Сколько должно быть электролита в акб: нормальные значения, правила измерения и доливки

Содержание

Как проверить уровень электролита в аккумуляторе

Ни одна комплектация даже самого современного автомобиля не обходится без аккумуляторной батареи. Внутреннее пространство корпуса состоит из электродов или банок, как их ещё иначе называют, выполненных из пластин. Для протекания электрохимических процессов, на которых и основан принцип действия аккумулятора, электроды помещены в жидкую среду, именуемую электролитом.

Его роль в батареях свинцово-кислотного типа выполняет раствор концентрированной серной кислоты, которая служит неизменным компонентом с момента запуска их в производство. Кроме того, в состав электролитного раствора входит ещё дистиллированная вода, выполняющая функции растворителя химического реагента.

Дистилляция подразумевает полнейшую очистку воды от любых даже мельчайших примесей и включений. Почему нельзя использовать обычную воду хозяйственно-бытового назначения? Как известно, всякая жидкость из водопроводного крана или природного водоёма имеет в своём составе различные соединения солей, металлов и других компонентов. Следовательно, при разбавлении такой водой кислоты они тут же начнут вступать с ней во взаимодействие. Кроме того, такой ненадёжный электролитический раствор способен мгновенно привести в негодность пластины, сведя срок службы автомобильного источника тока практически к нулю.

Определение электролитической жидкости в аккумуляторной батарее

Существует два типа источников энергии, широко применяемых сегодня для автомобильной промышленности:

  • Необслуживаемые устройства – заключены в герметичный корпус, полностью предотвращающий доступ из вне. Они, как правило, вырабатывают свой ресурс и подлежат замене. Восстановить их работоспособность самостоятельно нельзя. Единственное, что может делать владелец такой АКБ, – осуществлять её зарядку по мере необходимости.
  • Обслуживаемые – требуют постоянного внимания и контроля. Необходимо регулярно следить за уровнем электролитного раствора, а также за его плотностью и состоянием пластин.

Как узнать уровень электролита

Электролитическая жидкость по мере хранения и эксплуатации способна изменять свой объём. Как можно проверить уровень электролита в аккумуляторной батарее? Существует несколько вариантов, каждый из которых может быть применён в конкретной ситуации:

  1. По специальным меткам, нанесённым на корпус. Некоторые источники энергии имеют на внешней поверхности корпуса в её верхней части две горизонтальные линии, параллельные друг другу. Нижняя обозначена «min» – показывает минимально возможный уровень электролитного раствора. Верхняя имеет надпись «max» – максимально допустимый предел жидкой среды.
  2. С помощью визуального осмотра. Он позволяет определить количество жидкого содержимого приблизительно. При отсутствии меток и других подручных средств достаточно просто открутить пробки на верхней крышке корпуса, установив при этом устройство на ровной горизонтальной поверхности. Заглянув внутрь, особенно при наличии хорошего освещения, можно понять по следующим критериям, достаточно раствора или нет:
    • пластины полностью скрыты жидкой средой, подтёки на внешней стороне корпуса отсутствуют – уровень в норме;
    • электроды видны (находятся вровень или выше поверхности жидкости) – требуется доливка.
  3. Путём выполнения несложных замеров. Уровень электролита в аккумуляторе можно проверить, используя:
    • Прибор ареометр. Он позволит узнать плотность жидкости в каждой банке, что даст возможность сделать вывод о её количестве. Опускаем его поочередно в каждое отверстие, набираем при помощи груши раствор и смотрим на показания. Если значение выше нормы, то уровень недостаточен.
    • Подручные средства: прозрачную трубочку от сока или такой же корпус шариковой ручки. В отверстие на месте открученной пробки опускаем трубку до тех пор, пока она не упрётся в верхний край банки. Конец, оставшийся на поверхности, зажимаем пальцем, таким образом перекрыв поступление в неё воздуха. Удерживая палец, вынимаем трубку и замеряем высоту столбика жидкости, оказавшейся внутри неё. При нормальном уровне электролита её величина должна находиться в диапазоне от 11 до 15 мм.

Низкий уровень электролита в аккумуляторе

Как определить, что в аккумуляторе низкий уровень электролита? Об этом весьма красноречиво свидетельствуют:

  • существенное повышение плотности;
  • появление пластин над поверхностью жидкой среды.

Причин этому может быть несколько:

  1. Испарение дистиллированной воды – это самый распространённый фактор уменьшения объёма в летнее время года. Как известно, слишком высокие температуры наружного воздуха провоцируют испарительные процессы. А при эксплуатации аккумуляторной батареи в этот период под капотом очень жарко.
  2. Выкипание жидкости вследствие неисправности температурного реле – регулятора.
  3. В результате разряда батареи на протекание электрохимических реакций расходуется часть кислоты.

Снижение уровня электролита ниже нормы в АКБ приводит к очень серьёзным последствиям:

  • во-первых, раствор повышенной концентрации способствует ускоренному разрушению материала пластин;
  • во-вторых, та часть поверхности электродов, что расположена выше границы жидкости, подвергается сульфатации.

В обоих случаях исход одинаков: быстрая утрата ёмкости и преждевременный выход из строя источника энергии. Значит, потребуется его замена. А где гарантия, что новая аккумуляторная батарея столь же быстро не утратит свою работоспособность?

Вариант один – научиться правильно эксплуатировать и обслуживать АКБ, а в первую очередь поддерживать в норме жидкую составляющую.

Какой должен быть уровень электролита в аккумуляторе? Норма – когда электролитный раствор на 1–1,5 сантиметра находится выше электродных пластин, полностью покрывая их при движении авто. Причём уровень электролита должен быть одинаков в каждой банке – это очень важно для надёжной работы батареи.

Сколько должно быть электролита в аккумуляторах разного объёма

Сколько электролита должно находиться в аккумуляторе 55, 60, 75 А/ч и другихСколько электролита должно находиться в аккумуляторе 55, 60, 75 А/ч и других

Как известно, в зависимости от объёма двигателя подбирается источник питания. Будет ли одинаков объём электролита в аккумуляторе ёмкостью 60 А/ч и 35 А/ч? Конечно же, нет. Чем мощнее устройство, тем больше его габариты, а следовательно, большее внутреннее пространство корпуса АКБ нужно заполнить. Рассмотрим подробнее, сколько электролита и в каком аккумуляторе должно быть.

В самом популярном для легковых авто аккумуляторе ёмкостью 55 А/ч объём электролита составляет примерно 2,5 литра, что в общем-то совсем немного.

А вот на автобусах применяют батареи, ёмкостные характеристики которых в разы превосходят аналогичный параметр стандартных машин. Тогда сколько электролита требуется залить в аккумулятор, если его ёмкость равна 190 А/ч? Ориентировочно во столько же раз больше, во сколько раз отличаются их величины мощности.

На современных внедорожниках установлены источники энергии увеличенной мощности, ведь и двигатель у них большего объёма. Сколько вмещается электролита в аккумулятор ёмкостью 75 А/ч? Опять же, если взять за базовую величину самый востребованный, то, вычислив разницу в их ёмкости, несложно определить и нужный объём жидкости.

АКБ на 60 А/ч чаще встречаются в автомобилях иностранного производства. Сколько литров электролита должно быть в аккумуляторе ёмкостью 60 А/ч? Этот объём тоже невелик и в зависимости от его производителя находится в пределах от 2,7 до 3 литров.

Как-то привычно, что весь модельный ряд источников энергии кратен цифре пять. Но оказывается, есть модель, которая выбивается из установленной закономерности. Сколько нужно электролита, чтобы заполнить свободное пространство в аккумуляторе ёмкостью 62 А/ч, который используют на автомобилях ГАЗ? Это количество практически не отличается от 60-амперного устройства.

Теперь становится ясно, сколько электролита заливать в каждый аккумулятор – всё зависит от его параметров и габаритов.

Как скорректировать объём электролита

Уровень электролитной жидкости меняется в зависимости от условий и правил эксплуатации, температурного режима. Если её объём снизился, то его нужно нормализовать. Понять, что количество жидкости уменьшилось, можно, выполнив проверку уровня электролита в аккумуляторе.

Сколько доливать электролита

Количество жидкой среды в АКБ должно соответствовать норме. Нормальный уровень жидкости в батарее – это когда электроды полностью скрыты под её толщей и над ними ещё, как минимум, 10 мм. Другими словами, даже не зная, сколько электролита должно быть в аккумуляторе, можно просто залить его до уровня, соответствующего нормальному.

Например, мы знаем, сколько электролита должно находиться в аккумуляторе мощностью 55 А/ч. Это 2,5 литра. Такого объёма вполне достаточно, чтобы над пластинами его уровень составил не менее одного сантиметра, но и не более полутора.

Чем доливать электролит

Чем доливать электролит и какой уровень дистиллированной воды должен быть в аккумуляторе? Здесь всё будет зависеть от плотности оставшегося электролита. Если она высока, то доливаем до нормы дистиллированную воду. При низкой её величине добавки требует кислота.

Нельзя доливать электролитный раствор – АКБ легко вывести из строя. После добавления воды батарею необходимо зарядить.

Завершающий этап работы с АКБ

Уровень электролита в автомобильном аккумуляторе проверен и доведён до нормы. Осталось привести саму батарею в рабочее состояние:

  1. Тщательно протираем и вкручиваем на место пробки.
  2. Убираем все подтёки и капли с корпуса, используя ветошь и исключая контакт кожных покровов с электролитом.
  3. При попадании раствора на другие поверхности и одежду – смываем водой.
  4. Внимательно следим за источником энергии, своевременно освобождая его поверхность от расплескавшейся при эксплуатации авто жидкости.

Безопасность при работе с электролитом

Электролит представляет собой раствор концентрированной серной кислоты, способный вызвать ожоги на теле или причинить серьёзную травму при попадании в глаза. Поэтому при работе с ним обязательно применять меры предосторожности:

  1. При выполнении любых манипуляций с жидкой средой аккумуляторной батареи надевать прочные резиновые перчатки, не имеющие дефектов, и очки.
  2. Осуществлять зарядку устройства, доливку, замеры уровня или замену электролитного состава только в хорошо проветриваемом помещении или на свежем воздухе – кислотные пары опасны для вдыхания.
  3. Всегда держать рядом ёмкость с чистой водой, чтобы иметь возможность быстро промыть место случайного попадания кислоты на кожу.

Выводы

Уровень электролита в аккумуляторе – одна из важнейших его характеристик, во многом определяющая надёжность работы и жизненный цикл.

Какой уровень жидкости должен быть в аккумуляторе, известно – на 1,0–1,5 см выше верхнего края электродов. За этим нужно строго следить и не допускать «оголения» пластин, тогда и проблем с запуском двигателя не будет.

Уровень электролита и его плотность в каждой банке должны быть абсолютно одинаковы – это необходимо для стабильности его работы и равномерного эксплуатационного износа.

«Как определить уровень электролита в аккумуляторе?» – Яндекс.Кью

Посмотрите на уровень электролита. Заглянув в каждое заливное отверстие, можно определить уровень этого вещества в каждом из отсеков. Должно быть одинаковое количество электролита во всех отсеках

Если уровни слегка отличаются, то причина может быть в том, что в прошлый раз вы налили слишком много жидкости. В этом случае, когда этот излишек испариться, просто наливайте необходимое количество.

Если уровни явно разные, то дело может быть в треснувшем корпусе и небольшой утечке электролита. В таком случае требуется замена аккумулятора. Если мест очевидной утечки не видно, то долейте в аккумулятор дистиллированную воду (ничего другого) до максимально безопасного уровня и спустя несколько недель проверьте, насколько изменился ее уровень.

Определите низкий уровень электролита. Если электролит не покрывает пластины полностью, значит его недостаточно. В таком случае аккумулятор не сможет функционировать с максимальной производительностью.

Части пластины, подверженные воздействию воздуха, разрушаются за считанные дни.

Если уровень электролита опустился только на 1 см ниже верхней кромки пластины, то, налив необходимое количество воды, аккумулятор снова заработает, однако его производительность немного снизится. (Советы как добавлять воду, будут рассмотрены в 3-ей части этой статьи) Если же уровень опустился намного ниже, возможно, вам придется менять аккумулятор.

Низкий уровень электролита может свидетельствовать о перезарядке аккумулятора. В этом случае нужно проверить генератор переменного тока.

Определите нормальный уровень электролита. Нормальным уровнем считается уровень электролита, который либо выше пластин примерно на 1 см, либо ниже горловины заливного отверстия на 3 мм.

Если все в норме, то доливать воду пока нет необходимости. Можете просто закрутить обратно пробки заливных отверстий. Следующую проверку нужно будет провести через три месяца.

Определите предельный уровень электролита. Уровень жидкости находится на безопасном максимуме, когда электролит касается горловины заливного отверстия.

Где-то в нижней части большинства горловин есть пара выемок. Благодаря этим выемкам образуется мениск (жидкость выгибается возле края горловины, по форме напоминающая глаз). Если жидкость касается горловины, мениск появляется. Если ниже горловины, мениска не видно.

Мениск в форме глаза нужен для того, чтобы избежать переливов. Вам стоит воспользоваться фонариком, чтобы иметь возможность определить уровень жидкости и увидеть, есть ли мениск.

Источник: https://ru.wikihow.com/проверить-уровень-жидкости-в-автомобильном-аккумуляторе

Какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе автомобиля

В процессе эксплуатации любое транспортное средство нуждается в регулярном обслуживании. Каждый водитель должен иметь хотя бы минимальные навыки и умения, понимать в общих чертах, как работает автомобиль. Важно уметь проверять уровень масла, давление в шинах, контролировать состояние аккумуляторной батареи.

АКБ современного авто предназначено для запуска двигателя, функционирования его электрической части. Если она разрядится или выйдет из строя, то, например, автомобиль невозможно будет завести. Поэтому требуется четко представлять, как определить степень зарядки аккумулятора, то есть какой уровень жидкого электролита должен сохраняться в устройстве для корректной работы.

Что такое электролит и его роль в аккумуляторе

Для запуска двигателей современных авто применяют кислотные батареи, которые заполняются специальным раствором, проводящим электрический ток. Он состоит из серной кислоты, растворенной в чистой дистиллированной воде. Готовый электролит предлагают некоторые автомобильные магазины с плотностью 1,29 г/куб. см. Раньше предлагались готовые к эксплуатации аккумуляторы, а также сухозаряженные экземпляры, которые нужно подготавливать к работе определенным способом.

Для этого следует придерживаться такого алгоритма:

  • вначале АКБ требуется залить;
  • дать пропитаться пластинам на протяжении часа;
  • подзарядить ее током, не превышающим 1/10 емкости батареи;
  • напряжение на клеммах в процессе зарядки должно быть примерно 13,6-14,4 вольт.
ЭлектролитВ работе автомобильного аккумулятора электролитическая жидкость играет важную роль.

Внутри корпуса современной аккумуляторной батареи находятся свинцовые пластины разной полярности. На положительные решетки нанесен диоксид свинца, а на отрицательные – просто свинец в порошковом виде. Для повышения прочности и пластичности в их состав раньше включали сурьму. Для легирования решеток современных агрегатов используется кальций, серебро. Это значительно снижает расход воды в ходе эксплуатации.

В процессе работы аккумуляторной батареи при взаимодействии атомов пористого свинца пластин с раствором серной кислоты происходят химические реакции. При зарядке атомы свинца освобождаются от электронов серной кислоты. Плотность электролита повышается. Разрядку АКБ сопровождает связывание свинца и понижение плотности.

БатареяУстройство АКБ

Степень заряженности определяется по плотности электролита. В зависимости от окружающей температуры норма составляет 1,24-1,27 г/куб.см.

На сегодняшний день предлагаются обслуживаемые, малообслуживаемые и необслуживаемые АКБ. Доступ к электролиту есть только у первых двух разновидностей.

Читайте также

Батарея

Зачем автолюбители добавляют пищевую соду в аккумулятор
Каждая деталь автомобиля, особенно аккумулятор, нуждается в регулярном и правильном обслуживании, что позволяет…

 

Какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе

Современные стартерные батареи для автомобилей нередко изготавливаются в прозрачных корпусах, на внешней стороне которых нанесены риски минимального и максимального уровня жидкости. Это значительно облегчает контроль. Количество электролита может уменьшаться из-за испарения воды.

Важно! Важно помнить, что испаряется исключительно дистиллят, а кислоту пластины впитывают как губка. Корректировать объем жидкости нужно только с помощью дистиллированной воды.

Категорически не рекомендуется производить замену электролита, поскольку сделать это очень сложно. Во-первых, кислота находится внутри пластин. Во-вторых, в процессе эксплуатации пластины подвергаются большим нагрузкам, поэтому частично осыпаются. При переворачивании батареи существует высокая вероятность короткого замыкания.

Для проверки уровня жидкости используются стеклянные или пластиковые трубочки, которые входят в состав набора ареометра.

Читайте также

Батарея

6 ошибок при смене масла в двигателе
Произвести ремонт собственного автомобиля несложно, особенно если разбираешься в этом деле. Но, к сожалению, водители…

 

Очистка батареи и открытие заливных отверстий

Перед открытием пробок следует очистить верхнюю часть АКБ от грязи и мусора. Для этих целей можно использовать тряпку, пропитанную средством для мытья окон. Очистить клеммы от ржавчины поможет раствор соды. После всех этих процедур аккумуляторную батарею нужно вытереть насухо. Лучшим вариантом будет поддержание батареи в чистом состоянии. При этом клеммы лучше покрывать защитной смазкой.

КлеммыЧистка клемм АКБ

Конструкция крышек заливных отверстий в разных моделях аккумуляторов может отличаться. У некоторых из них все шесть пробок располагаются под одной общей планкой, которая легко снимается. У других требуется выкрутить каждую из них против часовой стрелки. Грязь под пробками следует удалить с помощью моющего средства, содержащего аммиак. Ни в коем случае нельзя использовать для очистки заливных отверстий соду.

Читайте также

Клеммы

Грубые ошибки при проверке и доливе антифриза
Антифриз необходим для предотвращения перегрева двигателя во время работы. Данное вещество, в отличие от воды,…

 

Определение уровня электролита

Нормальный уровень аккумуляторной жидкости – это 10-15 мм над пластинами. Если этот слой по каким-то причинам уменьшается, то нужно добавить дистиллированную воду. Лишнюю жидкость следует аккуратно удалить с помощью ареометра. Некоторые необслуживаемые модели АКБ оснащаются специальными индикаторами заряда, которые показывают и уровень электролита. В случае, когда «глазок» становится белым, батарею нужно менять.

Измерение уровняПроверка плотности и уровня электролита в аккумуляторе

Для измерения уровня предназначены специальные стеклянные трубки. Если их нет, то можно использовать корпус прозрачной ручки, отрезав его зауженный конец. Чтобы провести измерения, нужно открутить пробки заливных отверстий и вставить в них поочередно вертикально трубку, зажать противоположный конец пальцем и вытянуть ее наружу.

Читайте также

Измерение уровня

Почему никогда нельзя заливать масло в фильтр перед установкой
Большинство автолюбителей устанавливают фильтр, предварительно наполнив его маслом. Это можно объяснить тем, что…

 

Причины изменения объема жидкости

На протяжении эксплуатации объем электролита АКБ снижается. Интенсивность испарения воды зависит от условий, при которых используется агрегат. При уменьшении количества аккумуляторной жидкости повышается концентрация кислоты непосредственно на пластинах. Это агрессивное вещество разъедает свинец, а его соли образуют осадок на решетках и дне. Происходит сульфатация, короткое замыкание, обрыв электрической цепи.

Уменьшение уровня жидкости аккумулятора происходит по следующим причинам:

  • эксплуатация летом при высоких температурах окружающего воздуха приводит к интенсивному испарению воды на фоне повышения плотности электролита;
  • механическое повреждение корпуса батареи приводит к вытеканию аккумуляторной жидкости;
  • при агрессивной езде по бездорожью, переворачивании аккумулятора происходят потери электролита. Только при таких случаях допускается подливать его, а не воду;
  • выход из строя автомобильного генератора, реле зарядки нередко приводит к перезаряду, гидролизу, который сопровождается кипением. При этом испаряется вода, повышается плотность аккумуляторной жидкости.

Таким образом, чтобы продлить срок службы стартерного аккумулятора, необходимо контролировать плотность, количество электролита, а также работу автомобильной системы зарядки.

Обратите внимание! Важно помнить, что объем жидкости повышается при зарядке и нагревании АКБ.

Разряженный агрегат категорически нельзя эксплуатировать на автомобиле, поскольку в таком случае сила проходящего через пластины тока значительно увеличивается. Это приводит к опаданию активной массы с аккумуляторных решеток, короблению пластин, испарению воды, выходу из строя рабочего агрегата.

Читайте также

Измерение уровня

Что делать, если машина не заводится: простой способ завести
Никто не застрахован от ситуаций, когда автомобиль может внезапно заглохнуть. Причем произойти это может где угодно –…

 

Что делать при низком уровне электролита

При работе и зарядке АКБ в определенных случаях происходит значительное снижение объема электролита, повышается концентрация кислоты. Это разрушает пластины, значительно снижает ресурс аккумулятора. Для решения этой проблемы следует использовать дистиллированную воду, которую нужно добавлять вовремя. Это позволяет предотвратить отрицательное воздействие кислоты на внутренние рабочие элементы батареи.

На заметку! Важно помнить, что электролит допускается доливать только при его потере, которая произошла вследствие вытекания.

При других ситуациях испаряется кислород, водород, а серная кислота остается внутри. Если после доливания воды и полноценной зарядки плотность не поднимается, то существует высокая вероятность накопления солей на пластинах. В результате кристаллизации агрегат выходит из строя. Его реанимация в некоторых случаях возможна, но при этом не требуется доливать какую-либо жидкость.

Принимая во внимание причины уменьшения объема жидкости, нужно находить конкретные решения, которые могут быть комплексными. Правильная эксплуатация аккумулятора, добавление дистиллированной воды, своевременная подзарядка оптимальным током увеличит его ресурс. Это обеспечит надежный легкий запуск исправного двигателя даже при низких температурах окружающего воздуха.

При обнаружении уменьшения уровня жидкости в АКБ нужно действовать по следующему алгоритму:

  • снять батарею с автомобиля;
  • поставить ее на ровную поверхность;
  • очистить верхнюю часть от грязи, мусора и открутить крышки заливных отверстий;
  • с помощью шприца или специальной спринцовки отобрать электролит из глубины каждой банки, проверить его на прозрачность;
  • при наличии взвеси темного цвета заменить АКБ;
  • долить воду до нормального уровня;
  • поставить аккумулятор на зарядку, выставив малый ток;
  • примерно через 3-4 часа проверить плотность с помощью ареометра.

Если она растет до значений 1,27-1,29 г/ куб.см, то проблема решена.

Читайте также

Измерение уровня

Зачем покупают старые аккумуляторы и сколько на этом зарабатывают
В настоящее время наиболее востребованными аккумуляторами считаются свинцово-кислотные, что обусловлено их…

 

Распространенные вопросы

Как проверить уровень в необслуживаемом аккумуляторе?

Если батарея оснащена индикатором зарядки, то можно ориентироваться по нему. Зачастую зеленый цвет означает нормальную плотность, красный или желтый – низкую плотность, белый – снижение количества жидкости. Кроме того, можно учитывать массу АКБ.

Сколько нужно заряжать аккумулятор после замены электролита?

Во-первых, менять электролит нельзя. Но если это произошло, то достаточно пары часов зарядки слабым током.

Как часто нужно проверять уровень?

Частота данной процедуры зависит от типа аккумулятора. Например, сурьмяные батареи характеризуются интенсивным расходом воды, поэтому их требуется контролировать каждые две недели. АКБ с кальциевым или серебряным легированием пластин практически не расходуют воду при исправной системе зарядки на автомобиле.

Правильная эксплуатация и обслуживание аккумулятора – это гарантия его безотказной работы на протяжении длительного срока. Нормальный уровень и плотность электролита является важным условием исправности батареи, поэтому данные параметры важно внимательно контролировать.

Измерение уровня
Какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе? Рекомендации

Современный автомобиль обязательно имеет в составе своей системы аккумуляторную батарею. Она отвечает за старт работы мотора, а также всю электрику машины. При проведении техобслуживания следует устранять загрязнения аккумулятора, а также проверять уровень его заряда.

Процедуру замера можно произвести самостоятельно. Для этого, в первую очередь, следует узнать, какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе. Опытные автомеханики готовы дать ряд рекомендаций по проведению обслуживания батареи автомобиля.

Особенности устройства

Перед тем, как узнать, какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе, необходимо изучить подробнее его устройство. Существует два типа батарей. Их разделяют на необслуживаемые и обслуживаемые аккумуляторы. В последнее время большей популярностью пользуется второй тип устройств.

Обслуживаемые аккумуляторы имеют возможность при потребности залить электролит внутрь. Однако для этого потребуются определенные инструменты. Необслуживаемые батареи после исчерпания своего ресурса заменяются новым устройством. Когда такой аккумулятор будет непригоден для эксплуатации, индикатор будет светиться тусклым зеленым светом. В этом случае продлить срок эксплуатации батареи нельзя.

Какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе

Электролит создает определенную среду, которая аккумулирует электричество при помощи химической реакции. Этот раствор является концентрированной серной кислотой в дистиллированной воде. Когда эти два вещества взаимодействуют между собой, выделяется большое количество тепла.

Плотность электролита

Рассматривая, какой должен быть уровень электролита, необходимо сказать о его допустимой плотности. Серная кислота в чистом виде характеризуется довольно высоким значением этого показателя. Плотность ее равняется 1,8 г/см³.

Как проверить уровень электролита в аккумуляторе

Электролит же в аккумуляторе не должен превышать уровень 1,44 г/см³. Плотность может колебаться от 1,07 до 1,3 г/см³. Температура смеси при этом будет составлять около +15 °С. Качество серной кислоты должно быть высоким. В противном случае аккумулятор может быстро прийти в негодность.

Низкий уровень электролита способствует высыханию внутренних пластин устройства. Восстановить аккумулятор при этом будет невозможно. Поэтому важно знать, как производится заправка батареи.

Почему меняется уровень?

Уровень электролита в автомобильном аккумуляторе может меняться в силу естественных причин. Считается нормальным, если количество жидкости в емкости батареи находится над ее пластинами на границе 11-15 мм.

Оценка количества электролита производится визуально. Уменьшение его происходит из-за испарения воды из раствора. При этом увеличивается концентрация серной кислоты. Плотность раствора будет выше первоначального значения.

Как восстановить аккумулятор способы

Если в процессе эксплуатации машины сочетаются одновременно все неблагоприятные факторы, ресурс аккумулятора может быть исчерпан практически за 1 месяц. Если водитель заметил даже небольшие сбои в системе бортовой электроники, он должен осмотреть аккумулятор и определить уровень внутреннего содержимого.

Изменение уровня при эксплуатации

Перед тем, как проверить уровень электролита в аккумуляторе, нужно знать особенности его изменения при эксплуатации устройства. С течением времени он постоянно падает, не зависимо от того, была ли приобретена дорогая батарея или дешевая. От реле-регулятора зависит скорость этого процесса. Если этот элемент оборудования неисправен, жидкость быстро выкипает. Причем сроки этого процесса могут быть очень сжатыми.

Как утверждают эксперты, при повышении напряжения на клеммах до 14,5 В, если неисправен реле-регуляторе, электролит выкипает всего за пару дней. Устройство, скорее всего, потребует полной замены. Восстановить его не получится.

Если аккумулятор сильно нагревается, появляются брызги от закипающего электролита, необходимо срочно принимать меры. При высоком напряжении будет выходить воздух из отверстий для заливания жидкости.

Определение уровня электролита

Существует два способа, как проверить уровень жидкости в автомобильном аккумуляторе. Первый подходит владельцам батарей, на корпусе которых есть метки. Две параллельные линии указывают на минимальное и максимальное количество раствора, находящегося внутри емкости. Визуально оценивается состояние электролита и принимается решение о дальнейшей эксплуатации аккумулятора.

Для устройств, в которых подобные метки отсутствуют, существует другой способ оценки количества раствора. Для этого необходимо использовать стеклянную трубку (диаметр 3-5 мм). Открыв любую пробку устройства, ее вставляют в предохранительный щиток до упора.

как проверить уровень жидкости в автомобильном аккумуляторе

Отверстие, которое осталось на поверхности, закрывается пальцем. Далее трубку извлекают из аккумулятора и производят оценку. Жидкость, оставшаяся в ней, соответствует количеству электролита внутри тестируемой банки.

Столбик вещества должен быть не меньше 11-15 мм. Такую процедуру нужно произвести для всех банок. Если в некоторых емкостях уровень недостаточный, необходимо долить раствор внутрь. Когда уровень выше указанного значения, спринцовкой или при помощи шприца излишки необходимо устранить.

Визуальный способ

Существует еще один подход, как проверить уровень электролита в аккумуляторе. Он менее точный, но за неимением подручных средств тоже сгодится. Для этого необходимо отвинтить пробки отверстий для заливки жидкости. Это необходимо делать при хорошем освещении.

Уровень электролита в автомобильном аккумуляторе

Заглянув внутрь банки, следует оценить, как электролит соприкасается с юбкой от отверстий вниз. В каждой из них должен быть виден мениск. Это поверхность раствора, которая имеет полукруглую форму. Мениск образуется между близко расположенными стенками сосуда.

В некоторых моделях батарей предусмотрен специальный индикатор. По нему необходимо несильно постучать. При этом будет ярче виден цвет. Зеленый оттенок является нормой. Белый цвет указывает на необходимость провести зарядку устройства, а красный – на недостаток воды в емкости.

Рекомендации экспертов

Существуют некоторые правила, которых советуют придерживаться эксперты. О них необходимо помнить, проверяя уровень электролита в аккумуляторе. Основные правила сводятся к пониманию принципа работы устройства, а также выполнению рекомендаций техники безопасности.

Если батарея только что была снята с подзарядки, уровень электролита будет высоким. Это происходит благодаря температурному расширению. Также около пластин в процессе зарядки скапливаются пузырьки водорода и воздуха. Поэтому эксперты утверждают, что аккумулятор должен полностью остыть. Иначе замер будет неточным.

уровень электролита в аккумуляторе основные правила

Все работы проводят в новых резиновых перчатках. На всякий случай необходимо рядом поставить достаточное количество чистой воды. При попадании электролита на руки, его следует срочно смыть. Для этих целей и требуется вода. Также необходимо защищать глаза специальными очками. Выполнение этих простых рекомендаций позволит максимально увеличить безопасность замера.

Приготовление раствора

Определившись, какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе, можно предпринять меры по восстановлению требуемого значения раствора. Если требуется долить его в емкость, необходимо подготовить соответствующий материал.

Раствор можно приобрести или приготовить самостоятельно. Для создания электролита правильной консистенции необходимо подготовить 1 л дистиллированной воды (продается в аптеке). Также потребуется серная кислота в количестве 0,36 л. Применять в подобных целях водопроводную воду запрещено.

какой должен быть уровень электролита

Все компоненты выливаются в пластиковую емкость. Все нужно хорошо перемешать. После этого раствор закрывают плотной крышкой и оставляют его на сутки. Далее можно использовать приготовленное средство.

Восстановление аккумулятора

Чтобы залить приготовленный раствор внутрь, необходимо отвинтить пробку и надеть ее на штуцер отверстия для вентиляции. Пробку необходимо плотно надевать на соответствующее отверстие. Далее средство заливают внутрь. Пробка закручивается и производится зарядка.

Некоторые водители могут задаваться вопросом, как восстановить аккумулятор. Способы произведения этого процесса сводятся к зарядке при низком токе. Процедура производится длительное время, после чего плотность может немного увеличиться. Заливать внутрь серную кислоту можно только при рабочем состоянии пластин.

Рассмотрев, какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе, а также рекомендации экспертов, можно восстановить эксплуатационные свойства обслуживаемого устройства.

как определить и каким должен быть

Автор Aluarius На чтение 5 мин. Просмотров 309 Опубликовано

При использовании батареи важно знать, какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе, для обеспечения ему комфортных эксплуатационных условий.

Что такое электролит

Электролит – жидкость, способствующая аккумулированию энергии в батарее и представляющая собой раствор серной кислоты (в кислотных АКБ) или соль металлов, растворённую в дистиллированной воде (щелочные АКБ).

электролит

Будучи одним из основных компонентов батареи, электролит обладает электропроводящими свойствами, причём от его качества зависит производительность и срок работы аккумулятора. Согласно принципу работы АКБ, по окончании зарядки в электролите сохраняется энергия, это основная функция раствора. Кроме этого электролит используют непосредственно при изготовлении источников тока, с их помощью вводят в эксплуатацию сухозаряженные батареи, восстанавливают аккумуляторы.

Какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе

От уровня электролита в аккумуляторе напрямую зависит его работоспособность, недостаток или переизбыток жидкости послужит причиной поломок. Чтобы узнать, какое значение является оптимальным, нужно знать ёмкость батареи. Так, при ёмкости 60 А∙ч нормальный объём жидкости в аккумуляторе составляет от 2,7 до 3 литров, а при 75 А∙ч – от 3,7 до 4 литров.

Проверить количество раствора можно по отметкам «min» и «max» на корпусе – оптимальное значение пребывает между двух границ. Однако этот способ проверки неудобный, так как корпус непрозрачный и, посмотрев внутрь банки через открытую пробку, сложно что-либо увидеть.

Существует более простой метод измерения, осуществляемый в бытовых условиях. Чтобы его воссоздать, необходимо вставить в банку аккумулятора прозрачную трубочку с не запаянными концами вплоть до её соприкосновения с пластинами. Далее, зажав свободный конец трубки, устройство нужно извлечь и, продолжая закрывать другой край трубки, с помощью линейки измерить уровень втянувшейся жидкости. Значение от 10 до 15 мм является нормальным. То есть, уровень электролита должен располагаться над пластинами на 1-1,5 см.

СПРАВКА: для измерения подойдёт корпус любой канцелярской ручки.

Помимо объёма электролита, важно знать его плотность, её значение тоже влияет на работу устройства. Величина этого параметра влияет на температуру замерзания электролита в аккумуляторе, а также период годности самой АКБ. Так, например, при повышенной концентрации серной кислоты (если рассматривать кислотные батареи), источник прослужит меньшее время, чем предусмотрено его производителем. А пониженное значение плотности сделает жидкость слишком восприимчивой к температуре, и она застынет уже при минус пяти градусах по Цельсию.

ареометр

Плотность определить можно ареометром, нормальное значение показателя должно лежать в пределах от 1,27 до 1,29 г/см3, а уровень дистиллированной воды в аккумуляторе в процентном соотношении с количеством кислоты должен быть приблизительно 2:1, то есть 65% воды к 35% серной кислоты.

СПРАВКА: до осуществления замеров значений плотности и уровня электролита необходимо АКБ зарядить.

Причины изменения уровня электролита в АКБ

По прошествии времени в АКБ уменьшается объём жидкости. Это происходит в любом аккумуляторе, даже в тех, которые не требуют регулярного наблюдения и обслуживания. Зачастую при уменьшении количества электролита увеличивается концентрация химического вещества из-за испарения воды.

Какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе

Причины изменения заключаются в следующем:

  1. Трещины в корпусе. Выяснить их наличие можно, просто убрав батарею с привычного места и увидев подтёки или лужу. Повреждённый корпус подлежит спаиванию или заклеиванию трещин, однако обычно АКБ просто заменяют.
  2. Вытекание через крышку или отверстия, через которые выходят пары жидкости и газы. Это может произойти во время демонтажа батареи или в условиях сильной вибрации, например, во время поездки по бездорожью.
  3. Испарение воды. Очевидное изменение плотности вследствие работы батареи при жаре или же в случае, когда аккумулятор установлен в непосредственной близости от разогретых элементов двигателя.
  4. Гидролиз воды. Естественный процесс при зарядке АКБ высокими токами, в течение которого часть поступающей энергии уходит на разложение воды. Заметить это можно по характерному бульканью жидкости в батареи или её кипению.

Почему важно отслеживать уровень электролита

Отклонение значения объёма электролита в источнике тока от нормы может существенно повлиять на его работоспособность. Так, недостаток жидкости говорит об испарении воды и, следовательно, повышении концентрации кислоты. В связи с этим происходит процесс кристаллизации и окисления пластин, что увеличивает сопротивление внутри батареи.

Если снижение уровня раствора произошло до такой степени, что заметны верхние части пластин, в процессе зарядки это может привести к их сильному разогреву и осыпанию через 3-6 месяцев использования.

Когда электролита в банке батареи не хватает, чтобы закрыть пластины, ёмкости аккумулятора может быть недостаточно для его работы.

Какой уровень электролита должен быть в_аккумуляторе

Высокий уровень жидкости в аккумуляторе может так же навредить работе устройства. Обычно увеличение объёма жидкости сопровождается уменьшением плотности. Это происходит, если пользователь при заправке аккумулятора не соблюдает водный баланс. При отклонении от нормы плотности температурный диапазон работоспособности заметно снижается, и электролит может замёрзнуть при небольших минусовых температурах. Если батарея эксплуатируется в зимний период года и жидкость внутри застынет, корпус может разрушиться, и АКБ придётся заменить.

Что делать, если уровень электролита низкий или высокий

Если после замера количества жидкости определилось, что объём превышает значение нормы, лишний электролит нужно извлечь, например, откачать спринцовочной грушей.

Если раствора не хватает, требуется увеличить его объём. Однако изначально важно определить плотность, чтобы не допустить непреднамеренного вредительства работоспособности батареи.

Отмечено, что плотность может принимать значения от 1,27 до 1,29 г/см3. Если при замере ареометр показал цифры, меньшие нижней отметки предела, то нужно увеличить концентрацию химического вещества, добавив электролит. В обратном случае – дистиллированную воду.

Какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе: проверка уровня

Аккумуляторная батарея (аккумулятор) отвечает за пуск двигателя и обеспечивает работу бортовой сети автомобиля. Большинство автолюбителей используют аккумуляторы (АКБ), которые при соблюдении правил эксплуатации практически не требуют технического обслуживания. В общем случае от владельца автомобиля требуется содержать его в чистоте и регулярно, два-три раза в год, проверять степень ее заряженности. Степень заряженности батареи во многом зависит от уровня залитого электролита и его плотности.

АКБ с открытыми пробками

УРОВЕНЬ ЭЛЕКТРОЛИТА И ЕГО ПЛОТНОСТЬ

Уровень электролита в АКБ влияет на долговечность его работы. Излишек раствора способствует окислению выходных клемм батареи, что может вывести из строя всю бортовую электросеть автомобиля. Если же уровень жидкости в аккумуляторе ниже необходимого, то его внутренние пластины высыхают и разрушаются. При этом АКБ выходит из строя окончательно. Поэтому владельцы автомобилей часто задаются вопросом: “Какой уровень электролита должен быть в аккумуляторе и как его проверить?”

ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ УРОВНЯ ЭЛЕКТРОЛИТА

Количество жидкости в АКБ не является постоянной величиной.  Нормой считается, если верхний край пластин батареи находится под слоем раствора толщиной 12…15 мм. Определить уровень электролита в аккумуляторе определяется визуально. Для этого необходимо отвернуть пробки заливных отверстий и посмотреть внутрь. Раствор должен соприкасаться с нижним торцом тубуса заливной горловины каждой банки. При этом в месте соприкосновения должен быть виден мениск (искривленная поверхность жидкости между близко расположенными стенками; от греч. meniskos – полумесяц).

Независимо от того, какая АКБ используется, уровень электролита в ней постоянно уменьшается. Это связано с испарением воды в процессе эксплуатации. В результате уменьшается его резервный запас, расположенный над пластинами, что приводит к увеличению концентрации серной кислоты и повышению плотности.  В результате низкий уровень электролита в аккумуляторе приводит к разрушению пластин и уменьшению его рабочего ресурса. Скорость этого процесса зависит от:

  • Исправности элементов электрической схемы автомобиля;
  • Условий эксплуатации автомобиля;
  • Манеры вождения водителя.
Уровень электролита в АКБ

За счет сочетания неблагоприятных факторов уровень жидкости может снизиться до критического значения даже в течении одного месяца. Именно поэтому при появлении даже самых незначительных сбоев в работе бортовой электрической сети специалисты рекомендуют проверить электролит в аккумуляторе.

ПРОВЕРКА УРОВНЯ ЭЛЕКТРОЛИТА

Проверить уровень электролита в аккумуляторе возможно двумя способами:

  1. Если на полупрозрачном корпусе батареи имеются метки max/min, то посмотрев на уровень жидкости, можно принимать решение о том, что делать дальше (добавить или уменьшить ее количество).
  2. Если же меток на корпусе нет, то используют стеклянную трубочку, имеющую внутренний диаметр 3-5 мм. Открыв одну из пробок, вставляют трубочку в отверстие до упора в щиток предохранителя. Затем, закрыв наружное отверстие пальцем, вынимают ее из отверстия. Столбик жидкости, оставшийся в трубке, показывает ее уровень в одной банке.

Важно! Высота столбика электролита в трубочке должна быть в диапазоне 12-15 мм.

Эту процедуру необходимо произвести для всех банок, после чего можно принимать решение о дальнейших действиях. Избыточную жидкость нужно выцедить (шприц, спринцовка). Если уровень электролита в аккумуляторе недостаточен, то нужно в каждую банку долить дистиллированную воду (до нижнего края заливной горловины), причем ее температура должна находится в пределах 15…25 градусов Цельсия.

Полезный совет! Доливать в АКБ следует только дистиллированную воду. Использование воды из водопровода или из ручья приведет к полной разрядке батареи.

ПРОВЕРКА ПЛОТНОСТИ ЭЛЕКТРОЛИТА

Добавляя дистиллированную воду, нельзя забывать о таком параметре, как плотность. Измеряют плотность специальным прибором – ареометром. Он выполнен в виде поплавка, снабженного шкалой, градуированной в единицах плотности. В верхней части прибора имеется баллон, с помощью которого в пипетку всасывается раствор. Его количество должно обеспечить свободное перемещение поплавка в вертикальном положении. Линия, по которой ареометр соприкасается с жидкостью, показывает величину плотности электролита. Замер плотности необходимо провести для всех банок аккумулятора.

Важно! Величина плотности электролита, находящегося в АКБ, не должна выходить за пределы диапазона 1,25…1,3 г/куб.см.

Если измерения показали, что плотность завышена, то нужно просто разбавить раствор дистиллированной водой, контролируя при этом одновременно плотность и уровень жидкости.

В случае, когда измерения показали пониженное значение плотности, для доливки применяют специальный корректирующий электролит (плотность 1,4 г/см.куб).  Он используется для повышения плотности залитого в аккумулятор раствора.

Важно! Измерение плотности электролита с целью определить необходимость ее корректировки, проводят только на полностью заряженной батарее.

Процесс корректировки плотности достаточно сложен и должен выполняться подготовленным специалистом.

ИНТЕРЕСНО

На заводе-изготовителе в аккумулятор заливают чистый, прозрачный электролит. Однако в процессе эксплуатации он мутнеет. Это происходит из-за:

  • попадания внутрь грязи;
  • доливания водопроводной воды с примесями хлора и железа;
  • перезаряда АКБ вследствие неисправности реле-регулятора или генератора, тяжелых условий эксплуатации, а также при пользовании самодельными зарядными устройствами.

Кроме того, серый оттенок жидкости означает, что батарею необходимо дозарядить. Полная зарядка возвращает жидкости первоначальную прозрачность.

Внимание! Черный электролит в аккумуляторе свидетельствует о том, что намазка с пластин почти полностью осыпалась, АКБ пришла в негодность и подлежит замене.

какой должен быть в авто

АКБ

АКБ – вещь для автотранспортного средства важная, поскольку автомобиль без нее не поедет, как и без надежного двигателя. Когда автотранспортное средство будет проходить процедуру технического осмотра или диагностики на СТО, то особое внимание будет уделяться именно этому агрегату.

Для того, чтобы автомобильный аккумулятор работал правильно и имел долгий срок эксплуатации следует контролировать уровень электролита в нем. При этом следует разобраться с особенностями доливки электролитной смеси в аккумуляторную батарею, особенно если она является необслуживаемой, а также, понять, почему иногда возникает выплескивание электролита.

Электролит и его уровень в АКБ

Норма уровня электролита в АКБ

Перед тем, как разобраться, что такое уровень электролита в аккумуляторе, должен быть прояснен вопрос о том, что это за смесь. Автомобильный электролит представляет собой твердое или жидкое вещество, которое насыщено ионами.

Эти частицы могут постоянно перемещаться, вырабатывая электричество. Для простого обывателя поясняем, что электролит является солями, способными проводить электричество, благодаря ионам.

Стоит отметить, что уровень электролита в автомобильном аккумуляторе далеко не постоянен, он может падать или подниматься из-за ряда факторов:

  • стоимость аккумуляторной батареи;
  • регулятора в виде реле (при исправном варианте – электролит выкипает медленно, а при неисправностях – дистиллированная вода быстро выкипает, снижая срок эксплуатации аккумулятора авто).

Чтобы понять, что уровень электролита очень высокий, следует присмотреться, поскольку об этом говорят:

Долив воды в аккумулятор

  • аккумулятор авто стремительно нагревается;
  • исходящие от АКБ брызги электролита;
  • выход обильного воздуха или пара из банок аккумулятора;
  • в том месте, где юбка АКБ соприкасается с электролитической субстанцией, не виден мениск;
  • электролит вытекает из банок агрегата;
  • необслуживаемый аккумулятор тоже начинает парить или кипеть, если уровень электролита превышен.

Стоит понять, что уровень электролита в автомобильном аккумуляторе немного поднимается, если поставить его на зарядку, поскольку при повышении температуры он расширятся, как и все жидкости.

Контроль уровня электролита в аккумуляторе

Не стоит проверять уровень электролита в автомобильном аккумуляторе в домашних условиях, если не уверен в собственных силах. В противном случае, следует проделывать такие же манипуляции, как на видео.

Для того, чтобы проверить уровень электролита в аккумуляторной батарее, следует заранее приготовить чистую воду, резиновые перчатки, защитные очки, а также, дать АКБ отстояться после зарядки не менее получаса.

Процесс проверки уровня электролита в аккумуляторе происходит поэтапно:

  • если у аккумулятора корпус прозрачный, то должен быть проведен визуальный осмотр агрегата; при этом нормальный уровень электролита можно определить по отметкам на боку агрегата – жидкость находится между максимальной и минимальной отметкой;

    Измерение уровни электролита

  • если у АКБ корпус закрытый и плотный, то уровень электролита реально определить, открутив пробки и заглянув в банки; нормой считается тот вариант, когда уровень жидкости установился более, чем на сантиметр выше пластин, но не достиг максимальной отметки на боку АКБ;
  • для того, чтобы невероятно точно проверить уровень электролита в аккумуляторе, должен быть приобретен ареометр или обычная прозрачная трубочка более десяти сантиметров в длину; ее следует поместить в банку АКБ, уперев в верхний край его пластин, после чего зажать пальцем верхнее отверстие;
  • вышеуказанную трубку следует аккуратно вытащить и при помощи линейки определить, какой должен быть уровень электролита в батарее; в том случае, если он выше отметки в десять сантиметров, то это норма, а если ниже, то это низкий уровень электролита.

Проверка плотности и уровня электролита в аккумуляторе

В том случае, если уровень электролита в аккумуляторе авто низкий, то жидкость придется долить. Для того, чтобы долить электролит в аккумулятор, легче всего будет приобрести уже готовую жидкость.

Если же долить электролит до необходимого уровня стоит, а приготовить субстанцию решили самостоятельно, то нужно будет запастись не только терпением, но и литром дистиллированной воды и 360 граммами серной кислоты. В том случае, если дистиллированная вода отсутствует, то она заменяется отстоянной в пластмассовой емкости дождевой или снеговой, но не водопроводной водой.

Воду и кислоту стоит смешать в пластиковой емкости, добавляя тонкой струйкой кислоту в воду, в противном случае может произойти взрыв. После всех процедур получившуюся смесь следует тщательно перемешать, оставив отстаиваться примерно на сутки.

После этого нужно:

  • снять пробку с банок аккумулятора;
  • вставить в нее штуцер как можно плотнее;
  • аккуратно залить получившуюся смесь не больше, чем по резьбу;
  • закрутить пробки поплотнее;
  • поставить аккумуляторную батарею на зарядку;
  • проверить, не низкий ли уровень электролита в АКБ;
  • проверить плотность электролита при помощи ареометра;
  • долить электролит лишь в том случае, когда показатель низкий.

Стоит отметить, что выплескиваться электролит может из классического или необслуживаемого аккумулятора, если:

Уровень жидкости в аккумуляторе автомобиля

  • нормальный уровень электролита значительно превышен;
  • поврежден сам аккумулятор;
  • неисправно реле батареи;
  • аккумулятор вышел из строя из-за сульфации пластин.

Чтобы избежать вышеуказанных проблем, следует обязательно периодически проверять уровень электролита в аккумуляторной батарее.

Как проверить уровень электролита в вашей батарее

Часть того, что заставляет современные аккумуляторы работать так эффективно, - это конструкция с «мокрым элементом», которую они используют. В батарее с мокрыми элементами имеется смесь серной кислоты и дистиллированной воды (называемая электролитом), которая соединяет все электроды батареи, расположенные внутри каждого элемента. Эта жидкость может течь, испаряться или иным образом теряться со временем.

Вы можете проверить и даже пополнить эти ячейки у себя дома, используя несколько простых инструментов.Это может быть сделано в качестве текущего обслуживания или в качестве реакции на снижение производительности от самой батареи.

Часть 1 из 2: Проверьте батарею

Необходимые материалы

  • гаечный ключ (только если вы собираетесь снять зажимы с клемм аккумулятора)
  • Защитные очки или щит
  • Защитные перчатки
  • Ветошь
  • Пищевая сода
  • Дистиллированная вода
  • Шпатель или плоская отвертка
  • Чистящая щетка или зубная щетка
  • Маленький фонарик

Шаг 1: Наденьте защитное снаряжение .Перед началом любых работ над транспортным средством наденьте соответствующее защитное оборудование.

Защитные очки и перчатки - это простые вещи, которые впоследствии могут избавить вас от многих проблем.

Шаг 2: Найдите аккумулятор . Аккумулятор прямоугольный и имеет пластиковую наружную поверхность.

Аккумулятор обычно находится в моторном отсеке. Есть исключения из этого, например, некоторые производители помещают аккумулятор в багажник или под задние сиденья.

  • Совет . Если вы не можете найти аккумулятор в своем автомобиле, обратитесь к руководству по эксплуатации автомобиля.

Часть 2 из 3: Откройте аккумулятор

Шаг 1: Снять аккумулятор с автомобиля (опция) . Пока верхняя часть батареи доступна, вы можете выполнять каждый шаг для проверки и заправки электролита батареей, все еще находящейся в вашем автомобиле.

Если батарея не легко доступна в ее текущем положении, может потребоваться ее извлечь.Если это относится к вашему автомобилю, вот как вы можете легко извлечь аккумулятор:

Шаг 2: Ослабьте отрицательный кабельный зажим . Используйте разводной ключ, торцевой ключ или просто обычный ключ (подходящего размера) и ослабьте болт на стороне отрицательного зажима, удерживающего кабель на клемме аккумулятора.

Шаг 3: Снимите другой кабель . Снимите зажим с клеммы, а затем повторите процедуру, чтобы снять положительный кабель с противоположной клеммы.

Шаг 4: Откройте крепежный кронштейн . Обычно на месте есть кронштейн или корпус, фиксирующий батарею. Некоторые должны быть отстегнуты, другие закреплены барашковыми гайками, которые можно ослабить вручную.

Шаг 5: Извлеките аккумулятор . Поднимите аккумулятор вверх и из автомобиля. Имейте в виду, что батареи довольно тяжелые, поэтому будьте готовы к массе батареи.

Шаг 6: Очистить аккумулятор . Электролитная жидкость, находящаяся внутри батареи, никогда не должна быть загрязнена, так как это значительно сократит срок службы батареи.Чтобы предотвратить это, внешняя поверхность батареи должна быть очищена от грязи и коррозии. Вот простой способ очистить аккумулятор:

Сделайте простую смесь пищевой соды и воды. Возьмите примерно четверть стакана пищевой соды и добавляйте воду, пока смесь не приобретет густую консистенцию, напоминающую молочный коктейль.

Опустите тряпку в смесь и слегка протрите всю батарею снаружи. Это нейтрализует коррозию и любую кислоту батареи, которая может быть на батарее.

Используйте старую зубную щетку или чистящую щетку, чтобы нанести смесь на клеммы, протирая до тех пор, пока клеммы не очистятся от коррозии.

Возьмите влажную тряпку и вытрите остатки пищевой соды с аккумулятора.

  • Совет : Если на клеммах батареи есть коррозия, то зажимы, которые крепят кабели батареи к клеммам, скорее всего, также будут иметь некоторую коррозию. Очистите зажимы батареи той же смесью, если уровень коррозии низкий, или замените зажимы, если коррозия высокая.

Шаг 7: Откройте крышки батарейного отсека .Средний автомобильный аккумулятор имеет шесть ячеек, каждый из которых содержит электрод и немного электролитической жидкости. Каждый из этих портов защищен пластиковыми крышками.

Эти крышки расположены в верхней части аккумулятора и имеют форму двух прямоугольных крышек или шести отдельных круглых крышек.

Прямоугольные крышки можно снять, отогнув их с помощью шпателя или отвертки с плоской головкой. Круглые крышки откручиваются как крышка, просто поворачиваются против часовой стрелки.

Используйте влажную тряпку, чтобы вытереть грязь или грязь, расположенную под крышками.Этот шаг так же важен, как очистка всей батареи.

Шаг 8: Проверьте уровень электролита . Когда ячейки открыты, можно смотреть прямо в батарею, где расположены электроды.

Жидкость должна полностью покрывать все электроды, и уровень должен быть одинаковым в каждой ячейке.

  • Совет . Если вам трудно увидеть камеру, используйте небольшой фонарик, чтобы осветить ее.

Если уровни электролита не равны или электроды открыты, вам нужно будет снова наполнить аккумулятор.

Часть 3 из 3: Заполните электролит в батарее

Шаг 1: Проверьте необходимое количество дистиллированной воды . Для начала нужно узнать, сколько жидкости добавить в каждую ячейку.

Сколько дистиллированной воды нужно добавить в ячейки, зависит от состояния батареи:

  • В новой полностью заряженной батарее уровень воды может быть заполнен до дна заливной горловины.

  • В старой или умирающей батарее вода должна быть заполнена только настолько, чтобы покрыть электроды.

Шаг 2: Заполните ячейки дистиллированной водой . Основываясь на оценке, сделанной на предыдущем этапе, заполните каждую ячейку соответствующим количеством дистиллированной воды.

Попробуйте заполнить каждую клетку до одного уровня. Использование бутылки, в которую можно залить небольшое количество воды за раз, очень помогает, здесь важна точность.

Шаг 3: Установите на место крышки батарейного отсека . Если ваша батарея имеет квадратные крышки портов для ячеек, совместите их с портами и нажмите на крышки на месте.

Если порты круглые, поверните крышки по часовой стрелке, чтобы закрепить их на батарее.

Шаг 4: Заведите свой автомобиль . Теперь, когда весь процесс завершен, запустите двигатель, чтобы увидеть, как работает аккумулятор. Если производительность по-прежнему ниже нормы, тогда аккумулятор и следует проверить и при необходимости заменить.Производительность системы зарядки также должна быть проверена на наличие проблем.

Если аккумулятор вашего автомобиля не держит заряд или если Вы не хотите самостоятельно проверять уровень электролита в аккумуляторной батарее, обратитесь к квалифицированному механику, например, из YourMechanic, для проверки и обслуживания аккумулятора.

,

Как работают батареи? | Живая наука

Батареи

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

Но несмотря на их распространенность в повседневной жизни людей, батареи часто остаются незамеченными. Подумайте об этом: вы действительно знаете, как работает аккумулятор? Не могли бы вы объяснить это кому-то еще?

Вот краткое изложение науки об источнике энергии для смартфонов, электромобилей, кардиостимуляторов и многого другого.[Тест: электрические против газовых транспортных средств]

Анатомия батареи

Большинство батарей содержат три основные части: электроды, электролит и сепаратор, по словам Энн Мари Састри, соучредителя и генерального директора Sakti3, базирующейся в Мичигане запуск технологии батареи.

В каждой батарее есть два электрода. Оба сделаны из проводящих материалов, но они выполняют разные роли. Один электрод, известный как катод, подключается к положительному концу батареи и находится там, где электрический ток уходит (или электроны попадают) в батарею во время разряда, то есть когда батарея используется для питания чего-либо.Другой электрод, известный как анод, соединяется с отрицательным концом батареи и находится там, где электрический ток входит (или электроны покидают) батарею во время разряда.

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

Типичные батареи работают от химической реакции. [См. Полную инфографику] (Фото предоставлено Карлом Тэйтом, художником по инфографике).

Последняя часть батареи, разделитель, довольно проста. Роль сепаратора состоит в том, чтобы анод и катод были отделены друг от друга внутри батареи. По словам Шастри, без разделителя два электрода соприкоснутся, что создаст короткое замыкание и помешает нормальной работе батареи.

Как это работает

Чтобы представить, как работает батарея, представьте, как вы кладете щелочные батареи, например, двойные АА, в фонарик. Когда вы помещаете эти батареи в фонарик, а затем включаете его, то, что вы действительно делаете, это замыкаете цепь. Накапливаемая в батарее химическая энергия преобразуется в электрическую энергию, которая выходит из батареи и попадает в основание лампы фонаря, в результате чего она загорается. Затем электрический ток снова поступает в батарею, но на противоположном конце от того места, где он исходил.

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

Ряд химических реакций, которые происходят в электродах, все вместе известны как окислительно-восстановительные (окислительно-восстановительные) реакции.В батарее катод известен как окислитель, потому что он принимает электроны от анода. Анод известен как восстановитель, потому что он теряет электроны.

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

Эти свободные электроны собираются внутри анода (нижняя, плоская часть щелочной батареи). В результате два электрода имеют разные заряды: анод становится отрицательно заряженным, когда электроны высвобождаются, и катод становится положительно заряженным, когда электроны (которые заряжены отрицательно) расходуются.Эта разница в заряде заставляет электроны стремиться к положительно заряженному катоду. Тем не менее, у них нет способа попасть внутрь батареи, потому что сепаратор не позволяет им сделать это.

Когда вы щелкаете выключателем на фонаре, все это меняется. Теперь у электронов есть путь к катоду. Но сначала они должны пройти через основание лампочки вашего фонарика. Цепь замыкается, когда электрический ток снова входит в аккумулятор через верх аккумулятора на катоде.

перезаряжаемые и неперезаряжаемые

Для первичных батарей, таких как фонари, реакции, которые подпитывают батарею, в конечном итоге прекращаются, что означает, что электроны, которые обеспечивают батарею ее зарядом, больше не будут создавать электрический ток. Когда это происходит, батарея разряжена или «разряжена», сказал Шастри.

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

Одними из наиболее распространенных вторичных батарей, используемых сегодня, являются литий-ионные (Li-ion) батареи, которые питают большинство потребительских электронных устройств. Эти батареи обычно содержат углеродный анод, катод из диоксида кобальта лития и электролит, содержащий соль лития в органическом растворителе.Другие аккумуляторные батареи включают никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлогидридные (NiMH) батареи, которые могут использоваться в таких вещах, как электромобили и аккумуляторные электроинструменты. Свинцово-кислотные (Pb-кислоты) аккумуляторы обычно используются для питания автомобилей и других транспортных средств для запуска, освещения и зажигания.

Все эти аккумуляторы работают по одному и тому же принципу, сказал Састри: «Когда вы подключаете аккумулятор к источнику питания, поток электронов меняет направление, и анод и катод возвращаются в свое первоначальное состояние.[Top 10 Disruptive Technologies]

Аккумулятор lingo

Хотя все аккумуляторы работают более или менее одинаково, разные типы аккумуляторов имеют разные функции. Вот несколько терминов, которые часто встречаются при обсуждении аккумуляторов:

Напряжение : когда речь идет о батареях, напряжение, также известное как номинальное напряжение элемента, описывает величину электрической силы или давления, при котором свободные электроны Састри объяснил, что переход от положительного конца аккумулятора к отрицательному концуВ низковольтных батареях ток движется медленнее (с меньшей электрической силой) из батареи, чем в батарее с более высоким напряжением (большей электрической силой). Аккумуляторы в фонаре обычно имеют напряжение 1,5 вольт. Однако, если фонарик использует две батареи подряд, эти батареи или элементы имеют суммарное напряжение 3 Вольт.

Свинцово-кислотные аккумуляторы, как и те, которые используются в большинстве неэлектрических автомобилей, обычно имеют напряжение 2,0 вольт. Но обычно есть шесть таких элементов, соединенных последовательно в автомобильном аккумуляторе, поэтому вы, вероятно, слышали, что такие аккумуляторы называются 12-вольтовыми.

Литий-кобальт-оксидные батареи - наиболее распространенный тип литий-ионных аккумуляторов, встречающихся в бытовой электронике, - имеют номинальное напряжение около 3,7 В, сказал Састри.

Ампер : Ампер или ампера - это мера электрического тока, или число электронов, которые протекают по цепи в течение определенного периода времени.

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

9-вольтовая щелочная батарея - тип, используемый в портативных радиостанциях - рассчитана на 1 ампер-час, что означает, что эта батарея может непрерывно подавать один ампер тока в течение 1 часа, прежде чем достигнет порога напряжения и считается разряженной.

Плотность мощности : плотность мощности описывает количество энергии, которое батарея может выдавать на единицу веса, сказал Састри. По словам Састри, для электрических транспортных средств важна плотность мощности, поскольку она говорит о том, насколько быстро автомобиль может разогнаться с 0 до 60 миль в час (97 км / ч).Инженеры постоянно пытаются придумать способы сделать батареи меньше, не уменьшая при этом их удельную мощность.

Плотность энергии : Плотность энергии описывает, сколько энергии способен выдавать аккумулятор, деленный на объем или массу аккумулятора, сказал Састри. Это число соответствует вещам, которые оказывают большое влияние на пользователей, например, сколько времени вам нужно пройти перед зарядкой мобильного телефона или как далеко вы можете ехать на электромобиле, прежде чем остановиться, чтобы подключить его.

Следуйте за Элизабет Палермо @ techEpalermo .Follow Live Science @livescience , Facebook и Google+ .

Дополнительные ресурсы

,

заряд в секундах, в последние месяцы

(Pocket-lint) - Хотя смартфоны, умные дома и даже умные носимые устройства становятся все более продвинутыми, они все еще ограничены по мощности. Аккумулятор не продвинулся в течение десятилетий. Но мы находимся на грани силовой революции.

Крупные технологические и автомобильные компании слишком осведомлены об ограничениях литий-ионных аккумуляторов.В то время как чипы и операционные системы становятся все более эффективными для экономии энергии, мы все же смотрим только на день или два использования на смартфоне, прежде чем перезаряжаться.

Несмотря на то, что может пройти некоторое время, прежде чем мы сможем получить недельную жизнь от наших телефонов, развитие идет хорошо. Мы собрали все лучшие открытия аккумуляторов, которые могут быть у нас в ближайшее время, от беспроводной зарядки до сверхбыстрой 30-секундной зарядки. Надеюсь, вы скоро увидите эту технологию в своих гаджетах.

Литий-ионная батарея без кобольта

Исследователи из Техасского университета разработали литий-ионную батарею, в которой в качестве катода не используется кобальт.Вместо этого он переключился на высокий процент никеля (89 процентов), используя марганец и алюминий для других ингредиентов. «Кобальт является наименее распространенным и самым дорогим компонентом в катодных батареях», - сказал профессор Арумугам Мантирам, механический факультет Уокера и директор Техасского института материалов. «И мы полностью устраняем это». Команда говорит, что они преодолели общие проблемы с этим решением, обеспечивая хорошее время автономной работы и равномерное распределение ионов.

SVOLT представляет аккумуляторы без кобольта для электромобилей

Несмотря на то, что свойства электромобилей по снижению выбросов широко распространены, по-прежнему существуют противоречия в отношении аккумуляторов, в частности, использования таких металлов, как коболт.SVOLT, базирующаяся в Чанчжоу, Китай, объявила, что она производит безоболтовые батареи, предназначенные для рынка электромобилей. Помимо сокращения содержания редкоземельных металлов, компания утверждает, что они имеют более высокую плотность энергии, что может привести к дальности до 800 км (500 миль) для электромобилей, а также к увеличению срока службы аккумулятора и повышению безопасности. Где мы увидим эти батареи, мы не знаем, но компания подтвердила, что работает с крупным европейским производителем.

Тимо Иконен, Университет Восточной Финляндии

На шаг ближе к литий-ионным батареям с кремниевым анодом

Чтобы решить проблему нестабильного кремния в литий-ионных батареях, исследователи из Университета Восточной Финляндии разработали метод получения гибридного анода с использованием мезопористых кремниевых микрочастиц и углеродных нанотрубок. В конечном итоге цель состоит в том, чтобы заменить графит в качестве анода в батареях и использовать кремний, емкость которого в десять раз больше. Использование этого гибридного материала улучшает рабочие характеристики батареи, в то время как кремниевый материал устойчиво производится из золы шелухи ячменя.

Университет Монаш

Литиево-серные батареи могут превзойти Li-Ion и снизить воздействие на окружающую среду.

Исследователи Монашского университета разработали литий-серные аккумуляторы, которые могут питать смартфон в течение 5 дней, превосходя литий-ионные. Исследователи изготовили эту батарею, имеют патенты и интерес производителей. Группа имеет финансирование для дальнейших исследований в 2020 году, заявив, что продолжатся исследования в области автомобилей и энергосистемы.

Говорят, что новая технология аккумуляторов оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем литий-ионные, и снижает производственные затраты, а также обеспечивает возможность питания транспортного средства на 1000 км (620 миль) или смартфона в течение 5 дней.

Батарея IBM получена из морской воды и превосходит литий-ионный

IBM Research сообщает, что обнаружила новый химический состав аккумуляторов, который не содержит тяжелых металлов, таких как никель и кобальт, и потенциально может превзойти литий-ионные. IBM Research утверждает, что этот химический состав никогда ранее не использовался в сочетании в батарее и что материалы могут быть извлечены из морской воды.

Производительность батареи является многообещающей, поскольку IBM Research заявляет, что она может превзойти литий-ионную батарею в ряде различных областей - она ​​дешевле в изготовлении, она может заряжаться быстрее, чем литий-ионная, и может работать как при более высокой мощности и плотности энергии.Все это доступно в батарее с низкой воспламеняемостью электролитов.

IBM Research отмечает, что эти преимущества сделают его новую аккумуляторную технологию пригодной для электромобилей, и она вместе с Mercedes-Benz разрабатывает эту технологию в качестве жизнеспособной коммерческой батареи.

Panasonic

Система управления батареями Panasonic

Несмотря на то, что литий-ионные батареи используются повсеместно и их использование растет, управление этими батареями, в том числе определение того, когда эти батареи достигли конца срока службы, является сложным.Panasonic, работающий с профессором Масахиро Фукуи из Университета Рицумейкан, разработал новую технологию управления батареями, которая значительно упростит мониторинг батарей и определение в них остаточного содержания литий-ионных батарей.

Panasonic говорит, что ее новая технология может быть легко применена с заменой системы управления батареями, которая упростит мониторинг и оценку батарей с несколькими сложенными ячейками, что можно встретить в электромобиле. Panasonic сказал, что эта система поможет продвинуться к устойчивому развитию, способствуя более эффективному управлению повторным использованием и утилизацией литий-ионных аккумуляторов.

Асимметричная температурная модуляция

Исследования показали, что метод зарядки приближает нас к экстремально быстрой зарядке - XFC - с целью обеспечить пробег электромобиля на 200 миль примерно за 10 минут при зарядке 400 кВт. Одной из проблем при зарядке является литирование в батареях, поэтому асимметричный метод температурной модуляции заряжает при более высокой температуре, чтобы уменьшить покрытие, но ограничивает это 10-минутными циклами, избегая роста между твердыми электролитами и интерфазами, что может сократить срок службы батареи.Сообщается, что этот метод снижает степень деградации батареи, позволяя заряжать XFC.

Pocket-lint

Песочная батарея обеспечивает в три раза больший срок службы батареи

Этот альтернативный тип литий-ионной батареи использует кремний для достижения в три раза лучшей производительности, чем современные графитовые литий-ионные батареи. Аккумулятор по-прежнему литий-ионный, как и в вашем смартфоне, но он использует кремний вместо графита в анодах.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде некоторое время занимались нанокремнием, но он слишком быстро разлагается и его сложно производить в больших количествах.Используя песок, он может быть очищен, измельчен в порошок, затем измельчен с солью и магнием перед нагреванием для удаления кислорода, что приводит к чистому кремнию. Это пористый и трехмерный материал, который помогает в производительности и, возможно, сроке службы батарей. Изначально мы взялись за это исследование в 2014 году, и теперь оно приносит свои плоды.

Silanano - это стартап, специализирующийся на аккумуляторных технологиях, который выводит эту технику на рынок, и на которую были вложены крупные инвестиции таких компаний, как Daimler и BMW. Компания заявляет, что ее решение может быть применено к существующему производству литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно предназначено для масштабируемого развертывания, обещая повышение производительности аккумуляторов на 20% сейчас или на 40% в ближайшем будущем.

Захват энергии от Wi-Fi

Несмотря на то, что беспроводная индуктивная зарядка является обычной практикой, возможность захвата энергии от Wi-Fi или других электромагнитных волн остается проблемой. Команда исследователей, однако, разработала ректенну (антенну для сбора радиоволн), которая, по мнению всего лишь нескольких атомов, делает ее невероятно гибкой.

Идея состоит в том, что устройства могут включать в себя эту ректенну на основе дисульфида молибдена, чтобы можно было получать энергию переменного тока от Wi-Fi в воздухе и преобразовывать ее в постоянный ток либо для зарядки аккумулятора, либо для непосредственного питания устройства.Это может привести к появлению медицинских таблеток без необходимости использования внутренней батареи (безопаснее для пациента) или мобильных устройств, которые не требуют подключения к источнику питания для зарядки.

Энергия, полученная от владельца устройства

Вы можете стать источником энергии для своего следующего устройства, если исследование TENG будет осуществлено. ТЭНГ - или трибоэлектрический наногенератор - это технология сбора энергии, которая улавливает электрический ток, образующийся при контакте двух материалов.

Исследовательская группа из Суррейского института передовых технологий и Университета Суррея дала представление о том, как эту технологию можно использовать для питания таких устройств, как носимые устройства. Хотя мы пока еще не увидели его в действии, исследования должны предоставить дизайнерам инструменты, необходимые для эффективного понимания и оптимизации будущей реализации TENG.

Золотые нанопроволочные батареи

В Калифорнийском университете в Ирвине великие умы взломали нанопроволочные батареи, способные выдержать большое количество перезарядок.Результатом могут стать будущие батареи, которые не умирают.

Нанопроволоки, в тысячу раз тоньше человеческого волоса, открывают большие возможности для будущих батарей. Но они всегда ломались при перезарядке. Это открытие использует золотые нанопроволоки в гелевом электролите, чтобы избежать этого. Фактически, эти батареи были проверены на перезарядку более 200 000 раз за три месяца и не показали никакого ухудшения качества.

Твердотельные литий-ионные

Твердотельные батареи традиционно обеспечивают стабильность, но за счет передачи электролита.В статье, опубликованной учеными Toyota, говорится об испытаниях твердотельной батареи, в которой используются сульфидные суперионные проводники. Все это означает превосходную батарею.

В результате получается батарея, которая может работать на уровнях суперконденсаторов для полной зарядки или разрядки всего за семь минут, что делает ее идеальной для автомобилей. Поскольку он твердотельный, это также означает, что он намного стабильнее и безопаснее, чем современные батареи. Твердотельное устройство также должно работать при температуре до минус 30 градусов по Цельсию и до ста.

Электролитные материалы по-прежнему создают проблемы, поэтому не ожидайте увидеть их в автомобилях в ближайшее время, но это шаг в правильном направлении в направлении более безопасных и более быстрых аккумуляторов.

графеновые батареи Grabat

графеновые батареи потенциально могут быть одними из самых превосходных из доступных. Grabat разработал графеновые аккумуляторы, которые могут предложить электромобилям пробег до 500 миль на зарядке.

Graphenano, компания, занимающаяся разработкой, говорит, что батареи могут быть полностью заряжены всего за несколько минут и могут заряжаться и разряжаться в 33 раза быстрее, чем ион лития.Разряд также имеет решающее значение для таких вещей, как автомобили, которым требуется огромное количество энергии, чтобы быстро оторваться.

Не известно, используются ли в настоящее время батареи Grabat для каких-либо продуктов, но у компании есть аккумуляторы для автомобилей, беспилотников, велосипедов и даже дома.

Лазерные микро-суперконденсаторы

Rice Univeristy

Ученые из Университета Райса совершили прорыв в области микро-суперконденсаторов. В настоящее время они дорогостоящие, но с использованием лазеров, которые могут скоро измениться.

При использовании лазеров для прожигания рисунков электродов в листах пластика затраты на производство и объем работ значительно снижаются. В результате батарея может заряжаться в 50 раз быстрее, чем современные батареи, и разряжаться даже медленнее, чем современные суперконденсаторы. Они даже жесткие, способны работать после того, как согнулись более 10000 раз в тестировании.

Пенные батареи

Прието считает, что будущее батарей - это 3D. Компании удалось взломать это с ее батареей, которая использует подложку из медной пены.

Это означает, что эти батареи будут не только более безопасными, благодаря отсутствию легковоспламеняющихся электролитов, но они также будут предлагать более длительный срок службы, более быструю зарядку, в пять раз более высокую плотность, дешевле в изготовлении и будут меньше, чем в настоящее время.

Prieto стремится сначала размещать свои батареи в небольших предметах, например, в носимых. Но в нем говорится, что батареи можно увеличить, чтобы мы могли видеть их в телефонах и, возможно, даже в автомобилях в будущем.

Carphone Warehouse

Складная батарея, как бумага, но прочная

The Jenax J.Аккумулятор Flex был разработан для создания гибких гаджетов. Бумажная батарея может складываться и быть водонепроницаемой, что означает, что она может быть встроена в одежду и предметы одежды.

Батарея уже была создана и даже прошла испытания на безопасность, в том числе сложена более 200 000 раз без потери производительности.

Ник Билтон / New York Times

uBeam по воздуху заряжается

uBeam использует ультразвук для передачи электроэнергии. Сила превращается в звуковые волны, не слышимые для людей и животных, которые передаются и затем преобразуются в энергию при достижении устройства.

Концепция uBeam была найдена 25-летним выпускником астробиологии Мередит Перри. Она основала компанию, которая позволит заряжать гаджеты по воздуху с помощью пластины толщиной 5 мм. Эти передатчики могут быть прикреплены к стенам или изготовлены в декоративном стиле для передачи энергии на смартфоны и ноутбуки. Гаджетам просто нужен тонкий приемник, чтобы получить заряд.

StoreDot

StoreDot заряжает мобильные телефоны за 30 секунд

StoreDot, стартап, родившийся в отделе нанотехнологий Тель-Авивского университета, разработал зарядное устройство StoreDot.Он работает с современными смартфонами и использует биологические полупроводники, сделанные из естественных органических соединений, известных как пептиды - короткие цепочки аминокислот - которые являются строительными блоками белков.

Результатом является зарядное устройство, которое может заряжать смартфоны за 60 секунд. Батарея содержит «невоспламеняющиеся органические соединения, заключенные в многослойную защитную конструкцию, предотвращающую перенапряжение и нагрев», поэтому при ее взрыве не должно быть проблем.

Компания также сообщила о планах по производству аккумулятора для электромобилей, который заряжается за пять минут и предлагает пробег в 300 миль.

Нет сведений о том, когда батареи StoreDot будут доступны в глобальном масштабе - мы ожидали, что они появятся в 2017 году, - но когда они появятся, мы ожидаем, что они станут невероятно популярными.

Pocket-lint

Прозрачное солнечное зарядное устройство

Alcatel продемонстрировал мобильный телефон с прозрачной солнечной панелью над экраном, которая позволит пользователям заряжать свой телефон, просто поместив его на солнце.

Несмотря на то, что в течение некоторого времени он вряд ли будет коммерчески доступен, компания надеется, что он каким-то образом решит повседневные проблемы, связанные с отсутствием достаточного заряда аккумулятора.Телефон будет работать как под прямыми солнечными лучами, так и со стандартными лампами, точно так же, как обычные солнечные панели.

Phienergy

Алюминиево-воздушный аккумулятор обеспечивает 1100 миль за зарядку.

Автомобиль смог проехать 1100 миль за один заряд аккумулятора. Секрет этого супердиапазона - это технология аккумуляторов, называемая алюминий-воздух, которая использует кислород из воздуха для заполнения катода. Это делает его намного легче, чем заполненные жидкостью литий-ионные аккумуляторы, чтобы дать автомобилю гораздо больший радиус действия.

Бристольская робототехническая лаборатория

Аккумуляторы для мочи

Фонд Билла Гейтса финансирует дальнейшие исследования Бристольской роботизированной лаборатории, которая обнаружила аккумуляторы, которые могут питаться от мочи. Он достаточно эффективен для зарядки смартфона, который ученые уже продемонстрировали. Но как это работает?

Используя микробный топливный элемент, микроорганизмы забирают мочу, расщепляют ее и вырабатывают электричество.

Звуковое питание

Исследователи из Великобритании создали телефон, способный заряжаться с использованием окружающего звука в атмосфере вокруг него.

Смартфон был построен с использованием принципа, называемого пьезоэлектрическим эффектом. Были созданы наногенераторы, которые собирают окружающий шум и преобразуют его в электрический ток.

Наностержни даже реагируют на человеческий голос, а это значит, что болтливые мобильные пользователи могут на самом деле питать свой телефон во время разговора.

Зарядка в два раза быстрее, двухуглеродная батарея Ryden

Power Japan Plus уже анонсировала эту новую технологию батарей под названием Ryden dual carbon. Он не только прослужит дольше и будет заряжаться быстрее, чем литий, но и может быть изготовлен на тех же заводах, где производятся литиевые батареи.

В аккумуляторах используются углеродные материалы, что означает, что они более экологичны и экологичны, чем существующие альтернативы. Это также означает, что батареи будут заряжаться в двадцать раз быстрее, чем ион лития. Они также будут более долговечными, способными выдерживать до 3000 циклов зарядки, плюс они безопаснее с меньшей вероятностью пожара или взрыва.

Натриево-ионные аккумуляторы

Ученые в Японии работают над новыми типами аккумуляторов, которым не требуется литий, как аккумулятор вашего смартфона.Эти новые батареи будут использовать натрий, один из самых распространенных материалов на планете, а не редкий литий, и они будут в семь раз эффективнее обычных батарей.

Исследования натриево-ионных батарей ведутся с восьмидесятых годов в попытке найти более дешевую альтернативу литию. Используя соль, шестой самый распространенный элемент на планете, батареи можно сделать намного дешевле. Ожидается, что в ближайшие пять-десять лет начнется коммерциализация аккумуляторов для смартфонов, автомобилей и других устройств.

Upp

Зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp

В настоящее время доступно портативное зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp. Он использует водород для питания вашего телефона, сохраняя вас от пеленки и оставаясь экологически чистым.

Одна водородная ячейка обеспечивает пять полных зарядок мобильного телефона (емкость 25 Вт / ч на ячейку). И единственный произведенный побочный продукт - водяной пар. Разъем USB типа A означает, что он будет заряжать большинство USB-устройств с выходом 5 В, 5 Вт, 1000 мА.

Аккумуляторы со встроенным огнетушителем

Нередко литий-ионные аккумуляторы перегреваются, загораются и, возможно, даже взрываются.Аккумулятор в Samsung Galaxy Note 7 является ярким примером. Исследователи из Стэнфордского университета придумали литий-ионные аккумуляторы со встроенными огнетушителями.

Батарея имеет компонент, называемый трифенилфосфат, который обычно используется в качестве антипирена в электронике, добавляемый к пластиковым волокнам, чтобы помочь разделить положительный и отрицательный электроды. Если температура батареи поднимается выше 150 градусов C, пластмассовые волокна плавятся и выделяется трифенилфосфатный химикат.Исследования показывают, что этот новый метод может предотвратить возгорание батарей за 0,4 секунды.

Mike Zimmerman

Аккумуляторы, которые безопасны от взрыва

Литий-ионные аккумуляторы имеют довольно летучий слой пористого материала с жидким электролитом, расположенный между слоями анода и катода. Майк Циммерман, исследователь из Университета Тафтса в штате Массачусетс, разработал батарею, которая обладает удвоенной емкостью по сравнению с литий-ионными, но без присущих ей опасностей.

Батарея Циммермана невероятно тонкая, немного толще двух кредитных карт и заменяет электролитную жидкость пластиковой пленкой с аналогичными свойствами.Он может противостоять прокалыванию, измельчению и может подвергаться воздействию тепла, поскольку он не воспламеняется. Еще многое предстоит сделать, прежде чем технология сможет выйти на рынок, но хорошо знать, что есть более безопасные варианты.

Аккумуляторы Liquid Flow

Гарвардские ученые разработали аккумулятор, который сохраняет энергию в органических молекулах, растворенных в воде с нейтральным pH. Исследователи говорят, что этот новый метод позволит батарее Flow работать исключительно долго по сравнению с существующими литий-ионными батареями.

Маловероятно, что мы увидим эту технологию в смартфонах и т. П., Поскольку жидкий раствор, связанный с батареями Flow, хранится в больших резервуарах, чем больше, тем лучше. Считается, что они могут быть идеальным способом хранения энергии, созданной с помощью решений в области возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнечная энергия.

Действительно, исследование Стэнфордского университета использовало жидкий металл в проточной батарее с потенциально большими результатами, требуя удвоенного напряжения обычных проточных батарей. Команда предположила, что это может быть отличным способом хранения прерывистых источников энергии, таких как ветер или солнечная энергия, для быстрого поступления в сеть по требованию.

IBM и ETH Zurich разработали гораздо меньшую батарею с жидкостным потоком, которая потенциально может использоваться в мобильных устройствах. Эта новая батарея утверждает, что она может не только подавать питание на компоненты, но и одновременно охлаждать их. Обе компании обнаружили две жидкости, которые подходят для этой задачи, и будут использоваться в системе, которая может производить 1,4 Вт мощности на квадратный см, при этом 1 Вт мощности зарезервирована для питания батареи.

Zap & Go Углеродно-ионная батарея

Оксфордская компания ZapGo разработала и выпустила первую углеродно-ионную батарею, которая готова к использованию в настоящее время.Углеродно-ионная батарея сочетает в себе возможности сверхбыстрой зарядки суперконденсатора с характеристиками литий-ионной батареи, и при этом она полностью утилизируется.

Компания имеет зарядное устройство powerbank, которое полностью заряжается за пять минут, а затем полностью зарядит смартфон за два часа.

воздушно-цинковые батареи

Ученые из Сиднейского университета считают, что они придумали способ производства воздушно-цинковых батарей гораздо дешевле, чем современные методы.Цинк-воздушные батареи можно считать превосходящими литий-ионные, потому что они не загораются. Единственная проблема - они полагаются на дорогие компоненты для работы.

Sydney Uni удалось создать воздушно-цинковую батарею без дорогих компонентов, а с более дешевыми альтернативами. Более безопасные и дешевые батареи могут быть в пути!

Умная одежда

Исследователи из Университета Суррея разрабатывают способ использования вашей одежды в качестве источника энергии.Аккумулятор называется трибоэлектрическими наногенераторами (TENG), которые преобразуют движение в накопленную энергию. Затем накопленное электричество можно использовать для питания мобильных телефонов или таких устройств, как фитнес-трекеры Fitbit.

Технология может быть применена не только к одежде, но и к дорожному покрытию, поэтому, когда люди постоянно ходят по ней, она может накапливать электричество, которое затем может использоваться для питания фонарей или в шине автомобиля, чтобы может привести машину в действие.

Эластичные аккумуляторы

Инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали эластичный биотопливный элемент, который может вырабатывать электричество из пота.Говорят, что вырабатываемой энергии достаточно для питания светодиодов и радиомодулей Bluetooth, что означает, что однажды они смогут питать носимые устройства, такие как умные часы и фитнес-трекеры.

Графеновая батарея Samsung

Samsung удалось разработать «шарики графена», способные повысить емкость существующих литий-ионных аккумуляторов на 45 процентов и подзарядить в пять раз быстрее, чем нынешние батареи. Чтобы показать это, Samsung заявляет, что ее новая батарея на основе графена может быть полностью заряжена за 12 минут, по сравнению с примерно часом для текущего устройства.

Samsung также заявляет, что она использует не только смартфоны, заявив, что ее можно использовать для электромобилей, поскольку она может выдерживать температуру до 60 градусов по Цельсию.

Более безопасная и быстрая зарядка современных литий-ионных аккумуляторов

Ученые из WMG Университета Уорика разработали новую технологию, позволяющую заряжать современные литий-ионные аккумуляторы в пять раз быстрее, чем рекомендуемые в настоящее время пределы. Технология постоянно измеряет температуру батареи гораздо точнее, чем современные методы.

Ученые выяснили, что современные аккумуляторы действительно можно вытолкнуть за их рекомендуемые пределы, не влияя на производительность или перегрев. Может быть, нам не нужны какие-либо другие упомянутые новые батареи!

Написание Крис Холл.

,

Что такое аккумулятор? - learn.sparkfun.com

Избранные любимец 20

Введение

Аккумуляторы - это набор из одной или нескольких ячеек, чьи химические реакции создают поток электронов в цепи. Все батареи состоят из трех основных компонентов: анода (сторона «-»), катода (сторона «+») и некоторого вида электролита (вещество, которое химически реагирует с анодом и катодом).

Когда анод и катод батареи подключены к цепи, между анодом и электролитом происходит химическая реакция. Эта реакция заставляет электроны течь через цепь и возвращаться в катод, где происходит другая химическая реакция. Когда материал в катоде или аноде израсходован или больше не может использоваться в реакции, батарея не может производить электричество. В этот момент ваша батарея «разряжена».

Батареи, которые необходимо выбрасывать после использования, называются первичными батареями .Аккумуляторы, которые можно заряжать, называются , вторичные аккумуляторы .

Литий-полимерные батареи, например, могут быть перезаряжены

Без батарей ваш квадрокоптер должен был бы быть привязан к стене, вам пришлось бы вручную заводить автомобиль, а контроллер Xbox должен был бы постоянно подключаться (как в старые добрые времена). Аккумуляторы предлагают способ хранения электрической потенциальной энергии в переносном контейнере.

Батареи бывают разных форм, размеров и химии.

Изобретение современной батареи часто приписывают Алессандро Вольта. На самом деле все началось с неожиданного несчастного случая, связанного с вскрытием лягушки.

Что вы выучите

Следующие темы будут подробно рассмотрены в этом руководстве:

  • Как были изобретены батареи
  • Какие части составляют аккумулятор
  • Как работает аккумулятор
  • Общие термины, используемые для описания батарей
  • Различные способы использования батарей в цепях

Рекомендуемое Чтение

Есть несколько концепций, с которыми вы, возможно, захотите ознакомиться, прежде чем начать читать это руководство:


Хотите изучить различные батареи?

Мы тебя покроем!

9 В щелочная батарея

В наличии PRT-10218

Это ваши стандартные 9-вольтовые щелочные батареи от Rayovac.Даже не думай пытаться перезарядить их. Используйте их с…

1

История

Term Battery

Исторически, слово «батарея» использовалось для описания «серии похожих объектов, сгруппированных для выполнения функции», как в артиллерийской батарее. В 1749 году Бенджамин Франклин впервые использовал этот термин для описания серии конденсаторов, которые он связал для своих экспериментов с электричеством.Позже этот термин будет использоваться для любых электрохимических элементов, соединенных вместе с целью обеспечения электроэнергией.

Батарея «конденсаторов» Leyden Jar, соединенных вместе
(Изображение предоставлено Alvinrune из Wikimedia Commons)

Изобретение батареи

В один роковой день в 1780 году итальянский физик, врач, биолог и философ Луиджи Гальвани рассекал лягушку, прикрепленную к медному крючку. Когда он коснулся ножки лягушки железным скальпелем, нога дернулась.Гальвани предположил, что энергия исходит от самой ноги, но его коллега Алессандро Вольта считал иначе.

Вольта предположил, что импульсы ноги лягушки на самом деле были вызваны различными металлами, впитанными в жидкость. Он повторил эксперимент, используя ткань, пропитанную рассолом вместо трупа лягушки, что привело к аналогичному напряжению. Вольта опубликовал свои выводы в 1791 году, а позже создал первую батарею, вольтовую кучу, в 1800 году.

Вольтовая свая состояла из пачки цинковых и медных пластин, разделенных тканью, смоченной в рассоле

Ворс Вольта страдал от двух основных проблем: вес батареи вызвал вытекание электролита из ткани, а особые химические свойства компонентов привели к очень короткому сроку службы (около часа).Следующие двести лет будут потрачены на совершенствование дизайна Volta и решение этих проблем.

Исправления к вольтовой куче

Уильям Круикшанк из Шотландии решил проблему утечки, положив вольтовую кучу на бок, образуя «аккумуляторную батарею».

Корыто батареи решило проблему утечки вольтовой сваи

Вторая проблема, короткий срок службы, была вызвана деградацией цинка из-за примесей и скоплением пузырьков водорода на меди.В 1835 году Уильям Стерджен обнаружил, что обработка цинка ртутью предотвратит деградацию.

Британский химик Джон Фредерик Даниэль использовал второй электролит, который реагировал с водородом, предотвращая накопление на медном катоде. Двухэлектролитная батарея Даниэля, известная как «элемент Даниэля», станет очень популярным решением для обеспечения питания начинающих телеграфных сетей.

Коллекция клеток Даниэля с 1836 г.

Первая аккумуляторная батарея

В 1859 году французский физик Гастон Планте создал батарею из двух рулонных листов свинца, погруженных в серную кислоту.При обращении электрического тока через батарею химия возвращается в исходное состояние, создавая тем самым первую перезаряжаемую батарею.

Позже, в 1881 году, Камиль Альфонс Фор улучшил дизайн Планте, сформировав свинцовые листы в пластины. Этот новый дизайн облегчил производство аккумуляторов, а свинцово-кислотные аккумуляторы получили широкое распространение в автомобилях.

-> Дизайн общей "автомобильной батареи" существует уже более 100 лет.
(Изображение предоставлено Эмилианом Робертом Виколом из Wikimedia Commons) <-

Сухая клетка

Вплоть до конца 1800-х годов электролит в батареях находился в жидком состоянии.Это делало транспортировку батарей очень осторожным делом, и большинство батарей никогда не предназначалось для перемещения после подключения к цепи.

В 1866 году Жорж Лекланше создал батарею с использованием цинкового анода, катода из диоксида марганца и раствора хлорида аммония для электролита. Хотя электролит в ячейке Лекланш был еще жидким, химический состав батареи оказался важным шагом для изобретения сухого элемента.

Карл Гасснер выяснил, как создать электролитическую пасту из хлорида аммония и гипса из Парижа.Он запатентовал новый «сухой элемент» батареи в 1886 году в Германии.

Эти новые сухие элементы, обычно называемые «цинкоуглеродные батареи», были массово произведены и до конца 1950-х годов пользовались огромной популярностью. Хотя углерод не используется в химической реакции, он играет важную роль в качестве электрического проводника в цинкоуглеродной батарее.

-> 3В цинково-углеродная батарея 1960-х годов
(Изображение любезно предоставлено PhFabre из Wikimedia Commons) <-

В 1950-х годах Льюис Урри, Пол Марсал и Карл Кордеш из компании Union Carbide (позже известной как «Eveready», а затем «Energizer») заменили электролит хлорида аммония щелочным веществом, основываясь на химическом составе батарей, сформулированном Вальдемаром. Юнгнер в 1899 году.Щелочные сухие батарейки могут содержать больше энергии, чем цинкоуглеродные батареи того же размера, и имеют более длительный срок хранения.

Щелочные батареи

приобрели популярность в 1960-х годах, обогнали цинко-углеродные батареи и с тех пор стали стандартным основным элементом для потребительского использования.

-> Щелочные батареи бывают разных форм и размеров
(Изображение предоставлено Aney ~ commonswiki из Wikimedia Commons) <-

аккумуляторы 20-го века

В 1970-х годах COMSAT разработал никель-водородную батарею для использования на спутниках связи.Эти батареи хранят водород в газообразной форме под давлением. Многие искусственные спутники, такие как Международная космическая станция, все еще используют никель-водородные батареи.

Исследования нескольких компаний с конца 1960-х годов привели к созданию никель-металлогидридной (NiMH) батареи. NiMH батареи были выпущены на потребительский рынок в 1989 году и стали более дешевой альтернативой перезаряжаемым никель-водородным элементам.

Японская Asahi Chemical построила первую литий-ионную батарею в 1985 году, а Sony создала первую коммерческую литий-ионную батарею в 1991 году.В конце 1990-х годов для литий-ионных аккумуляторов был создан мягкий гибкий корпус, в результате чего был изготовлен литий-полимерный аккумулятор или аккумулятор LiPo.

Химические реакции в литий-полимерном аккумуляторе по существу такие же, как и в литий-ионном аккумуляторе

Очевидно, что были изобретены, изготовлены и устарели многие другие химические батареи. Если вы хотите узнать больше о современных, популярных технологиях аккумуляторов, ознакомьтесь с нашим руководством по технологиям аккумуляторов.

Компоненты

Аккумуляторы

состоят из трех основных компонентов: анод , катод и электролит . Разделитель часто используется для предотвращения соприкосновения анода и катода, если электролита недостаточно. Чтобы хранить эти компоненты, батареи обычно имеют какой-то корпус .

Хорошо, большинство батарей на самом деле не разделены на три равные части, но вы поняли.Лучшее поперечное сечение щелочной ячейки можно найти в Википедии.

Анод и катод относятся к типу электродов . Электроды - это проводники, через которые электричество входит или выходит из компонента в цепи.

Анод

Электроны вытекают из анода в устройстве, подключенном к цепи. Это означает, что обычный «ток» течет в анода.

На батарейках анод помечен как отрицательная (-) клемма

В батарее химическая реакция между анодом и электролитом вызывает накопление электронов в аноде.Эти электроны хотят двигаться к катоду, но не могут проходить через электролит или сепаратор.

катод

Электроны текут в катод в устройстве, подключенном к цепи. Это означает, что обычный «ток» течет из катода.

На батареях катод помечен как положительный (+) вывод

В батареях для химической реакции внутри или вокруг катода используются электроны, образующиеся в аноде.Единственный способ для электронов добраться до катода - через цепь, внешнюю по отношению к батарее.

Электролит

Электролит - это вещество, часто жидкость или гель, способное переносить ионы между химическими реакциями, которые происходят на аноде и катоде. Электролит также подавляет поток электронов между анодом и катодом, так что электроны легче протекают через внешний контур, а не через электролит.

-> Щелочные батареи могут вытекать из электролита, гидроксида калия, если подвергнуться сильному нагреву или обратному напряжению
(Изображение предоставлено Вильямом Дэвисом из Wikimedia Commons) <-

Электролит имеет решающее значение в работе батареи.Поскольку электроны не могут проходить через него, они вынуждены проходить через электрические проводники в форме цепи, соединяющей анод с катодом.

Сепаратор

Сепараторы

представляют собой пористые материалы, которые предотвращают соприкосновение анода и катода, что может вызвать короткое замыкание в батарее. Сепараторы могут быть изготовлены из различных материалов, в том числе хлопка, нейлона, полиэстера, картона и синтетических полимерных пленок. Сепараторы химически не реагируют ни с анодом, ни с катодом, ни с электролитом.

Вольтовой ворсом использовалась ткань или картон (сепаратор), пропитанный рассолом (электролитом) для разделения электродов

Ионы в электролите могут быть положительно заряжены, отрицательно заряжены и могут иметь различные размеры. Могут быть изготовлены специальные сепараторы, которые пропускают одни ионы, но не пропускают другие.

Корпус

Большинству батарей необходим способ хранения их химических компонентов. Оболочки, иначе известные как «корпуса» или «оболочки», представляют собой просто механические конструкции, предназначенные для удержания внутренних элементов батареи.

Этот свинцово-кислотный аккумулятор имеет пластиковый корпус

Корпуса аккумуляторов

могут быть изготовлены практически из чего угодно: из пластика, стали, мягкого полимерного ламината и так далее. Некоторые батареи используют проводящий стальной корпус, который электрически соединен с одним из электродов. В случае обычной щелочной ячейки АА стальной корпус соединен с катодом.

Операция

Батареи обычно требуют нескольких химических реакций для работы.По меньшей мере, одна реакция происходит внутри или вокруг анода, и одна или несколько реакций происходят внутри или вокруг катода. Во всех случаях реакция на аноде производит дополнительные электроны в процессе, называемом окислением , , и реакция на катоде использует дополнительные электроны во время процесса, известного как восстановление .

Когда переключатель замкнут, цепь замыкается, и электроны могут течь от анода к катоду. Эти электроны обеспечивают химические реакции на аноде и катоде.

По сути, мы разделяем определенный вид химической реакции, реакции восстановления-окисления или окислительно-восстановительной реакции, на две отдельные части. Окислительно-восстановительные реакции происходят, когда электроны переносятся между химикатами. Мы можем использовать движение электронов в этой реакции, чтобы течь вне батареи, чтобы питать нашу цепь.

Анодное окисление

Эта первая часть окислительно-восстановительной реакции, окисление, происходит между анодом и электролитом, и она производит электроны (обозначено как - ).

Некоторые реакции окисления производят ионы, например, в литий-ионной батарее. В других химических процессах реакция потребляет ионы, как в обычной щелочной батарее. В любом случае, ионы могут свободно течь через электролит, где электроны не могут.

катодного восстановления

Другая половина окислительно-восстановительной реакции, восстановления, происходит в или около катода. Электроны, образующиеся в результате реакции окисления, расходуются во время восстановления.

В некоторых случаях, таких как литий-ионные аккумуляторы, положительно заряженные ионы лития, образующиеся в ходе реакции окисления, расходуются во время восстановления.В других случаях, таких как щелочные батареи, во время восстановления образуются отрицательно заряженные ионы.

Электронный поток

В большинстве аккумуляторов некоторые или все химические реакции могут происходить, даже если аккумулятор не подключен к цепи. Эти реакции могут повлиять на срок годности батареи.

По большей части, реакции будут происходить в полную силу только тогда, когда между анодом и катодом установлена ​​электропроводящая цепь. Чем меньше сопротивление между анодом и катодом, тем больше электронов может течь, и тем быстрее происходят химические реакции.

Создание короткого замыкания в батарее (даже в данном случае случайное) может быть опасным. Известно, что литий-ионные аккумуляторы перегреваются и даже курят или загораются при коротком замыкании.

Мы можем пропустить эти движущиеся электроны через различные электрические компоненты, известные как «нагрузка», чтобы достичь чего-то полезного. На графике движения в начале этого раздела мы освещаем виртуальную лампочку с нашими движущимися электронами.

разряженного аккумулятора

Химические вещества в батарее в конечном итоге достигнут состояния равновесия. В этом состоянии химические вещества больше не будут иметь тенденцию реагировать, и в результате батарея больше не будет генерировать электрический ток. В этот момент батарея считается «разряженной».

Первичные элементы должны быть утилизированы, когда батарея разряжена. Вторичные элементы могут быть перезаряжены, и это достигается путем подачи обратного электрического тока через батарею.Перезарядка происходит, когда химические вещества выполняют еще одну серию реакций, чтобы вернуть их в исходное состояние.

Терминология

Люди часто используют общий набор терминов, когда говорят о напряжении батареи, ее емкости, возможном источнике тока и так далее.

Cell

Элемент относится к одному аноду и катоду, разделенным электролитом, используемым для создания напряжения и тока. Батарея может состоять из одного или нескольких элементов.Например, одна батарея АА - это одна ячейка. Автомобильные аккумуляторы содержат шесть элементов по 2,1 В каждый.

Обычная 9-вольтовая батарея содержит шесть 1,5 В щелочных элементов, расположенных друг над другом

Первичный

Первичные клетки содержат химию, которая не может быть обращена вспять. В результате батарея должна быть выброшена после того, как она разряжена.

Вторичный

Вторичные элементы могут быть перезаряжены, и их химия может быть возвращена к их первоначальному состоянию.В противном случае, известные как «аккумуляторные батареи», эти элементы могут использоваться много раз.

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение батареи - это напряжение, указанное производителем.

Например, щелочные батареи типа АА указаны как имеющие 1,5 В. В этой статье от Mad Scientist Hut показано, что их проверенные щелочные батареи начинают работать при напряжении около 1,55 В, а затем медленно теряют напряжение при разряде. В этом примере номинальное напряжение «1,5 В» относится к максимальному или пусковому напряжению батареи.

Этот аккумуляторный блок Storm для квадрокоптеров показывает кривую разряда для их элементов LiPo, начиная примерно с 4,2 В и опускаясь примерно до 2,8 В по мере разрядки. Номинальное напряжение, указанное для большинства литий-ионных и LiPo-элементов, составляет 3,7 В. В этом случае номинальное напряжение «3,7 В» относится к среднему напряжению батареи в течение ее разрядного цикла.

Вместимость

Емкость батареи является мерой количества электрического заряда, которое она может выдавать при определенном напряжении. Большинство батарей рассчитаны на ампер-часы (Ач) или миллиампер-часы (мАч).

Эта батарея LiPo рассчитана на 1000 мАч, что означает, что она может обеспечить 1 ампер в течение 1 часа, прежде чем она будет считаться разряженной.

Большинство графиков разрядки батареи показывают напряжение батареи в зависимости от емкости, как, например, эти тесты батареи АА PowerStream. Чтобы выяснить, достаточно ли заряда батареи для питания вашей цепи, найдите самое низкое допустимое напряжение и найдите соответствующие значения мАч или Ач.

C-Rate

Многие аккумуляторы, особенно мощные литий-ионные аккумуляторы, выражают ток разряда как «C-Rate», чтобы более четко определить характеристики аккумулятора.C-Rate - это скорость разряда относительно максимальной емкости аккумулятора.

1С - это величина тока, необходимая для разрядки батареи за 1 час. Например, батарея на 400 мАч, подающая ток 1C, будет подавать 400 мА. 5С для той же батареи будет 2 А.

Большинство батарей теряют емкость при более высоком потреблении тока. Например, этот график информации о продукте из Chargery показывает, что в их ячейке LiPo меньше мАч при более высоких C-Rates.

ПРИМЕЧАНИЕ: Общий совет гласит, что вы должны заряжать LiPo батареи при 1С или меньше.


MIT содержит фантастическое руководство по спецификациям и терминологии аккумуляторов, которое намного дальше этого обзора.

Использование

Single Cell

Некоторые цепи могут питаться от одного элемента, но убедитесь, что батарея может обеспечить достаточное напряжение и ток.

Этот фотонный аккумуляторный щит питается от одного элемента LiPo

Если напряжение слишком высокое или слишком низкое для вашей цепи, вам, вероятно, понадобится преобразователь постоянного тока в постоянный.

Серия

Чтобы увеличить напряжение между клеммами батареи, вы можете расположить элементы последовательно. Последовательность означает укладку ячеек вплотную, соединяя анод одного с катодом следующего.

Соединяя батареи последовательно, вы увеличиваете общее напряжение. Добавьте напряжение всех ячеек, чтобы определить рабочее напряжение. Емкость остается прежней.

В этом примере четыре ячейки 1,5 В соединены последовательно.Напряжение на нагрузке составляет 6 В, в то время как общий комплект батарей имеет емкость 2000 мАч.

В большинстве бытовой электроники, в которой используются щелочные батареи, батареи устанавливаются последовательно. Например, этот держатель батареи 2x AA может поднять номинальное напряжение до 3 В для проекта.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы заряжаете литий-ионные или LiPo-батареи последовательно, вам необходимо убедиться, что вы используете специальную схему, известную как «балансировщик», чтобы обеспечить равномерное напряжение между элементами.Некоторые зарядные устройства, такие как это, имеют балансировочные устройства для безопасной зарядки.

Параллель

Если напряжение одной ячейки соответствует нагрузке, вы можете добавить батареи параллельно, чтобы увеличить емкость. Обратите внимание, что это также означает увеличение доступного тока (C-Rate).

Будьте осторожны при параллельном подключении батарей! Все элементы должны иметь одинаковое номинальное напряжение и одинаковый уровень заряда. В случае разности напряжений может произойти короткое замыкание, которое может привести к перегреву и возгоранию.

В этом примере четыре ячейки 1,5 В подключены параллельно. Напряжение на нагрузке остается на уровне 1,5 В, но общая емкость увеличивается до 8000 мАч.

Серия

и Параллель

Если вы хотите увеличить напряжение и емкость, вы можете комбинировать последовательные и параллельные батареи. Еще раз убедитесь, что уровень напряжения для батарей параллельно, так как это может привести к короткому замыканию.

В этом примере общее напряжение на нагрузке составляет 3 В, а общая емкость аккумуляторов составляет 4000 мАч.

В больших аккумуляторных батареях, особенно литий-ионных, вы часто видите конфигурацию, перечисленную с использованием 'S' и 'P' для последовательного и параллельного подключения. Конфигурация для схемы выше - 2S2P. В качестве практического примера современные электромобили используют массивные батареи, соединенные последовательно и параллельно.

Ресурсы и дальнейшее развитие

К настоящему времени вы должны понимать, как были изобретены батареи и как они работают. Аккумуляторы являются одним из методов обеспечения электроэнергией вашего проекта, и они могут быть невероятно полезны, если вам нужен портативный источник питания.

Если вы хотите больше узнать о батареях, вот несколько других уроков:

Хотите увидеть батареи в действии? Посмотрите на эти проекты, которые используют разные батареи в разных конфигурациях:

Simon Splosion Wireless

Это учебное пособие, демонстрирующее одну из многих техник «взлома» Саймона. Мы выделим технику, чтобы взять ваш Simon Says Wireless.

,

Автор: admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *