Аккумуляторные батареи
сообщение №896
Характеристика аккумуляторных батарей.
Работоспособность и техническое состояние батарей определяются следующими основными показателями: плотностью электролита, электродвижущей силой, напряжением, внутренним сопротивлением, емкостью.
Плотность электролита. В процессе разряда аккумулятора часть серной кислоты в электролите затрачивается на образование сернокислого свинца в активной массе положительных и отрицательных пластин и одновременно образуется вода, поэтому плотность электролита постепенно уменьшается примерно на 0,16. Например, если в заряженном аккумуляторе плотность электролита была 1,27, то в конце допустимого разряда она уменьшится до 1,11.
При заряде аккумулятора происходит распад сернокислого свинца активной массы положительных и отрицательных пластин и воды в электролите. В результате химических реакций образуется серная кислота при одновременном уменьшении количества воды; поэтому плотность электролита увеличивается.
Плотность электролита влияет на величину э. д. с., напряжение, внутреннее сопротивление и емкость аккумулятора, а также на температуру замерзания воды в электролите. Наибольшая емкость батареи будет при плотности электролита 1,285. Электролит плотностью 1,27 замерзает при —58° С, а плотностью 1,11 — при —18° С.
Электродвижущая сила (э. д. с.) аккумулятора зависит в основном от плотности электролита; чем больше плотность электролита, тем больше э. д. с. аккумулятора. Электродвижущую силу аккумулятора измеряют вольтметром при разомкнутой внешней цепи. При отсутствии вольтметра для определения э. д. с. аккумулятора (Е) нужно к величине замеренной плотности (d) электролита прибавить число 0,84.
Например, при плотности электролита d = 1,27 э. д. с. аккумулятора будет равна E = d + 0,84 = 1,27 + 0,84 = 2,11 в. В разряженном аккумуляторе при плотности электролита 1,11 э. д. с. аккумулятора будет равна Е = 1,11 + 0,84 = 1,95 в.
По величине э.
д. с. нельзя судить о степени заряда аккумулятора. Если в разряженный аккумулятор залить электролит повышенной плотности, то и э. д. с. аккумулятора увеличится.
Внутреннее сопротивление батареи должно быть очень малым, что необходимо для получения большой силы разрядного тока при работе стартера.
Например, внутреннее сопротивление исправной заряженной батареи 6-СТ-68 при +40° Си плотности электролита 1,27 составляет 0,01 Ом, а разряженной — около 0,02 Ом.
Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от количества пластин и их площади, пористости и толщины сепараторов, изменения температуры и плотности электролита и состояния активной массы пластин.
Для уменьшения сопротивления и увеличения разрядной емкости батареи в зимнее время нужно утеплять ее или устанавливать под капотом двигателя.
Напряжение (U) батареи при ее разряде всегда меньше э. д. с. (Е) на величину падения напряжения (IR) ; U = Е — IR.
Напряжение (U) на зажимах батареи будет заметно снижаться при увеличении силы разрядного тока (I) и внутреннего сопротивления (R) аккумуляторов батареи.
В момент включения стартера напряжение на зажимах исправной и предварительно заряженной 12-вольтовой батареи снижается до 7—8 в, что значительно ухудшает работу системы зажигания и других потребителей.
Номинальная емкость аккумуляторной батареи определяется количеством электричества в ампер-часах, которое полностью заряженная батарея отдает, разряжаясь до 1,7 в на зажимах одного аккумулятора при силе тока, равной 0,1 емкости, и температуре электролита +30° C. Емкость батареи зависит от количества пластин и их размера, пористости активной массы, температуры электролита и силы разрядного тока.
Увеличение активной массы пластин увеличивает емкость батареи.
Повышение температуры также увеличивает емкость батареи, так как электролит становится менее вязким и проникает глубже в поры активной массы пластин. Повышение температуры на 1° увеличивает емкость батареи на 1 % при нормальной силе разрядного тока и до 2% — при большой силе разрядного тока.
Увеличение силы разрядного тока уменьшает емкость батареи, так как на поверхностных слоях пластины образуется сернокислый свинец, препятствующий проникновению электролита в поры активной массы и активная масса внутренних слоев пластин не будет участвовать в работе.
Например, если исправная и заряженная батарея 6-СТ-68 при силе разрядного тока 6,8 а и температуре электролита +30° C отдает 68 а-ч, то при температуре электролита 0° C она отдает только 47,6 а-ч, а при стартерном режиме разряда силой тока 205 а при температуре электролита +30° С — только 18,7 а-ч, а при более низкой температуре еще меньше.
На автомобилях ГАЗ-66 устанавливают батареи 6-СТ-68 ЭМСЗ; ЗИЛ-131 — 6-СТ-78 ЭМСЗ; КрАЗ-257 — 6-СТ-128 ЭМСЗ.
Выключатель аккумуляторной батареи.
Для отключения батареи от массы при выполнении электротехнических работ и длительной стоянке автомобиля применяют выключатель (рис. 35), устанавливаемый на полу кабины водителя.
Рис. 35. Выключатель ВК318 аккумуляторной батареи: а — выключен; б — включен1 — изолированный контакт; 2 — вспомогательный контактный диск; 3 — основные контактные пластины, 4 — корпус; 5 — держатель основных пластин; 6 — резиновая шайба; 7 — шток с кнопкой выключения; 8 и 11 — уплотнители штоков; 9 — пружина вспомогательного контактного диска; 10 — шток с кнопкой включения; 12 — кольцевая выточка штока; 13 — крышка фиксаторного механизма; 14 — пружина фиксаторной пластины; 15 — крышка выключателя; 16 — фиксаторная пластина; 17 — ось крепления основных контактных пластин;18 — контакт, соединенный с массой; 19 — пружины основной контактной пластины; 20 — пружины подъема штока; 21 — винт крепления корпуса с крышкой; 22 — держатель вспомогательного контактного диска; 23 — изоляционные шайбы
В корпусе 4 выключателя закреплены два латунных неподвижных контакта 1 и 18; контакт 1 изолирован от массы, а контакт 18 хорошо соединен с массой.
Две основные контактные пластины 3 шарнирно укреплены на оси 17 и нагружены пружинами 19. Вспомогательный контактный диск 2 изолирован от держателя 22 и отжимается вниз пружиной 9.
Подъем штока 10 вверх вместе с контактными пластинами 3 и вспомогательным диском 2 обеспечивается двумя пружинами 20, установленными на винтах 21.
Для включения батареи на массу нажимают на кнопку штока 10, шток опускается и происходит замыкание контактов 1 и 18 сначала вспомогательным диском 2, а затем основными контактными пластинами 3.
При таком положении штока усилием пружин 14 фиксаторная пластина 16 входит в кольцевую выточку 12 штока и запирает шток во включенном положении.
Для выключения батареи от массы нажимают на кнопку штока 7, тогда фиксаторная пластина 16 выходит из кольцевой выточки 12 штока и усилием пружин 20 шток 10 с укрепленными на нем контактными пластинами 3 и диском 2 поднимается вверх и произойдет выключение контактов 1 и 18.
В.М. Кленников, Н.
М. Ильин
Статья из книги «Устройство грузового автомобиля». Читайте также другие статьи из
Глава «Электрооборудование»:
- Генераторы и реле-регуляторы
- Приборы зажигания
- Контактно-транзисторная система зажигания
- Стартеры
- Контрольно-измерительные приборы. Приборы освещения и сигнализации
авточтиво, Устройство грузовых автомобилей
Поделиться в FacebookДобавить в TwitterДобавить в TelegramЦентр Аккумуляторных Батарей.
Skip to contentГлавная
Более 15 лет профессиональной работы в сфере продаж, обслуживания и ремонта аккумуляторных батарей и дополнительного оборудования.
Тяговые аккумуляторы
Стартерные аккумуляторы
Стационарные аккумуляторы
Тяговые аккумуляторы
Тяговые аккумуляторы предназначены для снабжения энергией электродвигателей транспортных средств разнообразного назначения, как промышленного и бытового использования, так и применяемых на железной дороге и метрополитене.
Мы предлагаем тяговые аккумуляторные батареи различной ёмкости и напряжения, используемые на погрузчиках, штабелерах, электротележках и другой технике с электродвигателями.
Стартерные аккумуляторы
Стартерные аккумуляторные батареи – предназначены для пуска различных двигателей. Все остальные функции электрификации техники, выполняет генераторная установка.
Наша компания может предложить Вам аккумуляторные батареи различной емкости и для разной техники, а также мы предоставляем услуги по обслуживанию и ремонту стартерных аккумуляторных батарей.
Стационарные аккумуляторы
Стационарный аккумулятор – это свинцово-кислотная аккумуляторная батарея, используемая в качестве источника постоянного тока в установках электропитания аппаратуры связи, промышленного оборудования и систем безопасности.
Наша компания предоставляет широкий выбор стационарных аккумуляторных батарей различных типов, а также полный спектр услуг по восстановлению и ремонту.
Трансформаторные зарядные устройства
Высокочастотные зарядные устройства
Трансформаторные зарядные устройства
Зарядные устройства трансформаторного типа, предназначенные для заряда тяговых аккумуляторных батарей большой ёмкости. Так же поставляются в комплекте с различной погрузочной техникой.
Трансформаторные зарядные устройства громоздки и имеют довольно тяжелый вес, но отличаются своей надежностью и неприхотливостью к условиям работы.
Высокочастотные зарядные устройства
Зарядные устройства без больших трансформаторов, устроенные на микропроцессорных схемах. На некоторых высокочастотных зарядных устройствах, присутствует возможность сменить напряжение, для заряда аккумуляторных батарей другого напряжения.
Благодаря программным модулям, существует множество универсальных зарядных устройств для проведения различных тренировочных зарядов и десульфатации. Наши специалисты помогут Вам подобрать необходимое оборудование.
Запчасти для аккумуляторов
Инструмент и оборудование
Спецодежда
Запчасти для аккумуляторов
В процессе эксплуатации тяговых аккумуляторов, иногда происходят различные поломки, такие как плохой контакт между элементами или сломалась крышка от банки и многое другое.
Мы рады предложить Вам самый большой на сегодняшний день выбор запчастей для аккумуляторных батарей различных типов и конструкций. Наши специалисты помогут подобрать и установить необходимые комплектующие в самые кратчайшие сроки.
Инструмент и оборудование
Всегда в наличии большой выбор инструментов и оборудования для диагностики и обслуживания свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.Также, у нас, Вы можете приобрести различное оборудование для аккумуляторных мастерских, такое как: дистилляторы и деионизаторы, ёмкости для хранения электролита и других химических веществ, оборудование для транспортировки аккумуляторных батарей и многое другое.
Спецодежда
Спецодежда для различных специальностей. Кислотостойкая спецодежда, щелочестойкие фартуки и комплекты одежды.
Мы напрямую работаем с производителями различной спецодежды и средств персональной защиты.
Оплывание активной массы, оголение решеток электродов.
Электролит имеет темный цвет. Напряжение батареи при работе стартера быстро снижается.
Замерзание электролита при отрицательных температурах.
Вздутие стенок корпуса или его разрушение.
Взрыв смеси кислорода и водорода (гремучего газа).
Трещины на крышке и стенках аккумулятора или полное разрушение корпуса.
Коррозия решеток положительных электродов.
Быстро снижается напряжения батареи при работе стартера. Батарея плохо заряжается.
Короткое замыкание между электродами.
В дефектной банке плотность ниже, чем в остальных. При заряде дефектная банка не выделяет газ и не «кипит». При работе стартера в банке происходит интенсивное газовыделение.
Короткое замыкание между положительными и отрицательными электродами.
В дефектной банке плотность ниже, чем в остальных, а во время заряда аккумулятор совсем слабо “Кипит“. Обильное газовыделение появляется под нагрузкой.
Недоформованные пластины.
Полностью заряженная батарея не может обеспечить более 2-3 пусков двигателя, а при заряде и разряде интенсивно «кипит».
Разрыв электрической цепи внутри АКБ.
В этом случае, как правило, попытка включения любой нагрузки при обрыве цепи приводит к падению напряжения на выводах батареи до нуля.
Отрыв электродов от соединительных мостиков.
При работе стартера электролит в такой банке “кипит”.
При бездействии батареи плотность электролита не снижается.
При бездействии батареи плотность электролита не снижается.- Диагностика аккумулятора
- Долив воды
- Очистка корпуса батареи
- Очистка контактов от коррозии
- Протяжка болтов
Обслуживание аккумуляторной батареи – важнейшее действие при эксплуатации различных аккумуляторов. Своевременно проведенное обслуживание, помогает выявить все имеющиеся отклонения и исключить возникновение непредвиденных ситуаций.
Наши специалисты предложат меры по немедленному устранению неисправностей, а также озвучат стоимость обслуживания. При предоставлении дополнительных сведений о марке, характеристиках, дате выпуска и состоянии аккумуляторной батареи, наши менеджеры смогут озвучить точную стоимость ремонта или замены со всеми нюансами.
Имя / Название компании *
Email *
Телефон
Напряжениебатареи *
Емкость батареи *
Габаритные размеры *
Имя
Отчество
Фамилия
Name
Логин / Имя пользователя*
Фамилия
E-mail*
Пароль*
Подтвердить Пароль*
Поля со звездочкой (*) ОБЯЗАТЕЛЬНЫ к заполнению.
Only fill in if you are not human
Мы перезвоним через 5-10 минут!Имя
Фамилия
Comment
Ваше имя, а так же, если Вы представитель компании, укажите её название. *
Представьтесь пожалуйста.
Укажите Ваш номер телефона и E-mail: *
Имя
Фамилия
Название оборудования: *
Чем больше информации Вы укажете, тем более точно Мы сможем указать стоимость работ.
Описание:
Если оборудование работает неправильно, напишите чем это выражается.
Наш сайт использует файлы cookies, чтобы улучшить работу и повысить эффективность сайта. Продолжая работу с сайтом, вы соглашаетесь с использованием нами cookies и политикой конфиденциальности.
Принять
Вечно пять лет? Нет, аккумуляторы совершенствуются у вас под носом
Твои литий-ионные глаза —
Под капотом литий-ионные аккумуляторы за последнее десятилетие стали лучше.
Скотт К. Джонсон —
Увеличить / В каком году снова появляется мистер Фьюжн, чтобы конкурировать с Теслой и другими?
Universal Pictures
Трудно писать об исследованиях батарей в этих частях, не услышав эхо некоторых комментариев еще до того, как они будут опубликованы: Он никогда не увидит рынок.
Этот скептицизм понятен, когда новый дизайн батареи обещает революцию, но он рискует упустить тот факт, что батареи стали лучше. Литий-ионные батареи уже некоторое время царят — это правда. Но «литий-ионные» — это аккумуляторы категории , которые включают в себя широкий спектр технологий, как с точки зрения используемых сегодня аккумуляторов, так и с точки зрения тех, которые мы использовали ранее. Многое можно сделать — и многое было сделано — чтобы сделать литий-ионный аккумулятор лучше. На самом деле увеличение количества энергии, которую они могут хранить, составляло порядка пяти процентов в год. Это означает, что емкость ваших нынешних батарей более чем в 1,5 раза превышает емкость их десять лет назад.
Литий-ионные аккумуляторы эволюционировали, заметили вы это или нет. Вот как.
Почему ревет Li-ion?
Полезно начать с определения того, что делает батарею «литий-ионной».
Во время зарядки ионы лития и электроны накапливаются в аноде. Во время разряда электроны проходят через цепь, а ионы лития снова проходят через сепаратор, воссоединяясь по мере того, как литий оседает обратно в структуру материала катода.
Увеличить / Вот: литий-ионный аккумулятор.
Аргоннская национальная лаборатория
Настоящая батарея состоит из трех слоев материалов: катодного материала, нанесенного на металлическую фольгу, разделительного слоя и анодного материала, нанесенного на другую металлическую фольгу.
Сложите их в плоскую форму, и у вас будет аккумулятор в виде мешочка или призматического типа, который вы можете найти в своем телефоне или Chevy Bolt. Сверните слои в катушку, и у вас получится цилиндрическая батарея, как в электроинструментах или Tesla.
Вы не можете избавиться от лития и по-прежнему называть это литий-ионным аккумулятором, но все остальное — честная игра. Для катода используется множество различных материалов, и вы можете заменить сепаратор или попробовать другой химический состав для электролита. Есть даже варианты материала анода, правда, один из них долгое время доминировал.
Первые попытки создания литий-ионных аккумуляторов пытались использовать твердый металлический литий в качестве анода, но это вызывало серьезные проблемы со стабильностью. (Проблемы, над которыми до сих пор работают.) Прорывом стало использование графита для анода. Графит занимает ценное пространство, не внося дополнительной энергии, но его листовая структура обеспечивает безопасное размещение ионов лития, значительно увеличивая срок службы и безопасность.
Это позволило использовать первые литий-ионные аккумуляторы Sony в 1991.
Даже первые литий-ионные аккумуляторы имели большую плотность энергии, чем никель-металлгидридные аккумуляторы, удерживая больше заряда при меньшем объеме и меньшем весе. Они также работают с более высоким напряжением элемента, что может быть полезно. Конечно, это не только солнце и единороги. Литий-ионные батареи более дорогие, а органический растворитель, используемый для электролита, легко воспламеняется, что создает опасность возгорания, которую необходимо тщательно контролировать.
Никель-металлогидридные батареи по-прежнему используются в перезаряжаемых батареях AA и AAA, а также в гибридных транспортных средствах, которым не требуется так много накопителей энергии. Но литий-ионный аккумулятор доминирует там, где пространство и вес имеют большое значение, например, в ноутбуках или электромобилях.
Очень специфический набор умений
Батареи обладают более чем одной или двумя важными характеристиками, поэтому их часто представляют в виде паутинной диаграммы (как показано ниже).
«Есть плотность энергии, есть плотность мощности, есть стоимость, есть цикл жизни, есть календарная жизнь, есть безопасность», — сказал Ars Венкат Шринивасан из Аргоннской национальной лаборатории. «Что обычно происходит, так это то, что в батареях это компромисс между этими разными вещами». Даже просто придерживаясь литий-ионных аккумуляторов, существуют конфигурации и конструкции, которые могут подчеркнуть некоторые из этих характеристик за счет чего-то другого. Например, плотность энергии можно немного увеличить, но, возможно, это будет связано с более высокими затратами или сокращением срока службы.
Увеличить / Один общий набор характеристик батареи.
Аргоннская национальная лаборатория
Это может быть одной из причин разочарования или скептицизма в отношении новостей об исследованиях батарей. Исследование может определить способ значительного улучшения одной характеристики, что приведет к захватывающим выводам. Но дизайн может быть непрактично плохим в каком-то другом отношении.
Хотя исследователи батарей учатся тому, что работает, а что нет, это означает, что многие лабораторные батареи, о которых вы можете прочитать, никогда не появятся на рынке.
Однако это также означает, что существует множество ручек, которые можно использовать для настройки конкретной конструкции батареи. Даже кажущиеся незначительными вещи, такие как точная толщина анодного или катодного слоя, который осаждается на его металлической фольге, могут повлиять на поведение. Например, чем толще катод относительно его подложки из фольги, тем выше плотность энергии вашей батареи, поскольку фольга занимает меньшую часть общего объема. Но более толстый слой материала также означает более длительное путешествие для ионов лития и электронов. Это выделяет больше тепла во время работы батареи и приводит к сокращению срока службы. С другой стороны, держите катод тоньше, и он может выдерживать более высокие скорости заряда и разряда, поскольку более короткое путешествие легче.
В небольших устройствах, где пространство имеет большое значение, предпочтение отдается более дорогим конструкциям, обеспечивающим максимальную плотность энергии.
Электромобили другие, поскольку стоимость аккумулятора составляет большую часть общей цены — добавление 20-процентной надбавки к аккумулятору может легко вывести автомобиль за пределы вашего бюджета. Срок службы также должен быть намного больше. Сокращение срока службы батареи в телефоне после двух лет обычно считается нормой в наши дни. Значительно сокращен срок службы батареи в автомобиле через два года станет нарушителем условий сделки.
Поскольку электромобили в настоящее время находятся на грани доступности и (по крайней мере, для некоторых) приемлемого диапазона и времени зарядки, небольшие улучшения аккумуляторов здесь гораздо более заметны.
Объемная плотность энергии литий-ионных аккумуляторов увеличилась более чем в 8 раз в период с 2008 по 2020 год
Литий-ионные аккумуляторы, наверняка изготовленные из элементов, добытых и/или переработанных в Китае. Фото НАСА (общественное достояние).
Батареи
Объемная плотность энергии относится к количеству энергии, которое может содержаться в данном объеме. Увеличение объемной плотности энергии аккумуляторов позволяет электромобилям (EV) двигаться дальше без увеличения размера аккумуляторной батареи. И наоборот, это может позволить электромобилю проехать такое же расстояние с меньшим аккумуляторным блоком, что экономит место, вес и производственные затраты. Учитывая огромную выгоду от увеличения плотности энергии аккумуляторов для электромобилей, Министерство энергетики и частный сектор вложили значительные средства в разработку аккумуляторов, которые принесли впечатляющие результаты. В 2008 году литий-ионные батареи имели объемную плотность энергии 55 ватт-часов на литр; к 2020 году эта цифра увеличилась до 450 ватт-часов на литр.
Источник: Нитин Муралидхаран, Итан С. Селф, Марм Диксит, Чжиджиа Ду, Рашид Эссели, Рухул Амин, Джагджит Нанда, Илиас Белхаруак, Advanced Energy Materials, Катоды нового поколения без кобальта – перспективное решение проблемы аккумуляторной промышленности.
Проблема с кобальтом, январь 2022 г.
Предоставлено Energy.gov
Похожие истории:
Отслеживание лития дает подсказки к лучшим батареям к неполному удалению лития с анода при разряде аккумулятора.
Срок службы аккумуляторов коммунального назначения зависит от того, как они используются. В соответствии с запланированными установками, собранными в нашей предварительной ежемесячной инвентаризации электрогенераторов, мы ожидаем, что к концу 2023 года емкость аккумуляторов увеличится на 10 гигаватт (ГВт). Подробнее более 60 % этой емкости батареи предназначены для работы с солнечными электростанциями.
Подпишитесь на ежедневные обновления новостей от CleanTechnica по электронной почте. Или следите за нами в Новостях Google!
Есть совет для CleanTechnica, хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.
Вдумчивое инвестирование в бум электромобилей и чистых технологий Mineral Boom
Я не люблю платный доступ. Вам не нравится платный доступ. Кто любит платный доступ? Здесь, в CleanTechnica, мы на какое-то время внедрили ограниченный платный доступ, но он всегда казался неправильным — и всегда было сложно решить, что мы должны оставить там. Теоретически ваш самый эксклюзивный и лучший контент находится за платным доступом. Но тогда его читает меньше людей! Нам просто не нравится платный доступ, поэтому мы решили отказаться от своего. К сожалению, медийный бизнес по-прежнему остается жестким, беспощадным бизнесом с крошечной маржой. Оставаться над водой или, возможно, — вздох — расти — это бесконечная олимпийская задача. Так …
Если вам нравится то, что мы делаем, и вы хотите поддержать нас, пожалуйста, вносите небольшую сумму ежемесячно через PayPal или Patreon, чтобы помочь нашей команде делать то, что мы делаем! Спасибо!
В этой статье:Аккумуляторы для электромобилей
Миссия Министерства энергетики США — обеспечить безопасность и процветание Америки, решая ее энергетические, экологические и ядерные проблемы с помощью преобразующих научных и технологических решений.