Разряжен аккумулятор: способы запуска автомобиля с разряженной батареей

Содержание

нужно ли разряжать АКБ, что такое КТЦ, как сделать это самому в домашних условиях

Ситуации с автомобилем могут происходить самые разные. Одна из наиболее неприятных – неожиданно «умерший» аккумулятор. Казалось бы, только вчера всё было нормально — приехал в гараж, закрыл машину на ночь, а утром она уже не заводится. И ведь аккумулятор совсем «свежий» — год ему или два. Причина такого поворота – неправильная эксплуатация.

Ведь когда изготовитель гарантирует 3 гола его бесперебойной работы, он имеет в виду, что изделие будет эксплуатироваться по всем правилам. Только тогда, оно прослужит долго, даже дольше 3 лет. Правильный разряд — один из важных аспектов эксплуатации аккумулятора. Однако проводить данную процедуру нужно правильно, соблюдая технологический процесс разработанный специалистами.

Нужно ли разряжать аккумуляторную батарею?

Для начала необходимо понять: нужно ли разряжать аккумулятор? Для этого надо понимать процессы, происходящие в АКБ

В процессе работы, часть серной кислоты в аккумуляторе выпадает осадком соли на свинцовых пластинах.

Если вовремя его зарядить, то большая часть этой соли снова растворяется в воде и плотность электролита восстанавливается. Если разряд заставил всю кислоту выпасть кристаллами соли, то она уже ни когда не растворится и соответственно, батарея работать уже не будет.

По-сути именно в образовании нерастворимого слоя сульфата свинца, и заключается процесс сульфатации аккумулятора.

Правильно разряжая и заряжая батарею, можно «научить» свой аккумулятор растворять соль, так чтобы батарея оставалась работоспособной, и служила гораздо дольше. Такие тренировки надо проводить 1 раз в год, желательно осенью, перед переводом аккумулятора на зимний режим эксплуатации.

Также разряд помогает точно определить насколько сильно выработан ресурс батареи. Для этого он разряжается с замером времени и заряжается также, по таймеру с постоянным контролем уровня заряда.

Как разряжать правильно?

Разрядить аккумулятор можно несколькими способами. Первый и простой способ с помощью вольтметра. Можно встроенного в борт автомобиля, но тогда он должен быть очень точным и иметь точную шкалу измерений. Если такого прибора на борту автомобиля нет, то можно использовать ремонтный тестер, подсоединив его прямо к аккумулятору.

  1. Необходимо пристально следить за показаниями прибора во время разрядки, с тем чтобы не пропустить нижний допустимый уровень – 10.3 Вольта. У каждой АКБ на это уходит своё время, зависит это от марки батареи, срока её эксплуатации, температуры окружающей среды и ещё нескольких аспектов.
  2. Для разряда нужно включить какой-либо бортовой прибор, например, фары, магнитолу или печку.
    Как только показания прибора дойдут до 10.3 Вольта нужно сразу же его выключить.

Данным способом точно измерить ёмкость батареи невозможно, так как нельзя знать наверняка, ток потребления прибора, фар и сколько уходит на сопротивления проводов. Для получения точных данных АКБ необходимо снять с автомобиля и разряжать на специальном стенде.

  • В этом случае АКБ полностью заражается, проверяется плотность его электролита в каждой отдельной банке. В среднем ареометр должен показать 1,27-1,29 гр./см³.
  • После этого АКБ включается в схему с амперметром, вольтметром и нагрузкой с известным сопротивлением. Настраивается схема так, чтобы аккумулятор разряжался в течение 10 часов до нижней отметки в 10,3 вольта.
  • После разрядки нужно сразу же начинать зарядку батареи. Также не быстрее и не медленнее 10 часов.

В автомобильном магазине можно приобрести универсальные приборы для разряда и заряда аккумуляторов. Они представлены в довольно широком ассортименте, только надо подбирать прибор для определенного типа автомобиля. Ведь размеры АКБ малолитражки и грузовика разительно отличаются.

Как зарядить разряженный АКБ


Чтобы произвести правильную зарядку АКБ, нужно поэтапно выполнить несколько действий.

  1. В каждую банку аккумулятора необходимо залить дистиллированной воды.
  2. Включить батарею на зарядку, рассчитав на зарядном приборе ток потребления 0,1 от емкости АКБ.
  3. Когда в банках появляются пузырьки как от кипения, батарея отключается от зарядки на 30 минут.
  4. После того как аккумулятор остынет, включить его снова на зарядку, но с током заряда 0,01 то есть в 10 раз меньше от первичного номинала.
  5. Если через какое-то время жидкость в банках снова закипела, надо прервать заряд на 30-40 минут.

На полную, правильную зарядку может уйти не один день, так как батарею постоянно придётся то отключать, то подключать к зарядному устройству, устраняя кипение жидкости. В дальнейшем, надо внимательно следить за уровнем жидкости в банках и при необходимости добавлять в неё дистиллированную воду.

Восстановить полностью разряжённый АКБ можно просто поменяв в нём электролит.

Данная процедура хоть и проста, но все же требует качественной подготовки, проводить такие работы нужно в специальном помещении и в защитных очках и перчатках.

  • Для начала аккумулятор надо разрядить до 9 вольт.
  • Затем из банок сливается весь электролит до капли.
  • Заливается свежая дистиллированная вода и батарея настаивается в течение 1-2 часов.
  • Теперь можно включать АКБ в зарядное устройство. При этом ток заряда не должен быть выше 11 вольт.
  • Через 1 час разрешается поднять ток заряда до 0,1 от полной емкости батареи.
  • Зарядка продолжается пока в банках не закипит электролит. Это станет сигналом для снижения тока заряда из расчёта, что процедура будет длиться в течение 10 часов.

Когда АКБ зарядится, его нельзя использовать, его нужно снова разрядить, используя инструкцию и снова зарядить. И так несколько раз, только после 4-5 циклов заряда-разряда, АКБ можно устанавливать на автомобиль и эксплуатировать.

Контрольно-тренировочный цикл

Любой авто электрик вам скажет что если применять к своему аккумулятору контрольно-тренировочный цикл или КТЦ, то устройство способно будет прослужить почти в 2 раза дольше того срока что отмерил ему сам производитель.

Как уже сообщалось, КТЦ способен очищать пластины от старых кристаллов соли, в которую превратилась серная кислота и возвращать тем самым номинальную плотность электролиту, и восстановить площадь рабочих пластин до исходного состояния.

Если этого не делать, то соль постепенно покрывает свинцовую пластину, лишая её способности вырабатывать ток и повреждённая банка постепенно «умирает». Долго держать заряд АКБ с повреждённой банкой не будет. И например, первые же заморозки полностью выведут АКБ из строя.

Особенности разряда батареи

КТЦ аккумулятора надо проводить 2 раза в год — весной и осенью. В период, переходя на летнюю эксплуатация АКБ и соответственно – на зимнюю.

  • Разряжать аккумулятор нужно только согласно инструкции — просто включить фары и ждать пока батарея полностью не сядет нельзя — это её просто убьёт.
  • Разряжать нужно только до нижней разрешённой границы 10,3 вольта. И самое главное – сразу же начинать зарядку. Также только специальными приборами и соблюдая номинал тока заряда.
  • В заключении можно сказать о причинах разряда аккумулятора и последствиях к которым это приводит. «Сесть» аккумулятор может заставить какая-то утечка тока. Например, банально забытые во включённом состоянии фары или магнитола.
  • Даже свет в салоне, оставленный на ночь, способен посадить аккумулятор до опасно низкого уровня. И даже если, кажется что всё выключено, то существуют скрытые утечки тока. Например, сигнализация или таймер на той же магнитоле.

Другая причина разряда — сломанный генератор. В задачу данного устройства входит постоянно подзаряжать АКБ, причём строго номинированным током. Если прибор неисправен, то и аккумулятор он будет заряжать неправильно и тем самым погубит его.

Ещё одна причина — долгая стоянка, особенно в зимней период времени. Иногда 2 выходных дней зимой достаточно, чтобы аккумулятор в припаркованной машине во дворе сел до нуля. Чтобы этого не случилось, рекомендуется на время длительной парковки отключать клемму, то есть разрывать электрическую цепь. Ну, или забрать батарею домой, в тепло.

Конечно, если АКБ относительно новый, то он легко выдержит 1 или даже 2 глубокие разрядки. Но если продолжать его так эксплуатировать, то соль быстро покроет пластины и они безвозвратно будут испорчены.

В этом случае платины заменяются на новые. Но проблема в том, что донорских пластин сейчас не выпускают, а вставлять в свой АКБ старые пластины, из других батарей, как минимум не рентабельно. Такой аккумулятор с заменёнными пластинами долго не пробегает.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Как правильно заряжать разряженный аккумулятор автомобиля

Из данной статьи вы узнаете как самостоятельно и правильно заряжать разряженный аккумулятор автомобиля.

Большинство проблем связанных с запуском автомобильного двигателя связано с разрядившейся аккумуляторной батареей. Особенно актуальна данная проблема в зимний период года, когда аккумулятор быстро теряет свой заряд на морозе и его приходится восстанавливать путем подзарядки от ЗУ. Допускать полной разрядки автомобильного аккумулятора нельзя, так как это пагубно сказывается на его сроке службы.

Итак, прежде чем заряжать аккумулятор, нужно убедиться в том, что он в действительности разряжен, а также решить, чем заряжать аккумуляторную батарею и сколько по времени это нужно делать.

 На сегодняшнее время для автомобилей выпускают следующие виды аккумуляторов:

1. Щелочные;

2. Кислотные;

3. Гелевые.

Кислотные аккумуляторы имеют наибольшее распространение в силу своей простой конструкции и доступности материалов изготовления. В качестве электролита для кислотных аккумуляторных батарей, применяется специальный раствор кислоты, а в качестве электродов — свинцовые пластины.

Гораздо реже в автомобилях используются щелочные аккумуляторы, поскольку они имеют гораздо меньшую силу тока. Вместо свинца в щелочных АКБ применяют никель-железные и никель-кадмиевые пластины, а взамен кислоты — раствор калия.

Гелиевые аккумуляторы имеют большую схожесть с кислотными АКБ, поскольку в качестве электролита, в них также используется кислотный раствор, но только приведённый в желеобразное состояние. Однако стоимость гелиевых батарей довольно высока на сегодняшнее время, поэтому они получили не столь широкое распространение, как кислотные аккумуляторы.

Все АКБ можно условно разделить на необслуживаемые и обслуживаемые. Следует знать, что кислотные аккумуляторные батареи из-за своих конструктивных особенностей, бывают только обслуживаемыми. В них изредка нужно проверять электролит на плотность и подливать при необходимости дистиллированную воду.

Виды зарядных устройств для аккумуляторов

Все зарядные устройства для аккумуляторов, подразделяются на: автоматические ЗУ, полуавтоматические и ручного управления.

Самой простой конструкцией обладают ручные и полуавтоматические зарядные устройства для АКБ. В качестве преобразователя напряжения в них используется трансформатор понижающего действия и диодный мост.

Работа такого зарядного устройства для аккумулятора выглядит следующим образом:

  • Напряжение от сети 220 Вольт поступает в понижающий трансформатор на выходе которого образуется 14 Вольт переменного напряжения. Далее, пройдя через диодный мост, переменное напряжение становится постоянным, именно таким, какое и нужно для подзарядки аккумуляторной батареи.

Автоматические зарядные устройства имеют гораздо сложную конструкцию.

В тоже время, подзарядка аккумулятора автоматическим ЗУ очень проста и надёжна, а какие-либо действия со стороны пользователя практически не требуются. Достаточно лишь будет подсоединить в нужной полярности клеммы зарядного устройства к аккумулятору, после чего включить ЗУ в сеть 220 вольт и ждать, пока АКБ полностью зарядится.

Как определить, когда нужно заряжать аккумулятор автомобиля

Если автомобиль не заводится, то это еще не значит, что проблема в разрядившемся аккумуляторе. Поэтому, прежде чем ставить АКБ на зарядку, нужно проверить что он действительно разряжен.

Самыми простыми способами определить, нужно ли заряжать аккумулятор, является использование встроенного индикатора заряда в АКБ и мультиметра. Чтобы проверить степень зарядку при помощи встроенного в аккумулятор индикатора заряда, достаточно при хорошем освещении взглянуть в глазок индикатора. Когда заряд АКБ в норме, глазок будет зеленного цвета, ну а когда аккумулятор разряжен, то наоборот, черного цвета.

Также, для проверки заряда аккумуляторной батареи, можно использовать и самый обычный мультиметр. Для этого нужно перевести его переключатель в позицию измерения постоянного напряжения и подсоединить клеммы к выходам АКБ. Для полностью заряженной аккумуляторной батареи, нормой считается напряжение чуть больше 12 Вольт. Если же мультиметр показывает напряжение АКБ ниже 12 Вольт, то аккумулятор срочно нужно ставить на зарядку.

Подготавливаем аккумулятор к зарядке

Для удобства зарядки аккумулятора зарядным устройством его лучше снять с автомобиля.

Как зарядить аккумулятор автомобиля не снимая с машины? Если на это времени нет и нужно быстро подзарядить АКБ, то допускается это делать и прямо на автомобиле, но только предварительно отсоединив минусовой провод.

Далее, если верхняя часть и клеммы аккумулятора сильно загрязнены, их нужно обязательно протереть мягкой тканью с использованием 10% нашатырного спирта или обычной теплой воды. Особое внимание при этом уделяется клеммам аккумуляторной батареи, для лучшего контакта, их следует тщательно очистить от окиси и любых загрязнений.

Во время зарядки аккумулятора выделяется взрывоопасный газ, поэтому во избежание неприятностей, перед тем как подключить ЗУ к аккумуляторной батарее, следует выкрутить пробки расположенные сверху АКБ или вытянуть заглушку.

Также, на данном этапе, следует проверить уровень электролита в аккумуляторе (он должен полностью покрывать собой свинцовые пластины). Если это не так, то потребуется долить в аккумуляторную батарею некоторое количество дистиллированной воды.

Как правильно зарядить аккумулятор автомобиля

Итак, после того, как все подготовительные работы завершены, можно смело заряжать аккумулятор. Для этого к его клеммам с учётом полярности, подключается зарядное устройство. Если это автоматическое ЗУ, то дальше будет достаточно включить его в сеть 220 Вольт, после чего начнется зарядка аккумуляторной батареи.

Сколько времени заряжать аккумулятор автомобиля 60 А\ч  

Как правило, для зарядки 60 А аккумуляторной батареи, зарядным устройством с силой тока в 6 А, потребуется около 15 часов времени. После чего на автоматическом зарядном устройстве загорится соответствующий индикатор полностью заряженного аккумулятора.

Несколько по-другому, дела обстоят с зарядкой аккумуляторных батарей ручным зарядным устройством, поскольку здесь придётся самостоятельно контролировать время и процент зарядки аккумулятора. Для этого, нужно установить ток зарядного устройства в 10% от емкости заряжаемого аккумулятора, после чего заряжать АКБ до тех пора, пока его напряжение не поднимется до значений в 14,3-14,5 Вольт.

Затем потребуется снизить ток зарядного устройства и продолжить зарядку аккумулятора до тех пор, пока его напряжение не поднимется до 15 Вольт. Затем сила тока ЗУ снова понижается, а зарядка аккумуляторной батареи продолжается до тех пор, пока её напряжение не перестанет изменяться.

Важно, во время зарядки аккумуляторной батареи, можно слышать бульканье внутри неё. Это нормальное явление говорящее о том, что происходит зарядка АКБ, поэтому переживать на данный счёт абсолютно не стоит.

В данной статье советы: Как правильно и самостоятельно заряжать разряженный аккумулятор автомобиля в домашних условиях, Видео:

Как оживить аккумулятор телефона (полностью разряженный): Видео + Инструкция

Поломка аккумулятора – довольно частая проблема у современных девайсов. После долгой разрядки батарея может перестать реагировать на подключение адаптера питания. Кроме того, после использования смартфона в течение 2-3 лет её ёмкость существенно снижается, а на зарядку уходит больше времени. Ниже описано, как реанимировать аккумулятор телефона.

  1. Физическое старение устройства и потеря ёмкости батареей.
  2. «Глубокий разряд» смартфона, делающий невозможным использование штатного зарядного адаптера из-за недостаточного напряжения на контроллере.

Современные литиевые аккумуляторы нельзя восстанавливать так же, как и старые щелочные батарейки. Если батарея уже отработала свой срок и серьезно потеряла ёмкость – рекомендуется заменить её на новую. Ниже описано, как восстановить полностью разряженный аккумулятор телефона.

Важно! Все способы дают только краткосрочный положительный результат, а лучшим решением в большинстве случаев станет покупка нового модуля.

Как «толкнуть» аккумулятор телефона

Если гаджет долгое время пребывал в отключенном состоянии, он может перестать включаться и реагировать на подключение к розетке. Вероятно, произошел «глубокий разряд», и контроллер питания не может начать зарядку. Исправить ситуацию можно с помощью подручных средств.

Для проведения ремонта понадобятся следующие инструменты:

  • Мультиметр – для проверки силы тока и входного напряжения.
  • Адаптер от любого устройства, способный на выходе выдавать напряжение от 6 до 12 вольт.
  • Подойдут блоки питания от других смартфонов, планшетов и роутеров.
  • Подстроечный резистор мощностью не менее 1,5 Вт.
  • Паяльник, моток изоленты, зажимы и медный провод.

Если весь необходимый инструментарий на месте, следуйте инструкции:

  • Выведите «плюс» и «минус» с блока питания. Сначала следует зачистить оплётку провода, потом подключите один провод (плюс) внутрь коннектора, а другой (минус) к внешней части. Закрепите изолентой.
  • Соедините другие концы провода с самой АКБ, соблюдая полярность. На некоторое время закрепить их также можно изолентой.
  • Подстроечный резистор следует подключить к плюсовому проводу.
  • Подключите получившуюся конструкцию к сети и регулярно проверяйте ток мультиметром. Для зарядки обычно достаточно 50 мА.

Произвести подобную процедуру также возможно, используя «зарядку-лягушку». Найти подобное устройство не составит труда в магазинах электроники и на рынках. Ток на выходе, как правило, составляет 200-500 мА, но этого вполне достаточно для зарядки. Инструкции по работе с «лягушками» отличаются для каждой модели. Такой способ способен немного продлить срок жизни старому аккумулятору или «толкнуть» разряженный модуль.

Видео

Оживляем АКБ при помощи холода

Использование холодильника для восстановления литиевого аккумулятора бесполезно. Щелочные никель-кадмиевые батарейки могут немного «прибавить» в ёмкости, но такой тип элементов не установлен ни на один современный смартфон.

Хранение АКБ в холодильнике приведет к его полному разряду, но точно не поможет начать процесс зарядки. Если вытащили элемент из телефона – храните его при комнатной температуре на сухой поверхности.

Важно! Переохлаждение Li-ion элементов приведет к их выходу из строя и потери гарантии производителя.

Восстановление замыканием контактов

Если все вышеописанные методы не помогли, попробуйте замкнуть контакты аккумулятора, используя металлический предмет.

  • Снимите наклейку с фронтальной части батареи (около контактов для подключения к смартфону), используя плоскую отвертку.
  • Замкните два контакта на 1 секунду с помощью пинцета или любого другого предмета из металла.
  • Работоспособность элемента на некоторое время восстановится.

Важно! Указанный способ работает только в ряде случаев. Используйте его, только когда ничего не помогает.

Использование другой АКБ для подзарядки

В некоторых ситуациях помогает подзарядка «батареей-донором».

  1. Найдите любую батарейку на 9 вольт, моток изоленты и провод.
  2. Подключите неработающий элемент к «донору», соблюдая полярность. Провода закрепите изолентой.
  3. Подождите 5-10 минут, пока идет зарядка. Если все подключено правильно, батарея незначительно нагреется.
  4. Отключите нерабочий модуль от «донора» и установите в смартфон.

Выпуск газов из вздувшейся АКБ

При вздутии элементов питания их следует как можно быстрее заменить на новые. Неисправная АКБ способна повредить дисплей и даже погнуть плату, не говоря уже о возгорании. Однако, если проткнуть дефектную батарею и выпустить газы – на некоторое время можно продлить ей срок работы.

  • Отсоедините контроллер с датчиками от корпуса.
  • Используя тонкую иглу, проткните торцевую сторону банки со стороны контактов.
  • Аккуратно прижмите батарейку тяжелым предметом, стараясь выпустить газ, но не повредить корпус. Используйте предмет, превышающий по площади корпус поврежденного модуля.

Калибровка элементов питания

Раз в несколько месяцев рекомендуется проводить полный цикл разряда – заряда до 100%. Такая процедура помогает увеличить срок службы модуля и уменьшить потерю емкости со временем.

  • Дождитесь, пока смартфон разрядиться полностью и выключится.
  • Подключите гаджет к розетке, не включая его. Обычно на экране отображается текущий уровень заряда, даже если Android не загружен.
  • Дождитесь полной зарядки до 100%, затем отключите девайс от питания на 3-5 минут.
  • Поставьте телефон обратно на зарядку. Обратите внимание, что уровень заряда будет на пару процентов ниже максимального.
  • Повторите процедуру начиная с пункта 4. АКБ считается откалиброванной, когда при подключении после нескольких минут простоя уровень будет 100%.

Заключение

Батареи смартфонов и планшетов со временем теряют свою первоначальную ёмкость. После длительного пребывания в разряженном состоянии происходит процесс «глубокой разрядки», вывести из которого поможет «зарядник-лягушка» или стандартный набор инструментов.

Ремонт охлаждением возможен для щелочных батареек, но абсолютно бесполезен для Li-ion модулей. Замыкание контактов – метод, эффективный только в ряде ситуаций. Раз в 2-3 месяца рекомендовано проводить калибровку модуля – это поможет замедлить деградацию литиевых элементов и увеличит срок службы.

Видео

Загрузка…

Мощность и энергия разряда батареи

Когда батарея проходит испытание на срок службы с предписанной нагрузкой, ее напряжение на клеммах может быть плохим индикатором того, сколько энергии было разряжено. На рисунке 1 показана схема ваттметра, в котором используется аналоговый умножитель для измерения фактической мощности (вольт × ампер), отдаваемой батареей в данный момент. Чтобы измерить общую переданную энергию, выходное напряжение умножителя можно либо интегрировать, используя схему аналогового интегратора с очень большой постоянной времени; или он может быть дискретизирован через частые промежутки времени аналого-цифровым преобразователем, при этом показания Wh накапливаются в компьютере.Как мощность разряда, так и общая энергия могут отображаться в зависимости от времени в течение срока службы батареи.

Рисунок 1. Использование аналогового умножителя для измерения мощности разряда батареи.

В примере на Рисунке 1 при использовании умножителя AD534 с входами дифференциального сопротивления полная нагрузка на батарею составляет R L + R SENSE . Падение напряжения на R SENSE , приложенное к входу X, измеряет ток через нагрузку R L . Напряжение аккумулятора, В , подается на вход Y.Выходная мощность AD534 пропорциональна истинной мгновенной выходной мощности батареи. Обратите внимание, что R L может быть произвольной линейной или нелинейной заземленной цепью нагрузки.

Контур регулируемой разрядки

Если вы хотите измерить характеристики клемм аккумулятора, когда он разряжается при постоянной мощности, схему измерения мощности, подобную рис. 1, можно использовать в контуре обратной связи для обеспечения ограничения постоянной мощности. На рисунке 2 показана схема разряда аккумулятора при контролируемом уровне мощности.На вставке показана основная схема, в которой выходное напряжение умножителя, представляющее мощность (1 В соответствует 1 Вт), сравнивается с заданным значением и управляет разрядным током для поддержания постоянной мощности на заданном уровне.

Q1 следует выбирать так, чтобы он обладал соответствующей способностью рассеивания мощности; транзистор Дарлингтона мог бы использоваться для более высокой мощности, но обязательно учитывайте V sat Дарлингтона. Усилитель ошибки должен иметь достаточный выходной ток для управления базой проходного транзистора (OP50 может быть хорошим выбором для сильноточных приложений).

Рисунок 2. Схема разряда с регулируемой мощностью. На вставке показан основной принцип обратной связи.

Обход регулятора при отключении

Одной из причин использования регулятора напряжения является поддержание постоянного напряжения на нагрузке на уровне, существенно меньшем, чем напряжение на клеммах свежей, полностью заряженной батареи, чтобы минимизировать рассеяние мощности в нагрузке. По мере использования батареи ее выходное напряжение постепенно падает до уровня, при котором стабилизатор больше не нужен для снижения напряжения.Фактически, большинство регуляторов перестают работать, когда разница напряжений между батареей и нагрузкой уменьшается ниже заданного уровня «выпадения». Ниже этого уровня выходная мощность регулятора резко падает, что фактически прекращает полезность схемы (даже если аккумулятор может иметь достаточную емкость для питания нагрузки в течение более длительного периода).

Чтобы этого не произошло, контролируется напряжение аккумулятора и выдается предупреждающий сигнал о низком заряде аккумулятора, указывающий на приближающийся конец срока службы аккумулятора (и об отключении регулятора).Схема на рисунке 3, использующая регулятор с возможностью предупреждения о низком заряде батареи, обходит регулятор, когда низкий уровень заряда батареи обнаруживается высоким, и подключает батарею непосредственно к цепи нагрузки.

При высоком уровне заряда батареи выходное напряжение регулируется, а индикатор разряда батареи не горит; контакт LBO подтянут к входному уровню, а силовой полевой МОП-транзистор выключен. Если опорный сигнал детектора входного уровня (LBI) установлен на V = V out + V sat (проходного транзистора регулятора), используя соотношение, R 1 / R 2 = V / 1.3 В -1, тогда, когда регулятор находится на грани выхода из строя, LBO переходит в низкий уровень, включая силовой полевой МОП-транзистор. С этого момента на выходе будет напряжение батареи за вычетом незначительного падения напряжения MOSFET. Важными моментами, которые следует учитывать при выборе полевого МОП-транзистора, являются его пороговое напряжение и сопротивление R dson при данном рабочем напряжении. Схема на Рисунке 3 будет работать до входного напряжения 2 В с падением напряжения около 150 мВ при 100 мА.

Рис. 3. Обход регулятора при выходе из режима регулирования.

разряженный аккумулятор в немецком — англо-немецкий словарь

— переходные процессы сброса нагрузки, возникающие в случае отключения разряженной батареи при работающем двигателе.

— Transienten bei Lastabfall, der dann auftritt, wenn eine entladene Batterie bei laufendem Motor abgeklemmt wird.

ЕврЛекс-2

переходные процессы сброса нагрузки, возникающие в случае разряженной батареи отсоединяются при работающем двигателе

Transienten bei Lastabfall, der dann auftritt, wenn eine entladene Batterie bei laufendem Motor abgeklemmt wird

oj4

Он всегда готов к работе даже с разряженным аккумулятором !

Sie ist auch einsatzbereit, wenn der Accu einmal leer sein sollte!

Обычное сканирование

— переходные процессы сброса нагрузки, возникающие в случае отключения разряженной батареи при работающем двигателе.

— Transienten bei Lastabfall, der dann auftritt, wenn eine entladene Batterie bei laufendem Motor abgeklemmt wird.

ЕврЛекс-2

переходные процессы сброса нагрузки, возникающие в случае отключения разряженной батареи во время работы двигателя.

Transienten bei Lastabfall, der dann auftritt, wenn eine entladene Batterie bei laufendem Motor abgeklemmt wird.

ЕврЛекс-2

— переходные процессы сброса нагрузки, возникающие в случае отключения разряженной батареи при работающем двигателе.

— Transienten bei Lastabfall, der dann auftritt, wenn eine entladene Batterie bei laufendem Motor abgeklemmt wird.

ЕврЛекс-2

Процесс зарядки, предпочтительно быстрой, последовательно соединенных между собой перезаряжаемых аккумуляторных ячеек, в частности аккумуляторных блоков, отличается тем, что последовательно разряжаемая батарея , ячеек заряжается параллельно.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum vorzugsweisen schnellen Laden von in Serie geschalteten, wiederaufladbaren Batterie-Zellen, insbesondere Batterie-Packs, das dadurch gekennzeichnet ist, da parallel entre 9007.

патенты-wipo

Батарея Ячейка перезаряжаемой батареи , соответствующая батарея и способ обеспечения полной разрядки батареи

Batteriezelle einer wiederaufladbaren batterie , entsprechende batterie und verfahren zum ermöglichen einer tiefentladung der batteriezelle

патенты-wipo

В сильно разряжены автомобильных аккумуляторов — скорость от 3 до 6 мин.- падение напряжения на металлической сетке не может быть больше устранено.

Speziell в Starterbatterien , die mit Hochstrom entladen werden — Entladung in 3 bis 6 Minuten — darf der Spannungsabfall in den Metallischen Leitern nicht vernachlässigt werden.

спрингер

Батарея с защитой от соседних ячеек на случай разряда АКБ ячейка

Batterie mit einem schutz von nachbarzellen beim abblasen einer batteriezelle

патенты-wipo

Такие приборы должны соответствовать требованиям Е2 и следующим дополнительным требованиям: — снижение напряжения, вызванное включением цепей стартер-двигатель двигателей внутреннего сгорания, — переходные процессы сброса нагрузки, возникающие в случае отключения разряженной батареи при отключении двигателя это работает.

Diese Geräte müssen den Anforderungen der Klasse E2 und folgenden zusätzlichen Anforderungen entsprechen: — Spannungsabfälle, die durch das Einschalten der Startermotor-Stromkreise von Verbrennungsmotoren verursacht werden; — Transienten bei Lastabfall, der dann auftritt, wenn eine entladene Batterie bei laufendem Motor abgeklemmt wird.

ЕврЛекс-2

Эти транспортные средства объединяют двигатель внутреннего сгорания с электрической машиной, используемой в качестве привода двигателя, и генератора, который заряжает или разряжает батареи .

Diese Fahrzeuge basieren auf einer Kombination aus internem Verbrennungsmotor und elektrischer Maschine, die als Motorantrieb und Generator zum Laden или Entladen der Batterien Funds.

Кордис

Эмулятор батареи (3) имитирует различные режимы зарядки и разрядки реальных батарей .

Dabei bildet der Batterieemulator (3) das unterschiedliche Lade- und Entladeverhalten realer Batterien nach.

патенты-wipo

ЕврЛекс-2

индикатор заряда / разряда из аккумуляторов

eine Batterie-Lade- / Entladeanzeige

oj4

Что делать, если батарея разряжается слишком быстро?

Was ist zu beachten, wenn die Batterie zu schnell leer wird?

Обычное сканирование

Индикатор заряда / разряда из аккумуляторов ;

eine Batterie-Lade — / — Entladeanzeige ,

ЕврЛекс-2

разряженный аккумулятор — англо-немецкий словарь

и — переходные процессы сброса нагрузки, возникающие в случае отключения разряженной аккумуляторной батареи при работающем двигателе.

EurLex-2 -де- Die Einhaltung дер Spezifikation hinsichtlich дер Verwendung дер vorgeschriebenen Zutaten, дез Herstellungsprozesses, дез Aussehens унд дер organoleptischen Eigenschaften мусс фом einzelnen Erzeuger унд / Одер фон дер Erzeugerorganisation kontrolliert Werden, mindestens Einmal jährlich Aber Auch фон етег Zertifizierungsstelle, умирают gemäß EN # akkreditiert ist

en переходные процессы сброса нагрузки, возникающие в случае отключения разряженной батареи при работающем двигателе

oj4 de einem Beitrag jedes europäischen Drittlands, mit dem die Gemeinschaft Ülosbeemäüünfte000 ru Он всегда готов к работе даже с разряженным аккумулятором!

Common crawl de Ich bin nicht schwul

ru — переходные процессы сброса нагрузки, возникающие в случае отключения разряженной аккумуляторной батареи при работающем двигателе.

EurLex-2 de So hat meine Katie ausgesehen in dem Leichenschauhaus

ru переходные процессы сброса нагрузки, возникающие в случае отключения разряженной аккумуляторной батареи при работающем двигателе.

EurLex-2 de Es machte echt Spaß

en — переходные процессы сброса нагрузки, возникающие в случае отключения разряженной аккумуляторной батареи во время работы двигателя.

EurLex-2 de Dass Dr. Ferragamo immer für dich da war, im Gegensatz zu mir

ru Процесс зарядки, предпочтительно быстро, последовательно соединенных между собой аккумуляторных элементов, в частности аккумуляторных блоков, отличается тем, что последовательно разряжаемые элементы батареи заряжаются параллельно.

патентов-wipo de Gott sei Dank, Mary Poppins!

ru Батарейный элемент перезаряжаемой батареи, соответствующая батарея и способ обеспечения полной разрядки батареи

Patents-wipo de In Mitgliedstaaten, die nicht angeforderte kommerzielle Kommunikationen über elektronische Post zulassen, solteltern geeraigne entsprechender Mitteilungen gefördert und erleichtert werden

en В сильно разряженных автомобильных аккумуляторах — скорость от 3 до 6 мин.- падение напряжения на металлической сетке не может быть больше устранено.

Спрингер -де- Nach diesem Abkommen bleibt эс Jeder Vertragspartei unbenommen, vorbehaltlich дер Einhaltung де Grundsatzes дер Nichtdiskriminierung унд дер Bestimmungen Dieses Abkommens им Luftfahrtbereich Одер Эйнем damit zusammenhängenden, в Anhang # aufgeführten Bereich einseitig Neue Rechtsvorschriften цу erlassen Одер Ihre geltenden Rechtsvorschriften цу ändern

ru Батарея, имеющая защиту от соседних ячеек в случае разряда элемента батареи

патент-wipo de Wir Waren als Kinder befreundet.Ach

en Такие приборы должны соответствовать требованиям E2 и следующим дополнительным требованиям: — снижение напряжения, вызванное возбуждением цепей стартер-двигатель двигателей внутреннего сгорания, — переходные процессы сброса нагрузки, возникающие в случае отключения разряженной батареи при работающем двигателе.

EurLex-2 из Было ли что-то сделано? Вот оно, теперь у «Кавано» началось!

ru В этих транспортных средствах двигатель внутреннего сгорания сочетается с электрической машиной, используемой в качестве привода двигателя, и генератором, который заряжает или разряжает батареи.

cordis de Vorläufige Prüfung der Anmeldung und Entscheidungen der Kommission

ru Эмулятор аккумулятора (3) имитирует различные режимы зарядки и разрядки реальных аккумуляторов.

патент-wipo de Das verstehe ich nicht

en Разряд батареи

EurLex-2 de Wohin gehst du?

ru индикатор заряда / разряда аккумуляторов

oj4 de Warum schläfst du nicht?

ru Что делать, если аккумулятор разряжается слишком быстро?

Общие ползать -де- Bei Kreditinstituten, умирают Эйн Gewichtungsschema Одер Andere Methoden verwenden, beträgt дер effektive Beobachtungszeitraum mindestens Эйн Jahr (дас heißt, Дасс умереть gewichtete durchschnittliche Zeitverzögerung дер einzelnen Beobachtungen Nicht Weniger ALS Sechs Monate betragen Darf

ан Индикатор заряда / разряд батарей;

EurLex-2 de Gegebenenfalls sind eine Enfernung des Produktes aus dem Körper und eine Wiederherstellung eines stabilen Herz-Kreislauf-Systems erforderlich

Свинцово-кислотный аккумулятор: рабочий, конструирующий и зарядка почти каждый

и портативное устройство состоят из батареи.Батарея представляет собой накопительное устройство, в котором накапливается энергия для обеспечения ее в любой момент. В современном мире электроники доступны различные типы батарей, среди которых Свинец Кислотная батарея обычно используется для источников питания высокой мощности. Обычно свинцово-кислотные батареи больше по размеру, имеют прочную и тяжелую конструкцию, они могут хранить большое количество энергии и обычно используются в автомобилях и инверторах.

Даже после конкуренции с литий-ионными батареями спрос на свинцово-кислотные батареи растет день ото дня, потому что они дешевле и проще в обращении по сравнению с литий-ионными батареями.Согласно некоторым исследованиям рынка, рынок свинцово-кислотных аккумуляторов в Индии будет расти со среднегодовым темпом роста более 9% в течение 2018-24 годов. Таким образом, он пользуется огромным рыночным спросом в автоматизации, автомобилестроении и бытовой электронике. Хотя большая часть электромобилей оснащена литий-ионными батареями, все же есть много электрических двухколесных транспортных средств, которые используют свинцово-кислотные батареи для питания транспортного средства.

В предыдущем уроке мы узнали о литий-ионных аккумуляторах, здесь мы разберемся с работой , конструкцией и применением свинцово-кислотных аккумуляторов. Мы также узнаем о характеристиках зарядки / разрядки, требованиях и безопасности свинцово-кислотных аккумуляторов.

Строительство свинцово-кислотной батареи

Что такое свинцово-кислотный аккумулятор? Если мы сломаем название Свинцово-кислотная батарея, мы получим Свинцовая, Кислотная и Батарея . Свинец — это химический элемент (обозначение — Pb, атомный номер 82). Это мягкий и податливый элемент. Мы знаем, что такое кислота; он может отдавать протон или принимать пару электронов, когда реагирует.Итак, аккумулятор, состоящий из свинца и безводной свинцовой кислоты (иногда ошибочно называемой перекисью свинца), называется свинцово-кислотным аккумулятором.

Итак, , что такое внутренняя конструкция?

Свинцово-кислотная батарея состоит из следующих элементов, мы можем видеть это на изображении ниже:

Свинцово-кислотная батарея состоит из пластин , сепаратора и электролита, твердого пластика с твердым резиновым корпусом .

В аккумуляторах пластины двух типов , положительные и отрицательные.Положительный состоит из диоксида свинца, а отрицательный — из губчатого свинца. Эти две пластины разделены с помощью сепаратора , который представляет собой изоляционный материал. Вся эта конструкция хранится в жестком пластиковом корпусе , с электролитом. Электролит — вода и серная кислота.

Жесткий пластиковый корпус одноклеточный. Одноэлементный магазин обычно 2,1 В. По этой причине свинцово-кислотная батарея 12 В состоит из 6 ячеек и обеспечивает 6 x 2,1 В / элемент = 12.Обычно 6В.

Теперь, , какова емкость накопителя заряда?

Это сильно зависит от активного материала (количества электролита) и размера пластины. Возможно, вы видели, что емкость литиевой батареи описывается в мАч или миллиампер-часах, но в случае свинцово-кислотной батареи это ампер-час. Мы опишем это в следующем разделе.

Работа свинцово-кислотного аккумулятора

Работа свинцово-кислотного аккумулятора — это все о химии, и очень интересно узнать о ней.В процессе зарядки и разрядки свинцово-кислотных аккумуляторов происходят огромные химические процессы. Разбавленная серная кислота H 2 SO 4 молекулы распадаются на две части при растворении кислоты. Он создаст положительные ионы 2H + и отрицательные ионы SO 4 -. Как мы уже говорили ранее, два электрода соединены как пластины, анод и катод. Анод улавливает отрицательные ионы, а катод притягивает положительные ионы. Эта связь в аноде и SO 4 — и катоде с 2H + обменивается электронами и далее реагирует с h3O или с водой (разбавленная серная кислота, серная кислота + вода).

Батарея имеет два состояния химической реакции: Зарядка и Разрядка .

Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов

Как мы знаем, чтобы зарядить аккумулятор, нам нужно обеспечить напряжение, превышающее напряжение на клеммах. Таким образом, для зарядки аккумулятора 12,6 В можно подать напряжение 13 В.

Но что на самом деле происходит, когда мы заряжаем свинцово-кислотную батарею?

Ну, те же химические реакции, которые мы описали ранее.В частности, когда аккумулятор соединен с зарядным устройством, молекулы серной кислоты распадаются на два иона: положительные ионы 2H + и отрицательные ионы SO 4 -. Водород обменивается электронами с катодом и становится водородом, этот водород реагирует с PbSO 4 на катоде и образует серную кислоту (H 2 SO 4 ) и свинец (Pb). С другой стороны, SO 4 — обмениваются электронами с анодом и становятся радикальными SO 4 . Этот SO 4 реагирует с PbSO 4 анода и образует пероксид свинца PbO 2 и серную кислоту (H 2 SO 4 ).Энергия накапливается за счет увеличения плотности серной кислоты и увеличения потенциального напряжения ячейки.

Как объяснено выше, в процессе зарядки на аноде и катоде происходят следующие химические реакции.

На катоде

  PbSO  4  + 2e  -  => Pb + SO  4   2-   

На аноде

  PbSO  4  + 2H  2  O => PbO  2  + SO  4   2- + 4H - + 2e -  

В сочетании двух вышеуказанных уравнений общая химическая реакция будет

  2PbSO  4  + 2H  2  O => PbO  2  + Pb + 2H  2  SO  4   

Существуют различные методы зарядки свинцово-кислотного аккумулятора.Каждый метод может использоваться для конкретных свинцово-кислотных аккумуляторов для конкретных приложений. В некоторых приложениях используется метод зарядки с постоянным напряжением , в некоторых приложениях используется метод с постоянным током , в то время как зарядка от щекотки также полезна в некоторых случаях. Обычно производитель аккумуляторов предоставляет правильный метод зарядки определенных свинцово-кислотных аккумуляторов. Зарядка постоянным током обычно не используется при зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов .

Наиболее распространенным методом зарядки, используемым в свинцово-кислотных аккумуляторах, является метод постоянного напряжения зарядки , который является эффективным процессом с точки зрения времени зарядки.В течение полного цикла зарядки напряжение заряда остается постоянным, а ток постепенно уменьшается с увеличением уровня заряда аккумулятора.

Свинцово-кислотная батарея разряжается

Разрядка свинцово-кислотной батареи снова связана с химическими реакциями. Серная кислота находится в разбавленной форме, обычно в соотношении 3: 1 с водой и серной кислотой. Когда нагрузки подключаются поперек пластин, серная кислота снова распадается на положительные ионы 2H + и отрицательные ионы SO 4 .Ионы водорода реагируют с PbO 2 и превращают PbO и воду H 2 O. PbO начинает реагировать с H 2 SO 4 и создает PbSO 4 и H 2 O.

С другой стороны, SO 4 — ионы обмениваются электронами с Pb, образуя радикал SO 4 , который в дальнейшем создает PbSO 4 , реагирующий с Pb.

Как объяснено выше, следующие химические реакции происходят на аноде и катоде во время процесса разряда.Эти реакции прямо противоположны реакциям зарядки:

На катоде

  Pb + SO  4   2-  => PbSO  4  + 2e -  

На аноде:

  PbO  2  + SO  4   2-  + 4H - + 2e - => PbSO  4  + 2H  2  O  

В сочетании двух вышеуказанных уравнений общая химическая реакция будет

  PbO  2  + Pb + 2H  2  SO  4  => 2PbSO  4  + 2H  2  O  

Из-за обмена электронами между анодом и катодом нарушается баланс электронов на пластинах.Затем электроны проходят через нагрузку, и батарея разряжается.

Во время этого разряда плотность разбавленной серной кислоты уменьшается. Кроме того, в то же время уменьшается разность потенциалов ячейки.

Фактор риска и электрические характеристики

Свинцово-кислотный аккумулятор опасен при ненадлежащем обслуживании. Поскольку аккумулятор выделяет водород во время химического процесса, он очень опасен, если не используется в вентилируемом помещении.Кроме того, неточная зарядка серьезно повреждает аккумулятор.

Каковы стандартные характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов?

Каждая свинцово-кислотная батарея снабжена таблицей данных по стандартному зарядному току и току разряда. Обычно свинцово-кислотный аккумулятор на 12 В, применимый в автомобильной промышленности, может иметь диапазон от 100 Ач до 350 Ач. Этот рейтинг определяется как рейтинг разряда с 8-часовым периодом времени.

Например, для батарея емкостью 160 Ач может обеспечить ток питания 20 А для нагрузки в течение 8 часов диапазона .Мы можем потреблять больше тока, но делать это не рекомендуется. Потребление тока, превышающего максимальный ток разряда в течение 8 часов, приведет к снижению эффективности аккумулятора, а также может измениться внутреннее сопротивление аккумулятора, что еще больше повысит температуру аккумулятора.

С другой стороны, во время фазы зарядки, , мы должны быть осторожны с полярностью зарядного устройства , оно должно быть правильно подключено с полярностью батареи. Обратная полярность опасна для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов.Готовое зарядное устройство поставляется с измерителем зарядного напряжения и зарядного тока с возможностью управления. Мы должны обеспечить большее напряжение, чем напряжение аккумулятора, чтобы зарядить аккумулятор. Максимальный ток заряда должен быть таким же, как и максимальный ток питания при 8-часовой разряде. Если мы возьмем тот же пример 12 В 160 Ач, то максимальный ток питания составляет 20 А, поэтому максимальный безопасный ток зарядки составляет 20 А.

Не следует увеличивать или обеспечивать большой зарядный ток , так как это приведет к нагреву и увеличению газообразования.

Правила обслуживания свинцово-кислотных аккумуляторов

  1. Полив — это наиболее игнорируемая функция обслуживания залитых свинцово-кислотных аккумуляторов. Поскольку перезарядка уменьшает воду, нам нужно часто ее проверять. Меньшее количество воды вызывает окисление пластин и снижает срок службы батареи. При необходимости доливайте дистиллированную или ионизированную воду.
  2. Проверьте вентиляционные отверстия, их нужно усовершенствовать резиновыми заглушками, часто резиновые заглушки слишком плотно прилегают к отверстиям.
  3. Заряжайте свинцово-кислотные батареи после каждого использования. Длительный период без подзарядки обеспечивает сульфатирование в пластинах.
  4. Не замораживайте аккумулятор и не заряжайте его более чем на 49 градусов по Цельсию. При низкой температуре окружающей среды аккумуляторы необходимо полностью заряжать, поскольку полностью заряженные аккумуляторы безопаснее, чем разряженные аккумуляторы в отношении замерзания.
  5. Не разряжайте батарею ниже 1,7 В на элемент.
  6. Для хранения свинцово-кислотного аккумулятора его необходимо полностью зарядить, а затем слить электролит.Тогда аккумулятор высохнет и его можно будет хранить долгое время.
Характеристики батареи

— Как определить и протестировать батарею

Технические характеристики, стандарты и реклама

Батареи

могут рекламироваться как Long Life, High Capacity, High Energy, Deep Cycle, Heavy Duty, Fast Charge, Quick Charge, Ultra и другие, плохо определенные параметры, и существует несколько отраслевых или юридических стандартов, точно определяющих, что каждый из этих терминов средства.Рекламные слова могут означать все, что хочет продавец. Помимо базовой конструкции батареи, производительность фактически зависит от того, как используются батареи, а также от условий окружающей среды, в которых они используются, но эти условия редко, если вообще когда-либо, указываются в рекламе для массового рынка. Для потребителя это может сбивать с толку или вводить в заблуждение. Однако сама аккумуляторная промышленность не использует такие расплывчатые термины для определения характеристик батареи, а спецификации обычно включают заявление, определяющее или ограничивающее условия эксплуатации или окружающей среды, в которых может быть достигнута заявленная производительность.

В следующем разделе описаны основные параметры, используемые для характеристики элементов или батарей, и показано, как эти параметры могут изменяться в зависимости от условий эксплуатации.

Кривые нагнетания

Энергетические элементы

были разработаны для широкого спектра применений с использованием множества различных технологий, что привело к широкому диапазону доступных эксплуатационных характеристик.На графиках ниже показаны некоторые из основных факторов, которые разработчик приложений должен учитывать при выборе батареи для соответствия требованиям к производительности конечного продукта.

Клеточная химия

Номинальное напряжение гальванического элемента фиксируется электрохимическими характеристиками активных химических веществ, используемых в элементе, так называемым химическим составом элемента. Фактическое напряжение, появляющееся на выводах в любой конкретный момент времени, как и в любой ячейке, зависит от тока нагрузки и внутреннего импеданса ячейки, и это зависит от температуры, состояния заряда и возраста элемента.

На приведенном ниже графике показаны типичные кривые разряда-разряда для ячеек с различными химическими составами при разряде со скоростью 0,2 ° C. Обратите внимание, что химический состав каждой ячейки имеет свои характеристические номинальное напряжение и кривую разряда. Некоторые химические вещества, такие как литий-ионный, имеют довольно плоскую кривую разряда, в то время как другие, такие как свинцово-кислотная, имеют ярко выраженный наклон.

Мощность, выдаваемая элементами с наклонной кривой разряда, постепенно падает на протяжении всего цикла разряда.Это может вызвать проблемы для приложений с большой мощностью ближе к концу цикла. Для приложений с низким энергопотреблением, которым требуется стабильное напряжение питания, может потребоваться установка регулятора напряжения, если наклон слишком крутой. Обычно это не вариант для приложений с высокой мощностью, поскольку потери в регуляторе могут лишить аккумулятор еще большей мощности.

Плоская кривая разряда упрощает конструкцию приложения, в котором используется батарея, поскольку напряжение питания остается достаточно постоянным на протяжении всего цикла разряда.Наклонная кривая облегчает оценку состояния заряда аккумулятора, поскольку напряжение элемента может использоваться как мера оставшегося заряда в элементе. Современные литий-ионные элементы имеют очень плоскую кривую разряда, поэтому для определения состояния заряда

необходимо использовать другие методы.

По оси X показаны характеристики ячейки, нормированные в процентах от емкости ячейки, так что форма графика может быть показана независимо от фактической емкости ячейки.Если бы ось X была основана на времени разряда, длина каждой кривой разряда была бы пропорциональна номинальной емкости элемента.

Температурные характеристики

Производительность элемента может резко меняться в зависимости от температуры. В нижнем пределе, в батареях с водными электролитами, сам электролит может замерзнуть, устанавливая нижний предел рабочей температуры. При низких температурах литиевые батареи страдают от литиевого покрытия анода, что приводит к необратимому снижению емкости.В крайнем случае активные химические вещества могут разрушиться, разрушив аккумулятор. Между этими пределами характеристики элемента обычно улучшаются с температурой. См. Также «Управление температурным режимом» и «Срок службы батареи» для получения более подробной информации.

На приведенном выше графике показано, как характеристики ионно-литиевых батарей ухудшаются при снижении рабочей температуры.

Вероятно, более важным является то, что как для высоких, так и для низких температур, чем дальше рабочая температура от комнатной, тем больше сокращается срок службы.См. Неисправности литиевых батарей.

Характеристики саморазряда

Скорость саморазряда — это мера того, как быстро элемент теряет свою энергию, находясь на полке, из-за нежелательных химических воздействий внутри элемента. Скорость зависит от химического состава клеток и температуры.

Клеточная химия

Ниже показан типичный срок хранения некоторых первичных ячеек:

  • Цинк Углерод (Leclanché) от 2 до 3 лет
  • Щелочная 5 лет
  • Литий 10 лет и старше

Типичные скорости саморазряда для обычных перезаряжаемых элементов следующие:

  • Свинцово-кислотный от 4% до 6% в месяц
  • Никель-кадмий от 15% до 20% в месяц
  • Никель-металлогидрид 30% в месяц
  • Литий от 2% до 3% в месяц

Влияние температуры

Скорость нежелательных химических реакций, вызывающих внутреннюю утечку тока между положительным и отрицательным электродами элемента, как и все химические реакции, увеличивается с повышением температуры, что увеличивает скорость саморазряда батареи.См. Также Срок службы батареи. На приведенном ниже графике показана типичная скорость саморазряда литий-ионной батареи.

Внутреннее сопротивление

Внутренний импеданс ячейки определяет ее пропускную способность по току. Низкое внутреннее сопротивление допускает большие токи.

Схема эквивалента батареи

На схеме справа показана эквивалентная схема для энергетической ячейки.

  • Rm — сопротивление металлического пути через ячейку, включая выводы, электроды и межсоединения.
  • Ra — сопротивление электрохимического тракта, включая электролит и сепаратор.
  • Cb — это емкость параллельных пластин, которые образуют электроды ячейки.
  • Ri — нелинейное контактное сопротивление между пластиной или электродом и электролитом.

Типичное внутреннее сопротивление порядка миллиомов.

Влияние внутреннего импеданса

Когда через элемент протекает ток, на внутреннем сопротивлении элемента возникает падение напряжения IR, которое снижает напряжение на выводах элемента во время разряда и увеличивает напряжение, необходимое для зарядки элемента, таким образом уменьшая его эффективную емкость, а также уменьшая его заряд. / эффективность разряда.Более высокие скорости разряда вызывают более высокие внутренние падения напряжения, что объясняет кривые разряда с более низким напряжением при высоких скоростях C. См. «Скорость разряда» ниже.

На внутренний импеданс влияют физические характеристики электролита: чем меньше размер гранул материала электролита, тем ниже полное сопротивление. Размер зерна контролируется производителем ячейки в процессе измельчения.

Спиральная конструкция электродов часто используется для увеличения площади поверхности и, таким образом, уменьшения внутреннего импеданса.Это снижает тепловыделение и обеспечивает более быструю зарядку и разрядку.

Внутреннее сопротивление гальванического элемента зависит от температуры и уменьшается с повышением температуры из-за увеличения подвижности электронов. График ниже является типичным примером.

Таким образом, элемент может быть очень неэффективным при низких температурах, но эффективность повышается при более высоких температурах из-за более низкого внутреннего импеданса, но также и из-за увеличения скорости химических реакций.Однако более низкое внутреннее сопротивление, к сожалению, также приводит к увеличению скорости саморазряда. Кроме того, срок службы ухудшается при высоких температурах. Некоторые формы нагрева и охлаждения могут потребоваться для поддержания ячейки в ограниченном диапазоне температур для достижения оптимальных характеристик в приложениях с высокой мощностью.

Внутреннее сопротивление большинства химических элементов ячеек также имеет тенденцию значительно увеличиваться к концу цикла разряда, поскольку активные химические вещества переводятся в свое разряженное состояние и, следовательно, эффективно израсходуются.Это в основном отвечает за быстрое падение напряжения элемента в конце цикла разряда.

Кроме того, эффект джоулева нагрева I 2 R, потери во внутреннем сопротивлении элемента вызовут повышение температуры элемента.

Падение напряжения и потери I 2 R могут быть незначительными для элемента емкостью 1000 мАч, питающего мобильный телефон, но для 100-элементного автомобильного аккумулятора на 200 Ач они могут быть значительными.Типичное внутреннее сопротивление литиевой батареи мобильного телефона емкостью 1000 мА составляет от 100 до 200 мОм и около 1 мОм для литиевой батареи емкостью 200 Ач, используемой в автомобильной батарее. См. Пример.

При работе со скоростью C падение напряжения на элемент будет около 0,2 В в обоих случаях (немного меньше для мобильного телефона). Потери I 2 R в мобильном телефоне будут составлять от 0,1 до 0,2 Вт. Однако в автомобильной батарее падение напряжения на всей батарее будет 20 В, а потеря мощности, рассеиваемой в виде тепла внутри батареи, составит 40 Вт на элемент или 4 кВт для всей батареи.Это в дополнение к теплу, выделяемому в результате электрохимических реакций в ячейках.

По мере старения элемента сопротивление электролита имеет тенденцию к увеличению. Старение также приводит к ухудшению качества поверхности электродов и увеличению контактного сопротивления, и в то же время эффективная площадь пластин уменьшается, что снижает их емкость. Все эти эффекты увеличивают внутренний импеданс клетки, что отрицательно влияет на ее работоспособность.Сравнение фактического импеданса ячейки с ее импедансом, когда она была новой, можно использовать для измерения или представления возраста ячейки или ее эффективной емкости. Такие измерения намного удобнее, чем фактическая разрядка элемента, и их можно проводить без разрушения тестируемого элемента. См. «Испытания импеданса и проводимости»

Внутреннее сопротивление также влияет на эффективную емкость ячейки.Чем выше внутреннее сопротивление, тем выше потери при зарядке и разрядке, особенно при более высоких токах. Это означает, что при высоких скоростях разряда доступная емкость ячейки ниже. И наоборот, если он разряжается в течение длительного периода, емкость в ампер-часах выше. Это важно, потому что некоторые производители указывают емкость своих батарей при очень низкой скорости разряда, что заставляет их выглядеть намного лучше, чем они есть на самом деле.

Скорость разряда

Кривые разряда литий-ионного элемента ниже показывают, что эффективная емкость элемента уменьшается, если элемент разряжается с очень высокой скоростью (или, наоборот, увеличивается с низкой скоростью разряда).Это называется смещением емкости, и этот эффект характерен для большинства химических элементов ячейки.

Нагрузка аккумулятора

Время разряда батареи зависит от нагрузки, которую она должна обеспечивать.

Если разряд происходит в течение длительного периода в несколько часов, как в некоторых высокопроизводительных приложениях, таких как электромобили, эффективная емкость аккумулятора может быть вдвое больше указанной емкости при коэффициенте C.Это может быть наиболее важным при выборе дорогой батареи для использования с высокой мощностью. Емкость маломощных аккумуляторов бытовой электроники обычно указывается для разряда со скоростью C, тогда как SAE использует разряд в течение 20 часов (0,05 ° C) в качестве стандартного условия для измерения емкости автомобильных аккумуляторов в амперах. График ниже показывает, что эффективная емкость свинцово-кислотных аккумуляторов с глубокой разрядкой почти удваивается, поскольку скорость разряда снижается с 1,0 ° C до 0.05C. При времени разряда менее одного часа (высокие значения C) эффективная емкость резко падает.

На эффективность зарядки также влияет скорость зарядки. Объяснение причин этого приводится в разделе «Время зарядки».

Из этого графика можно сделать два вывода:

  • Следует проявлять осторожность при сравнении характеристик емкости аккумуляторов, чтобы обеспечить сопоставимые скорости разряда.
  • В автомобильной промышленности, если высокие значения тока регулярно используются для резкого ускорения или для подъема на холм, дальность действия транспортного средства будет уменьшена.

Рабочий цикл

Рабочие циклы различаются для каждого приложения. Приложения EV и HEV накладывают определенные переменные нагрузки на аккумулятор. См. Пример нагрузочного тестирования. Стационарные батареи, используемые в распределенных сетевых накопителях энергии, могут иметь очень большие изменения SOC и много циклов в день.

Важно знать, сколько энергии используется за цикл, и рассчитывать на максимальную пропускную способность и передачу энергии, а не на среднее значение.

Примечания: Для информации

  • Типичный небольшой электромобиль будет потреблять от 150 до 250 Втч энергии на милю при нормальной вождении. Таким образом, для диапазона 100 миль при 200 Вт-час на милю потребуется аккумулятор емкостью 20 кВт-ч.
  • В гибридном электромобиле
  • используются батареи меньшего размера, но от них может потребоваться работа при очень высокой скорости разряда до 40 ° C. Если в автомобиле используется рекуперативное торможение, аккумулятор также должен выдерживать очень высокую скорость зарядки, чтобы быть эффективным. См. В разделе о конденсаторах пример того, как это требование может быть выполнено.

Уравнение Пойкерта

Уравнение Пойкерта — это удобный способ описания поведения ячейки и количественного определения смещения емкости в математических терминах.

Это эмпирическая формула, которая приблизительно определяет, как доступная емкость аккумулятора изменяется в зависимости от скорости разряда. C = I n T, где «C» — теоретическая емкость аккумулятора, выраженная в ампер-часах, «I» — ток, «T» — время, а «n» — число Пейкерта, константа для данного аккумулятор. Уравнение показывает, что при более высоких токах в батарее меньше доступной энергии. Число Пейкерта напрямую связано с внутренним сопротивлением батареи.Более высокие токи означают больше потерь и меньшую доступную емкость.

Значение числа Пойкерта показывает, насколько хорошо батарея работает при длительных сильных токах. Значение, близкое к 1, указывает на то, что аккумулятор работает нормально; чем выше число, тем больше емкость теряется при разряде аккумулятора при больших токах. Число Пейкерта батареи определяется эмпирически. Для свинцово-кислотных аккумуляторов это число обычно составляет от 1,3 до 1,4

График выше показывает, что эффективная емкость аккумулятора снижается при очень высокой скорости непрерывной разрядки.Однако при периодическом использовании батарея успевает восстановиться в периоды покоя, когда температура также возвращается к уровню окружающей среды. Из-за этой возможности восстановления емкость меньше уменьшается, а эффективность работы выше, если аккумулятор используется с перерывами, как показано пунктирной линией.

Это обратное поведение двигателя внутреннего сгорания, который наиболее эффективно работает при непрерывных устойчивых нагрузках.В этом отношении электроэнергия — лучшее решение для средств доставки, которые подвержены постоянным перебоям.

Участки Рагон

График Рагона полезен для описания компромисса между эффективной мощностью и управляемой мощностью. Обратите внимание, что графики Рагона обычно основаны на логарифмических шкалах.

На графике ниже показана превосходная гравиметрическая плотность энергии литий-ионных элементов.Также обратите внимание, что ионно-литиевые элементы с анодами из титаната лития (Altairnano) обеспечивают очень высокую плотность мощности, но пониженную плотность энергии.

Энергия и плотность мощности — участок Рагона

Источник Альтаирнано

На приведенном ниже графике Рагона сравниваются характеристики ряда электрохимических устройств.Он показывает, что ультраконденсаторы (суперконденсаторы) могут обеспечивать очень высокую мощность, но емкость хранилища очень ограничена. С другой стороны, топливные элементы могут хранить большое количество энергии, но имеют относительно низкую выходную мощность.

Рагон Участок электрохимических устройств

Наклонные линии на графиках Ragone показывают относительное время, необходимое для того, чтобы зарядить устройство или выйти из него.С одной стороны, мощность может накачиваться в конденсаторы или извлекаться из них за микросекунды. Это делает их идеальными для сбора энергии рекуперативного торможения в электромобилях. С другой стороны, топливные элементы имеют очень плохие динамические характеристики, требуя часов для выработки и доставки энергии. Это ограничивает их применение в электромобилях, где они часто используются вместе с батареями или конденсаторами для решения этой проблемы. Литиевые батареи находятся где-то посередине и обеспечивают разумный компромисс между ними.

См. Также Сравнение альтернативных хранилищ энергии.

Импульсная характеристика

Способность передавать сильноточные импульсы является требованием многих батарей. Допустимая токовая нагрузка ячейки зависит от эффективной площади поверхности электродов. (См. Компромисс между энергией и мощностью). Однако ограничение по току определяется скоростью, с которой происходят химические реакции внутри ячейки.Химическая реакция или «перенос заряда» происходит на поверхности электродов, и начальная скорость может быть довольно высокой, поскольку химические вещества, расположенные рядом с электродами, преобразуются. Однако как только это произошло, скорость реакции ограничивается скоростью, с которой активные химические вещества на поверхности электрода могут пополняться путем диффузии через электролит в процессе, известном как «массоперенос». Тот же принцип применяется к процессу зарядки и более подробно описан в разделе «Время зарядки».Следовательно, импульсный ток может быть значительно выше, чем частота C, которая характеризует характеристики непрерывного тока.

Срок службы

Это один из ключевых параметров производительности ячейки, который показывает ожидаемый срок службы ячейки.

Срок службы определяется как количество циклов, которое может выполнить элемент, прежде чем его емкость упадет до 80% от его начальной указанной емкости.

Каждый цикл заряда-разряда и связанный с ним цикл трансформации активных химикатов, который он вызывает, сопровождается медленным ухудшением химикатов в элементе, что будет почти незаметно для пользователя. Это ухудшение может быть результатом неизбежных нежелательных химических воздействий в ячейке, роста кристаллов или дендритов, изменяющих морфологию частиц, составляющих электроды. Оба эти события могут иметь эффект уменьшения объема активных химических веществ в элементе и, следовательно, его емкости, или увеличения внутреннего импеданса элемента.

Обратите внимание, что элемент не умирает внезапно в конце указанного жизненного цикла, а продолжает свое медленное разрушение, так что он продолжает нормально функционировать, за исключением того, что его емкость будет значительно меньше, чем была, когда она была новой.

Срок службы батареи, как он определен, является полезным способом сравнения батарей в контролируемых условиях, однако он может не дать наилучшего показателя срока службы батарей в реальных условиях эксплуатации.Элементы редко эксплуатируются в последовательных, полных циклах зарядки-разрядки, они гораздо чаще подвергаются частичным разрядам различной глубины перед полной перезарядкой. Поскольку в частичных разрядах участвует меньшее количество энергии, аккумулятор может выдерживать гораздо большее количество неглубоких циклов. Такие циклы использования типичны для гибридных электромобилей с рекуперативным торможением. Посмотрите, как продолжительность цикла зависит от глубины разряда (DOD) в разделе Срок службы батареи.

Срок службы также зависит от температуры, как от температуры эксплуатации, так и от температуры хранения.См. Более подробную информацию в разделе «Неисправности литиевых батарей».

Общая пропускная способность энергии

Более репрезентативный показатель срока службы батареи — это Lifetime Energy Throughput . Это общее количество энергии в ватт-часах, которое может быть вложено в аккумулятор и снято с него в течение всех циклов в течение срока его службы, прежде чем его емкость снизится до 80% от первоначальной емкости нового аккумулятора.Это зависит от химического состава клетки и условий эксплуатации. К сожалению, эта мера еще не используется производителями элементов и еще не принята в качестве отраслевого стандарта для аккумуляторов. Пока он не войдет в широкое использование, его нельзя будет использовать для сравнения производительности элементов от разных производителей таким образом, но, если он доступен, по крайней мере, он предоставляет более полезное руководство для инженеров по применению для оценки срока службы используемых батарей. в своих проектах.

См. Также Состояние работоспособности (SOH) и Расчетный срок службы батареи

Глубокий разряд

Срок службы в цикле уменьшается с увеличением глубины разряда (DOD) (см. Срок службы батареи), и многие химические составы элементов не допускают глубокого разряда, и элементы могут быть необратимо повреждены при полной разрядке.Специальные конструкции ячеек и химические смеси необходимы, чтобы максимально увеличить потенциальную глубину разряда батарей глубокого разряда.

Зарядные характеристики

Кривые зарядки и рекомендуемые методы зарядки включены в отдельный раздел зарядки

Разрядники аккумуляторов

Техническая поддержка по разрядке аккумулятора

Описание и обработка сульфатированных аккумуляторов

Сульфатированная батарея — это батарея, которая стояла в разряженном состоянии или была недостаточно заряжена до такой степени, что на пластинах образовался аномальный сульфат свинца.Когда это происходит, химические реакции внутри батареи затрудняются, что приводит к потере емкости.

Этот документ не охватывает всю теорию электричества и технологии, связанные с процессом сульфатации в системах с батарейным питанием. Для получения дополнительной информации обратитесь к специальной литературе.

Причины

Большинство случаев сульфатирования вызвано:

Зарядка или пренебрежение выравнивающим зарядом

Когда повторно включенная батарея заряжается с низкой скоростью, но не полностью, кислота не удаляется эффективно из пластин, особенно из нижних частей, что приводит к сульфатации.

Повторяющиеся частичные заряды, не влияющие на тщательное перемешивание электролита, также приводят к сульфатации. При нормальной работе батареи сложно определить, когда именно начинается сульфатация, и только путем периодического выравнивания заряда и сравнения удельного веса и напряжения отдельных ячеек можно обнаружить его на ранних стадиях и исправить или предотвратить.

Проблемная сульфатация не происходит менее чем за 30 дней.

Стоит в частично или полностью разряженном состоянии

Если аккумуляторная батарея находится в частично разряженном состоянии в течение длительного времени, сульфат, отложившийся на пластинах, затвердеет, а поры закроются.Батареи следует заряжать как можно скорее после разрядки и не допускать простоя в полностью разряженном состоянии более одного месяца. В морозную погоду аккумулятор следует заряжать сразу после разрядки, чтобы предотвратить замерзание.

Низкий уровень электролита

Если уровень электролита упадет ниже верха пластин, открытые поверхности затвердеют и станут сульфатированными

Добавление кислоты

Если в клетку, в которой существует сульфатирование, добавить кислоту, состояние ухудшится.

Высокий удельный вес

В целом, чем выше удельный вес полностью заряженного элемента, тем выше вероятность сульфатирования и труднее его уменьшить. Если в какой-либо батарее есть элементы с удельным весом более чем на 0,015 выше среднего, вероятность сульфатации в этих элементах будет увеличена.

Высокая температура

Высокие температуры ускоряют сульфатацию, особенно частично разряженной аккумуляторной батареи и в нерабочем состоянии.

Все элементы сульфатированной батареи дают низкие значения удельного веса и напряжения.После нормальной зарядки они не будут полностью заряжены. Внутренний осмотр покажет, что отрицательные пластины имеют ощущение сланца, сульфатированный материал отрицательных пластин является твердым и зернистым и дает ощущение песка при трении между большим и указательным пальцами.

Внутренний осмотр следует проводить после нормальной зарядки, так как разряженная пластина всегда в некоторой степени сульфатирована. Хорошая, полностью заряженная отрицательная пластина является губчатой ​​и упругой на ощупь и дает металлический блеск при прикосновении к ней ногтем или ножом.Сульфатированная положительная пластина имеет более светлый коричневый цвет, чем нормальная пластина.

Лечение

Тщательное и внимательное отношение к следующим шагам часто помогает восстановить нормальное рабочее состояние сульфатированной батареи.

  1. Чистый аккумулятор;
  2. Довести уровень электролита до нужной высоты, добавив воды;
  3. Зарядите аккумулятор с предписанной скоростью окончательной обработки до тех пор, пока аккумулятор не наберет полную емкость в ампер-часах из расчета 8 часов. Если в любой момент во время этих процедур температура аккумулятора превысит 50 ° C.уменьшите скорость заряда, чтобы поддерживать температуру на этом уровне или ниже. Если какая-либо ячейка дает низкие показания (на 0,20 В ниже среднего напряжения ячейки батареи), потяните и отремонтируйте ячейку, прежде чем продолжить процедуру;
  4. После того, как аккумулятор был загружен на полную емкость в ампер-часах, продолжайте заряд с конечной скоростью до тех пор, пока удельный вес не останется неизменным в течение 4-часового периода со снятием показаний ежечасно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *