Эксплуатация авто аккумулятора зимой — AKBEXPERT

• Главная
»
• Вопросы и ответы
»
• Эксплуатация зимой

Какая плотность электролита должна быть зимой, и как подготовить аккумулятор к зиме?

Ответ:

Плотность электролита у полностью заряженной аккумуляторной батареи, предназначенной для эксплуатации в условиях умеренного климата в любое время года должна быть 1,27-1,30 г/см3 при температуре +25°С. При более высокой температуре электролита значение плотности должно быть ниже, а при более низкой температуре электролита, наоборот, — выше. В странах с тропическим климатом эксплуатируют батареи с более низкой плотностью электролита (1,22-1,24 г/см3). В условиях крайнего Севера, наоборот, требуется более высокая плотность электролита (1,30-1,32 г/см3). Перед началом зимнего периода необходимо проверить, чтобы батарея находилась в заряженном состоянии. Это обеспечит предохранение от замерзания электролита и обеспечит надежный пуск двигателя при отрицательных температурах. Именно в зимний период существенное влияние на работу АКБ будут оказывать слабо натянутый ремень генератора и повышенная утечка электроэнергии.

Если при запуске двигателя в зимнее время аккумулятор разрядился в «ноль», какие действия нужно предпринять?

Ответ:

В данном случае необходимо зарядить аккумулятор от стационарного зарядного устройства током малой величины. Сделать это следует не позднее, чем через 2-3 дня после глубокого разряда батареи.

Почему замерзает электролит?

Ответ:

При разряде АКБ плотность электролита снижается, уменьшается удельное количество серной кислоты, содержащейся в растворе электролита и образуется вода. Чем глубже разряд батареи, тем выше отрицательная температура, при которой может замерзнуть электролит. Например, при плотности 1,11 г/см3 электролит замерзнет уже при -7 0С, а при плотности 1,27 г/см3 — только при -58 0С.

Если замерз электролит, можно ли восстановить работоспособность аккумулятора?

Ответ:

Зависит от степени замерзания: если батарея замерзла не на весь объем, а корпус не подвергся деформации, ее можно восстановить. Необходимо, чтобы лед полностью растаял при комнатной температуре, и только потом приступить к заряду АКБ. При этом не избежать повреждения электродов и снижения токовых характеристик батареи.

Если в мороз перед запуском двигателя включить на короткое время фары автомобиля, поможет ли это облегчить запуск?

Ответ:

Нет. При данной процедуре эффект разогрева электролита ничтожен и не влияет на увеличение мощности разряда. Напротив, батарея может потерять драгоценную емкость и после этого не сможет запустить двигатель.

Почему в зимнее время рекомендуют аккумуляторы с более высокими пусковыми токами?

Ответ:

Холодный пуск имеет следующие особенности:

• Стартеру требуется больше времени для прокрутки двигателя.
• Сопротивление холодного двигателя в зимнее время увеличивается в 2,5-3 раза
• От АКБ требуется отдача большей мощности и энергии.
• Чем ниже температура окружающего воздуха, тем выше вязкость электролита и внутреннее сопротивление батареи.

Для обеспечения надежного пуска двигателя необходимо выбирать ту АКБ, которая при одних и тех же габаритных размерах имеет максимально высокие токи холодной прокрутки.

Пуск двигателя в зимнее время зависит только от АКБ?

Ответ:

Нет. Помимо технических характеристик и степени заряженности батареи, пуск двигателя зависит от следующих факторов:

1. состояния электропроводки и электрооборудования автомобиля;
2. состояния свечей;
3. состояния топливной системы и качества топлива;
4. качества масла;
5. опыта водителя.

По какой причине замерз аккумулятор?

Ответ:

Если замерзла только одна ячейка, то это, скорее всего, внутренний дефект батареи, который привел к снижению плотности и замерзанию электролита.

Если замерзла не одна ячейка в батарее, то здесь ответ один — батарея была разряжена. Причины могут быть разные, самая распространенная — частые запуски двигателя и короткие дистанции движения по городу. В результате батарея в холодную погоду просто не успевает заряжаться от генератора. Плотность электролита 1,21 г/см3 соответствует примерно 45%-ной степени заряженности батареи. По справочным данным электролит с такой плотностью замерзает при температуре около -30 0С.

Часто бывает ситуация: утром с нескольких попыток не завелась машина, и человек едет на работу на общественном транспорте. А разряженная батарея с низкой плотностью электролита до вечера замерзает.

Плотность аккумулятора автомобиля зимой: что нужно знать

Плотность аккумуляторной батареи — один из ключевых параметров, за которым должен внимательно следить каждый владелец транспортного средства. На деле же многие автолюбители относятся к этому вопросу с пренебрежением, чем создают себе кучу проблем в будущем.

Особенно это важно в зимний период, ведь при недостаточной плотности электролит попросту замёрзнет. И тогда незадачливому водителю придётся отложить запланированную поездку и срочно посетить ближайший автомагазин с целью приобретения новой АКБ или пользоваться услугами общественного транспорта. Чтобы исключить обе ситуации, необходимо регулярно проверять плотность раствора, а при необходимости корректировать значения кислотности аккумуляторной жидкости.

Норма плотности электролита в аккумуляторе зимой

Крайне важно, чтобы значения этой характеристики соответствовали номинальным. Только так можно обеспечить нормальное функционирование АКБ, удержать заряд и продлить срок эксплуатации.

Существует несколько значений плотности кислотной жидкости, каждый из них соответствует региону, в котором эксплуатируется автомобиль:

1. Морозный. Климатический пояс, где столбик термометра нередко опускается до отметки -50°С. В этом случае требуется жидкость с более высокой плотностью: от 1,27 до 1,29 г/см³.
2. Холодный. Регион со средними температурными значениями от -25 до -30^°С. Оптимальные показания — от 1,26 до 1,28 г/см³.
3. Умеренный. Температура зимой редко опускается ниже отметки -20°С. Номинальные значения — от 1,25 до 1,27 г/см³.
4. Тёплый. Соответствует южным регионам с мягким климатом. Плотность кислотной жидкости должна находиться в рамках от 1,24 до 1,26 г/см.

Как можно заметить, изменение показаний минимально. Но если следить за плотностью кислотного раствора и вовремя регулировать значения, поднимая до необходимого уровня, можно улучшить функционирование устройства, продлить срок эксплуатации.

Важно помнить, что избыточное значение также уменьшит долговечность изделия.

@talkdevice.ru

Проверка плотности электролита в аккумуляторе

Своевременная и регулярная проверка поможет обезопасить себя от попадания в неприятную ситуацию и избавит от необходимости приобретать новое устройство. Процесс измерения показаний кислотной жидкости достаточно прост и не отнимает много времени. Выглядят манипуляции следующим образом:

1. Первым делом нужно демонтировать АКБ и внимательно осмотреть корпус устройства. Делать всё следует в резиновых перчатках: они защитят кожу рук от попадания кислотной жидкости.
2. Затем необходимо визуально проверить количество электролита внутри аккумуляторной батареи.
3. После осмотра надо разместить батарею на ровной поверхности, аккуратно снять пробки.
4. Для измерения понадобится ареометр. Нехитрое устройство можно приобрести в любом специализированном магазине.
5. Далее следует взять ареометр, сжать грушу и аккуратно окунуть носик прибора в одну из банок аккумулятора. Отпустив грушу, набрать небольшое количество кислотного раствора.
6. Набранный электролит попадёт внутрь девайса, который проанализирует данные и покажет результат.

Как поднять плотность

Если после проведённых манипуляций оказалось, что плотность жидкости не соответствует номинальным значениям, придётся её откорректировать. Алгоритм включает пять этапов и выглядит так:

1. Из одной банки аккумуляторной батареи с помощью груши необходимо взять небольшое количество кислотного раствора.
2. Влить в ёмкость концентрированный электролит. Его количество должно совпадать с количеством жидкости, изъятой с помощью груши.
3. Затем нужно поднять уровень заряда аккумулятора, подключив его к устройству, предназначенному для этих целей. Поступающий ток не только поднимет напряжение, но и равномерно перемешает жидкости внутри аккумуляторной батареи.
4. После отключения накопителя от зарядного устройства, нужно оставить его в покое на пару часов. Это необходимо для того, чтобы выровнять плотность во всех отсеках АКБ.
5. По истечении этого времени следует вновь измерить уровень плотности кислотного раствора. Если он не изменился, повторить манипуляции шаг за шагом.

Кислота — агрессивная среда. При неграмотном обращении она может навредить здоровью человека. Потому проводить измерения и корректировку рекомендуется в хорошо проветриваемом помещении, дополнительно защитив руки резиновыми перчатками.

Регулярное измерение и поддержание плотности на нужном уровне поможет увеличить срок эксплуатации автомобильного элемента питания. Кроме того, так аккумулятор будет лучше сопротивляться воздействию низких температур и беспроблемно запускать мотор даже при сильных морозах.

Оценить статью

1. 5
2. 4
3. 3
4. 2
5. 1

0

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Похожие статьи

Технологии аккумуляторов

EV: от современного искусства к накопителям энергии будущего

Литий-ионные аккумуляторы значительно увеличили возможности электромобилей благодаря высокой плотности накопления энергии и эффективности. В настоящее время они могут достигать удельной энергии и плотности мощности 260 Втч/кг и 340 Вт/кг соответственно при сроке службы более 1000 циклов. В последние годы большинство разработок литий-ионных аккумуляторов были сосредоточены на химии катода, а технологии аккумуляторов названы в соответствии с их катодом. Доминирующие технологии включают в себя:

• NMC, в котором используется катод из лития, никеля, марганца и оксида кобальта.
• LMO, в котором используется катод из оксида лития-марганца.
• LFP, в котором используется литий-железо-фосфатный катод.

Химический состав катода в настоящее время близок к своему теоретическому пределу, и ожидается дальнейшее развитие других компонентов литий-ионных аккумуляторов, а также совершенно нового химического состава аккумуляторов. Литий-ионные батареи в настоящее время ориентированы на анодные материалы и переходят от жидкого электролита к твердотельной батарее.

Современные литий-ионные батареи используют графитовые аноды, которые имеют ограниченный потенциал накопления энергии. Был проявлен интерес к использованию литиевых или кремниевых анодов, которые обладают значительной способностью накапливать энергию и могут увеличить удельную энергию элемента на 20-40%.

Проблемы включают расширение, ведущее к растрескиванию, поскольку кремниевые аноды поглощают электроны, и плохую стабильность в сочетании с высокой стоимостью литиевых анодов. Алюминий также использовался в качестве анодного материала с ограниченным успехом. Кремниевые аноды становятся следующим шагом для коммерческих аккумуляторов для электромобилей, и ожидается, что они будут запущены в серийное производство в ближайшие несколько лет. Усовершенствования графена и нанопроволоки как в аноде, так и в катоде могут увеличить плотность мощности за счет увеличения площади поверхности электродов, контактирующих с электролитом, что обеспечивает более быструю передачу заряда.

Электролитом при производстве литий-ионных аккумуляторов является раствор литиевой соли. Используемый растворитель обычно не является водным, а представляет собой смесь органических растворителей, таких как этиленкарбонат и диметилкарбонат. Решение — это не лужа жидкости, как кислота в свинцово-кислотном аккумуляторе. Вместо этого раствор электролита представляет собой тонкую пленку, нанесенную на разделительный лист между металлической фольгой анода и катода. При высоких скоростях заряда и разряда растворитель может испаряться, что приводит к выделению газа из батареи, что сокращает срок ее службы, а также потенциально может привести к тепловому разгону и, в конечном итоге, к воспламеняющемуся взрыву. Разработки твердотельных аккумуляторов направлены на замену раствора электролита электролитом на полимерной или керамической основе. Это устранит проблемы испарения растворителя, увеличит срок службы и безопасность, обеспечит более быструю зарядку и удельную мощность, а также позволит использовать более энергоемкие химические вещества. Твердотельные батареи теперь переходят из лаборатории в промышленную разработку. Ожидается, что они будут внедрены в высокотехнологичные приложения, такие как суперкары, в течение следующих пяти лет и массовые модели примерно через десять лет.

Что касается твердотельных батарей, также важно отметить, что, хотя коммерческие элементы для электромобилей достигают 260 Втч/кг, удельная энергия на уровне упаковки составляет всего около 150 Втч/кг из-за конструкции и системы охлаждения батареи, что увеличивает вес без сохранения дополнительной энергии. Поскольку твердотельная батарея может работать при более высоких температурах, можно уменьшить паразитный вес системы охлаждения. Таким образом, они могли бы достичь гораздо более высокой удельной энергии на уровне пакета.

Помимо постепенных улучшений литий-ионных аккумуляторов, также разрабатываются совершенно новые химические составы аккумуляторов. Новые технологии включают натрий-ион, литий-сера и алюминий-ион. Литий-воздух обладает наибольшей потенциальной плотностью энергии, но при реализации этой технологии остается много фундаментальных проблем. В то время как рассмотренные выше разработки вместе могут приблизить литий-ионные батареи к их теоретическому пределу в 400 Втч/кг и достичь скорости заряда 6C, альтернативные химические вещества предлагают еще больший потенциал. Ион натрия может реально достигать 760 Втч/кг, в то время как теоретически литий-сера может достигать 2500 Втч/кг [1, 2], а литий-воздух до 13000 Втч/кг. При таком уровне производительности дальнемагистральный самолет с электрическим аккумулятором станет возможным. Уже произведены опытные образцы алюминий-ионных/графеновых аккумуляторов, которые предлагают относительно скромную удельную энергию в 200 Втч/кг, но с чрезвычайно высокими скоростями заряда, подобными конденсаторам, и сроком службы 360°C и 250 000 циклов. Это может обеспечить полную зарядку всего за десять секунд и практически неограниченный срок службы батареи. С такой производительностью в сочетании с частыми точками беспроводной зарядки могут стать желательными сверхлегкие автомобили с батареями гораздо меньшего размера.

Маловероятно, что серийные батареи, использующие эти новые химические вещества, в обозримом будущем приблизится к теоретическим показателям производительности. Однако литий-серные батареи уже могут давать более высокую удельную энергию, чем литий-ионные, хотя и с относительно коротким сроком службы. Натрий-ион в настоящее время несколько дорог и имеет низкую производительность, но использует большое количество материалов и может конкурировать с литий-ионом в некоторых приложениях в течение следующих нескольких лет. В течение следующих нескольких десятилетий альтернативные химические вещества, скорее всего, вытеснят литий-ион во многих других областях применения.

Ссылки

1. Zhu, K. et al., Насколько далеки литий-серные батареи от коммерциализации? Frontiers in Energy Research, 2019. 7 (123).
2. Cao, W., J. Zhang, and H. Li, Аккумуляторы с высокой теоретической плотностью энергии. Материалы для хранения энергии, 2020. 26 : с. 46-55.

 

Аккумулятор для электромобилей высокой плотности обеспечивает 10-минутное время зарядки

Энергия

Просмотр 1 изображения

Аккумуляторы большего размера, которые могут хранить больше энергии, являются лишь частью головоломки, когда речь идет о массовом внедрении электромобилей, при этом ученые также работают над тем, чтобы свести к минимуму время подключения в будущем за счет достижений в технологии быстрой зарядки. Ученые из Пенсильванского государственного университета какое-то время работали на переднем крае в этой области и теперь представляют еще один значительный прорыв, демонстрируя батарею высокой плотности, которую можно зарядить примерно за 10 минут.

Под руководством Чао-Янга Вана продвижение исходит от команды инженеров, ответственных за впечатляющие прорывы в последние годы. В 2016 году команда решила проблему ухудшения характеристик литиевых батарей в условиях холодного климата, интегрировав механизм саморегулирования температуры. В центре внимания — никелевая фольга, которая быстро нагревает аккумулятор при отрицательных температурах, позволяя ему нормально функционировать.

В 2019 году команда использовала эту технологию для зарядки прототипа литиевой батареи при высоких температурах, условиях, которые обычно вызывают ее деградацию. Это снова связано с использованием тонкой никелевой фольги, через которую текут электроны, быстро нагревая батарею всего за 30 секунд, прежде чем она снова быстро охладится. Это было сделано таким образом, чтобы батарея могла использовать более быструю зарядку, обеспечиваемую высокими температурами, но не приводила к ее деградации.

Это исследование показало, что аккумулятор электромобиля можно зарядить за 10 минут, чтобы обеспечить запас хода от 200 до 300 миль (от 320 до 480 км). Ученые продолжали совершенствовать эту технологию и в недавно опубликованных исследованиях объединили это быстрое время зарядки с более высокой плотностью энергии в новом прототипе батареи.

В нем снова используется нагревательный элемент из никелевой фольги для обеспечения более быстрого времени зарядки, при этом последняя версия аккумулятора имеет плотность энергии 265 Втч/кг, что на шаг выше по сравнению с 209Втч/кг предыдущей версии. По словам команды, такая плотность энергии и короткое время зарядки описываются как рекордная комбинация, которая может открыть некоторые интересные возможности в конструкции электромобилей.

«Потребность в более компактных и быстро заряжающихся батареях больше, чем когда-либо», — сказал Ван. «Просто не хватает аккумуляторов и критически важного сырья, особенно отечественного производства, для удовлетворения ожидаемого спроса».

Аккумулятор можно было зарядить до 70% за 11 минут в течение 2000 циклов, что, по словам команды, эквивалентно полумиллиону миль, пройденных исключительно с помощью быстрой зарядки. Компания видит, что эта новая аккумуляторная технология открывает путь к более дешевым, компактным и энергоемким аккумуляторным блокам, которые можно быстро зарядить, чтобы люди могли двигаться дальше. Это будет зависеть от широкого доступа к соответствующей зарядной инфраструктуре, но если все, что для этого требуется, — это 10-минутная остановка, вы можете себе представить, что технология окажется популярной в городах.

«Наша технология быстрой зарядки работает для большинства энергоемких аккумуляторов и открывает новую возможность уменьшить мощность аккумуляторов электромобилей со 150 до 50 кВтч, не вызывая у водителей беспокойства о запасе хода», — сказал Ван.