями (Henderson, 2014).

Растворители, используемые в неводных литий-ионных элементах, обычно представляют собой циклический карбонат, такой как этиленкарбонат (EC) из-за его высокой диэлектрической проницаемости и стабильного образования SEI, или пропиленкарбонат (PC). Циклический карбонат представляет собой сложный эфир, органическое соединение, полученное путем замены водорода кислоты на алкил слабой угольной кислоты. Но EC имеет высокую вязкость и низкую температуру плавления (36°C), что означает, что обычно для него требуется добавка в качестве разбавителя в виде линейного карбоната, такого как диметилкарбонат (DMC), диэтилкарбонат (DEC) или этилметилкарбонат (ЭМС) (An et al., 2016). Добавление DMC обеспечивает лучшую электролитическую проводимость, улучшая характеристики мощности в приложениях.

Соли лития обычно составляют от 30% до 50% концентрации электролита по объему, с предпочтительной концентрацией около 30% по объему. В смеси электролитов часто содержится множество различных добавок, которые используются для достижения различных характеристик. Они могут включать виниленкарбонат (VC), пропенсультон (PES), метиленметандисульфонат (MMDS) или трис(триметилсилилфосфит (TTSPi), которые обсуждались ранее.

В настоящее время также проводятся исследования ряда других растворителей, включая фтор, бор, фосфор и серу. Фторирование анионов, по-видимому, уменьшает взаимодействие анионов и катионов лития, что может увеличить проводимость электролита. Это также может улучшить стабильность при высоких потенциалах напряжения и может улучшить устойчивость к окислению и температурный диапазон, в котором электролит находится в жидкой форме, и может даже добавить характеристики негорючести к электролиту, но за счет растворимости солей лития (Henderson, 2014). ; Уэ и др., 2014).

Другой областью для продолжения исследований и разработок неводных электролитов является поиск способов сделать электролиты негорючими. Некоторые подходы к снижению воспламеняемости электролитов включают переход к твердому полимерному электролиту, использование ионных жидкостей при комнатной температуре в качестве растворителей, использование огнезащитных добавок и сорастворителей, добавление добавок алкилфосфатов и использование неорганических твердых электролитов. Каждое возможное решение дает возможность повысить безопасность электролитов, но большинство из них по-прежнему страдает от снижения скорости работы элемента и общего срока службы (Ue et al., 2014).

Какой тип батареи используется для солнечных панелей? Узнать больше

Солнечные энергетические системы обычно состоят из солнечных батарей и панелей, монтажных инструментов и системы мониторинга общей производительности. Энергия солнца собирается панелями, которые передают преобразованную энергию в инвертор, от которого вы можете использовать электричество в своем доме, офисе или промышленной зоне. Эти системы более популярны среди домовладельцев для резервного копирования, поскольку большинство домов подключены к сети.Тем не менее, многие люди ищут замену своим коммунальным услугам. Одна из распространенных причин, по которой люди переходят на солнечную энергию, заключается в том, чтобы избежать высоких затрат на энергию.

Существует много типов солнечных батарей, которые используются в качестве резервных для критических нагрузок в периоды, когда сеть выходит из строя. Независимо от того, заинтересованы ли вы в установке мгновенного резервного питания, такого как ИБП, или в мощном, вы можете выбрать один из различных типов солнечных батарей для использования в вашей системе. Солнечные батареи, заряжаемые этими панелями, спроектированы так, чтобы служить вспомогательной службой сети.

 

Что такое солнечная батарея?

 

Солнечная батарея просто хранит энергию, вырабатываемую солнечными панелями, в вашей энергосистеме. У них может быть свой инвертор со встроенным преобразователем энергии и монитором производительности.

Также емкость различных видов солнечных батарей соответствует их емкости. Вместо того, чтобы возвращать солнечную электроэнергию непосредственно в вашу сеть, солнечная батарея собирает ее для последующего использования. Когда ваша батарея будет полностью заряжена, система отправит электроэнергию обратно в сеть.Когда аккумулятор используется и его заряд истощается, аккумулятор возобновляет зарядку и снова потребляет электроэнергию от панелей.

Хотя батареи обычно подключаются к домашним солнечным энергетическим системам для работы, они не нуждаются в солнечных панелях, чтобы быть полезными для домовладельцев. Электричество из сети также может заряжать батареи в случае небольших хранилищ солнечной энергии. Солнечная батарея является частью вашей системы солнечных панелей для хранения энергии, поставляемой панелью в дом.Когда солнечная панель не вырабатывает электричество, эта батарея высвобождает накопленную энергию для вашего использования.

Если вы остаетесь полностью автономным, эти батареи могут обеспечить 100-процентную самодостаточность, в которой нуждаются домовладельцы, пока батареи правильно заряжаются солнечными панелями.

Для предприятий или домов, где перебои в подаче электроэнергии могут привести к катастрофе, солнечная батарея может адекватно компенсировать это. Это особенно актуально для районов, где электроснабжение не столь надежно, или в экстремальных погодных условиях, когда вам абсолютно необходимо резервное копирование.Все больше и больше людей выбирают солнечные батареи для энергоснабжения в периоды, когда цены на коммунальные услуги достигают своего пика. В зависимости от вашей цели и желаемого результата вы можете использовать эту многообещающую, но надежную технологию у себя дома или в офисе.

 

Могут ли солнечные панели заряжать литиевые батареи?

 

Да. Однако литиевые батареи могут быть повреждены при регулярной зарядке, среди прочего, из-за их реакции на зарядку. Большинство типов солнечных батарей заряжаются в три этапа: объемный, приемный и плавающий.Литиевые батареи, с другой стороны, заряжаются в два этапа.

Первый аналогичен объемному этапу для других аккумуляторов, где он заряжается при постоянном напряжении почти до полного заполнения. Тем не менее, зарядный ток будет сбрасываться, пока он проходит второй и последний этап зарядки. Литиевые батареи также могут быть уничтожены зарядкой в ​​магазине, так как это может увеличить разряд и поставить под угрозу срок службы батареи.

 

Различные типы солнечных батарей

Узнайте, какой тип батареи используется для солнечных панелей.

Свинцово-кислотный

 

В течение нескольких лет свинцово-кислотные аккумуляторы использовались в качестве надежного источника энергии для автономных районов. Как правило, они имеют глубокий цикл и недороги. Свинцово-кислотным аккумуляторам приписывают большую мощность и ток разряда, но низкую энергию. Они долго заряжаются полностью — до 14 часов.

Эти батареи необходимо правильно утилизировать, иначе они могут представлять опасность для окружающей среды из-за своей высокой токсичности.

Два типа свинцово-кислотных аккумуляторов, которые обычно используются для солнечных панелей: свинцово-кислотные аккумуляторы с затоплением и с клапанным регулированием (VRLA).

Залитая свинцовая батарея является надежным вариантом, но для ее работы требуется полив и надлежащая вентиляция. VRLA, оснащенный клапанами для регулирования газовыделения, выпускается двух типов: гель и абсорбированное стекловолокно (AGM). Они подходят для холодных и теплых температур соответственно. Хотя батареи VRLA обеспечивают достаточную гибкость при установке, их чувствительность к температуре может, тем не менее, представлять проблему для людей, которые ищут постоянную альтернативу энергоснабжению от сети.

 

Литий-ионный

 

Литий-ионные аккумуляторы

стали более популярным выбором для солнечных систем во всем мире. Разработка аккумуляторов этого типа во многом связана с их применением в электромобилестроении. Его призматическая форма обеспечивает вентиляцию и преимущества использования в солнечных системах.

Литий-ионные аккумуляторы

имеют уникальный диапазон напряжений и реакцию на зарядку (две ступени в отличие от обычных трех). Их можно заряжать с помощью контроллера заряда регулятора напряжения.Хотя литий-ионные аккумуляторы имеют низкий саморазряд, они не выиграют от длительной зарядки.

Солнечная батарея такого типа, как правило, требует минимального обслуживания, имеет высокую удельную энергию и длительный срок службы. По сравнению со свинцово-кислотными литиевые батареи обычно стоят дороже. Кроме того, им может потребоваться схема защиты для регулирования тока и напряжения.

Как правило, литий-ионные аккумуляторы могут обеспечить большее количество циклов, чем свинцово-кислотные, что делает их идеальными для предоставления вспомогательных услуг в энергосистему.Одной из энергосберегающих характеристик литий-иона, которая делает его хорошим вариантом для солнечной системы, является его высокая эффективность заряда и разряда. Эти батареи также теряют меньше емкости при простое, что полезно в солнечных установках, где энергия используется лишь изредка.

 

Другие альтернативы

 

Никель Кадмий

 

Никель-кадмиевые аккумуляторы

в целом отличаются неприхотливостью в обслуживании и устойчивостью к широкому диапазону температур.Они бывают разных размеров и уровней производительности, с длительным сроком хранения. Однако этот тип солнечной батареи имеет высокую скорость разряда и низкую плотность энергии, что делает ее относительно плохим выбором для постоянного автономного питания. Кроме того, он требует специальной утилизации, как и свинцово-кислотные аккумуляторы, из-за опасности его токсичности для окружающей среды.

 

Хлорид никеля натрия

 

Натриево-никелевая хлоридная батарея, также называемая элементом ZEBRA, пригодна для вторичной переработки без каких-либо выбросов.Не требует вентиляции и обслуживания. Его высокая плотность энергии делает его отличным резервным вариантом для энергоснабжения.

 

Сравнение солнечных батарей

 

Когда дело доходит до выбора солнечной батареи, вам необходимо учитывать некоторые специфические характеристики для более детального выбора. Некоторые вещи, которые следует учитывать:

 

Емкость

 

Емкость просто описывает способность солнечной батареи накапливать электроэнергию.Литиевые аккумуляторы характеризуются более высокой емкостью, чем все виды свинцово-кислотных аккумуляторов из-за их большего веса. Вам понадобится около 8 свинцово-кислотных батарей для питания 5,1 кВт, в то время как две литий-ионные солнечные батареи сделают ту же работу. Более высокая плотность энергии литиевой батареи означает, что ее можно устанавливать в труднодоступных местах, поскольку они могут вместить большую емкость в меньшем пространстве. Вы можете столкнуться с рядом проблем из-за большого веса лития, если будете устанавливать эти солнечные батареи самостоятельно.Никель-кадмий и хлорид никеля натрия также имеют широкий диапазон мощностей.

 

Глубина разряда (DoD)

 

DoD солнечной батареи — это полезная часть ее емкости, и рекомендуемый DoD не менее 40% обеспечит оптимальное использование батареи. Свинцовые батареи обычно имеют DoD 50%, в то время как никель-кадмиевые батареи рассчитаны на 15%. Превышение этой отметки перед зарядкой уменьшит срок службы батареи. С другой стороны, литий-ионные и хлоридно-натриевые солнечные батареи имеют показатель DoD 80%, что подразумевает более высокую полезную емкость.

 

Срок службы солнечной батареи и гарантия

 

При принятии решения о том, какую солнечную батарею использовать в вашей системе, ее срок службы является лучшим показателем ее способности сохранять емкость. Один цикл зарядки — это просто зарядка после разряда, и это основной показатель срока службы батареи. Также количество циклов, которые пройдёт ваша солнечная батарея, будет зависеть от интенсивности её использования. Этот атрибут будет отличаться даже для одного и того же типа солнечной батареи и зависит от глубины разряда батареи.Гарантия всегда является хорошим признаком надежности любого бренда или продукта, в том числе и для солнечных батарей.

 

Эффективность туда и обратно

 

КПД солнечной батареи в обоих направлениях представляет собой разницу между доступной энергией и количеством энергии, используемой для ее зарядки. Как и в случае с DoD, чем выше эффективность батареи, тем лучше. Литий-ионные солнечные батареи выигрывают по КПД (95%), так как имеют самый высокий коэффициент преобразования солнечной энергии в электрическую.Это означает, что вам может потребоваться установить меньше солнечных панелей и батарей в зависимости от конфигурации вашей системы.

Еще одна вещь, на которую следует обратить внимание при выборе солнечной батареи, это скорость зарядки, так как она указывает скорость, с которой она будет заряжаться при подключении к зарядному устройству. Это функция емкости и выражается в долях, таких как C/4. Свинцово-кислотные батареи со скоростью зарядки C/5 могут заряжаться в два раза дольше, чем литий-ионные солнечные батареи, особенно во время основной фазы.

Имея в виду эти параметры, вы можете точно спланировать и установить свою солнечную систему. В зависимости от того, для чего вы планируете использовать систему (резервный или основной источник питания), вы можете выбрать, какой тип солнечной батареи лучше всего вам подойдет.

Залитые свинцово-кислотные и литий-ионные аккумуляторы идеально подходят для постоянного автономного питания различных уровней использования. Если вы ищете аккумулятор для своего загородного дома или места, где вы не будете проводить много времени в течение года, то герметичный свинцово-кислотный тип — ваш лучший выбор.Он не требует обслуживания и имеет низкий уровень саморазряда.

При выборе батареи только для резервного питания вы должны учитывать частоту отключения электроэнергии в вашей сети, чтобы определить, сколько раз она будет использоваться в течение года. Если он не будет использоваться более пары раз, вы получите больше преимуществ от батареи с низким уровнем обслуживания, такой как герметичная свинцово-кислотная солнечная батарея. Литий-ионный тип лучше всего рекомендуется для питания промышленных объектов, где интенсивное использование может быть регулярным.

 

Решения по окончании срока службы

 

Солнечные установки корпоративного и коммунального масштаба будут иметь проблемы с соблюдением экологических норм в отношении не только типов используемых солнечных батарей, но и вывода из эксплуатации панелей, переработки стеллажей и утилизации инверторов. Подход, направленный на переработку солнечных батарей напрямую на нефтеперерабатывающий завод, обеспечивает ответственное обращение с утилизацией.

alexxlab

E-mail : alexxlab@gmail.com

Submit A Comment

Must be fill required * marked fields.

:*
:*