Разряжен аккумулятор: Что делать, если сел аккумулятор :: Autonews

Содержание

Что делать, если сел аккумулятор :: Autonews

Если аккумулятор сел, то машину оживить все еще можно: есть несколько проверенных способов завести мотор, но не стоит забывать о нюансах. Во-первых, не все из них удобны. Во-вторых, не все подходят для машин с любым типом коробки передач. Конечно, больше всего шансов оживить машину с «механикой» и передним приводом. Рассмотрим все варианты, как запустить двигатель, когда аккумулятор уже не подает признаков жизни. 

«Прикурить» от донора

Самый надежный способ оживить автомобиль с разрядившимся аккумулятором — использовать энергию исправной машины. Для этого второй автомобиль нужно поставить рядом (прямо «бампер в бампер»), открыть капоты и соединить проводами батареи двух машин. Не ошибитесь! 

Правильный порядок действий: 

1) Заглушить двигатель донора и выключить зажигание.

2) Красный провод присоединить сначала к положительной клемме донора, потом — к разряженной АКБ.

3) Один конец черного провода подключить к «массе» своего автомобиля (например, к блоку цилиндров двигателя или кузову), а второй — к отрицательной клемме донора.

4) Можно заводить. После запуска нужно отключить провода строго в обратной последовательности — такой порядок уменьшит вероятность короткого замыкания при неаккуратном обращении с проводами.

Фото: Global Look Press

Толкнуть или завести на буксире

Оба варианта подходят только для машин с механической коробкой и основаны на принципе проворачивания двигателя от колес. Все, что нужно — это второй исправный автомобиль и крепкий трос, но для разгона вполне хватит и двух взрослых людей.

Порядок действий такой: 

1) Соединить две машины буксировочным тросом, включить зажигание, выжать сцепление и включить третью передачу, не отпуская сцепления.

2) Водитель буксира должен натянуть трос, плавно тронуться с места и разогнать машины до скорости около 20 км/ч.

3) Водитель буксируемого автомобиля должен плавно отпустить сцепление и в случае успешного запуска подать сигнал ведущему для остановки.

Примерно те же правила действуют и в случае с помощниками, но скорость будет ниже, поэтому может понадобиться несколько попыток.

Воспользоваться веревкой или тросом

Передне- или заднеприводную машину с механической коробкой можно завести еще одним экзотическим способом, полагаясь на силу одного человека. Для этого понадобится длинный плоский трос и домкрат.

Порядок действий: 

1) Необходимо зафиксировать машину стояночным тормозом, поднять ее домкратом со стороны одного из двух ведущих колес и вывернуть колеса в сторону.

2) Нужно намотать трос на колесо так, чтобы, потянув трос на себя, заставить колесо вращаться против часовой стрелки.

3) Поставить автомобиль на третью передачу, включить зажигание и резким движением попытаться с помощью троса раскрутить колесо.

4) Если двигатель получится запустить, колесо станет вращаться само по себе, и нужно будет сразу включить нейтральную передачу. Межосевой дифференциал передаст весь крутящий момент на висящее в воздухе колесо, что предотвратит самопроизвольное движение машины.

Использовать пуско-зарядное устройство или бустер

Пуско-зарядные устройства бывают разных типов: от больших промышленных до компактных карманных бустеров. Самые мощные варианты подключаются к электросети, но могут работать и совершенно автономно. Достаточно подключить клеммы устройства к аккумулятору, включить зажигание и запустить двигатель.

Карманный бустер работает так же, как запасной аккумулятор для мобильного телефона, и заряжать его нужно заранее. Такое устройство выдает высокий ток, но надолго его заряда не хватит, поэтому помочь оно может только в тех случаях, когда машина исправна, а на запуск мотора не хватает совсем немного. Кроме того, бустеры не всегда могут помочь с пуском двигателей большого объема и дизелей. Пользоваться им так же просто: нужно подключить «крокодилы» бустера к клеммам аккумулятора, включить зажигание и завести двигатель.

Фото: Global Look Press

Использовать мощное зарядное устройство

Помните огромные гаражные устройства для зарядки аккумуляторов? Такой агрегат может помочь, но есть один нюанс: быстро зарядить аккумулятор он не сможет, но за сравнительно небольшой срок сможет передать достаточно энергии для успешного запуска.

Главное, что нужно будет сделать, — установить на зарядном устройстве высокую силу тока до 10% емкости аккумулятора. Например, АКБ емкостью 55 ампер-часов нужно заряжать током в 5,5 ампера. В таких условиях батарея автомобиля подзарядится всего за 15 минут.

Важно! Заряжать аккумулятор нужно, отсоединив его от бортовой сети автомобиля. Кроме того, такой способ подзарядки негативно влияет на продолжительность жизни батареи.

Использовать аккумулятор от шуруповерта

Есть и более нестандартные способы запуска мотора. Например, если батарея шуруповерта или другого инструмента имеет напряжение больше 12 вольт, ее тоже можно использовать для помощи.

Действовать нужно так: 

1) Подключить к клеммам батареи провода либо изготовить из подручных материалов переходник для стандартных проводов.

2) Большой пусковой ток такая батарея обеспечить не в силах, но за несколько минут она сможет немного пополнить заряд автомобильного аккумулятора.

3) Через 15-20 минут попробуйте запустить мотор. 

Фото: drive2. ru / ALEXXXANT

Согреть аккумулятор водой

Слышали советы, что аккумулятор перед запуском нужно прогревать кратковременным включением дальнего света фар? Так вот это не более чем байка. Но можно прогреть аккумулятор в домашних условиях — это дает заметный эффект в холодное время года.

Батарею придется снять, отнести домой, поставить в ванную или глубокий таз, который нужно наполнить горячей водой до уровня верхней крышки АКБ. Через 15 минут батарея станет теплой, а через полчаса прогрева даже почти разряженный аккумулятор сможет дать достаточно тока для запуска двигателя.

Использовать алкоголь

Самый экзотический способ оживить севший аккумулятор связан с использованием спиртосодержащих жидкостей. Они заливаются в банки аккумулятора и вызывают химическую реакцию. С необслуживаемыми батареями этот способ не работает.

Лучше всего использовать сухое вино с невысокой концентрацией спирта и отсутствием сахара. Более крепкий алкоголь придется разбавить. В каждый блок батареи заливается по 30 мл вина. Химическая реакция понизит внутреннее сопротивление АКБ, напряжение батареи станет выше, и у автомобилиста появится шанс запустить двигатель. Увы, после этой процедуры аккумулятор придется выбросить.

Как заряжать и проверить заряд аккумулятора

Как заряжать и проверить заряд аккумулятора


Основное назначение стартерной аккумуляторной батареи (АКБ) указано в ее названии: это источником энергии для работы стартера. То есть, главную свою роль АКБ играет на стадии пуска двигателя, а затем энергия в бортовую электросеть поступает от генератора.


В момент пуска двигателя аккумулятор теряет значительную часть запасенной энергии, и нуждается в зарядке — она выполняется генератором, который, по идее, за относительно короткое время должен восстановить АКБ. Однако это происходит не всегда, вернее — так происходит редко, в основном же аккумуляторы либо постоянно недозаряжаются (в основном, в городе), либо перезаряжаются. В первом случае необходимо довести заряд до нормального уровня, а во втором стоит подумать об обращении в автосервис: перезаряд может говорить о неисправности реле-регулятора. При постоянном перезаряде АКБ просто-напросто выходит из строя, и это, ко всему прочему, не является гарантийным случаем, бесплатно заменить батарею будет невозможно.

Диагностика аккумулятора


Как проверить аккумулятор? Исходя из каких параметров можно сделать вывод, что АКБ действительно нуждается в зарядке и восстановлении?


Таких параметров всего два — напряжение и плотность электролита. Но если с проверкой первого все просто, то со вторым могут возникнуть проблемы — сейчас широко распространены необслуживаемые АКБ, узнать плотность электролита в них просто невозможно. Однако не будем расстраиваться заранее, а посмотрим, что с этим можно сделать.


Сначала нужно измерить напряжение: при 100%-й зарядке на клеммах должно быть 12,7 В, при этом плотность электролита должна составлять 1,265 г/куб.см. Если напряжение ниже, то аккумулятор разряжен: 12,4 В соответствует 75%-ному заряду, 12,2 В — 50%-ному, а напряжение 12,1 В свидетельствует, что заряд составляет всего 25%.


Проверка аккумулятора показала, что он нуждается в зарядке, что делать дальше?

Как зарядить автомобильный аккумулятор классической конструкции


Наиболее просто зарядить АКБ классической конструкции — наличие пробок и возможности видеть электролит позволяет контролировать процесс зарядки и достичь лучшего результата.


Прежде, чем подключить к аккумулятору зарядное устройство, нужно выкрутить пробки, чтобы открыть доступ к электролиту. Далее можно приступать непосредственно к зарядке, выбрав для этого один из нескольких способов.


Наиболее просто аккумулятор классической конструкции заряжать постоянной силой тока. Для этого на зарядном устройстве выбирается ток, равный 10% емкости аккумулятора: если емкость составляет 60 Ач, то ток будет равным 6 А. Устанавливать напряжение в этом случае нет необходимости — оно автоматически отрегулируется зарядным устройством.


А теперь нужно проявить немного терпения — новая АКБ таким способом заряжается до 8 часов, батарея со «стажем» набирает полный заряд за большее время. И все это время (каждые полтора-два часа) нужно проверять напряжение и плотность электролита.


Не удивляйтесь, что напряжение будет выше привычных 12,7 В — именно поэтому аккумулятор и заряжается. Когда напряжение достигнет 14,4 В, стоит вдвое уменьшить силу тока. Плотность электролита также должна постоянно расти, но не слишком быстро.


Сколько заряжать аккумулятор, как понять, что его нужно отключать от зарядного устройства? Это будет видно сразу, так как первый признак полного заряда — «кипение» электролита. Бурная реакция обусловлена тем, что из-за полного заряда батареи изменяется характер протекающих в ней электрохимических реакций. В частности, молекулы воды начинают распадаться на водород и кислород, и эти газы покидают банку, создавая эффект закипания.


В связи с этим помните о безопасности! Заряжайте аккумулятор в хорошо проветриваемом помещении, и не подносите к нему открытый огонь — водород, смешивающийся с воздухом, вспыхивает даже от искры, и может привести к пожару и даже к взрыву аккумулятора!


Отключать зарядное устройство можно через 15 — 20 минут после «закипания» электролита, еще минут через 20 можно закручивать пробки — нужно дать газу полностью выйти.


Но бурлящий электролит — не единственный признак полного заряда. АКБ можно считать заряженной, если в течение одного-двух часов ток, напряжение и плотность электролита не изменяются. Тогда смело можно выключать зарядное устройство, и ставить аккумулятор на место.

Как правильно зарядить автомобильный аккумулятор необслуживаемого типа


Необслуживаемый аккумулятор лучше всего заряжать другим способом (который, впрочем, подходит для любых типов АКБ) — зарядкой постоянным напряжением.


В этом случае на зарядном устройстве устанавливается определенное напряжение, а сила тока уже будет регулироваться автоматически. Точнее, ток будет изменяться вследствие законов электротехники — при увеличении напряжения на аккумуляторе, сила тока будет падать, а при достижении равенства напряжений на АКБ и зарядном устройстве, ток станет нулевым.


Последнее обстоятельство обусловило популярность этого способа зарядки — она происходит в автоматическом режиме, так как по достижении полного заряда дальнейшая зарядка не производится, а значит, нет необходимости следить за процессом.


Однако у этого способа есть недостаток: он требует много времени — не менее 20 — 24 часов. Но даже этого времени будет недостаточно, если установить слишком низкое напряжение заряда. Так, при напряжении 14,4 В АКБ за сутки зарядится на 80%, при 15 В — на 90%, а при 16 В — на 95 — 97%. Полной зарядки можно достичь при напряжении 16,3 — 16,4 В.


Этот способ хорош тем, что позволяет без труда поддерживать аккумулятор в рабочем состоянии, особенно, если автомобиль постоянно работает в режиме «такси». Однако доводить АКБ до полного заряда лучше первым способом.

Как зарядить аккумулятор автомобиля зимой


Зимой аккумулятор работает в наиболее тяжелых условиях, так как при пуске двигателя от него требуется выдавать едва ли не вдвое более высокий пусковой ток. Но это полбеды, ведь из-за морозов уменьшается емкость АКБ, а значит и стартер может нормально работать меньшее время, чем летом. Так, при температуре около нуля емкость аккумулятора снижается примерно на треть, а при температуре минус 18 градусов емкость падает уже вдвое. Теперь понятно, почему разряжается аккумулятор именно в сильные морозы.


Но уровень заряда АКБ влияет не только на способность автомобиля завестись в морозы, но и на физические состояние самой батареи. Дело в том, что чем ниже заряд, тем выше температура замерзания электролита. Если аккумулятор заряжен полностью, он не замерзнет и при минус 60, но при полном разряде замерзание может произойти и при нуле градусов.


В этом случае электролит превращается в лед, и из-за известных свойств воды увеличивается в объеме. Это приводит к «надуванию» АКБ, а иногда стенки батареи и вовсе разрушаются. Нужно сказать, что данный случай не является гарантийным, поэтому в зимнее время необходимо следить за состоянием автомобиля, и использовать специальное зимнее масло — это позволит не разряжать АКБ долгим пуском из-за загустевшего масла.


Если при замерзании аккумулятор не повредился, его необходимо отогреть до полного оттаивания электролита, и зарядить.

Быстрая зарядка АКБ


Иногда требуется зарядить аккумулятор очень быстро, буквально за два-три часа — возможно ли это? Да, возможно, что ежедневно доказывают многие автолюбители. Сокращение времени зарядки достигается простым увеличением зарядного тока — на практике ток выбирается в пределах 10 — 20 А.


Необходимо сказать, что этот способ не самый лучший — слишком высокий ток способствует быстрому износу АКБ. Но иногда просто нет иного выхода, и приходится рисковать батареей ради экономии времени.

Первая зарядка АКБ


Новый аккумулятор в большинстве случаев нежелательно сразу ставить на автомобиль — его нужно зарядить. Но если есть немного времени, но нет желания нести АКБ домой, то ее можно зарядить и от автомобильного генератора — достаточно поездить не менее часа в умеренном режиме.


Не допускается автомобиль с только что установленным аккумулятором сразу ставить на несколько дней в гараж или на стоянку — такой простой, особенно зимой, с большой долей вероятности приведет к разряду АКБ.


Если вы приобрели сухозаряженный аккумулятор, то вам в любом случае придется потратить некоторое время на приведение его в рабочее состояние.


Сколько заряжается аккумулятор, только что купленный в магазине? Как показывает практика — от трех до восьми часов. Зарядить его можно любым из описанных выше способов.


Иное дело — сухозаряженнаый аккумулятор. Сначала в него нужно залить электролит, подождать, пока пропитаются пластины (это длится от 15 минут до часа), затем долить электролит до нужного уровня, и ждать — примерно через полтора часа АКБ зарядится, это можно будет увидеть по «кипящему» электролиту.


Когда газовыделение прекратится, нужно проверить напряжение батареи, и если оно ниже необходимого, провести нормальную зарядку с помощью зарядного устройства. Если АКБ новая, то на все это потребуется 3 — 4 часа, но если аккумулятор пробыл в магазине свыше года, то на зарядку может потребоваться 6 — 10 часов.


Правильная зарядка аккумулятора — гарантия его долгой и стабильной работы, и этому делу нужно уделять большое внимание. Тем более, что при некотором навыке это не будет доставлять проблем и неудобств.

Что делать, если у автомобиля сел аккумулятор

Как оживить автомобиль с севшим аккумулятором

Прежде чем начинать возвращение машины в рабочее состояние, дадим совет — общий для всех случаев, связанных с неисправ­ностями АКБ. Чтобы ни случилось, чтобы вы ни делали с аккуму­лятором, ключ от автомобиля держите всегда при себе. Ожившая в резуль­тате ваших действий батарея может заставить сработать централь­ный замок, и если ключ в этот момент окажется внутри машины в замке зажигания, то проблем прибавится.

Способов реанимации автомобиля с «умершим» аккуму­лятором несколько, отличаются они затратами времени и денег. А ещё — степенью риска.

Визит в автосервис. Это, пожалуй, самый надёжный сценарий — особенно для современных машин с кучей сложной электроники. В техцентре, желательно специали­зирую­щемся на автомо­билях нужной марки, знают, как с ними обращаться и как не навредить машине в процессе её возвращения в строй. Однако это ещё и самый затратный вариант. Придётся вызывать и оплачивать эвакуатор или в крайнем случае мобильную техподдержку. Поездка на сервис, оформ­ление ремонта и прочие процедуры займут добрых полдня. А казусы с аккуму­лятором обычно как назло происходят рабочим утром, когда водитель торопится.

Покупка новой батареи. Вариант для тех, кто привык решать проблемы само­стоятельно и кардинально. Сфото­графировав батарею на телефон, чтобы не перепутать в магазине ориентацию клемм в пространстве, можно отправиться в ближайшие «Автозап­части» и купить новый аккумулятор.

Такой ход, возможно, обойдётся даже дешевле эвакуатора и сервиса. Но он имеет смысл, если вы уверены, что батарея «умерла» оконча­тельно и восстанов­лению не подлежит. Скажем, замкнула одна из ячеек, тогда как бортовая электрика наверняка исправна, и новой батарее ничего не грозит.

Если такой уверенности нет, то всё равно придётся ехать на сервис и проверять бортовую электросеть — иначе и новый аккуму­лятор быстро постигнет участь старого. А бывает, что батарея не виновата — и её достаточно просто зарядить и, возможно, обслужить.

А по дороге в магазин запчастей (или перед заказом на сайте) стоит ещё раз перечитать нашу статью про выбор аккуму­ляторов, чтобы точно не ошибиться с типом, ёмкостью, размерами и располо­жением клемм на новой батарее.

Запуск двигателя от другой машины. Способ, называемый в народе «прикурить». Наиболее распро­странённый, довольно простой и, пожалуй, самый быстрый из всех. Имея под рукой специальные провода с пружин­ными зажимами («крокоди­лами») на концах, можно с помощью другой машины-донора завести двигатель буквально за несколько минут.

Однако он же считается и самым опасным для авто­мобиля. Причём не только для того, которому нужна помощь. Прежде всего из-за сильных скачков тока, которые могут возникнуть при неправильном алгоритме действий. А как всё сделать правильно? Рассказы­ваем об этом чуть ниже.

Подключение к пуско-зарядному устройству. В том или ином виде такой агрегат выступает как заменитель севшего аккуму­лятора, подключаемый парал­лельно ему. В отличие от «прикури­вания», здесь риск минимален, поскольку в пуско-зарядные устройства встроены системы защиты. Недостаток такого способа — мощные устройства недёшевы, велики по размерам, и они редко оказы­ваются под рукой именно тогда, когда требуются.

Запуск с хода. Если двигатель исправен, а в батарее осталось хоть немного электри­чества, чтобы питать зажигание и бензо­насос, то самым простым кажется вариант разогнать автомобиль — на тросе за другой машиной или просто силами нескольких человек — а потом провернуть двигатель, подключив его к вращаю­щимся колёсам. Хороший мотор заведётся буквально через несколько метров пути, и генератор уже сможет начать заряжать аккумулятор.

Однако противо­показаний к такому способу едва ли не больше, чем возмож­ностей. Во-первых, он сработает только на машинах с «механикой». Во-вторых, запуск двигателя без стартера хотя и возможен, но вреден для современных двигателей с системами впрыска топлива — прежде всего, страдает нейтрали­затор выхлопных газов. Кроме того, повышенные нагрузки при стартовом «рывке» испыты­вает привод ГРМ — бывали случаи, когда при запуске с буксира рвался ремень или пере­скакивала через зубья цепь.

Экзотические способы. Сюда можно отнести, например, «дедовский» метод с заменой донорского и севшего аккуму­ляторов прямо при работающем двигателе. Он хорошо помогал на Волге ГАЗ-21 или старых Москвичах – но для более современной машины такое неизбежно закончится сгорев­шими блоками управления и реле-регулятором генератора. Примеры ещё одного варианта встречаются на YouTube — когда есть трос, но нет авто­мобиля, который мог бы взять на буксир. На «умершей» машине поднимают ведущее колесо, наматывают на него длинную верёвку, а потом с силой тянут, заставляя его вращаться и вращать коленвал двигателя. Ну и, наконец, «кривой стартер», то есть заводную рукоятку, тоже не стоит сбрасывать со счетов — при условии, что она в принципе есть в вашем автомобиле.

Подобными упражнениями, конечно, можно заниматься разве что от отчаяния. А вот более распространённые способы давайте разберём подробнее.

Пять способов оживить мертвый аккумулятор в мороз — Российская газета

Многие не вспоминают о том, что аккумулятор их автомобиля уже не первой свежести, пока не ударят по-настоящему сильные морозы. Между тем не зря говорят — «готовь сани летом»: перед началом зимы стоит обновить старую АКБ. Однако если вы не сделали это и в итоге не завели машину, можно воспользоваться следующими приемами оживления проблемной батареи.

Добавить кислоты

В сильные морозы аккумулятор разряжается гораздо быстрее, чем при плюсовых температурах и небольшом минусе, что связано с увеличением вязкости электролита.

Как следствие, снижается отдаваемый батареей ток, и АКБ может не справиться с тем, чтобы провернуть стартер и коленвал двигателя. А когда указатель термометра приближается к отметке -40 градусов, электролит может и вовсе затвердеть или кристаллизоваться.

Соответственно, в качестве «антикризисной» меры для обслуживаемых АКБ можно рекомендовать повышение соотношения кислоты с водой, которое в стандарте составляет примерно 35% к 65%.

Увеличив пропорцию кислоты, мы снизим порог замерзания электролита до -50 и -60 °C. Однако такое решение будет актуальным в основном для северных регионов страны. Фактически такой долив кислоты — временная мера. Дело в том, что «обезвоживание» провоцирует разъедание пластин. Поэтому после потепления измерьте плотность состава ареометром (денсиметром) и верните пропорцию вода-кислота к норме.

Отогреваем правильно

При резком, а тем более экстремальном похолодании, особенно если АКБ старая, имеет смысл провести процедуры ее отогрева даже прежде, чем вы попытаетесь запустить мотор.

В Сети популярен следующий совет — перед включением зажигания включить ненадолго дальний свет, магнитолу и другие потребители энергии. Однако такой способ может «взбодрить» разве что новенький аккумулятор, который с большой степенью вероятности запустит мотор без всяких допингов. Старую же АКБ такая метода может просто-напросто «умертвить».

Поэтому обеспечить гарантированный запуск могут следующие два способа. Первый — использовать «автозапуск» ночью (за отсутствием такой опции — встаем ночью и прогреваем двигатель).

Второй — снимаем АКБ и уносим ее на ночь домой для того, чтобы поутру теплый «аккум» выдал максимальный ток. Если вы не сделали ни того, ни другого, придется отогревать уже замерзшую батарею. Для этого снимаем ее, относим домой или в гараж и ставим в тазик с теплой водой. Как вариант — размещаем АКБ у батареи или укутываем покрывалом и греем феном, периодически меняя направления потока. Примерно час таких манипуляций, электролит отогреется, и АКБ сможет выдать ток, необходимый для пуска мотора.

Прикуривание

«Прикуривания» от аккумулятора другого автомобиля — известный способ оживить подсевшую батарею. Однако минус такого способа состоит в том, что он опасен для современных автомобилей с чувствительной электроникой. Если вы все же решились на «прикуривание», придерживайтесь следующих правил.

«Донором» должна быть машины с такой же емкостью батареи или больше. Мотор, зажигание и все электроприборы «донора» должны быть выключены. Зажигание и электроприборы реципиента должны быть выключены.

Алгоритм «прикуривания» должен быть следующим — сначала «плюсовой» провод донорской батареи подаем к «плюсовой» клемме АКБ неисправного автомобиля. Минусовой провод соответственно сажаем на кузов или неокрашенные части двигателя прикуриваемого авто¬мобиля. Применять только исправные провода с сечением не менее 16 мм, выдерживающие пусковой ток не менее 150 А.

Сетевое зарядное устройство

В последнее время стали популярны так называемые «бустеры» или «джамп стартеры» — портативные пусковые аккумуляторы, которые, как обещают их производители, обеспечат надежный старт двигателя даже при полностью севшей батарее.

Самые компактные бустеры напоминают обычный пауэрбанк большой емкости и слоты для подсоединения зажимов-«крокодилов» с проводами.

Алгоритм использования чрезвычайно прост — цепляем зажимы к клеммам аккумулятора, соблюдая полярность и пытаемся завести мотор. При этом не превышайте длительность прокрутки стартера (не более 10 секунд) и рассчитывайте на не более, чем 5 попыток.

Помните о том, что бюджетные модели бустеров могут запускать двигатель, если аккумулятор еще «живой» (при повороте ключа загорается «приборка»). Более дорогие модели могут реанимировать даже «мертвые» АКБ, но количество попыток придется ограничить двумя-тремя. Наконец, если у вас есть запасная аккумуляторная батарея, то в качестве бустера можно использовать ее. Также можно попросту поменять аккумулятор на работоспособный.

Завести с «толкача» или буксира

Такой экстренный метод лучше использовать только в машинах с механическими коробками передач и роботизированными коробками с одним сцеплением. Ведь смазка АКПП происходит лишь когда двигатель уже работает, а при старте на сухую конструктив «автоматов» будет страдать.

Необходимо также ровное, не занесенное снегом место, лучше всего — с небольшим уклоном вниз. Еще одно условие — аккумулятор должен иметь остатки заряда для питания бортовой электроники и бензонасоса.

Теперь действуем по следующему алгоритму. Включаем зажигание, переходим на нейтральную передачу и даем команду «бурлакам». Когда автомобиль тронется и слегка разгонится, следует быстро выжать сцепление и перейти на вторую передачу. Затем отпускаем педаль сцепления, после чего мотор должен завестись. Если же в вашем распоряжении имеется буксир, задача облегчается. Цепляем машину за трос к другому автомобилю, включаем зажигание, выжимаем и удерживаем сцепление и включаем третью передачу. Когда вас разогнали до 20-30 км/ч, плавно отпускаем сцепление и следим за моментом запуска мотора.

что делать в первую очередь

Аккумулятор является источником энергии для питания электрооборудования и запуска двигателя автомобиля. Исправная батарея сохраняет заряд на протяжении 2-3 месяцев.

Однако бывают случаи, когда АКБ разряжается намного быстрее. Происходит это, как правило, во время стоянки автомобиля.

Почему разряжается аккумулятор на машине

Определить причины разряда аккумулятора без специальных приборов сложно. Виновником потери напряжения может быть как оборудование электроснабжения, так и сама батарея. На нормальную работоспособность АКБ влияет несколько факторов:

  • износ аккумулятора;
  • выход из строя генератора;
  • климатические условия;
  • короткое замыкание в цепи электрооборудования.

Имеют значение и условия эксплуатации автомобиля. При запуске двигателя стартер потребляет много энергии. Для восстановления заряда требуется определенное время. При частых поездках на короткие дистанции, генератору может попросту не хватать времени для заряда батареи.

Износ и проблемы АКБ

Проверку состояния батареи необходимо выполнять на заглушенном двигателе без нагрузки (при отсоединенных клеммах). Определяют плотность электролита ареометром, нормальными показателями считаются 1,26 – 1,28 г/куб.см. Меньшие цифры свидетельствуют о неполном заряде. Во время проверки ареометром стоит обратить внимание на уровень электролита в каждой банке. Дополнять емкости следует дистиллированной водой, соблюдая меры безопасности.

Для проверки аккумулятора тестером переключатель прибора устанавливается в режим контроля постоянного напряжения 20 V. Щупы мультиметра присоединяются к плюсовой и минусовой клемме батареи. Уровень заряда источника питания приведен в таблице:

Напряжение, В

12,8 -12,9

12,6 — 12,7

12,2 -12,3

11,9 — 12,0

% заряда

100

75

50

25

Показания тестера 11,8 В и ниже говорят о том, что аккумулятор полностью разряжен. Его напряжения недостаточно для запуска двигателя.

Не зависимо от цифр на табло, батарею необходимо оставить в состоянии покоя, а через какое-то время провести повторный замер. Если на следующий раз показатели окажутся значительно ниже предыдущих — проблема в аккумуляторе. Потребуется обслуживание либо замена источника питания. Если данные мультиметра не изменятся в течение нескольких дней, значит, разряд происходит по другой причине.

Выход из строя генератора

Этот узел обеспечивает зарядку батареи во время работы мотора. Контроль работы генератора обеспечивается лампочкой либо амперметром на панели управления. Однако они не всегда способны предоставить полную информацию о степени заряда аккумулятора.

Проверить исправность генератора можно тестером. Переключатель прибора устанавливается в положение «20 V» постоянного тока. Двигатель запускается, после чего щупы прибора присоединяются к клеммам. Показания мультиметра должны быть не менее 14 -14,2 В.

Для полного тестирования генератора, необходимо нагрузить его по максимуму, включив все мощное электрооборудование (дальний свет, габариты, печку). Исправный генератор при этом должен выдавать 13,8 – 13,9 В.

Причиной низкого заряда зачастую оказывается слабое натяжение ремня генератора либо износ щеток. Плохой контакт или окись клемм также могут влиять на состояние зарядки.

Важно! Во время тестирования генератора клеммы должны быть подключены к аккумулятору. Показания без нагрузки будут равны «нулю».

Видео — как проверить работу автомобильного генератора:

Проверить зарядку можно и без тестера. После запуска двигателя необходимо отсоединить от АКБ одну из клемм. Если машина не заглохнет, значит, генератор работает. После необходимо включить все электрооборудование, двигатель при этом должен продолжить работу на холостом ходу. Ощутимое снижение оборотов свидетельствует о том, что устройство работает не на должном уровне.

Воздействие климатических условий и других факторов

Иногда причиной разряда становятся внешние тела. Грязная поверхность батареи может привести к саморазряду. Проникая в активную массу электролита, посторонние элементы вызывают химические реакции, в результате которых наступает разряд батареи. В жару химические реакции происходят быстрее.

Важно!  При высоких температурах воздуха аккумулятор за один день теряет более одного процента емкости.

Еще одна причина, по которой батарея может разрядиться – повышенная влажность. Вода является отличным проводником тока, поэтому при попадании жидкости на элементы электрооборудования может происходить короткое замыкание в электрооборудовании, что повлечет утечку тока. Создать «коротыш» способны даже мокрые листья, набившиеся под капот вокруг контактов дворников стеклоочистителей и т.п.

Взаимодействие кислоты и щелочи при низких температурах замедляется, и на морозе батарея садится гораздо быстрее. В холодных регионах рекомендуется повышать плотность АКБ до 1,28 – 1,30 г/куб.см. путем добавления электролита. Правда, подобные действия существенно сокращают эксплуатационный срок службы.

«Коротыш» в цепи электрооборудования

Обнаружить и устранить эту проблему сложнее всего. «Коротыши» возникают и проявляются периодически. Это усложняет обнаружение и устранение поломки. При частой эксплуатации автомобиля, аккумулятор не успевает разряжаться полностью, и хозяин транспортного средства на протяжении длительного периода не подозревает о наличии неисправностей.

Электрооборудование транспортных средств состоит из однопроводной плюсовой цепи. Кузов, мотор и все металлические детали служат минусом. При соприкосновении проводников положительного и отрицательного заряда происходит короткое замыкание, в результате чего батарея «садится». Коротыши могут возникать как в проводке, так и в электроприборах автомобиля.

Обнаружить неисправность можно следующим образом. Выключив зажигание, следует снять плюсовую клемму и прикоснуться ею к плюсовому выводу батареи. Если между элементами возникнет искрение, значит, в цепи присутствует короткое замыкание. Следующий шаг – поиски утечки тока.

Как определить цепь, в которой происходит короткое замыкание

В любом автомобиле присутствует утечка тока (сигнализация, память контролера системы впрыска, магнитола, часы и т.д.). Допустимый показатель, при котором аккумулятор не будет разряжаться – 0,02 — 0,06 А. Перед измерением утечки тока необходимо выключить все электроприборы. Важно не забыть захлопнуть все двери и заблокировать концевые выключатели под капотом. Измерения утечки выполняются при выключенном зажигании в следующем порядке:

  1. Переключатель тестера устанавливается в режим измерения 10 Ампер.
  2. С аккумулятора снимается минусовый провод.
  3. К снятому проводу подключается один щуп прибора.
  4. Другой щуп тестера присоединяется к минусу АКБ.

Полярность на табло цифрового мультиметра значения не имеет.

Видео — как измерить утечку тока аккумулятора:

Если ток утечки превышает допустимую норму, следует искать цепь, в которой происходит разряд. Для этого поочередно вынимаются все предохранители и сверяются показатели прибора. Если после снятия очередного предохранителя, цифры существенно снизились — проблему нужно искать именно в той цепи.

Разобравшись в том, какие приборы защищает определенный проводник, нужно поочередно отключать их от потребления. Предохранитель следует установить на место. Снижение показателя утечки тока на табло укажет на проблемный элемент.

Совет! Для гарантированного результата желательно проверить все предохранители, так как неисправности могут присутствовать в нескольких цепях одновременно.

Для того чтобы навсегда избавиться от утечек тока во время стоянки, в цепь минусового провода от клеммы аккумулятора до кузова нужно поставить выключатель массы.

Что делать, если «сел» аккумулятор

Если заряда источника питания недостаточно для запуска двигателя, а поездку откладывать нельзя, можно попытаться завести автомобиль другими способами.

Метод «прикуривания» (использование заряда находящегося рядом транспортного средства) позволит запустить мотор со стартера. Для того чтобы «прикурить» от соседа потребуются специальные провода.

В случае их отсутствия можно позаимствовать чужой аккумулятор на 5-10 минут, а после запуска двигателя вернуть на место свой. Описанный метод позволит попутно проверить работоспособность генератора. Недостаток заключается в том, что не каждый захочет снимать батарею со своей машины.

Важно! Во время снятия/установки АКБ на заведенном двигателе важно не допустить контакта плюсовой клеммы с металлическими элементами автомобиля. В противном случае произойдет короткое замыкание.

Транспортное средство с низким зарядом элемента питания можно попробовать завести с «толкача». Для буксировки понадобится другой автомобиль и трос либо физическая помощь нескольких человек. Запуск двигателя осуществляют на второй/третьей передачи при разгоне машины 10-20 км/ч. В комплектацию старых советских автомобилей входила специальная заводная ручка (так называемый «кривой стартер»), с помощью которой можно заводить машину без посторонней помощи.

При нетрадиционном запуске двигателя необходимо на время воздержаться от использования мощных электроприборов (печки, света и т.п.). Исправный генератор восстановит нормальный заряд за 15 — 20 минут работы двигателя на средних оборотах.

Описанные способы запуска двигателя являются вынужденной мерой. Запуск двигателя с толкача может навредить транспортному средству. Поэтому, при первых признаках разряда АКБ следует незамедлительно провести комплекс мероприятий по обследованию цепи электроснабжения и устранению неисправностей.

Что показывает автомобильный тахометр и какую информацию получает водитель.

Читайте статью про выбор АКБ для автомобиля.

Предлагаем вспомнить сигналы регулировщика https://voditeliauto.ru/voditeli-i-gibdd/signaly-regulirovshhika-v-kartinkax.html, чтобы не не осталось сомнений в правильности своих действий.

Видео — проверка утечек тока в автомобиле:

Может заинтересовать:

Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля

Добавить свою рекламу

Сравнить стоимость ОСАГО для своего авто

Добавить свою рекламу

Выбрать видеорегистратор: незаменимый гаджет для водителя

Добавить свою рекламу

Некоторые водители предпочитают видеорегистратор в виде зеркала

Добавить свою рекламу

Как понять, что сел аккумулятор в автомобиле?

Аккумулятор автомобиля является важной его составляющей, так как именно он питает бортовые приборы при заглушенном двигателе, а также подает питание на стартер. Если не знать, как определить сел ли аккумулятор в машине, можно столкнуться с неприятностью на дороге. Недостаточный заряд приведет к тому, что мощности силового тока не хватит для работы стартера и высоковольтных катушек зажигания. На первый взгляд такая ситуация кажется нереальной, так как все знают, что батарея заряжается во время работы автомобиля. Но вопрос в другом, заряжается ли аккумулятор настолько, чтобы в следующий раз его пускового тока хватило для работы стартера? Когда речь идет о том, как определить разрядившийся аккумулятор, имеется в виду способность накапливать заряд, а не полное его отсутствие. Если батарея села, это очевидно, так как мотор просто не запустится. К сожалению, это уже критическая ситуация, и чтобы ее не допустить, необходимо знать как определить севший аккумулятор на машине, чтобы при следующем запуске не возникло сюрпризов.

Как понять что в машине сел аккумулятор: признаки

Сегодня практически все эксплуатируют необслуживаемые батареи, состояние которых мониторит бортовой компьютер. Благодаря этому не следует даже задумываться о том, как определить, что сел аккумулятор в машине, потому что на приборной панели загорится красная лампочка, предупреждающая водителя о низком заряде АКБ. Это значит, что батарея не заряжается полноценно во время работы автомобиля, а потому требуется стационарное зарядное устройство. Если после его использования ситуация не изменилась, АКБ необходимо заменить, так как исчерпался срок эксплуатации. Есть еще способы того, как понять, что аккумулятор сдох еще до того, как система мониторинга определит это уже на критической стадии:

  • При запуске двигателя появляется скрежет и заметна медленная работа стартера. Это говорит о пониженном пусковом токе, а если этот параметр ухудшается, значит АКБ рекомендуется заменить, чтобы в скором будущем не возникло проблем с запуском мотора.

  • Думаете как понять, что разрядился аккумулятор? Следить за напряжением бортовой сети. Для этого необходимо установить внешний вольтметр, если данное устройство не предусмотрено в заводской конфигурации.

  • Есть несколько нюансов того, как понять, что разрядился аккумулятор автомобиля. Они заключаются в работе дверных замков и сигнализации. Если она работает со сбоями, а дверные замки клинит, значит батарея практически разрядилась.

У обслуживаемых батарей есть небольшое преимущество и, возможно, знания о том, как понять, что разрядился аккумулятор в машине, не пригодятся. Можно просто не допустить такой ситуации, каждые 3 месяца проверяя плотность электролита ареометром. Если это значение отклонилось, его можно восстановить, вернув таким образом эксплуатационные качества АКБ.

Как понять, что садится аккумулятор в машине и почему это происходит

Если вы знаете как понять, что сел аккумулятор в автомобиле, не стоит удивляться, если это начнет происходить уже после нескольких лет эксплуатации батареи. Даже качественные и мощные АКБ могут быстро разряжаться уже через несколько лет после начала работы, что может быть обусловлено следующими причинами:

  • Ресурс устройства закончился раньше заявленного производителем срока из-за низкого качества исполнения или наличия заводских дефектов.

  • В бортовой сети имеется утечка тока и заряд расходуется, даже когда машина стоит на стоянке.

  • Кто знает как понять, что сел аккумулятор в машине, обязательно обратит внимание на то, что во время работы машины АКБ не заряжается. Это говорит о проблемах с зарядным устройством или питанием от генератора.

  • Влияние температурного перепада в зимнее время способно изменить плотность электролита и полностью лишить его накопленного электричества.

Как узнать сел ли аккумулятор в машине и что делать в этом случае

Если предотвратить полный разряд АКБ не удалось даже понимая как узнать, что аккумулятор разрядился или садится, есть несколько способов исправить ситуацию. Выше уже приводился пример с подзарядкой от внешнего устройства, но сделать это можно только в домашних условиях или в гараже. Если такая проблема возникла в дороге, исправить ситуацию с АКБ не получится, потому что нет источника питания для зарядки. В этом случае машину можно завести следующими методами:

  • Необходимо подтолкнуть машину посредством другого транспортного средства, чтобы коленчатый вал сделал первый оборот, необходимый для запуска силового агрегата.

  • Подключиться к АКБ другого автомобиля и, получив оттуда пусковой ток, запустить двигатель.

  • Использовать кривой стартер для ручного запуска, если он предусмотрен конструкцией двигателя.

Мы рассмотрели варианты того, как узнать, что сел аккумулятор в машине, и способы запуска двигателя без него. Чтобы избежать таких ситуаций, специалисты наших автосервисов Oiler рекомендуют проверять состояние АКБ и своевременно принимать соответствующие меры в случае ухудшения его выходных параметров.

Замерзают ли аккумуляторы? Как влияют климатические условия на аккумулятор?

Да, аккумуляторы замерзают.

Температура замерзания полностью заряженного аккумулятора составляет от — 50 до -70 градусов. То ест. В обычных условиях заряженные аккумуляторы не замерзают. Однако, разряженные аккумуляторы, в зависимости от уровня разрядки могут замерзать даже при температуре от до -10 градусов. На состояние зарядки аккумуляторов в частности необходимо обращать внимание при холодной погоде.

Влияние погодных условий на аккумулятор:

Да, аккумуляторы замерзают.

Температура замерзания полностью заряженного аккумулятора составляет от — 50 до -70 градусов. То ест. В обычных условиях заряженные аккумуляторы не замерзают. Однако, разряженные аккумуляторы, в зависимости от уровня разрядки могут замерзать даже при температуре от до -10 градусов. На состояние зарядки аккумуляторов в частности необходимо обращать внимание при холодной погоде.

Влияние погодных условий на аккумулятор:

1. При складировании и хранении:

Запрещается хранить аккумуляторы в закрытых помещениях. При хранении на открытом воздухе, пыль и осадки увеличивают риск саморазрядки аккумулятора. Хранить аккумуляторы следует по возможности в сухих и прохладных помещениях. Уровень разрядки аккумуляторов увеличивается или уменьшается параллельно температуре. Обычно, на каждые 10 градусов повышения температуры, потеря увеличивается в два раза. Поэтому, лучше хранить аккумуляторы при температуре 10-16 градусов, чем 25-30 градусов.

2. При работе в автомобиле:

В жаркую погоду стартовая сила аккумулятора повышается, но вместе с тем повышается и коррозия (износ). Поэтому, срок службы аккумуляторов, используемых в жарких климатических условиях, ниже. В холодных климатических условиях стартовая сила аккумулятора понижается. Вдобавок к этому, для запуска двигателя холодных условиях требуется больше энергии. Как результат, в холодных условиях стартовая сила аккумулятора приобретает значение. При очень холодной погоде имеется риск замерзания жидкости (электролита) в аккумуляторе. Полностью заряженный аккумулятор замерзает при температуре -70 градусов, а аккумулятор с низким уровнем заряда может замерзнуть даже при температуре -5 градусов. Поэтому, в холодное время очень важно, чтобы аккумулятор имел хороший уровень заряда.

Методы разряда батареи

— Battery University

Узнайте, как определенные разрядные нагрузки сокращают срок службы батареи.

Назначение батареи — накапливать энергию и высвобождать ее в желаемое время. В этом разделе исследуется разряд при различных скоростях C и оценивается глубина разрядки, на которую батарея может безопасно перейти. В документе также наблюдаются различные сигнатуры разряда и исследуется срок службы батареи при различных схемах загрузки.

Электрохимическая батарея имеет преимущество перед другими устройствами накопления энергии в том, что энергия остается высокой в ​​течение большей части заряда, а затем быстро падает по мере истощения заряда.Суперконденсатор имеет линейный разряд, а сжатый воздух и маховик накопителя являются противоположностью батареи, поскольку вначале выдают самую высокую мощность. На рисунках 1, 2 и 3 показаны смоделированные разрядные характеристики накопленной энергии.

Большинство перезаряжаемых аккумуляторов могут быть кратковременно перезаряжены, но это должно быть непродолжительное время. Срок службы батареи напрямую зависит от уровня и продолжительности нагрузки, которая включает заряд, разряд и температуру.

Любители дистанционного управления (ПДУ) — это особая категория пользователей батарей, которые максимально увеличивают терпимость к «хрупким» высокопроизводительным батареям, разряжая их со скоростью 30 ° С, что в 30 раз превышает номинальную емкость. Столь же захватывающим может быть вертолет с дистанционным управлением, гоночный автомобиль или скоростной катер; срок службы пакетов будет коротким. Любители RC хорошо осведомлены о компромиссе и готовы как заплатить цену, так и столкнуться с дополнительными рисками безопасности.

Чтобы получить максимальную энергию на единицу веса, производители дронов обращаются к элементам с высокой емкостью и выбирают Energy Cell.Это контрастирует с отраслями, требующими больших нагрузок и длительного срока службы. Эти приложения относятся к более надежным элементам Power Cell с меньшей емкостью.

Глубина разряда

Свинцово-кислотные разряды до 1,75 В / элемент; система на никелевой основе до 1,0 В / элемент; и большинство литий-ионных до 3,0 В / элемент. На этом уровне расходуется примерно 95 процентов энергии, и если бы разряд продолжался, напряжение быстро упало бы. Чтобы защитить аккумулятор от чрезмерной разрядки, большинство устройств не допускают работу сверх указанного напряжения в конце разряда.

При снятии нагрузки после разряда напряжение исправного аккумулятора постепенно восстанавливается и повышается до номинального напряжения. Различия в сродстве металлов в электродах создают этот потенциал напряжения, даже когда батарея разряжена. Паразитная нагрузка или высокий саморазряд препятствуют восстановлению напряжения.

Высокий ток нагрузки, как в случае сверления бетона с помощью электроинструмента, снижает напряжение батареи, и порог напряжения конца разряда часто устанавливается ниже, чтобы предотвратить преждевременное отключение.Напряжение отключения также следует снижать при разрядке при очень низких температурах, так как напряжение аккумулятора падает, а внутреннее сопротивление аккумулятора увеличивается. В таблице 4 показаны типичные значения напряжения в конце разряда для батарей различного химического состава.

Конец разгрузки

Номинал

Литий-марганцевый

3,60 В / элемент

Литий-фосфат

3.20 В / ячейка

Свинцово-кислотный

2,00 В / элемент

NiCd / NiMH

1,20 В / элемент

Нормальная нагрузка

Тяжелая нагрузка или
низкая температура

3,0–3,3 В / элемент

2,70 В / элемент

2.70 В / ячейка

2,45 В / элемент

1,75 В / элемент

1,40 В / элемент

1,00 В / элемент

0,90 В / элемент

Таблица 4: Номинальное и рекомендованное напряжение в конце разряда при нормальной и большой нагрузке. Более низкое напряжение в конце разряда при высокой нагрузке компенсирует большие потери.

Чрезмерная зарядка свинцово-кислотного аккумулятора может привести к образованию сероводорода, бесцветного, ядовитого и легковоспламеняющегося газа, который пахнет тухлыми яйцами. Сероводород также возникает при разложении органических веществ в болотах и ​​сточных коллекторах и присутствует в вулканических газах и природном газе. Газ тяжелее воздуха и скапливается на дне плохо вентилируемых помещений. Сначала сильное обоняние со временем притупляется, и жертвы не замечают наличия газа. (См. BU-703: Проблемы со здоровьем, связанные с батареями.)

Что представляет собой цикл разряда?

Под циклом разрядки / зарядки обычно понимается полная разрядка заряженной батареи с последующей подзарядкой, но это не всегда так. Батареи редко разряжаются полностью, и производители часто используют 80-процентную формулу глубины разряда (DoD) для оценки батареи. Это означает, что доставляется только 80 процентов доступной энергии, а 20 процентов остается в резерве. Перезагрузка батареи при неполной разрядке увеличивает срок службы, и производители утверждают, что это ближе к полевому представлению, чем к полному циклу, потому что батареи обычно перезаряжаются с оставшейся некоторой запасной емкостью.

Не существует стандартного определения того, что представляет собой цикл разряда. Некоторые счетчики циклов добавляют полный счет, когда батарея заряжена. Интеллектуальной батарее может потребоваться 15-процентная разрядка после зарядки, чтобы соответствовать требованиям цикла разрядки; что-либо меньшее не считается циклом. Батарея в спутнике имеет типичную DoD 30-40 процентов до того, как батареи будут заряжены в течение спутникового дня. Новый аккумулятор электромобиля может заряжаться только до 80 процентов и разряжаться до 30 процентов. Эта полоса пропускания постепенно расширяется по мере того, как батарея разряжается, чтобы обеспечить идентичное расстояние езды.Избегание полной зарядки и разрядки снижает нагрузку на аккумулятор. (См. Также BU-1003: Электромобиль.)

Гибридный автомобиль использует только часть своей емкости во время разгона перед подзарядкой аккумулятора. Запуск двигателя транспортного средства потребляет менее 5 процентов энергии от стартерной батареи, и это также называется циклом в автомобильной промышленности. Ссылка на количество циклов должна быть сделана в контексте соответствующей обязанности.

Ссылка на цикл разряда или количество циклов не одинаково хорошо относится ко всем приложениям батарей.Одним из примеров, когда подсчет циклов разряда не отражает точно состояние жизни, является запоминающее устройство (ESS). Эти батареи дополняют возобновляемые источники энергии от ветровой и фотоэлектрической энергии, доставляя кратковременную энергию, когда это необходимо, и накапливая, если ее избыток. Время между зарядкой и разрядкой может быть в миллисекундах; типичный уровень заряда аккумулятора составляет 40–60%. Вместо подсчета циклов можно использовать подсчет кулонов как средство измерения износа.


Последнее обновление 09.08.2019

*** 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: [email protected] 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

Батареи как источник питания

Как восстановить глубоко разряженный свинцово-кислотный аккумулятор

Многие современные зарядные устройства 12 В не включаются при попытке зарядить аккумулятор 12 В любого типа с очень низким напряжением холостого хода (OCV). Например, зарядное устройство, настроенное для зарядки 12 В, подключенное к аккумулятору 12 В с напряжением OCV менее 4 или 5 В, зарядное устройство определяет, что оно подключено к аккумулятору 6 В (а это не так), и поэтому не начинает заряд, потому что он настроен на зарядку 12 В.

Большинство свинцово-кислотных аккумуляторов достаточно хороши, чтобы принимать заряд, даже если их напряжение меньше 5,0 вольт. Пока выходное напряжение зарядного устройства не поднимается выше 15,0 вольт. Если зарядное устройство отказывается заряжать аккумулятор, следующая процедура должна позволить вам обойти цепь безопасности зарядного устройства и безопасно попытаться восстановить аккумулятор.

Примечание; батареи, которые работали в течение длительного периода времени и обычно не заряжались до почти полного или почти полного заряда, или не использовались в течение длительного времени, на пластинах будут образовывать сульфатный оксид, и потребуется некоторое количество заряда циклы разряда для восстановления.В некоторых случаях, если условия сульфатирования хорошо развиваются, особенно с течением времени, может оказаться невозможным достичь 100% производительности.

Вам понадобится исправная 12-вольтовая батарея такой же емкости, как и разряженная, и десульфатор батареи Battery Extra EX01 12-150 или EX01 12-24-200.

1. Отсоедините батарею.
2. Подключите дополнительный аккумулятор к положительной и отрицательной клеммам разряженной батареи. Убедитесь, что переключатель сверхнизкого напряжения батареи находится в выключенном положении.
3. С помощью соединительных кабелей соедините положительную клемму исправной батареи с положительной клеммой разряженной батареи; затем подключите отрицательную клемму здоровой батареи к отрицательной клемме разряженной батареи.
4. Подключите зарядное устройство к разряженному аккумулятору и включите его.
5. Контролируйте напряжение разряженной батареи с помощью вольтметра Battery Extra, пока оно не покажет более 11,5 вольт.
6. Отсоедините соединительные кабели от исправного аккумулятора.
7. Продолжайте зарядку, пока зарядное устройство не выключится, убедитесь, что значение напряжения заряда не превышает 15.0В или то, что не греется на ощупь (более 40с). Если напряжение заряда превышает 15 вольт или батарея нагревается, прекратите зарядку.
8. Отсоедините зарядное устройство и оставьте аккумулятор на 4 часа, проверьте напряжение. Полностью заряженный аккумулятор показывает около 12,8 вольт, что указывает на полный заряд.
9. Оставьте дополнительный аккумулятор подключенным и используйте аккумулятор как обычно.
10. Для восстановления полной доступной емкости сульфатным батареям может потребоваться от 3 до 20+ циклов.На старых батареях это может быть не 100% от первоначальной номинальной емкости.

Параметры заряда и разряда батареи

Ключевой функцией батареи в фотоэлектрической системе является обеспечение энергией, когда другие источники энергии недоступны, и, следовательно, батареи в фотоэлектрических системах будут испытывать непрерывные циклы зарядки и разрядки. На все параметры аккумулятора влияет цикл зарядки и перезарядки аккумулятора.

Состояние заряда батареи (BSOC)

Ключевым параметром батареи, используемой в фотоэлектрической системе, является состояние заряда батареи (BSOC).BSOC определяется как доля общей энергии или емкости батареи, которая была использована по сравнению с общей доступной от батареи.

Уровень заряда батареи (BSOC или SOC) показывает отношение количества энергии, хранящейся в настоящее время в батарее, к номинальной номинальной емкости. Например, для батареи с 80% SOC и емкостью 500 Ач энергия, запасенная в батарее, составляет 400 Ач. Распространенным способом измерения BSOC является измерение напряжения батареи и сравнение его с напряжением полностью заряженной батареи.Однако, поскольку напряжение аккумулятора зависит от температуры, а также от состояния заряда аккумулятора, это измерение дает лишь приблизительное представление о состоянии заряда аккумулятора.

Глубина разряда

Во многих типах батарей полная энергия, накопленная в батарее, не может быть извлечена (другими словами, батарея не может быть полностью разряжена) без серьезного и часто непоправимого повреждения батареи. Глубина разряда (DOD) батареи определяет долю энергии, которая может быть снята с батареи.Например, если DOD батареи указан производителем как 25%, то только 25% емкости батареи может быть использовано нагрузкой.

Почти все батареи, особенно для возобновляемых источников энергии, имеют номинальную емкость. Однако фактическая энергия, которая может быть извлечена из аккумулятора, часто (особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов) значительно меньше номинальной емкости. Это происходит потому, что, особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов, извлечение из аккумулятора полной емкости резко сокращает срок службы аккумулятора.Глубина разряда (DOD) — это доля емкости аккумулятора, которая может быть использована от аккумулятора, и указывается производителем. Например, аккумулятор на 500 Ач с DOD 20% может обеспечить только 500 Ач x 0,2 = 100 Ач.

Суточная глубина разряда

Помимо указания общей глубины разряда, производитель аккумуляторов обычно также указывает суточную глубину разряда. Суточная глубина разряда определяет максимальное количество энергии, которое может быть извлечено из батареи за 24 часа.Обычно в более крупномасштабной фотоэлектрической системе (например, для удаленного дома) размер аккумуляторной батареи по своей природе такой, что суточная глубина разряда не является дополнительным ограничением. Однако в небольших системах, которые имеют относительно несколько дней хранения, может потребоваться рассчитать суточную глубину разряда.

Скорость зарядки и разрядки

Распространенный способ определения емкости батареи — указать емкость батареи как функцию времени, которое требуется для полной разрядки батареи (обратите внимание, что на практике батарея часто не может быть полностью разряжена).Обозначение для определения емкости батареи таким образом записывается как Cx, где x — время в часах, которое требуется для разряда батареи. C10 = Z (также записывается как C10 = xxx) означает, что емкость аккумулятора равна Z, когда аккумулятор разряжается за 10 часов. Когда скорость разряда уменьшается вдвое (а время, необходимое для разряда батареи, увеличивается вдвое до 20 часов), емкость батареи возрастает до Y. Скорость разряда при разряде батареи за 10 часов определяется путем деления емкости на время.Следовательно, C / 10 — это тариф заряда. Это также можно записать как 0,1C. Следовательно, спецификация C20 / 10 (также обозначаемая как 0,1C20) — это скорость заряда, полученная, когда емкость батареи (измеренная, когда батарея разряжается за 20 часов) разряжается за 10 часов. Такие относительно сложные обозначения могут возникнуть, когда в течение коротких периодов времени используются более высокие или более низкие тарифы.

Скорость зарядки в амперах выражается в количестве заряда, добавляемого к аккумулятору за единицу времени (т.е.е., Кулон / сек, что является единицей измерения ампер). Скорость заряда / разряда может быть указана напрямую, задавая ток — например, аккумулятор может заряжаться / разряжаться при токе 10 А. Однако более часто скорость заряда / разряда задается путем определения количества времени, необходимого для полностью разрядите аккумулятор. В этом случае скорость разряда определяется как емкость аккумулятора (в Ач), деленная на количество часов, необходимое для зарядки / разрядки аккумулятора. Например, аккумулятор емкостью 500 Ач, который теоретически разряжается до напряжения отключения за 20 часов, будет иметь скорость разряда 500 Ач / 20 ч = 25 А.Кроме того, если аккумуляторная батарея 12 В, то мощность, подаваемая на нагрузку, составляет 25 А x 12 В = 300 Вт. Обратите внимание, что аккумулятор разряжен до максимального уровня только «теоретически», поскольку большинство практичных аккумуляторов не могут быть полностью разряжены без повреждения аккумулятора или сокращения срока его службы.

Режимы зарядки и разрядки

Каждый тип батареи имеет определенный набор ограничений и условий, связанных с режимом зарядки и разрядки, и многие типы аккумуляторов требуют определенных режимов зарядки или контроллеров заряда.Например, никель-кадмиевые батареи перед зарядкой должны быть почти полностью разряжены, в то время как свинцово-кислотные батареи никогда не должны разряжаться полностью. Кроме того, напряжение и ток во время цикла зарядки будут разными для каждого типа аккумулятора. Как правило, зарядное устройство или контроллер заряда, предназначенные для одного типа аккумулятора, не могут использоваться с другим типом.

Что происходит в цикле разрядки аккумулятора?

Батареи созданы для хранения энергии и ее контролируемого высвобождения в любой момент времени.При оценке эффективности батареи есть три важных фактора. Во-первых, он должен хранить большое количество энергии. Во-вторых, он должен соответствовать требованиям по нагрузке. И, в-третьих, батарея должна быть способна отдавать всю доступную энергию, безопасно разряжая ее до полного разряда.

Взгляд на цикл разрядки аккумулятора

Цикл разрядки батареи — это термин, используемый для описания процесса, необходимого для использования всей энергии, накопленной в перезаряжаемой батарее.Его также можно использовать для определения ожидаемого срока службы батареи. Существуют разные методы разряда: глубокий и неглубокий. Глубокая разрядка — это процесс полной разрядки аккумулятора перед его повторной зарядкой. Частичная разрядка аккумулятора с последующей его повторной зарядкой до полного или более высокого процента называется мелкой разрядкой. Цикл разряда завершается, когда батарея больше не может реагировать, чтобы произвести напряжение для питания нагрузки.

Глубина разряда (DoD)

Производители батарей указывают глубину разряда (DoD). DoD можно определить путем расчета максимального количества энергии, производимой батареей за 24 часа. Это альтернативный метод анализа состояния заряда аккумулятора (SoC). По мере увеличения SoC DoD уменьшается. Когда аккумулятор полностью заряжен на 100%, глубина разряда составляет 0%.

Советы по безопасности при разрядке аккумуляторов

  • Тепло увеличивает производительность аккумулятора, но сокращает срок его службы.
  • Низкая температура снижает производительность аккумулятора. Однако батареи живут дольше, если их хранить в более прохладных условиях.
  • Избегайте чрезмерной разрядки.

Похожие сообщения

Что такое усилитель? (ампер)

Батарея и температура

5 причин отказа батареи

Источник изображения: Схема свинцово-кислотной батареи

Основные сведения об аккумуляторах — Progressive Dynamics

Какие типы аккумуляторов рекомендуются? Мастер укомплектован 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 свинцово-кислотных аккумуляторов.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
Свинцово-кислотные аккумуляторы развивают память? Свинцово-кислотные батареи не имеют памяти. 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 следует выполнять 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 заряжать ее напряжением не менее 14,4 вольт в течение не менее одного часа один раз в месяц или каждые 10 циклов разрядки. 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 40% -ном уровне заряда 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 зарядному устройству 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 дней или более.
Недополив — 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 приводит к снижению производительности 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 вольт или меньше? 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 аккумулятором 101 свинцово-кислотный
AGM
Аккумулятор какого размера? Калькулятор аккумуляторной батареи для автофургона свинцово-кислотный
Аккумулятор какого размера для инвертора? Калькулятор аккумуляторной батареи для автофургона свинцово-кислотный

Что происходит внутри аккумуляторной батареи?

Механизм разгрузки

Разряд снимает электричество с аккумулятора.Электрохимические реакции происходят в первичных или перезаряжаемых батареях, и в результате этих реакций испускаются электроны. Мы объясним, как электричество генерируется в результате электрохимической реакции в батарее.

В аккумуляторной батарее есть положительный и отрицательный электроды. Отрицательный электрод излучает электроны в результате реакции окисления, вызванной связыванием с кислородом. С другой стороны, реакция восстановления происходит за счет поглощения электронов на положительном электроде. Другими словами, избыточные электроны, генерируемые на отрицательном электроде, перемещаются, чтобы компенсировать недостающие электроны за счет реакции восстановления, которая происходит на положительном электроде.

Окислительно-восстановительная реакция, происходящая на каждом электроде, различается в зависимости от материала электрода и раствора электролита. Эти химические реакции продолжаются до тех пор, пока не перестанет существовать необходимое для реакции вещество. Другими словами, аккумулятор может вырабатывать электричество до полной разрядки.

Механизм заряда

С другой стороны, зарядка отправляет электричество в аккумуляторные батареи для повторного использования. В полностью разряженной батарее вещества в батарее поддерживают химическое равновесие без каких-либо электрохимических реакций.Однако можно вернуться в состояние до разряда, вызвав химическую реакцию, которая отводит электричество от положительного электрода и отдает электроны отрицательному электроду.

На положительном электроде происходит реакция окисления, а на отрицательном электроде за счет разряда — реакция восстановления. Электроны, посланные от внешнего источника питания, вызывают обратную электрохимическую реакцию в аккумуляторной батарее. С другой стороны, первичные батареи нельзя заряжать.Поскольку химическая реакция является необратимой или стоимость зарядки высока, даже если это обратимая реакция, она является одноразовой.

Химическая реакция и электрические характеристики во время заряда и разряда

Теперь мы представляем примеры химических реакций во время заряда / разряда и электрические характеристики различных батарей с точки зрения «электрохимии».

Сначала мы объясним химическую реакцию внутри аккумуляторной батареи на примере NiMH (никель-металлогидридная батарея).Соединение никелевой кислоты используется для положительного электрода, а сплав для хранения водорода используется для отрицательного электрода в NiMH. Во время зарядки молекулы воды образуются из гидроксид-ионов на положительном электроде. Молекулы воды разлагаются на атомы водорода и ионы гидроксида на отрицательном электроде, а атомы водорода хранятся в сплаве для хранения водорода. Формула химической реакции выглядит следующим образом (M означает сплав для хранения водорода).

Во время разряда ионы гидроксида генерируются из молекул воды на положительном электроде, и они перемещаются от положительного электрода к отрицательному электроду в электролите.Ионы гидроксида, перенесенные на отрицательный электрод, принимают ионы водорода из сплава-накопителя водорода и возвращаются к молекулам воды. Формула химической реакции выглядит следующим образом.

Если эту реакцию записать в формуле электрохимического равновесия, она принимает следующий вид.

Эта вторая строка описывает стандартный электродный потенциал E 0 посредством электрохимической реакции. Электрические характеристики батареи можно описать стандартным электродным потенциалом, который теоретически может выдавать потенциал.

Электричество вырабатывается в результате химической реакции в батарее. А количество поставляемой электроэнергии зависит от типа аккумулятора. Так же, как атомы и молекулы обладают индивидуальностью, энергия генерируемых электронов также зависит от электрохимической реакции.

Теоретическая электродвижущая сила определяется разностью электрических потенциалов, генерируемых комбинацией материалов положительного и отрицательного электродов. Это стандартный электродный потенциал.Тогда энергия электронов, генерируемых на каждом полюсе, определяется потенциалом, измеренным с помощью SHE (стандартного водородного электрода). «vs. ОНА» означает «СТАНДАРТ ОНА».

Например, в случае литий-ионной аккумуляторной батареи, если вы используете литий-кобальтит (LiCoO 2 ) для положительного электрода и углерод для отрицательного электрода для извлечения электронов из Li, разница электрического потенциала с SHE составит +0,87 V для положительного электрода и -2,83 для отрицательного электрода.Стандартный потенциал электрода составляет 0,87 — (-2,83) = 3,7 В относительно SHE.

Аналогично, 1,32 В относительно SHE для NiCd (никель-кадмиевых) батарей и 1,55 В относительно SHE для NiMH аккумуляторов. Однако ЭДС никель-кадмиевого аккумулятора и никель-металлгидридного аккумулятора составляет около 1,2 В, что немного ниже теоретических значений.

В свинцовых аккумуляторных батареях, которые часто используются в автомобильных аккумуляторах, в качестве положительного электрода используется диоксид свинца (PbO 2 ).
и свинец (Pb) для отрицательного электрода.Тогда стандартный электродный потенциал положительного электрода стандарта SHE составляет 1,70, а отрицательного электрода -0,35, это будет около 2,0 В относительно SHE. Это значение практически совпадает с номинальным значением электродвижущей силы свинцовой аккумуляторной батареи.

Стандартные электродные потенциалы каждой батареи приведены в таблице 1.

Ну а что нам улучшить электродвижущую силу? Для литий-ионных аккумуляторов потенциал, при котором Li испускает электроны, составляет примерно -3.0 В против SHE, так что почти достиг теоретического предела. Следовательно, нет другого выбора, кроме как поднять потенциал с положительной стороны. В качестве другого варианта мы рассматриваем одну батарею как единицу, называемую «ячейкой». Напряжение можно увеличить, подключив несколько ячеек последовательно. Например, в случае свинцовой аккумуляторной батареи одна ячейка имеет напряжение 2 В, поэтому в случае автомобильной батареи на 12 В. шесть элементов подключаются последовательно. То же самое и с портативным компьютером. Например, ЭДС реализуется подключением трех литий-ионных аккумуляторов последовательно в случае 10.Привод 8 В.

Наконец, я объясню эффект памяти. Эффект памяти вызывает падение напряжения аккумулятора в случае никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов, если аккумулятор заряжается до полной разрядки. Это называется эффектом памяти, потому что он основан на эффектах предыдущей разрядной ситуации. При зарядке до полной разрядки напряжение, необходимое для работы, не может быть получено в случае оборудования, требующего высокого напряжения, такого как цифровая камера. Известно, что он восстанавливается после полной разрядки, но мы не уверены, почему существуют эффекты памяти.

С другой стороны, литий-ионные батареи не обладают эффектом памяти и подходят для многократного использования. Однако как для положительных, так и для отрицательных электродов происходит реакция интеркаляции, в которой Li + входит и выходит из зазора в материале структуры электрода. Это заставляет материал электрода слегка расширяться и сжиматься из-за заряда и разряда. Но он стабильнее других аккумуляторов.

Структура батареи редко нарушается реакцией интеркаляции.Однако используемый материал разрушается и расширяется из-за осаждения металлического лития, потому что перезарядка или переразрядка повторяются. В результате аккумуляторная батарея смартфона, в котором используется литий-ионный аккумулятор, расширяется, а иногда воспламеняется или взрывается.

Соответствующие технические знания

Рекомендуемые товары

Продукты

Matsusada могут использоваться во всех типах аккумуляторных батарей и конденсаторов для разработки, оценки и тестирования.

Ссылка (японский сайт)

Battery Discharge — обзор

Основы первичных щелочных супер-железных батарей

Батареи с цинковым анодом и катодом из диоксида марганца (MnO 2 ) остаются доминирующим выбором в качестве первичных (одноразрядных) батарей на мировом рынке более полувека благодаря своим характеристикам и невысокой стоимости.Накопительная емкость водной батареи MnO 2 / Zn ограничена удельной емкостью заряда ее катодного накопительного материала, который может удерживать максимум 308 мАч г −1 на основе одного электрона. окисление MnO 2 , которое является низким по сравнению с окислением его анодного накапливающего материала Zn, который может удерживать до 820 мАч г -1 на основе 2e (двухэлектронного) окисления цинка.

В 1999 году был введен класс батарей, называемых сверхжелезными батареями, в которых использовался катод, использующий обычный материал (железо) в необычном +6 или «сверхокисленном» состоянии валентности.Катод основан на большом количестве исходных материалов и может разряжаться в батарее с обычными цинковыми или металлогидридными анодами или недавно с новым боридным анодом. Замена катодов MnO 2 в обычных первичных элементах на более энергичный катод, такой как катод из сверхжелезного железа, использующий соединения Fe (VI), может существенно увеличить емкость накопления энергии в этих элементах. Например, при использовании того же цинкового анода и электролита катодные батареи с Fe (VI) показали на 50% большую энергоемкость, чем обычные щелочные батареи при низких скоростях разряда, и в несколько раз более высокую энергоемкость при высоких скоростях разряда.

Использование солей Fe (VI) в качестве материалов для хранения щелочного катодного заряда основано на энергичном и высокомощном восстановлении 3e Fe (VI) до оксида или гидроксида железа. Аналогично щелочному продукту окисления цинка, цинкатный продукт которого изменяется в зависимости от разряда и состава электролита, степень гидратации и любого связанного катиона трехвалентного продукта Fe (VI) будет зависеть от степени восстановления и состав гидроксидного электролита.Катодное накопление заряда 3e Fe (VI) представлено в уравнениях [I] или [II] через восстановление щелочных частиц Fe (VI), FeO 4 2- соответственно до гидроксида железа. или безводный оксидный продукт:

[II] FeO42− + 52h3O + 3e− → 12Fe2O3 + 5OH−

Электрохимический потенциал уравнений [I] и [II] изменяется в зависимости от концентрации и со-катиона:

[III] E = 0,5-0,65 В по сравнению со стандартным водородным электродом

В соответствии с уравнениями [I] и [II], теоретическая зарядовая емкость 3e солей Fe (VI) определяется как 3 F × MW −1 , исходя из молекулярной массы соли, MW (г моль -1 ) и константы Фарадея ( F = 96 485 Кл моль -1 = 26 801 мА ч моль -1 ).Теоретическая удельная емкость различных щелочных солей Fe (VI) составляет 60 мАч г -1 (Li 2 FeO 4 ), 485 мАч г -1 (Na 2 FeO 4 ), 406 мАч г −1 (K 2 FeO 4 ), 276 мАч г −1 (Rb 2 FeO 4 ) и 209 мАч г 1 (Cs 2 FeO 4 ). Емкости различных солей щелочноземельных Fe (VI) составляют 503 мАч г -1 (CaFeO 4 ), 388 мАч г -1 (SrFeO 4 ) и 388 мАч г -1 (BaFeO 4 ).Из них калиевая соль сохраняет превосходную стабильность в твердом состоянии, легко получается высокой чистоты и демонстрирует низкую растворимость (<2 ммоль л -1 ) в насыщенном растворе КОН, в то время как соли лития и кальция обладают высокой растворимостью и низкой стабильностью. .

Первичная щелочная сверхжелезная батарея содержит катод Fe (VI) и может использовать цинковый анод и щелочной электролит от обычных щелочных батарей. В цинковой щелочной батарее цинковый анод генерирует распределение оксида цинка и продуктов цинката, и точно так же конечный продукт Fe (VI) будет зависеть от глубины разряда (DoD).Общий разряд щелочных электролитических ячеек, использующих анод из Zn и катоды из Fe (VI), выражается как

[IV] MFeO4 + 32Zn → 12Fe2O3 + 12ZnO + MZnO2, M = Li2, Na2, K2, Ru2, Cs2, Sr, Ba.

Щелочные сверхжелезные батареи легко изучаются в виде «плоских элементов» или обычных цилиндрических элементов, таких как «элемент AAA», с катодным композитом, образованным путем смешивания определенной массы соли Fe (VI) с указан массовый процент различного углерода (технического углерода или графита) в качестве проводящей матрицы или других добавок.

Как показано на Рисунке 1, железные плоские круглые элементы с цинковым анодом были изготовлены с использованием батарейного элемента типа «таблетка». Ячейки были открыты, анод и сепаратор оставлены, а катод из MnO 2 заменен катодом из Fe (VI) большой емкости в ячейке. В качестве альтернативы, в экспериментах AAA с супер-железом компоненты были удалены из стандартных промышленных щелочных ячеек (цилиндрическая конфигурация ячейки с диаметром 10,1 мм и высотой корпуса катодного токосъемника 42 мм), а внешний катод MnO 2 был заменен смесью прессованную смесь Fe (VI) с последующим повторным введением сепаратора, Zn анодной смеси, прокладки и анодного коллектора и повторной герметизацией ячейки.

Рис. 1. Создание супержелезного щелочного монетного элемента с цинковым анодом путем замены обычного катода (MnO 2 ).

Элементы разряжали постоянным током, постоянной нагрузкой или постоянной мощностью, и измеряли изменение во времени потенциала разряда элемента. Суммарный разряд в ампер-часах или ватт-часах определялся путем последующего интегрирования разрядного тока. Фарадеевская эффективность 3e Fe (VI) определяется путем сравнения измеренных кумулятивных ампер-часов разряда с теоретической зарядной емкостью катода.

Высокочистый K 2 FeO 4 и BaFeO 4 легко синтезируются. В сочетании с обычным Zn-анодом в электролите KOH потенциал холостого хода щелочной сверхжелезной батареи BaFeO 4 составляет примерно 1,85 В и на 0,1 В выше потенциала 1,75 В щелочной батареи K 2 FeO 4 аккумулятор. Исходя из потенциала холостого хода и массы реагентов в уравнении [III], батареи K 2 FeO 4 / Zn и BaFeO 4 / Zn имеют максимальную энергоемкость 475 и 419 Вт · ч · кг соответственно. −1 , оба выше теоретического значения 323 Вт · ч кг −1 для распространенного 1.55 В, щелочная батарея MnO 2 / Zn.

Измеренные энергетические емкости K 2 FeO 4 , BaFeO 4 и обычного катода MnO 2 , щелочные первичные батареи с анодом из Zn сравниваются на рисунке 2. Практическая энергоемкость меньше теоретической. емкость и даже ниже при более высоких скоростях разряда. Например, в соответствии с рисунком 2, наблюдаемая экспериментальная энергоемкость стандартной щелочной батареи MnO 2 / Zn составляет ∼150 Вт · ч кг −1 , что при высокой скорости (меньшее омическая нагрузка) условия.

Рис. 2. Удельная энергоемкость K 2 FeO 4 , BaFeO 4 и обычных щелочных первичных батарей MnO 2 с Zn анодом.

Как в области с низким ( Дж, = ∼0,25 мА см −2 ), так и с высоким разрядом ( Дж = ∼3 мА см −2 ), K 2 FeO 4 Ячейка генерирует значительно более высокую емкость, чем ячейка MnO 2 . Из трех исследованных ячеек катодный элемент BaFeO 4 демонстрирует наивысшую кулоновскую эффективность при высоких скоростях разряда ( Дж > 10 мА см −2 ).Несмотря на более низкую собственную зарядовую емкость BaFeO 4 по сравнению с K 2 FeO 4 , лучший перенос заряда BaFeO 4 приводит к наблюдаемой более высокой энергоемкости. Преимущество легкого переноса заряда проводящей соли BaFeO 4 очевидно в цилиндрической конфигурации ячейки (рис. 3). Разряженный до 1 В при высокой постоянной мощности 0,7 Вт, элемент BaFeO 4 обеспечивает на 200% большую энергию по сравнению с усовершенствованным щелочным цилиндрическим элементом MnO 2 .

Рис. 3. Разряд BaFeO 4 по сравнению со стандартным или мощным щелочным MnO 2 в конфигурации цилиндрических элементов AAA. Основная часть: потенциал ячейки, измеренный во время разряда постоянной мощности. Вставка: измеренная энергоемкость (ватт-час) по сравнению с мощностью (ватт) для элементов BaFeO 4 , высокой мощности или стандартных щелочных элементов MnO 2 .

Первичная щелочная батарея с еще большей емкостью образуется, когда не только катод из MnO 2 заменяется катодом из Fe (VI), но и анод из цинка заменяется боридным анодом с более высокой удельной емкостью, таким как борид ванадия, с собственными 11 электронами на VB 2 удельная емкость 4260 мА г −1 :

[В] VB2 + 20OH− → VO43− + 2BO33− + 10h3O + 11e−

Супер-борид железа разряд соответствует

[VI] VB2 + 113FeO42− + 56h3O → 116Fe2O3 + VO43− + 13BO33−

Поперечное сечение первичной щелочной батареи супер-борида железа показано в левой части рисунка 4.

Comments |0|

Legend *) Required fields are marked
**) You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>
Category: Разное