как измерить ее в батарее, почему она бывает высокой

Практически каждый автомобилист знает, насколько важно держать аккумуляторную батарею своего автомобиля в порядке. От ее состояния зависит не только возможность пуска двигателя, но и нормальная работа всего электрооборудования машины. К сожалению, далеко не всем известно, что исправность и «боеготовность» батареи зависит не только от своевременной и качественной ее зарядки, но и от нормальной плотности электролита в аккумуляторе.

Устройство и принцип работы АКБ

Для того чтобы качественно провести обслуживание аккумулятора и обеспечить правильную его работу, необходимо хотя бы приблизительно представлять, что у него внутри и как все это работает. Поэтому, прежде чем перейти к вопросам об электролите, необходимо понять, как устроен автомобильный аккумулятор и по какому принципу он работает.

Конструкция батареи

Практически все свинцово–кислотные батареи имеют одинаковую конструкцию. Состоят они из отдельных секций (банок), каждая из которых имеет набор положительных и отрицательных пластин. Первые называются катодными и выполнены из металлического свинца. Вторые, анодные, сделаны из диоксида свинца. Пластины собраны в пакет и помещены в кислотостойкую емкость, в которую впоследствии заливается рабочая жидкость – водный раствор серной кислоты или так называемый электролит.

Устройство секции свинцово-кислотного аккумулятора:

• 1 – крышка банки;
• 2 – корпус банки;
• 3 – ребристый отстойник;
• 4 – пластины, собранные в пакет;
• 5 – отрицательный (анодный) вывод;
• 6 – отрицательный (анодные) пластины;
• 7 – диэлектрическая прокладка – сепаратор;
• 8 – положительный (катодный) вывод;
• 9 – положительные (катодные) пластины.

Готовые секции, соединенные последовательно, и являются аккумуляторной батареей. В шестивольтовых АКБ таких секций три, в 12-ти вольтовых – шесть.

Как это работает

Итак, конструкция АКБ достаточно проста, но каким образом на ее выводах появляется напряжение? Действительно, если взять батарею прямо из магазина и подключить к ней вольтметр, то прибор покажет «0». Отсутствие тока обусловлено тем, что электролит не заливается в батарею сразу после изготовления, и в стоящем на магазинной полке аккумуляторе пластины сухие. Рабочая жидкость заливается в АКБ уже после покупки.

Самое время выяснить, для чего нужен электролит. Поскольку положительные и отрицательные пластины имеют различный химический состав, между ними, погруженными в кислотный раствор, возникает разность потенциалов (примерно 2 В на секцию, чем и обусловлено количество секций в батарее). При подключении к клеммам АКБ нагрузки между пластинами, благодаря высокой электропроводности электролита, начинает течь ток. Одновременно начинается химический процесс преобразования диоксида свинца в сульфат свинца с участием серной кислоты. Как только количество диоксида и серной кислоты упадет до определенного уровня, процесс прекратится, и батарея перестанет вырабатывать ток – разрядится.

В процессе разрядки серная кислота и диоксид свинца расходуются на образование сульфата свинца

Но аккумуляторы, в отличие от гальванических элементов (батареек), могут восстанавливать свои химические свойства. Если подключить АКБ к источнику постоянного тока, то под его действием сульфат начнет разлагаться на диоксид свинца и серную кислоту. Батарея начнет заряжаться, преобразуя электрическую энергию в химическую. Как только количество диоксида и кислоты достигнет исходных величин, батарею можно считать заряженной.

Химические процессы, возникающие в батарее при ее разрядке и зарядке

Серная кислота, входящая в состав электролита, играет одну из основных ролей в работе АКБ. Именно от ее свойств будет зависеть качественная и долговременная работа батареи в целом.

Понятие плотности электролита

Вполне понятно, что количество серной кислоты и диоксида свинца в батарее должно быть сбалансированным – ведь они расходуются вместе. Поскольку количество диоксида свинца определяется производителем, автомобилисту после покупки аккумулятора остается лишь заправить АКБ необходимым количеством кислоты. Емкость секций батареи тоже фиксирована, поэтому в нее больше нормы не зальешь.

Остается единственный вариант – разбавить кислоту нейтральной к свинцу жидкостью, что и делается. Разбавляется кислота обычной водой, но дистиллированной, чтобы соли, содержащиеся в обычной воде, не нарушили чистоту раствора и не вывели АКБ из строя. Обычно автолюбитель покупает уже готовый электролит нужной плотности в автомагазине, хотя приготовить его можно и самостоятельно.

Процентное отношение воды к кислоте в полностью заряженном аккумуляторе составляет 70/30. Но при составлении электролита и его измерениях намного удобнее пользоваться единицами плотности – г/см. куб. или кг/м. куб. Удельный вес воды и кислоты различен, а значит, по общей плотности раствора можно судить о процентном соотношении его составляющих – концентрации.

Оптимальная концентрация кислоты

Пониженная концентрация, как правило, приводит к ускоренной сульфатации пластин – образованию на них нерастворимого сульфата свинца, который уже не может разложиться на кислоту и диоксид. В результате емкость батареи катастрофически падает, КПД уменьшается, а внутреннее сопротивление увеличивается (сульфат – диэлектрик).

Даже полностью заряженная, но сульфатированная батарея, выдающая, казалось бы, нормальное напряжение, садится после первого пуска, а то и вообще не в состоянии провернуть стартер. Кроме того, электролит с низкой плотностью замерзает при более высоких температурах, а значит, на стоянке даже при легком морозе батарею попросту разорвет льдом.

Чрезмерно высокая плотность электролита в аккумуляторной батарее не менее опасна, поскольку излишняя кислотность сокращает ресурс батареи в разы, буквально съедая пластины. Конечно, аккумулятор, залитый одной кислотой, будет крутить «как зверь», но сколько проживет такая АКБ? Сутки, может неделю. Если повезет – месяц.

А теперь пора вернуться к оптимальной плотности. В сети можно увидеть множество таблиц «рекомендованной» плотности, в зависимости от климатических условий. Если тепло – пониже, если мороз – повыше. Чем грозят эти «повыше» и «пониже», было описано в предыдущих абзацах. Поэтому не стоит изобретать велосипед, поскольку все эксперименты уже провели производители АКБ, а рекомендованная плотность приводится в сопроводительной документации.

С новым, сухим (сухозаряженным) аккумулятором все просто – в него заливается электролит комнатной температуры с плотностью 1.28 г/см. куб. Через час концентрация упадет до 1.26 – 1.27 г/см. куб., и батарея готова к работе. Далее, в процессе заряда/разряда аккумулятора и в зависимости от температуры окружающей среды, плотность раствора будет все время колебаться. Больше разряд – ниже плотность, идет заряд – плотность повышается. В нормально функционирующей АКБ отношение плотности к степени заряда и напряжению на клеммах выражается следующими показателями:

• 1.265 кг/м. куб. — 12.6 … 12.7 В — полностью заряжена;
• 1.225 кг/м. куб. — 12.3 … 12.4 В — 75%;
• 1.190 кг/м. куб. — 12.0 … 12.1 В — 50%;
• 1.115 кг/м. куб. — 11.8 … 11.9 В — 25%;
• 1.120 кг/м. куб. — 11.6 … 11.7 В — разряжена;
• ниже 1.120 кг/м. куб. — ниже 11.6 В — глубокий разряд.

Стоит обратить внимание на то, что все параметры батареи, включая плотность и напряжение, сильно зависят от температуры. Поэтому значения справедливы только при 26.7 градусах Цельсия. Если нужно провести измерения при другой температуре окружающей среды, то дополнительно придется воспользоваться таблицей плотности электролита от температуры, которую несложно найти в сети.

Выяснив зависимость плотности от выходного напряжения батареи, а значит, и от степени ее заряда, контролировать концентрацию электролита несложно. Достаточно замерить напряжение на клеммах отключенного аккумулятора любым вольтметром, затем измерить плотность и проверить их соответствие.

Проверка плотности рабочей жидкости

Для измерения плотности жидкостей существуют специальные приборы – ареометры или плотномеры. Есть такой и для автомобильных аккумуляторов. Выполнен он в виде большого шприца, внутри которого расположен поплавок со специально отградуированной шкалой.

Поплавок автоареометра комплектуется специальным «шприцем» для работы в узкогорлых секциях аккумуляторов.

Для того чтобы измерить плотность в аккумуляторе, со всех его секций сворачиваются пробки. Далее грушу ареометра сжимают, а его иглу погружают в секцию. Отпустив грушу, набирают в шприц электролит. При этом поплавок прибора всплывает. Плотность жидкости считывают со шкалы по тому уровню, до которого всплыл поплавок.

Поплавок всплыл до уровня 1.200. Плотность электролита – 1.2 г/см. куб.

После измерения грушу вновь сжимают, а после слива электролита обратно в батарею ареометр промывают проточной водой и сушат. Не следует забывать, что каждая секция – отдельная, независимая часть АКБ, поэтому плотность нужно измерить в каждой.

Когда и чем доливают аккумулятор

Необходимость доливки рабочей жидкости в батарею возникает нечасто, но она бывает необходимв. Что, сколько и в каких случаях нужно доливать? Всего таких случаев два: низкий уровень электролита и ненормальная кислотность рабочей жидкости.

Низкий уровень в секциях

Эта ситуация возникает часто, поскольку в процессе работы батареи вода испаряется или, как принято говорить, выкипает. При этом уровень раствора в секциях уменьшается, и края пластин оказываются сухими. Определить это можно визуально, просто свинтив пробки с секций и заглянув в заливные горловины. Нормальный уровень жидкости в секции должен быть примерно на 1 см выше уровня среза пластин. В некоторых АКБ даже имеется специальная метка, отштампованная на корпусе. Если уровень низкий, то ситуация хоть и серьезна, но устранить ее легко.

Для этой операции понадобятся:

• медицинский шприц без иглы или автомобильный ареометр;
• дистиллированная вода;
• средства защиты (очки и резиновые перчатки).

Дистиллированная вода набирается в шприц и заливается в соответствующие секции, до нужного уровня. После доливки жидкости в аккумулятор его ставят на зарядку. В этом плане автоареометр намного предпочтительней, поскольку, долив воду, тут же можно проконтролировать плотность раствора.

Следует соблюдать осторожность: нельзя работать с кислотой, если глаза не защищены.

Ненормальная кислотность

Если изначально батарея была заправлена как положено, то чрезмерно большая плотность электролита в аккумуляторе может появиться только в случае, если выкипела вода или измерения проводились при сильном морозе (с понижением температуры плотность повышается, и это нормально). В первом случае достаточно просто долить воду, во втором – произвести перерасчет или, что проще и правильнее, заняться измерениями в отапливаемом помещении.

А вот падение концентрации кислоты – ситуация реальная. Обычно это происходит из-за неправильной эксплуатации АКБ или ввиду ее «преклонного возраста». Причина – появление нерастворимого сульфата, который при своем образовании использовал кислоту, но уже не разлагается при зарядке, а значит, вернуть ее обратно в раствор не может. Ситуация не особо радостная, но восстановить плотность необходимо хотя бы для того, чтобы дотянуть до покупки новой батареи.

Прежде чем принять решение о доливке кислоты, необходимо еще раз убедиться в том, что плотность действительно ниже положенной при текущем состоянии АКБ. Если решение принято, то понадобятся ареометр, перчатки, очки и корректирующий электролит плотностью 1.35 — 1.40 г/см. куб. (в продаже есть и такой).

Корректирующий электролит для доливки в автомобильный аккумулятор

В крайнем случае подойдет и стандартный 1.28 г/см. куб., но, возможно, придется отобрать лишнюю жидкость из секции в отдельную емкость, чтобы освободить место для более «крепкого».

Методика доливки та же, что и воды, но при этом плотность в банке постоянно контролируется тем же ареометром.

Категорически запрещается поднимать концентрацию раствора доливкой чистой серной кислоты. Во-первых, это очень опасно, во-вторых, даже нескольких грамм концентрированной кислоты достаточно, чтобы кардинально изменить плотность раствора в секции, а значит, выставить нужную плотность пол-литровым ареометром исключительно сложно.

что это такое и ее значения

Большинство автомобилей комплектуются свинцово-кислотными аккумуляторными батареями. Принцип действия свинцовых аккумуляторов заключается в обратимой химической реакции свинца и его окиси, расположенный в пластинах и раствора электролита. В качестве электролита используется водный раствор серной кислоты Плотность электролита показывает концентрацию (степень разбавленности) кислоты.

Что такое плотность электролита

Серная кислота и вода могут смешиваться в любых пропорциях. Понятие плотность электролита введено для того, чтобы показать, какое количество чистой кислоты содержится в единице объем электролита.

Смешивая кислоту с водой, получают промежуточные значения. Чем больше воды содержит раствор, тем меньшее значение плотности он имеет, поскольку концентрированная кислота гораздо тяжелее:

• дистиллированная вода – 1.00 г/см3;
• концентрированная серная кислота – 1.84 г/см3.

Какую плотность имеет электролит в аккумуляторах

Плотность электролита в аккумуляторе имеет определенные значения, которые существенны для нормального протекания химических реакций в процессе работы. В зимний период и летом концентрация кислоты должна иметь разные значения. Особенно это касается регионов с большими колебаниями температуры. Несоответствие плотности оптимальным значениям может привести к отрицательным последствиям:

1. Низкая плотность:

• снижение КПД батареи из-за повышения внутреннего сопротивления;
• снижение емкости, так как свинец пластин не полностью вступает в реакцию из-за недостатка кислоты;
• вероятность замерзания при низких отрицательных температурах;

2. Высокая плотность:

• Сульфатация пластин из-за образования крупных труднорастворимых кристаллов сульфида свинца;
• Осыпание пластин.

Важно! Плотность электролита в АКБ не является постоянной величиной. Это связано с тем, что во время разряда кислота из раствора реагирует с материалом пластин и ее концентрация падает. Во время зарядки происходит обратная реакция. Разность плотностей заряженного и разряженного аккумулятора составляет примерно 0.15 – 0.16 г/см3.

Таким образом, зная параметры электролита в полностью заряженном аккумуляторе, можно определить степень разрядки, не пользуясь измерительными приборами, а определив состояние электролита при помощи ареометра.

Измерения производят с учетом температуры, так как наблюдается сильная зависимость. Рекомендуемые значения относятся к измерениям при температуре от +20 до +30°С В других случаях поправки к измерениям должны иметь такие значения:

• от +31 до +45°С + 0.01 гр/см3;
• от +20 до +30°С + 0.00 гр/см3;
• от +5 до +19°С — 0.01 гр/см3;
• от +4 до -10°С — 0.02 гр/см3;
• от -11 до -25° -03 гр/см3;
• от -26 до -40° -04 гр/см3.

Зависимость плотности от степени заряженности

Для электролита автомобильного аккумулятора с нормальной плотностью 1.27 гр/см3 можно привести следующую зависимости от степени разряда батареи:

Плотность гр/см3	Уровень заряда	Температура замерзания
1.27	100%,	– 60°С;
1.26	95%,	– 55°С;
1.25	87%,	– 50°С;
1.24	80%,	– 46°С;
1.23	75%,	– 42°С;
1.22	70%,	– 37°С;
1.21	63%,	– 32°С;
1.20	56%,	– 27°С;
1.19	50%,	– 24°С;
1.18	44%,	– 18°С;
1.17	37%,	– 16°С;
1.16	31%,	– 14°С;
1.15	25%,	– 13°С;
1.14	19%,	– 11°С;
1.13	13%,	– 9°С;
1.12	6%,	– 8°С;

В таблице плотности электролита приведена зависимость плотности и температуры замерзания. Приведенные данные показывают, что глубокий разряд батареи чреват ее замерзанием уже при температуре 8 — 16°С

Рекомендуемые значения плотности

Часто задаваемый вопрос – какая должна быть плотность электролита для лета и для зимы? Большинство производителей аккумуляторов рекомендуют придерживаться следующих значений плотности, в зависимости от минимальной зимней температуры. Важность контроля плотности электролита зимой связана не только с недопущением перемерзания электролита, но и повышением КПД батареи для успешного запуска непрогретого двигателя:

• от +6 до +4° 22 гр/см3;
• от +4 до -15° 24 гр/см3;
• от -4 до -15° 26 гр/см3;
• от -15 до -30° 28 гр/см3;
• от -30 до -50° 29 гр/см3;

Перечисленные значения справедливы для полностью заряженных батарей. Заливка электролита в новую батарею производится раствором меньшей концентрации – на 0.02 гр/см3. В процессе зарядки значение поднимется до необходимой величины.

Нормой плотности электролита в средней полосе принято считать 1.26 – 1.27 гр/см3.

Коррекция плотности при смене сезона

При большой разнице среднесуточных температур в летний и зимний период рекомендуется корректировать значение плотности. Процесс не представляет сложности, но опасен из-за агрессивности электролита.

Если машина храниться в гараже и эксплуатируется регулярно, то необходимость в коррекции не возникает, поскольку в результате длительных поездок батарея успевает зарядиться до нормального состояния и содержание кислоты не палает до критических значений.

Кратковременные поездки не способствуют нормальному заряду. Старые аккумуляторы имеют повышенные значения саморазряда, поэтому после длительного простоя плотность может упасть до недопустимых значений.

Электролит корректируется на полностью заряженном аккумуляторе. Важно знать, что в большинстве автомобилей с правильно отрегулированной системой регулировки напряжения, уровень заряда аккумулятора не превышает 80 – 90%. В зимнее время при наличии большого числа мощных потребителей (вентилятор печки, обогрев стекол и сидений, свет фар), это значение еще меньше. Для правильной подготовки батареи к зимнему сезону необходима полная зарядка специализированным зарядным устройством.

Заряд производят при слабом кипении электролита до тех пор, пока в течении текущих двух часов плотность расти уже не будет. Рост плотности говорит о том, что заряд еще не окончен.

Плотность электролита в заряженном аккумуляторе измеряют через два часа после зарядки, чтобы пластины полностью освободились от пузырьков газа и снизилась температура. Не забывайте про учет температуры электролита!

Содержание кислоты повышают при помощи корректирующего электролита, который добавляют в банки взамен части основного электролита.

Важно! Отбор раствора из каждой банки батареи должен быть одинаковым! Количество добавляемого корректора также одинаково. Сколько убрано жидкости, столько корректирующего раствора нужно добавлять

Плотность электролита в аккумуляторе и зимой и летом проверяется после получаса дополнительного заряда с последующей двухчасовой выдержкой. Это делается с целью равномерного перемешивания электролита. Обязателен учет температуры.

Переход на летнюю эксплуатацию делается аналогично, только вместо более крепкой кислоты добавляется дистиллированная вода. Дополнительный заряд должен продолжаться более длительное время, поскольку добавляемая вода из-за низкого удельного веса будет находится в верхнем слое.

Важно! Нельзя ускорять перемешивание покачиванием и переворачиванием батареи, поскольку осадок с дна емкости попадет между пластинами и батарея выйдет из строя.

Выравнивание плотности

В процессе эксплуатации аккумулятора можно увидеть, что разные банки имеют расхождения при измерении плотности. Если эта величина не превосходит 0.01 – 0.02 гр/см3, то ничего страшного нет. Большая разница свидетельствует, что банка с меньшим значением начинает выходить из строя.

Встречаются рекомендации исправлять состояние неисправной банки путем долива корректирующего раствора. Этого делать нельзя ни в коем случае. Простое увеличение концентрации кислоты даст только отрицательный эффект и ускорит выход банки из строя.

В данной ситуации необходимо произвести тренировочный цикл заряда. Полностью заряженный аккумулятор разряжают до 50% номинальной емкости, а затем заряжают малым током до полного заряда. Повторяя процесс несколько раз, можно полностью восстановить неисправные банки батареи.

 

Такие же требования предъявляются к выравниванию уровня электролита. В процессе зарядки током бортовой сети происходит частичное испарение воды из банок. Особенно активно этот процесс происходит летом. Кислота при этом не испаряется, вопреки некоторым источникам из интернета. Поэтому уровень электролита выравнивается исключительно дистиллированной водой.

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 средства	Значение показателя плотности, г/см3
Южные регионы	1,25
Центральные регионы	1,27
Северные регионы	1,29
Регионы Крайнего Севера	1,31

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 средства	Значение показателя плотности, г/см3
Южные регионы	1,25
Центральные регионы	1,27
Северные регионы	1,27
Регионы Крайнего Севера	1,27

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/см3	Обязательная величина параметра, г/см3
	1,24			1,25			1,26
	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости
1,24	—	—	—	60	62	—	120	125	—
1,25	44	—	25	—	—	—	65	70	—
1,26	85	—	88	39	—	40	—	—	—
1,27	122	—	126	78	—	80	40	—	43
1,28	156	—	162	117	—	120	80	—	86
1,29	190	—	200	158	—	162	123	—	127
1,30	—	—	—	—	—	—	—	—	—

Продолжение таблицы

Плотность аккумулятора, г/см3	Обязательная величина параметра, г/см3
	1,27			1,28			1,30
	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости	Забор электро-лита	Долив раствора 1,40 г/см3	Добавление жидкости
1,24	173	175	—	252	256	—	—	—	—
1,25	118	120	—	215	220	—	—	—	—
1,26	85	66	—	177	180	—	290	294	—
1,27	—	—	—	122	126	—	246	250	—
1,28	40	—	43	63	65	—	8198	202	—
1,29	75	—	78	—	—	—	143	146	—
1,30	109	—	113	36	—	38	79	81	—

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 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/см^3, 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/см^3.

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.

Заряд аккумулятора по напряжению: таблица

Напряжение аккумулятора автомобиля — ведущий показатель, на основании которого грамотному водителю следует делать выводы о том, в каком состоянии находится АКБ, нуждается ли она в зарядке или в замене. Известно, что имеется прямая зависимость напряжения от уровня заряда автомобильного аккумулятора. Вначале мы рассмотрим вопрос о том, на основании каких показателей напряжения можно сделать вывод о работоспособности АКБ, почему батарея теряет U и что означает норма напряжения. После этого попробуем определить заряд аккумулятора по напряжению: таблица, на основании которой делаются те или иные выводы о состоянии батареи, будет приложена в конце статьи.

Аккумулятор теряет напряжение: в чем причина?

Если заряженный источник питания быстро разряжается, причин такого «поведения» батареи может быть несколько. Уровень заряда аккумулятора может быстро падать вследствие естественной причины: АКБ просто исчерпала свой ресурс обычным путем и нуждается в замене.

Также может выйти из строя генератор, который заряжает батарею в процессе езды, помогая ей поддерживать необходимый уровень рабочего состояния. Если аккумулятор еще не старый, и генератор в порядке — вероятно, в автомобиле есть серьезные проблемы с током в виде его постоянной утечки.

Кроме этого, бортовая сеть автомобиля может быть неисправной — например, магнитола или какой-нибудь другой прибор берет слишком много тока, и аккумулятор просто не справляется с этой нагрузкой.

Для того чтобы устранить падение напряжения, иногда бывает достаточно исправить возникшую неполадку путем технического осмотра, выявления причины, ее устранения и повторных замеров напряжения на клеммах аккумулятора после нескольких часов его эксплуатации. Важно оценить и такие показатели, как уровень плотности электролита, а также измерить напряжение под нагрузкой и без нее. Подробнее о проверке АКБ нагрузочной вилкой →

Что означает нормальное напряжение аккумулятора?

Для нормальной работы батареи ее напряжение должно колебаться в пределах 12,6-12,7 вольт, не меньше. Эта норма должна быть усвоена начинающими водителями, как таблица умножения — для того, чтобы не пропустить критический уровень падения заряда аккумулятора и не оказаться в том положении, когда машина внезапно «встанет».

Также следует знать и о том, что, в зависимости от характеристик АКБ и автомобиля, а также иных сопутствующих условий, норма может изменяться — до 13 вольт и чуть выше. Именно так утверждают некоторые производители аккумуляторных батарей, и этот фактор тоже нужно принимать во внимание. То, сколько вольт должно быть в идеале — цифра относительная. Но ориентироваться всегда нужно на показания от 12,6 до 13,3 вольт — в зависимости от типа и страны-производителя АКБ.

Если напряжение в батарее опускается ниже 12 вольт — она разряжена, как минимум, наполовину, а когда оно падает ниже 11,6 вольт — аккумулятор срочно нуждается в зарядке.

Итак, норма показателя напряжения большей части автомобильных АКБ — от 12,6 до 12,7 вольт, а если используется нестандартная модель аккумулятора, норма U может быть несколько выше: 13 вольт, но максимум 13,3. Некоторые начинающие автомобилисты спрашивают о том, какой должен быть показатель U в идеале. Идеальных цифр, разумеется, нет, поскольку меняться может и уровень тока в сети авто, и погодные условия, и потребление энергии отдельными элементами бортовой сети автомобиля.

Для того чтобы не пропустить того момента, когда заряд батареи станет понижаться до критического уровня, существует так называемая таблица заряда АКБ. Если вы замерили U на клеммах вашей батареи, можно определить заряд аккумулятора по напряжению: таблица поможет сориентироваться в этом. В ней выведена прямопропорциональная зависимость U от уровня заряженности АКБ в процентном соотношении.

Также в таблице приведены показатели плотности электролита и температуры, при которой он может замерзать в холодное время года — тоже в зависимости от того, каков уровень заряда и U в аккумуляторе.

Таблица уровня заряженности АКБ

Плотность электролита, гр/см³	Напряжение (вольтаж) без нагрузки	Напряжение (вольтаж) под нагрузкой 100 ампер	Уровень заряженности АКБ, в %	Температура замерзания электролита, в °С
1,11	11,7	8,4	0	-7
1,12	11,76	8,54	6	-8
1,13	11,82	8,68	12,56	-9
1,14	11,88	8,84	19	-11
1,15	11,94	9	25	-13
1,16	12	9,14	31	-14
1,17	12,06	9,3	37,5	-16
1,18	12,12	9,46	44	-18
1,19	12,18	9,6	50	-24
1,2	12,24	9,74	56	-27
1,21	12,3	9,9	62,5	-32
1,22	12,36	10,06	69	-37
1,23	12,42	10,2	75	-42
1,24	12,48	10,34	81	-46
1,25	12,54	10,5	87,5	-50
1,26	12,6	10,66	94	-55
1,27	12,66	10,8	100	-60

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

[adinserter block=»2″]

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

[adinserter block=»3″]

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

[adinserter block=»4″]

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.

водородных топливных элементов против аккумуляторной электрики: почему топливные элементы являются основным конкурентом

Это первая запись в серии статей от Garrett Motion, в которой рассматривается роль технологии водородных топливных элементов в достижении глобальных целей в области устойчивых и экологически безопасных энергетических решений.

В этом посте старший вице-президент Garrett по маркетингу и управлению продуктами Пьер Бартле указывает на неотъемлемые различия в текущем состоянии технологий аккумуляторных электрических и водородных топливных элементов и на то, как различные рабочие циклы играют роль в определении правильной технологии для работы. .

В дополнение к этому комментарию вы можете узнать больше о технологии водородных топливных элементов, загрузив полный технический документ Garrett

ПРОЧИТАТЬ БЕЛОВУЮ БУМАГУ

Как отмечает Bloomberg News ₍₁₎ , к концу 2019 года цены на акции компаний, тесно связанных с водородными топливными элементами, возвращаются.

Аккумуляторные электромобили (BEV) претерпели лишь незначительные улучшения в двух критических областях — снижение стоимости аккумуляторных блоков и повышение энергии и удельной мощности.Напротив, затраты на компоненты топливных элементов падают на намного быстрее, а экономия на масштабе при производстве больших объемов делает их более привлекательными для проектировщиков силовых агрегатов как для коммерческих, так и для легковых автомобилей.

И хотя легковые автомобили, такие как автомобиль Honda Clarity Fuel Cell, который Garrett поддерживает с 2016 года, и недавно представленная Toyota Mirai 2021 года, привлекли большое внимание средств массовой информации, на рынке коммерческих автомобилей предпринимаются некоторые, возможно, более масштабные шаги.

В октябре 2019 года на Североамериканской выставке коммерческих автомобилей в Атланте был продемонстрирован ряд многообещающих концепций электромобилей на топливных элементах для рынка коммерческих грузовиков 8-го класса.

Почему возобновился интерес к этим более крупным автомобилям на топливных элементах?

Приведенная ниже таблица начинает отвечать на вопрос. Проще говоря, добавление к транспортному средству большей емкости аккумулятора — в настоящее время это означает любого типа аккумулятора — приводит к уменьшению предельного диапазона.С двигателем внутреннего сгорания или топливным элементом вы получаете увеличение дальности движения 1: 1 за каждый дополнительный показатель емкости накопления энергии.

Другими словами, если у автомобиля в вашем гараже есть 15-галлонный топливный бак с запасом хода 400 миль, удвоение размера бака даст немного меньше, чем 2-кратный запас хода. Дополнительная масса топлива и больший бак означают, что вы не можете получить точное увеличение на 100 процентов. Как показано на диаграмме выше, это увеличение дальности почти 1: 1 с дополнительным накоплением энергии также верно и для водородных топливных элементов.

Причина, по которой аккумуляторные блоки не имеют такого же масштаба по отношению к дальности движения, заключается в том, что аккумуляторные блоки по сравнению с топливными элементами и бензиновыми / дизельными двигателями содержат сравнительно мало энергии.

Как мало?

Несмотря на огромное преимущество BEV в эффективности по сравнению с обычными транспортными средствами, литий-ионные батареи — лучшие батареи в крупносерийном производстве на сегодняшний день — сохраняют только 1/100 ^th , или 1 процент, плотности энергии бензина.Водород также имеет более высокую плотность хранения энергии, чем литий-ионные батареи, как с точки зрения энергии, запасенной на единицу веса, так и энергии, запасенной на единицу объема.

В Garrett Motion мы в целом считаем, что более легкие и небольшие автомобили лучше подходят для аккумуляторных электрических силовых агрегатов, а более тяжелые и большие автомобили лучше подходят для топливных элементов. Но не только BEV лучше всего подходят для более легких транспортных средств, которые требуют гораздо меньше энергии, чем более крупные / тяжелые автомобили, но и BEV лучше всего подходят для поездок в пределах городов, а не между городами, отчасти из-за времени перезарядки и отчасти потому, что этого недостатка по сравнению с топливными элементами для хранения энергии.

Еще одно соображение по руководству сценариями использования: время заправки топливом

Производитель зарядных станций Clipper Creek опубликовал подробную таблицу ₍₂₎ , в которой показано время зарядки аккумуляторных электромобилей. В то время как высоковольтные зарядные устройства уровня 3 могут заряжать 80 процентов за 30 минут, большинству домашних устройств — даже с зарядными устройствами более высокого напряжения 240 В — требуется от 3 до 18 часов для полной зарядки автомобильных аккумуляторов.

Важно отметить, что время зарядки полностью зависит от встроенного зарядного устройства, источника питания и размера аккумулятора, которые на современном рынке сильно различаются.

Для многих водителей, у которых есть гараж или место для подзарядки на ночь, такое время зарядки, обычно измеряемое в несколько часов даже при напряжении питания 240 В, является приемлемым.

Но для грузовых автомобилей перезарядка от двух до четырех часов из восьмичасовой смены экономически невыгодна. Для приложений с очень низким энергопотреблением, таких как, например, индийские электрические рикши, наличие легкодоступных аккумуляторных блоков, которые меняются на лету. ₍₃₎ становится очень реальным решением все еще не решенной проблемы долгой зарядки аккумулятора проблема.В коммерческих транспортных средствах, таких как городские автобусы или мусоровозы, батареи становятся слишком большими и тяжелыми, чтобы их можно было легко заменить.

Компании — это , которые развертывают гораздо более быстрые зарядные станции, в том числе зарядные станции Tesla V3, которые только что открылись на их производственном предприятии во Фремонте, Калифорния, ₍₄₎ . Они представляют собой прогресс по сравнению с существующей сетью Supercharger компании, которая обеспечивает более быстрое время зарядки; Тем не менее, мы должны отметить, что эти зарядные станции потребуют значительного развития инфраструктуры, поскольку добавление этих станций составит , что эквивалентно добавлению сотен или тысяч домов в сеть .

В все еще «новом мире» зарядки BEV на общественных станциях, исследователи обнаружили, что более половины времени, когда BEV паркуются в местах, используемых для общественной зарядки, они не заряжаются. ₍₅₎ . Таким образом, даже при более быстрой зарядке владельцы хотят припарковаться и уехать, тем самым не давая никому заправиться.

Транспортные средства на водородных топливных элементах не разделяют эту проблему с BEV , так как FCEV заполняются, как и их бензиновые эквиваленты, примерно за пять минут ₍₆₎ .Такое короткое время заправки означает, что водители не склонны уходить во время заправки, в отличие от BEV.

В целом, топливные элементы подвергаются пристальному вниманию производителей (и правительственных чиновников во всем мире; мы расскажем об этом подробнее в следующей статье), но разработка BEV продолжается серьезно.

Мы в Garrett считаем, что в ближайшие десятилетия миру потребуется аккумуляторная электрика и технологии топливных элементов, чтобы перейти к более эффективной, возобновляемой и низкоуглеродной транспортировке; мы предостерегаем от позиции «либо / или» — обе технологии имеют преимущества перед другой, но каждая из них имеет лучшее применение, и каждая из них должна быть продумана до мелочей.

Короче говоря, миру очень нужны и то, и другое.

В дополнение к этому комментарию вы можете узнать больше о технологии топливных элементов, загрузив полный технический документ Garrett, щелкнув здесь

подробнее

Внешние источники:

(1) https://www.bloomberg.com/news/articles/2019-10-25/after-40-year-losing-streak-fuel-cell-maker-shares-are-soaring

(2) https: // www.clippercreek.com/wp-content/uploads/2019/05/Time-to-Charge-Chart-201

_Final.jpg

(3) https://www.wired.com/story/india-sun-mobility-electric-rickshaw-bus-battery-swap/

(4) https://www.engadget.com/2019/06/07/tesla-v3-supercharging-stations-public/

(5) https://ec.europa.eu/jrc/en/news/electric-vehicles-new-model-reduce-time-wasted-charging-points

(6) https: //www.theglobeandmail.com / drive / culture / article-водородные автомобили на топливных элементах создавать нулевые выбросы и заправлять быстрее /

График заряда аккумулятора

| Напряжение и удельный вес батареи 12 В

«Состояние заряда» (SOC) батареи — это показатель оставшегося заряда (в процентах). Это похоже на указатель уровня топлива. Измерение и знание SOC батареи или блока батарей полезно при использовании альтернативной энергии или в любой другой ситуации, когда вам необходимо знать ее состояние.

Есть несколько способов определить SOC батареи.

1. Измерьте химический состав батареи (удельный вес) ареометром (точный метод).

2. Измерьте его напряжение вольтметром при разомкнутой цепи, без нагрузки (общее приближение).

3. Отслеживайте ток, протекающий в батарее и выходящий из нее, с помощью «шунта» и соответствующей измерительной цепи (общей для альтернативных энергосистем).

((Аккумуляторный ареометр))
Посмотреть самый популярный ареометр на amzn

Я составил следующую диаграмму состояния заряда батареи, которая показывает степень заряда (в процентах) в зависимости от напряжения или удельного веса батареи.Напряжения и удельный вес указаны для батареи на 6 или 12 вольт, а также для батарейных блоков на 24 и 48 вольт.

Таблица представлена ​​ниже. Но сначала несколько важных замечаний и оговорок…

Как я сделал диаграмму состояния заряда аккумулятора

Как я определил значения напряжения:

Я исследовал как можно больше производителей аккумуляторов в отношении их собственных опубликованных данных SOC. Некоторые немного отличались друг от друга в отношении значений SOC.Однако я усреднил их всех вместе, чтобы получить диаграмму, которая представляет то, что я считаю хорошим ОБЩИМ показателем.

Измерения напряжения батареи являются приблизительными

Примечание: Измерения напряжения являются приблизительными для определения SOC. Измерение напряжения аккумулятора — НЕ самый точный способ сделать это (необходимо учитывать переменные). Но хорошее обобщение. Более точный метод — измерить удельный вес каждой ячейки в батарее.Однако для многих батарей это сложно или невозможно (например, батареи AGM). Многие (большинство) альтернативных энергосистем включают шунт постоянного тока, который отслеживает SOC, отслеживая ток, протекающий в батарее или банке батарей и выходящий из них, что является очень точным способом отслеживания состояния заряда.

Измерение в состоянии покоя «Обрыв цепи»

Примечание: Для большей точности при измерении напряжения батареи батарея должна находиться в состоянии «разомкнутой цепи» (в состоянии покоя или в состоянии покоя).Это означает, что аккумулятор НЕ должен находиться под нагрузкой и НЕ должен заряжаться. Чтобы быть в некоторой степени точным, аккумулятор должен быть в таком состоянии в течение часа или двух, прежде чем проводить измерение, а для более точного измерения вы должны подождать от 6 до 24 часов.

Зависимость напряжения батареи от температуры

Примечание: Напряжение батареи зависит от температуры. Фактически, хорошие зарядные системы (альтернативные энергосистемы) имеют встроенную температурную компенсацию. Данные о напряжении в таблице ниже указаны производителем.листовые листы (близость к комнатной температуре).

Наконечник ареометра

Примечание: При измерении удельного веса (залитые / мокрые батареи глубокого цикла) при отборе пробы из батареи сначала наполните и слейте воду из ареометра несколько раз, прежде чем останавливаться после измерения.

Держите уровень заряда выше 50%

Примечание: Для увеличения срока службы батарейки должны оставаться в зеленой зоне (40% или более SOC). Случайные провалы в желтом цвете могут не причинить вреда, но постоянные разряды до этого уровня значительно сократят срок службы батареи.Вообще говоря, чем меньше вы разряжаете аккумулятор перед подзарядкой, тем дольше он прослужит. Большинство систем, работающих на альтернативных источниках энергии, рассчитаны на сохранение не менее 50% заряда аккумуляторной батареи.

Это НЕ напряжение зарядки

Примечание: 100% напряжение НЕ является рекомендуемым зарядным напряжением (которое будет выше и многоступенчатым). См. Рекомендации производителя аккумулятора относительно зарядки.

«Умное» зарядное устройство на 12 В с очень высоким рейтингом:
((Самое популярное зарядное устройство на amzn))

ТАБЛИЦА ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРОВ

Напряжение холостого хода или удельный вес на элемент

Загрузить полноразмерный PDF (Состояние заряда аккумулятора)

Если вы точно знаете свой аккумулятор, вы можете найти соответствующую информацию о напряжении на их веб-сайте.Но приведенная выше диаграмма дает общее представление о состоянии заряда.

(Эта статья была обновлена ​​с момента ее первоначальной публикации)

Samsung представляет революционную технологию твердотельных аккумуляторов для компании «Nature Energy» — Samsung Global Newsroom

9 марта в Лондоне исследователи из Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) и Samsung R&D Institute Japan (SRJ) представили одной из компаний Nature Energy исследование высокопроизводительных и долговечных твердотельных батарей. ведущие мировые научные журналы.

По сравнению с широко используемыми литий-ионными батареями, в которых используются жидкие электролиты, полностью твердотельные батареи поддерживают большую плотность энергии, что открывает возможности для большей емкости, и используют твердые электролиты, которые явно более безопасны. Однако металлические литий-металлические аноды, которые часто используются в полностью твердотельных батареях, склонны вызывать рост дендритов ¹ , что может вызывать нежелательные побочные эффекты, снижающие срок службы батареи и ее безопасность.

Чтобы преодолеть эти эффекты, исследователи Samsung впервые предложили использовать композитный слой серебро-углерод (Ag-C) в качестве анода. Команда обнаружила, что включение слоя Ag-C в прототип ячейки мешка позволило батарее поддерживать большую емкость, более длительный срок службы и повысить ее общую безопасность. Сверхтонкий нанокомпозитный слой Ag-C толщиной всего 5 мкм (микрометров) позволил команде уменьшить толщину анода и увеличить плотность энергии до 900 Втч / л.Это также позволило им сделать их прототип примерно на 50 процентов меньше по объему, чем обычная литий-ионная батарея.

Ожидается, что это многообещающее исследование поможет стимулировать распространение электромобилей (EV). Прототип ячейки сумки, которую разработала команда, позволит электромобилю преодолевать расстояние до 800 км без подзарядки и имеет срок службы более 1000 зарядов.

(Слева направо) Юичи Айхара, главный инженер SRJ, Йонг-Гун Ли, главный исследователь, и Донмин Им, мастер SAIT

Как объяснил Донмин Им, мастер лаборатории батарей нового поколения SAIT и руководитель проекта: «Результатом этого исследования может стать начальная технология для более безопасных и высокопроизводительных батарей будущего.В будущем мы продолжим разработку и совершенствование материалов и технологий производства для твердотельных аккумуляторов, чтобы вывести инновации в области аккумуляторов электромобилей на новый уровень ».

¹ Дендриты — это игольчатые кристаллы, которые могут образовываться на аноде батареи во время зарядки.

Информация об аккумуляторах: все, что вам нужно знать об аккумуляторах

Меню Поиск

• Дом
• Новости
• Свяжитесь с нами

Поиск: Поиск

1. Продукты
   • Автомобильная промышленность
   • Коммерческие автомобили
   • Промышленное применение
     • ИБП
     • Телекоммуникации
     • Возобновляемая энергия
     • Пожарная безопасность и безопасность
     • Гольф и мобильность
     • Аварийное освещение
     • Накопитель энергии
     • Уборка пола и доступ с воздуха
   • Мотоцикл и силовой спорт
   • Отдых, море и сад
   • Зарядные устройства, тестеры и аксессуары

   Автомобильная промышленность

   Диапазоны

   • Обзор
   • YBX9000 AGM
   • YBX7000 EFB
   • YBX5000
   • YBX3000
   • YBX1000
   • Вспомогательное оборудование, резервное копирование и специалист
   • классический
   • Посмотреть все батареи

   Информация

   • Все, что вам нужно знать об аккумуляторах
   • Как работает аккумулятор
   • Общие сведения о спецификациях
   • Серебряные кальциевые батареи
   • Характеристики аккумулятора и диагностика неисправностей
   • Тестирование батарей
   • Здоровье и безопасность
   • Видео

   Новые технологии

   • Разъяснение AGM и EFB
   • Микро-гибридные и гибридные автомобили
   • Вспомогательные и резервные батареи
   • Инструмент настройки Yu-Fit
   • Предупреждение о замене батареи

   Загрузки

   • Руководства по применению
   Брошюры, краткие формы и руководства по ассортименту
   • Уход за батареями и тестирование
   • Паспорта безопасности
   • Таблица перекрестных ссылок

   Гарантия качества

   • Гарантия на автомобили и мотоциклы
   • Промышленная гарантия
   • Аккредитация
   • OE Родословная
   • Заявление о BER
   • Политика возврата отработанной батареи
   • Служба утилизации и вывоза аккумуляторных батарей

   Коммерческие автомобили

   Диапазоны

   • Обзор
   • YBX 1000 SHD
   • YBX 3000 SHD
   • YBX 5000 SHD
   • YBX 7000 EFB
   • Pro Spec — глубокий цикл
   • классический
   • Показать все

   Информация

   • Все, что вам нужно знать об аккумуляторах
   • Как работает аккумулятор
   • Общие сведения о спецификациях
   • Серебряные кальциевые батареи
   • Характеристики аккумулятора и диагностика неисправностей
   • Тестирование батарей
   • Здоровье и безопасность
   • Видео

   Новые технологии

   • Разъяснение AGM и EFB
   • Микро-гибридные и гибридные автомобили
   • Предупреждение о замене батареи

   Загрузки

   • Руководства по применению
   Брошюры, краткие формы и руководства по ассортименту
   • Уход за батареями и тестирование
   • Паспорта безопасности
   • Таблица перекрестных ссылок

   Гарантия качества

   • Гарантия на автомобили и мотоциклы
   • Промышленная гарантия
   • Аккредитация
   • OE Родословная
   • Заявление о BER
   • Политика возврата отработанной батареи
   • Служба утилизации и вывоза аккумуляторных батарей

   Промышленное применение

   Диапазоны

   • Обзор
   • НП VRLA
   • НПЛ VRLA
   • НПХ VRLA
   • НПВ VRLA
   • NPC VRLA
   • RE VRLA
   • REW VRLA
   • РЭЦ VRLA
   • SW — VRLA
   • SWL VRLA
   • EN VRLA
   • ЭНЛ VRLA
   • ENL VRLA Передний терминал
   • FXH VRLA
   • Pro Spec Глубокий цикл
   • SLR VRLA Глубокий цикл
   • LIM литий-ионный
   • Ю-Лайт
   • Показать все

   Информация

   • Golf & Mobility Battery Guidance
   • Резервные и циклические определения
   • Руководство по установке, вводу в эксплуатацию и техническому обслуживанию
   • Циклический VRLA Производительность и срок службы
   • Видео
   • Калькулятор промышленных размеров

   Загрузки

   • Руководства по применению
   Брошюры, краткие формы и руководства по ассортименту
   • Уход за батареями и тестирование
   • Паспорта безопасности
   • Таблица перекрестных ссылок

   Гарантия качества

   • Гарантия на автомобили и мотоциклы
   • Промышленная гарантия
   • Аккредитация
   • OE Родословная
   • Заявление о BER
   • Политика возврата отработанной батареи
   • Служба утилизации и вывоза аккумуляторных батарей

   ИБП

   Диапазоны

   • НП VRLA
   • НПЛ VRLA
   • НПХ VRLA
   • НПВ VRLA
   • RE VRLA
   • REW VRLA
   • SW — VRLA
   • SWL VRLA
   • EN VRLA
   • ЭНЛ VRLA
   • ENL VRLA Передний терминал
   • LIM литий-ионный

   Информация

   • Golf & Mobility Battery Guidance
   • Резервные и циклические определения
   • Руководство по установке, вводу в эксплуатацию и техническому обслуживанию
   • Видео

   Загрузки

   • Руководства по применению
   Серия
   • Брошюры, краткие формы и руководства
   • Уход за батареями и тестирование
   • Паспорта безопасности

Аккумуляторная зарядка электромобилей: история и будущее

Давайте посмотрим на текущую ситуацию с общественной быстрой зарядкой в ​​США.С.

Замена транспортных средств, работающих на ископаемом топливе, электромобилями как можно скорее необходима из-за глобального потепления из-за выбросов углерода от сжигания ископаемого топлива и конечности ископаемых видов топлива . В этом документе рассматриваются только полностью электрические легковые автомобили (BEV), автомобили и пикапы. Чтобы легковые автомобили, работающие на ископаемом топливе, были заменены на BEV, по всей стране должна существовать крупная сеть быстрой зарядки (мощность постоянного тока от 50 до 350 кВт), позволяющая ездить на BEV на большие расстояния.В этом документе я буду рассматривать только США.

Мощность зарядки (киловатты или кВт) определяет, насколько быстро заряжается аккумулятор (кВтч энергия аккумулятора = кВт x час зарядки).

Водителям BEV важно знать, что мощность быстрой зарядки в кВт не является постоянной после подключения BEV. Например, вот кривая зарядки для Tesla-Model-3-Long-Range BEV (TM3LR) зарядка на Tesla Supercharger от почти полного до полного (100% SOC), маловероятное и нежелательное явление:

Обратите внимание, что для зарядки от почти полного разряда до 75% SOC требуется примерно столько же времени, сколько и для зарядки от 75% до 100%! Так что поездки быстрее при зарядке чаще, чем при зарядке до 100%.(Tesla BEV учитывает это, когда на их экране отображается, сколько времени нужно заряжать от конкретного нагнетателя.)

Если такая батарея заряжается от более чем почти полного разряда, пиковая мощность будет меньше максимальной; Например, для зарядки TM3LR с помощью нагнетателя пик при зарядке с 20% заряда составляет около 90 кВт вместо 120 кВт. Кроме того, важно знать, что емкость литий-ионных аккумуляторов со временем уменьшается в меньшей степени, если эти аккумуляторы не заряжаются регулярно до полной емкости или разряжаются почти полностью.

Существует трех различных протоколов быстрой зарядки в США: Tesla, CCS, для американских и европейских BEV и CHAdeMO для азиатских BEV. Последние два являются стандартами для станций быстрой зарядки других производителей в США, причем CCS является фаворитом.

Следует подчеркнуть, что домашняя зарядка электромобилей напряжением 240 вольт переменного тока является очень важной предпосылкой для замены автомобилей, работающих на ископаемом топливе, электромобилями. Однако большинству жителей квартир потребуется сеть быстрой зарядки со станциями повсюду, , в том числе в городах, поскольку Tesla внедряет для зарядки своих BEV.

В настоящее время сеть быстрой зарядки в США не подходит для некоторых маршрутов на большие расстояния, но быстро развивается, особенно для сети Tesla-Supercharger . В США существует несколько различных сетей быстрой зарядки:

Вот карта текущего и планируемого

Как показано ниже, сеть быстрой зарядки Tesla намного опережает другие сети быстрой зарядки в США. Tesla планирует увеличить мощность нагнетателей до 200–250 кВт .Зарядные устройства Tesla ( мощностью до 19 кВт ) значительно добавляют Tesla BEV в дальние поездки, которые Tesla бесплатно предоставляет отелям, ресторанам, предприятиям, паркам, многоквартирным домам и рабочим местам. В U.S. имеется около 3000 зарядных устройств Tesla Destination Charger. Вот карта их расположения:

Tesla BEV позволяют водителям Tesla легко находить близлежащие нагнетатели, даже показывая количество доступных киосков и целевые зарядные устройства на экране автомобиля.

• Electrify America , дочерняя компания Volkswagen, планирует в течение следующих десяти лет 484 местоположения в США для станций быстрой зарядки постоянного тока:

В октябре 2018 года работало тридцать пунктов быстрой зарядки Electrify-America:

Например, зарядная станция Electrify-America fast на выходе 156 на I-81 в Вирджинии имеет 4 станции CCS и 1 станцию ​​CHAdeMO, каждая с максимальной мощностью 150 кВт.Это типично для станций быстрой зарядки Electrify America, поскольку количество станций CCS примерно в четыре раза превышает количество станций CHAdeMO. Electrify America предстоит пройти долгий путь, чтобы приблизиться к возможностям сети Tesla.

Цифры добавляют к 167 местам для станций быстрой зарядки. Количество стойл в каждом месте может варьироваться, и многие стойла имеют мощность менее 50 кВт.

• Greenlots может стать следующей по величине сетью быстрой зарядки в США.S. Вот карта расположения станций Greenlots мощностью 50 кВт и выше:

Зеленые кружки обозначают станции, которые были доступны для зарядки на момент создания карты. Количество киосков в каждом месте может быть разным.

• EVgo — еще одна сеть с быстрой зарядкой. Вот карта расположения станций быстрой зарядки EVgo:

Эти цифры добавляют к 741 ячейке для станций быстрой зарядки. Количество стойл в каждом месте может варьироваться, и многие стойла имеют мощность менее 50 кВт.

Сети быстрой зарядки будущего

Очевидно, что унаследованные и начинающие компании BEV должны заключить сделку с Tesla, чтобы позволить их BEV заряжаться на нагнетательных и целевых зарядных устройствах Tesla в обмен на помощь в оплате текущей инфраструктуры, техническое обслуживание и строительство дополнительных нагнетателей и целевых зарядных устройств Tesla. . Тогда меньшие сети зарядки должны будут координироваться с Tesla, чтобы минимизировать избыточность и создать более равномерную плотность станций быстрой зарядки по всей стране.

Tesla заменила стандартный порт зарядки Tesla на порт CCS для Model 3, продаваемых в Европе:

Tesla начала добавлять кабели CCS к нагнетателям в Европе вместе со стандартным кабелем Tesla:

Обратите внимание на кабель Tesla вверху и кабель CCS внизу. Tesla присоединилась к ассоциации SAE CCS , что указывает на то, что они будут использовать зарядку CCS для будущих Tesla BEV.

Следующим логическим шагом для Tesla является предоставление адаптера CCS-Tesla, чтобы нынешние модели Tesla BEV могли использовать все сети быстрой зарядки в U.S. Если удастся заключить сделку с устаревшими и другими стартапами BEV об использовании Supercharger, то Tesla может оснастить Supercharger в США дополнительным кабелем CCS, как это происходит в Европе . Tesla продает дорогих адаптеров CHAdeMO-Tesla для BEV Model S и Model X, но в настоящее время не для Model 3. Возможно, адаптер Tesla-CCS можно будет сделать доступным для BEV других производителей, чтобы они могли использовать тысячи Tesla Зарядные устройства назначения. ( Один уже существует.)

Список литературы

Л. Дэвид Ропер, [email protected], http://www.roperld.com/personal/roperldavid.htm

Новые перезаряжаемые батареи могут стать толчком к революции электромобилей

Электромобили наносят меньше вреда окружающей среде, чем их бензин -зарядные аналоги, но их длительное время зарядки и нехватка зарядных станций могут усложнить жизнь экологичным автомобилистам, которые водят их.

Теперь помощь может быть на горизонте.Ученые работают над разработкой многоразовых или так называемых проточных батарей, которые можно заправить за считанные минуты на обширной сети переделанных заправочных станций. Это изменение может сделать электромобили (электромобили) более привлекательными для водителей, которые опасаются длительного времени зарядки.

«Вы проезжаете 300 миль, сливаете из своего бака и заливаете новую [жидкость] — столько, сколько нужно, чтобы заправить вашу машину бензином — и уезжаете», — говорит Джон Кушман, профессор наук о Земле и атмосфере, а также математики. в Purdue и ведущим исследователем технологии жидких батарей.

Ли Кронин, химик из Университета Глазго в Шотландии и еще один ведущий исследователь этой технологии, согласен. По его словам, проточные батареи «превратят электромобили в культурный эквивалент топливного автомобиля. Ваше беспокойство по поводу диапазона исчезнет. И у вас есть существующая трубопроводная инфраструктура для перемещения жидкостей »- ссылка на существующие в настоящее время заправочные станции, которые можно было бы модернизировать для перекачивания жидкости из аккумуляторной батареи вместо бензина.

Поворот в перезарядке

Подобно литий-ионным батареям, которыми сегодня питается большинство электромобилей, проточные батареи выделяют энергию в результате химических реакций между концами батареи и веществом, известным как электролит.В литий-ионной батарее электролит находится между концами батареи; когда он истощается, его нужно подзарядить. В проточной батарее электролит перекачивается из бака через батарею; когда он закончится, его можно просто заменить на новую партию.

Сопутствующие товары

Современные проточные батареи используются с 1980-х годов. Их долгий срок службы и легкая подзарядка означают, что они хорошо подходят для крупномасштабного хранения энергии. Но они всегда были слишком большими и слишком тяжелыми для использования в транспортных средствах, — говорит Уильям Чуэ, ученый из Стэнфорда, имеющий опыт в области аккумуляторных технологий.

Кушман и Кронин работают над решением этой проблемы, хотя их команды используют очень разные подходы.

Команда Кронина работает над увеличением плотности энергии проточных батарей путем создания электролита с высокой концентрацией оксида металла. Команда Кушмана объявила 7 февраля, что они создали жидкую батарею с плотностью энергии в три-пять раз выше обычной путем прокачки электролита через несколько аккумуляторных элементов на высокой скорости.

Результат тот же: и Кушман, соучредивший в 2016 году стартап по производству аккумуляторов под названием IFBattery, и Кронин говорят, что их навороченные проточные батареи могут быть небольшими и достаточно легкими для использования в электромобилях.Оба также говорят, что электролит может быть переработан в процессе, который Кушман сравнивает с переработкой банок.

Преодолеть препятствия

Но если двое ученых возлагают большие надежды на свою технологию аккумуляторов, другие эксперты проявляют осторожность.

Хайлианг Ван, профессор химии в Йельском университете и эксперт по хранению энергии, называет новую технологию возможным «переломным моментом», но говорит, что необходимо преодолеть большие препятствия, включая стоимость и надежность. А Гил Тал, директор Исследовательского центра гибридных и электрических транспортных средств при Калифорнийском университете в Дэвисе, говорит, что он видел много заявлений, подобных заявлению Кушмана и Кронина, за свое десятилетие работы с электромобилями — и они редко оправдываются.«Между стоимостью, надежностью и безопасностью, — говорит он, — большинство из этих вещей никогда не дойдет до автомобилей».

Скотт Грин, защитник электромобилей в районе метро Чикаго, говорит, что автомобилистам может быть сложно самостоятельно заменить электролит проточных батарей. Это лишит его, по его словам, одного из самых привлекательных качеств электромобилей: способности легко заряжать их дома.

«Если это означает возврат к типичной парадигме поставщика топлива и технического обслуживания, то это будет сложнее продать, чем традиционные электромобили« подключить дома », — сказал он.

Выход на рынок

Несмотря ни на что, неясно, когда на рынке появятся транспортные средства с питанием от аккумуляторных батарей. Кушман говорит, что надеется испытать эту технологию на автомобилях в ближайшие три года. Кронин рассчитывает потратить до 18 месяцев на тестирование электролита, разработанного его командой.

Швейцарская компания NanoFlowcell представила то, что она назвала спортивным автомобилем с питанием от аккумуляторной батареи, в 2014 году, но автомобиль еще не запущен в производство. В июне компания объявила, что на строительство завода, на котором будут производиться автомобили, потребуется около двух лет.

Кронин и Кушман соглашаются, что все зависит от того, смогут ли исследовательские группы получить деньги и партнерские отношения, необходимые для масштабного производства поточных автомобилей с батарейным питанием.