Перемешивается ли электролит в аккумуляторе при движении автомобиля? / Хабр
Привет, Хабр! Серная кислота почти вдвое тяжелее воды, и её водные растворы, в том числе аккумуляторный электролит, склонны к расслоению: тяжёлая кислота вытесняет лёгкую воду вверх и опускается вниз. Как это влияет на работу аккумуляторной батареи, и насколько эффективно перемешивает электролит тряска при движении транспортного средства? Проведём эксперимент с видео и показаниями приборов.
▍Перед началом опыта, вспомним известные факты о расслоении электролита:
❒ Основная токообразующая реакция в свинцовом аккумуляторе, — двойная сульфатация по Гладстону-Трайбу, — требует для заряда воды, которая расходуется из электролита с выделением кислоты, а при разряде наоборот, расходуется кислота и выделяется вода.
❒ Обязательными условиями заряда участка активной массы являются наличие в этом участке воды, а также электрический потенциал не ниже необходимого для преодоления термодинамической электродвижущей силы — ЭДС — на этом участке.
❒ Следовательно, повышенная концентрация электролита в нижней части банок и глубине намазок пластин АКБ — аккумуляторной батареи — ведёт к тому, что для преодоления термодинамической ЭДС требуется более высокое напряжение на клеммах. При недостаточном напряжении заряд участка активной массы (АМ) с повышенной концентрацией кислоты не произойдёт никогда. Также препятствует заряду и недостаток воды в данном участке АМ.
❒ И заряд, и разряд активных масс ведут к расслоению электролита, так как выделяющаяся при заряде кислота стремится вниз, а образующаяся при разряде вода — вверх. Таким образом, если не предпринять специальных мер, при любой глубине циклирования или просто саморазряде АКБ расслоение электролита прогрессирует.
❒ Современные типы АКБ характеризуются плотными сепараторами, препятствующими оплыванию активных масс и короткому замыканию. Они повышают надёжность, виброустойчивость и срок службы АКБ, но и препятствуют перемешиванию электролита, усугубляя тенденцию к расслоению.
❒ Чем более прогрессирует расслоение электролита, тем большая доля активных масс при штатном зарядном напряжении не заряжается, то есть, остаётся в виде сульфата свинца, склонного переходить в труднорастворимую форму. Это явление называется сульфатацией. Не следует путать с двойной сульфатацией п. 1 — нормальной токообразующей реакцией. Сульфаты имеют меньшую плотность, чем заряженные АМ — губчатый свинец отрицательных пластин и оксид свинца положительных, потому сульфатированные намазки увеличиваются в объеме, что ведёт к разрушению конструкции аккумулятора и коротким замыканиям. П. 5 этому препятствует, но при отсутствии периодического выравнивающего заряда АКБ с расслоением и сульфатацией теряет ёмкость, токоотдачу и концентрацию кислоты в верхних слоях электролита.
❒ Электролит с низкой концентрацией кислоты замерзает при более высокой («менее минусовой») температуре, потому расслоение электролита ведёт к выходу аккумулятора из строя в зимнее время.
По просторам Всемирной Паутины с давних времён гуляет множество мифов о губительности «кипячения», — заряда с перенапряжением и выделением водорода и кислорода, пузырьки которых перемешивают электролит, для автомобильных АКБ.
Многие руководствуются этими мифами при заряде АКБ и выборе для этого зарядных устройств — ЗУ.
Отчасти поэтому, во многих моделях ЗУ производители ограничивают напряжение на уровне, не допускающем «кипения» электролита, в других моделях предоставляют пользователю выбор максимальных напряжений заряда путём ступенчатого переключения или плавной регулировки, даже если ЗУ представляет собой не просто источник питания со стабилизацией тока и напряжения (СС/CV), а имеет алгоритмы автоматического управления напряжением и током согласно табличным значениям профиля или на основании измерения характеристик АКБ.
Водород, аэрозоль серной кислоты и сероводород, могущие выделяться при заряде аккумулятора, действительно опасны, потому заряжать следует в проветриваемом помещении, адекватно управлять током, напряжением и временем заряда, изучить и соблюдать технику безопасности.
В сегодняшнем эксперименте посмотрим, насколько перемешают электролит пара современных отечественных ЗУ, и насколько это требуется от ЗУ вообще, применительно к стартерной аккумуляторной батарее.
Ведь она монтируется на автомобиле (мотоцикле, снегоходе, катере…), а тот испытывает ускорения и вибрации при движении. Некоторые авторы считают, что поездки перемешают электролит, потому в функции зарядного устройства это не входит. Давайте попробуем, и узнаем.
Подопытным будет аккумулятор АКОМ +EFB 6СТ-60VL. Со времени предыдущего стационарного обслуживания он использовался на автомобиле 4 месяца. График работы владельца автомобиля — сутки через трое, каждая поездка занимала 20 минут. Стартер и сигнализация за трое суток простоя в каждом таком цикле расходовали примерно 3 ампер*часа.
Начнём с измерения параметров текущего состояния. И как всегда, в первую очередь вымоем корпус и зачистим клеммы.
Напряжение разомкнутой цепи — НРЦ, оно же ЭДС без нагрузки, по показаниям трёх приборов 12.48, 12.50, 12.52 В.
Плотность электролита по банкам колеблется от 1.
22 до 1.23. В крайних банках плотность ниже, в средних выше. Это тенденция, обычная для свинцовых батарей.
Итак, наблюдаем расхождение: НРЦ соответствует уровню заряженности выше 80%, плотность электролита при котором должна быть 1.24, а по плотности уровень заряженности получается 75%, НРЦ должно быть 12.4 В. Причиной такого несоответствия как раз является расслоение электролита за 4 месяца эксплуатации под капотом. Повышенная концентрация кислоты в нижней части банок создаёт завышенное НРЦ. АКБ в таком состоянии необходим стационарный заряд.
Напряжение под нагрузочной вилкой не падает ниже 10 вольт, аккумулятор способен крутить стартер. Но если почитать инструкцию от производителя, то там чётко и ясно написано: если плотность ниже 1.25, аккумулятор требуется зарядить до плотности 1.28. Также в инструкции сказано, что можно оценить степень заряда по напряжению, и рекомендуется производить стационарный заряд при НРЦ ниже 12.
Приступаем к заряду зарядным устройством BL1204 на программе 2.
Заряд длился 9 часов. Плотность по банкам составила от 1.23 до 1.24.
По графику напряжения на клеммах, видно, что ЗУ производит основной заряд с подачами и паузами разной продолжительности, а затем три этапа непрерывного дозаряда, после чего последовали тест АКБ и буферный режим 13.65 В. Однако для кальциевой АКБ до 14.8 вольт происходит лишь основной заряд, потому продолжим заряд на программе 4.
Время заряда составило 1 час 16 минут плюс 20 часов в режиме буферного хранения. Плотность поднялась ещё на одну сотую и составила от 1.24 до 1.25. Сделаем ещё один проход на 4-й программе.
Время заряда снова 1 час 16 минут. Плотность поднялась всего на 0.
005. Перезапустим программу 4 в третий раз.
Третий проход длился те же 1 час 16 минут. Плотность снова поднялась на 0.005. Отключаем ЗУ от АКБ. После отстоя продолжительностью 18 часов 20 минут НРЦ 13.20 В. При плотности 1.25 это говорит об очень сильном расслоении электролита. Запустим программу 4 ещё раз.
Заряд длился на этот раз около 50 минут. Плотность электролита не поднялась. Попробуем воспользоваться другим ЗУ.
Возьмём Бережок-V, установим 15.9 В — то же максимальное напряжение, что у BL1204.
Ток изменяется от -0.2 до 4.5 ампер. Отрицательное значение тока — не ошибка токовых клещей, а разрядные импульсы в асимметричном (реверсивном) заряде.
Заряд длился 4 часа, за которые ЗУ сделало две длительные паузы, и затем перешло в режим хранения — не поддержание буферного напряжения, как BL1204, а периодический подзаряд.
В пиках напряжение достигает тех же 15.9.
Плотность в 5 банках составила 1.26 или чуть выше, и в одной 1.255. Оставим АКБ на ночь дозаряжаться в режиме хранения.
По прошествии 15 часов, импульсы тока доходят до 5 А, снижаясь менее чем за секунду до 1 А.
Для отбора проб электролита из глубины банок воспользуемся удлинённой пипеткой, гибкий наконечник которой может пройти сбоку от пластин. Короткой пипеткой произведём отбор, как обычно, из верхнего слоя.
Устранят ли поездки такое расслоение? Для непосредственной проверки установим АКБ под капот, для чего пришлось удлинить провод массы.
Для лучшего перемешивания прибавим напряжение бортовой сети с 14.3 до 14.8 В, так как это позволяет сделать трёхуровневый регулятор напряжения.
Приборная панель Gamma GF-618 позволяет регистрировать данные поездок, что тоже очень пригодится в нашем эксперименте.
Пробег за трое суток в городском режиме составил 143.7 километра. Большое количество разгонов и торможений должно способствовать перемешиванию электролита.
Израсходовано 12.8 литров бензина.
После таких поездок плотность на глубине составила 1.29.
Плотность сверху 1.27. Предписываемого инструкцией значения 1.28 так и не достигли. Расслоение до сих пор присутствует. Покатаемся ещё трое суток, на этот раз, не только по городу, но и по трассе.
Итого за 6 суток автомобиль двигался восемь с половиной часов.
Общий пробег за это время 377.8 км.
Бензина затрачено 28.8 литра.
Плотность электролита наверху и внизу, наконец, уравнялась, и составила чуть ниже 1.27.
Итак, чтобы устранить расслоение в Ca/Ca EFB аккумуляторе после нескольких перезапусков стационарного заряда до 15.9 вольт, понадобилось почти 378 километров пробега и 29 литров бензина при напряжении бортсети 14.8 В. Сделаем выводы:
Q: Перемешивается ли электролит в современном кальциевом аккумуляторе с высокой плотностью сепараторов и упаковки пластин при движении транспортного средства?
— Да, действительно перемешивается.
Q: Насколько такое перемешивание эффективно?
— Мягко говоря, не очень.При более низком напряжении бортовой сети и более коротких поездках расслоение электролита продолжило бы прогрессировать
Q: Остались ли после всех стараний в испытуемом аккумуляторе недозаряд и сульфатация?
— Да, остались.
Чтобы считать данную АКБ заряженной, мы должны получить плотность верхних слоёв не менее 1.28.
Q: Проявляют ли EFB аккумуляторы, вместе со склонностью к расслоению электролита, заявленную стойкость к длительному недозаряду (PSoC, partial state of charge, состояние частичной заряженности) и циклированию с глубокими разрядами?
— Да, как показывают другие наши исследования, которые продолжаются, уже выложено несколько видео, и готовятся следующие видео и статьи.
Q: Тем не менее, будут ли ёмкость, токоотдача и устойчивость к замерзанию электролита деградировать если не предпринимать периодических регламентных процедур по полному стационарному заряду?
— Будут, у любого свинцово-кислотного аккумулятора, потому что препятствует замерзанию концентрация кислоты в растворе, полезная ёмкость обеспечивается количеством заряженных (десульфатированных) активных масс, а способность отдавать ток полезной нагрузке и оперативно восполнять затраченную энергию от генератора автомобиля или иного зарядного устройства — действующей площадью активных масс.
На ёмкость и токоотдачу влияет доступность воды для заряда и кислоты для разряда, т.е. расслоение электролита напрямую вредит этим ключевым для химического источника тока параметрам.
Теперь давайте всё-таки продолжим заряд данной аккумуляторной батареи. На этот раз начнёт Бережок-V, при том же напряжении окончания заряда 15.9 В.
Заряд продолжался около 4 часов, плюс 4 часа в хранении.
Плотность поднялась с чуть ниже 1.27 до 1.275. Передаём эстафетную палочку BL1204.
Заряд длился около часа, и далее 14 часов в режиме хранения.
Плотность осталась 1.275.
Установим на Бережке-V ограничение напряжения 16.7 вольт и запустим заряд.
По прошествии 4 часов ЗУ автоматически перешло в режим хранения. Плотность и над пластинами, и на глубине чуть выше 1.
28. Электролит перемешан, расслоение устранено.
Адекватный стационарный заряд не только перемешивает электролит эффективнее, чем ускорения и вибрации при движении транспортного средства, но и позволяет более полно зарядить аккумуляторную батарею, устранить сульфатацию, поднять эксплуатационные характеристики.
Спустя сутки, имеем следующие показания тестера:
Здоровье 100%, внутреннее сопротивление 4.81 мОм, ток холодной прокрутки 574 из 560 А по стандарту EN. НРЦ 12.80 В соответствует плотности 1.28. Расслоения нет, АКБ в полном порядке, можно ставить под капот.
Статья составлена в сотрудничестве с аккумуляторщиком Виктором VECTOR, осуществившим описанные опыты.
Как проверить аккумулятор мультиметром | Автомолл
Даже если автомобилист доверяет диагностику машины только профессионалам, некоторые вещи он должен делать сам.
Поэтому в его распоряжении должен быть мультиметр – устройство, которое используется для измерения напряжения, сопротивления и силы тока. Заодно владельцу авто надо знать, как проверить аккумулятор мультиметром и в каком случае это необходимо. Этот вопрос особенно актуален зимой, когда батарея разряжается значительно быстрее, и может случиться так, что машина откажется заводиться в самый ответственный момент.
Проверка напряжения
С помощью мультиметра проверяются определенные показатели. Хороший способ – оценка напряжения, для этого прибор должен работать в режиме вольтметра. Многие автомобилисты знают, как проверить аккумулятор автомобиля с помощью вольтметра, но все равно стоить напомнить. Черный щуп прибора подсоединяется к минусовой клемме. К батарее подключается красный щуп. На дисплее отображаются показатели напряжения.
Если батарея заряжена полностью, то все показатели – и напряжение, и плотность электролита – находятся в норме. Значение напряжения составляет 12,7 В.
Небольшая погрешность допускается. Если напряжение значительно снижается, то аккумулятор нуждается в подзарядке.
Проверка емкости и внутреннего сопротивления
Мультиметр – универсальный прибор, его можно использовать и как тестер. В этом случае он станет ответом на вопрос, как проверить заряд аккумулятора, ориентируясь на его емкость. Однако для этого нужно специально проверить показатели батареи, когда она полностью заряжена, то есть надо провести замеры и записать нормативные значения напряжения и плотности.
Затем к аккумулятору подключают какое-нибудь устройство, мощность которого известна, например, лампочку на 24 Вт. Обязательно нужно засечь время, когда вы начнете эксперимент. Когда напряжение снизится на 50% от нормы, отключите эту нагрузку.
Емкость не получится измерить напрямую. Но можно умножить силу тока, которую вы зафиксировали при известной нагрузке, на время контрольного разряда батареи. Если полученный показатель будет близок к нормальному значению, указанному в технической документации, с батареей все в порядке.
Способ это сложный и трудозатратный, поэтому сейчас его используют нечасто. Проще проверить внутреннее сопротивление с помощью мультиметра.
Как проверить плотность электролита
Автомобилисту нужно знать, как проверить плотность аккумулятора. Это альтернативный вариант, он используется не слишком часто. Мультиметр для этого не нужен, понадобится другой прибор – ареометр. Принцип основан на том, что показатель плотности электролита при условии заряженной батареи должен находиться в диапазоне 1,24 – 1,27 г/куб.см. Чтобы измерить ее, нужно опустить ареометр в банку аккумулятора и закачать туда электролит, а потом записать показания, ориентируясь на положение поплавка устройства.
Если плотность снизилась до 1,20 г/куб. см, то аккумулятор разряжен на 25%. Если плотность составила 1,16 г/куб.см, то батарея наполовину разряжена. Если опускается ниже этих показателей, аккумулятор нужно срочно подзаряжать.
Метод подходит не для всех аккумуляторов, потому что на рынке представлено много моделей, относящихся к числу необслуживаемых, их просто нельзя разобрать, чтобы измерить плотность.
Приобрести мультиметр или ареометр, так же как и другие инструменты для ремонта и диагностики, можно в Автомолле. Здесь же можно купить новый аккумулятор. А при необходимости вы можете записаться на СТО, где диагностикой займутся уже специалисты, имеющие соответствующий опыт и навыки.
Вес автомобильных аккумуляторов: изучение того, насколько тяжелыми являются автомобильные аккумуляторы
Автомобильный аккумулятор является одним из основных компонентов любого автомобиля. Без него невозможно запустить двигатель и привести в действие электрические аспекты автомобиля. Хотя это устройство кажется маленьким, вы пробовали носить его с собой? Вы удивитесь, увидев, что он тяжелый.
Так почему аккумулятор тяжелый, или каков вес типичного автомобильного аккумулятора? В этой статье обсуждается все, что вам нужно знать о весе автомобильного аккумулятора.
Почему важен вес автомобильного аккумулятора?
Типичная область, где вес автомобильного аккумулятора играет важную роль в характеристиках автомобиля.
Вес аккумулятора зависит от двигателя автомобиля. Например, использование большой и тяжелой батареи в автомобиле с небольшим двигателем может снизить его производительность. Точно так же, если батарея слишком мала для питания автомобиля, она не будет обеспечивать достаточно энергии.
Однако вес автомобильного аккумулятора иногда не так важен, так как размер или вес аккумулятора не является истинным показателем его емкости. На самом деле производители стараются уменьшить вес новых аккумуляторов; поскольку они продолжают находить способы уменьшить общий вес автомобиля, улучшить его скорость и другие функции.
Распределение веса
Ранее мы упоминали, что вес автомобильного аккумулятора может повлиять на общую производительность автомобиля. Если вы осмотрите высокопроизводительный автомобиль, вы можете заметить его аккумулятор в багажнике, а не на капоте. Причина этого заключается в лучшем распределении веса по всему автомобилю.
Передняя часть автомобиля обычно содержит детали двигателя и другие компоненты, обычно более тяжелые, чем задняя часть.
Поэтому снял около 40 фунтов — вес автомобильного аккумулятора — и унес в багажник. Таким образом, вы позволяете распределять вес автомобиля по четырем колесам, что выгодно.
Как определить вес автомобильного аккумулятора?
Вам интересно, какой вес у вашего автомобильного аккумулятора, и вам сложно найти точное значение? Ниже приведены простые способы узнать фактический вес вашего автомобильного аккумулятора.
Проверьте этикетку аккумулятора
Это простой подход, поскольку этикетка аккумулятора содержит определенные сведения о продукте, включая его вес. У большинства аккумуляторов вверху есть этикетка с указанием веса в фунтах или килограммах, включая другую информацию, такую как состав аккумулятора и напряжение. Если это старая батарея, этикетка может быть изношена, и в этом случае вам следует проверить руководство по эксплуатации батареи.
Проверьте номер BCI аккумулятора
Если на вашем автомобильном аккумуляторе отсутствует этикетка и у вас нет доступа к руководству, вы можете проверить вес аккумулятора, проверив номер BCI.
Это код, который предоставляет вам уникальные характеристики батареи, включая ее размер, тип и вес. Номер обычно находится на боковой стороне батареи, а таблица содержит информацию о батарее и весе. Однако вы также можете использовать этот номер для доступа к информации о батарее в Интернете.
Спросите производителя
Спросите производителя — это еще один способ получить информацию о вашем автомобильном аккумуляторе; в конце концов, они производители. У производителя будут все необходимые данные, включая размер и вес.
Общий вес автомобильных аккумуляторов: насколько тяжел автомобильный аккумулятор?
Типичный автомобильный аккумулятор весит от 25 до 50 фунтов. Однако это значение зависит от ряда факторов, таких как вес батареи, уровень напряжения и т. д. Пустая батарея весит меньше, поэтому количество электролитов в батарее влияет на ее вес.
Кроме того, еще одним важным фактором, определяющим вес аккумулятора, является тип транспортного средства.
Например, батареи для электромобилей отличаются от топливных батарей.
Ниже приведены различные типы батарей и их вес.
Стандартные автомобильные аккумуляторы
Это самый распространенный тип аккумуляторов в автомобилях, внедорожниках, грузовиках и т. д. Вес обычно составляет от 30 до 60 фунтов.
Легкие автомобильные аккумуляторы
Как следует из названия, эти аккумуляторы имеют небольшие размеры и широко используются в небольших автомобилях и электромобилях. Их вес колеблется от 10 до 25 фунтов, хотя некоторые из них могут весить более 25 фунтов. Действительно, эти батареи легкие, но обладают достаточной емкостью для эффективного питания автомобиля. Литий-ионные батареи являются типичными примерами этих типов батарей. Однако перед покупкой убедитесь, что аккумулятор подходит для вашего автомобиля.
Аккумуляторы для электромобилей
Аккумуляторы для электромобилей обычно более сложны, так как они не только питают автомобиль; они действуют как регуляторы напряжения.
Более того, они являются основным источником энергии для электромобилей, в отличие от топливных аккумуляторов, работа которых зависит от газа и аккумуляторов. Тем не менее, электромобили обычно намного тяжелее — более 1000 фунтов. На самом деле есть такие батареи, которые весят до 3000 фунтов. Как правило, вес батареи зависит от типа, размера и производителя.
Аккумуляторы для гибридных автомобилей
В гибридных автомобилях используются две батареи; типичный 12-вольтовый стартер и электрическая батарея. Каждая батарея имеет свой уникальный вес; например, стартерная батарея может быть свинцово-кислотной или литий-ионной батареей со средним весом от 26 до 41 фунта. Независимо от модели аккумуляторы для электромобилей обычно тяжелее. Часто от 50 до 120 фунтов.
Аккумуляторы для автомобилей большой грузоподъемности
Автомобили большой грузоподъемности требуют батареи достаточной емкости для выполнения их функций. Это аккумуляторы в больших грузовиках, автобусах, сельскохозяйственных машинах, таких как тракторы и т.
д., и других крупных транспортных средствах, требующих достаточного количества энергии. Поскольку эти транспортные средства различны, их вес батареи различается. Например, вес аккумуляторов в автобусах колеблется от 130 до 19 г.0 фунтов, в то время как у тракторов от 25 до 60 фунтов.
Какие факторы влияют на вес автомобильного аккумулятора?
Мы уже обсуждали вес различных аккумуляторов, поэтому вы можете задаться вопросом, почему существует такой большой разброс. Здесь мы обсудим факторы, влияющие на вес автомобильных аккумуляторов.
Размер автомобильного аккумулятора
Размер автомобильного аккумулятора существенно влияет на его вес и мощность. Например, вы ожидаете, что у маленького двухдверного автомобиля будет другой размер батареи, чем у большого автобуса. Точно так же вы ожидаете, что батарея автобуса будет значительно тяжелее, чем батарея автомобиля. При этом чем больше аккумулятор автомобиля, тем тяжелее вес аккумулятора.
Тип автомобильного аккумулятора
Как мы упоминали ранее, чем больше автомобиль, тем больше энергии требуется для питания автомобиля.
Следовательно, батарея большего размера также предполагает, что она будет тяжелее. Кроме того, мы обсудили разные типы аккумуляторов, упомянув автомобили с разными типами аккумуляторов.
Количество внутренних элементов
Аккумуляторы часто делятся на секции, называемые элементами. Количество элементов в батарее определяет количество энергии, которую она может генерировать. Это также влияет на общий вес батареи. В идеале, когда у вас есть две одинаковые батареи, батарея с большим количеством внутренних элементов, вероятно, будет тяжелее.
Зарядка увеличивает вес
Разряженная батарея весит меньше, чем полностью заряженная. Например, отработанная свинцово-кислотная батарея может весить от 10 до 15 фунтов, а полностью заряженный вариант — от 30 до 50 фунтов. В аккумуляторах происходят химические реакции, поэтому у заряженного происходит больше реакций, чем у умирающего, влияющих на вес.
Высокие требования к силе тока
Помимо требований к напряжению, автомобильные аккумуляторы также имеют характеристики силы тока, которые влияют на вес батареи.
Требования к силе тока (ампер) указывают количество доступного электрического тока. Следовательно, большие транспортные средства, которым требуется больше энергии, будут иметь более высокие требования к силе тока, чем меньшие. Таким образом, чтобы увеличить ток, генерируемый батареей, производители должны создавать более крупные отдельные элементы для батареи, что означает увеличение веса.
Поддержка WayKen для вашего автомобильного проекта
Вы хотите изготовить деталь автомобильного аккумулятора или настроить определенный компонент вашего автомобиля? WayKen специализируется на разработке автомобильных запчастей. У нас есть высококвалифицированные специалисты, которые знакомы с новейшими технологиями для ваших нужд изготовления.
WayKen является подходящим производителем для изготовления автомобильных деталей, таких как конструкция аккумуляторной батареи электромобиля, детали автомобильного освещения и многое другое. Мы также можем помочь вам создать или настроить автозапчасти и прототипы для автомобилей.
Помимо комплексных услуг, вы также можете сотрудничать с нами, если ищете долгосрочные автомобильные проекты. Кроме того, в WayKen мы предлагаем поддержку производственных операций, помимо создания автомобильных запчастей. Мы предоставляем первоклассные услуги в области обработки с ЧПУ, 3D-печати, литья под давлением и других смежных технологий.
Заключение
Вес автомобильного аккумулятора не является прямым показателем его емкости. Тем не менее, чтение этой статьи должно быть оснащено знаниями о взаимосвязи между весом автомобильного аккумулятора и его функциональностью. Поэтому, когда вы ищете замену автомобильным аккумуляторам, вы знаете, на что обращать внимание помимо требований к весу.
Часто задаваемые вопросы
Почему автомобильные аккумуляторы такие тяжелые?
Автомобильные аккумуляторы тяжелые из-за своего состава; они обычно содержат упакованные элементы, состоящие из свинца и раствора кислого электролита.
Типичная батарея содержит шесть таких элементов, и знаете что? Свинец — один из самых плотных элементов в природе. Однако новые автомобильные аккумуляторы, такие как Li-ion, AGM, Gel и т. д., не такие тяжелые, как свинцово-кислотные, хотя и дороже.
Насколько тяжелым является автомобильный аккумулятор на 12 вольт?
Обычный 12-вольтовый свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор весит около 41 фунта. Действительно, вес аккумулятора не имеет прямого отношения к эффективности, но при замене автомобильного аккумулятора рекомендуется приобретать аккумулятор с таким же весом, как у первого.
Являются ли более тяжелые автомобильные аккумуляторы более эффективными?
Вес батареи не является показателем ее эффективности. На самом деле, при сравнении двух батарей более тяжелая часто дешевле и менее эффективна для двух батарей одинакового размера. Как правило, производители автомобилей всегда находят способы повысить эффективность автомобиля без увеличения веса.
Как долго работают автомобильные аккумуляторы?
Срок службы автомобильных аккумуляторов часто зависит от конкретных факторов, таких как тип, использование и производитель. Некоторые батареи могут работать до пяти лет, в то время как другим часто приходится заменять свои автомобильные батареи всего через два года. Обязательно проводите плановое техническое обслуживание автомобиля, чтобы продлить срок службы автомобильных аккумуляторов.
Объяснение веса аккумулятора электромобиля
Сколько весит аккумулятор электромобиля (EV) в значительной степени зависит от автомобиля и модели. Но в среднем 9Аккумуляторы 0101 EV весят около 454 кг (1000 фунтов), хотя некоторые из них могут весить до 900 кг (2000 фунтов) .
Как правило, чем тяжелее батарея электромобиля, тем больше энергии она может хранить и тем выше мощность, которую она может обеспечить. Хотя эта связь не всегда однозначна. Аккумулятор большего размера может помочь увеличить дальность полета, в то же время дополнительный вес также требует больше энергии.
Рост внедрения электромобилей
Хотя электромобили были новинкой всего несколько лет назад, глобальный рынок электромобилей быстро развивается, и электромобили становятся новой нормой. В 2022 году 9Продажи электромобилей 0101 превысили 10,5 млн, что на 55% больше, чем по сравнению с предыдущим годом.
Одним из основных отличий, с которым сталкиваются новые водители при переходе на электромобили, является аккумулятор вместо топливного бака. Помимо зарядки вместо дозаправки , аккумулятор также влияет на управляемость электромобиля благодаря своему сравнительно большему весу.
Давайте посмотрим, сколько весят аккумуляторы для электромобилей, что влияет на их вес и как это влияет на вождение и управляемость.
Вес батареи электромобиля
Вес батареи электромобиля определяется ее размером и емкостью накопления энергии. Обычно чем больше батарея, тем больше энергии она может хранить и тем больше она весит.
Например, батареи емкостью от 6 до 12 киловатт-часов (кВтч) обычно весят от 100 до 150 кг, а батареи емкостью от 60 до 100 кВтч — от 350 до 600 кг . Конечно, насколько тяжелая батарея электромобиля зависит от автомобиля и сильно зависит от размера и веса автомобиля. Вот несколько примеров веса батареи популярных моделей электромобилей:
A Tesla Model S имеет батарею весом примерно 544 кг (1200 фунтов)
Модель Tesla Model Y имеет батарею весом 771 кг (1700 фунтов)
В отличие от этого, Nissan Leaf имеет средний вес аккумулятора всего 303 кг (668 фунтов).
Как видно из вышеизложенного, вес аккумулятора электромобиля значителен и может составлять до 25 процентов от общего веса автомобиля. Чтобы понять, откуда берется этот вес, нам сначала нужно рассмотреть из чего состоят аккумуляторы для электромобилей .
От чего зависит вес аккумуляторов электромобилей?
Несмотря на то, что аккумуляторы для электромобилей выглядят как единое целое, они на самом деле состоят из тысяч меньших элементов, соединенных вместе в большой аккумуляторный блок . На сегодняшний день наиболее популярным химическим аккумулятором, используемым для электромобилей, является литий-ионный, благодаря его экономической эффективности и высокой плотности энергии, что обеспечивает наиболее оптимальное соотношение между емкостью хранения энергии и ценой.
Так что же на самом деле составляет вес батареи электромобиля? В среднем, , от 60 до 75 процентов общего веса батареи приходится на элементы и содержащиеся в них материалы, а остальные 25-40 процентов составляют металлический корпус батареи, кабели, а также системы управления температурой и батареей. (TMS и BMS) .
Помимо лития, батареи электромобилей также содержат много других минералов, таких как кобальт и марганец.
Типичная аккумуляторная батарея электромобиля содержит около 8 кг лития, 14 кг кобальта и 20 кг марганца 9.0102 , хотя часто это может быть намного больше в зависимости от размера батареи — например, батарея Tesla Model S содержит около 62,6 кг (138 фунтов) лития .
Плотность энергии батареи EV
Плотность энергии относится к количеству энергии, которое батарея может хранить при данном весе. Другими словами, чем выше плотность энергии, тем больше энергии может хранить батарея при том же весе.
Плотность энергии аккумуляторов электромобилей является решающим фактором, определяющим, сколько энергии (и как долго) может производить аккумулятор — и, следовательно, насколько велик запас хода электромобиля. Высокая плотность энергии важна для минимизации общего веса аккумулятора при одновременном сохранении как можно большего количества энергии для увеличения запаса хода автомобиля.
По сравнению с традиционными свинцово-кислотными батареями с плотностью энергии около 50-100 Вт·ч на кг (Втч/кг) , литий-ионные батареи имеют типичную плотность энергии около 260-270 Втч/кг .
Это делает литий-ионные аккумуляторы предпочтительным выбором для любых компактных устройств, которым требуется длительное время автономной работы, таких как телефоны, ноутбуки и, конечно же, электромобили.
Несмотря на то, что литий-ионные батареи уже обладают высокой плотностью энергии, в настоящее время проводится много исследований по улучшению плотности энергии существующих литий-ионных батарей, при этом 9Ожидается, что новые конструкции батарей 0101 и производственные процессы повысят плотность энергии примерно до 350 Втч/кг , что поможет увеличить запас хода новых электромобилей при одновременном снижении их веса.
Как насчет веса традиционного автомобильного аккумулятора?
Если подумать, это может показаться очевидным, но, в отличие от автомобилей с бензиновым двигателем, аккумуляторы в электромобилях не только запускают зажигание и питают фары. Аккумуляторы электромобилей являются основным источником энергии для электромобилей и должны удерживать гораздо больше энергии, чем аккумуляторы традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.
Поскольку они содержат намного больше энергии, они значительно больше и тяжелее обычных автомобильных аккумуляторов. Вот почему типичный свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор весит всего от 11 кг (25 фунтов) до 22 кг (50 фунтов) , в то время как аккумуляторы для электромобилей обычно весят сотни килограммов.
Электромобили тяжелее бензиновых?
Если между аккумуляторами для электромобилей и обычными автомобильными аккумуляторами существует такая разница, вес электромобилей в целом больше? Обычно ответ положительный; 9Электромобили 0101, как правило, тяжелее автомобилей с двигателем внутреннего сгорания , в основном из-за их тяжелой батареи.
Тем не менее, разница не так очевидна, как вы думаете.
Хотя батареи электромобилей тяжелее, их двигатели намного меньше и легче, чем двигатель внутреннего сгорания.
Чтобы еще больше компенсировать дополнительный вес батареи электромобиля, в электромобилях традиционные компоненты заменены легкими материалами.
Высокопрочная сталь, магниевые сплавы, алюминиевые сплавы, углеродное волокно и полимерные композиты позволяют снизить общую массу до 50 процентов и снизить расход топлива автомобиля, сделав его более эффективным.
Влияние веса аккумулятора электромобиля на ходовые качества
Вопреки тому, что вы можете подумать, более тяжелый аккумулятор часто может значительно улучшить ходовые качества, управляемость и безопасность . Помимо веса, это связано с формой и размещением аккумуляторов электромобилей: чаще всего аккумуляторы электромобилей имеют форму длинного плоского прямоугольного блока, обычно размещаемого под полом кабины.
Это помогает снизить центр тяжести автомобиля, что в сочетании с дополнительным весом от аккумулятора делает вождение более устойчивым. С точки зрения управляемости это означает, что электромобили могут с комфортом справляться с крутыми поворотами даже на более высоких скоростях с небольшим креном кузова, и ими намного легче управлять во влажных, обледенелых или снежных условиях.