Плотность акб зимой и летом: Плотность аккумулятора зимой и летом, какой аккумулятор лучше для зимы

Содержание

Плотность аккумулятора зимой и летом, какой аккумулятор лучше для зимы

Правильное обслуживание автомобиля, позволяющее без особых проблем использовать его в любое время года, включает и заботу о его батарее. Кроме своевременной зарядки, необходимо также знать, какова плотность аккумулятора зимой и летом и как это влияет на эксплуатацию автомобиля.

Для машин используют свинцово-кислотные АКБ. Устройство аккумулятора этого вида таково, что электроды изготавливаются из свинца с примесью других металлов, а в роли электролита выступает водный раствор серной кислоты. Обычно соотношение этих двух веществ составляет 65% для воды и 35% для кислоты.

Под плотностью АКБ имеют в виду густоту электролита. От этого показателя зависит то, насколько хорошо батарея будет держать заряд, и срок службы пластин. Считается, что показатели плотности аккумулятора зимой и летом должны отличаться. Усредненное значение этой величины, при котором работа батареи считается нормальной, — 1,27 – 1,29 г/см3. Летом эти цифры могут быть немного меньше.

Обратите внимание: лучшие современные аккумуляторы для автомобилей не требуют корректировки плотности электролита, если, конечно, не эксплуатируются при температурах ниже 60°С. Речь идет о необслуживаемых АКБ, особенно заряженных гелевым электролитом.

Зимой

Плотность электролита в аккумуляторе зимой, особенно при сильных морозах, должна быть немного выше, чем обычно, но не превышать 1,35 г/см3. В чем причина? Во-первых, жидкость, в которой доля воды слишком высока, при минусовой температуре имеет все шансы замерзнуть. Вторая причина, по которой в холодное время года нужен более концентрированный раствор, — реакция на мороз остальных механизмов автомобиля. Чтобы заставить работать замерзшие детали, требуется большее количество энергии, чем в благоприятных условиях. Это справедливо даже для лучших моделей авто.

Реакция батареи на холод будет зависеть еще и от полноты заряда, так как при разряде доля кислоты заметно снижается. Соответственно, если изначально соотношение было меньше нормы, то при разрядке оно упадет до совсем неподходящих значений.

Несколько цифр, демонстрирующих взаимосвязь заряда и соотношения воды и кислоты в электролите:

  • Если первоначальная плотность — 1,30 г/см3, то при разряде на 25% она снизится до 1,26 г/см3, а при половинном заряде — до 1,22.
  • При начальном уровне 1,27 величина уменьшится до 1,23 и 1,19 соответственно.
  • Если соотношение воды и кислоты соответствовало 1,23 г/см3, то при разряде оно уменьшится до 1,19 и 1,15.

Температура, при которой возникает опасность замерзания электролита плотностью 1,20 г/см3 , равна -20°С. Аккумулятор для зимы обязательно должен быть заряжен не меньше, чем наполовину, а соотношение между водой и кислотой в электролите должно быть не ниже 1,27 г/см3.

Автомобиль с установленным аккумулятором можно без лишних опасений оставлять на зиму на улице, если температура не падает ниже 10°С. Электролит при таких условиях не замерзает. Если в зимний период не планируется эксплуатация батареи, самый лучший вариант — снять ее и оставить в сухом прохладном месте, предварительно полностью зарядив.

Что делать, если автомобиль простоял всю зиму с подключенной АКБ? Самый плохой вариант развития ситуации — замена источника питания. Есть несколько способов уменьшить вред, который может нанести устройству холод.

Перед наступлением холодов:

  • очистить корпус ото всех загрязнений;
  • зачистить и обработать смазкой клеммы;
  • полностью зарядить аккумулятор.

Во время эксплуатации:

  • укрыть корпус теплоизоляционным материалом;
  • перед долгой поездкой будет не лишним оставить АКБ на ночь дома;
  • прогревать авто, не включая дополнительные потребители энергии.

Если машина простояла при минусовой температуре без эксплуатации, но с подключенным источником питания, ее подготовка к работе обязательно должна включать осмотр АКБ, проверку уровня и густоты электролита в ней. Устройство обязательно понадобится зарядить.

Как выбрать АКБ для зимы?

Выбирая запчасти, иногда очень сложно определить, какой аккумулятор лучше для зимы. Чего делать не следует, так это обращать внимание на надписи типа «Арктический», «Arctic» и им подобные. Дело в том, что производители имеют полное право написать на корпусе или в названиях своих аккумуляторов любое слово, но технической характеристикой оно при этом являться не будет. Так что, если на нем написано «зимний», а в руководстве по эксплуатации этого не отражено, то надпись можно смело игнорировать.

Какие батареи хорошо работают даже самыми холодными зимами? Объективно лучшими для холодного времени года являются гелевые необслуживаемые устройства. От других аккумуляторов они отличаются тем, что там используется электролит консистенции геля. Такое устройство не требуется многократно подзаряжать, да и замерзнуть гелю сложнее, чем жидкости. Но устанавливать его на старый автомобиль можно только в том случае, если генератор современный, способен обеспечить подачу тока с минимальными колебаниями напряжения.

На что нужно обратить внимание, чтобы приобрести хороший аккумулятор для отрицательных температур:

  • Емкость. Тут все просто. Чем выше этот показатель, тем легче будут заводиться даже очень замерзшие автомобили.
  • Соответствие технических требований АКБ и машины.
  • Соблюдение производителем стандартов качества и безопасности.

Чтобы быть всегда довольным батареями на своей машине, автовладельцу нужно не только выбирать хорошие, качественные устройства, но и поддерживать их в работоспособном состоянии. Своевременная зарядка, контроль уровня и густоты электролита — все это не сложно. А наградой станет хороший, корректно работающий аккумулятор.

Оптимальная плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом

Споры по вопросу правильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов ведутся давно, и конца им не видно. Это объясняется, в том числе, и тем, что число автолюбителей неуклонно растет, и каждый из тех, кто смог проехать самостоятельно даже пару сотню метров, уже априори считает себя авторитетом в данной области и высказывает «авторские», порой безапелляционные, суждения.

Если «пройтись» по Интернету, то порой встречается и такое, что вполне можно засомневаться в собственной компетенции, пожалеть о напрасно потраченных годах и даже пересмотреть свое мировоззрение.

Но это еще полбеды. Дело в том, что даже у профессионалов мнения по некоторым вопросам не всегда совпадают. Поэтому попробуем суммировать всю доступную информацию и вывести «среднее арифметическое», не кидаясь в крайности. Не будем утруждать читателя пояснениями относительно всех нюансов химических процессов, протекающих в АКБ, специфическими терминами, а рассмотрим проблему поддержания плотности электролита в аккумуляторе зимой и летом на приемлемом уровне с чисто практической точки зрения.

Главный советчик по уходу и сбережению аккумулятора, в том числе, и по плотности электролита – Производитель!

К каждой батарее прилагается сопроводительный документ (памятка, инструкция или что-то еще – не суть важно). Но именно в нем написано то, что необходимо знать автовладельцу и  учитывать при эксплуатации конкретной батареи. Только тот, кто ее изготовил, разбирается во всех тонкостях ухода.

Например, к какой категории относится АКБ – обслуживаемые, малообслуживаемые (не требующие регулярной доливки воды на протяжении многих месяцев) или необслуживаемые. А то, что они бывают разными и по материалам, и по технологии изготовления (и так далее), объяснять, думается, никому не стоит.

Максимальный, причем систематический, разряд батареи резко снижает срок ее пригодности к эксплуатации. Это никем не оспаривается. Дело в том, что он вызывает повышенную сульфатацию пластин (отложение солей), и часто такой процесс становится необратимым. Слишком «запущенный» аккумулятор восстановлению не подлежит, и его дальнейший путь – в утиль, даже если он не так уж и давно приобретен.

Для батареи одинакова вредна как пониженная, так и повышенная плотность электролита. Если он (в силу разряженности аккумулятора) мало чем отличается от воды, то банки при низких температурах могут просто замерзнуть. Кроме того, такие понятия, как «плотность» и «емкость» батареи, взаимосвязаны (прямая зависимость). Следовательно, возникнут не только проблемы с запуском движка, но и с необходимостью более частой постановки на зарядку.

Излишняя же плотность провоцирует активацию химических процессов, которые в батарее протекают постоянно, независимо от того, «работает» она или «отдыхает». А это влечет более интенсивное разрушение пластин и снижает срок службы изделия.

Для каждого региона есть свое значение оптимальной плотности электролита, поэтому единой рекомендации изначально быть не может. Например, для условий Крайнего Севера – не менее 1,29. Поэтому необходимо ориентироваться не только на сезон, но и на критические значения температуры, которыми характеризуется данная местность. Следовательно, встречающиеся в интернете советы о поддержании плотности на уровне 1,26 – 1,27 можно расценивать только как общую рекомендацию. Кстати, такой показатель приемлем для большей части территории РФ, наверное, поэтому его часто и упоминают.

Учитывая сказанное, есть смысл выяснить минимально допустимое (критическое) значение плотности, ниже которого оно не должно опускаться. И вот тут нужно вспомнить об инструкции Производителя! Хотя есть и распространенное правило – не менее 1,23.

Практические советы

  • В зимний период запуск двигателя, как правило, затруднен. Поэтому, если машина стояла в холодном боксе и АКБ с нее не снималась, то ее желательно предварительно прогреть (повысить температуру электролита). Самый простой способ – включить осветительные приборы (например, дальний свет).
  • Необходимо чаще контролировать состояние клемм, особенно при сезонном понижении температуры. Уменьшение плотности электролита влечет увеличение значения внутреннего сопротивления батареи, а, следовательно, и всей эл/цепи «запуска». Вспомнив закон Ома, несложно понять, что пусковой ток становится несколько меньше, что и затрудняет работу стартера (не создается должный крутящий момент).
  • Если в батарею требуется долить воду (дистиллированную), то специалисты рекомендуют делать это, не снимая АКБ с машины и при запущенном двигателе. Объясняется это следующими причинами.

Во-первых, значения плотностей электролита и воды отличаются, и такой способ доведения уровня в банках до нормы обеспечивает качественное перемешивание жидкостей.

Во-вторых, если долить воды и после этого не эксплуатировать машину, а уйти хотя бы на время, то она может элементарно замерзнуть, так как легче электролита и, следовательно, будет являться «поверхностным слоем» жидкости в каждой банке.

  • Ни в коем случае нельзя добиваться повышения значения плотности путем банального добавления в электролит кислоты!!! Объяснение простое – чем агрессивнее среда, тем меньше срок пригодности АКБ к использованию. Именно по этой причине некоторые автомобилисты не могут понять, почему уже через год после приобретения вроде бы новая батарея уже ни на что не годится. Вывод – только постановка на зарядку.
  • Многие автомобилисты в зимний период ставят машину «на прикол». Им не рекомендуется оставлять АКБ по месту установки. Целесообразнее ее снять, полностью зарядить и перенести в прохладное помещение (например, спустить в погреб), предварительно «укутав» во влагонепроницаемый материал. В каждом регионе «своя» зима (по продолжительности). Поэтому не реже раза в пару месяцев ее стоит проверять «на плотность» и при необходимости подзаряжать. Такая аккуратность в уходе вполне окупится более продолжительным сроком эксплуатации батареи.

И напоследок — не нужно стесняться спрашивать советов у людей опытных. В любом гаражном комплексе есть автолюбители, которые характеризуются продолжительной безаварийной эксплуатацией, аккуратностью в уходе за «железным конем». А если такой человек имеет и большой стаж вождения (а значит, и обслуживания), то его рекомендации (и по плотности тоже), лишними никак не будут.

Плотность аккумулятора: как измерить и повысить.

Аккумулятор состоит из отдельных гальванических элементов, преобразующих химическую реакцию в электрическую энергию. Каждый элемент имеет напряжение 2 V. Плотность аккумулятора (электролита) формируется шестью элементами, последовательно соединенными в одном пластмассовом корпусе. Работают они на повышение напряжения. А силу тока можно увеличить, соединив их параллельно.

Устройство

Аккумуляторная батарея (АКБ) является химическим источником тока, резервирующим электрическую энергию для питания стартера. Она же снабжает током приборы автомобиля. Считается хорошим подспорьем, когда наблюдается низкая мощность генератора.

К основным параметрам АКБ следует отнести:

  • номинальную емкость;
  • напряжение;
  • ток холодного запуска двигателя.

Данные маркируются на корпусе аккумулятора.

Практически все автомобильные аккумуляторы работают на свинцово — кислотных батареях. Материал корпуса из пропилена, изоляционный, стойкий к кислоте. Каждый аккумулятор содержит попеременно расположенные положительно и отрицательно заряженные электроды. Между пластинами (электродами) размещаются пластиковые сепараторы, отделяющие пластины друг от друга.

Сами электроды представляют собой свинцово–кальциевый сплав, рассчитанный на ограничение степени саморазряда. То есть, за полтора года он может разрядиться на 50%. Эти аккумуляторы относятся к категории не обслуживаемых, поскольку потеря воды в них составляет всего 1 гр/Ач. Кстати, добавление серебра или олова в электроды заметно повышает их коррозионную стойкость.

Структура решетки положительных и отрицательных элементов имеют разную технологию изготовления. Например, на отрицательных электродах делаются просечки свинцовой пластины, затем проводят растяжку. Положительные электроды состоят из опорной рамы с жилками конкретной направленности. Такая конструкция обеспечивает качественную жесткость и ограничивает их линейное расширение. Более того, положительные пластины покрываются диоксидом свинца, а отрицательные, губчатым свинцом. Отрицательные и положительные элементы помещаются в сернокислотный раствор, величина плотности которой зависит от уровня зарядки батареи.

Принцип работы

Действие аккумулятора является результатом способности его преобразовывать химическую реакцию в электрическую энергию при разряде, наоборот, при заряде. Исходя из этого принципа, все АКБ работают в циклическом режиме.

То есть, подключение потребителей вызывает разряд активной положительной и отрицательной масс, взаимодействующих с электролитом. В этом случае плотность падает, «садится». Но АКБ заряжается от генератора. Зарядку батарей можно получить и от зарядного устройства. Происходит процесс преобразования раствора в двуокись свинца и соединение серной кислоты, что приводит к повышению плотности раствора.

Нужно отметить, что работоспособность батареи во многом зависит от температуры среды. При повышенной температуре отдаваемая мощность повышается, что приводит к саморазряду, величина которого находится в прямой зависимости от температуры среды и конструкции электродов.

Продолжительность работы АКБ составляет 4÷5 лет и это средняя величина.

Плотность

Определяется визуально, так называемым, стеклянным глазом или цветным датчиком. Зеленый оттенок на нем свидетельствует о заряженности, черный цвет – среднем уровне зарядки и желтый означает низкую величину зарядки. Значит, принцип работы этого визуального прибора построен на плотности электролита.

Автомобильные батареи рассчитаны на жесткое крепление, посредством рамки, во избежание его опрокидывания или разлива.

Способ проверки

Плотность электролита в аккумуляторе проверяется простым автомобильным ареометром. Это стеклянная колбочка с резиновой грушей на верхнем конце и длинной резиновой трубкой снизу. Внутри колбы помещается обычный ареометр. Нажимая на грушу, выпускается из нее воздух. Резиновая трубка прибора опускается в банку как можно ниже. Расслабляя руку, выбирается из нее содержимое. При этом ареометр внутри колбы начинает всплывать и, не касаясь чего-либо, становится на отметке. Нижняя градуировка (мениск) и покажет плотность. Нажатием груши содержимое колбы сливается обратно. Процедура повторяется с каждой банкой.

Оптимальный уровень зарядки

Уровень зарядки автомобильного аккумулятора зимой достигает 25%. Это сигнал о необходимости произвести зарядку. Следует помнить, что зимой, при температуре среды–20° C и плотности 1г/см³, аккумулятор склонен замерзнуть. Поводом для подзарядки может стать и разная плотность отдельных банок в пределах 0,02 г/см³. При этом оптимальный ток не должен превышать 0,05 самой батареи. Например, для зарядки батареи, емкость которой составляет 60 Ач, сила тока будет 3,0 Ач. Лучше не доводить электролит до кипения сильным током. Кстати, слабый ток подзарядит батарею лучше. Если в течение двух часов раствор не закипает, а плотность остается без изменения, то считается аккумулятор полностью заряженным.

При исправной работе генератора и реле, аккумулятор получает наибольшую зарядку во время езды.

Нужно знать, что с запуском двигателя зимой аккумулятор начинает заряжаться только после достижения электролитом положительной температуры. Информация к тому, что зимние переезды, даже на короткие расстояния могут стать поводом полной разрядки источника тока.

Кстати, летом для плотности раствора достаточно 1.18

Проверка

Как проверить плотность аккумулятора денсиметром, если электролит уже разбавлялся дистиллированной водой. Здесь плотность замеряют через 40 минут после запуска двигателя. По наименьшему показателю плотности одной банки определяется, общая разрядка батареи. К примеру, если плотность электролита в аккумуляторе не удается измерить, степень разрядки проверяют нагрузкой стартера. Для этого используется специальная нагрузочная вилка. Посредством лапок, клемма каждой банки поочередно замыкается на 5 секунд, для фиксации показаний вольтметра. Разность по каждой банке не должна составлять более 0,2 V. При высокой разности, банка заменяется.

Повышение плотности

Вопрос как поднять плотность аккумулятора стоит всегда, когда стартер отказывает крутить маховик. Это, прежде всего, падение плотности батареи, которая может произойти по разным причинам. Что же делать? Нужно замерить показания электролита каждой банки, зная, что плотность его не должна превышать 1.29. Для северных реалий шкала может быть и выше. Но если цифра показывает, например, 1.18–1.20, добавка электролита с показателем 1.27 только повысит плотность. Процедура откачки старого остатка из одной банки выполняется при помощи клизмы–груши. Поочередно доливается новый раствор из расчета половины объема удаленного. После небольшой встряски, на предмет качественного смешения раствора, делается замер плотности. Если значение ее меньше нужного, доливается остальной объем. Процесс ведется до достижения необходимой плотности.

При всем желании, полная замена электролита не выдаст тех результатов, которые показывают новые батареи.

Влияние сульфатации

Это процесс окисления и затем кристаллизации, так или иначе, происходящих химических реакций. В результате элементы пластины становятся очагом высокого сопротивления внутри батареи. В этой ситуации имеет место резкое повышение сопротивления и закипание электролита. Незнание о появлении коричневых или бело–грязных пятен на пластинах вовсе не гарантирует нормальную работу аккумулятора.

Высокий уровень сульфатации приводит к скачкам температуры в момент запуска двигателя, повышению газовыделения. Фактор сказывается на емкости батареи, цвете и плотности раствора. Если оказия обнаружена своевременно, то можно воспользоваться процедурой разрядки–зарядки батареи.

Для этого нужно полностью зарядить ее и довести плотность до 1.285 г/см³, заправляя постепенно электролитом. Если переборщили, можно разбавить дистиллированной водой. Полностью зарядив батарею, начинают процесс разрядки, методом подключения лампы накаливания в пять ампер. Когда напряжение будет доведено до 10,2 V, нужно остановиться, поскольку эта величина равна напряжению 1,7 V каждой банки. При желании процесс можно повторить.

Есть утверждения о целесообразности этой методики спасения батареи.

Что ускоряет износ

  1. Использование некачественного раствора, непроверенной дистиллированной воды;
  2. длительное время хранения в разряженном состоянии;
  3. случаи замерзания раствора также весьма пагубно сказываются на работоспособности аккумулятора.

Но правильный, своевременный уход и обслуживание батарей всегда был залогом длительной ее эксплуатации

Плотность электролита зимой


Какая плотность должна быть в аккумуляторе зимой: оптимальные значения

Плотность электролита – главный параметр всех свинцово-кислотных электрических аккумуляторов, потому что он оказывает влияние на срок эксплуатации и ёмкость прибора.

Необходимо удерживать оптимальное значение показателя, чтобы гарантировать правильную работу АКБ. Оно зависит не только от климатических характеристик региона, в котором находится автомобиль, но и от времени года. К примеру, если плотность аккумулятора в зимний период составляет 1,25 г/см3, то это свидетельствует о критическом уровне, при котором транспортное средство не сможет завестись. Особенно речь идёт о районах, в которых температура может опускаться до -50 градусов. Однако при умеренном климате такое значение соответствует заявленным требованиям нормы. Следовательно, считается, что показатели в разные временные сезоны должны отличаться друг от друга.

Перед многими автовладельцами встаёт дилемма: разная или одинаковая должна быть плотность аккумулятора зимой и летом? Давайте разбираться.

Зима

Плотность электролита на зиму в аккумуляторе транспортного средства должна составлять около 1,27 г/см3. Но такое значение оптимально лишь для центральных районов России. В регионах, в которых температурный режим ниже -35 градусов, показатель изменяется в диапазоне от 1,28 г/см3 до 1,35 г/см3. Например, если автомобиль работает в условиях Крайнего Севера, то величина колеблется в пределах 1,31–1,35 г/см3. Возникает вопрос: почему плотность электролита в аккумуляторе зимой должна иметь такое значение? Существует две причины, дающих ответ на поставленный вопрос:

  1. Жидкость с большой вероятностью превратится в лёд при минусовой температуре, так как в ней доля воды превышает допустимую норму.
  2. Механизмы автомобиля замерзают в мороз и требуют увеличения электродвижущей силы, чтобы осуществить запуск двигателя. Даже лучшие модели автомобилей не смогут работать без дополнительной энергии. Уменьшение значения показателя вплоть до 1,1 г/см3 приведёт к замерзанию электрического аккумулятора.

Зимняя плотность аккумулятора находится на низком уровне. Следовательно, при разрядке она упадёт до критических значений. Чтобы решить эту проблему, желательно постоянно следить за состоянием АКБ. Чтобы проследить взаимосвязь между уровнем заряда и водным соотношением в составе электролита, можно рассмотреть различные сценарии при уменьшении АКБ на 25 % и 50 %:

  1. При первоначальной плотности в 1,30 г/см3 она сократится до 1,26 г/см3 и 1,22 г/см3.
  2. При начальном значении показателя в 1,27 г/см3 объём уменьшится до 1,23 г/см3 и 1,19 г/см3.
  3. При исходной величине в 1,23 г/см3 диапазон упадёт до 1,19 г/см3 и 1,15 г/см3.

Следовательно, плотность аккумулятора на зиму не должна опускаться ниже 1,27 г/см3. Однако нужно помнить, что электролит не может прогреться в результате ежедневных поездок от дома на работу, которые составляют менее получаса. Это в свою очередь влияет на АКБ, который получает необходимый уровень заряда только после осуществления разогрева. Значение показателя стремительно падает по причине того, что аккумуляторная батарея разряжается.

Таким образом, отвечая на вопрос, какая плотность аккумулятора должна быть зимой, можно привести таблицу оптимальных значений. Однако данные показатели характерны исключительно для полностью заряженной батареи. В случае если заряд находится на недостаточном уровне, то они будут больше.

Регион использования транспортного средстваЗначение показателя плотности, г/см3
Южные регионы1,25
Центральные регионы1,27
Северные регионы1,29
Регионы Крайнего Севера1,31

Лето

В летний период аккумуляторная батарея имеет проблему, связанную с потерей большого количества жидкости. Плотность рекомендуется держать на 0,02 г/см3 ниже значения, которое требуется по стандартам. В первую очередь такое замечание относится к регионам, расположенным на юге России.

Летом температурный режим под капотом, в котором располагается аккумулятор, повышен. Это влечёт за собой следующие моменты:

  1. Улетучивание жидкости из состава кислоты.
  2. Активное прохождение процессов превращения электрической энергии в химическую, протекающих в аккумуляторных кислотных батареях.

Всё это обеспечивает сильную отдачу тока, осуществляющуюся даже при минимальных допустимых показателях плотности электролита. Например, значение 1,22 г/см3 характерно для местности с тёплым и влажным климатом. Если уровень электролита систематически опускается, то это приводит к увеличению значения. Такой взаимосвязанный процесс является причиной химического разрушения проводников электрического тока. Поэтому контроль количества воды в АКБ – важная задача, выполнение которой является залогом грамотного ухода за автомобилем. Решение заключается в добавлении дистиллированной жидкости при понижении уровня электролита. Если данное действие опустить, то могут возникнуть проблемы с перезарядом и сульфацией.

Рассеянность автолюбителей – главный фактор, который лежит в основе разрядки аккумулятора. Другими словами, если водитель не уследил за состоянием АКБ, то нужно предпринять определённые меры. Они заключаются в обеспечении батареи зарядом при помощи специального устройства. Однако перед этим необходимо обратить внимание на уровень жидкости, которая могла испариться в процессе функционирования. Если это произошло, требуется долить очищенную воду без содержания каких-либо примесей.

Следовательно, рассмотрев, какая плотность должна быть в аккумуляторе зимой в зависимости от региона, нельзя не привести значения для летнего сезона.

Регион использования транспортного средстваЗначение показателя плотности, г/см3
Южные регионы1,25
Центральные регионы1,27
Северные регионы1,27
Регионы Крайнего Севера1,27

Как правильно откорректировать плотность электролита?

Автовладельцы часто сталкиваются с необходимостью поднять плотность в аккумуляторной батарее, что объясняется двумя причинами. Во-первых, периодическим регулированием количества дистиллированной жидкости. Во-вторых, частой зарядкой устройства, так как уменьшение интервала осуществления данного действия – первый признак того, что желательно провести процедуру повышения величины. Выделяют два способа корректировки значения показателя:

  • применение электролита, обладающего высокой концентрацией;
  • использование дополнительных кислот.

Чтобы изменить в нужном направлении плотность в аккумуляторной батарее, следует приобрести следующие предметы:

  • специализированный стакан с делениями, применяемыми для измерения объёма;
  • цистерна для создания нового раствора;
  • электролит или кислота корректирующего содержания;
  • очищенная жидкость.

Алгоритм действий по изменению значения включает в себя 5 этапов:

  1. Взять небольшое количество электролита с банки аккумуляторной батареи.
  2. Добавить корректирующий раствор в количестве, которое соответствует взятому на предыдущем этапе. Такое действие осуществляется при условии, что поставлена задача поднять плотность. Если необходимо получить противоположный результат, то регулирующий раствор заменяют на дистиллированную жидкость.
  3. Аккумулятор следует подзарядить с помощью специального устройства, так как номинальный ток даст возможность поступившей воде смешаться.
  4. После отключения АКБ от батареи целесообразно выждать в районе 2 часов. Это позволит плотности во всех банках встать на один уровень, что сделает вероятность возникновения погрешности при контрольном тестировании минимальной.
  5. Вторично осмотреть значение электролита. Если оно осталось на прежнем уровне, то повторно осуществить предыдущие этапы.

Плотность электролита изменяется в результате понижения в определённом отсеке аккумулятора. Причём предварительно полезно изучить номинальный объём, который в нём находится. Например, в классической стартерной батарее 6СТ-55 величина электролита равна 633 см3, а в 6СТ-45 – 500 см3. Если рассматривать его состав, то в него входят серная кислота и очищенная вода в процентном соотношении 40 на 60. Достичь необходимой плотности показателя можно, опираясь на представленные данные в следующей таблице:

Плотность аккумулятора, г/см3Обязательная величина параметра, г/см3
1,241,251,26
Забор электро-литаДолив раствора 1,40 г/см3Добавление жидкостиЗабор электро-литаДолив раствора 1,40 г/см3Добавление жидкостиЗабор электро-литаДолив раствора 1,40 г/см3Добавление жидкости
1,246062120125
1,2544256570
1,2685883940
1,2712212678804043
1,281561621171208086
1,29190200158162123127
1,30

Продолжение таблицы

Плотность аккумулятора, г/см3Обязательная величина параметра, г/см3
1,271,281,30
Забор электро-литаДолив раствора 1,40 г/см3Добавление жидкостиЗабор электро-литаДолив раствора 1,40 г/см3Добавление жидкостиЗабор электро-литаДолив раствора 1,40 г/см3Добавление жидкости
1,24173175252256
1,25118120215220
1,268566177180290294
1,27122126246250
1,28404363658198202
1,297578143146
1,3010911336387981

Отметим, что представленные данные соответствуют корректирующему электролиту с плотностью 1,40 г/см3. Если жидкость будет иметь другое значение, то возникает необходимость использовать следующую формулу расчёта для рассматриваемого показателя:

Представленные вычисления можно заменить методом золотого сечения, который гораздо проще применить на практике:

  1. Откачать больший объём воды из банки аккумулятора.
  2. Вылить полученную воду в специальный стакан с делениями, чтобы получить информацию о величине.
  3. Заполнить половину освободившегося объёма банки необходимым количеством электролита.
  4. Если значение ещё не соответствует требуемому, то долить ¼ от откаченной величины.
  5. Продолжать добавлять раствор до достижения оптимального результата.

Кислотная среда небезопасна для человека при неграмотном обращении. Целесообразно соблюдать все меры предосторожности, чтобы раствор электролита не попал на кожу или в дыхательные пути. Осуществлять корректировку рассматриваемой величины рекомендуется в помещениях с хорошей вентиляцией.

Возникают ситуации, в которых значение показателя опускается ниже 1,18 г/см3. В таких случаях использование электролита должно сопровождаться применением кислоты. Причём алгоритм действий изменения плотности включает в себя аналогичные этапы с одной поправкой: шаг разбавления при таком значении должен быть небольшим. Это связано с тем фактом, что плотность электролита имеет очень большую концентрацию, и возникает вероятность пропустить нужную отметку.

В процессе приготовления раствора в жидкость нужно вливать кислоту, а не наоборот.

При определённых обстоятельствах не представляется возможным исправить плотность электролита. Поэтому есть только один выход: купить новый аккумулятор. Возникает вопрос: как определить такие случаи? Очень просто: электролит становится коричневого оттенка, что свидетельствует об осыпании активной массы, принимающей участие в реакции электрохимического плана. Следовательно, это приводит к постепенной поломке аккумуляторной батареи.

Чтобы такая ситуация не застала врасплох, необходимо знать, что хороший АКБ будет служить в течение 5 лет при следовании всем эксплуатационным правилам. Следовательно, если данный срок истёк, то нет смысла проводить манипуляции по ремонту батареи. Если вы хотите, чтобы ваш прибор прослужил положенный срок, то следуйте следующим указаниям:

  • контролируйте плотность с помощью ареометра;
  • обеспечивайте грамотное обслуживание;
  • проверять уровень заряда.

Чем грозит завышенная или заниженная плотность электролита?

Оптимальный уровень плотности находится в пределах от 1,27 до 1,35 г/см3 в соответствии с сезоном и температурным режимом региона. Если значение рассматриваемого показателя выше нормы, то это свидетельствует о завышении, что отрицательно влияет на функционирование автомобиля. Данный процесс может привести к повреждениям аккумуляторной батареи. В ситуациях, при которых наблюдается противоположная картина, существует вероятность того, что автомобиль не заведётся. Главная причина в том, что АКБ замёрзнет при низких температурах.

Следовательно, необходимо контролировать значение, чтобы плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом соответствовала оптимальной. Это поможет избежать возникновения непредвиденных обстоятельств. Однако сделать подобное проблематично, так как плотность изменяется при разных уровнях заряда аккумулятора. Например, при её уменьшении происходит поглощение дистиллированной жидкости батареей, что приводит к увеличению концентрации показателя. В обратных ситуациях возникает процесс сульфатации, ведущий к снижению уровня плотности. В результате этой химической реакции пластины наглухо закрываются и теряют возможность правильно заряжаться. Главный исход – выход из строя АКБ.

Плотность электролита в аккумуляторе — зимой и летом: таблица

Большая часть аккумуляторных батарей, которые продаются в России, относится к полуобслуживаемым. Это означает, что владелец может откручивать пробки, проверять уровень и плотность электролита и при необходимости доливать внутрь дистиллированную воду. Все кислотные АКБ, когда только поступают в продажу, заряжены, как правило, на 80 процентов. При покупке следите за тем, чтобы продавец выполнил предпродажную проверку, одним из пунктов которой является проверка плотности электролита в каждой из банок.

В сегодняшней статье на нашем портале Vodi.su мы рассмотрим понятие плотности электролита: что это такое, какой она должна быть зимой и летом, как ее повысить.

В кислотных АКБ в качестве электролита применяется раствор h4SO4, то есть серной кислоты. Плотность напрямую связана с процентным содержанием раствора — чем больше серы, тем она выше. Еще один немаловажный фактор — температура самого электролита и окружающего воздуха. Зимой плотность должна быть выше, чем летом. Если же она упадет до критической отметки, то электролит попросту замерзнет со всеми вытекающими последствиями.

Измеряется данный показатель в граммах на сантиметр кубический — г/см3. Измеряют ее при помощи простого прибора ареометра, который собой представляет стеклянную колбу с грушей на конце и поплавком со шкалой в середине. При покупке нового АКБ продавец обязан измерить плотность, она должна составлять, в зависимости от географической и климатической зоны, 1,20-1,28 г/см3. Допускается разница по банкам не более 0,01 г/см3. Если же разница больше, это свидетельствует о возможном коротком замыкании в одной из ячеек. Если же плотность одинаково низкая во всех банках, это говорит как о полном разряде батареи, так и о сульфатации пластин.

Помимо измерения плотности продавец должен также проверить, как аккумулятор держит нагрузку. Для этого применяют нагрузочную вилку. В идеале напряжение должно падать с 12 до девяти Вольт и держаться на этой отметке некоторое время. Если же оно падает быстрее, а электролит в одной из банок кипит и выделяет пар, значит от покупки этой АКБ следует отказаться.

Плотность в зимний и летний период

Более детально данный параметр для вашей конкретной модели АКБ нужно изучить в гарантийном талоне. Созданы специальные таблицы для различных температур, при которых электролит может замерзнуть. Так, при плотности 1,09 г/см3 замерзание происходит при -7°С. Для условий севера плотность должна превышать 1,28-1,29 г/см3, ведь при таком показателе температура его замерзания составляет -66°С.

Плотность обычно указывают для температуры воздуха +25°С. Она должна составлять для полностью заряженной батареи:

  • 1,29 г/см3 — для температур в пределах от -30 до -50°С;
  • 1,28 — при -15-30°С;
  • 1,27 — при -4-15°С;
  • 1,24-1,26 — при более высоких температурах.

Таким образом, если вы эксплуатируете автомобиль в летний период в географических широтах Москвы или Санкт-Петербурга, плотность может быть в пределах 1,25-1,27 г/см3. Зимой же, когда температуры опускаются ниже -20-30°С, плотность повышается до 1,28 г/см3.

Обратите внимание, что “повышать” ее искусственно никак не нужно. Вы попросту продолжаете пользоваться своим автомобилем в обычном режиме. А вот если АКБ быстро разряжается, имеется смысл провести диагностику и при необходимости поставить на зарядку. В случае же, если машина долго стоит на морозе без работы, АКБ лучше снять и унести в теплое место, иначе он от длительного простоя попросту разрядится, а электролит начнет кристаллизоваться.

Практические советы по эксплуатации АКБ

Самое основное правило, которое следует запомнить, — в батарею ни в коем случае нельзя заливать серную кислоту. Повышать плотность таким образом вредно, так как при повышении активизируются химические процессы, а именно сульфатации и коррозии, и уже через год пластины станут полностью ржавыми.

Регулярно проверяйте уровень электролита и при его падении доливайте дистиллированную воду. Затем АКБ нужно либо поставить на зарядку, чтобы кислота смешалась с водой, либо зарядить АКБ от генератора во время длительной поездки.

Если машину ставите «на прикол», то есть некоторое время не используете ее, то, даже если среднесуточные температуры опускаются ниже нуля, нужно позаботиться о том, чтобы АКБ был полностью заряжен. Это минимизирует риск замерзания электролита и разрушения свинцовых пластин.

При падении плотности электролита увеличивается его сопротивление, из-за чего, собственно, и затруднен запуск двигателя. Поэтому прежде, чем завести мотор, прогрейте электролит, включив на некоторое время фары или другое электрооборудование. Не забывайте также проверять состояние клемм и очищать их. Из-за плохого контакта пускового тока недостаточно для создания нужного крутящего момента.


Плотность аккумулятора зимой и летом, какой аккумулятор лучше для зимы

Правильное обслуживание автомобиля, позволяющее без особых проблем использовать его в любое время года, включает и заботу о его батарее. Кроме своевременной зарядки, необходимо также знать, какова плотность аккумулятора зимой и летом и как это влияет на эксплуатацию автомобиля.

Для машин используют свинцово-кислотные АКБ. Устройство аккумулятора этого вида таково, что электроды изготавливаются из свинца с примесью других металлов, а в роли электролита выступает водный раствор серной кислоты. Обычно соотношение этих двух веществ составляет 65% для воды и 35% для кислоты.

Под плотностью АКБ имеют в виду густоту электролита. От этого показателя зависит то, насколько хорошо батарея будет держать заряд, и срок службы пластин. Считается, что показатели плотности аккумулятора зимой и летом должны отличаться. Усредненное значение этой величины, при котором работа батареи считается нормальной, — 1,27 – 1,29 г/см3. Летом эти цифры могут быть немного меньше.

Обратите внимание: лучшие современные аккумуляторы для автомобилей не требуют корректировки плотности электролита, если, конечно, не эксплуатируются при температурах ниже 60°С. Речь идет о необслуживаемых АКБ, особенно заряженных гелевым электролитом.

Зимой

Плотность электролита в аккумуляторе зимой, особенно при сильных морозах, должна быть немного выше, чем обычно, но не превышать 1,35 г/см3. В чем причина? Во-первых, жидкость, в которой доля воды слишком высока, при минусовой температуре имеет все шансы замерзнуть. Вторая причина, по которой в холодное время года нужен более концентрированный раствор, — реакция на мороз остальных механизмов автомобиля. Чтобы заставить работать замерзшие детали, требуется большее количество энергии, чем в благоприятных условиях. Это справедливо даже для лучших моделей авто.

Реакция батареи на холод будет зависеть еще и от полноты заряда, так как при разряде доля кислоты заметно снижается. Соответственно, если изначально соотношение было меньше нормы, то при разрядке оно упадет до совсем неподходящих значений.

Несколько цифр, демонстрирующих взаимосвязь заряда и соотношения воды и кислоты в электролите:

  • Если первоначальная плотность — 1,30 г/см3, то при разряде на 25% она снизится до 1,26 г/см3, а при половинном заряде — до 1,22.
  • При начальном уровне 1,27 величина уменьшится до 1,23 и 1,19 соответственно.
  • Если соотношение воды и кислоты соответствовало 1,23 г/см3, то при разряде оно уменьшится до 1,19 и 1,15.

Температура, при которой возникает опасность замерзания электролита плотностью 1,20 г/см3 , равна -20°С. Аккумулятор для зимы обязательно должен быть заряжен не меньше, чем наполовину, а соотношение между водой и кислотой в электролите должно быть не ниже 1,27 г/см3.

Автомобиль с установленным аккумулятором можно без лишних опасений оставлять на зиму на улице, если температура не падает ниже 10°С. Электролит при таких условиях не замерзает. Если в зимний период не планируется эксплуатация батареи, самый лучший вариант — снять ее и оставить в сухом прохладном месте, предварительно полностью зарядив.

Что делать, если автомобиль простоял всю зиму с подключенной АКБ? Самый плохой вариант развития ситуации — замена источника питания. Есть несколько способов уменьшить вред, который может нанести устройству холод.

Перед наступлением холодов:

  • очистить корпус ото всех загрязнений;
  • зачистить и обработать смазкой клеммы;
  • полностью зарядить аккумулятор.

Во время эксплуатации:

  • укрыть корпус теплоизоляционным материалом;
  • перед долгой поездкой будет не лишним оставить АКБ на ночь дома;
  • прогревать авто, не включая дополнительные потребители энергии.

Если машина простояла при минусовой температуре без эксплуатации, но с подключенным источником питания, ее подготовка к работе обязательно должна включать осмотр АКБ, проверку уровня и густоты электролита в ней. Устройство обязательно понадобится зарядить.

Как выбрать АКБ для зимы?

Выбирая запчасти, иногда очень сложно определить, какой аккумулятор лучше для зимы. Чего делать не следует, так это обращать внимание на надписи типа «Арктический», «Arctic» и им подобные. Дело в том, что производители имеют полное право написать на корпусе или в названиях своих аккумуляторов любое слово, но технической характеристикой оно при этом являться не будет. Так что, если на нем написано «зимний», а в руководстве по эксплуатации этого не отражено, то надпись можно смело игнорировать.

Какие батареи хорошо работают даже самыми холодными зимами? Объективно лучшими для холодного времени года являются гелевые необслуживаемые устройства. От других аккумуляторов они отличаются тем, что там используется электролит консистенции геля. Такое устройство не требуется многократно подзаряжать, да и замерзнуть гелю сложнее, чем жидкости. Но устанавливать его на старый автомобиль можно только в том случае, если генератор современный, способен обеспечить подачу тока с минимальными колебаниями напряжения.

На что нужно обратить внимание, чтобы приобрести хороший аккумулятор для отрицательных температур:

  • Емкость. Тут все просто. Чем выше этот показатель, тем легче будут заводиться даже очень замерзшие автомобили.
  • Соответствие технических требований АКБ и машины.
  • Соблюдение производителем стандартов качества и безопасности.

Чтобы быть всегда довольным батареями на своей машине, автовладельцу нужно не только выбирать хорошие, качественные устройства, но и поддерживать их в работоспособном состоянии. Своевременная зарядка, контроль уровня и густоты электролита — все это не сложно. А наградой станет хороший, корректно работающий аккумулятор.

Плотность электролита в аккумуляторе зимой: значения, как поднять?

Автомобилю, постоянно находящемуся в использовании, требуется надежный АКБ, который позволит быстро запустить двигатель вне зависимости от внешних факторов. Плотность электролита в аккумуляторе зимой необходимо держать в определенных рамках, чтобы жидкость не замерзла. Данный параметр является основным и оказывает существенное влияние на длительность службы источника питания.

При правильной и своевременной корректировке значений кислотности жидкости можно значительно увеличить срок службы АКБ. Ведь плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом должна отличаться, чтобы компенсировать влияние температуры, влажности и других климатических условий на химические процессы.

Что такое плотность электролита и от чего она зависит?

Если говорить простым языком, то плотность — это кислотность жидкости в АКБ. В роли электролита сурьмянистые аккумуляторы используют смесь воды и серной кислоты. Количество последней по отношению к общему объему раствора и называют плотностью. Измеряют ее в граммах на сантиметр кубический (г/см3).

На степень закисленности основное влияние оказывают факторы, способные изменить количество воды в растворе: мороз, жара, влажность. Также на нее влияет степень заряда аккумуляторной батареи. Измерение показателей производятся специальным прибором — ареометром. Процедуру необходимо проводить с полностью заряженным аккумулятором. Особенно это важно делать перед зимой, чтобы выявить проблему заранее и уменьшить риск порчи АКБ, вследствие замерзания воды в ней. Если были выявлены низкие значение, то, скорее всего, проблема кроется в одной из следующих причин:

  • дефект ячейки;
  • обрыв внутренней цепи батарей;
  • глубокий разряд АКБ или одной из его секций.

Почему замерзает аккумулятор?

Все дело в плотности: чем она меньше (воды в растворе больше), тем быстрее замерзнет электролит при понижении температуры. Умеренный климат требует, чтобы этот параметр был в пределах 1,25-1,27 г/см3. Зимой и в северных регионах рекомендуемая плотность увеличивается на 0,01 г/см3.

Многих автолюбителей интересует: «При какой температуре замерзает электролит в аккумуляторе?». Получить ответ на этот вопрос поможет следующая таблица:

 

Плотность электролита при 25°C, г/см³ Температура замерзания, °С Плотность электролита при 25°C, г/см³ Температура замерзания, °С
1,09 -7 1,22 -40
1,1 -8 1,23 -42
1,11 -9 1,24 -50
1,12 -10 1,25 -54
1,13 -12 1,26 -58
1,14 -14 1,27 -68
1,15 -16 1,28 -74
1,16 -18 1,29 -68
1,17 -20 1,3 -66
1,18 -22 1,31 -64
1,19 -25 1,32 -57
1,2 -28 1,33 -54
1,21 -34 1,4 -37

Таблица 1. Плотность электролита в аккумуляторе автомобиля зимой.

Как повысить плотность если она низкая?

Поднимать эту характеристику приходится после неоднократного корректирования уровня жидкости в АКБ дистиллированной водой или в случае нехватки параметра для эксплуатации батареи в зимой. Явным признаком недостаточной концентрации серной кислоты является оледенение ячеек. Что делать если замерз электролит в аккумуляторе? Потребуется отогреть АКБ при комнатной температуре, после чего поставить на зарядку.

Внимание! Замерять плотность нужно только в полностью заряженной аккумуляторной батарее.

Помимо правильно проведенной полной зарядки существует еще такие способы поднятия плотности, как добавление концентрированного (корректирующего) электролита или кислоты.

Для корректировки понадобится:

  • ареометр;
  • мерная емкость;
  • посуда для приготовления смеси;
  • спринцовка;
  • серная кислота или корректирующий электролит;
  • дистиллированная вода.

Процедура проводится следующим образом:

  1. Из ячеек батареи отбирается немного кислотного раствора и измеряются показатели кислотности.
  2. Если надо увеличить плотность — доливается столько же корректирующего электролита, если уменьшить —добавляется дистиллированная вода.
  3. После проведения процедуры со всеми ячейками АКБ ставится на зарядку стационарным устройством для смешивания жидкости.
  4. По окончании зарядки надо подождать не меньше часа, чтобы плотность во всех секциях батареи выровнялась.
  5. Проводится проверка показателей и в случае необходимости процедура повторяется с уменьшением шага разбавления вдвое.

Плотность между ячейками не должна отличаться сильнее, чем на 0,01 г/см3. Если добиться этого не вышло — необходимо провести выравнивающую зарядку малым током.

Что делать, когда плотность ниже 1,18 г/см
3

Чтобы зимой не замерзла вода в аккумуляторе нужно не допускать снижения плотности электролита. Если это значение преодолело критический минимум в 1,18 г/см3, то требуется добавление кислоты. Сама процедура проводится в том же порядке, что был описан ранее, только количество отбираемой и добавляемой жидкости необходимо сократить, чтобы не превысить значение первым доливом.

Важно! При изготовлении электролита нужно вливать кислоту в воду, и ни в коем случае не наоборот.

Что делать если электролит в аккумуляторе замерз, а после отогрева приобрел багровый цвет? К сожалению, такая батарея уже не сможет нормально работать зимой при температуре ниже 5°C. Скорее всего у такого АКБ осыпалась активная масса, что уменьшило рабочую поверхность пластин. Восстановить нормальные показатели у такого АКБ невозможно.

Поддержание количества электролита и его плотности на должном уровне существенно продлевает срок службы батареи, а также ее способность сопротивляться морозу и безпроблемно запускать двигатель автомобиля.

Плотность электролита в аккумуляторе — какая должна быть

Автомобильный аккумулятор предназначен для обеспечения бортовой сети транспортного средства и накопления энергии, которую вырабатывает генератор. Больше века кислотно-свинцовые батареи применяются в автомобильной промышленности и по-прежнему удерживают лидирующие позиции. Причина долголетия проста – высокая эффективность при дешевой себестоимости. Подобные батареи состоят из гальванических элементов, которые взаимодействуя с водным раствором серной кислоты, вырабатывают электрическую энергию. Такие источники питания имеют стабильную плотность электролита в аккумуляторе, отличаются высокой морозоустойчивостью и длительным сроком работы.

Плотность электролита

Электролит — это основной компонент аккумулятора, а именно, вещество, проводящее электрический ток вследствие распада на ионы в растворе. Основным свойством, которое необходимо знать при использовании АКБ в автомобиле, является плотность электролита — в науке данный термин означает соотношение массы жидкости к занимаемому объему. В АКБ роль раствора выполняет электролит, состоящий из кислоты и дистиллированный воды.

Непосредственно плотность зависит от температуры электролита (чем ниже температура, тем выше плотность). Работа аккумулятора – это чередование циклов разрядки и зарядки, во время которых происходит широкий спектр химических реакций. При разрядке батареи химическая энергия трансформируется в электрический ток, при зарядке электричество превращается в химическую энергию. Данные процессы оказывают серьезное влияние на плотность электролитического раствора. Процесс зарядки повышает плотность электролита, разряд элемента питания – понижает это значение.

Температура замерзания электролита в зависимости от плотности — Таблица 1

С помощью прибора ареометра можно замерить плотность электролита в аккумуляторе, а также точно определить степень зарядки АКБ. При полном разряде батареи, показатель плотности падает настолько, что между пластинами остается практически дистиллированная вода. Сульфат свинца, который избыточно вырабатывается во время разряда, полноценно не расходуется при зарядке батареи и покрывает свинцовые пластины белым налетом. Сульфатация негативно влияет на емкость аккумулятора, сокращая рабочий ресурс источника питания. Свинцовые пластины со временем начинают осыпаться, что приводит к короткому замыканию внутри батареи.

Поскольку электролит является смесью воды и кислоты, то плотность электролита в аккумуляторе может возрастать. При зарядке АКБ происходит электролиз – выкипание дистиллированной воды из корпуса, благодаря чему концентрация кислоты в растворе возрастает, увеличивая его плотность. Печальная перспектива электролиза очевидна. Потеря воды неизбежно приведет к уменьшению уровня жидкости. Свинцовые пластины оголятся и вступят в химическую реакцию с кислородом, что приведет к осыпанию свинца и выходу батареи из строя. Именно поэтому важно остановить зарядку батареи при первых признаках кипения жидкости и своевременно доливать дистиллят при низком уровне электролита в обслуживаемых батареях.

Какая должна быть плотность электролита в аккумуляторе

Отечественные автовладельцы ведут отчаянный спор о правилах эксплуатации аккумуляторных батарей. Количество автомобилей стремительно растет, и каждый водитель пытается сформулировать свою позицию по данному вопросу. Даже среди профильных специалистов мнения существенно разнятся. Поэтому будем отталкиваться от рекомендаций производителей, ведь только разработчики элементов питания способны сформулировать нюансы эксплуатации собственных изделий. Любая новая АКБ имеет сопроводительную инструкцию, в которой конкретно прописаны мероприятия по техническому обслуживанию.

Аккумуляторная батарея негативно воспринимает и повышенную, и пониженную плотность электролита. Высокий показатель плотности активизирует химические процессы, делая электролит «агрессивным», что приводит к значительному снижению рабочего ресурса изделия. Низкая плотность уменьшит емкость АКБ, что способствует проблемам запуска силового агрегата, особенно в зимнее время. Именно по этой причине необходимо придерживаться значений, рекомендованных производителем. Плотность полностью заряженного нового аккумулятора должна составлять 1.27 г/см3 при температуре +25 °С. При жарком климате допускается понижение плотности на 0,01 г/см3 , а при морозах — на 0,01 — 0,02 г/см3 больше.

Плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом

Современный аккумулятор – устройство, сбалансированное и беспричинно корректировать электролит бессмысленно. Плотность электролита в аккумуляторе 1.27 г/см3 не позволит кристаллизоваться жидкости до –50°С. Подобные экстремальные температуры встречаются только на крайнем севере. В таких регионах плотность увеличивают, чтобы предотвратить замерзание электролита. Лучше своевременно заряжать батарею и не допускать разряда, чтобы показатель плотности держался в номинальном значении. Поскольку температура окружающей среды изменчива, то для замера плотности электролита предлагаем использовать специальную таблицу с поправками.

Плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом — Таблица 2

Как проверить плотность электролита в аккумуляторе

Данную процедуру необходимо выполнять с периодичностью в три месяца или каждые 15-20 тыс. км, дабы контролировать работоспособность элемента питания. Также замеры производят при покупке новой батареи или при возникновении проблем во время запуска двигателя. Проверку можно выполнить на станции технического обслуживания или самостоятельно в условиях гаража. Перед проверкой показателя электролита следует полностью зарядить аккумулятор и сделать временную паузу длительностью шесть часов. Ведь во время зарядки плотность электролита повышается и информация будет некорректной. Для процедуры измерения потребуется ареометр, который можно приобрести в любом автомагазине. Данное устройство вполне доступно, так как имеет низкую цену.

Для работы потребуется:

  • Ареометр
  • Защитные очки
  • Сухая хлопчатобумажная ткань
  • Резиновые перчатки.

Перед измерением источник питания необходимо установить на ровную поверхность и выкрутить заглушки. Далее следует рукой сжать резиновую грушу прибора и опустить наконечник ареометра в крайнюю банку АКБ. Погрузив устройство в электролит, грушу можно отпустить. Разряженный воздух в колбе, начнёт засасывать жидкость из банки. Теперь нужно визуально оценить уровень раствора в ареометре. Количество жидкости должно позволить измерительному поплавку свободно плавать внутри прибора.

После того, как поплавок прекратит колебательные движения, можно зафиксировать показатель плотности электролита, который должен составлять 1,24 – 1,29 г/см3. Если цифры существенно отличаются, то следует выполнить коррекцию плотности раствора. Аналогичные процедуры необходимо произвести со всеми банками аккумулятора. Следует помнить, что любые операции с электролитом необходимо выполнять в защитных перчатках и очках. После завершения работ пластиковый корпус АКБ рекомендуется насухо протереть чистой тряпкой, дыбы исключить саморазряд батареи.

Коррекция плотности электролита

Эксплуатация автомобиля подразумевает циклическую нагрузку на АКБ, во время которой катализатор электрохимического процесса изменяет свою структуру. Поскольку электролит состоит из кислоты(35%) и дистиллированной воды(65%), то это соотношение способно изменяться в зависимости от степени заряженности источника энергии. Во время движения транспортного средства генератор постоянно подает на батарею электрический ток.

Когда емкость восстанавливается, начинается процесс электролиза, во время которого электролит закипает и испаряется. Аналогичный процесс происходит при длительной зарядке специальным устройством. Количество воды в растворе уменьшается, из-за чего увеличивается плотность и убавляется объем жидкости. Чтобы восстановить номинальное значение необходимо долить дистиллированную воду в каждую банку батареи.

Причины снижения плотности электролита

Чтобы поддержать работоспособность элемента питания автовладельцы добавляют в батарею дистиллированную воду, забывая проверить показатели плотности. Большая концентрация воды приводит к сильному электролизу, во время которого вместе с водой начинает испаряться серная кислота, что снижает плотность электролита. Со временем содержание кислоты в растворе становится критическим и раствор перестает выполнять функцию катализатора химических процессов, что негативно отражается на функциональности аккумулятора.

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях

Любая батарея состоит из нескольких банок, поэтому, чтобы поднять плотность электролита в аккумуляторе, придется корректировать электролитический раствор в каждой отдельной емкости. С помощью спринцовки жидкость выкачивается и отправляется в мерную емкость. После чего в банку заливается аналогичное количество нового электролита, который в готовом виде можно приобрести в магазине. Данная операция выполняется с каждой банкой, после чего аккумулятор необходимо зарядить в течение 30 минут, чтобы раствор перемешался. Затем после двухчасовой паузы повторно измеряем показатели плотности. При необходимости нужно повторить коррекцию электролита. Важно помнить, что разность плотности в банках не должна превышать 0.01 г/см3.

Бывают ситуации, когда показатель плотности падает ниже значения 1.18 г/см3. В таких случаях вышеописанная технология не поможет восстановить работоспособность батареи – необходима полная замена электролитического раствора.

Как поднять плотность электролита зарядным устройством

Существует еще один способ, которым следует поделиться. Он требует меньших трудозатрат и больше времени. Суть процесса проста – необходимо поставить батарею на зарядку, выставив минимальный ток (не более 1A). Достигнув полного заряда, аккумуляторная батарея начнет «кипеть». При этом дистиллированная вода будет активно испаряться. Уровень жидкости в корпусе постепенно снизится. Вместо испарившейся воды, доливаем электролит номинальной плотности. Процесс очень длительный, однако, за несколько суток можно добиться необходимого результата.

Как заменить электролит в аккумуляторе

С помощью замены электролита в аккумуляторе владелец автомобиля может значительно продлить рабочий ресурс АКБ. Замена потребует наличие следующих компонентов:

  • Стеклянная линейка с узкой горловиной
  • Емкость с дистиллятом
  • Электролит необходимой плотности
  • Зарядное устройство
  • Ареометр
  • Пищевая сода
  • Средства защиты: (перчатки, фартук, очки)
  • Резиновая груша
  • Чистая ветошь.

Снятый с машины аккумулятор, тщательно протираем чистой ветошью, удаляя с поверхности грязь и пыль. Рекомендуется производить замену при комнатной температуре. После демонтажа крышек с банок производится откачка раствора. Переворачивать АКБ категорически запрещено, ведь химический осадок, скопившийся на дне, способен вызвать короткое замыкание в пластинах, после чего батарея придёт в негодность. Для удаления остатков электролита необходимо на дне каждой банки просверлить небольшое отверстие, через которое вытекут остатки жидкости.

Теперь в пустые банки заливается дистиллят, чтобы тщательно промыть внутренности батареи. Далее необходимо запаять отверстия специальным пластиком стойким к воздействию кислот. С помощью стеклянной воронки заливаем до необходимого уровня новый электролит, после чего аккумулятор ставится на зарядку. Для восстановления оптимальной емкости источник питания следует разрядить и снова зарядить. Заряженная полностью батарея должна выдавать напряжение 12.7 В. Процесс замены окончен, аккумулятор можно устанавливать на автомобиль.

Использованный электролит необходимо правильно утилизировать. Для этой цели потребуется сода, которая является щелочью и способна нейтрализовать разрушительное действие серной кислоты. В емкость с раствором высыпаем половину пачки соды и наблюдаем бурную химическую реакцию. После окончания бурления получившуюся субстанцию можно вылить в канализацию.

И напоследок совет: своевременно проверяйте плотность электролита своего аккумулятора и регулярно заряжайте батарею. Тогда источник питания «отблагодарит» своего хозяина длительной и бесперебойной работой.

Плотность электролита зимой и летом

Всем привет! С Вами аккумуляторщик. Сегодня я бы хотел развеять миф про плотность электролита зимой и летом. Многие люди, особенно старой «советской» закалки, которые приходят в магазин или просто приходят со своим аккумулятором и просят им сделать зимнюю или летнюю плотность. Сразу скажу, сейчас это уже не актуально.

Сейчас во все аккумуляторные батареи, в частности для наших широт заливают электролит плотностью 1,27- 1,28 г/см3. И менять её не требуется, это запрещено вообще! Коррекцию электролита самостоятельно тоже нельзя делать ни в коем случае. Это может сделать только специалист по ремонту аккумуляторов, и то в крайнем случае, например, при восстановлении АКБ.

Если Вы измерите плотность на новом полностью заряженном аккумуляторе, то плотность в нем будет 1,27 ровно. Ничего подливать туда не надо! Дело в том, что многие люди думают что на зиму надо сделать поядрёнее такой покрепче электролит. На самом деле, этого не требуется. При плотности 1,27 г/см3  электролит замерзает при температуре -60 0С. Подробнее об этом Вы можете прочитать тут. В редких городах можно встретить такие экстремальные температуры воздуха, но тем не менее можно. Для таких редких случаев плотность подымают, но это скорее исключение.

Слишком большая плотность делает среду чрезмерно агрессивной. И соответственно, идет быстрее осыпания пластин аккумулятора. Потому что аккумуляторная батарея на автомобиле – это сбалансированное устройство, вмешиваться в его электролит значит выводить из баланса АКБ. Как некоторые делают по старинке: доливают дистиллированную воду на лето, а зимой доливают электролит. Ничего этого делать не нужно!

Лучше позаботьтесь о другом. Например, качественно зарядите аккумулятор перед холодами хорошим зарядным устройством. Для того, чтобы плотность выровнялась по банкам АКБ и вышла у Вас к номинальной 1,27- 1,28 г/см3. С такой плотностью электролита можно ездить и летом и зимой, так скажем всесезонный аккумулятор.

Вот поэтому никогда не проводите самостоятельно манипуляций с электролитом. Только корректируем уровень дистиллированной водой. То есть, подливая воду в банки до номинального уровня. Напомню, для легковых АКБ это полтора сантиметра над свинцовыми пластинами аккумулятора, для грузовых 2-3 см. Вот и все! Ну и соответственно, заряжаем для того, чтоб достигнуть рабочей плотности.

Надеюсь наши советы по эксплуатации автомобильного аккумулятора помогут Вам в жизни. Не совершайте ошибок.

Также на эту тему:

Правый электролит удваивает способность нового двумерного материала накапливать энергию

В этом электроде MXene выбор подходящего растворителя для электролита может значительно увеличить плотность энергии. На этом изображении, полученном с помощью сканирующей электронной микроскопии, видны мелкие детали пленки толщиной всего 5 микрон — примерно в 10 раз уже человеческого волоса. Фото: Университет Дрекселя; Тайлер Мэтис

Ученые из Окриджской национальной лаборатории Министерства энергетики Университета Дрекселя и их партнеры обнаружили способ повышения плотности энергии многообещающих материалов для хранения энергии, проводящей двумерной керамики, называемой MXenes.Результаты опубликованы в Nature Energy .

Современные аккумуляторы, которые полагаются на заряд, хранящийся в основной части их электродов, обладают высокой емкостью хранения энергии, но низкая скорость зарядки ограничивает их применение в бытовой электронике и электромобилях. Основой накопления энергии завтрашнего дня могут стать электрохимические конденсаторы, известные как суперконденсаторы, которые накапливают заряд на поверхности материала электродов для быстрой зарядки и разрядки.Однако в настоящее время суперконденсаторам не хватает емкости для хранения заряда или плотности энергии батарей.

«Сообщество аккумуляторов энергии консервативно и использует одни и те же растворители электролитов для всех суперконденсаторов», — сказал главный исследователь Юрий Гогоци, профессор Университета Дрекселя, который планировал это исследование вместе со своим докторантом Сюэханом Ванем. «Новые электродные материалы, такие как MXenes, требуют растворителей электролитов, соответствующих их химическому составу и свойствам».

Поверхности различных MXenes могут быть покрыты различными концевыми группами, включая кислород, фтор или гидроксильные соединения, которые сильно и специфически взаимодействуют с различными растворителями и растворенными солями в электролите.Хорошее совпадение электролита и растворителя с электродом может повысить скорость зарядки или накопительную емкость.

«Наше исследование показало, что плотность энергии суперконденсаторов на основе двумерных материалов MXene может быть значительно увеличена путем выбора подходящего растворителя для электролита», — добавил соавтор Лукас Влчек из Университета Теннесси, который проводит исследования в UT и Объединенный институт вычислительных наук ORNL. «Просто заменив растворитель, мы можем удвоить запас заряда.«

Работа проводилась в рамках Центра реакций, структур и переноса жидкостей на границе раздела фаз (FIRST), исследовательского центра Energy Frontier, возглавляемого ORNL и поддерживаемого Министерством энергетики. Исследование FIRST исследует реакции на границе раздела жидкость-твердое тело с последствиями для переноса энергии в повседневных приложениях.

Ке Ли компании Drexel синтезировал карбид титана MXene из исходной керамики «MAX», содержащей титан (обозначенный «M»), алюминий («A») и углерод («X»), путем травления слоев алюминия с образованием пяти -плоские монослои MXene карбида титана.

Электроды MXene были пропитаны электролитами на основе лития в трех совершенно разных растворителях (ацетонитрил, ACN; диметилсульфоксид, DMSO; и пропиленкарбонат, PC). Растворитель ПК давал самую высокую плотность энергии, потому что ионы лития были «голыми» (не окруженными растворителем), что позволяло плотнее упаковывать положительные заряды между слоями MXene. Фото: Университет Дрекселя / Национальная лаборатория Окриджа, Министерство энергетики США; Сюэхан Ван и Лукас Влек.

Впоследствии исследователи пропитали MXenes в электролитах на основе лития в различных растворителях с совершенно разными молекулярными структурами и свойствами. Электрический заряд переносится ионами лития, которые легко вставляются между слоями MXene.

Просвечивающая электронная микроскопия выявила структурную целостность материалов до и после электрохимических экспериментов, тогда как рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и рамановская спектроскопия охарактеризовали состав MXene и химические взаимодействия между поверхностью MXene и растворителем электролита.

Электрохимические измерения показали, что максимальная емкость (количество запасенной энергии) достигается при использовании менее проводящего электролита. Это наблюдение было необычным и противоречивым, поскольку можно было ожидать, что обычно используемый электролит на основе растворителя ацетонитрила, имеющий самую высокую проводимость из всех протестированных электролитов, будет обеспечивать наилучшие характеристики. Дифракция рентгеновских лучей на месте показала расширение и сокращение межслоевого интервала MXene во время зарядки и разрядки при использовании ацетонитрила, но никаких изменений межслоевого интервала при использовании пропиленкарбонатного растворителя.Последний растворитель привел к гораздо большей емкости. Кроме того, ожидается, что электроды, которые не расширяются при входе и выходе ионов, выдержат большее количество циклов заряда-разряда.

Чтобы исследовать динамику среды растворителя электролита, заключенной в слоях MXene, исследователи обратились к рассеянию нейтронов, которое чувствительно к атомам водорода, содержащимся в молекулах растворителя.

Наконец, моделирование молекулярной динамики, проведенное Влчеком, показало, что взаимодействия между ионами лития, электролитными растворителями и поверхностями MXene сильно зависят от размера, молекулярной формы и полярности молекул растворителя.В случае электролита на основе пропиленкарбоната ионы лития не окружены растворителем и поэтому плотно упаковываются между листами MXene. Однако в других электролитах ионы лития несут с собой молекулы растворителя, когда ионы лития мигрируют в электрод, что приводит к его расширению при зарядке. Моделирование может помочь в выборе будущих пар электрод-электролит и растворитель.

«Различные растворители создавали разные замкнутые среды, которые затем оказывали сильное влияние на перенос заряда и взаимодействие ионов с электродами MXene», — сказал Влчек.«Такое разнообразие структур и поведения стало возможным благодаря слоистой структуре электродов MXene, которые могут реагировать на зарядку, легко расширяя и сжимая межслоевое пространство для размещения гораздо более широкого диапазона растворителей, чем электроды с более жесткими каркасами».

Название статьи: «Влияние растворителей на накопление заряда в карбиде титана MXenes».


Расширение использования кремния в батареях за счет предотвращения расширения электродов
Дополнительная информация: Влияние растворителей на накопление заряда в карбиде титана MXenes, Nature Energy (2019).DOI: 10.1038 / s41560-019-0339-9, www.nature.com/articles/s41560-019-0339-9 Предоставлено Национальная лаборатория Окриджа

Цитата : Правый электролит удваивает способность нового двумерного материала накапливать энергию (2019, 4 марта) получено 30 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2019-03-electrolyte-двухмерный-материал-способность-energy.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Электролиты: использование, дисбаланс и добавки

Мы включаем продукты, которые, по нашему мнению, полезны для наших читателей. Если вы покупаете по ссылкам на этой странице, мы можем получить небольшую комиссию. Вот наш процесс.

Электролит — это вещество, которое при растворении в воде проводит электричество. Они необходимы для ряда функций организма.

Всем людям нужны электролиты, чтобы выжить. Многие автоматические процессы в организме зависят от небольшого электрического тока, и электролиты обеспечивают этот заряд.

Электролиты взаимодействуют друг с другом и клетками тканей, нервов и мышц. Баланс различных электролитов жизненно важен для здорового функционирования.

Краткие сведения об электролитах

  • Электролиты жизненно важны для нормального функционирования человеческого организма.
  • Фрукты и овощи — хорошие источники электролитов.
  • Общие электролиты включают натрий, калий, кальций и бикарбонат.
  • Симптомы электролитного дисбаланса могут включать подергивание, слабость и, если их не остановить, судороги и нарушения сердечного ритма.
  • Пожилые люди особенно подвержены риску электролитного дисбаланса
Поделиться на Pinterest Когда люди думают об электролите, на ум часто приходят спортивные напитки. Однако электролиты — это гораздо больше, чем просто отдых после тренировки.

Электролиты — это химические вещества, которые при смешивании с водой проводят электричество.

Они регулируют функции нервов и мышц, увлажняют тело, уравновешивают кислотность и давление крови и помогают восстановить поврежденные ткани.

Мышцы и нейроны иногда называют «электрическими тканями» тела.Они полагаются на движение электролитов через жидкость внутри, снаружи или между ячейками.

Электролиты в человеческом теле включают:

  • натрий
  • калий
  • кальций
  • бикарбонат
  • магний
  • хлорид
  • фосфат

Например, мышцам для сокращения необходимы кальций, натрий и калий. Когда эти вещества становятся несбалансированными, это может привести либо к мышечной слабости, либо к чрезмерному сокращению.

Сердце, мышцы и нервные клетки используют электролиты для передачи электрических импульсов другим клеткам.

Уровень электролита в крови может стать слишком высоким или слишком низким, что приведет к дисбалансу. Уровень электролитов может меняться в зависимости от уровня воды в организме, а также других факторов.

Во время упражнений с потом теряются важные электролиты, включая натрий и калий. На концентрацию также может влиять быстрая потеря жидкости, например, после приступа диареи или рвоты.

Эти электролиты необходимо заменять для поддержания нормального уровня. Почки и несколько гормонов регулируют концентрацию каждого электролита. Если уровень вещества слишком высок, почки отфильтровывают его из организма, а различные гормоны балансируют уровни.

Дисбаланс представляет собой проблему для здоровья, когда концентрация определенного электролита становится выше, чем может регулировать организм.

Низкий уровень электролитов также может повлиять на общее состояние здоровья. Наиболее распространены дисбалансы натрия и калия.

Симптомы электролитного дисбаланса

Симптомы будут зависеть от того, какой электролит не сбалансирован, а также от того, слишком ли высокий или слишком низкий уровень этого вещества.

Опасная концентрация магния, натрия, калия или кальция может вызвать один или несколько из следующих симптомов:

  • нерегулярное сердцебиение
  • слабость
  • нарушения костей
  • подергивания
  • изменения артериального давления
  • спутанность сознания
  • судороги
  • онемение
  • расстройства нервной системы
  • чрезмерная усталость
  • судороги
  • мышечный спазм

Может также наблюдаться избыток кальция, особенно у пациентов с раком груди, раком легких и множественной миеломой.Этот тип избытка часто возникает из-за разрушения костной ткани.

Признаки и симптомы повышенного содержания кальция могут включать:

  • частое мочеиспускание
  • нерегулярное сердцебиение
  • летаргия
  • усталость
  • капризность и раздражительность
  • тошнота
  • боль в животе
  • рвота
  • крайняя слабость мышц
  • жажда
  • сухость во рту или горле
  • полная потеря аппетита
  • кома
  • спутанность сознания
  • запор

Поскольку эти симптомы также могут быть результатом рака или лечения рака, иногда бывает трудно определить высокий уровень кальция в первую очередь.

Существует несколько причин электролитного дисбаланса, в том числе:

  • болезнь почек
  • отсутствие пополнения электролитов или сохранение гидратации после упражнений
  • длительные периоды рвоты или диареи
  • плохое питание
  • сильное обезвоживание
  • дисбаланс кислотно-щелочная или пропорция кислот и щелочей в организме
  • застойная сердечная недостаточность
  • лечение рака
  • некоторые лекарства, такие как диуретики
  • булимия
  • возраст, поскольку почки пожилых людей со временем становятся менее эффективными

Панель электролитов используется для выявления дисбаланса электролитов в крови и измерения кислотно-щелочного баланса и функции почек.Этот тест также может контролировать ход лечения известного дисбаланса.

Врач иногда включает электролитную панель как часть обычного медицинского осмотра. Его можно выполнять самостоятельно или в составе ряда тестов.

Уровни измеряются в миллимолях на литр (ммоль / л) с использованием концентрации электролитов в крови.

Людям часто дают электролитную панель во время пребывания в больнице. Это также проводится для тех, кто доставлен в отделение неотложной помощи, поскольку как острые, так и хронические заболевания могут влиять на уровни.

Если уровень отдельного электролита окажется слишком высоким или слишком низким, врач будет продолжать проверять этот дисбаланс, пока уровни не вернутся к норме. При обнаружении кислотно-щелочного дисбаланса врач может провести анализ газов крови.

Они измеряют уровни кислотности, кислорода и углекислого газа в образце крови из артерии. Они также определяют серьезность дисбаланса и то, как человек реагирует на лечение.

Уровни также могут быть проверены, если врач прописывает определенные лекарства, которые, как известно, влияют на концентрацию электролитов, такие как диуретики или ингибиторы АПФ.

Поделиться на Pinterest Одно из решений небольшого дисбаланса электролитов — просто пить больше воды.

Лечение дисбаланса электролитов включает либо восстановление уровней, если они слишком низкие, либо снижение слишком высоких концентраций.

Если уровни слишком высокие, лечение будет зависеть от причины превышения. Низкие уровни обычно лечат путем добавления необходимого электролита. В Интернете можно приобрести различные добавки к электролиту.

Тип лечения также будет зависеть от тяжести дисбаланса.Иногда безопасное восстановление уровня электролита у человека с течением времени без постоянного контроля.

Однако иногда симптомы могут быть серьезными, и во время лечения может потребоваться госпитализация и наблюдение.

Пероральная регидратационная терапия

Эта процедура используется в основном для людей, испытывающих нехватку электролитов наряду с обезвоживанием, обычно после тяжелой диареи.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) одобрила раствор для использования в пероральной регидратационной терапии, содержащий:

  • 2.6 граммов (г) натрия
  • 1,5 г хлорида калия
  • 2,9 г цитрата натрия

Их растворяют в 1 литре (л) воды и принимают внутрь.

Электролитозаместительная терапия

В более тяжелых случаях нехватки электролитов это вещество можно вводить пациенту перорально или через капельницу.

Нехватка натрия, например, может быть восполнена инфузией раствора соленой воды или соединения лактата натрия.

Избыток может произойти, если организм теряет воду без потери электролитов. В этих случаях дается раствор из воды и сахара в крови или глюкозы.

Профилактика

Некоторые причины нехватки электролитов, например, болезнь почек, предотвратить невозможно. Однако правильно подобранная диета может снизить риск дефицита. Употребление умеренного количества спортивного напитка после физических нагрузок или упражнений может помочь ограничить влияние потери электролитов с потом.

Людям, которым не требуется пребывание в больнице, врач может порекомендовать изменения в диете или добавки для балансировки концентраций электролитов.

Когда уровень электролита слишком низкий, важно включать продукты питания с высоким содержанием этого вещества. Вот некоторые источники пищи для каждого из основных электролитов:

тыквенный йогурт
банан семена
шпинат
Необходимый электролит Источники
Натрий маринованные огурцы
томатные соки, соусы
224 и 902 супы
Хлорид томатные соки, соусы и супы
салат
оливки
поваренная соль
Калий картофель с кожицей
йогурт без добавок
банан
Кальций йогурт
молоко
рикотта
зелень капусты
шпинат
капуста
сардины

Важно иметь в виду, сколько каждого пищевого электролита содержится в каждом источнике пищи.Министерство сельского хозяйства США (USDA) предлагает полезный ресурс для проверки пищевой ценности продуктов.

Добавки также можно использовать для управления низким уровнем электролита. Например, пожилые люди часто не потребляют достаточное количество калия, и его уровень также может быть снижен за счет лечения кортикостероидами или мочегонными препаратами. В этих случаях таблетки калия могут повысить его концентрацию в крови.

Поделиться на PinterestСпортивные напитки могут помочь восполнить потерю электролитов, но их слишком частое употребление может привести к их избытку.

Некоторые спортивные напитки, гели и конфеты рекомендованы для пополнения запасов электролитов во время и после тренировки. Они помогают восстановить потерянные натрий и калий и удерживают воду.

Однако эти напитки обычно содержат высокое содержание электролита, и чрезмерное употребление может привести к их избытку. Многие также содержат высокий уровень сахара.

Важно постоянно следовать всем предлагаемым курсам приема электролитов и придерживаться рекомендованного плана лечения.

Рекомендуемое потребление

Потребление правильного количества несбалансированного электролита должно привести к улучшению симптомов. Если этого не произойдет, могут потребоваться дополнительные тесты для выявления любых других основных условий, которые могут вызывать дисбаланс.

Нормальное потребление некоторых из наиболее распространенных электролитов следующее:

902 902 902
Электролит Рекомендуемая доза в миллиграммах (мг) Рекомендуемая доза для людей старше 50 лет (мг) Рекомендуемое потребление для людей старше 70 лет
Натрий 1,500 1,300 1,200
Калий 4,716 4,716 4,716 — 1,000 1,200
Магний 320 для мужчин, 420 для женщин
Хлорид 2316

Электролиты являются важной частью химического состава человека, d дисбаланс может повлиять на нормальное функционирование.Возможно, причина в том, что вы чувствуете слабость после тренировки.

Регулярный контроль и потребление электролитов после интенсивных упражнений или обильного потоотделения может помочь сохранить уровень. Обязательно избегайте обезвоживания.

.

Определение относительной плотности — MEL Chemistry

Плотность воды часто используется для расчета относительной плотности. [Викимедиа]

Плотность — это физическая величина, равная отношению массы вещества к его объему. Это значение измеряется в г / см³ [кг / м³].

ρ = м / В.

Часто при определении плотности водных растворов для стандартной плотности используется плотность чистой воды, которая при нормальных условиях приблизительно равна 1 г / см³.Для удобства расчета часто используется относительная плотность вещества.

через GIPHY

Относительная плотность

Относительная плотность — это величина, определяемая как отношение плотности исследуемого вещества к плотности вещества, выбранного в качестве «стандарта» в данном случае. Относительная плотность — безразмерная величина, так как при ее определении одно значение плотности делится на другое. Учитывается не только изменение числового значения параметра, но и изменение его размерности — если размерность делится сама на себя, она полностью уменьшается:

d = P / P₀ (плотность данного вещества — Р, плотность эталонного вещества — Р).

Условия могут быть указаны после d. Например, d²⁰₄ означает, что плотность была рассчитана при 20 ᵒC (68 ᵒF), и что плотность воды при 4 ᵒC (39,2 F) была взята за стандарт.

Щелкните здесь, чтобы провести интересные эксперименты с водой.

В случае воды обычно не видно принципиальных различий между плотностью вещества и его относительной плотностью, поскольку плотность воды округляется до 1.Наличие или отсутствие измерения ценности помогает нам точно определить, какое значение определяется — относительное или нет.

[Викимедиа]

Иногда относительную плотность также определяют для газов по аналогичному принципу:

Dₐᵢᵣ = Mᵣ (газ) / Mᵣ ₐᵢᵣ (плотность газа по воздуху определяется как отношение относительной молекулярной массы газа к относительной молекулярной массе воздуха, которая всегда равна 29 ).Вместо воздуха в качестве стандарта можно использовать любой другой газ.

Что может повлиять на значение плотности

Значение относительной, так же как и обычной плотности, не является постоянным значением даже для одних и тех же веществ. В зависимости от температуры окружающей среды значение может увеличиваться или уменьшаться (зависимость плотности необходимого вещества от атмосферных условий может быть найдена из справочных таблиц или определена приборами в серии экспериментов с различными условиями).

Например, при 20 ᵒC (68 ᵒF) плотность дистиллированной воды составляет 998,203 кг / м³, а при 4 ᵒC (39,2 F) — 999,973 соответственно. При точном определении относительной плотности эти различия могут повлиять на конечный результат.

Пикнометр [Викимедиа]

Как измерить относительную плотность

Относительную плотность при той же температуре можно измерить пикнометром — сначала его взвешивают пустым, затем стандартным веществом (например, дистиллятом), а затем исследуемым веществом.В некоторых случаях для определения относительной плотности используется ареометр, но точность результатов ниже.

Примеры расчетов

Если плотности двух веществ задаются при решении задачи, чтобы найти относительную плотность, определенную плотность просто нужно разделить на стандарт. Например, если плотность раствора соляной кислоты составляет 1,150 кг / м³, а стандартная плотность серной кислоты составляет около 1.800 кг / м³, тогда плотность соляной кислоты , деленной на серную кислоту, составит:

3D-структура серной кислоты [Викимедиа]

d = P / P₀ = 1150/1800 = 0,64.

Для газов используется молекулярная масса. Таким образом, плотность хлора Cl₂, разделенного на воздух, составляет:

Dₐᵢᵣ = Mᵣ (Cl₂) / Mᵣ ₐᵢᵣ = 71/29 = 2,45.

Хлор [Викимедиа]

На практике расчеты относительной плотности часто используются для упрощенных оценок.

.

Новая концепция может сделать более экологичные батареи возможными — ScienceDaily

Новая концепция алюминиевой батареи имеет вдвое большую плотность энергии, чем предыдущие версии, изготовлена ​​из большого количества материалов и может привести к снижению производственных затрат и снижению воздействия на окружающую среду. У идеи есть потенциал для крупномасштабных приложений, включая хранение солнечной и ветровой энергии. За этой идеей стоят исследователи из Технологического университета Чалмерса, Швеция, и Национального института химии, Словения.

Использование технологии алюминиевых батарей может дать несколько преимуществ, включая высокую теоретическую плотность энергии и тот факт, что уже существует устоявшаяся промышленность по их производству и переработке. По сравнению с сегодняшними литий-ионными батареями новая концепция исследователей может привести к заметно более низким производственным затратам.

«Материальные затраты и воздействие на окружающую среду, которые мы предполагаем от нашей новой концепции, намного ниже, чем то, что мы видим сегодня, что делает их пригодными для крупномасштабного использования, например, для парков солнечных батарей или хранения энергии ветра», — говорит Патрик. Йоханссон, профессор кафедры физики Чалмерса.

«Кроме того, наша новая концепция батарей имеет вдвое большую плотность энергии по сравнению с алюминиевыми батареями, которые сегодня являются« самыми современными »».

В предыдущих конструкциях алюминиевых батарей в качестве анода (отрицательного электрода) использовался алюминий, а в качестве катода (положительный электрод) — графит. Но графит обеспечивает слишком низкое энергосодержание для создания аккумуляторных элементов с достаточной производительностью, чтобы быть полезными.

Но в новой концепции, представленной Патриком Йоханссоном и Чалмерсом, вместе с исследовательской группой в Любляне под руководством Роберта Доминко, графит был заменен органическим наноструктурированным катодом, изготовленным из молекулы антрахинона на основе углерода.

Антрахиноновый катод был широко разработан Яном Битенцем, ранее приглашенным исследователем в Chalmers из группы Национального института химии в Словении.

Преимущество этой органической молекулы в материале катода заключается в том, что она позволяет накапливать положительные носители заряда из электролита, раствора, в котором ионы перемещаются между электродами, что делает возможным более высокую плотность энергии в батарее.

«Поскольку новый катодный материал позволяет использовать более подходящий носитель заряда, батареи могут лучше использовать потенциал алюминия.Сейчас мы продолжаем поиски еще лучшего электролита. Текущая версия содержит хлор — мы хотим от него избавиться », — говорит исследователь Chalmers Никлас Линдал, изучающий внутренние механизмы, управляющие хранением энергии.

На данный момент нет доступных в продаже алюминиевых батарей, и даже в мире исследований они относительно новые. Вопрос в том, смогут ли алюминиевые батареи со временем заменить литий-ионные.

«Конечно, мы надеемся, что смогут.Но, прежде всего, они могут дополнять друг друга, обеспечивая использование литий-ионных батарей только там, где это строго необходимо. Пока плотность энергии алюминиевых батарей вдвое меньше, чем у литий-ионных батарей, но наша долгосрочная цель — добиться такой же плотности энергии. Еще предстоит работа с электролитом и разработка лучших механизмов зарядки, но алюминий в принципе является значительно лучшим носителем заряда, чем литий, поскольку он многовалентен, а это означает, что каждый ион «компенсирует» несколько электронов.Кроме того, батареи могут быть значительно менее вредными для окружающей среды », — говорит Патрик Йоханссон.

История Источник:

Материалы предоставлены Технологическим университетом Чалмерса . Оригинал написан Джошуа Уорт и Миа Халлерод Палмгрен. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

.

Новый тип электролита может улучшить характеристики суперконденсатора

Большие анионы с длинными хвостами (синие) в ионных жидкостях могут заставить их самоорганизоваться в сэндвич-подобные двухслойные структуры на поверхности электродов. Ионные жидкости с такой структурой имеют значительно улучшенные возможности аккумулирования энергии. Предоставлено: Сяньвэнь Мао, Массачусетский технологический институт.

Суперконденсаторам, электрическим устройствам, которые накапливают и выделяют энергию, необходим слой электролита — электропроводящего материала, который может быть твердым, жидким или чем-то средним.Теперь исследователи из Массачусетского технологического института и ряда других организаций разработали новый класс жидкостей, которые могут открыть новые возможности для повышения эффективности и стабильности таких устройств при одновременном снижении их воспламеняемости.

«Эта экспериментальная работа представляет собой новую парадигму для электрохимического накопления энергии», — говорят исследователи в своей статье с описанием открытия, опубликованной сегодня в журнале Nature Materials .

На протяжении десятилетий исследователям был известен класс материалов, известных как ионные жидкости — по сути, жидкие соли — но теперь эта команда добавила к этим жидкостям соединение, похожее на поверхностно-активное вещество, подобное тем, которые используются для рассеивания разливов нефти. По словам постдока Массачусетского технологического института Сяньвен Мао, доктора философии, с добавлением этого материала ионные жидкости «обладают очень новыми и странными свойствами», в том числе становятся очень вязкими. ’14, ведущий автор статьи.

«Трудно представить, что эту вязкую жидкость можно использовать для хранения энергии, — говорит Мао, — но мы обнаруживаем, что когда мы повышаем температуру, она может хранить больше энергии и больше, чем многие другие электролиты.«

Это не совсем удивительно, говорит он, поскольку с другими ионными жидкостями с повышением температуры «вязкость уменьшается, а емкость хранения энергии увеличивается». Но в этом случае, хотя вязкость остается выше, чем у других известных электролитов, емкость очень быстро увеличивается с повышением температуры. Это в конечном итоге дает материалу общую плотность энергии — меру его способности накапливать электричество в заданном объеме — которая превосходит таковые у многих обычных электролитов, а также обеспечивает большую стабильность и безопасность.

Ключ к его эффективности — это то, как молекулы в жидкости автоматически выстраиваются в линию, образуя слоистую конфигурацию на поверхности металлического электрода. Молекулы, имеющие на одном конце своего рода хвост, выстраиваются в линию головками, обращенными наружу, к электроду или от него, а все хвосты сгруппированы посередине, образуя своего рода бутерброд. Это описывается как самособирающаяся наноструктура.

«Причина, по которой он ведет себя так иначе» от обычных электролитов, заключается в том, что молекулы по своей природе собираются в упорядоченную слоистую структуру, где они вступают в контакт с другим материалом, таким как электрод внутри суперконденсатора, — говорит Т.Алан Хаттон, профессор химической инженерии Массачусетского технологического института и старший автор статьи. «Он образует очень интересную двухслойную структуру, напоминающую бутерброд».

Эта высокоупорядоченная структура помогает предотвратить явление, называемое «чрезмерным экранированием», которое может происходить с другими ионными жидкостями, в которых первый слой ионов (электрически заряженных атомов или молекул), которые собираются на поверхности электрода, содержит больше ионов, чем соответствующих зарядов. на поверхности.Это может вызвать более рассеянное распределение ионов или более толстый ионный многослойный слой и, следовательно, потерю эффективности в хранении энергии; «тогда как в нашем случае, из-за того, как все устроено, заряды сосредоточены в поверхностном слое», — говорит Хаттон.

Новый класс материалов, который исследователи называют ПАРУСАми для поверхностно-активных ионных жидкостей, может иметь множество применений для хранения высокотемпературной энергии, например, для использования в жарких средах, таких как бурение нефтяных скважин или на химических заводах. по словам Мао.«Наш электролит очень безопасен при высоких температурах и даже лучше работает», — говорит он. Напротив, некоторые электролиты, используемые в литий-ионных батареях, легко воспламеняются.

По словам Мао, этот материал может помочь улучшить характеристики суперконденсаторов. Такие устройства могут использоваться для хранения электрического заряда и иногда используются в качестве дополнения к аккумуляторным системам в электромобилях, чтобы обеспечить дополнительный прирост мощности. По словам Мао, использование нового материала в суперконденсаторе вместо обычного электролита может увеличить его плотность энергии в четыре или пять раз.По его словам, с использованием нового электролита суперконденсаторы будущего могут даже хранить больше энергии, чем батареи, потенциально даже заменяя батареи в таких приложениях, как электромобили, персональная электроника или хранилища энергии на уровне сети.

Этот материал также может быть полезен для множества новых процессов разделения, говорит Мао. «Многие недавно разработанные процессы разделения требуют электрического управления», например, в различных областях химической обработки и нефтепереработки и при улавливании диоксида углерода, а также при рекуперации ресурсов из потоков отходов.По его словам, эти ионные жидкости, обладая высокой проводимостью, могут хорошо подходить для многих подобных применений.

Материал, который они изначально разработали, является лишь примером множества возможных соединений SAIL. «Возможности практически безграничны», — говорит Мао. Команда продолжит работу над различными вариантами и оптимизацией его параметров для конкретных целей. «Это может занять несколько месяцев или лет, — говорит он, — но работа над новым классом материалов — это очень увлекательно. Есть много возможностей для дальнейшей оптимизации.«

В исследовательскую группу входили Пол Браун, Иньин Рен, Аджилио Падуя и Маргарида Коста Гомес из Массачусетского технологического института; Ctirad Cervinka в Высшей нормальной школе Лиона, Франция; Гэвин Хэзелл и Джулиан Истоу из Бристольского университета, Великобритания; Хуа Ли и Роб Аткин из Университета Западной Австралии; и Изабель Грилло в Институте Макса фон Лауэ-Поля-Ланжевена в Гренобле, Франция. Исследователи посвящают свою статью памяти недавно скончавшегося Грилло.

«Это очень захватывающий результат, что поверхностно-активные ионные жидкости (ПАРУСы) с амфифильными структурами могут самособираться на поверхностях электродов и улучшать характеристики накопления заряда на электрифицированных поверхностях», — говорит И Цуй, профессор материаловедения и инженерии из Стэнфорда. Университет, не связанный с этим исследованием.«Авторы изучили и поняли механизм. Работа здесь может иметь большое влияние на конструкцию суперконденсаторов с высокой плотностью энергии, а также может помочь улучшить характеристики батареи», — говорит он.

Николас Эбботт, профессор химии Корнельского университета, который также не принимал участия в этой работе, говорит: «В документе описывается очень умный прогресс в накоплении межфазных зарядов, элегантно демонстрирующий, как можно использовать знания о самосборке молекул на интерфейсах. для решения современных технологических задач.»


Суперконденсаторы с турбонаддувом слабительными
Дополнительная информация: Xianwen Mao et al. Самособирающиеся наноструктуры в ионных жидкостях способствуют накоплению заряда на электрифицированных границах раздела, Nature Materials (2019).DOI: 10.1038 / s41563-019-0449-6 Предоставлено Массачусетский Технологический Институт

Этот рассказ переиздан с разрешения MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), популярный сайт, на котором освещаются новости об исследованиях, инновациях и обучении MIT.

Ссылка : Новый тип электролита может улучшить характеристики суперконденсатора (2019, 13 августа) получено 30 декабря 2020 с https: // физ.org / новости / 2019-08-electrolyte-supercapacitor.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

6.4 Стандартные энтальпии образования

Navigation
  • Добро пожаловать в AP Chemistry
  • Глава 1: Химические основы
    • Точность и сигнатуры
    • Классификация материи
    • Плотность
    • Анализ размеров
    • Тесты
    • Температура
  • Метрический метод
  • Единицы измерения
  • Глава 2: Атомы, молекулы и ионы
    • Атом
    • Молекулы и ионы
    • Периодическая таблица
    • Присвоение имен соединениям
    • Практические тесты и точки измерения
    • Атомные массы и моль
    • Расчеты с использованием ограничивающего реагента
    • Химические уравнения и балансные химические уравнения
    • Как рассчитать процентный выход
    • Молярная масса, процентный состав соединений и определение формул соединений
    • Стехиометрические расчеты: стехиометрические расчеты Количество реагентов и продуктов
  • Глава 4: Типы химических реакций и стехиометрия раствора
  • .

    Какая плотность электролита в акумуляторе должна быть зимой и летом

    Для запуска двигателя внутреннего сгорания необходима аккумуляторная батарея. От ее эксплуатационных характеристик зависит то, как быстро и уверенно заведется автомобиль в любое время года и при любых внешних факторах. Достаточно распространенными являются обслуживаемые модели АКБ, в которых автовладелец может самостоятельно корректировать физико-химические параметры.

    Основным параметром, влияющим на работу данного прибора, является плотность электролита. Правильно меняя ее значение, получится продлить срок службы электроприбора. Однако, плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом отличается, ведь внешние температурные условия по-разному воздействуют на химические вещества.

    Работа АКБ

    Латинский перевод слова «аккумулятор» означает «накапливать», так как прибор имеет возможность набирать и сохранять электроэнергию. Ее АКБ использует для запуска силовой установки автомобиля. Генератор, также способен запитывать электроэнергией систему, но он не в состоянии накапливать ее, так как после остановки вращения ротора процесс подачи тока от генератора прекращается.

    Кроме запуска мотора на аккумуляторную батарею возложена функция по поддержанию работоспособности сигнализации при выключенном двигателе и аварийное электропитание в том случае, если генератор по каким-либо причинам отказывается работать.

    Для обеспечения работоспособности всех функций необходимо поддерживать достаточный заряд батареи, а также знать, как поднять плотность электролита в аккумуляторе при необходимости.

    Химические процессы

    Прежде чем определять, какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе, необходимо знать, что это за вещество, и из чего оно состоит. За счет качественного электролита удается удерживать нужный заряд батареи в течение долгого времени. В состав такого раствора входит дистиллированная вода и серная кислота.

    Состав аккумуляторной батареи

    Замеры плотности в обслуживаемых аккумуляторах проводятся специальным прибором – ареометром. Процедура должна осуществляться при нормальных температурных условиях (от +22 до +25С), тогда показания будут максимально верными. Нежелательно допускать превышения допустимых параметров по плотности, так как это способствует усилению коррозионных процессов. Однако, и чрезмерно низкая плотность относится к негативным факторам, ведь во время морозов слабоплотный электролит просто превратится в лед.

    Если аккумулятор разряжен, то это способствует понижению плотности электролита, поэтому проверка плотности электролита в аккумуляторе в зимний период должна проводиться чаще, чем в теплое время года. Также необходимо поддерживать высокий уровень заряда зимой, чтобы обеспечить достаточную плотность.

    Нужно знать, что при низкой плотности электролита в первую очередь проводится подзарядка с помощью внешнего прибора.

    Обеспечить требуемое количество кислоты в растворе можно самостоятельно в домашних условиях. Нужен определенный набор инструментов и аккуратность в исполнении, так как кислота является опасным и чрезвычайно активным веществом.

    Инструментарий для операции

    Текущее значение плотности определяется с помощью ареометра. Стоимость качественного прибора 2-5 $ в любом интернет-магазине или ближайшем автомагазине. Желательно в наличии иметь тарированный стеклянный стакан и среднюю по размерам медицинскую грушу. Расходными материалами являются дистиллированная вода и серная кислота.

    Алгоритм достаточно простой для тех, кто не знает, что делать, если низкая плотность электролита в аккумуляторе. В некоторых случаях пригодится внешнее зарядное, дрель, пищевая сода и паяльник. Сохранить руки в безопасности при работе с кислотой помогают защитные резиновые перчатки.

    Нужно знать, что бытовые китайские перчатки из латекса для работы с кислотой не подойдут, так как они вступают в химическую реакцию и приводят к нежелательным последствиям.

    Подготовительные операции

    Если работа с аккумулятором проводится зимой, то понадобится занести его в отапливаемое помещение и выдержать несколько часов для выравнивания его температуры с окружающей средой. После этого батарею можно заряжать. Предварительно зачищают контактные поверхности наждачной бумагой от оксидной пленки и замеряют мультиметром уровень заряда. При необходимости проводим зарядку до рабочего значения 12,6 В.

    Когда АКБ готова, то проводим замер с помощью ареометра. Для этого откручиваем крышки, закрывающие шесть банок батареи. Ареометр необходимо опускать в каждую из них поочередно и ожидать пока не всплывет поплавок, чтобы по шкале замерять плотность. Нужно знать, что зимние значения плотности электролита должны быть выше летних показаний.

    Изменение плотности

    Устанавливать этот параметр для своего аккумулятора необходимо, учитывая сезонность и регион эксплуатации. Средняя плотность в заряженной АКБ обычно составляет 1,26-1,27 г/мл.

    Нужно знать, что не допускается разбег значений плотности электролита между банками более чем на 0,1 г/мл.

    Замер плотности ареометром

    Значение можно брать из таблицы:

    Регион и сезонность Значение плотности заливаемого электролита Параметр плотности из АКБ
    Лето 1,25 1,27
    Зима 1,28 1,30
    Северный регион 1,28 1,30
    Южный регион 1,24 1,26

    Для выкачивания жидкости из каждой банки пользуемся медицинской грушей. На следующем этапе заливаем новый разбавленный раствор в том же объеме, который соответствует выкачанному из каждой емкости. После наполнения банок закрываем их и слегка покачаем АКБ.

    Теперь еще раз нужно замерять данные ареометром. Если результат не соответствует требуемому, то снова все сливаем и выравниваем показания с помощью дистиллированной воды.

    Когда плотность падает до критических значений, ниже 1,20 г/мл, то необходимо доливать кислоту, которую продают в специализированных автомагазинах. Ее плотность составляет 1,84 г/мл, а процесс доливки осуществляется таким же способом, с помощью груши и мерной емкости.

    Нужно знать, что при попадании кислоты на открытые участки кожи немедленно надо промыть это место проточной водой, чтобы минимизировать последствия химического ожога.

    Полная замена раствора

    Абсолютно низкая плотность электролита, менее 1,1 г/мл, не допускается, особенно в холодное время года. В таком случае его необходимо его полностью заменить. Перед этим процессом полностью разряжаем батарею. Часто для этого на клеммы подсоединяют лампочку накаливания на 12 В. По ее уровню накала можно увидеть степень разряженности.

    Откачиваем всю жидкость из банок и закрываем крышки с достаточным натягом. Кладем АКБ на бок и высверливаем отверстия 3-4 мм в дне каждой емкости для скачивания остатков.

    Долив дистиллированной воды

    При помощи дистиллята промываем емкость от остатков кислоты, а затем запаиваем технологические отверстия. Делается латка при помощи кислотоустойчивого пластика, который берется от старой батареи. Закончив герметизацию, заливаем подготовленный раствор во все банки.

    Нужно знать, что раствор готовится добавлением кислоты в воду, а не наоборот!

    Правильный выбор батареи

    Срок службы аккумуляторной классической батареи составляет 3-5 лет в зависимости от компании изготовителя и условий эксплуатации. Важно ухаживать за батареей во время приближения холодов, чтобы обеспечить ее качественную работу.

    Емкость АКБ подбирается согласно рекомендаций автопроизводителя. Желательно не устанавливать аккумулятор избыточной емкости, так как он быстрее выйдет из строя. Это связано с его постоянной недозаряженностью. Слишком слабый по емкости также будет слабоэффективным при старте двигателя, особенно дизельного. Средним показателем считается 55-65 А*ч.

    Обслуживаемые батареи нуждаются в регулярной проверки уровня жидкости, который необходимо осуществлять не реже двух раз в год. Для доливки применяется дистиллированная вода, которую можно возить с собой в автомобиле.

    Частая езда по некачественной дороге приводит к встряске, что является негативным фактором для АКБ. Потребуется надежно зафиксировать батарею, чтобы не повредились пластины.

    Эксплуатация в зимний период

    Холодный сезон является наиболее проблемным периодом для плотности аккумулятора. В это время ее показатель может значительно занижаться, особенно если авто храниться в холодном гараже или на открытой стоянке. Снизить влияние внешних факторов помогают специальные устройства – термокейсы, которые укутывают всю батарею. Также можно применять универсальное одеяло для подкапотного пространства.

    Термокейс для аккумулятора

    Поможет эксплуатации АКБ зимой и применение более жидких моторных масел, например, синтетических или полусинтетических марок. Пониженная вязкость обеспечит меньшее сопротивление, которое преодолевается стартером, запитанным от аккумулятора.

    Слишком низкая температура для европейского региона, например, менее -20С должна выработать привычку у водителя не сразу заводить мотор. Сначала на несколько секунд включаются фары в режиме дальнего света, чтобы «запустить» химические процессы в банках. Стартер при таких условиях не рекомендуется долго прокручивать, ведь более 20-30 сек иногда хватает для того, чтобы до конца разрядить батарею.

    Если автомобиль имеет долгие перерывы при зимней эксплуатации, то необходимо забирать АКБ в отапливаемое помещение и хранить ее в заряженном состоянии. Для этого понадобится периодически контролировать уровень заряда с помощью мультиметра.

    Заключение

    Установить необходимую плотность электролита в АКБ по силам даже начинающим автомобилистам. Главное проявлять аккуратность и внимательность во время работы с раствором кислоты. Для длительной работы АКБ необходимо соблюдать правила эксплуатации, обеспечивающие нормальное и стабильное протекание физико-химических процессов в аккумуляторе.

    Интересное по теме:

    загрузка…

    Facebook

    Twitter

    Вконтакте

    Одноклассники

    Google+

    Оптимальная плотность аккумулятора автомобиля зимой и летом

    Правильное обслуживание автомобиля, позволяющее без особых проблем использовать его в любое время года, включает и заботу о его батарее. Кроме своевременной зарядки, необходимо также знать, какова плотность аккумулятора зимой и летом и как это влияет на эксплуатацию автомобиля.

    Для машин используют свинцово-кислотные АКБ. Устройство аккумулятора этого вида таково, что электроды изготавливаются из свинца с примесью других металлов, а в роли электролита выступает водный раствор серной кислоты. Обычно соотношение этих двух веществ составляет 65% для воды и 35% для кислоты.

    Под плотностью АКБ имеют в виду густоту электролита. От этого показателя зависит то, насколько хорошо батарея будет держать заряд, и срок службы пластин. Считается, что показатели плотности аккумулятора зимой и летом должны отличаться. Усредненное значение этой величины, при котором работа батареи считается нормальной, — 1,27 – 1,29 г/см3. Летом эти цифры могут быть немного меньше.

    Обратите внимание: лучшие современные аккумуляторы для автомобилей не требуют корректировки плотности электролита, если, конечно, не эксплуатируются при температурах ниже 60°С. Речь идет о необслуживаемых АКБ, особенно заряженных гелевым электролитом.

    Зимой

    Плотность электролита в аккумуляторе зимой, особенно при сильных морозах, должна быть немного выше, чем обычно, но не превышать 1,35 г/см3. В чем причина? Во-первых, жидкость, в которой доля воды слишком высока, при минусовой температуре имеет все шансы замерзнуть. Вторая причина, по которой в холодное время года нужен более концентрированный раствор, — реакция на мороз остальных механизмов автомобиля. Чтобы заставить работать замерзшие детали, требуется большее количество энергии, чем в благоприятных условиях. Это справедливо даже для лучших моделей авто.

    Реакция батареи на холод будет зависеть еще и от полноты заряда, так как при разряде доля кислоты заметно снижается. Соответственно, если изначально соотношение было меньше нормы, то при разрядке оно упадет до совсем неподходящих значений.

    Несколько цифр, демонстрирующих взаимосвязь заряда и соотношения воды и кислоты в электролите:

    • Если первоначальная плотность — 1,30 г/см3, то при разряде на 25% она снизится до 1,26 г/см3, а при половинном заряде — до 1,22.
    • При начальном уровне 1,27 величина уменьшится до 1,23 и 1,19 соответственно.
    • Если соотношение воды и кислоты соответствовало 1,23 г/см3, то при разряде оно уменьшится до 1,19 и 1,15.

    Температура, при которой возникает опасность замерзания электролита плотностью 1,20 г/см3 , равна -20°С. Аккумулятор для зимы обязательно должен быть заряжен не меньше, чем наполовину, а соотношение между водой и кислотой в электролите должно быть не ниже 1,27 г/см3.

    Автомобиль с установленным аккумулятором можно без лишних опасений оставлять на зиму на улице, если температура не падает ниже 10°С. Электролит при таких условиях не замерзает. Если в зимний период не планируется эксплуатация батареи, самый лучший вариант — снять ее и оставить в сухом прохладном месте, предварительно полностью зарядив.

    Что делать, если автомобиль простоял всю зиму с подключенной АКБ? Самый плохой вариант развития ситуации — замена источника питания. Есть несколько способов уменьшить вред, который может нанести устройству холод.

    Перед наступлением холодов:

    • очистить корпус ото всех загрязнений;
    • зачистить и обработать смазкой клеммы;
    • полностью зарядить аккумулятор.

    Во время эксплуатации:

    • укрыть корпус теплоизоляционным материалом;
    • перед долгой поездкой будет не лишним оставить АКБ на ночь дома;
    • прогревать авто, не включая дополнительные потребители энергии.

    Если машина простояла при минусовой температуре без эксплуатации, но с подключенным источником питания, ее подготовка к работе обязательно должна включать осмотр АКБ, проверку уровня и густоты электролита в ней. Устройство обязательно понадобится зарядить.

    Как выбрать АКБ для зимы?

    Выбирая запчасти, иногда очень сложно определить, какой аккумулятор лучше для зимы. Чего делать не следует, так это обращать внимание на надписи типа «Арктический», «Arctic» и им подобные. Дело в том, что производители имеют полное право написать на корпусе или в названиях своих аккумуляторов любое слово, но технической характеристикой оно при этом являться не будет. Так что, если на нем написано «зимний», а в руководстве по эксплуатации этого не отражено, то надпись можно смело игнорировать.

    Какие батареи хорошо работают даже самыми холодными зимами? Объективно лучшими для холодного времени года являются гелевые необслуживаемые устройства. От других аккумуляторов они отличаются тем, что там используется электролит консистенции геля. Такое устройство не требуется многократно подзаряжать, да и замерзнуть гелю сложнее, чем жидкости. Но устанавливать его на старый автомобиль можно только в том случае, если генератор современный, способен обеспечить подачу тока с минимальными колебаниями напряжения.

    На что нужно обратить внимание, чтобы приобрести хороший аккумулятор для отрицательных температур:

    • Емкость. Тут все просто. Чем выше этот показатель, тем легче будут заводиться даже очень замерзшие автомобили.
    • Соответствие технических требований АКБ и машины.
    • Соблюдение производителем стандартов качества и безопасности.

    Чтобы быть всегда довольным батареями на своей машине, автовладельцу нужно не только выбирать хорошие, качественные устройства, но и поддерживать их в работоспособном состоянии. Своевременная зарядка, контроль уровня и густоты электролита — все это не сложно. А наградой станет хороший, корректно работающий аккумулятор.

    какая она должна быть в норме (зимой и летом)

    Все, кто имел дело с аккумуляторными батареями, знают, что их основными характеристиками являются номинальное напряжение и емкость заряда. Но для поддержания работоспособности АКБ не менее важным является такой параметр как плотность аккумулятора. Конечно, на самом деле речь идет о плотности электролита, находящегося в аккумуляторной батарее. Но зачастую используется именно это жаргонное выражение. Контролировать концентрированность электролита так же необходимо, как и регулярно заряжать источник тока.

    На что влияет плотность электролита

    В большинстве аккумуляторных батарей применяются свинцовые пластины, а рабочая среда – серная кислота, разбавленная водой. Насыщенность раствора, измеряемая в грамм/см3, и является той характеристикой, которая влияет на способность аккумулятора накапливать заряд для последующей работы.

    Схема устройства свинцово-кислотной АКБ

    Концентрация кислоты в растворе электролита и работоспособность аккумуляторной батареи напрямую связаны между собой.

    • При малой плотности падает и способность источника тока накапливать ту емкость заряда, которая обеспечивает его рабочие характеристики. При малой плотности батарея быстрее разряжается и не выдает положенный максимальный ток.
    • Если величина этого параметра опустится ниже определенного значения, то в мороз вода в электролите может замерзнуть, и аккумулятор полностью выйдет из строя.
    • Но при высокой плотности резко ускоряется процесс сульфатации свинцовых пластин. Это означает, что при слабом заряде АКБ на них образуется свинцовый сульфат, который уже не преобразуется при заряде обратно в свинец. Это также приводит к уменьшению способности накапливать необходимый заряд, а с течением времени – к полному выходу батареи из строя.

    Поэтому важно поддерживать значение этого параметра в соответствии с установленными и проверенными нормами. Значительное уменьшение или превышение нормативных значений не способствует продуктивной работе аккумуляторной батареи.

    Холод, при котором возможно замерзание содержимого батареи, показаны на рисунке.

    Точка замерзания водно-кислотного раствора в зависимости от его плотности

    Нормативные показатели электролитической плотности

    Наверняка многие автолюбители, знакомые с проблемами поддержания работоспособности аккумуляторов, знают цифру 1,27 г/см3. Именно такой считается оптимальная плотность, при которой кислотные аккумуляторы способны максимально реализовывать свои возможности.

    Но это значение справедливо не для всех типов аккумуляторов и их рабочих назначений. К тому же оптимальная плотность меняется для разных температур, при которых приходится работать батарее. Поэтому оптимальные значения зимой и летом будут несколько отличаться.

    Назначение свинцово-кислотных аккумуляторов

    • Стартерные АКБ предназначены для выдачи максимально возможного тока при запуске различных двигателей. Это, в первую очередь, автомобильные АКБ. Нормативное значение плотности для них 1,26 – 1,28 г/см3.
    • Тяговые АКБ должны обеспечивать работу электродвигателей постоянным током в течение длительного времени. Одно из их применений – электрокары и другие движущие средства на электрической тяге. Наилучшее значение плотности электролита для этих АКБ тоже находится в пределах 1,26 – 1,28 г/см3.
    • Стационарные АКБ применяют для питания любых электрических схем и приборов. Обычно находятся на одном месте в помещении. Для них рекомендована пониженное значение 1,22 – 1,24 г/см3.

    Зависимость от температуры работы

    Изменяется окружающая температура – изменяются и значения плотности водно-кислотного раствора. При возрастании температуры способность аккумуляторной батареи накапливать заряд увеличивается примерно на 1% с каждым градусом. С понижением температуры, естественно, эта способность уменьшается. Поэтому рекомендуется в холодную погоду держать АКБ при повышенных плотностных значениях, а для жаркой погоды – снижать эти показатели.

    Работоспособность АКБ при различных температурах в зависимости от плотности

    Конечно, никто не будет заниматься изменением при каждом скачке погоды. Просто перед наступлением холодов полезно немного увеличить аккумуляторную плотность, а перед летним сезоном – понизить ее. Кроме того, существуют нормы оптимальной плотности для районов с различным климатом. Этих нормативных значений полагается придерживаться круглый год, за редкими исключениями. Для разных регионов считается нормальной:

    • В холодном климате 1,27 – 1,30 г/см3
    • В средней полосе 1,25 – 1,28 г/см3
    • В теплых районах 1,22 – 1,25 г/см3

    Более подробно эти нормативы указаны в таблице.

    Нормативные значения плотности электролита АКБ для различных температурных условий

    Как проверить плотность электролита в кислотном аккумуляторе

    Для проверки этой характеристики выпускаются простые измерители, называемые автомобильными ареометрами или денсиметрами. Их работа основана применении закона Архимеда, то есть способности груза погружаться на разную глубину в зависимости от плотности жидкости. Конструктивно ареометр содержит:

    • Стеклянную или пластиковую колбу.
    • Стеклянный поплавок с грузом и нанесенными на нем делениями, соответствующими измеряемым значениям.
    • С одной стороны колбы одевается резиновая груша, предназначенная для засасывания электролита внутрь колбы.
    • С противоположной стороны – резиновый носик, через который происходит забор жидкости из заливного отверстия АКБ.

    Измеряемое значение определяется по той черте на поплавке, до которой доходит жидкость, набранная в ареометр.

    Автомобильный ареометр с одним поплавком

    Существуют более простые ареометры, в которых в колбе находятся несколько грузиков-палочек с разным весом у каждой. На каждом грузике (или на самой колбе напротив него) нанесено соответствующее значение плотности. Результат измерения определяется по максимальному значению всплывших грузиков. Такой ареометр более дешевый, но не обладает достаточной точностью.

    Автомобильный ареометр с несколькими поплавками

    Само измерение ареометром проводится так:

    • Носик ареометра опускается в аккумулятор через заливное отверстие. Есть приборы не с резиновым, а с пластиковым носиком. В этом случае нужно погружать его в электролит осторожно, чтобы не повредить свинцовые пластины.
    • С помощью груши в колбу набирается электролит. Для ареометров с одним поплавком нужно контролировать количество набираемой жидкости. Ее должно быть столько, чтобы поплавок свободно плавал внутри колбы. Но нельзя набирать и много жидкости. Тогда поплавок может упереться в верхний край колбы. Показания ареометра в этом случае будут недостоверны.
    • После забора жидкости смотрим – напротив какой риски на поплавке находится ее уровень. Цифры рядом с риской покажут значение плотности.
      Для ареометров с несколькими поплавками значение плотности определяется по всплывшим поплавочкам. Плавающий грузик с максимальным числом на нем как раз и показывает результат измерения.

    Получение показаний с помощью ареометра

    Для аккумуляторных батарей из нескольких элементов проверка проводится отдельно в каждой банке.

    Обычная цена деления в аккумуляторных ареометрах составляет 0,01 г/см3. Но выпускаются ареометры и с более точной шкалой.

    После окончания измерений необходимо тщательно промыть ареометр дистиллированной водой.

    Условия, при которых следует проводить измерения

    Прежде чем начать замеры концентрированности электролита, необходимо придерживаться несложных правил. А в некоторых случаях придется корректировать показания ареометра в зависимости от условий, при которых они были получены.

    Самым необходимым условием является поддержание требуемого уровня жидкости в самой АКБ. Плотность будет замерена правильно, но для безопасной работы батареи необходимо будет довести уровень до нормы. А это приведет к изменению плотности.

    Степень заряженности АКБ

    Плотность электролита меняется при заряде/разряде аккумулятора. При разряде она уменьшается, при заряде – увеличивается. В зависимости от степени разряда аккумуляторной батареи значения меняются следующим образом.

    Зависимость показаний ареометра от степени заряда батареи

    Вряд ли можно точно определить уровень разряда. Поэтому сначала необходимо полностью зарядить аккумулятор, подождать несколько часов, и только потом проводить измерения.

    Если с водно-кислотным раствором проводились какие-либо действия – долив дистиллированной воды или самой кислоты, то не стоит замерять плотность сразу после них. Необходимо подождать, пока долитая жидкость полностью перемешается в аккумуляторе.

    Температура при проведении измерений

    Калибровка стандартных ареометров ориентируется на температуру +25 °С. Для получения наиболее точных показаний замеры плотности электролита нужно проводить при такой же температуре. Зимой тестируемую АКБ надо занести в теплое место и дать ей прогреться до нужной температуры. Но не стоит проводить измерения буквально в домашних условиях. Раствор кислоты может случайно испортить мебель или одежду. Лучше воспользоваться отапливаемым помещением, приспособленным для таких работ.

    Если же нет возможности проводить измерения при рекомендованной температуре в 20 – 25 °С, то можно сделать замеры при любой температуре, а затем воспользоваться корректировочной таблицей:

    Корректировочные значения для измерений при разных температурах

    Регулярные проверки плотности электролита в аккумуляторе позволят не только поддерживать его в оптимальных условиях для работы, но и своевременно выявить возможные проблемы и неисправности.

    Батареи стареют летом и умирают зимой

    Насчет аккумуляторов существует множество предубеждений и заблуждений. Большинство проблем возникает из-за ненадлежащего использования, поэтому некоторые автовладельцы меняют аккумулятор раз в год, а у некоторых его хватает на пять или шесть лет.

    Для начала, большое количество людей покупают аккумулятор большей емкости, потому что думают, что так будет больше запас хода.

    Это так же плохо, как покупать батарею меньшей емкости, чем та, которая предписана производителем.

    Генераторы переменного тока

    различаются от модели к модели и от двигателя к двигателю, поэтому они просто не могут заряжать аккумулятор большей емкости, для которого они не предназначены.

    В процессе работы он разряжается и недостаточно пополняется, что со временем приводит к глубокой разрядке, фатальной для аккумулятора.

    Интересно, что напряжение 10,5 вольт уже считается глубоким разрядом, тогда как полная батарея имеет напряжение 12,72 вольт.

    Напряжение 12,6 вольт уже означает, что аккумулятор работает на 85 процентов своей емкости, на 12.4 В при только 65 процентах и ​​12,25 В при 40 процентах емкости.

    Большинство проблем вызвано ненадлежащим использованием

    При глубоком разряде происходит сульфатирование (процесс образования сульфата свинца на пластинах — серый слой на пластинах), затем концентрация кислоты снижается и на пластинах пластин возникает коррозия.

    Это процесс, который приводит к резкому сокращению количества циклов заряда и разряда, которое в противном случае намного выше для качественных батарей по сравнению с батареями более низкого качества.

    Поэтому закономерный вопрос, как избежать глубокого разряда аккума.

    Помимо приобретения достаточной емкости, следует позаботиться о разрядке во время стояния. Если на машине ездят не очень часто, необходимо чаще проверять напряжение на полюсах.

    Считается, что аккумулятор необходимо заряжать, если его напряжение ниже 12,4 В, а контроль проводить не менее месяца.

    Если на автомобиле не часто ездят, необходимо регулярно проверять напряжение

    Несмотря на то, что аккумулятор находится на гарантии, зарядка не запрещена, если все сделано правильно.

    Рекомендуемый зарядный ток в амперах должен составлять от 10 до 20 процентов номинальной емкости (например, аккумулятор емкостью 44 Ач следует заряжать током от 4 до 8 А), и аккумулятор не следует перезаряжать, поскольку это резко сокращает срок службы.

    Прерывание зарядки должно происходить при 12,75 В при переключении в «малый» режим зарядки. К сожалению, такие условия обеспечивают только более дорогие и сложные зарядные устройства.

    Важно отметить, что степень саморазряда при стоянии зависит также от типа автомобиля.Если это более новая модель с большим количеством электронного оборудования, саморазряд выше.

    Вы можете этого не знать, но большое количество компонентов находится под напряжением, даже когда двигатель выключен и «тянет» определенный ток.

    Например, устройство GPS использует ток 5 миллиампер, сигнал тревоги 10 мА, каждый стеклоподъемник 5 мА, систему впрыска топлива 5 мА, цифровые часы 3 мА, аналоговые часы 7 мА и радио с код 3 мА.

    Все это относится к ситуации, когда двигатель не работает и бесконтактно! В любом случае общий ток покоя не должен превышать 50 мА в автомобилях с правильной электроустановкой.

    Ошибочно думать, что батареи не любят зимы и минусовых температур — тогда их емкость только уменьшается.

    Рекомендуемый зарядный ток в амперах должен составлять от 10 до 20 процентов номинальной емкости

    Что им действительно не нравится, так это высокие летние температуры, потому что тогда вода из электролита испаряется, но используется меньше потребителей электроэнергии и, в отличие от зимних условий, они обладают меньшим сопротивлением.

    Напротив, зимой стартер обеспечивает большее сопротивление, и особенно страдают аккумуляторы на дизельных двигателях, где подогреватели работают некоторое время после запуска.

    Даже на последних моделях бывает, что обогреватели начинают работать в тот момент, когда вы открываете дверь!

    Вибрация — еще один злейший враг батарей. В этом случае случается, что активная масса падает с пластин и может очень легко вызвать короткое замыкание, что приведет к необратимому повреждению.

    Из-за всего этого у более качественных аккумуляторов есть специальные пакеты, которые предотвращают это.

    В чем разница между более качественными и низкокачественными батареями? Они действительно позволяют работать без обслуживания, а это значит, что нет необходимости добавлять в электролит дистиллированную воду.У них есть специально разработанные лабиринтные крышки, которые позволяют воде возвращаться во время испарения.

    Вибрации — еще один злейший враг аккумуляторов

    Кроме того, они обеспечивают гораздо больший ток холодного пуска и больший запас мощности.

    Ток холодного пуска всегда указывается на самой батарее рядом с этикеткой емкости и указывает ток, который батарея должна выдавать в течение 10 секунд при температуре -18 градусов Цельсия, пока напряжение на элемент не упадет до максимального значения 1.25 вольт, или всего 7,5 вольт для 12-вольтовой батареи.

    Емкость, выраженная в Ач, представляет собой количество электроэнергии, которое может быть передано при определенных условиях (например, емкость 44 Ач означает, что 2,2 А можно получить за 20 часов, пока напряжение не упадет до 10,5 В).

    Ток холодного пуска и емкость — это полностью независимые категории и кардинально отличаются по качеству от других батарей.

    В конце концов, существует большая разница в количестве циклов заряда-разряда, которые могут выдержать батареи, а это процесс, который происходит каждый день во время работы.

    Ток холодного пуска и мощность — полностью независимые категории

    Классификация по моделям также существует внутри бренда. Таким образом, Bosch предлагает несколько моделей аккумуляторов, которые различаются по «плотности» энергии и, следовательно, требуемому количеству электроэнергии в автомобилях.

    Например, модель S3 предназначена для автомобилей с электроникой меньшего размера, в то время как S4 и S5 хранят больше энергии в том же объеме и предназначены для автомобилей с большим количеством электрического оборудования.

    Последним в серии является S6, который разработан для нужд автомобилей с системами старт-стоп, так как стартер используется практически при каждом движении с места.

    Одной из технологий, которая обеспечивает более высокий уровень электролита, более высокую пусковую мощность и большую мощность при сохранении компактных размеров, является AGM (Absorbed Glass Mat).

    По сути, это электролит, который абсорбируется материалом, который режет стекловату, что также позволяет использовать пластины с большей поверхностью.

    Эти аккумуляторы отличаются более высоким током холодного пуска, большим количеством циклов заряда и разряда и вибростойкостью.

    Мы надеемся, что с помощью этого текста вы лучше поймете потребности вашей батареи, потому что она, как электрохимическое устройство, является почти живым существом — она ​​требует заботы и внимания.

    * Статья переведена на основе материалов журнала Auto www.magazinauto.com. Если есть какие-либо проблемы с содержанием, авторскими правами, оставьте, пожалуйста, отчет под статьей.Мы постараемся обработать как можно быстрее, чтобы защитить права автора. Большое спасибо!

    * Мы просто хотим, чтобы читатели получали более быстрый и легкий доступ к информации с другим многоязычным контентом, а не с информацией, доступной только на определенном языке.

    * Мы всегда уважаем авторские права на содержание автора и всегда включаем оригинальную ссылку на исходную статью. Если автор не согласен, просто оставьте отчет под статьей, статья будет отредактирована или удалена по запросу автор.Спасибо большое! С наилучшими пожеланиями!

    Литиевая батарея

    для работы в холодную погоду

    Когда дело доходит до питания жилых автофургонов, лодок, гольф-каров и электромобилей или обеспечения накопителей для систем солнечной энергии, литий-железо-фосфатные батареи RELiON имеют ряд преимуществ перед свинцово-кислотными батареями. У них более долгая жизнь. Они легче, но имеют большую вместимость. Они не требуют обслуживания и могут устанавливаться в любом направлении. Они также заряжаются быстрее и не требуют полной зарядки перед хранением или использованием.

    Литий-железо-фосфатные батареи

    можно безопасно разряжать в широком диапазоне температур, обычно от –20 ° C до 60 ° C, что делает их практичными для использования в любых погодных условиях, с которыми сталкиваются многие потенциально низкие температуры, включая жилые автофургоны и отключенные. сетка солнечная. Фактически, литий-ионные батареи намного лучше работают при более низких температурах, чем свинцово-кислотные. Например, при 0 ° C емкость свинцово-кислотной батареи снижается до 50%, в то время как литий-железо-фосфатная батарея теряет только 10% при той же температуре.

    Проблема низкотемпературной зарядки литием

    Когда дело доходит до перезарядки литий-ионных аккумуляторов, существует одно жесткое и быстрое правило: чтобы предотвратить необратимое повреждение аккумулятора, не заряжайте их при температуре ниже нуля (0 ° C или 32 ° F) без снижения температуры. ток заряда. Если ваша система управления аккумулятором (BMS) не обменивается данными с зарядным устройством, и зарядное устройство не способно реагировать на предоставленные данные, это может быть сложно сделать.


    В чем причина этого важного правила?

    При зарядке при температурах выше точки замерзания ионы лития внутри батареи впитываются, как губка, пористым графитом, составляющим анод, отрицательный полюс батареи. Однако ниже точки замерзания ионы лития не улавливаются анодом эффективно. Вместо этого многие ионы лития покрывают поверхность анода, этот процесс называется литиевым покрытием , что означает, что меньше лития, вызывающего ток электричества, и емкость батареи падает.Зарядка при температуре ниже 0 ° C при несоответствующей скорости заряда также приводит к снижению механической устойчивости аккумулятора и повышению его предрасположенности к внезапному выходу из строя.

    Повреждение аккумулятора при зарядке при более низких температурах пропорционально скорости зарядки. Более медленная зарядка может уменьшить ущерб, но это редко бывает практическим решением. В большинстве случаев, если литий-ионный аккумулятор хотя бы раз зарядить до температуры ниже точки замерзания, он будет безвозвратно поврежден и должен быть безопасно утилизирован или переработан.

    В условиях ниже нуля, без связи BMS с зарядным устройством, которое запрограммировано на снижение тока, когда это необходимо, единственным решением было нагреть батареи до температуры выше точки замерзания перед зарядкой, либо поместив их в более теплую среду, либо обернув их. в тепловом одеяле или размещении небольшого обогревателя рядом с батареями, в идеале с термометром для контроля температуры во время зарядки. Это не самый удобный процесс.

    Новая литий-ионная аккумуляторная система для низкотемпературной зарядки

    Чтобы решить проблему зарядки и сделать литий-ионные аккумуляторы более безопасными и более практичными для использования при низких температурах, RELiON разработал новую серию литий-железо-фосфатных аккумуляторов, которые могут заряжаться при температурах до -20 ° C (-4 ° C). F).В системе используется запатентованная технология, которая получает питание от самого зарядного устройства, не требуя дополнительных компонентов.

    Весь процесс нагрева и зарядки полностью незаметен для пользователя. Просто подключите аккумулятор к обычному литий-ионному зарядному устройству, а внутренняя система обогрева и контроля позаботится обо всем остальном.

    Поскольку для нагрева элементов требуется время, процесс зарядки при температурах ниже точки замерзания займет немного больше времени. Например, с низкотемпературной батареей RELiON RB100-LT 12 В в 100 Ач требуется около часа, чтобы нагреться от -20 ° C до + 5 ° C, прежде чем начнется зарядка.В меньшем диапазоне температур нагрев до безопасной температуры зарядки происходит пропорционально быстрее.

    Низкотемпературная серия

    RELiON выглядит и работает так же, как и другие наши батареи, с такой же мощностью и производительностью. У них одинаковое время зарядки при температурах выше нуля. Они также имеют те же размеры, конфигурацию и возможности подключения, что и его стандартные аналоги, поэтому их легко заменить в приложениях, которые уже используют батареи RELiON. И они идеально подходят для тех, кто до сих пор использует свинцово-кислотные батареи в условиях низких температур.

    Идеальное решение для литиевых батарей для низкотемпературных применений

    С аккумуляторами RELiON серии LT пользователи, которые иногда сталкиваются с отрицательными температурами, теперь могут пользоваться многими преимуществами литиевых аккумуляторов, не беспокоясь о нагревании аккумулятора перед зарядкой. Они имеют тот же размер и производительность, что и стандартные литиевые батареи RELiON глубокого разряда, но могут безопасно заряжаться при понижении температуры до -20 ° C с помощью стандартного зарядного устройства.Они являются идеальным выбором для использования в жилых автофургонах, автономных солнечных батареях, электромобилях и в любых приложениях, где необходима зарядка при более низких температурах.

    Текущие продукты серии LT:

    RB20-LT: Идеально подходит для небольших применений в холодную погоду, таких как удаленный мониторинг, светодиодное освещение, камеры контроля дорожного движения и небольшие солнечные энергетические системы.

    RB52-LT: Компактный и легкий, но мощный, он идеально подходит для небольших солнечных энергетических систем, удаленного мониторинга, каякинга и других небольших приложений, где требуется зарядка при низких температурах.

    RB100-LT: выбор для использования в жилых автофургонах, автономных солнечных батареях, электромобилях и практически в любом приложении, где необходима зарядка при более низких температурах.

    электромобилей зимой — Drive Electric Vermont

    Теги: зима, диапазон электромобилей

    21 октября 2020 г.

    Многие недавние покупатели автомобилей открывают для себя преимущества приобретения подключаемых электромобилей (EV), в том числе:

    Благодаря этим преимуществам мы с энтузиазмом выступаем за электромобили здесь, в Drive Electric Vermont, но важно понимать, как низкие температуры могут уменьшить диапазон, чтобы сделать осознанную покупку электромобиля.Ниже приведены некоторые дополнительные сведения, которые помогут вам выбрать правильную модель электромобиля для ваших нужд, понять, какие варианты улучшают диапазон в холодную погоду, а также передовые методы зарядки и вождения, чтобы получить максимальную отдачу от инвестиций в электромобиль.

    Холодная погода снижает эффективность всех типов транспортных средств, а не только электромобилей. По данным FuelEconomy.gov, обычные бензиновые автомобили обычно имеют снижение расхода топлива на 20% при 20 ° F. Однако это часто более заметно на электромобилях и особенно касается водителей полностью электрических транспортных средств, которым необходимо знать, что у них достаточно топлива. диапазон, чтобы добраться до места назначения.

    Поддержание тепла в салоне автомобиля зимой обычно является самым большим расходом энергии в диапазоне электромобилей, особенно когда температура окружающей среды опускается ниже 15 ° F. Литий-ионные батареи, используемые в электромобилях, также не работают так же хорошо при низких температурах, что может привести к дальнейшему ухудшению работы электромобилей. уменьшение диапазона.

    Команда компании Geotab, занимающейся аналитикой автопарков, проанализировала тысячи электромобилей в различных условиях и разработала подробные данные об ожидаемом сокращении дальности полета электромобилей в холодных условиях. Их общие выводы заключаются в том, что при -4 ° F водители среднего электромобиля могут видеть примерно половину официального диапазона производителя.Однако это может значительно различаться в зависимости от модели, опций модели, а также от того, как она хранится и используется. Их онлайн-инструмент для измерения температуры электромобилей позволяет пользователям проверять потенциальные характеристики конкретных моделей в холодную погоду. На приведенной ниже диаграмме показано уменьшение (или увеличение) среднего диапазона EV по сравнению с официальным заявленным производителем диапазоном при различных температурах.

    источник: Geotab

    Рекомендации по покупке электромобилей зимнего диапазона

    Зима на вашем электромобиле начинается с покупки подходящего автомобиля для ваших нужд.Большинство новых полностью электрических моделей предлагают официальный запас хода более 200 миль, поэтому даже с зимними скидками многие водители редко будут испытывать неудобства из-за этих проблем. С другой стороны, старые подержанные модели электромобилей могут иметь запас хода менее 100 миль, что может создать серьезные проблемы, если водители не знают о зимних скидках при покупке.

    Если вам предстоит длительная поездка на работу или вы путешествуете по зимним дорогам, мы рекомендуем полностью электрические модели с большей дальностью хода или подключаемые гибриды, которые могут работать на бензине с увеличенным запасом хода.Для путешественников на дальние расстояния, которые хотят пользоваться полностью электрическим приводом, запатентованная сеть быстрой зарядки и навигационные системы Tesla значительно упрощают планирование маршрута. Государства и автопроизводители расширяют возможности быстрой зарядки, отличной от Tesla, по ключевым маршрутам, но Tesla играет значительную роль в этих усилиях.

    Мы также настоятельно рекомендуем покупать электромобили, оснащенные опциями для холодной погоды, предлагаемыми многими автопроизводителями, в том числе сиденьями с подогревом и рулевыми колесами. Они намного эффективнее работающих систем обогрева кабины.Некоторые модели электромобилей также могут иметь нагреватели батареи, которые помогают поддерживать оптимальную температуру аккумуляторной батареи. Некоторые автопроизводители предлагают более эффективные системы обогрева с тепловым насосом, которые могут значительно повысить эффективность обогрева кабины до примерно 15 ° F. В приведенном ниже списке подробно описаны варианты для различных моделей в холодную погоду для многих текущих автомобилей 2019 или 2020 модельного года (по автопроизводителям в алфавитном порядке):

    • Audi e-tron включает в себя тепловой насос в качестве стандартного оборудования, но также предлагает пакет для холодной погоды с подогревом задних сидений и более мощную систему предварительного подогрева при подключении к сети.
    • BMW i3 имеет дополнительный тепловой насос на полностью электрической модели.
    • Chevrolet Bolt использует систему резистивного нагрева — опция с тепловым насосом недоступна. Базовая комплектация LT имеет дополнительный пакет «Комфорт и удобство», который включает подогрев передних сидений и рулевого колеса. Комплектация Premier включает в себя рулевое колесо с подогревом, передние и задние сиденья в стандартной комплектации.
    • Ford Mustang Mach-E не имеет опции теплового насоса. Комплектация Premium включает подогрев передних сидений и рулевого колеса.
    • Hyundai Ioniq Electric включал тепловой насос на более высоком уровне отделки «Limited» для модели 2019 года, но для рынка США он был удален в версии 2020 модельного года. В базовой модели SE его нет. Hyundai Kona в настоящее время не предлагает тепловой насос для моделей для США, хотя он входит в стандартную комплектацию канадских моделей. У Kona 2020 года есть система подогрева батареи в более высоких комплектациях Limited и Ultimate, которая улучшит мощность и скорость быстрой зарядки постоянного тока в очень холодных условиях.
    • Jaguar I-Pace включает в себя тепловой насос в стандартной комплектации. Также доступен пакет для холодной погоды с подогревом лобового стекла и руля.
    • Kia Niro EV включает в себя тепловой насос в пакете для холодной погоды, который также включает обогрев рулевого колеса и обогреватель аккумулятора.
    • Mini Cooper SE полностью электрический включает в себя тепловой насос в качестве стандартного оборудования на всех моделях.
    • Nissan LEAF выпускается в комплектациях S, SV и SL, а более эффективная «гибридная система обогрева» недоступна для S, является дополнительной для SV (входит в всепогодный пакет) и только в стандартной комплектации сверху. — линейка SL Plus.
    • Polestar 2 не имеет теплового насоса, хотя есть признаки того, что он может быть добавлен в будущем.
    • Подключаемый модуль
    • Subaru Crosstrek Hybrid включает систему теплового насоса в соответствии с руководством пользователя.
    • Tesla Model Y предлагается с тепловым насосом. Tesla Model 3 была обновлена ​​в октябре 2020 года, чтобы включить аналогичную систему. Другие модели Tesla включают системы, которые регенерируют отработанное тепло электроники для повышения эффективности систем отопления.
    • Подключаемые гибриды
    • Toyota Prius Prime и RAV4 Prime стандартно поставляются с системами теплового насоса.
    • Volkswagen ID.4 не имеет теплового насоса в модели для США (он включен в версию для Канады). Электронный гольф включал тепловой насос на более высоком уровне отделки салона SEL. В базовой комплектации SE модели не было.
    • Полностью электрические модели Volvo, скорее всего, будут оснащены тепловыми насосами. XC40 Recharge полностью электрический имеет вариант климатического пакета, который включает подогрев рулевого колеса и задних сидений (обогреватели передних сидений входят в стандартную комплектацию). Эта модель также имеет отдельный вариант теплового насоса. Существующие модели PHEV могут не иметь тепловых насосов.У дилеров должна быть дополнительная информация о вариантах системы отопления.

    Модели, не включенные в этот список, вряд ли будут предлагать тепловые насосы, но мы рекомендуем проверить ресурсы автопроизводителей / дилеров для подтверждения.

    Тяга и клиренс

    Если вы живете в снежном поясе или регулярно путешествуете по неровным дорогам, вы можете рассмотреть модель электромобиля с более высоким клиренсом и / или полным приводом. Вы можете отфильтровать наш инструмент сравнения транспортных средств, чтобы показать, что в настоящее время доступно с полным приводом.

    Большинство доступных сегодня электромобилей имеют передний привод, который подходит для большинства зимних условий вождения на северо-востоке в сочетании с зимними шинами и современными системами контроля тяги. Все большее количество электромобилей имеют полный привод (AWD), в том числе модели от Toyota, Tesla («двойной двигатель»), Mitsubishi, Subaru, Audi, BMW, Mini и Volvo, все предлагают модели с AWD. В ближайшие несколько лет появится еще много вариантов.

    Некоторые модели электромобилей имеют системы заднего привода (RWD), которые могут быть менее предсказуемыми в зимних дорожных условиях.Многие владельцы сообщают, что системы контроля тяги и зимние шины делают задние колеса приемлемыми в северо-восточных условиях. Мы рекомендуем изучить конкретные модели перед покупкой, чтобы убедиться, что они подходят для ваших нужд.

    Аккумуляторы

    EV часто размещают вдоль днища автомобиля — этот дополнительный вес помогает удерживать колеса на дороге, особенно если у вас установлены зимние шины. Исследования показали, что зимние шины — это самая важная инвестиция, которую вы можете сделать для безопасного зимнего вождения на любом транспортном средстве, и электромобили не являются исключением.Зимние шины, как правило, менее эффективны, чем всесезонные или летние шины, но в большинстве случаев они не оказывают большого влияния на запас хода.

    Аэродинамические части кузова помогают электромобилям увеличить дальность полета, но иногда они включают элементы отделки, которые уменьшают дорожный просвет автомобиля. Некоторые модели электромобилей имеют регулируемые системы подвески, которые позволяют водителям увеличивать дорожный просвет одним нажатием кнопки. Другой вариант — установить «подъемный комплект», который увеличивает стандартную подвеску над землей.Если вы регулярно ездите по глубокому снегу, обратитесь к своему дилеру / производителю, так как могут быть другие варианты увеличения клиренса.

    Зарядка зимой

    электромобилей могут заряжаться на уровне 1 зарядки (при подключении к стандартной домашней розетке на 120 В), что обычно занимает ночь или больше. Также доступна более быстрая зарядка уровня 2 (240 В). Некоторые электромобили имеют возможность быстрой зарядки постоянным током, которая при нормальных условиях может обеспечить заряд на 80% за 30-60 минут. Для всех трех типов зарядки может потребоваться больше времени в холодных зимних условиях, но это особенно верно для быстрой зарядки постоянным током.

    Если у вас есть гараж или навес для вашего электромобиля, это поможет согреть батарею. У некоторых электромобилей есть нагреватели батареи, которые включаются при самых низких температурах (например, ниже 0 ° F), чтобы предотвратить необратимое повреждение батареи, поэтому часто бывает разумно оставлять электромобиль подключенным на ночь, когда воздух «полярного вихря» посещает ваш район — особенно если ваш автомобиль припаркован снаружи. Обратитесь к вашему дилеру электромобиля или в руководство пользователя, чтобы узнать, следует ли это учитывать для вашего автомобиля.

    Если у вас полностью электрический автомобиль, обновление до зарядного устройства уровня 2 ускорит зарядку, а также может улучшить вашу способность предварительно нагреваться, оставаясь подключенным к сети, чтобы сэкономить запас хода.

    Для быстрой зарядки постоянным током зимой некоторые электромобили могут иметь системы предварительной подготовки, которые нагревают аккумулятор, когда вы приближаетесь к быстрой остановке зарядки. Например, если вы находитесь в автомобильной поездке Tesla и останавливаетесь у одного из их быстрых зарядных устройств Supercharger DC, обязательно используйте встроенную навигационную систему автомобиля, так как она автоматически подготовит аккумулятор перед сеансом наддува.

    Советы по дальности стрельбы

    К счастью, водители электромобилей могут кое-что сделать, чтобы восстановить часть запаса хода, потерянного в более холодных зимних условиях. Передовой опыт включает:

    • Предварительный нагрев — доведение кабины автомобиля до температуры при подключении к электросети означает, что в батарее остается больше энергии для запаса хода. Обычно это можно контролировать с помощью приложений для смартфонов и / или брелоков, и, как правило, лучше всего работает с более мощными зарядными устройствами уровня 2. Предварительный нагрев также может значительно облегчить удаление снега и льда с вашего автомобиля перед выездом из дома.
    • Планирование времени отправления — многие модели электромобилей позволяют вам планировать время отправления, которое завершит сеанс зарядки непосредственно перед тем, как вам нужно будет уйти. Это отличный способ немного нагреть аккумулятор после зарядки и подготовить его к работе. Для некоторых моделей он может также включать предварительный обогрев кабины.
    • Поверхности с подогревом — Использование подогрева сидений и / или рулевых колес (если они есть в вашем автомобиле) обычно намного эффективнее, чем включение обогрева кабины, даже если у вас установлен тепловой насос.Некоторые водители будут использовать одеяло для колен или носить куртки и другую хорошо утепленную одежду, чтобы избежать использования тепла кабины в поездках на дальние расстояния.
    • Давление в шинах — низкие температуры увеличивают плотность воздуха, что обычно приводит к снижению давления в шинах. Рекомендуемое давление в шинах указано на наклейке на косяке двери водителя. Проверяйте давление и регулярно добавляйте воздух, чтобы повысить эффективность зимой.
    • Driving Speed ​​- снижение скорости движения — один из наиболее эффективных способов увеличения дальности полета в любых условиях, поскольку сопротивление воздуха значительно увеличивается с увеличением скорости.Снижение скорости на 5–10 миль в час может обеспечить дополнительные 10–20% или более диапазона, в зависимости от модели и условий.
    • Эко-вождение — Некоторые автомобили имеют «эко» или экономичный режимы, которые снижают мощность двигателей и делают другие действия для повышения эффективности. Кроме того, следование основным принципам экологичного вождения (медленное ускорение, медленное торможение, отпускание педали акселератора при подъеме на холм, предупреждение стоп-сигналов и замедление) поможет максимально эффективно использовать системы рекуперативного торможения, которые вместо этого возвращают энергию в аккумулятор. тратить его на механические тормоза.Вы также должны удалить с автомобиля все тяжелые предметы, багажники на крыше, снег / лед и т. Д., Чтобы повысить эффективность.

    Большинство владельцев электромобилей считают, что такая практика стала второй натурой, и им нравится эксплуатировать свои электромобили круглый год. Тем не менее, если вы живете в доме с одним автомобилем и не хотите больше планировать поездки зимой, вы можете быть более счастливы с подключаемой гибридной моделью электромобиля, которая может работать на бензине, когда это необходимо.

    Автопроизводители и разработчики аккумуляторов работают над новыми химическими составами аккумуляторов и системами транспортных средств, которые обещают больший диапазон и меньшее воздействие более низких температур, поэтому мы надеемся, что эти проблемы уменьшатся, поскольку эти разработки будут интегрированы в будущие электромобили.

    Дополнительные ресурсы

    Департамент энергетики США — максимальное увеличение дальности действия электромобилей при экстремальных температурах

    Отчеты об экологичных автомобилях — Вождение электромобилей зимой: советы опытного владельца

    FuelEconomy.gov — Советы для гибридов, подключаемых к электросети гибридов и электромобилей

    InsideEVs — Tesla Model 3 Winter Survival: советы, приемы и методы

    Tesla — Советы по зимнему вождению

    Страница не найдена — ScienceDirect

  • Пандемия COVID-19 и глобальное изменение окружающей среды: новые потребности в исследованиях

    Environment International, том 146, январь 2021 г., 106272

    Роберт Баруки, Манолис Кожевинас, […] Паоло Винеис

  • Исследование количественной оценки риска изменения климата в городском масштабе: обзор последних достижений и перспективы будущего направления

    Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, Том 135, Январь 2021 г., 110415

    Бин Йеа, Цзинцзин Цзян, Чжунго Лю, И Чжэн, Нань Чжоу

  • Воздействие изменения климата на экосистемы водно-болотных угодий: критический обзор экспериментальных водно-болотных угодий

    Журнал экологического менеджмента, Том 286, 15 мая 2021 г., 112160

    Шокуфе Салими, Сухад А.A.A.N. Алмуктар, Миклас Шольц

  • Обзор воздействия изменения климата на общество в Китае

    Достижения в исследованиях изменения климата, Том 12, выпуск 2, апрель 2021 г., страницы 210-223

    Юн-Цзянь Дин, Чен-Ю Ли, […] Цзэн-Ру Ван

  • Общественное мнение об изменении климата и готовности к стихийным бедствиям: данные Филиппин

    2020 г.

    Винченцо Боллеттино, Тилли Алкайна-Стивенса, Манаси Шарма, Филип Ди, Фуонг Пхама, Патрик Винк

  • Воздействие бытовой техники на окружающую среду в Европе и сценарии снижения их воздействия

    Журнал чистого производства, Том 267, 10 сентября 2020 г., 121952

    Роланд Хишье, Франческа Реале, Валентина Кастеллани, Серенелла Сала

  • Влияние глобального потепления на смертность апрель 2021 г.

    Раннее человеческое развитие, Том 155, апрель 2021 г., 105222

    Жан Каллея-Агиус, Кэтлин Инглэнд, Невилл Каллеха

  • Понимание и противодействие мотивированным корням отрицания изменения климата

    Текущее мнение об экологической устойчивости, Том 42, февраль 2020 г., страницы 60-64

    Габриэль Вонг-Пароди, Ирина Фейгина

  • Это начинается дома? Климатическая политика, нацеленная на потребление домашних хозяйств и поведенческие решения, является ключом к низкоуглеродному будущему

    Энергетические исследования и социальные науки Том 52, июнь 2019, страницы 144-158

    Гислен Дюбуа, Бенджамин Совакул, […] Райнер Зауэрборн

  • Трансформация изменения климата: определение и типология для принятия решений в городской среде

    Устойчивые города и общество, Том 70, июль 2021 г., 102890

    Анна К. Херлиманн, Саре Мусави, Джеффри Р. Браун

  • «Глобальное потепление» против «изменения климата»: повторение связи между политической самоидентификацией, формулировкой вопроса и экологическими убеждениями.

    Журнал экологической психологии, Том 69, июнь 2020, 101413

    Алистер Раймонд Брайс Сауттер, Рене Мыттус

  • Исследование DOE направлено на улучшение дальности движения электромобилей при низких температурах

    Исследования показали, что диапазон EV может упасть на 40%, когда температура опускается ниже 20 ° F и обогреватель работает.Тесла и другие могут оспорить точную величину потерянного диапазона, но есть широкое согласие с тем, что холодная погода имеет значимое влияние. Эта задача побудила Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США присудить профессору Бретту Лучту 480 000 долларов для изучения способов повышения производительности батарей при низких температурах.

    Лучт, профессор химии в Университете Род-Айленда, проводит трехлетнее исследование в рамках субподряда с Брукхейвенской национальной лабораторией.Lucht сказал:

    Эффективность аккумуляторов при низких температурах, особенно при зарядке, является одной из основных проблем автомобильной промышленности. Люди, живущие в Висконсине и Миннесоте, хотят, чтобы их электромобили работали, когда на улице минус 10 градусов.

    А если вы живете во Флориде, возможно, вам захочется подъехать и увидеться с семьей в Нью-Джерси зимой. Даже если вы не сразу пострадали, это может вызвать сомнения в том, что автомобиль будет работать.

    Lucht фокусируется на жидком электролите в литий-ионных батареях и его взаимодействии с положительными и отрицательными электродами. Электролит — это среда между катодом и электродом, через которую проходят ионы, когда батарея заряжается и разряжается.

    Электролит также является предметом исследований, основанных на открытиях лауреата Нобелевской премии Джона Гуденафа. Его исследование может однажды привести к созданию доступной батареи электромобиля на 500 миль. Однако Lucht сосредоточен на более насущном вопросе поддержания диапазона низких температур.Низкие температуры также оказывают вредное воздействие на быструю зарядку.

    Lucht сказал:

    Проводимость жидкого электролита уменьшается с понижением температуры. Кроме того, увеличивается сопротивление границы раздела между электродом и жидкостью. Таким образом, ионам лития труднее перемещаться вперед и назад.

    Мы пытаемся понять причину плохой работы, а затем систематически проектировать лучшие электролиты и интерфейсы между электролитом и электродами, чтобы решить эту проблему.

    Lucht в настоящее время работает над двухлетним контрактом на сумму 720 000 долларов США с US Advanced Battery Consortium, совместной организацией FCA, Ford и General Motors.

    Ранее он изучал низкотемпературные характеристики батарей для военных самолетов на Аляске. Он работал с государственными учреждениями, такими как Министерство обороны и Национальный научный фонд, а также с частными корпорациями, включая DuPont, Procter & Gamble, Duracell, BASF и Samsung.

    Для профессора Лучта его проекты по эксплуатации аккумуляторов электромобилей в холодную погоду — это не просто академические упражнения. Это миссия. Он сказал:

    Я считаю, что зеленая экономика важна для нашей страны и нашего государства. Аккумуляторы являются очень важным вкладом как в бытовую электронику, электромобили, так и в возобновляемые источники энергии. Лично я получаю много удовольствия от работы в сфере, которая приносит пользу как нашей местной экономике, так и миру в целом.

    FTC: Мы используем автоматические партнерские ссылки, приносящие доход. Подробнее.


    Подпишитесь на Electrek на YouTube, чтобы смотреть эксклюзивные видео, и подписывайтесь на подкаст.

    Какая батарея лучше всего подходит для холодной погоды?

    Зимы в Северной Дакоте могут быть очень холодными. Каждую зиму на нашем заводе в Гранд-Форкс, Северная Дакота, мы наблюдаем температуру от -40F до -20F. Это достаточно холодно, чтобы вы могли подбросить чашку кофе в воздух, и он замерзнет, ​​прежде чем упасть на землю.Здесь, на великих равнинах, холодная погода неумолима — сильный ветер, глубокий снег, долгие ночи. Dakota Lithium родилась из этого сурового ландшафта. Мы хотели создать аккумулятор, который надолго выдержит суровые условия и низкие температуры. Вот что мы узнали:

    Литий-железо-фосфатные батареи — лучший выбор для холодной погоды

    Если вы питаете эхолот, троллинговый двигатель, жилые автофургоны, лодки, тележку для гольфа и электромобиль или обеспечиваете накопитель солнечной энергии, железо-фосфатные батареи Dakota Lithium обеспечивают превосходные характеристики по сравнению со свинцово-кислотными батареями, особенно в холодную погоду:

    1. Литиевые батареи Dakota имеют более длительный срок службы — обычно в 4–5 раз дольше, чем батареи SLA, в зависимости от области применения.
    2. Они на 60% легче.
    3. Литиевые батареи
    4. Dakota имеют удвоенную номинальную емкость при нормальных температурах и до трех раз больше емкости SLA при разряде при температуре ниже нуля. Это связано с тем, что кривая напряжения у литиевой батареи Dakota плоская — вы получаете всю мощность до последней капли. Кроме того, напряжение и емкость не сильно падают при температурах ниже точки замерзания. Это означает, что запасной литиевый аккумулятор Dakota емкостью 10 Ач будет иметь вдвое больше полезной мощности, чем свинцово-кислотный аккумулятор на 10 Ач при нормальных температурах, и до 3 раз больше емкости свинцово-кислотного аккумулятора в очень холодную погоду.
    5. Кроме того, они не требуют обслуживания и могут быть установлены в любом направлении (даже вверх ногами).
    6. Литиевые батареи
    7. Dakota также заряжаются быстрее и не требуют полной зарядки перед хранением или использованием.

    Литий-железо-фосфатные батареи Dakota можно безопасно разряжать в широком диапазоне температур, обычно от –40 ° C до 60 ° C. Это делает их хорошим выбором для использования в любых погодных условиях и в любое время года. Но зимой они сияют.В отличие от других литиевых батарей, Dakota Lithium отлично подходит для работы в холодную погоду с минимальными потерями емкости и производительности. Например, прошлой зимой вы, возможно, слышали истории об автомобилях Tesla, которые плохо справляются с холодом, или о других электромобилях, у которых сокращается срок службы батареи. Литий-железо-фосфат Dakota — это другой химический состав лития, который более стабилен и однозначно может удерживать заряд и разряд при гораздо более низких температурах.

    Кроме того, литий-железо-фосфатные батареи лучше работают при более низких температурах, чем свинцово-кислотные батареи (SLA).При 0 ° C (точка замерзания), например, емкость свинцово-кислотной батареи снижается до 50%, в то время как литий-железо-фосфатная батарея теряет только 10% при той же температуре.

    Литиевые батареи Dakota: за полярным кругом

    Этим летом Инженерный корпус армии США установил литиевые батареи Dakota в сенсорном оборудовании по всей Северной Аляске. Причина по которой? Они служат так долго и продолжают работать даже в холодные арктические зимы, что делает DL идеальным выбором для использования в суровых и удаленных условиях.

    « Мы очень гордимся тем, что работаем с Инженерным корпусом армии США над этим полевым исследованием в суровых условиях окружающей среды. По сути, они выбрали нас для замены свинцово-кислотных установок в этой ситуации из-за легендарного сочетания цены, качества и услуг, предлагаемого командой Dakota Lithium. Мало того, что блоки Dakota очень хорошо работают в холодных и экстремальных условиях, наши сотрудники по исследованиям и разработкам могут преодолеть разрыв от батареи до полевого оборудования и исследовательских проектов, а также поделиться ключевыми идеями о том, как батарею можно оптимизировать в качестве детали. более широкой конструкции клиента .»- Майкл Шоп, технический директор, Dakota Lithium

    Литиевые батареи Dakota, развернутые на Аляске Инженерным корпусом армии США.

    Battery Week: Конкуренты литий-ионных аккумуляторов в…

    Сторонники

    Zinc уверены, что по мере того, как обещания о 100-процентной экологически чистой энергии, которые делают города и компании, начинают кусаться, а рынок сетевых хранилищ расширяется, спрос на долговременные хранилища будет расти вместе с ними. (Калифорния, например, вкладывает много денег в демонстрационные проекты цинковых батарей с прицелом на диверсификацию вариантов их хранения.)

    Натрий-ионные батареи

    Литий, никель и кобальт имеют свои проблемы. Вы знаете, какого материала нет? Поваренная соль.

    Соединения натрия могут быть заменены соединениями лития для создания натриево-ионных батарей (НИА), которые уже не менее пяти лет являются источником значительного ажиотажа. Основная идея и производственный процесс для NIB такие же, как и для LIB — «вы можете использовать существующие структуры гигафабрики для производства натрий-ионных аккумуляторов», — говорит Стейнгарт. Но в отличие от последнего, первый не может использовать графит в качестве анода, потому что он не может захватывать достаточное количество относительно более крупных ионов натрия; Вместо этого обычно используется то, что называется «твердым углеродом».

    Ведутся исследования по поиску более энергоемких соединений натрия для катода и более дешевых материалов для анода. «Ион натрия имеет более низкую плотность энергии, чем литий-ион, — говорит Тим ​​Грейтак, аналитик по инновациям из компании Con Edison, — поэтому все материалы, входящие в его состав, должны быть, соответственно, намного дешевле».

    Также имели место несколько громких отказов NIB. Многообещающий стартап Aquion, поддержанный Биллом Гейтсом и осыпанный наградами, объявил о банкротстве в 2017 году.

    Но и здесь есть выжившие претенденты. Компания Natron Energy в настоящее время продает NIB, в котором в качестве анода и ионно-натриевого электролита используется берлинская лазурь (темно-синий синтетический пигмент). Он получил «в общей сложности более 50 миллионов долларов венчурного финансирования и более 5 миллионов долларов в виде финансирования ARPA-E и Министерства энергетики», — сообщает Эрик Весофф, и в настоящее время у него есть продукт на рынке. Как и EnZinc, он занимается некоторыми свинцово-кислотными приложениями (центры обработки данных и вилочные погрузчики) и некоторыми приложениями LIB (стационарные хранилища), надеясь, что его долгий срок службы и безопасность могут занять нишу.

    NIB

    , похоже, застряли в том же месте, что и два предыдущих типа батарей: лучше, чем LIB по некоторым показателям и для некоторых приложений, но настолько отстают в производстве и рентабельности, что их масштабирование — задача Сизифа.

    Компания под названием Ambri была выделена из Массачусетского технологического института еще в 2010 году и с тех пор угрожает коммерциализировать аккумулятор для недорогого и долговечного сетевого хранилища. Он тоже получил деньги от Билла Гейтса.

    У компании возникли проблемы с первой батареей в 2015 году, она уволила четверть своих сотрудников, начала заново и теперь производит кальциево-сурьмяные батареи с (согласно веб-сайту Амбри) «анодом из жидкого сплава кальция, расплавленным солевым электролитом. , и катод, состоящий из твердых частиц сурьмы.”

    Жидкости и взвешенные частицы содержатся в положительно заряженном контейнере из нержавеющей стали с отрицательно заряженной электродной заглушкой наверху.

    Батарея не пропускает ток при комнатной температуре, но на месте содержимое ящиков перегрето (до 500 ° C), что активирует материалы; сплавы металлов и их де-сплавление, причем катод полностью расходуется, а затем восстанавливается по мере зарядки и разрядки аккумуляторов.

    Поскольку содержимое является жидкостью, батарея не имеет «памяти» — она ​​не подвергается влиянию и не разлагается из-за поглощения или высвобождения ионов.Это означает, что он практически не теряет емкости в течение всего срока службы; на самом деле, он работает лучше, если полностью заряжать и разряжать каждые несколько дней.

    С момента первого включения жидкометаллические батареи не требуют внешнего обогрева или охлаждения в течение всего срока службы системы, что исключает тонны системных затрат, и они могут работать в широком диапазоне температур и условий. Амбри утверждает, что батареи содержат материалы, которые составляют менее половины стоимости материалов LIB, могут быть изготовлены менее чем за половину стоимости LIB и будут работать в течение 20 лет за «долю от стоимости» LIB.

    После десятилетия ажиотажа, обещаний и фальстартов Амбри в настоящее время строит проект мощностью 250 мегаватт-часов на проекте Energos Reno площадью 3700 акров в Рино, штат Невада. Это будет, наконец, полевое испытание технологии. Если это удастся, он может закрепиться в хранилище сети.

    Стоит ли нам беспокоиться о блокировке литий-ионных аккумуляторов в сетевом хранилище?

    LIB прошли путь от бытовой электроники до бытовой техники, легковых автомобилей, грузовиков и стационарных хранилищ, набирая темпы и масштабируясь на этом пути.На данный момент они заблокировали рынок электромобилей и рынок краткосрочных сетевых хранилищ.

    Сегодня нет большого спроса на хранилища средней продолжительности. Вопрос в том, что по мере того, как сеть объединяет все больше возобновляемых источников энергии и развивается рынок средней продолжительности, будут ли LIB просто продолжать свой марш к господству.

    Прямо сейчас несколько конкурентов LIB могут заявлять о более низких затратах на киловатт-час в течение более длительного (более 20 часов) периода, но Стейнгарт считает, что какой-то вариант базовой архитектуры LIB «собирается достичь где-то между 45 и 60 долларами за киловатт. -час »в конце концов.Это просто невероятно сложная траектория, чтобы идти в ногу с ней.

    Сделает ли это невозможным уловить LIB даже в хранилище грида? «В прошлом году я был соавтором статьи, в которой в основном говорится, что до восьми-десяти часов, ответ, вероятно, да , , — говорит Стейнгарт, — по крайней мере, в обозримом будущем».

    Даже если они и не росли впереди по затратам, просто в силу своей повсеместности и известности LIB получили огромное институциональное преимущество. Когда дело доходит до проектов по хранению в сети, говорит Луис Шик, директор по инвестициям Clean Energy Ventures, «стоимость установки настолько высока, что химический состав батареи на самом деле не влияет на стоимость.”

    Он объясняет: «Мягкие затраты на разработку приложений, разработку контракта, получение разрешения на это, выполнение всех строительных норм и т. Д. — к тому времени, когда я закончу со всем этим дерьмом, сама батарея станет 20 максимум до 30 процентов от установленной стоимости ».

    В этом контексте различия в производительности между разными химическими составами менее важны, чем более простые критерии, говорит Шик: «Можно ли это использовать? Могу ли я получить за это страховку? Это стандартный потребительский товар? »

    Это, даже больше, чем общие долгосрочные затраты, является самым большим препятствием для конкурентов LIB: LIB приемлемы для банков.Они знакомы. Их характеристики и режимы отказа хорошо изучены. Любой конкурент должен решить проблему курицы и яйца, убедив первых нескольких инвесторов пойти на больший риск.

    Это возвращает нас к аргументу, который я поднял в своем вводном сообщении: если это правда, что а) нам скоро понадобится больше и более продолжительное хранилище, чем могут предоставить LIB, и б) LIB в настоящее время прочно удерживаются на рынке, тогда, возможно, федеральному правительству следует активно предпринять шаги для поощрения конкурентов к LIB.

    Недавно исследовательский центр ITIF опубликовал превосходную статью Анны Гольдштейн, в которой приводился именно этот аргумент, но в контексте проточных батарей: «В отсутствие« первых рынков », которые могут быстро продвинуть инновации в проточных батареях, Департамент США Энергия должна продвигать его вперед, инвестируя в исследования, разработки, испытания и демонстрации ».

    Тот же аргумент можно привести от имени любого химического состава батарей, описанного выше. Рынок, вероятно, не собирается их созревать достаточно быстро; федералы должны помочь.

    После того, как я все время размышлял о батареях, у меня двоякое мнение по поводу этого аргумента. С одной стороны, Гольдштейн приводит веские доводы в пользу того, что потребности энергосистемы в хранении скоро превзойдут то, что могут обеспечить LIB. Если это правда, то кажется, что было бы лучше внедрить новые альтернативы сейчас, чтобы подготовиться.

    С другой стороны, аналитики снова и снова ошибались в отношении конечных возможностей LIB. LIB не могли обрабатывать автомобили, тогда они не могли обрабатывать кратковременное хранение, тогда они не могли достичь 100 долларов за кВт · ч — но теперь они это делают. все эти вещи.

    Если LIB будут следовать неуклонно снижающейся кривой затрат до 40–60 долларов за кВт · ч, трудно представить себе конкурента, который мог бы наверстать упущенное. Единственные рынки, на которых конкуренты могут иметь шанс, — это более 20 часов хранения, и даже не ясно, сколько из них в конечном итоге потребуется.

    Тем не менее, я думаю, что я попал в лагерь «лучше перестраховаться, чем сожалеть» — нет ничего плохого в том, чтобы делать множественные ставки, когда ставки так высоки. Исследования и внедрение инновационных технологий хранения данных средней и длительной продолжительности принесут всевозможные преимущества для обучения и работы в сети, которые мы не можем сейчас предсказать.

    И если LIB продолжат опровергать все прогнозы и станут настолько дешевыми, что ничто другое не сможет конкурировать, что ж, это будет хорошей проблемой.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *