Если плотность электролита ниже нормы: Как повысить плотность электролита в аккумуляторе. Самостоятельно, зарядным устройством и без него. Простые шаги

ГАРАНТИЯ на АКБ



1. НАЗНАЧЕНИЕ БАТАРЕИ

1.1. Батарея аккумуляторная свинцово-кислотная стартерная (далее АКБ) предназначена для пуска двигателей и питания электрооборудования автотракторной техники.

1.2. Залитые и заряженные АКБ готовы к эксплуатации. Плотность электролита в АКБ для умеренноконтинентального климата должна составлять 1.27г/см3  при 20-250C, что соответствует ГОСТу 53165-2008.

ВНИМАНИЕ! Использование электролита с плотностью выше 1.30г/см3 приводит к ускоренной коррозии токоотводящих решеток, отслоению и разрушению активной массы пластин и выходу АКБ из строя.2.   

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
2.1. ВНИМАНИЕ! Смесь водорода с кислородом взрывоопасна.

КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ
вблизи АКБ курить, пользоваться открытым огнём, допускать искрообразования в т. ч. путем замыкания полюсных выводов АКБ

2.2. ЭЛЕКТРОЛИТ — АГРЕССИВНАЯ ЖИДКОСТЬ. При попадании его на незащищенные участки тела немедленно про-мойте их водой и 10% раствором питьевой соды. При необходимости обратитесь за медицинской помощью.

2.3. Присоединение и отсоединение батареи должно про-изводиться при заглушенном двигателе и отключенных потребителях тока (выключенном зарядном устройстве). При этом вначале присоединяется положительный полюс, а затем отрицательный. Отсоединение АКБ производится в обратной последовательности.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ стучать по полюсным выводами наконечникам кабелей при присоединении и отсоединении АКБ, т. к. это может привести к обрыву электрической цепи АКБ

2.4. Клеммы подводящих проводов должны быть плотно зажаты на полюсных выводах АКБ, а сами провода про¬слаб-лены.

3. ПОДГОТОВКА АКБ К ЭКСПЛУАТАЦИИ
3.1. Перед установкой АКБ на транспортное средство или на хранение следует измерить уровень и плотность электролита в АКБ. Если плотность электролита меньше чем указано в пункте 1.2. на 0.03 г/см3 и более или значение плотности в аккумуляторах АКБ различаются  больше чем на 0.01г/см3, АКБ следует зарядить согласно п. 4.8.

Уровень электролита должен быть на 15-20 мм выше верхней кромки пластин или на 5 мм выше полюсного мостика, если уровень электролита ниже его следует откорректировать доливкой дистиллированной воды, с последующей зарядкой АКБ согласно п. 4.8.

Внимание! Доливать электролит не допускается.

Примечание: при эксплуатации новой АКБ РЕКОМЕНДУЕТСЯ первую проверку уровня электролита сделать после 100км пробега с начала эксплуатации АКБ т.к. не исключено что после заряда АКБ на заводе в конвертных сепараторах остались пузырьки газа. Под воздействием вибрации при движении газ выходит из сепараторов и улетучивается через вентиляционные отверстия.  Вследствие чего уровень электролита может снизиться. Если при проверке окажется что уровень электролита ниже нормы, а плотность соответствует норме, в этом случае необходимо долить дистиллированную воду и произвести заряд АКБ согласно п. 4.8.


Для определения степени заряженности не обслуживаемых АКБ, не имеющих заливных горловин, т. е. отсутствует возможность измерить плотность, необходимо ориентироваться по напряжению разомкнутой цепи (далее НРЦ). Необходимо помнить, что для получения правильных результатов, АКБ необходимо отключить от электрической сети транспортного средства (зарядного устройства) и выдержать в состоянии покоя не менее 8 часов и только после этого производить измерения НРЦ с помощью высокоомного цифрового или аналогового вольтметра. При НРЦ меньшем 12.6В АКБ необходимо зарядить согласно


п. 4.8. Для определения степени заряженности не обслуживаемых АКБ, имеющих индикатор заряженности, оценивать состояние АКБ следует согласно его показаниям, либо, для получения более точных сведений о состоянии АКБ, путем измерения НРЦ как указано выше. Для не обслуживаемых АКБ (без заливных горловин) контроль уровня электролита не требуется т.к. они обладают крайне малым расходом воды и при нормальных условиях эксплуатации количества электролита залитого на заводе вполне  достаточно на весь срок использования АКБ.

Вскрытие таких АКБ не допускается!



3.2.
Сухозаряженная АКБ подготавливается к эксплуатации следующим образом: необходимо выкрутить пробки залив-ных горловин проделать в них вентиляционные отверстия, залить АКБ кислотным аккумуляторным электролитом с плотностью 1.27г/см3. После выдержать батарею в течении 2 часов при комнатной температуре, и обязательно полностью дозарядить согласно п 4.8.4.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
4.1. АКБ должна быть укомплектована и хорошо закреплена на транспортном средстве. Ненадежное крепление АКБ при-водит к её механическому повреждению, преждевременному разрушению электродов и коротким замыканиям, вследствие чрезмерной вибрации при движении транспортного средства.

4.2. АКБ следует содержать сухой и в чистоте наличие на крышке влаги, грязи или любых других токопроводящих веществ не допускается.

4.3. Клеммы АКБ и подводящих проводов должны быть за-чищены и смазаны антикоррозионной смазкой, присутствие окислов не допускается.

4.4. Пуск двигателя производится при отключенной пере-даче или при выжатом сцеплении продолжительностью не более 10сек. с перерывами между попытками не менее минуты. Если после 5 попыток пуска двигатель не заработал, то АКБ следует зарядить, согласно п.4.8. а систему пуска двигателя проверить. Многократные длительные по¬пытки безуспешного пуска двигателя приводят к недо¬пустимо глубокому разряду АКБ.

 

4.5. НЕДОПУСКАЕТСЯ НЕДОЗАРЯД ИЛИ ПЕРЕЗАРЯД АКБ. Напряжение подзарядки от генератора, при всех включенных потребителях и частотой вращения коленчатого вала двигателя 1500-2000 об/мин. должно быть в пределах 13.8-14.3В. Максимально допустимая утечка  тока 20 мА с учётом работы постоянных потребителей: часы, бортовой компьютер, сигнализация и прочих.

4.6. ВНИМАНИЕ! при эксплуатации АКБ уровень электролита должен находиться в диапазоне между минимальной и мак¬симальной отметкой как указано в пункте 3.1

4.7. АКБ следует поддерживать в заряженном состоянии не реже одного раза в месяц проверять плотность электролита, при снижении плотности на 0,03г/см3 и более от значений указанных в п. 1.2., АКБ следует зарядить, как указано в п. 4.8.

ВНИМАНИЕ! Следует помнить, что снижение плотности в процессе эксплуатации или бездействия АКБ ниже 1.25г/см3 приводит к необратимой сульфатации пластин, а при низкой температуре к замерзанию электролита и разрушению АКБ. При эксплуатации АКБ на транспортном средстве с напряжением более 14.4В и высокой температуре подкапотного пространства, особенно в тёплое время года, происходит пере¬заряд АКБ:

*Повышенный расход воды из за постоянного интенсивно протекающего процесса электролиза воды.

*Разрыхление и осыпание активной массы по причине постоянного, интенсивного газовыделения.

*Коррозия токоотводящих решёток, под воздействием активно выделяющегося кислорода и вследствие повышения плотности электролита выше допустимых значений.

*При напряжении ниже 13.8В частых пусках двигателя и непродолжительных поездках (городской цикл), особенно в зимнее время, происходит систематический недозаряд АКБ, постепенное снижение степени заряженности АКБ, уменьшение плотности электролита ниже допустимых пределов, необратимой сульфатации пластин и выходу АКБ из строя.



4.8. ЗАРЯД АКБ

4.8.1. Заряд АКБ следует производить в хорошо проветриваемом помещении током в амперах численно равным 10% от ёмкости АКБ, т.е. 6А для АКБ емкостью 60 Ah. При достижении напряжения 14.4В зарядный ток следует уменьшить вдвое и проводить заряд до достижения постоянства плотности электролита и напряжения на клеммах АКБ. Время заряда АКБ зависит от степени её разряженности.

4.8.2. При проведении заряда не допускается нагрев электролита выше 45оС, в этом случае заряд следует прервать до снижения температуры электролита до 35oC.

4.8.3. После достижения полного заряда АКБ следует проверить уровень и плотность электролита и при необходимости откорректировать их в соответствии с


п. 1.2., 3.1.



4.8.3.
После достижения полного заряда АКБ следует проверить уровень и плотность электролита и при необходимости откорректировать их в соответствии с п. 1.2., 3.1.

4.8.4. При зарядке необслуживаемых АКБ, без заливных горловин, АКБ считается полностью заряженной когда напряжение на клеммах остаётся постоянным в течении 2 и более часов.

4.8.5. При использовании автоматических зарядных устройств необходимо ориентироваться по индикации на устройстве согласно инструкции по его использованию.


Примечание: необходимо помнить, что большинство со-временных зарядных устройств изготовленных по единым евро стандартам (менеджмент качества ISO9001), предназначены для зарядки АКБ, которые использовались без нарушений условий эксплуатации. В случаях если АКБ дли-тельное время эксплуатировалась в режиме недозаряда, или был допущен глубокий разряд, и т.д. то подобные зарядные устройства в некоторых случаях не способны полностью зарядить АКБ, т.е. полностью восстановить его ёмкость, т.к. предназначены только для зарядки, а не для восстановления повреждённых АКБ. В таких случаях следует обратиться за консультацией в авторизованный сервисный центр или в торговую точку, где был приобретён АКБ.
5. ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА


5.1.
Батареи с производственными дефектами (обрыв цепи, короткое замыкание, отрыв отдельных пластин вследствие некачественной пайки деталей) подлежат замене.

5.2. При продаже батареи и последующем гарантийном обслуживании продавец обязан, в присутствии покупателя, бесплатно проверить: напряжение разомкнутой цепи АКБ, проверить работоспособность АКБ под нагрузкой, проверить плотность электролита, электрооборудование автомобиля. В отдельных случаях покупатель может быть направлен в сервисный центр для проверки АКБ и автомобиля.


Примечание: при выявлении неисправностей автомобиля покупателю предоставляется семь календарных дней для устранения неисправности и предъявления автомобиля с исправным электрооборудованием.

5.3. Гарантийный срок эксплуатации составляет 12 месяцев, при условии пробега автомобиля не более 60 000 км.


Примечание: при работе автомобиля в режиме такси (маршрутное такси), а так же для автомобилей на которых, по конструкции завода изготовителя, предусмотрена установка двух АКБ, а заменён был только один, срок гарантии составляет 6 месяцев или 60000 км. пробега в зависимости от того что наступит раньше.

5.4. Данный договор вступает в силу с момента его  подписания обеими сторонами и только при условии соблюдения всех условий данного договора.

5.5. Данный договор прекращает своё действие в случаях:

5.5.1. Отсутствуют кассовый чек и гарантийный договор.

5.5.2. Нарушения условий эксплуатации указанных в настоящем руководстве.

5.5.3. АКБ механически повреждена, подвергалась вскрытию или ремонту.

5.5.4. Предъявления АКБ без автомобиля, на котором она эксплуатировалась.

5.5.5. Неисправность электрооборудования автомобиля п.4.5

5.5.6. АКБ эксплуатировалась не закреплённой на транс-портном средстве.

5.5.7. Уровень электролита не соответствует п. 3.1.

5.5.8. Плотность электролита, в заряженной АКБ, в двух или более аккумуляторах выше 1.30г/см3.

5.5.9. Батарея разряжена, то есть плотность электролита менее 1.22г/см3, в трёх и более аккумуляторах АКБ.

5.5.10. Наличие на вентиляционных пробках тёмнокоричневого налёта, а в электролите осадка тёмного цвета, свидетельствующего о систематическом перезаряде АКБ.

5.5.11. Покупателем неправильно выбрана АКБ для данного типа транспортного средства.

5.5.12. Использование нештатных (дополнительных) потребителей электроэнергии, что влечёт за собой постоянную разряжённость АКБ.

5.5.13. Оплавление или окисление полюсных выводов.

5.5.14. Присутствие льда в двух или более аккумуляторах АКБ.

5.5.15. Использования АКБ не по назначению
1.    НАЗНАЧЕНИЕ БАТАРЕИ

1.1. Батарея аккумуляторная свинцово-кислотная стартерная (далее АКБ) предназначена для пуска двигателей и питания электрооборудования автотракторной техники.

1.2. Залитые и заряженные АКБ готовы к эксплуатации. Плотность электролита в АКБ для умеренноконтинентального климата должна составлять 1.27г/см3  при 20-250C, что соответствует ГОСТу 53165-2008.

ВНИМАНИЕ! Использование электролита с плотностью выше 1.30г/см3 приводит к ускоренной коррозии токоотводящих решеток, отслоению и разрушению активной массы пластин и выходу АКБ из строя.

2. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

2.1. ВНИМАНИЕ! Смесь водорода с кислородом взрывоопасна. КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ вблизи АКБ курить, пользоваться открытым огнём, допускать искрообразования в т.ч. путем замыкания полюсных выводов АКБ

2.2. ЭЛЕКТРОЛИТ — АГРЕСИВНАЯ ЖИДКОСТЬ. При попадании его на незащищенные участки тела немедленно про-мойте их водой и 10% раствором питьевой соды. При необходимости обратитесь за медицинской помощью.

2.3. Присоединение и отсоединение батареи должно про-изводиться при заглушенном двигателе и отключенных потребителях тока (выключенном зарядном устройстве). При этом вначале присоединяется положительный полюс, а затем отрицательный. Отсоединение АКБ производится в обратной последовательности.

    ЗАПРЕЩАЕТСЯ стучать по полюсным выводами наконечникам кабелей при присоединении и отсоединении АКБ, т. к. это может привести к обрыву электрической цепи АКБ

2.4. Клеммы подводящих проводов должны быть плотно зажаты на полюсных выводах АКБ, а сами провода прослаблены.

3. ПОДГОТОВКА АКБ К ЭКСПЛУАТАЦИИ

3.1. Перед установкой АКБ на транспортное средство или на хранение следует измерить уровень и плотность электро-лита в АКБ. Если плотность электролита меньше чем указано в пункте 1.2. на 0.03 г/см3 и более или значение плотности в аккумуляторах АКБ различаются  больше чем на 0.01г/см3, АКБ следует зарядить согласно п. 4.8.

    Уровень электролита должен быть на 20-25 мм выше верхней кромки пластин или на 5 мм выше полюсного мостика, если уровень электролита ниже его следует откорректировать доливкой дистиллированной воды, с последующей зарядкой АКБ согласно п. 4.8.

Внимание! Доливать электролит не допускается.

Примечание: при эксплуатации новой АКБ РЕКОМЕНДУЕТСЯ первую проверку уровня электролита сделать после 100км пробега с начала эксплуатации АКБ т.к. не исключено что после заряда АКБ на заводе в конвертных сепараторах остались пузырьки газа. Под воздействием вибрации при движении газ выходит из сепараторов и улетучивается через вентиляционные отверстия.  Вследствие чего уровень электролита может снизиться. Если при проверке окажется что уровень электролита ниже нормы, а плотность соответствует норме, в этом случае необходимо долить дистиллированную воду и произвести заряд АКБ согласно п. 4.8.

Для определения степени заряженности необслуживаемых АКБ, не имеющих заливных горловин, т. е. отсутствует возможность измерить плотность, необходимо ориентироваться по напряжению разомкнутой цепи (далее НРЦ). Необходимо помнить, что для получения правильных результатов, АКБ необходимо отключить от электрической сети транспортного средства (зарядного устройства) и выдержать в состоянии покоя не менее 8 часов и только после этого производить измерения НРЦ с помощью высокоомного цифрового или аналогово вольтметра. При НРЦ меньшем 12.6В АКБ необходимо зарядить согласно п 4.8.

Для определения степени заряженности необслуживаемых АКБ, имеющих индикатор заряженности, оценивать состояние АКБ следует согласно его показаниям, либо, для получения более точных сведений о состоянии АКБ, путем измерения НРЦ как указано выше. Для необслуживаемых АКБ (без заливных горловин) контроль уровня электролита не требуется т.к. они обладают крайне малым расходом воды и при нормальных условиях эксплуатации количества электролита залитого на заводе вполне  достаточно на весь срок использования АКБ. Вскрытие таких АКБ не допускается!

3.2. Сухозаряженная АКБ подготавливается к эксплуатации следующим образом: необходимо выкрутить пробки заливных горловин проделать в них вентиляционные отверстия, залить АКБ кислотным аккумуляторным электролитом с плотностью 1.27г/см3. После выдержать батарею в течении 2 часов при комнатной температуре, и обязательно полностью дозарядить согласно п 4.8.

4.ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

4.1. АКБ должна быть укомплектована и хорошо закреплена на транспортном средстве. Ненадежное крепление АКБ при-водит к её механическому повреждению, преждевременному разрушению электродов и коротким замыканиям, вследствие чрезмерной вибрации при движении транспортного средства.
4.2. АКБ следует содержать сухой и в чистоте наличие на крышке влаги, грязи или любых других токопроводящих веществ не допускается.
4.3. Клеммы АКБ и подводящих проводов должны быть за-чищены и смазаны антикоррозионной смазкой, присутствие окислов не допускается.
4.4. Пуск двигателя производится при отключенной пере-даче или при выжатом сцеплении продолжительностью не более 10сек. с перерывами между попытками не менее минуты. Если после 5 попыток пуска двигатель не заработал, то АКБ следует зарядить, согласно п.4.8. а систему пуска двигателя проверить. Многократные длительные по¬пытки безуспешного пуска двигателя приводят к недопустимо глубокому разряду АКБ.

4.5. НЕДОПУСКАЕТСЯ НЕДОЗАРЯД ИЛИ ПЕРЕЗАРЯД АКБ. Напряжение подзарядки от генератора, при всех включенных потребителях и частотой вращения коленчатого вала двигателя 2000-2500 об/мин. должно быть в пределах 13.8-14.3 В. Максимально допустимая утечка  тока 20 мА с учётом работы постоянных потребителей: часы, бортовой компьютер, сигнализация и прочих.

4.6. ВНИМАНИЕ при эксплуатации АКБ уровень электролита должен находиться в диапазоне между минимальной и максимальной отметкой как указано в пункте 3.1

4.7. АКБ следует поддерживать в заряженном состоянии не реже одного раза в месяц проверять плотность электролита, при снижении плотности на 0,03г/см3 и более от значений указанных в п. 1.2., АКБ следует зарядить, как указано в п. 4.8.

ВНИМАНИЕ! Следует помнить, что снижение плотности в процессе эксплуатации или бездействия АКБ ниже 1.25г/см3 приводит к необратимой сульфатации пластин, а при низкой температуре к замерзанию электролита и разрушению АКБ. При эксплуатации АКБ на транспортном средстве с напряжением более 14.4В и высокой температуре подкапотного пространства, особенно в тёплое время года, происходит пере¬заряд АКБ:

*Повышенный расход воды из за постоянного интенсивно протекающего процесса электролиза воды.
*Разрыхление и осыпание активной массы по причине постоянного, интенсивного газовыделения.
*Коррозия токоотводящих решёток, под воздействием ак¬тивно выделяющегося кислорода и вследствие повыше¬ния плотности электролита выше допустимых значений.
*При напряжении ниже 13.8В частых пусках двигателя и непродолжительных поездках (городской цикл), особенно в зимнее время, происходит систематический недозаряд АКБ, постепенное снижение степени заряженности АКБ, уменьшение плотности электролита ниже допустимых пределов, необратимой сульфатации пластин и выходу АКБ из строя.

4.8. ЗАРЯД АКБ

4.8.1. Заряд АКБ следует производить в хорошо проветриваемом помещении током в амперах численно равным 10% от ёмкости АКБ, т.е. 6А для АКБ емкостью 60 Ah. При достижении напряжения 14.4В зарядный ток следует уменьшить вдвое и проводить заряд до достижения постоянства плотности электролита и напряжения на клеммах АКБ. Время заряда АКБ зависит от степени её разряженности.

4.8.2. При проведении заряда не допускается нагрев электролита выше 45оС, в этом случае заряд следует прервать до снижения температуры электролита до 35oC.
4.8.3. После достижения полного заряда АКБ следует проверить уровень и плотность электролита и при необходимости откорректировать их в соответствии с п. 1.2., 3.1.

4.8.4. При зарядке необслуживаемых АКБ, без заливных горловин, АКБ считается полностью заряженной когда напряжение на клеммах остаётся постоянным в течении 2 и более часов.
4.8.5. При использовании автоматических зарядных устройств необходимо ориентироваться по индикации на устройстве согласно инструкции по его использованию.
 Примечание: необходимо помнить, что большинство со-временных зарядных устройств изготовленных по единым евро стандартам (менеджмент качества ISO9001), предназначены для зарядки АКБ, которые использовались без нарушений условий эксплуатации. В случаях если АКБ дли-тельное время эксплуатировалась в режиме недозаряда, или был допущен глубокий разряд, и т.д. то подобные зарядные устройства в некоторых случаях не способны полностью зарядить АКБ, т.е. полностью восстановить его ёмкость, т.к. предназначены только для зарядки, а не для восстановления повреждённых АКБ. В таких случаях следует обратиться за консультацией в авторизованный сервисный центр или в торговую точку, где был приобретён АКБ.

5. ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА

5.1. Батареи с производственными дефектами (обрыв цепи, короткое замыкание, отрыв отдельных пластин вследствие некачественной пайки деталей) подлежат замене.
5.2. При продаже батареи и последующем гарантийном обслуживании продавец обязан, в присутствии покупателя, бесплатно проверить: напряжение разомкнутой цепи АКБ, проверить работоспособность АКБ под нагрузкой, проверить плотность электролита, электрооборудование автомобиля. В отдельных случаях покупатель может быть направлен в сервисный центр для проверки АКБ и автомобиля.
Примечание: при выявлении неисправностей автомобиля покупателю предоставляется семь календарных дней для устранения неисправности и предъявления автомобиля с исправным электрооборудованием.
5.3. Гарантийный срок эксплуатации составляет 36 месяцев, при условии пробега автомобиля не более 60 000 км.

Примечание: при работе автомобиля в режиме такси (маршрутное такси), а так же для автомобилей на которых, по конструкции завода изготовителя, предусмотрена установка двух АКБ, а заменён был только один, срок гарантии составляет 6 месяцев или 60000 км. пробега в зависимости от того что наступит раньше.

5.4. Данный договор вступает в силу с момента его  подписания обеими сторонами и только при условии соблюдения всех условий данного договора.
5.5. Данный договор прекращает своё действие в случаях:
5.5.1. Отсутствуют кассовый чек и гарантийный договор.
5.5.2. Нарушения условий эксплуатации указанных в настоящем руководстве.
5.5.3. АКБ механически повреждена, подвергалась вскрытию или ремонту.

5.5.4. Предъявления АКБ без автомобиля, на котором она эксплуатировалась.

5.5.5. Неисправность электрооборудования автомобиля п.4.5

5.5.6. АКБ эксплуатировалась не закреплённой на транс-портном средстве.
5.5.7. Уровень электролита не соответствует п. 3.1.
5.5.8. Плотность электролита, в заряженной АКБ, в двух или более аккумуляторах выше 1.30г/см3.
5.5.9. Батарея разряжена, то есть плотность электролита менее 1.22г/см3, в трёх и более аккумуляторах АКБ.
5.5.10. Наличие на вентиляционных пробках тёмно-коричневого налёта, а в электролите осадка тёмного цвета, свидетельствующего о систематическом перезаряде АКБ.
5.5.11. Покупателем неправильно выбрана АКБ для данного типа транспортного средства.
5.5.12. Использование нештатных (дополнительных) потребителей электроэнергии, что влечёт за собой постоянную разряжённость АКБ.
5.5.13. Оплавление или окисление полюсных выводов.
5.5.14. Присутствие льда в двух или более аккумуляторах АКБ.

5.5.15. Использования АКБ не по назначению

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе? Как заменить электролит в аккумуляторе? Что такое «плотность аккумулятора»?

Аккумуляторные батареи автомобилей созданы не только для пуска двигателя, но и для питания электрических приборов машины в тот момент, когда зажигание выключено. По невнимательности водитель с легкостью может забыть о включенных в автомобиле фарах или работающей магнитоле, громкость которой сведена к нулю. Вернувшись к машине на следующий день, можно обнаружить, что она не заводится, и причина тому севший источник питания. Завести машину при разряженном аккумуляторе можно, но через раз-два экстренные методы запуска двигателя начинают надоедать, и явно возникает необходимость вернуть в рабочее состояние аккумулятор.

«Плотность аккумулятора» или соотношение серной кислоты и воды в электролите

В простонародье распространен такой термин как «плотность аккумулятора». По сути, он является ошибочным, поскольку никто не измеряет плотность непосредственно источника питания. Любой автомобильный любитель скажет, что под понятием «плотность аккумулятора» подразумевается плотность электролита, который залит в батарею. Именно от того какой плотности электролит находится в аккумуляторе, зависит его возможность заряжаться и сохранять накопленную энергию.

Если аккумулятор разрядился по невнимательности водителя или другим причинам, следует попробовать вернуть ему работоспособное состояние при помощи зарядного устройства. Перед тем как заряжать аккумулятор, в него доливают дистиллированную воду, которая могла испариться в процессе работы источника питания. Вода в аккумуляторе смешивается с готовым электролитом, что приводит к понижению его плотности, то есть к уменьшению процентного содержания серной кислоты в итоговом растворе. Через некоторое время плотность электролита в аккумуляторе, из-за постоянного разбавления его дистиллированной водой, снижается, и опускается ниже комфортного уровня. Эксплуатация батареи становится невозможно, и в таких ситуациях возникает необходимость в повышение плотности электролита в аккумуляторе.

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе самостоятельно?

Плотность аккумулятора, а если говорить точнее, то электролита в нем, повысить можно довольно просто без обращения к специалистам сервисного центра. Первым делом необходимо провести ряд подготовительных процедур:

  • Подготовьте емкости, которые понадобятся для слива части старого электролита из аккумулятора;
  • Обзаведитесь средствами личной защиты – перчатки, очки, одежда (которую не страшно испортить). Помните: Электролит аккумулятора частично состоит из серной кислоты, которая опасна, и при попадании на кожу способна вызвать ожог, а одежду серьезно испортить;
  • Возьмите инструменты, которые понадобятся, чтобы поднять плотность электролита в аккумуляторе: ареометр, клизма-груша, мерный стакан, воронка;
  • Купите необходимые расходные материалы: дистиллированная воды, аккумуляторная кислота или готовый электролит.

Чтобы поднять плотность электролита в аккумуляторе, придется самостоятельно полностью заменить весь электролит, который уже залит в батарею, на новый раствор. Сделать это довольно просто, если выполнять все по инструкции и соблюдать необходимые меры предосторожности.

Как поменять электролит в аккумуляторе?

Большинство современных аккумуляторов выпускаются разборными, и они предусматривают возможность замены электролита самостоятельно. Неразборные аккумуляторы – большая редкость, и в них нельзя при необходимости отвинтить пробки для удаления старого электролита и заливки нового. При желании можно залить электролит и в неразборную батарею, но для этого необходимо в каждой банке с помощью сверла проделать отверстие. После замены электролита на место отверстий напаивается пластмасса, и аккумулятор вновь становится рабочим.

Сам процесс замены электролита довольно простой, и он состоит из следующих пунктов:

  1. Первым делом необходимо снять аккумулятор с автомобиля и найти подходящее место для замены электролита в нем и зарядки;
  2. Далее необходимо снять защиту с аккумулятора, если она имеется, и открутить пробки с банок;
  3. После этого берем клизму-грушу и вставляем ее конец в одну из банок аккумулятора. Пользуясь данным резиновым прибором, выкачиваем из аккумулятора старый электролит и сливаем его в заранее подготовленную емкость. Внимание: Ни в коем случае не выливайте электролит на землю, если вы выполняете работы на улице;
  4. Выкачав практически весь старый электролит из всех банок, необходимо почистить пластины аккумулятора от его остатков. Сделать это можно с помощью дистиллированной воды, которая не вызовет внутри аккумулятора нежелательные реакции. Для этого дистиллированную воду заливают в каждую банку аккумулятора, после чего его поднимают и трясут. Хорошо удерживайте аккумулятор, чтобы в процессе тряски он не выпал. После этого сливаем получившийся раствор.

Стоит отметить, что некоторые автолюбители рекомендуют для «чистоты» будущего электролита в батарее не только промыть ее дистиллированной водой, но и использовать различные растворы. К примеру, рекомендуется залить в батарею раствор воды с содой и оставить его там на 4 часа. После этого также рекомендуется заливать на час в аккумулятор раствор поваренной соли.

  1. Очистив банки аккумулятора от старого электролита, необходимо залить в него новый. Хорошо, если вы приобрели готовый электролит в магазине, тогда достаточно залить его с помощью воротки до указанных граней в каждую банку. В случае если у вас аккумуляторная кислота и дистиллированная вода, требуется предварительно сделать раствор электролита с плотностью в 1,27-1,28 грамм на сантиметр кубический;
  2. После этого закрываем банки и начинаем процесс зарядки аккумулятора;
  3. Сменив электролит в батарее, необходимо выполнять процесс заряда батареи по циклу «зарядка-разрядка» с силой тока не более 0,1 Ампер до тех пор, пока плотность аккумулятора (плотность электролита) не достигнет рабочих значений. Внимание: Зарядку можно окончить и начать использовать аккумулятор только после того как на концах клемм аккумулятора удастся замерить 14 Вольт.

Если вы решили поменять электролит в аккумуляторе самостоятельно, настоятельно рекомендуем соблюдать все меры предосторожности. Кислотная среда, которой является электролит, вредна не только при попадании на кожу, но и в дыхательные пути. Менять электролит следует исключительно в хорошо проветриваемых помещениях с предельной осторожностью.

Загрузка…

Условия эксплуатации автоаккумуляторов

1. Указание мер безопасности.

1.1. Заряд батареи производите в помещении, оборудованном приточно-вытяжной вентиляцией.

1.2. Во время заряда и обслуживания аккумуляторных батарей запрещается курить и пользоваться открытым пламенем.

1.3. Для приготовления электролита применяйте стойкую к действию серной кислоты посуду (керамическую, эбонитовую, освинцованную), в которую заливайте сначала воду, а затем при непрерывном помешивании серную кислоту. Вливать воду в концентрированную серную кислоту запрещается во избежание несчастного случая.

1.4. При приготовлении электролита и заливке батарей надевайте очки, резиновые перчатки, резиновые сапоги, фартук или костюм из кислотостойкого материала.

1.5. При случайном попадании брызг серной кислоты на кожу немедленно, до оказания медицинской помощи, осторожно снимите кислоту ватой, промойте пораженные места обильной струей воды и затем 5% раствором кальцинированной соды или аммиака.

1.6. При работе с металлическим инструментом не допускайте коротких замыканий одновременным прикосновением к разнополярным выводам аккумулятора.

2. Приведение в рабочее состояние сухозаряженных аккумуляторов.

2.1. Снять блок пробок.

2.2. Залить батарею электролитом.

2.3. Залить каждый элемент до требуемого уровня электролитом (метки уровня указаны на тыльной стороне АКБ), имеющим плотность при температуре 25 С: (1,28+-0,01) г/см3 для батарей «нормального исполнения», (1,23+-0,01) г/см3 для батарей «тропического исполнения».

2.4. Электролит для заливки батарей готовьте из серной кислоты (ГОСТ667-73 сорт высший или первый) и дистиллированной воды (ГОСТ 6709-72). Плотность электролита измеряйте ареометром аккумуляторным ГОСТ 18481-81.

2.5. Температура электролита должна быть не выше 30 С. Не рекомендуется заливать батареи электролитом ниже 15 С.

Примечание: при повышении температуры на 1 С, плотность электролита уменьшается на 0,0007 г/куб.см, а при понижении температуры плотность увеличивается. Исходной считается температура 25 С.

Операции приведения в рабочее состояние должны производиться при температуре 25 +/- 10 С.

После заливки электролита через 20 минут проверить напряжение батареи без нагрузки. Если напряжение не менее 12.5 вольт, АКБ готова к работе. Если напряжение менее 12.5 вольт, но более 10.5 вольт АКБ необходимо подзарядить до напряжения, указанного изготовителем. При напряжении менее 10,5 вольт аккумулятор бракуется.

3. Заряд батареи.

3.1. Присоединить батарею к источнику постоянного тока, соединяя положительный полюсной вывод с положительным зажимом источника и аналогично, отрицательный полюсной вывод с отрицательным зажимом источника тока.

3.2. Заряжать током равным 10 % номинальной емкости батареи (5,5 А для 6СТ55, 6,6 А для 6СТ66 и т.д.).

3.3. Время зарядки ориентировочно до начала газовыделения. Плотность электролита после зарядки должна быть 1.27+/-0,01 г/куб.см, напряжение на клеммах не ниже 12,6 вольт.

4. Приведение в рабочее состояние залитых батарей.

Измерить плотность и напряжение, которые должны быть не ниже 1,27 г/куб. см и 12,6 вольт соответственно.

Если напряжение и плотность не соответствуют указанным в п. 3.3., АКБ необходимо зарядить до плотности 1.27 г/куб.см.

4.1. Снять блок пробок.

4.2. Заряд АКБ производить согласно пункту 2.5.

5. Техническое обслуживание.

Не реже одного раза в две недели:

5.1. Проверяйте надежность крепления батареи в гнезде и плотность контакта наконечников проводов с выводами батареи, при необходимости снимите оксидную пленку с выводов.

5.2. Чистите батарею от пыли и грязи. Попавший на поверхность батареи электролит вытирайте ветошью, смоченной в растворе аммиака или кальцинированной соды (10%). Прочистите вентиляционные отверстия.

5.3. При падении уровня электролита ниже отметки min на корпусе батареи доводите его до нормы дистиллированной водой непосредственно перед запуском двигателя для быстрого перемешивания с электролитом.

5.4. В зимнее время, особенно при температуре воздуха ниже -30 С, а также в случаях ненадежного запуска двигателя, периодически проверяйте плотность электролита. Не оставляйте на морозе частично разряженную батарею. При эксплуатации батареи при температуре ниже 30 С, плотность электролита в ней должна быть 1.30 г/куб.см.

5.5. Периодически следите за тем, как происходит зарядка батареи во время работы двигателя автомобиля.

Примечание: Неисправности в реле-регуляторе двигателя автомобиля влияют на качество и работоспособность батареи. Если напряжение генератора будет чрезмерно, высоким может произойти перезаряд батареи. Признаками этого являются: преждевременное разрушение аккумуляторных пластин (электродов) и, как следствие, быстрое уменьшение фактической емкости батареи и сокращение срока ее службы. При перезарядке резко снижается уровень электролита. Недостаточное напряжение генератора, особенно при эксплуатации при низких температурах, может привести к недозарядке батареи и ухудшению ее стартерных свойств. Напряжение, поступающее от генератора двигателя на аккумуляторную батарею должно быть 13,8-14,4 В.

5.6. Доливать электролит в батарею разрешается только в случае, если произошло его выплескивание из АКБ.

5.7. Пуск стартера производить короткими включениями, но не более чем на 15 секунд. Езда при помощи стартера не допускается.

5.8. При перерывах в эксплуатации батареи свыше одного месяца производить подзарядку АКБ.

5.9. Батареи, временно снятые с машин хранить только в заряженном состоянии. Благоприятная температура хранения — от 0 С до — 10 С, но не ниже — 30 С.

5.10. Если батарея находится в периоде «бездействия» при положительных температурах необходимо заряжать ее раз в месяц, при отрицательных, только в случае, если падение плотности электролита более чем на 0,04 г/куб.см. В таком состоянии батареи могут находиться при положительных температурах не более 9 месяцев.

Увеличение плотности электролита в автомобильном аккумуляторе

Часто происходит так, что после суточного простоя машины, завести её мотор попросту не получается. Стартер не крутит и всё тут. Оказывается, что даже за такой короткий срок аккумулятор полностью садится, а длительная зарядка его не даёт никаких положительных результатов. Такая симптоматика поведения указывает только на одно – критически снизилась плотность электролита в аккумуляторе. По какой причине это происходит и как восстановить номинальную плотность АКБ, мы поговорим в данном материале.

Как проверить плотность аккумулятора, какое значение считается нормой

Перед проверкой электролитических характеристик аккумуляторной батареи необходимо провести её полную зарядку. После этого нужно будет выждать шесть часов, дабы проверка была наиболее эффективна, так как во время зарядки плотность электролита значительно увеличивается. Плотность проверяется специальным прибором под названием ареометр. Он продаётся практически везде, где имеются автомобильные детали, и стоит он небольших денег.

Приступать к процедуре необходимо с соблюдения техники безопасности, так как электролит – это ничто иное, как кислотный раствор. Поэтому наденьте резиновые перчатки и максимально обезопасьте себя от попадания электролита на одежду и тем более кожу. Обязательно наденьте и защитные очки. Далее установите аккумуляторную батарею на ровную твёрдую поверхность и выкрутите все пробки. Выпустите воздух из груши ареометра и погрузите в одну из открытых ёмкостей. Отпустите наконечник, чтобы груша засосала необходимое количество кислотного раствора. Количество электролита должно быть таким, чтобы поплавок ареометра свободно плавал внутри банки АКБ. Когда поплавок остановится, можно будет определить плотность кислотного раствора. Норма находится в пределах 1,24-1,29 кг/дм куб.

Если показатели оказываются ниже этих, то как поднять плотность АКБ? В банку нужно долить ещё электролита. Но не стоит злоупотреблять с частотой таких манипуляций. Правильнее будет долить дистиллированной воды. Аналогичные манипуляции повторяются и с остальными банками аккумулятора. Аккумуляторная батарея служит накопительным энергетическим элементом, который нуждается в регулярном обслуживании. Проводя эту процедуру, АКБ необходимо отсоединять и вынимать из автомобиля.

Помните! Сначала снимается минусовая клемма. Это важный момент при демонтаже батареи.

Проводить измерения плотности электролита следует не реже одного раза в квартал. Это обеспечит надёжную работу вашего автомобиля.Как правильно поднять плотность электролита в аккумуляторе, если объём электролита ниже нормы? Выровнять показатели можно при помощи дистиллированной воды. Не злоупотребляйте частым добавлением готового электролита, так как это снизит срок службы аккумуляторной батареи.

Факторы, влияющие на изменение плотности

Плотность электролита аккумуляторной батареи зависит условий её эксплуатации и температуры окружающей среды. Во время эксплуатации плотность кислотного раствора хаотически изменяется. Существует такое понятие как нормальный интервал заряда и разряда аккумуляторной батареи. Для нового и исправного аккумулятора норма интервала колебаний плотности кислотного электролита составляет 0,15-0,16.

Выделяют также и необратимое изменение плотности, например, когда испаряется вода при закипании электролита. Плотность аккумулятора, соответственно, возрастает, и это приводит к ускоренному износу аккумуляторной батареи. Если же плотность аккумулятора существенно ниже нормы, тогда АКБ не в состоянии выдавать достаточного напряжения для старта силового агрегата.

Интересный факт! В мире не существует универсального аккумулятора, который бы пригодился на все случаи жизни. Каждый вид АКБ обладает своим индивидуальным набором эксплуатационных качеств, которые в определённых ситуациях очень важны, а в других ничего не стоят. Для каждого определённого случая нужно подбирать оптимальный тип аккумуляторной батареи.

Как увеличить плотность электролита, список действий

Для того чтобы восстановить оптимальную плотность электролита АКБ, нужно сделать ряд манипуляций, описанных выше. Итак, аккумулятор заряжен, все необходимые показатели замерены ареометром. Как правильно повысить плотность аккумулятора? Нужно добавить дистиллированную воду до такого уровня, чтобы свинцовые пластины были погружены в раствор ещё на полсантиметра вглубь. Затем снова нужно зарядить аккумуляторную батарею, только малым током, и вновь измерить плотность электролита.

Как ещё можно увеличить плотность электролита в аккумуляторной батарее? Некоторые автомобилисты доливают в банки АКБ раствор электролита, или даже концентрированную кислоту, но делать это нежелательно. При эксплуатации батареи происходит испарение воды, а такое сильное повышение концентрации жидкости приведёт к разрушению пластин и поломке аккумулятора.

Если в одной или нескольких банках после проделанных манипуляций показатель плотности остался на месте, тогда велика вероятность того, что свинцовая пластина рассыпалась. В таком случае уже ничего нельзя будет поделать кроме того, как заменить АКБ.

Важно! Категорически запрещено производить полную замену электролита! На заводе он заливается только в сухие банки с сухими пластинами, которые впитывают в себя достаточное количество кислоты, которая уже не испаряется.

Доливать электролит всё же можно, но только в том случае, если из аккумулятора вытекла именно кислотная жидкость. Здесь лучше обратиться к знающему специалисту. Эксперименты лучше проводить с той АКБ, которую потом не жалко будет утилизировать.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как,
Facebook,
Вконтакте,
Instagram,
Pinterest,
Yandex Zen,
Twitter и
Telegram:
все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

АКБ. Правила зимнего хранения и эксплуатации

08.08.2016

Зимой некоторые автомобили эксплуатируются нечасто. Нужно ли перед долгой стоянкой скидывать клеммы и отключать массу? И каковы правила хранения АКБ зимой, если машина совсем не используется?

Снимать клеммы и отключать массу необходимо. На это есть свои причины. Прежде всего, в любом случае
существует утечка в виде работы бортовых систем, например часов, питание идет и на бортовой компьютер. Все это
постепенно опустошает вашу аккумуляторную батарею. Стандартная утечка бортовой цепи автомобиля, допустимая
заводом-изготовителем по нормам, составляет 30 миллиампер (0,03 А). На первый взгляд, кажется, что это совсем
немного. Но это только так кажется. Попробуйте пересчитать, за какое время такая утечка опустошит ваш
аккумулятор. Возьмем, к примеру, стандартную батарею емкостью 55 А/ч. Это означает, что 55 ампер он, выдаст за
час. Или 5,5 ампер за 10 часов. Половину ампера он отдаст уже за сто часов. Следовательно, 50 миллиампер уйдут за
тысячу часов. Тысячу часов делим на 24 часа, получается, что полностью батарея сядет за 41 день, это если АКБ была
100% заряжена, если нет то еще быстрее. Но эксплуатация при 100% разряде совершенно недопустимо. Если аккумулятор разрядится на 25 % — это уже плохо, а если сядет на 50% — он замерзнет уже при «-27» градусах по Цельсию. Так что
за 20 дней при стандартной утечке ваш аккумулятор превратится в кусок льда при стоянке на улице зимой, а про пуск
автомобиля мы тут вообще не говорим. Чтобы избежать такого развития событий, нужно просто снять клемму. Это самый
простой способ предотвратить утечку энергии и разрядку батареи при длительном промежутке времени «не езды» на
машине. Для современных машин это, конечно, не очень хорошо. Могут сброситься настройки бортового
компьютера, заблокироваться аудиосистема, потеряться настройки электронного ключа. Но ведь такие машины и не
рассчитаны на такую редкую эксплуатацию. Впрочем, и здесь есть выход — периодически подзаряжать аккумулятор или
как компромисс хотя бы запускать иногда машину на короткий промежуток времени.

Как же правильно хранить АКБ, если машина зимой на приколе, обслуживать аккумулятор и эксплуатировать его.

1. Хранение аккумулятора

Залитые батареи рекомендуется хранить в сухом помещении с температурой не ниже −30? и не выше 0?. Батареи устанавливаются на хранение полностью заряженными. Допускается хранить батареи и при положительных температурах, однако темп саморазряда аккумуляторов при этом будет в несколько раз выше. Ежемесячно необходимо проверять плотность электролита или измерять напряжение на клеммах аккумулятора. Степень разряда аккумулятора можно проверить по таблице № 1. При снижении плотности электролита более чем на 0,03 г/см3, т.е. до уровня 1,24 г/см3 или напряжения ниже «12,45» Вольт батарею следует подзарядить.

Перед продолжительной стоянкой автомобиля необходимо отсоединить АКБ от бортовой сети, полностью ее зарядить и хранить в прохладном помещении. Моноблок во избежание саморазряда по поверхности должен быть чистым. Если батарея должна быть постоянно готова к установке на автомашину, то при снижении плотности до уровня 1,24 г/см3, батарею следует подзарядить. Если от батареи не требуется постоянной готовности, то рекомендуется ее подзаряжать при снижении плотности до уровня 1,22 г/см3.

Зимой следует иметь в виду, что электролит в сильно разряженных батареях может замерзнуть при наступлении морозов. Зависимость температуры замерзания электролита от его плотности приведена в таблице № 2.

Не допускайте снижения плотности до критической, иначе при замерзании электролита возможно необратимое повреждение моноблока и пластин аккумулятора.

Таблица № 1. Степень разряженности аккумулятора.

Напряжение на клеммах, (В) 12,6612,4512,2412,0611,80 и ниже
Плотность электролита, г/см3 1,271,231,201,171,12 и ниже
Степень заряда, % 1007550250
t замерзания электролита ? -64-42-27-15-10 до 0

Таблица № 2. Температура замерзания электролита в зависимости от его плотности.

Плотность Эл-та 1,01,051,101,151,201,251,271,301,35
t замерзания, ? 0 −3,.3 −7,7 −15 −27 −52 −64 −70 −49

2. Контроль состояния батареи

Рекомендуется один раз в месяц проверять уровень электролита и при необходимости доливать только дистиллированную воду до нормального уровня. Пластины, не покрытые электролитом, высыхают и осыпаются, что приводит к преждевременному выходу АКБ из строя.

Запрещается доливать электролит или кислоту в АКБ.

Это можно делать только в том случае, если точно известно, что понижение уровня электролита произошло за счет его выплескивания.

Не используйте воду сомнительного происхождения.

Контролируйте степень заряженности аккумулятора по плотности электролита или по напряжению на клеммах ненагруженной батареи. Степень разряда батареи можно определить из Таблицы № 1, или посчитать по формуле:

Uнрц = 6*(0,84+Р), где
Uнрц (НРЦ) — напряжение разомкнутой цепи;
Р — Плотность электролита.

Следовательно, плотность можно посчитать соответственно по формуле: Р = Uнрц/ 6 — 0,84

100% заряженная батарея, т.е. с плотностью электролита 1,27 г/см3 будет иметь:

НРЦ = 6*(0,84+1,27) = 12,66 Вольта;

Р = 12,66 / 6 — 0,84 = 1,27 г/см3

Зная напряжение на клеммах аккумулятора, можно всегда посчитать плотность электролита в нем.

Категорически запрещается эксплуатировать батареи с уровнем заряда ниже 75% зимой и 50% летом.

Хранение и эксплуатация АКБ в разряженном состоянии приводит к необратимым процессам, при которых восстановление АКБ не возможно.

Низкая плотность электролита в АКБ говорит о её разряженности и для повышения плотности электролита необходимо заряжать АКБ, а не повышать её доливкой кислоты или электролита.

Просто долив кислоты или электролита, приведёт к изменению кислотного баланса и как следствие после полного заряда к превышению допустимого уровня плотности электролита. Превышение плотности электролита выше допустимой нормы приводит к разрушению пластин внутри АКБ.

3. Заряд аккумулятора

Заряд АКБ производится током равным 10% от её ёмкости (например при ёмкости 55 А/Ч ток зарядки не должен превышать 5,5 А). Нарушение данного требования приводит к разрушению пластин из-за перегрузок.

Старайтесь заряжать батарею малыми токами, при этом увеличивается степень и глубина заряда.

Окончанием процесса заряда аккумуляторов следует считать:

  1. равномерное кипение электролита во всех банках;
  2. равномерный нагрев корпуса батареи;
  3. напряжение на клеммах аккумулятора достигло значения 16,4 вольта;
  4. плотность электролита прекратила подниматься в батарее (если плотность растет, то это означает, что не все элементы еще прореагировали и батарея заряжается).

4. Контроль электрооборудования автомобиля

Необходимо качественно и регулярно проверять и обслуживать электрооборудование автомобиля. Отклонение параметров электрооборудования (генератора, стартера, различных реле) от установленных величин приводит к снижению надежности и к сокращению срока службы АКБ.

Нормы на параметры электрооборудования:

Пределы рабочего напряжения бортовой сети автомобиля не должны выходить за пределы 13,8-14,5 V, при различных режимах работы автомобиля.

Отклонение величины зарядного напряжения за пределы нормы на 0,3 — 0,5 V приводит к сокращению срока службы батареи в несколько раз.

Токи утечки не должны превышать 30 мА/ч (0,03 Ампера). Повышенный ток утечки уменьшает срок службы АКБ ввиду ускоренности циклов заряда-разряда батареи, и увеличивает вероятность глубокого разряда батареи.

Повышенное напряжение генератора приводит к осыпанию активной намазки пластин в батареях, что приводит к уменьшению емкости батареи и способствует замыканию пластин за счет осыпавшейся активной массы с положительных пластин.

Эксплуатация разряженной батареи приводит к осыпанию активной массы с отрицательных пластин. Признаком осыпания пластин является потемнение цвета электролита во всех банках (коричневый цвет — осыпание положительных пластин, серый цвет — осыпание отрицательных пластин).

Так же пониженное напряжение генератора (особенно зимой) не позволяет зарядить полноценно батарею, и происходит ее эксплуатация в полуразряженном состоянии. Это может привести к необратимой сульфатации пластин, что чревато уменьшением, как емкости батареи, так и величины стартового тока аккумулятора.

У недозаряженного аккумулятора плотность электролита понижена, что может привести к его замерзанию при сильных морозах и стоянке машины на улице (смотри таблицу № 2).

5. Эксплуатация аккумулятора

Пуск стартера производите короткими включениями, но не более чем на 10 сек. Перерыв между включениями летом не менее 15 сек., зимой не менее 1 мин. Избегайте включать стартер более 3-х раз подряд. Езда при помощи стартера не допускается.

Категорически запрещается «прикуривать» аккумулятор от нестандартных пускозарядных устройств во избежание взрыва моноблока, деформации пластин и внутренних тоководов, что приводит к осыпанию активной массы пластин и разрыву межэлектродных соединений.

При низких температурах происходит замедление всех химических процессов внутри АКБ, батарея переходит в «спящий режим» (электрические параметры АКБ при t ниже «-30» градусов по Цельсию понижаются в 2 раза.) Поэтому перед пуском двигателя на некоторое время необходимо включить электрические потребители (фары, габариты) для возобновления электрохимических процессов и только после этого делать попытки старта.

Для уменьшения рисков плохих пусков при эксплуатации автомобиля в зимнее время рекомендуется подбирать АКБ по ёмкости и стартовым характеристикам в соответствии с конкретной климатической зоной.

Что нельзя делать с аккумулятором летом, чтобы он не «умер» зимой

Когда ваш автомобильный аккумулятор подводит и машина не заводится, это крайне неприятно. Между тем нередко виноват сам водитель, не выполнявший ряд простых правил. Разберемся, какие именно ошибки могут сократить жизнь АКБ даже летом.

Как можно убить аккумулятор быстрее всего

Самый простой путь вывести из строя аккумулятор — это долить в электролит обычную воду — электроды в таком случае выйдут из строя.

Жизнь АКБ может радикально сократить также заряд током чрезмерно большой силы, перегрев электролита и его повышенная плотность, повышенное и пониженное напряжение в бортовой сети автомобиля, загрязнение электролита и короткое замыкание (возможно при неосторожном обращении с инструментом вблизи контактов батареи, или при повреждения изоляции силового кабеля). Однако существуют и менее явные огрехи, которые также вредны для АКБ. Читайте о них ниже.

Не поддерживать чистоту

При эксплуатации автомобиля в особенности в условиях повышенной загрязненности (пыль, песок, пыльца деревьев и т.п.) следует уделять особое внимание чистоте корпуса АКБ. Ведь если грязь просочится в электролит, печальная судьба батареи по сути предрешена.

Загрязнения на корпусе следует регулярно устранять мягкой тряпкой, смоченной в растворе нашатырного спирта или кальцинированной соды.

Используйте зубную щетку или мелкую шкурку, чтобы удалить любые следы коррозии, если вы обнаружите их на клеммах аккумулятора. Лишняя грязь и следы окисления на клеммах провоцируют замыкание и разрядку АКБ. Не забывайте также проверять надежность крепления как самого аккумулятора, так и его клемм.

Игнорировать температурный режим

Не секрет, что аккумуляторы постепенно подсаживаются от скачков температуры в межсезонье и долгого отсутствия нагрузки. При падении плотности электролит замерзает — это вызывая деформации и осыпание пластин, равно как прожоги от коротких замыканий. Поэтому не следует оставлять ваш автомобиль на недели и месяцы на улице в мороз.

Регулярно заводите ваш автомобиль зимой, а еще лучше — совершайте хотя бы короткие поездки, чтобы батарея могла подзарядиться. Гаражное хранение — идеальный вариант, но даже в этом случае следует замерять тестером уровень заряда АКБ на заглушенном двигателе хотя бы раз в месяц. При полном заряде показания стремятся к значению 12.7 вольт. При почти полной разрядке будет примерно 12 вольт. При нормальной плотности электролита, которая должно составлять 1,27 г/см куб., образование льда начнется только при температуре ниже -65 град.

Перегружать батарею

Прежде всего, не перегружайте сеть. Различные усилители, доп.оборудование и девайсы типа видеорегистратора, радар-детектора и просто несколько подключенных к «мультимедийке» гаджетов — это, конечно, замечательно. Но такая прорва потребителей неизбежно повысит нагрузку на сеть.

Нередки также случаи запредельных разрядов, например, после пуска двигателя стартером. Или, скажем, если вы регулярно даете «прикурить» друзьям и соседям (особенно если потенциал их АКБ больше, чем у вашего), это также не идет на пользу батарее. Кроме того, помогая такому аккумулятору, который уже «дышит на ладан», донор может еще и спалить бортовую электронику.

Неправильное обслуживание

Если ваш аккумулятор обслуживаемый, то в рамках самостоятельного «ТО» следует долить нужное количество смести дистиллированной воды и электролита (у автомобильных аккумуляторов принято считать нормальным уровень заливки на 10-15 мм выше верхней кромки пластин) и убедиться в том что раствор имеют оптимальную плотность (1.27 г/см3).

Если в АКБ пониженная плотность смеси, то это может привести к быстрому разряду и замерзанию раствора. Если плотность повышенная — тоже плохо: чревато «обезвоживанием», и, как следствие, разъеданием пластин. Плотность состава измеряется специальным прибором — ареометром (денсиметром).

Совет «подснежникам» — отнесите аккумулятор домой зимой

Есть категория водителей, которые по тем или иным причинам не ездят зимой. Для таких людей имеет прямой смысл позаботится об аккумуляторе. АКБ необходимо снять и отнести домой или в теплый гараж. Хранить батарею рекомендуется при комнатной температуре. При этом каждые два — три месяца аккумулятор рекомендуется подзаряжать, предварительно проверяя уровень зарядки с помощью вольтметра.

Ареометры для электролита


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



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



Как пользоваться ареометром для измерения плотности жидкости в аккумуляторе?



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



убедитесь, что трубка не расплавится под влиянием агрессивной среды — кислоты из аккумулятора;


вставьте часть трубки в банку, чтобы жидкость набралась внутрь и осталась на одном уровне во всей банке;


закройте пальцем верхнее отверстие трубки, поднимите набранную жидкость и слейте ее в колбу;


повторите этот процесс необходимое количество раз, чтобы получить нужное количество жидкости;


далее в колбу нужно опустить ареометр, дождаться его выравнивания и посмотреть на цифру, которая находится на линии поверхности жидкости;


эта цифра и будет означать плотность электролита в вашем аккумуляторе, которую вы ищете;


далее следует проделать эту процедуру со всеми банками аккумулятора, чтобы получить достоверную картину состояния батареи.




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



Уровень и плотность электролита — два важных фактора хорошей работы батареи



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



батарея глубоко разряжена, она не может дальше выполнять свои функции в полноценном режиме;


аккумулятор прошел через стадию сульфитации, получил определенные проблемы в химической реакции;


батарея прошла через чрезмерный износ при отказе генератора и работе двигателя только на аккумуляторе;


АКБ просто устарела и нуждается в замене по причине слишком высокого возрасте и большого износа;


автомобильный аккумулятор был произведен изготовителем, который не проверяет качество продукции;


перед вами не заводской аккумулятор, а подделка, которая не предоставляет особой надежности.




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



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



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



разрядился гелевый аккумулятор — такие виды батарей никак не обслуживаются и не заряжаются;


произошел полный глубокий разряд из-за отказа генератора, аккумулятор перестал брать заряд при подключении устройства;


жидкость в банках аккумулятора выглядит мутной — посыпались свинцовые пластины, которые невозможно восстановить;


уровень электролита начал активно и постоянно падать, что вызывает отказ батареи в нормальной работе;


обслуживание аккумулятора невозможно по причине отсутствия пробок для отвинчивания верхних частей банок;


аккумулятор разгерметизировался, электролит начал вытекать из него прямо в моторный отсек.




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



Подводим итоги



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



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

Каталог аксессуаров Ареометры для электролита »

Основные сведения об аккумуляторах — Progressive Dynamics

Какие типы аккумуляторов рекомендуются? Мастера оснащены преобразователями.
Свинцово-кислотный аккумулятор глубокого цикла, AGM, гелевый элемент
Размер батареи не должен быть меньше размера преобразователя в AMPS.
аккумулятор
Повлияет ли выравнивание на аккумуляторы AGM? Выравнивание в обычном смысле слова для зарядных устройств LA означает напряжение до 15,5 вольт в течение периода, часто превышающего час.
Цикл выравнивания, который мы используем, мягкий, 14,4 В в течение 15 минут каждые 21 час в режиме хранения. Доказано, что это способствует снижению сульфатирования в свинцово-кислотных аккумуляторах. Это также не влияет на AGM.
Производители AGM заверили нас, что профиль, который мы используем, подходит для аккумуляторов AGM.
Разряжаются ли свинцово-кислотные батареи, когда они не используются? Все батареи, независимо от их химического состава, саморазряжаются.Скорость саморазряда свинцово-кислотных аккумуляторов зависит от температуры хранения или эксплуатации. При температуре 80 градусов по Фаренгейту свинцово-кислотный аккумулятор саморазрядится со скоростью примерно 4% в неделю. Батарея с номиналом 125 ампер-часов будет саморазрядиться со скоростью примерно пять ампер в неделю. Помните об этом, если аккумулятор емкостью 125 Ач хранится в течение четырех месяцев (16 недель) зимой без зарядки, он потеряет 80 ампер из своей 125-амперной емкости. Он также будет сильно сульфатирован, что приведет к дополнительной потере емкости.Держите аккумуляторы заряженными, когда они не используются! свинцово-кислотный
Развивают ли свинцово-кислотные батареи память? Свинцово-кислотные батареи не обладают памятью. свинцово-кислотный
Нужно ли мне полностью разрядить свинцово-кислотный аккумулятор перед его зарядкой? Нет, никогда не разряжайте свинцово-кислотный аккумулятор ниже 80% от его номинальной емкости. Разряд ниже этой точки или 10,5 В может повредить его. свинцово-кислотный
Когда мне нужно выполнить выравнивающий заряд? Выравнивание должно выполняться при первой покупке аккумулятора (это называется освежающим зарядом) и регулярно (каждые 10 циклов разрядки или не реже одного раза в месяц). Снижение производительности также может быть признаком того, что необходим уравнительный заряд. свинцово-кислотный
Что такое уравнительный заряд? Для выравнивающего заряда 12-вольтовой батареи необходимо, чтобы она была заряжена напряжением не менее 14.4 В в течение не менее одного часа один раз в месяц или каждые 10 циклов разряда. Выравнивающий заряд предотвращает расслоение батареи и снижает сульфатирование, ведущую причину выхода батареи из строя. свинцово-кислотный
Когда нужно заливать воду в батареи? Частота полива зависит от того, как часто вы используете и заряжаете батареи. Также использование батареек в жарком климате потребует более частого полива. Лучше часто проверять уровень воды в аккумуляторе и при необходимости доливать дистиллированную воду.Никогда не добавляйте воду из-под крана в аккумулятор. Водопроводная вода содержит минералы, которые уменьшают емкость аккумуляторов и увеличивают скорость их саморазряда.

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

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

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

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

Измерение состояния заряда — Battery University

Изучите измерения SoC и почему они неточны.

Метод напряжения

Измерение степени заряда по напряжению просто, но может быть неточным, поскольку материалы и температура элементов ячеек влияют на напряжение. Самая вопиющая ошибка SoC, основанная на напряжении, возникает при нарушении работы аккумулятора зарядом или разрядом. Возникающее в результате перемешивание искажает напряжение, и оно больше не соответствует правильному эталону SoC. Для получения точных показаний аккумулятор должен находиться в разомкнутой цепи не менее четырех часов; Производители свинцово-кислотных аккумуляторов рекомендуют 24 часа.Это делает метод SoC на основе напряжения непрактичным для батареи в активной нагрузке.

Каждый химический состав батареи имеет свой уникальный характер разряда. В то время как SoC на основе напряжения достаточно хорошо работает для свинцово-кислотных аккумуляторов, которые не работают, плоская кривая разряда никелевых и литиевых аккумуляторов делает метод напряжения неприменимым.

Кривые напряжения разряда литий-марганца, литий-фосфата и NMC очень плоские, и 80 процентов накопленной энергии остается в плоском профиле напряжения.Хотя эта характеристика желательна в качестве источника энергии, она представляет проблему для измерения уровня топлива на основе напряжения, поскольку она показывает только полный заряд и низкий заряд; важная средняя часть не может быть оценена точно. На рисунке 1 показан плоский профиль напряжения литий-фосфатных (LiFePO) аккумуляторов.


Рис. 1. Напряжение разряда фосфата лития-железа. Литий-фосфат
имеет очень плоский профиль разряда, что затрудняет оценку напряжения для оценки SoC.

Свинцово-кислотные пластины имеют разный состав, что необходимо учитывать при измерении SoC напряжением.Кальций, добавка, которая делает батарею необслуживаемой, повышает напряжение на 5–8 процентов. Кроме того, тепло повышает напряжение, а холод вызывает его уменьшение. Поверхностный заряд еще больше вводит в заблуждение оценки SoC, показывая повышенное напряжение сразу после заряда; кратковременная разрядка перед измерением нейтрализует ошибку. Наконец, батареи AGM вырабатывают немного более высокое напряжение, чем их эквивалент.

При измерении SoC по напряжению холостого хода (OCV) напряжение батареи должно быть «плавающим» без подключенной нагрузки.Это не относится к современным автомобилям. Паразитные нагрузки для служебных функций переводят аккумулятор в состояние напряжения квазизамкнутой цепи (CCV).

Несмотря на неточности, большинство измерений SoC частично или полностью полагаются на напряжение из-за простоты. SoC на основе напряжения популярна в инвалидных колясках, скутерах и гольф-карах. Некоторые инновационные BMS (системы управления батареями) используют периоды отдыха для корректировки показаний SoC в рамках функции «обучения». На рисунке 2 показан диапазон напряжений свинцово-кислотного моноблока 12 В от полностью разряженного до полностью заряженного.

Рисунок 2: Диапазон напряжения свинцово-кислотного моноблока 12 В от полностью разряженного до полностью заряженного.

Источник: Power-Sonic

Влагомер

Ареометр предлагает альтернативу измерению SoC затопленных свинцово-кислотных аккумуляторов. Вот как это работает: когда свинцово-кислотная батарея принимает заряд, серная кислота становится тяжелее, что приводит к увеличению удельного веса (SG).Когда SoC уменьшается из-за разряда, серная кислота удаляется из электролита и связывается с пластиной, образуя сульфат свинца. Плотность электролита становится легче и водоподобнее, а удельный вес — ниже. В таблице 2 приведены показания BCI стартерных батарей.

Приблизительный
, состояние заряда
Средний
удельный вес
Напряжение холостого хода
12В
100% 1.265 2,10 6,32 8,43 12,65
75% 1,225 2,08 6,22 8.30 12,45
50% 1,190 2,04 6,12 8,16 12,24
25% 1.155 2,01 6,03 8,04 12.06
0% 1,120 1,98 5,95 7,72 11,89

Таблица 2: Стандарт BCI для оценки SoC стартерной батареи с сурьмой.
Показания снимаются при 26 ° C (78 ° F) после 24-часового отдыха.

В то время как BCI (Международный совет по батареям) указывает удельный вес полностью заряженной стартерной батареи равным 1.265, производители аккумуляторов могут предлагать 1,280 и выше. Увеличение удельного веса приведет к перемещению показаний SoC вверх в справочной таблице. Более высокий удельный вес улучшит характеристики батареи, но сократит срок ее службы из-за повышенной коррозионной активности.

Помимо уровня заряда и плотности кислоты, низкий уровень жидкости также изменит SG. Когда вода испаряется, показания удельного веса повышаются из-за более высокой концентрации. Батарея также может быть переполнена, что снижает количество. Добавляя воду, дайте время для перемешивания, прежде чем проводить измерение удельного веса.

Удельный вес зависит от типа аккумуляторной батареи. В аккумуляторах глубокого цикла используется плотный электролит с удельной массой до 1,330 для получения максимальной удельной энергии; авиационные батареи имеют удельную плотность около 1,285; тяговые батареи для вилочных погрузчиков обычно стоят 1,280; стартерные аккумуляторы идут по 1,265; а стационарные батареи имеют низкий удельный вес 1,225. Это уменьшает коррозию и продлевает срок службы, но снижает удельную энергию или емкость.

В мире батарей нет ничего абсолютного.Удельный вес полностью заряженных аккумуляторов глубокого разряда той же модели может составлять от 1,270 до 1,305; полностью разряженные, эти батареи могут варьироваться от 1.097 до 1.201. Температура — еще одна переменная, которая изменяет показание удельного веса. Чем холоднее падает температура, тем выше (плотнее) становится значение удельного веса. В таблице 3 показана плотность удельного веса батареи глубокого разряда при различных температурах.

° F)

Температура электролита Гравитация при полном заряде Таблица 3: Соотношение удельного веса и температуры батареи глубокого разряда.

Более низкие температуры обеспечивают более высокие значения удельного веса.

40 ° С 104 ° F 1,266
30 ° С 86 ° F 1,273
20 ° С 68 ° F 1,280
10 ° С 50 ° F ( 1,287
0 ° С 32 ° F 1.294


Неточности в показаниях удельного веса также могут возникать, если батарея расслоилась, что означает, что концентрация небольшая сверху и большая снизу. (См. BU-804c: Потеря воды, стратификация кислоты и поверхностный заряд.). Высокая концентрация кислоты искусственно повышает напряжение холостого хода, что может ввести в заблуждение оценки SoC из-за ложных показаний SG и напряжения. Электролит должен стабилизироваться после заряда и разряда, прежде чем снимать показания SG.

Счет по кулонам

Ноутбуки, медицинское оборудование и другие профессиональные портативные устройства используют счет кулонов для оценки SoC путем измерения входящего и выходящего тока.Ампер-секунда (As) используется как для заряда, так и для разряда. Название «кулон» было дано в честь Шарля-Огюстена де Кулона (1736–1806), который наиболее известен разработкой закона Кулона. (См. BU-601: Как работает интеллектуальная батарея?)

Хотя это элегантное решение сложной проблемы, потери сокращают общую поставленную энергию, а то, что доступно в конце, всегда меньше, чем было вложено. Несмотря на это, счет кулонов работает хорошо, особенно с литий-ионными батареями, которые обладают высокой эффективностью кулонов и низким саморазрядом.Были внесены улучшения за счет учета старения и саморазряда в зависимости от температуры, но все же рекомендуется периодическая калибровка, чтобы привести «цифровую батарею» в гармонию с «химической батареей». (См. BU-603: Как откалибровать «умную» батарею).

Чтобы преодолеть калибровку, современные датчики уровня топлива используют функцию «обучения», которая оценивает, сколько энергии аккумулятор выдал при предыдущей разрядке. Некоторые системы также соблюдают время зарядки, потому что выцветший аккумулятор заряжается быстрее, чем хороший.

Производители усовершенствованных систем BMS заявляют о высокой точности, но реальная жизнь часто показывает обратное. Большая часть выдумки скрыта за причудливым считыванием. Смартфоны могут показывать 100-процентный заряд, когда батарея заряжена только на 90 процентов. Инженеры-конструкторы говорят, что показания SoC на новых батареях для электромобилей могут отличаться на 15 процентов. Сообщается о случаях, когда у водителей электромобилей заканчивается заряд, а на указателе уровня топлива остается 25-процентное показание SoC.

Импедансная спектроскопия

Состояние заряда батареи также можно оценить с помощью импедансной спектроскопии с использованием комплексного метода моделирования Spectro ™.Это позволяет снимать показания SoC при постоянной паразитной нагрузке 30А. Поляризация напряжения и поверхностный заряд не влияют на показания, поскольку SoC измеряется независимо от напряжения. Это открывает возможности для применения в автомобилестроении, где одни батареи разряжаются дольше других во время тестирования и отладки и нуждаются в зарядке перед транспортировкой. Измерение SoC методом импедансной спектроскопии также можно использовать для систем выравнивания нагрузки, в которых батарея постоянно заряжается и разряжается.

Измерение SoC независимо от напряжения также поддерживает док-станции и выставочные залы.При открытии двери автомобиля возникает паразитная нагрузка около 20 А, которая вызывает возбуждение аккумулятора и искажает измерения SoC на основе напряжения. Метод Spectro ™ помогает отличить разряженную батарею от батареи с подлинным дефектом.

Измерение SoC методом импедансной спектроскопии ограничено новой батареей с заведомо хорошей емкостью; емкость должна быть прибита и иметь неизменное значение. Хотя показания SoC возможны при постоянной нагрузке, аккумулятор не может заряжаться во время теста.

На рис. 4 показаны результаты испытаний методом импедансной спектроскопии после удаления с батареи паразитной нагрузки 50 А.Как и ожидалось, напряжение разомкнутой клеммы повышается как часть восстановления, но показания Spectro ™ остаются стабильными. Устойчивые результаты SoC также наблюдаются после снятия заряда, когда напряжение нормализуется как часть поляризации.

Рисунок 4: Соотношение напряжения и измерений, выполненных методом импедансной спектроскопии после снятия нагрузки.
Аккумулятор восстанавливается после снятия нагрузки. Показания Spectro SoC остаются стабильными при повышении напряжения.


Последнее обновление 2019-05-01

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта. Battery University отслеживает комментарии и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык и избегать спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, воспользуйтесь формой «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: BatteryU @ cadex.com. Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать свой вопрос в разделах комментариев, чтобы Battery University Group (BUG) могла поделиться им.

Предыдущий урок

Следующий урок

Или перейти к другой артикуле

Аккумуляторы как источник питания

Свинцово-кислотные батареи | PVEducation

5 свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотные батареи являются наиболее часто используемым типом батарей в фотоэлектрических системах.Хотя свинцово-кислотные батареи имеют низкую плотность энергии, умеренную эффективность и высокие требования к техническому обслуживанию, они также имеют длительный срок службы и низкие затраты по сравнению с другими типами батарей. Одним из исключительных преимуществ свинцово-кислотных аккумуляторов является то, что они являются наиболее часто используемой формой аккумуляторов для большинства аккумуляторных батарей (например, для запуска двигателей автомобилей) и, следовательно, имеют хорошо зарекомендовавшую себя зрелую технологическую базу.

Рисунок: Изменение напряжения в зависимости от степени заряда для нескольких различных типов батарей.

Свинцово-кислотная батарея состоит из отрицательного электрода из губчатого или пористого свинца. Свинец пористый, что способствует образованию и растворению свинца. Положительный электрод состоит из оксида свинца. Оба электрода погружены в электролитический раствор серной кислоты и воды. В случае, если электроды входят в контакт друг с другом в результате физического движения батареи или изменения толщины электродов, два электрода разделяет электрически изолирующая, но химически проницаемая мембрана.Эта мембрана также предотвращает короткое замыкание через электролит. Свинцово-кислотные батареи накапливают энергию за счет обратимой химической реакции, показанной ниже.

Общая химическая реакция:

PbO2 + Pb + 2h3SO4⇔заряд 2PbSO4 + 2h3O

На минусовой клемме реакции заряда и разряда:

Pb + SO42-заряженныйразрядPbSO4 + 2e-

На положительном выводе реакции заряда и разряда:

PbO2 + SO42- + 4H ++ 2e-Заряженный разряд PbSO4 + 2h3O

Как показывают приведенные выше уравнения, разрядка батареи вызывает образование кристаллов сульфата свинца как на отрицательной, так и на положительной клеммах, а также высвобождение электронов из-за изменения валентного заряда свинца.Для образования этого сульфата свинца используется сульфат сернокислотного электролита, окружающего аккумулятор. В результате электролит становится менее концентрированным. Полный разряд приведет к тому, что оба электрода будут покрыты сульфатом свинца и водой, а не серной кислотой, окружающей электроды. При полном разряде два электрода выполнены из одного материала, и между двумя электродами отсутствует химический потенциал или напряжение. На практике, однако, разряд прекращается при напряжении отсечки, задолго до этого момента.Поэтому аккумулятор не должен разряжаться ниже этого напряжения.

Между полностью разряженным и заряженным состояниями свинцово-кислотная батарея будет испытывать постепенное снижение напряжения. Уровень напряжения обычно используется для обозначения степени заряда аккумулятора. Зависимость аккумулятора от уровня заряда показана на рисунке ниже. Если аккумулятор остается на низком уровне заряда в течение длительного периода времени, могут вырасти крупные кристаллы сульфата свинца, что необратимо снижает емкость аккумулятора.Эти более крупные кристаллы не похожи на типичную пористую структуру свинцового электрода, и их трудно превратить обратно в свинец.

В результате реакции зарядки сульфат свинца на отрицательном электроде превращается в свинец. На положительном конце реакция превращает свинец в оксид свинца. В качестве побочного продукта этой реакции выделяется водород. Во время первой части цикла зарядки преобладающей реакцией является превращение сульфата свинца в свинец и оксид свинца. Однако по мере того, как происходит зарядка и большая часть сульфата свинца превращается либо в свинец, либо в диоксид свинца, зарядный ток электролизирует воду из электролита, и выделяются водород и газообразный кислород, процесс, известный как «выделение газа» из батареи.Если ток подается в батарею быстрее, чем может быть преобразован сульфат свинца, то выделение газа начинается до того, как весь сульфат свинца будет преобразован, то есть до того, как батарея будет полностью заряжена. Газообразование создает несколько проблем в свинцово-кислотной батарее. Газообразование батареи не только вызывает проблемы безопасности из-за взрывоопасной природы производимого водорода, но также снижает количество воды в батарее, которую необходимо заменять вручную, вводя в систему компонент для обслуживания.Кроме того, выделение газа может вызвать выделение активного материала из электролита, что приведет к необратимому снижению емкости батареи. По этим причинам аккумулятор не следует регулярно заряжать выше напряжения, которое вызывает газообразование. Напряжение газовыделения изменяется в зависимости от скорости заряда.

Сульфат свинца является изолятором, и поэтому способ образования сульфата свинца на электродах определяет, насколько легко можно разрядить аккумулятор.

Для большинства систем возобновляемой энергии наиболее важными характеристиками батареи являются срок службы батареи, глубина разряда и требования к обслуживанию батареи.Этот набор параметров и их взаимосвязь с режимами зарядки, температурой и возрастом описаны ниже.

Глубина разряда в сочетании с емкостью батареи является фундаментальным параметром в конструкции блока батарей для фотоэлектрической системы, поскольку энергия, которая может быть извлечена из батареи, определяется умножением емкости батареи на глубину разряда. Батареи классифицируются как батареи глубокого или мелкого цикла. Глубина разряда батареи глубокого цикла может превышать 50%, а может достигать 80%.Чтобы достичь такой же полезной емкости, аккумуляторная батарея мелкого цикла должна иметь большую емкость, чем аккумуляторная батарея глубокого цикла.

Помимо глубины разряда и номинальной емкости аккумулятора, мгновенная или доступная емкость аккумулятора сильно зависит от скорости разряда аккумулятора и рабочей температуры аккумулятора. Емкость аккумулятора падает примерно на 1% на градус ниже примерно 20 ° C. Однако высокие температуры также не идеальны для аккумуляторов, поскольку они ускоряют старение, саморазряд и расход электролита.На приведенном ниже графике показано влияние температуры и скорости разряда аккумулятора на емкость аккумулятора.

Рисунок: Взаимосвязь между емкостью батареи, температурой и скоростью разряда.

Со временем емкость батареи снижается из-за сульфатирования батареи и выделения активного материала. Снижение емкости аккумулятора наиболее сильно зависит от взаимосвязи следующих параметров:

  • режим зарядки / разрядки аккумулятора
  • DOD батареи в течение срока ее службы
  • его подверженность длительным периодам низкого разряда
  • средняя температура аккумулятора за весь срок его службы

На следующем графике показано изменение функции аккумулятора в зависимости от количества циклов и глубины разряда для свинцово-кислотных аккумуляторов с поверхностным циклом.Свинцово-кислотная батарея глубокого разряда должна иметь срок службы более 1000 циклов даже при глубине разряда более 50%.

Рисунок: Взаимосвязь между емкостью батареи, глубиной разряда и сроком службы для батареи мелкого цикла.

Помимо DOD, режим зарядки также играет важную роль в определении срока службы батареи. Перезарядка или недостаточная зарядка батареи приводит либо к потере активного материала, либо к сульфатированию батареи, что значительно сокращает срок ее службы.

Рисунок: Влияние режима зарядки на емкость аккумулятора.

Окончательное влияние на зарядку аккумулятора связано с температурой аккумулятора. Хотя емкость свинцово-кислотной батареи снижается при работе при низких температурах, работа при высоких температурах увеличивает скорость старения батареи.

Рисунок: Взаимосвязь между емкостью батареи, температурой и сроком службы батареи глубокого цикла.

Кривые разряда при постоянном токе свинцово-кислотной батареи емкостью 550 Ач при различных скоростях разряда, с ограничивающим напряжением 1.85 В на ячейку (Mack, 1979). Более длительное время разряда увеличивает емкость аккумулятора.

Производство и утечка водорода и кислорода из батареи приводит к потере воды, поэтому воду в свинцово-кислотных батареях необходимо регулярно заменять. Другие компоненты аккумуляторной системы не требуют регулярного обслуживания, поэтому потеря воды может стать серьезной проблемой. Если система находится в удаленном месте, проверка потери воды может увеличить затраты. Необслуживаемые батареи ограничивают потребность в регулярном уходе, предотвращая или уменьшая количество газа, выходящего из батареи.Однако из-за коррозионной природы электролита все батареи в некоторой степени вносят дополнительный компонент для технического обслуживания в фотоэлектрическую систему.

Свинцово-кислотные батареи обычно имеют кулоновский КПД 85% и КПД по энергии порядка 70%.

В зависимости от того, какая из вышеперечисленных проблем является наиболее важной для конкретного приложения, соответствующие модификации базовой конфигурации батареи улучшают ее характеристики. В случае использования возобновляемых источников энергии указанные выше проблемы повлияют на глубину разряда, срок службы батареи и требования к техническому обслуживанию.Изменения в батарее обычно включают модификацию в одной из трех основных областей:

  • изменения состава и геометрии электродов
  • изменений в раствор электролита
  • модификации корпуса или клемм аккумуляторной батареи для предотвращения или уменьшения утечки образующегося газообразного водорода.

Залитые свинцово-кислотные батареи характеризуются длительным циклом работы и длительным сроком службы. Однако залитые батареи требуют периодического обслуживания. Необходимо не только регулярно контролировать уровень воды в электролите, измеряя его удельный вес, но эти батареи также требуют «ускоренной зарядки».

Ускоренная зарядка

Ускоренная или выравнивающая зарядка включает в себя периодическую кратковременную перезарядку, при которой выделяется газ и смешивается электролит, предотвращая расслоение электролита в батарее. Кроме того, ускоренная зарядка также помогает поддерживать одинаковую емкость всех аккумуляторов. Например, если одна батарея развивает более высокое внутреннее последовательное сопротивление, чем другие батареи, тогда батарея с более низким SR будет постоянно недозаряжаться во время нормального режима зарядки из-за падения напряжения на последовательном сопротивлении.Однако, если батареи заряжаются более высоким напряжением, это позволяет полностью зарядить все батареи.

Удельный вес (SG)

Залитая батарея подвержена потере воды из электролита из-за выделения водорода и кислорода. Удельный вес электролита, который можно измерить ареометром, укажет на необходимость добавления воды в батареи, если батареи полностью заряжены. В качестве альтернативы ареометр точно укажет уровень заряда батареи, если известно, что уровень воды правильный.SG периодически измеряется после ускоренной зарядки, чтобы убедиться, что в батарее достаточно воды в электролите. Удельный вес батареи должен быть предоставлен производителем.

Особые рекомендации для гелевых герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов

Гелевые или свинцово-кислотные аккумуляторы AGM (которые обычно герметичны или регулируются клапаном) имеют несколько потенциальных преимуществ:

  • их можно использовать для глубокого цикла с сохранением срока службы батареи
  • они не нуждаются в ускоренной зарядке
  • они требуют меньшего обслуживания.

Однако эти батареи обычно требуют более точного режима зарядки и более низкого напряжения. Режим зарядки с более низким напряжением обусловлен использованием свинцово-кальциевых электродов для минимизации выделения газов, но требуется более точный режим зарядки, чтобы минимизировать выделение газов от батареи. Кроме того, эти батареи могут быть более чувствительными к колебаниям температуры, особенно если режим зарядки не компенсирует температуру или не предназначен для этих типов батарей.

Аккумулятор для фотоэлектрической системы будет рассчитан на определенное количество циклов при определенном DOD, режиме зарядки и температуре.Однако батареи могут преждевременно терять емкость или внезапно выходить из строя по разным причинам. Внезапный отказ может быть вызван внутренним коротким замыканием батареи из-за отказа электрического разделителя внутри батареи. Короткое замыкание в батарее снизит напряжение и емкость всего блока батарей, особенно если секции батареи подключены параллельно, а также приведет к другим потенциальным проблемам, таким как перезаряд оставшихся батарей.Батарея также может выйти из строя из-за разрыва цепи (то есть может быть постепенное увеличение внутреннего последовательного сопротивления), и любые батареи, подключенные последовательно с этой батареей, также будут затронуты. Замораживание аккумулятора, в зависимости от типа используемого свинцово-кислотного аккумулятора, также может вызвать необратимый выход аккумулятора из строя.

Постепенное снижение емкости может усугубиться неправильной работой, в частности, ухудшением DOD. Однако работа одной части аккумуляторной батареи в условиях, отличных от другой, также приведет к снижению общей емкости и увеличению вероятности отказа батареи.Батареи могут непреднамеренно эксплуатироваться в разных режимах либо из-за колебаний температуры, либо из-за выхода из строя батареи в одной цепочке батарей, что приводит к неравномерной зарядке и разрядке в цепочке.

Установка

Батареи должны устанавливаться в соответствии с действующим стандартом страны, в которой они устанавливаются. В настоящее время существуют австралийские стандарты AS3011 и AS2676 для установки батарей. Существует также проект стандарта для батарей для приложений RAPS, который в конечном итоге станет австралийским стандартом.

Среди других факторов, которые необходимо учитывать при установке аккумуляторной системы, являются вентиляция, необходимая для конкретного типа аккумуляторной батареи, условия заземления, на которых должна быть размещена аккумуляторная батарея, и меры, принятые для обеспечения безопасности тех, кто может иметь доступ к аккумуляторной батарее. Кроме того, при установке блока батарей необходимо следить за тем, чтобы температура батареи находилась в пределах допустимых условий эксплуатации батареи и чтобы температура батарей в большем блоке батарей была такой же.Батареи в очень холодных условиях могут замерзнуть при низком уровне заряда, поэтому зимой вероятность того, что батарея будет разряжена, будет ниже. Чтобы предотвратить это, аккумуляторную батарею можно закопать под землю. Аккумуляторы, регулярно подвергающиеся воздействию высоких рабочих температур, также могут иметь сокращенный срок службы.

Батареи потенциально опасны, и пользователи должны знать о трех основных опасностях: Серная кислота в электролите вызывает коррозию. При работе с батареями важна не только защита ног и глаз, но и защитная одежда.

Батареи обладают способностью генерировать большой ток. Если металлический предмет случайно попадает на клеммы батареи, через этот предмет могут протекать большие токи. При работе с батареями следует свести к минимуму присутствие ненужных металлических предметов (например, украшений), а инструменты должны иметь изолированные ручки.

Опасность взрыва из-за выделения водорода и кислорода. Во время зарядки, особенно при перезарядке, некоторые батареи, включая большинство батарей, используемых в фотоэлектрических системах, могут выделять потенциально взрывоопасную смесь водорода и кислорода.Чтобы снизить риск взрыва, используется вентиляция для предотвращения скопления этих газов, а потенциальные источники воспламенения (т. Е. Цепи, которые могут генерировать искры или дуги) исключаются из корпуса аккумуляторной батареи.

Аккумуляторы вводят компонент периодического обслуживания в фотоэлектрическую систему. Для всех аккумуляторов, включая «необслуживаемые», требуется график технического обслуживания, который должен обеспечивать:

  • клеммы аккумулятора не корродированы
  • соединения аккумулятора затянуты
  • корпус аккумуляторной батареи не должен иметь трещин и коррозии.

Залитые батареи требуют дополнительного и более частого обслуживания. Для залитых аккумуляторов уровень электролита и удельный вес электролита для каждой батареи необходимо регулярно проверять. Проверка удельного веса аккумулятора с помощью ареометра должна выполняться не менее чем через 15 минут после выравнивания или ускоренного заряда. В аккумуляторы следует добавлять только дистиллированную воду. Водопроводная вода содержит минералы, которые могут повредить электроды аккумулятора.

Свинец в свинцово-кислотной батарее представляет опасность для окружающей среды при неправильной утилизации.Свинцово-кислотные батареи следует утилизировать, чтобы можно было восстановить свинец без ущерба для окружающей среды.

Материалы, из которых изготовлены электроды, имеют большое влияние на химический состав батареи и, следовательно, влияют на напряжение батареи и ее характеристики зарядки и разрядки. Геометрия электрода определяет внутреннее последовательное сопротивление, а также скорость заряда и разряда.

Основными материалами анода и катода в свинцово-кислотной батарее являются свинец и диксоди свинец (PbO2).Свинцовый электрод выполнен в виде губчатого свинца. Губчатый свинец желателен, поскольку он очень пористый, и поэтому площадь поверхности между свинцом и электролитом серной кислоты очень велика. Добавление небольших количеств других элементов в свинцовый электрод для образования сплавов свинца может уменьшить некоторые недостатки, связанные со свинцом. Основными типами используемых электродов являются свинец / сурьма (с использованием нескольких процентов сурьмы), сплавы свинец / кальций и сплавы свинец / сурьма / кальций.

Аккумуляторы из свинцового сплава с сурьмой имеют несколько преимуществ перед электродами из чистого свинца.К этим преимуществам относятся: более низкая стоимость свинца / сурьмы; повышенная прочность свинцово-сурьмянистого электрода; и возможность получить глубокую разрядку на короткий период времени. Однако сплавы свинец / сурьма склонны к сульфатированию, и их не следует оставлять при низком уровне заряда в течение длительных периодов времени. Кроме того, сплавы свинец / сурьма увеличивают выделение газа в батарее во время зарядки, что приводит к значительным потерям воды. Поскольку в эти батареи необходимо добавлять воду, они требуют более серьезного обслуживания.Кроме того, свинцово-сурьмянистые батареи отличаются высокой скоростью разряда и коротким сроком службы. Эти проблемы (xx — проверьте, вызваны ли обе проблемы металлизацией)) вызваны растворением сурьмы с одного электрода и ее осаждением или осаждением на другом электроде. (xx повышенная адгезия PbO2 xx)

Свинцово-кальциевые батареи — это технология со средней стоимостью. Как и сурьма, кальций также добавляет прочности свинцу отрицательного электрода, но, в отличие от сурьмы, добавление кальция снижает выделение газа в батарее, а также снижает скорость саморазряда.Однако свинцово-кальциевые батареи не следует сильно разряжать. Следовательно, эти типы аккумуляторов можно считать «необслуживаемыми», но это только аккумуляторы с малым циклом заряда.

Добавление сурьмы, а также кальция в электроды дает некоторые преимущества как сурьмы, так и свинца, но при более высокой стоимости. Батареи глубокого разряда, подобные этим, также могут иметь длительный срок службы. Кроме того, к электродам могут быть добавлены следовые количества других материалов для повышения производительности батареи.

В дополнение к материалу, из которого изготовлены электродные пластины, физическая конфигурация электродов также влияет на скорость зарядки и разрядки, а также на срок службы. Тонкие пластины обеспечивают более быструю зарядку и разрядку, но они менее прочные и более склонны к отслаиванию материала с пластин. Поскольку высокие токи зарядки или разрядки обычно не являются обязательной характеристикой аккумуляторов для систем возобновляемой энергии, можно использовать более толстые пластины, которые имеют меньшее время зарядки и разрядки, но также имеют более длительный срок службы.

В открытой залитой батарее любой образующийся газ может улетучиваться в атмосферу, вызывая проблемы как безопасности, так и обслуживания. Герметичный свинцово-кислотный (SLA), свинцово-кислотный (VRLA) с регулируемым клапаном или рекомбинированный свинцово-кислотный аккумулятор предотвращает потерю воды из электролита, предотвращая или сводя к минимуму утечку газообразного водорода из аккумулятора. В герметичной свинцово-кислотной батарее (SLA) водород не улетучивается в атмосферу, а скорее перемещается или мигрирует к другому электроду, где он рекомбинирует (возможно, с помощью процесса каталитического преобразования) с образованием воды.Эти батареи не являются полностью герметичными, а имеют вентиляционное отверстие для предотвращения повышения давления в батарее. Герметичные батареи требуют строгого контроля заряда, чтобы предотвратить накопление водорода быстрее, чем он может рекомбинировать, но они требуют меньше обслуживания, чем открытые батареи.

Свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном (VRLA) по своей концепции аналогичны герметичным свинцово-кислотным (SLA) аккумуляторным батареям, за исключением того, что клапаны должны выделять водород почти полностью.Батареи SLA или VRLA обычно имеют дополнительные конструктивные особенности, такие как использование гелеобразных электролитов и использование свинцово-кальциевых пластин для сведения к минимуму выделения газообразного водорода.

Несмотря на разнообразие типов батарей и областей применения, особенно важными характеристиками фотоэлектрических систем являются требования к обслуживанию батареи и способность глубоко заряжать батарею при сохранении длительного срока службы. Для обеспечения длительного срока службы при глубоком разряде батареи глубокого разряда могут быть либо открытого типа, с избытком электролитического раствора и толстыми пластинами, либо иммобилизованного электролитического типа.Герметичные гелевые батареи могут быть классифицированы как батареи глубокого разряда, но они обычно выдерживают меньшее количество циклов и меньшие разряды, чем специально разработанные батареи с заливной пластиной или батареи AGM. В аккумуляторах мелкого цикла обычно используются более тонкие пластины, изготовленные из свинцово-кальциевых сплавов, и обычно глубина разряда не превышает 25%.

Батареи для фотоэлектрических или удаленных источников питания (RAPS)

Строгие требования к батареям, используемым в фотоэлектрических системах, побудили нескольких производителей изготавливать батареи, специально предназначенные для фотоэлектрических или других удаленных систем питания.В автономных фотоэлектрических системах чаще всего используются батареи свинцово-кислотного типа с глубоким циклом или необслуживаемые батареи с меньшим циклом. Батареи глубокого цикла могут быть батареями с открытым заливом (которые не требуют обслуживания) или батареями AGM с невыполненным электролитом, которые не требуют обслуживания (но которые требуют осторожности при выборе регулятора). Специальные необслуживаемые батареи с малым циклом работы, которые выдерживают нечастую разрядку, также могут использоваться в фотоэлектрических системах, и при условии, что аккумуляторная батарея спроектирована надлежащим образом, никогда не требуется DOD более 25%.Аккумулятор с длительным сроком службы в правильно спроектированной фотоэлектрической системе при правильном обслуживании может прослужить до 15 лет, но использование батарей, которые не предназначены для длительного срока службы, или условий в фотоэлектрической системе, или являются частью плохой конструкции системы может привести к выходу из строя аккумуляторного блока всего через несколько лет.

Доступны несколько других типов батарей специального назначения, они описаны ниже.

Пусковые, осветительные батареи зажигания (SLI). Эти аккумуляторы используются в автомобилях и имеют высокую скорость разряда и заряда.Чаще всего используются электродные пластины, упрочненные либо свинцово-сурьмяной в затопленной конфигурации, либо свинцово-кальциевой в герметичной конфигурации. Эти батареи имеют хороший срок службы в условиях малого цикла, но имеют очень низкий срок службы в условиях глубокого цикла. Батареи SLI не следует использовать в фотоэлектрической системе, поскольку их характеристики не оптимизированы для использования в системе возобновляемых источников энергии, поскольку срок службы фотоэлектрической системы очень мал.

Аккумуляторы тяговые или тяговые. Тяговые или двигательные аккумуляторные батареи используются для обеспечения электроэнергией небольших транспортных средств, таких как тележки для гольфа.По сравнению с батареями SLI, они обладают большей способностью выдерживать глубокий цикл при сохранении длительного срока службы. Хотя эта особенность делает их более подходящими для фотоэлектрической системы, чем та, которая использует батареи SLI, двигательные батареи не должны использоваться в каких-либо фотоэлектрических системах, поскольку их скорость саморазряда очень высока из-за использования свинцово-сурьмяных электродов. Высокая скорость саморазряда фактически приведет к большим потерям мощности в батарее и сделает общую фотоэлектрическую систему неэффективной, если батареи не будут испытывать большой DOD на ежедневной основе.Способность этих аккумуляторов выдерживать глубокую цикличность также намного ниже, чем у настоящих аккумуляторов глубокого цикла. Поэтому эти батареи не подходят для фотоэлектрических систем.

RV или морские батареи. Эти батареи обычно представляют собой компромисс между батареями SLI, тяговыми батареями и настоящими батареями глубокого цикла. Хотя они и не рекомендуются, в некоторых небольших фотоэлектрических системах используются двигательные и морские батареи. Срок службы таких батарей будет ограничен в лучшем случае несколькими годами, так что экономия на замене батарей означает, что такие батареи, как правило, не являются долгосрочным рентабельным вариантом.

Стационарные аккумуляторы. Стационарные батареи часто используются для аварийного питания или источников бесперебойного питания. Это аккумуляторы мелкого цикла, предназначенные для того, чтобы оставаться почти полностью заряженными в течение большей части своего срока службы с лишь периодическими глубокими разрядами. Их можно использовать в фотоэлектрических системах, если размер аккумуляторной батареи никогда не опускается ниже DOD от 10% до 25%.

Аккумуляторы глубокого разряда. Батареи глубокого разряда должны обеспечивать срок службы в несколько тысяч циклов при высокой глубине разряда (80% или более).С двумя типами батарей глубокого разряда могут наблюдаться большие различия в характеристиках цикла, поэтому следует сравнивать срок службы и степень разряда различных батарей глубокого разряда.

Свинцово-кислотный аккумулятор состоит из электродов из оксида свинца и свинца, погруженных в раствор слабой серной кислоты. Возможные проблемы со свинцово-кислотными аккумуляторами:

Газообразование: выделение водорода и кислорода. Выделение аккумулятора газом приводит к проблемам с безопасностью и потере воды из электролита.Потеря воды увеличивает требования к обслуживанию батареи, поскольку воду необходимо периодически проверять и заменять.

Повреждение электродов. Вывод отрицательного электрода мягкий и легко повреждается, особенно в тех случаях, когда аккумулятор может постоянно или сильно двигаться.

Расслоение электролита. Серная кислота — тяжелая вязкая жидкость. По мере разряда батареи концентрация серной кислоты в электролите снижается, а во время зарядки концентрат серной кислоты увеличивается.Это циклическое изменение концентрации серной кислоты может привести к расслоению электролита, когда более тяжелая серная кислота остается на дне батареи, а менее концентрированный раствор, вода, остается наверху. Непосредственная близость электродных пластин внутри батареи означает, что при физическом встряхивании серная кислота и вода не смешиваются. Однако контролируемое выделение газа электролита способствует смешиванию воды и серной кислоты, но его необходимо тщательно контролировать, чтобы избежать проблем безопасности и потери воды.В большинстве свинцово-кислотных аккумуляторов требуется периодическая, но нечастая подача газа в аккумулятор для предотвращения или обращения вспять расслоения электролита в процессе, называемом «ускоренной» зарядкой.

Сульфатирование аккумулятора. При низком уровне заряда на свинцовом электроде могут расти крупные кристаллы сульфата свинца, в отличие от мелкозернистого материала, который обычно образуется на электродах. Сульфат свинца — изоляционный материал.

Разлив серной кислоты. Если серная кислота вытечет из батарейного отсека, это представляет серьезную угрозу безопасности.Желирование или иммобилизация жидкой серной кислоты снижает вероятность разливов серной кислоты.

Зависание АКБ при низком уровне разряда. Если аккумулятор находится на низком уровне разряда после превращения всего электролита в воду, точка замерзания электролита также падает.

Потеря активного материала с электродов. Потеря активного материала электродов может происходить в результате нескольких процессов. Одним из процессов, который может вызвать необратимую потерю емкости, является отслаивание активного материала из-за изменения объема между xxx и сульфатом свинца.Кроме того, xxx. Неправильные условия зарядки и выделение газа могут вызвать отслоение активного материала с электродов, что приведет к необратимой потере емкости.

В зависимости от того, какая из вышеперечисленных проблем является наиболее важной для конкретного приложения, соответствующие модификации базовой конфигурации батареи улучшают ее характеристики. В случае использования возобновляемых источников энергии указанные выше проблемы повлияют на глубину разряда, срок службы батареи и требования к техническому обслуживанию.Изменения в батарее обычно включают модификацию в одной из трех основных областей:

  • изменения состава и геометрии электродов
  • изменений в раствор электролита
  • модификации корпуса или клемм аккумуляторной батареи для предотвращения или уменьшения утечки образующегося газообразного водорода.

Коррозия состоит из областей набора или восстановления / окисления, в которых обе реакции происходят на одном и том же электроде. Для аккумуляторной системы коррозия приводит к нескольким пагубным последствиям.Один из эффектов заключается в том, что он превращает металлический электрод в оксид металла.

Все химические реакции протекают как в прямом, так и в обратном направлении. Чтобы обратная реакция протекала, реагенты должны набирать достаточно энергии, чтобы преодолеть электрохимическую разницу между реагентами и продуктами, а также перенапряжение. Обычно в аккумуляторных системах вероятность возникновения обратной реакции мала, так как имеется несколько молекул с достаточно большой энергией. Однако некоторые частицы, хотя и маленькие, обладают достаточной энергией.В заряженной батарее существует процесс, с помощью которого батарея может быть разряжена даже при отсутствии нагрузки, подключенной к батарее. Количество разряда аккумулятора при стоянии называется саморазрядом. Саморазряд увеличивается с увеличением температуры, потому что у большей части продуктов будет достаточно энергии для протекания реакции в обратном направлении.

Идеальным набором химических реакций для батареи является тот, в котором существует большой химический потенциал, который высвобождает большое количество электронов, имеет низкое перенапряжение, самопроизвольно протекает только в одном направлении и является единственной химической реакцией, которая может произойти.Однако на практике есть несколько эффектов, которые ухудшают характеристики батареи из-за нежелательных химических реакций, таких как изменение фазы объема реагентов или продуктов, а также физическое движение реагентов и продуктов внутри батареи.

Во время химических реакций многие материалы претерпевают изменение либо в фазе, либо, если они остаются в одной и той же фазе, объем и плотность материала могут быть изменены в результате химической реакции. Наконец, материалы, используемые в батарее, в первую очередь анод и катод, могут изменить свою кристалличность или структуру поверхности, что, в свою очередь, повлияет на реакции в батарее.Многие компоненты в окислительно-восстановительных реакциях претерпевают изменение фазы во время окисления или восстановления. Например, в свинцово-кислотной батарее сульфат-ионы меняются с твердой формы (в виде сульфата свинца) на раствор (в виде серной кислоты). Если сульфат свинца перекристаллизовывается где-нибудь, кроме анода или катода, то этот материал теряется для аккумуляторной системы. Во время зарядки только материалы, соединенные с анодом и катодом, могут участвовать в электронном обмене, и поэтому, если материал не касается анода или катода, он больше не может заряжаться.Образование газовой фазы в батарее также представляет особые проблемы. Прежде всего, газовая фаза обычно имеет больший объем, чем исходные реагенты, что вызывает изменение давления в батарее. Во-вторых, если предполагаемые продукты находятся в газовом переходе, они должны быть ограничены анодом и катодом, иначе они не смогут заряжаться.

Изменение громкости также обычно отрицательно сказывается на работе от батареи.

Стандартная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея «залито» электроды, погруженные в жидкую серную кислоту.Несколько модификаций электролита используются для улучшения характеристик батареи в одной из нескольких областей. Ключевыми параметрами электролита, которые контролируют производительность батареи, являются объем и концентрация электролита, а также образование «пленочного» электролита.

Изменения объема электролита можно использовать для повышения надежности батареи. Увеличение объема электролита делает батарею менее чувствительной к потерям воды и, следовательно, делает регулярное техническое обслуживание менее критичным.Увеличение объема батареи также увеличит ее вес и снизит удельную энергию батареи.

В аккумуляторных батареях с «пленочным» электролитом серная кислота иммобилизуется либо путем «гелеобразования» серной кислоты, либо с помощью «абсорбирующего стеклянного мата». Оба имеют меньшее выделение газа по сравнению с затопленными свинцово-кислотными аккумуляторами и, следовательно, часто встречаются в герметичных свинцово-кислотных аккумуляторах, не требующих обслуживания.

Геллинг. В «гелеобразной» свинцово-кислотной батарее электролит может быть иммобилизован путем гелеобразования серной кислоты с использованием силикагеля.Загустевший электролит имеет преимущество в том, что снижается газообразование, и, следовательно, батареи не требуют особого обслуживания. Кроме того, расслоение электролита не происходит с гелевыми батареями, и поэтому ускоренная зарядка не требуется, а поскольку электролит загустевает, вероятность просыпания серной кислоты также снижается. Однако для того, чтобы еще больше снизить газообразование, в этих «гелевых» аккумуляторах также обычно используются свинцово-кальциевые пластины, что делает их непригодными для применения в условиях глубокого разряда.Еще один недостаток состоит в том, что условия зарядки гелеобразной свинцово-кислотной батареи необходимо более тщательно контролировать, чтобы предотвратить перезаряд и повреждение батареи.

Абсорбирующее матирование стекла. Вторая технология, которая может быть использована для иммобилизации серной кислоты, — это «абсорбирующий стеклянный мат» или аккумуляторы AGM. В аккумуляторе AGM серная кислота поглощается матом из стекловолокна, который помещается между пластинами электродов. Аккумуляторы AGM обладают многочисленными преимуществами, включая способность глубоко разряжаться без ущерба для срока службы, обеспечивая высокую скорость заряда / разряда и расширенный температурный диапазон для работы.Ключевым недостатком этих аккумуляторов является необходимость более тщательно контролируемых режимов зарядки и более высокая начальная стоимость.

Уход и обслуживание аккумуляторов — Century Batteries

Правильный уход за батареей поможет продлить срок ее службы. Чтобы узнать, как поддерживать аккумулятор в отличном состоянии, перейдите по ссылкам ниже.

Регулярный осмотр и обслуживание

Регулярное тестирование и осмотр помогут продлить срок службы батареи.Для поддержания оптимальной производительности рекомендуется регулярный осмотр не реже одного раза в месяц.

При проверке аккумулятора используйте следующие рекомендации:
  1. Проверьте уровень заряда аккумулятора. У большинства аккумуляторов есть индикатор состояния заряда на верхней части аккумулятора, который дает вам возможность на месте диагностировать состояние аккумулятора. Однако более надежным способом проверки является вольтметр для определения стабилизированного напряжения или, если вентиляционные колпачки снимаются, ареометр для определения удельного веса (SG) электролита.Заряженная батарея Century будет иметь стабилизированное напряжение выше 12,5 В и показатель удельного веса выше 1,240.

  2. Убедитесь, что верхняя часть аккумулятора чистая, сухая, без грязи и сажи. Грязная батарея может разрядиться через грязь на верхней части корпуса батареи.

  3. Осмотрите клеммы, винты, зажимы и кабели на предмет обрыва, повреждений или ослабленных соединений. Они должны быть чистыми, герметичными и не иметь следов коррозии.

  4. Нанесите тонкий слой высокотемпературной смазки на стойки и кабельные соединения для дополнительной защиты.

  5. Осмотрите аккумуляторный отсек на предмет явных признаков физического повреждения или деформации. Обычно это указывает на перегрев или перезарядку аккумулятора.

  6. Если у вас есть обслуживаемая батарея, важно проверить, достаточно ли в ней электролита, покрывающего пластины батареи. Если требуется доливка, не переполняйте ее, так как уровень жидкости поднимется, когда аккумулятор полностью заряжен, и может переполниться.Доливайте дистиллированную или деминерализованную воду и никогда не заливайте серной кислотой.

  7. При обслуживании герметичной необслуживаемой батареи (SMF) проверяйте индикатор состояния заряда. Это дает вам моментальный снимок состояния аккумулятора и того, нужно ли его зарядить или заменить. Автомобиль все еще может запустить двигатель, хотя индикатор указывает на необходимость замены аккумулятора. Если индикатор состояния зарядки сообщает «Замените батарею», важно заменить батарею, так как уровень электролита может быть ниже пластин, что может привести к внутреннему взрыву.

  8. Для батарей, используемых в сезонных применениях и хранящихся длительное время, полностью зарядите батарею перед хранением. Регулярно проверяйте уровень заряда или напряжения. Если напряжение упадет ниже 12,5 В, зарядите аккумулятор. Важно полностью проверить аккумулятор перед повторным подключением к электрическим устройствам.

Если вы не уверены в состоянии или уровне заряда аккумулятора, отнесите его местному дилеру Century.Они могут осмотреть и протестировать вашу батарею, а также предоставить вам профессиональный совет и помощь.

Здоровье и безопасность аккумулятора

Аккумуляторная кислота

Аккумуляторная кислота может вызвать ожоги. Необходимо использовать соответствующие средства защиты рук, глаз и лица и защитную одежду.

Первая помощь

Для получения консультации немедленно обратитесь в информационный центр по ядам (телефон 13 11 26 в Австралии) или к врачу. При попадании в глаза, держите веки врозь и постоянно промывайте глаза проточной водой.

Продолжайте промывание до тех пор, пока не будет рекомендовано остановиться в центре информации по отравлениям или врачом, или не менее 15 минут. В случае контакта с кожей или волосами снимите загрязненную одежду и промойте кожу или волосы проточной водой.

Ликвидация разливов кислоты

Оберните и нейтрализуйте разливы кальцинированной содой или другой подходящей щелочью. Утилизируйте остатки как химические отходы или в соответствии с местными требованиями.

При проглатывании электролита

НЕ вызывать рвоту — дать стакан воды.Немедленно обратитесь за медицинской помощью.

Взрывающаяся батарея

Аккумуляторы выделяют взрывоопасные газы во время работы автомобиля и при отдельной зарядке. Пламя, искры, горящие сигареты и другие источники воспламенения следует всегда держать подальше. Соблюдайте осторожность при работе с металлическими инструментами или проводниками, чтобы не допустить короткого замыкания и искр.

Всегда используйте средства защиты глаз, когда

Работа рядом с батареями

При зарядке аккумуляторов работайте в хорошо проветриваемом помещении, а не в закрытом помещении.Всегда выключайте зарядное устройство или зажигание * перед отсоединением аккумулятора.

# Как извлечено и истолковано производителем продукта из Руководства по техническому обслуживанию Международного совета по аккумуляторным батареям, глава 2, тринадцатое издание.
* В некоторых транспортных средствах может потребоваться переключение зажигания в режим дополнительных устройств при наличии электронного устройства памяти.

Тестирование батарей

Тестирование аккумуляторной батареи следует рассматривать как неотъемлемую часть любого регулярного технического обслуживания транспортного средства и проводить независимо от того, возникла проблема с запуском.Из-за повышенных требований к электричеству аккумуляторной батареи перед отказом выдается небольшое предупреждение. Превентивная замена батареи может помочь устранить многие расходы и проблемы, связанные с разряженной батареей или батареей с истекшим сроком службы.

Перед тестированием батареи важно, чтобы она была полностью заряжена. Даже слегка разряженная батарея может дать ложные показания и счесть батарею неисправной, когда все, что требуется, — это подзарядить.

Доступно много различных типов испытательного оборудования.Цифровой тестер батареи является предпочтительным вариантом, поскольку он безопасен, прост в использовании и предлагает быструю диагностику состояния батареи. Также можно использовать фиксированные и регулируемые нагрузочные тестеры, вольтметры, ареометры и измерители разряда, однако перед использованием любого из этих тестеров требуется правильное обучение, чтобы предотвратить травмы или повреждение автомобиля.

Ареометр

Состояние заряда свинцово-кислотной батареи можно определить по удельному весу (SG) электролита (его плотности по сравнению с эталоном, таким как вода).SG может быть измерен непосредственно ареометром или косвенно по стабилизированному напряжению с помощью вольтметра. Обратите внимание, на результат влияет температура кислоты.

Цифровые тестеры батарей

Цифровые тестеры аккумуляторов с микропроцессорным управлением просты в использовании, очень безопасны и могут помочь определить ранний отказ аккумуляторов. Тестер работает, передавая небольшой сигнал через батарею, который использует измерения проводимости или сопротивления (импеданса) для индикации состояния батареи.

В большинстве моделей предусмотрены тесты аккумулятора, запуска и зарядки. Опции принтера позволяют передавать результаты заказчику.

Измерители регулируемой нагрузки

Измерители регулируемой нагрузки — это надежный метод определения пусковой емкости аккумуляторной батареи, поскольку при испытании применяется реальная нагрузка, аналогичная той, которая возникает при проворачивании двигателя. Однако эта нагрузка создает риск искры, если провода подключены к корродированным или незакрепленным клеммам.

Стандартный тест заключается в загрузке аккумулятора до 50% от его номинального значения CCA (ампер холодного пуска) в течение 15 секунд.Если напряжение превышает 9,6 В, аккумулятор в порядке. Например, аккумулятор с рейтингом CCA 600 следует тестировать при 300CCA в течение 15 секунд.

Стандартная интерпретация результата заключается в том, что если в конце 15-секундного теста показание напряжения под нагрузкой находится в пределах от 9,6 В до 10,6 В, тогда батарея считается исправной. Если результат ниже 9,6 В, аккумулятор неисправен и может не запускать двигатель. Всегда рекомендуется проверять спецификации отдельных производителей.

Тестеры разряда с постоянной скоростью

Тестеры разряда

— это простой метод проверки емкости аккумулятора, который обычно применяется для аккумуляторов глубокого цикла.

Тестер работает, разряжая аккумулятор заданным током (А) до тех пор, пока он не упадет до заданного напряжения отключения. Самая большая проблема с тестерами этого типа — время, необходимое для выполнения теста.

В качестве примера, если вы тестировали батарею 100 Ач (ампер-час) при 5 А, на выполнение теста может потребоваться до 20 часов.

Зарядка аккумулятора

Зарядка свинцово-кислотной батареи — это процесс замены энергии, отводимой во время разряда, плюс ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ зарядка для компенсации любой неэффективности зарядки. Количество энергии, необходимое для полной перезарядки, зависит от глубины разряда, скорости перезарядки и температуры. Обычно 110% — 150% разряженных ампер-часов в зависимости от типа батареи необходимо возвращать в батарею для достижения полной зарядки.

Безопасность прежде всего

Прежде чем пытаться зарядить аккумулятор с помощью внешнего зарядного устройства, важно знать меры предосторожности при зарядке аккумуляторов и следовать инструкциям производителя зарядного устройства.

  1. Выключите зарядное устройство перед присоединением, раскачиванием или снятием клеммных зажимов.
  2. Берегите аккумулятор от открытого огня и искр.
  3. Не закрывайте вентиляционные колпачки.
  4. Заряжайте в хорошо вентилируемом месте.
  5. Следуйте инструкциям производителя зарядного устройства, чтобы избежать перегрева.

В процессе зарядки образуются опасные взрывоопасные газы, которые могут воспламениться от различных источников, включая искры, открытый огонь и статическое электричество.Настоятельно рекомендуется носить СИЗ (средства индивидуальной защиты), включая защитные очки, химически стойкие перчатки и спецодежду.

Выбор правильного зарядного устройства

Свинцово-кислотные аккумуляторы необходимо заряжать в 3 этапа; постоянный ток (повышение), постоянное напряжение (поглощение) и плавающий заряд.

При выборе зарядного устройства для аккумулятора важно выбрать зарядное устройство, обеспечивающее указанное зарядное напряжение и ток в соответствии с типом аккумулятора.Типы аккумуляторов с затопленным, абсорбированным стеклянным матом (AGM) и гелевым аккумулятором требуют различных характеристик зарядки для обеспечения оптимальной производительности и срока службы.

Напряжение зарядки (для ручных зарядных устройств)

Мониторинг напряжения аккумулятора во время зарядки чрезвычайно важен для снижения риска перезарядки и для проверки состояния аккумулятора во время зарядки. Всегда соблюдайте параметры, указанные в таблице ниже. Несоблюдение этого правила может привести к необратимому повреждению аккумулятора.

Напряжение вспомогательной зарядки от типа батареи
Тип Абсорбционная зарядка Плавающая зарядка
Затопленный (ремонтопригодный / SMF) от 14,4 до 14,8 В от 13,2 до 13,5 В *
AGM (Абсорбированный стеклянный мат) от 14,6 до 14,8 В от 13,6 до 13,8 В
Гель-электролит 14.От 2 до 14,4 В от 13,6 до 13,8 В

Рекомендуемая температура во время зарядки — 25 ° C. Если температура аккумулятора достигает 50 ° C, необходимо приостановить зарядку.
Вышеуказанные характеристики относятся к свинцово-кислотным аккумуляторным батареям на 12 В. При зарядке 6-вольтовых аккумуляторов напряжение должно быть вдвое меньше указанного.

Помимо соблюдения рекомендаций по напряжению зарядки аккумулятора, выбор правильного зарядного тока (А) в соответствии с размером аккумулятора имеет решающее значение для обеспечения производительности и срока службы.

* Мы не рекомендуем заряжать залитые герметичные необслуживаемые (кальциевые) батареи плавающим зарядом из-за риска высыхания электролита.

Зарядный ток (для ручных зарядных устройств)

Рекомендуемый безопасный ток зарядки составляет 10% от 20-часового (Ач) номинала аккумулятора. Например, если вы хотите зарядить батарею на 100 Ач, рекомендуемый ток зарядного устройства для этой батареи будет 10 Ампер. Медленная зарядка — лучший способ перезарядить свинцово-кислотный аккумулятор. Быстрая зарядка свинцово-кислотного аккумулятора за счет увеличения рекомендованного тока может вызвать чрезмерную нагрузку и сократить срок службы аккумулятора.

Метод зарядки постоянным током (амперы x часы)
Вспомогательный
Зарядка
График
Продукт Номинальная мощность
Rc (минуты) <65 65-80 81-105 106-120 121–150 151-170 171–185
Ач @ 20 ч 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100
OCV
SOC%
Зарядный ток

(10% Ач)

4A
5A
6A
7A
8A
9A
10A
12.42 ~ 12,54 70 ~ 75% Время зарядки 3 часа
12,36 ~ 12,48 60 ~ 70% 5 часов
12,24 ~ 12,36 50 ~ 60% 6 часов
12,12 ~ 12,24 40 ~ 50% 8 часов
12,00 ~ 12,12 30 ~ 40% 9 часов
Ниже 11.99 <30% 12 часов
  • Из соображений эффективности сумма заряда должна быть больше, чем разряженная сумма. Этот коэффициент может составлять от 110% до 150%.
  • Чем глубже разряд, тем выше коэффициент.

Примечание. Зарядка должна быть приостановлена, когда температура поднимается выше 50 ° C

Время зарядки
Типичное время зарядки по сравнению сУровень заряда 80% и 100%

Чтобы зарядить свинцово-кислотную батарею до 80%, потребуется около 60% от общего времени зарядки, а оставшиеся 40% времени потребуется для того, чтобы вернуть в батарею последние 20% заряда.

Продолжительность зарядки трудно определить из-за таких переменных, как:

  • Глубина разгрузки
  • Температура
  • Размер и эффективность зарядного устройства
  • Возраст и состояние аккумулятора
  • Инструкции см. В таблице методов зарядки постоянным током
Подключение аккумуляторов — параллельное соединение
  • При параллельном подключении нескольких 12-вольтных батарей вы увеличиваете емкость батарейного блока, сохраняя при этом напряжение.Например. 3 батареи по 12 вольт 60 Ач при параллельном подключении образуют батарею на 12 вольт 180 Ач.
  • При подключении к зарядному устройству зарядный ток делится между всеми батареями в банке. Например. Зарядное устройство на 15 ампер, подключенное к 3 батареям, обеспечит ток до 5 ампер в каждую батарею.
Подключение аккумуляторов — последовательное соединение
  • При последовательном подключении 12-вольтных батарей вы увеличиваете напряжение батарейного блока, сохраняя при этом ток.Например. 3 батареи по 12 вольт 60 Ач при последовательном соединении образуют банк 36 вольт 60 Ач.
  • При последовательной зарядке аккумуляторов у вас должно быть зарядное устройство с напряжением, соответствующим количеству аккумуляторов в банке. Например. Если у вас последовательно соединены 3 батареи по 12 В, необходимо использовать зарядное устройство на 36 В.

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ. Избегайте быстрой зарядки, поскольку она заряжает только поверхность пластин аккумулятора и может увеличить вероятность перегрева, что приведет к необратимому повреждению аккумулятора.

Факторы, влияющие на срок службы батареи

С возрастом батареи постепенно теряют свою емкость по мере выполнения своей функции. Постоянная зарядка и разрядка в конечном итоге приводит к выходу из строя. Компоненты со временем подвергаются коррозии, возникают короткие замыкания, а вибрация вызывает повреждения; все в конечном итоге приводит к отказу. Перезаряд или недозаряд аккумулятора также влияет на срок его службы.

Проверка аккумулятора

Проверьте уровень электролита — жидкость под верхними частями сепараторов указывает на перезарядку или плохое обслуживание.Состояние перезаряда может быть вызвано неправильной настройкой напряжения, низким напряжением, вызванным нагревом или внутренними дефектами, или старением.

  • Нет ли электролита на верхней части аккумулятора? Это может указывать на перезарядку или переполнение.

  • Аккумулятор не закреплен в держателе? Это может вызвать отказ из-за вибрации.

  • Есть ли на аккумуляторе признаки повреждения или неправильного обращения? Это также может вызвать сбой.

Разряженные (разряженные) батареи

Разряженную батарею следует проверять ареометром. Низкое значение удельного веса 1,220 или меньше во всех элементах указывает на разряженную батарею, и ее необходимо зарядить перед дальнейшим исследованием и испытанием. Состояние разряда может быть связано с проблемой в электрической системе (проскальзывание ремня генератора, неисправный регулятор или генератор, высокое сопротивление из-за коррозии). Внутреннее короткое замыкание также может быть вызвано производственными дефектами или коротким замыканием в результате процесса старения или повреждения из-за вибрации.

Знаки раннего предупреждения

Батареи часто выходят из строя, когда меньше всего ожидают. Обычное предупреждение — это более медленная, чем обычно, способность батареи запускать двигатель. Другие менее заметные факторы, такие как изменение режима вождения и более холодная / жаркая погода, будут влиять на срок службы батареи. Поощряйте своих клиентов запрашивать «БЕСПЛАТНЫЙ тест батареи». Это хороший пиар, и если аккумулятор близок к отказу, это поможет избежать неприятностей, связанных с поломкой на дороге.

Технические советы

Вибрация может сократить срок службы батареи. Всегда используйте одобренный аккумуляторный зажим для ограничения вибрации. Аккумуляторы Century имеют прочную конструкцию, в них используются прочные внутренние компоненты, которые противостоят повреждению в результате истирания и проколов в результате вибрации автомобиля.

  • Многие предполагаемые «мертвые батареи» — это просто разряженные батареи. Водители просто оставляют свет включенным или могут иметь неисправные регуляторы напряжения.
  • Перед заменой батареи убедитесь, что ваша батарея должным образом протестирована.
    Невозможно точно узнать, когда батарея может выйти из строя. Иногда признаком является медленный запуск двигателя.

  • Старые батареи могут вызвать проблемы в холодную погоду.

  • Точно так же, если двигатель перегревается в очень жаркую погоду, а аккумуляторная батарея испытывает нагрузку от кондиционеров, она может выйти из строя. Всегда рекомендуется регулярно проверять аккумулятор.

Почему выходят из строя батареи?

Батареи имеют ограниченный срок службы, который зависит от области применения и условий эксплуатации.Отказ батареи может быть объяснен различными факторами, однако причины отказа делятся на две отдельные категории: производственные и непроизводственные неисправности.

Производственные ошибки

Обычно возникают в течение первых 3 месяцев.

Короткие замыкания / мертвые клетки

Где одна ячейка покажет значительно более низкое значение удельного веса (SG), чем другие ячейки.

Внутренний перерыв

Обычно возникает в результате физического повреждения аккумулятора во время транспортировки.Строгие процессы обеспечения качества и инспекции Century, требуемые ведущими производителями автомобилей, гарантируют, что подлинные производственные дефекты Century Batteries незначительны.

Непроизводственные неисправности

Они не подпадают под строгие системы контроля качества Century, и вероятность их возникновения увеличивается по мере того, как батарея находится в эксплуатации. Их часто связывают с проблемами в электрической системе автомобиля, ее работой или аккумулятором.

Износ

По мере старения батареи металлическая сетка подвергается коррозии, и активный материал теряется с пластины.Со временем это приводит к тому, что аккумулятор больше не может заводить автомобиль. Высокая температура ускоряет скорость разложения.

Физический урон

Неправильная установка, обращение и хранение часто приводят к внешнему повреждению и последующему выходу аккумулятора из строя.

Неправильное приложение

Установка меньшей, менее мощной батареи или батареи, предназначенной для другого применения, может привести к преждевременному выходу из строя.

Халатность

Несоблюдение уровня жидкости обнажает внутренние компоненты и ускоряет выход батареи из строя.

Сульфатирование

Происходит, когда аккумуляторная батарея находится в разряженном состоянии в течение длительного периода времени.

Чрезмерная зарядка

Часто возникает из-за неправильной настройки генератора или отказа управления напряжением генератора.

Недозаряд

Короткие поездки, прекращение движения или неисправные генераторы не могут полностью зарядить аккумулятор.

Разряд

Фары или другие аксессуары, оставленные включенными на длительное время.

Никель-кадмиевые батареи: основы теории и процедуры обслуживания

Базовая теория и процедуры обслуживания

Джо Эскобар

Никель-кадмиевые батареи, обычно называемые никель-кадмиевыми батареями, широко используются в авиационной промышленности. При надлежащем обслуживании они могут обеспечить годы безотказной службы. Давайте посмотрим на основную конструкцию этих батарей, а также на некоторые вопросы обслуживания, которые следует учитывать при работе с ними.

Конструкция

Элемент является основным элементом никель-кадмиевой батареи. Он состоит из положительных
и отрицательные пластины, сепараторы, электролит, вентиляция ячейки и контейнер ячейки. Положительные пластины изготовлены из пористой пластины, на которую нанесен гидроксид никеля. Отрицательные пластины изготовлены из аналогичных пластин, на которые нанесен гидроксид кадмия. В обоих случаях пористый налет получается спеканием никелевого порошка никелевого порошка на сетку из мелкоячеистой проволоки. Спекание — это процесс плавления чрезвычайно мелких гранул порошка при высокой температуре.После того, как активные положительные и отрицательные материалы нанесены на пластину, она формируется и разрезается на пластину нужного размера. Затем к углу каждой пластины приваривается никелевый язычок, и пластины собираются с язычками, приваренными к соответствующим клеммам. Пластины отделены друг от друга сплошной полосой из пористого пластика.

Электролит, используемый в никель-кадмиевых батареях, представляет собой 30-процентный раствор гидроксида калия (КОН) в дистиллированной воде. Удельный вес электролита остается в пределах 1.240 и 1,300 при комнатной температуре. Следует отметить, что никаких заметных изменений в электролите во время заряда или разряда не происходит. Из-за этого заряд аккумулятора определить невозможно.
проверкой удельного веса электролита. Уровень электролита должен поддерживаться чуть выше верхушки пластин.

Зарядка никель-кадмиевых батарей

Когда к никель-кадмиевым батареям подается зарядный ток, отрицательные пластины теряют кислород и начинают образовывать металлический кадмий. Активный материал положительных пластин, гидроксид никеля, становится более окисленным.Этот процесс продолжается, пока подается зарядный ток или пока весь кислород не будет удален с отрицательных пластин, и останется только кадмий.

Ближе к концу цикла зарядки элементы выделяют газ. Это также произойдет, если ячейки будут перезаряжены. Этот газ возникает в результате разложения воды в электролите на водород на отрицательных пластинах и кислород на положительных пластинах. Напряжение, используемое во время зарядки, а также температура определяют, когда произойдет выделение газа.Чтобы полностью зарядить никель-кадмиевую батарею, должно иметь место выделение газа, пусть даже незначительное; таким образом будет использовано немного воды.

Разряд

Во время разряда химическое действие меняется на противоположное. Положительные пластины медленно выделяют кислород, который восстанавливается отрицательными пластинами. Этот процесс приводит к преобразованию химической энергии в электрическую. Во время разряда пластины поглощают некоторое количество электролита. При перезарядке уровень электролита повышается, а при полной зарядке уровень электролита будет максимальным.Поэтому воду следует добавлять только тогда, когда аккумулятор полностью заряжен.

Замена свинцово-кислотных на никель-кадмиевые

Никель-кадмиевые батареи обычно взаимозаменяемы со свинцово-кислотными батареями.
При замене свинцово-кислотного аккумулятора на никель-кадмиевый аккумуляторный отсек должен быть чистым, сухим и не содержать следов кислоты от старого аккумулятора. Отсек необходимо промыть и нейтрализовать раствором аммиака или борной кислоты, дать ему полностью высохнуть, а затем покрасить стойким к щелочам лаком.

Прокладка в отстойнике аккумуляторной батареи должна быть пропитана 3-процентным (по весу) раствором борной кислоты и воды перед подключением системы вентиляции аккумуляторной батареи.

Обслуживание никель-кадмиевых аккумуляторов

Существуют значительные различия в методах обслуживания, необходимых для никель-кадмиевых аккумуляторов и свинцово-кислотных аккумуляторов. Наиболее важные моменты, на которые следует обратить внимание, заключаются в следующем.

Для никель-кадмиевых аккумуляторов должна быть предусмотрена отдельная площадка для хранения и обслуживания.Электролит химически противоположен серной кислоте, используемой в свинцово-кислотных аккумуляторах. Пары свинцово-кислотной батареи могут загрязнить электролит в никель-кадмиевой батарее. Эта мера предосторожности должна включать такое оборудование, как ручные инструменты и шприцы, используемые со свинцово-кислотными батареями. В самом деле, необходимо принять все возможные меры предосторожности, чтобы все, что содержит кислоту, не попадало в магазины с никель-кадмиевыми батареями.

Электролит гидроксида калия, используемый в никель-кадмиевых батареях, чрезвычайно агрессивен. Защитное снаряжение, такое как очки, резиновые перчатки и резина.
При обращении с аккумуляторными батареями и их обслуживании следует использовать фартуки.На случай попадания электролита на одежду или кожу необходимо предоставить подходящие средства для стирки. Любое такое воздействие электролита следует немедленно промыть водой или уксусом, лимонным соком или раствором борной кислоты. Помните, что когда гидроксид калия и дистиллированная вода смешиваются для получения электролита, гидроксид калия следует добавлять в воду медленно, а не наоборот.

Не используйте проволочную щетку для чистки аккумулятора. Использование металлической щетки может привести к возникновению сильной дуги.Кроме того, вентиляционные пробки должны быть закрыты во время процесса очистки, а аккумулятор никогда не следует очищать кислотами, растворителями или какими-либо химическими растворами. Пролитый электролит может реагировать с диоксидом углерода с образованием кристаллов карбоната калия. Они не токсичны и не вызывают коррозии, их можно ослабить волоконной щеткой и протереть влажной тканью. Когда карбонат калия образуется на должным образом обслуживаемом аккумуляторе, это может указывать на перезарядку аккумулятора из-за того, что регулятор напряжения не отрегулирован.

Никогда не добавляйте дополнительную воду в аккумулятор раньше, чем через три или четыре часа после его полной зарядки. Если вам нужно добавить воды,
используйте только дистиллированную или деминерализованную воду. Кроме того, будьте осторожны, чтобы не залить аккумулятор водой. Если вы это сделаете и должны удалить часть жидкости, вы уменьшите концентрацию гидроксида калия в ячейке. Это повлияет на его работу.

Поскольку электролит не вступает в химическую реакцию с пластинами ячейки, его удельный вес существенно не изменяется.Таким образом, невозможно определить уровень заряда никель-кадмиевой батареи с помощью ареометра. Кроме того, заряд никель-кадмиевой батареи нельзя определить с помощью испытания напряжения, поскольку напряжение никель-кадмиевой батареи остается постоянным в течение 90 процентов цикла разряда.

Интервалы обслуживания

Никель-кадмиевые батареи следует обслуживать через регулярные промежутки времени, исходя из опыта,
поскольку расход воды зависит от температуры окружающей среды и методов работы. Через большие промежутки времени аккумулятор следует снимать с самолета и подвергать стендовой проверке в магазине.

Если аккумулятор полностью разряжен, некоторые элементы могут достичь нулевого потенциала и заряжаться в обратном направлении. Это может повлиять на него таким образом, что он не сможет удерживать полный заряд емкости. В этом случае аккумулятор следует разрядить и сбалансировать каждую ячейку перед подзарядкой аккумулятора. Это называется выравниванием.

Зарядка может выполняться методом постоянного напряжения или постоянного тока. Для зарядки с постоянным потенциалом поддерживайте постоянное напряжение зарядки до тех пор, пока зарядный ток не упадет до 3 ампер или менее, убедившись, что температура элемента батареи не превышает 100 градусов по Фаренгейту и напряжение начинает снижаться.

Капельная зарядка

Капельная зарядка — это процесс поддержания аккумулятора в активном режиме ожидания путем непрерывной зарядки аккумулятора в состоянии перезарядки. Хотя некоторые производители не рекомендуют эту процедуру для зарядки, некоторые операторы выбрали этот метод для зарядки своих никель-кадмиевых аккумуляторов. Имейте в виду, что использование капельного зарядного устройства со временем приведет к расходу воды из-за эффекта газообразования, о котором говорилось ранее. Вы должны отрегулировать электролит
выровняйте перед установкой аккумулятора на борт самолета.В противном случае существует риск аварии с аккумулятором, поскольку элементы могут высохнуть до нормального окончания интервала технического обслуживания.

Безопасное обращение

Никель-кадмиевые батареи обычно не опасны при нормальной работе и имеют достаточно прочную конструкцию, чтобы выдерживать проколы при типичных сценариях повреждения. Однако если по какой-то причине они разорвутся, они могут быть довольно опасными. Гидроксид калия в никель-кадмиевых батареях представляет собой раствор щелочи, который опасен и сильно разъедает кожу.Эта жидкость может вылиться в случае повреждения аккумулятора. Попадание на кожу может вызвать ожоги. Попадание в глаза может привести к необратимому повреждению глаз. При проглатывании он токсичен. Избегайте вдыхания паров в закрытом помещении, так как это может вызвать раздражение во рту, горле и легких. Длительное воздействие паров гидроксида калия может вызвать заболевания печени и почек, и OSHA идентифицировало его как возможный канцероген.

Всем, кто работает с никель-кадмиевыми батареями, следует избегать контакта с внутренними компонентами и тщательно мыть руки после работы.В случае разлива обязательно наденьте защитную одежду, включая перчатки из винила или ПВХ, очки и маску для лица. Конечно, никогда не пытайтесь ликвидировать разлив опасного материала, если вы не прошли надлежащую подготовку.

Отгрузка

Помните, что никель-кадмиевые батареи содержат опасные материалы и должны
иметь маркировку и документацию в соответствии с действующими правилами IATA (UN2797 или UN2800, если применимо), регулирующими транспортировку вентилируемых никель-кадмиевых батарей.

В конце концов, вы можете помочь продлить срок службы ваших никель-кадмиевых батарей, применяя надлежащие методы обслуживания.Весь персонал, обслуживающий их или даже обслуживающий их, должен быть обучен надлежащим методам работы. Обязательно следуйте всем процедурам, рекомендованным производителем. Если возможно, воспользуйтесь любым обучением, проводимым производителем или его дистрибьюторами. В конце концов, знание правильных процедур может обеспечить долгую и безопасную жизнь вашей батареи.

Дополнительные ресурсы

Консультативный циркуляр FAA 00-33B
Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи, методы эксплуатации, технического обслуживания и капитального ремонта.

Аккумуляторы Marathon
P.О. Box 8233
Waco, TX 76714
(254) 776-0650
www.mptc.com

Saft
711 Industrial Boulevard
Валдоста, Джорджия 31601
(229) 247-2331
www.saftbatteries.com

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


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

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

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

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

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


Что сохраняется в файле cookie?

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

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

Свинцовая аккумуляторная батарея | Введение в химию

Цель обучения
  • Вспомните химическую реакцию, которая происходит в свинцовых аккумуляторных батареях

Ключевые моменты
    • Свинцово-кислотные батареи, также известные как свинцовые аккумуляторные батареи, могут накапливать большой заряд и обеспечивать высокий ток в течение коротких периодов времени.
    • Базовая конструкция свинцово-кислотных аккумуляторов не претерпела значительных изменений с 1859 года, когда их разработал Планте, хотя некоторые улучшения были внесены Фор.
    • Свинцово-кислотные аккумуляторы можно заряжать, что важно при их использовании в автомобилях.
    • Разрядка накопленной энергии зависит от того, как положительная, так и отрицательная пластины превращаются в сульфат свинца (II), а электролит теряет большую часть растворенной серной кислоты.

Срок
  • лигносульфонат Водорастворимые анионные полиэлектролитные полимеры; они являются побочными продуктами производства древесной массы с использованием сульфитной варки.

Свинцовые батареи

Свинцовая аккумуляторная батарея, также известная как свинцово-кислотная батарея, является самым старым типом аккумуляторных батарей и одним из наиболее распространенных устройств хранения энергии. Эти батареи были изобретены в 1859 году французским физиком Гастоном Планте, и они до сих пор используются во множестве приложений. Большинство людей привыкло использовать их в транспортных средствах, где они могут обеспечивать высокие токи для запуска.

Хотя батареи надежны, у них ограниченный срок службы, они тяжелы при транспортировке и содержат токсичные материалы, которые требуют специальных методов удаления по окончании срока службы.Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют умеренную удельную мощность и хорошее время отклика. В зависимости от используемой технологии преобразования энергии батареи могут перейти от приема энергии к мгновенной подаче энергии. Свинцово-кислотные аккумуляторы подвержены влиянию температуры и должны поддерживаться в надлежащем состоянии для достижения максимального срока службы.

Разработка свинцовой батареи

В конструкции свинцово-кислотного элемента Планте положительная и отрицательная пластины были сделаны из двух спиралей свинцовой фольги, разделенных листом ткани и свернутых в спираль.Ячейки изначально были малой вместимостью. Требовался медленный процесс «формования» для коррозии свинцовой фольги, образования диоксида свинца на пластинах и придания им шероховатости для увеличения площади поверхности. Пластины Планте все еще используются в некоторых стационарных приложениях, где на пластинах имеются механические канавки для увеличения площади поверхности.

Свинцовая аккумуляторная батарея Схема, показывающая, как свинцовая аккумуляторная батарея состоит из шести двухвольтовых элементов, соединенных последовательно. Также показан состав каждой ячейки.

Конструкция из клееных пластин Камиллы Альфонса Фор типична для современных автомобильных аккумуляторов.Каждая пластина состоит из прямоугольной свинцовой сетки. Отверстия решетки заполнены пастой из красного свинца и 33-процентной разбавленной серной кислоты. Эта пористая паста позволяет кислоте реагировать со свинцом внутри пластины, что увеличивает площадь поверхности. После высыхания пластины складываются с помощью подходящих разделителей и вставляются в аккумуляторный контейнер. Обычно используется нечетное количество пластин, на одну отрицательную пластину больше, чем положительной. Каждая альтернативная пластина подключается.

Паста содержит технический углерод, сульфат бария и лигносульфонат.Сульфат бария действует как затравочный кристалл для реакции сульфата свинца в свинец. Лигносульфонат предотвращает образование твердой массы отрицательной пластиной во время цикла разряда, а вместо этого позволяет формировать длинные игольчатые кристаллы. Технический углерод противодействует эффекту ингибирования образования, вызванному лигносульфонатами.

Разрядная химия

В разряженном состоянии как положительная, так и отрицательная пластины становятся сульфатом свинца (II) (PbSO 4 ). Электролит теряет большую часть растворенной серной кислоты и превращается в основном в воду.Процесс разряда управляется проводимостью электронов от отрицательной пластины обратно в ячейку на положительной пластине во внешней цепи.

Отрицательная реакция пластины: Pb (s) + HSO 4 (водный) → PbSO 4 (s) + H + (водный) + 2e

Положительная реакция пластины: PbO 2 (с) + HSO 4 (водн.) + 3H + (водн.) + 2e → PbSO 4 (с) + 2H 2 O (л)

Комбинируя эти две реакции, можно определить общую реакцию:

Pb (s) + PbO 2 (s) + 2H + (вод.) + 2HSO 4 (водн.) → 2PbSO 4 (s) + 2H 2 O (l)

Charge Chemistry

Аккумулятор данного типа можно заряжать.В заряженном состоянии каждая ячейка содержит отрицательные пластины из элементарного свинца (Pb) и положительные пластины из оксида свинца (IV) (PbO 2 ) в электролите примерно 4,2 М серной кислоты (H 2 SO 4 ). . Процесс зарядки осуществляется за счет принудительного удаления электронов с положительной пластины и принудительного введения их в отрицательную пластину источником заряда.

Отрицательная реакция пластины: PbSO 4 (s) + H + (водн.) + 2e → Pb (s) + HSO 4 (водн.)

Положительная реакция пластины: PbSO 4 (с) + 2H 2 O (л) → PbO 2 (с) + HSO 4 (вод.) + 3H + (вод.) + 2e

Объединение этих двух реакций дает полную реакцию, обратную реакции разряда:

2PbSO 4 (с) + 2H 2 O (л) → Pb (с) + PbO 2 (с) + 2H + (вод.