Плотность электролита зимой и летом
Всем привет! С Вами аккумуляторщик. Сегодня я бы хотел развеять миф про плотность электролита зимой и летом. Многие люди, особенно старой «советской» закалки, которые приходят в магазин или просто приходят со своим аккумулятором и просят им сделать зимнюю или летнюю плотность. Сразу скажу, сейчас это уже не актуально.Сейчас во все аккумуляторные батареи, в частности для наших широт заливают электролит плотностью 1,27- 1,28 г/см3. И менять её не требуется, это запрещено вообще! Коррекцию электролита самостоятельно тоже нельзя делать ни в коем случае. Это может сделать только специалист по ремонту аккумуляторов, и то в крайнем случае, например, при восстановлении АКБ.
Если Вы измерите плотность на новом полностью заряженном аккумуляторе, то плотность в нем будет 1,27 ровно. Ничего подливать туда не надо! Дело в том, что многие люди думают что на зиму надо сделать поядрёнее такой покрепче электролит. На самом деле, этого не требуется. При плотности 1,27 г/см
Слишком большая плотность делает среду чрезмерно агрессивной. И соответственно, идет быстрее осыпания пластин аккумулятора. Потому что аккумуляторная батарея на автомобиле – это сбалансированное устройство, вмешиваться в его электролит значит выводить из баланса АКБ. Как некоторые делают по старинке: доливают дистиллированную воду на лето, а зимой доливают электролит. Ничего этого делать не нужно!
Лучше позаботьтесь о другом. Например, качественно зарядите аккумулятор перед холодами хорошим зарядным устройством. Для того, чтобы плотность выровнялась по банкам АКБ и вышла у Вас к номинальной 1,27- 1,28 г/см3. С такой плотностью электролита можно ездить и летом и зимой, так скажем всесезонный аккумулятор.
Вот поэтому никогда не проводите самостоятельно манипуляций с электролитом. Только корректируем уровень дистиллированной водой. То есть, подливая воду в банки до номинального уровня. Напомню, для легковых АКБ это полтора сантиметра над свинцовыми пластинами аккумулятора, для грузовых 2-3 см. Вот и все! Ну и соответственно, заряжаем для того, чтоб достигнуть рабочей плотности.
Надеюсь наши советы по эксплуатации автомобильного аккумулятора помогут Вам в жизни. Не совершайте ошибок.
Также на эту тему:
Как поднять плотность электролита в аккумуляторе?
Многим этот вопрос кажется простым, а ответ очевидным. Слить электролит с низкой плотностью и залить с более высокой. Или слить только часть, а вместо неё добавить концентрированный раствор. Но перед тем как это делать, стоит задуматься, а надо ли? Такой подход требуется в единичных случаях. Есть ещё один более правильный вариант – это поднятие плотности электролита с помощью зарядки. Чаще всего именно так и следует повышать плотность. В этой заметке речь пойдёт о том, как правильно поднять плотность электролита, зарядкой или заменой. Рассмотрим, что более уместно в той или иной ситуации.
Содержание статьи
А какая плотность нормальная?
Как известно, электролит в свинцово-кислотном аккумуляторе является раствором серной кислоты (H2SO4) в воде (используется дистиллированная вода без примесей). В рамках этого материала мы не будет рассказывать о сортах серной кислоты, её плотности и т. п. Если интересно, можете прочитать это в отдельном материале про электролит.
Плотность электролита полностью заряженного аккумулятора должна быть на отметке 1,27 гр/см3. Обычно в разных банках она лежит в интервале 1,25─1,27 гр/см3. При этом ЭДС на выводах аккумуляторной батареи 12,6─12,9 вольта. В таблице ниже можно посмотреть зависимость плотности, напряжения, степени заряженности и температуры замерзания электролита.
| Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия) | Напряжение, В (в отсутствии нагрузки) | Напряжение, В (с нагрузкой 100 А) | Степень заряда АКБ, % | Температура замерзания электролита, гр. Цельсия |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия) | Напряжение, В (в отсутствии нагрузки) | Напряжение, В (с нагрузкой 100 А) | Степень заряда АКБ, % | Температура замерзания электролита, гр. Цельсия |
Падение плотности ниже 1,15 гр/см3 (ЭДС ниже 12 В) рекомендуется не допускать. Это приводит к необратимым последствиям для аккумулятора. Если автомобиль эксплуатируется в холодном климате, то плотность допускается увеличивать до 1,29─1,3 гр/см 3. От себя могу добавить, что в последнее время часто встречаю новые аккумуляторы типа Ca/Ca, у которых электролит в заряженном состоянии (ЭДС > 12,6 В) имеет плотность 1,24─1,25 гр/см3. Об таких фактах можно найти немало отзывов в сети. С чем это связано? Мне кажется, причина может быть только в сульфатации во время хранения.
Вернуться к содержанию
А нужно ли поднимать плотность?
Если коротко, то далеко не всех случаях требуется повышение плотности. Точнее не требуется её повышение неестественными способами. Чтобы пояснить мысль, нужно обратиться к процессам, происходящим в свинцово-кислотной электрохимической системе.
Аккумуляторная батарея состоит из наборов положительных и отрицательных электродов, погруженных в раствор серной кислоты. Чтобы исключить замыкание, электроды помещены в изолирующие конверт-сепараторы. Электрод состоит из решётки и обмазки.
Решётки изготавливаются по различным технологиям из разных сплавов и это тема отдельного разговора. А в качестве обмазки на отрицательных электродах присутствует порошкообразный свинец (Pb), а на положительных – паста диоксида свинца (PbO
В процессе разряда АКБ на электродах протекают следующие реакции при непосредственном участии электролита.
Положительный электрод (анод)
PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e— => PbSO4 + 2H2O
Отрицательный электрод (катод)
Pb + SO42- — 2e— => PbSO4
Общая реакция в электрохимической системе описывается уравнением
Pb + 2H2SO4 + PbO2 => 2PbSO4 + 2H2O
Как видите, в процессе разряда серная кислота из электролита взаимодействует как с диоксидом свинца на аноде и металлическим свинцом на катоде с образованием сульфата свинца (PbSO 4) и воды (H2O). Ток течёт от анода к катоду. В результате реакции постепенно падает плотность электролита. Обычно нижний предел 1,1─1,15 гр/см3. К этому моменту поры обмазки забиваются сульфатом свинца и реакция сходит на нет. Напряжение на выводах к этому моменту падает до 12 вольт и ниже.
При заряде указанные реакции идут в обратном направлении. То есть, сульфат свинца растворяется с расходом воды и образованием Pb, PbO2 и серной кислоты. Концентрация электролита растёт и плотность увеличивается.
К чему все это было сказано? Дело в том, что плотность электролита должна повышаться «естественным путём» в результате зарядки. Если к моменту окончания заряда плотность не достигла 1,27 гр/см3, то причина проблемы не электролит, а система в целом. Конечно, это условии, что зарядное устройство (ЗУ) работает исправно и плотность вы измеряете исправным ареометром.
Итак, в чём причина пониженной плотности к моменту окончания заряда? Это процесс сульфатации, подробнее о котором можно прочитать здесь. Постепенно в процессе эксплуатации часть PbSO
Отсюда вывод. Чтобы поднять плотность электролита в аккумуляторе, нужно в первую очередь заниматься десульфатацией и максимально полной зарядкой АКБ. Если пониженная плотность вызвана сульфатацией, то не следует повышать её увеличением концентрации электролита. Это только усугубит ситуацию.
Даже если плотность ниже 1,27 гр/см3, все вещества остаются в электрохимической системе. Если вы искусственно увеличиваете плотность электролита, то равновесие нарушается и концентрация PbSO 4 будет ещё больше. При разряде из электролита выделится сульфат свинца, который уже точно не растворится при заряде, поскольку теперь он в избытке. А плотность по окончании заряда снова будет ниже нормы. И так далее.
Что делать? Никому не навязываю своё мнение, но, мне кажется замена электролита (или изменение его плотности «вручную») для увеличения плотности уместна в следующих случаях.
- Перелили воды или она попала туда в результате ЧП. В результате этого снизилась плотность.
- Нужно повысить плотность электролита для использования в холодном климате.
Я менял электролит в АКБ только один раз из-за непредвиденной ситуации. Заряжал его как-то даче рядом с домом под открытым небом. Зарядил, отключил, но пробки закрывать не стал, чтобы газы вышли он отстоялся немного. Занялся другими делами и забыл про него. Пошёл ливень и все залило с верхом. Пришлось выбирать оттуда старый и заливать новый покупной электролит с нормальной плотностью.
Вернуться к содержанию
Как повысить плотность электролита в Pb аккумуляторе?
Итак, вы всё же решили поднять плотность раствора в аккумуляторной батарее. Как это сделать? Вам потребуется электролит (продаётся в автомобильных магазинах с плотностью 1,27─1,29 гр/см3), ёмкость для откачиваемого электролита, резиновая «груша», длинная гибкая трубка из материала стойкого к серной кислоте, пластиковая воронка (удобно заливать электролит обратно в банки), зарядное устройство.
Внимание! Электролит является едким веществом! При попадании на кожу и слизистые вызывает сильный химический ожог! Поэтому при работе обязательно используйте очки для защиты глаз, а также резиновые перчатки для защиты рук. Если будете разводить концентрированную кислоту, помните, что нужно наливать кислоту в воду, а не наоборот. При падании электролита на кожу или слизистые нужно обратиться в больницу.
Процесс выглядит примерно так.
- Зарядили аккумулятор по максимуму.
- Выбрали старый электролит. Именно так, выбрали, откачали и т. п. С помощью гибкой трубки из материала, стойкого к кислоте и обычной резиновой «груши». Не допускается переворачивать АКБ для слива. В этом случае осыпавшиеся частицы со дна могут замкнуть пластины. Или электроды деформируются, порвут сепаратор и будет замыкание. В случае замыкания банки аккумулятор можно смело идти сдавать в приёмку.
- Затем заливаете покупной или самостоятельно приготовленный электролит с плотностью 1,27─1,29 гр/см3.
- Даёте отстояться немного. При необходимости заряжаете.
Это если нужна полная замена электролита, когда он испорчен. Если же нужно увеличить концентрацию, то можно частично отобрать электролит из банок. Я для этого использую колбу от старого ареометра. Поплавок давно разбился, а колбу я оставил и использую вместо «груши».
Затем в банки заливаете такое же по объёму количество раствора более высокой концентрации. Можно использовать аккумуляторную кислоту (92─94%) плотностью 1,835 гр/см3. После этого можно поставить АКБ на зарядку для выравнивания концентрации. Не нужно трясти и бултыхать батарею для перемешивания. Иначе могут быть те же последствия, что и при переворачивании.
Вернуться к содержанию
Опрос
Примите участие в опросе!
Загрузка …Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Исправления и дополнения к материалу, а также ваше мнение о повышении плотности электролита в свинцово-кислотном аккумуляторе, оставляйте в комментариях ниже. Голосуйте в опросе и оценивайте статью.
Вернуться к содержанию
Как самостоятельно поднять плотность в аккумуляторе / Сервис Газ Vip
Аккумулятор в автомобиле — это устройство, которое необходимо для запуска транспортного средства и поддержании в работоспособном состоянии систем, зависящих от электричества. Со временем характеристики электролита снижаются, и водитель сталкивается с вопросом, как поднять плотность в аккумуляторе.
Содержание статьи:
- Почему падает плотность в аккумуляторе?
- Какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе?
- Как поднять плотность в аккумуляторе самостоятельно?
- После зарядки осталась низкая плотность электролита, что делать?
- Где установить ГБО в Одессе?
1. Почему падает плотность в аккумуляторе?
Для нормальной работы батареи не нужно допускать разрядку ниже 50% и соблюдать высокие температуры, которые поддерживаются химическими процессами в электродах и электролитах. При недостатке уровень электролита восполняется дистиллированной водой.
Самыми частыми причинами снижения плотности раствора является:
- Низкая концентрация раствора при добавлении дистиллятора. С каждым таким добавлением, воды будет больше, а электролита меньше. Это чревато испарениями не только воды, но и электрической жидкости.
- Во время зарядки жидкость может закипать и выпариваться, из-за чего снижается уровень электролита, но при этом повышается его насыщенность. Ионизация свинца и соответствующих веществ происходит сложно, так как количество действующих молекул уменьшается. В конце концов жидкость теряет присущую ей плотность.
- Низкий заряд батареи.
Иногда зарядить севший аккумулятор не получается. Это признак того, что состояние электролита изменилось. Не знающие водители часто доливают в АКБ дистиллированную воду в больших объемах. И в этом состоит главная ошибка. Если дистиллята будет слишком много, то электролит выкипит, а плотность упадет.
Также причиной снижения плотности может быть глубокий разряд АКБ и его долгий срок хранения без подзарядки.
2. Какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе?
Первое на что обращают внимание при первых же признаках неисправностей, это плотность электролита. Рабочая плотность в стартерных батареях должна быть около 1,24-1,30 г/см³. Ее измеряют специальным прибором под названием ареометр.
Когда аккумулятор разрядился, то плотность электролита снижается, а во время зарядки увеличивается. Именно поэтому плотность замеряют только на полностью заряженной батарее.
Важно! Для повышения плотности электролита можно добавлять серный концентрат. Но делается это предельно осторожно, т.к. при завышенной плотности начинают осыпаться пластины и портится АКБ.
3. Как поднять плотность в аккумуляторе самостоятельно?
Если вы решили самостоятельно повысить плотность в аккумуляторе, то в первую очередь соблюдайте правила техники безопасности. В составе электролита присутствует действующая серная кислота и при попадании на кожу, она может разъесть ее.
Чтобы повысить плотность электролита в АКБ можно воспользоваться одним из представленных способов:
- Полностью заменить электролит на новую жидкость с нормальной концентрацией 1 г/куб. см;
- Залейте кислоту аккумулятора в электролит;
- Доведите имеющийся раствор до нужной концентрации. Этого достигают путем добавления серной кислоты и дистиллированной воды. Жидкость заливают до необходимой насыщенности.
Чтобы полностью заменить электролит следуют следующему плану:
- Откачивают имеющийся раствор и освобождают емкость. Это можно сделать с помощью груши.
- В каждой емкости АКБ проделывают отверстия для полного слива остатков электролита.
- Банки и емкости удерживают в наклоне и отмывают остатки старого раствора дистиллированной водой.
- Чистые батареи приводят в герметичное состояние. Для этого понадобится паяльная лампа и кислотная пластмасса. Ими заделывают сделанные ранее отверстия.
- Емкости наполняют дистиллятором в нужных пропорциях. Количество воды будет зависеть от общего объема емкости и необходимого количества кислоты. Концентрация должна рассчитываться на диапазон 1,25-1,27 г/куб. см.
- Емкость хорошо закрывают и встряхивают аккумуляторную батарею без сильного наклона.
Запомните! Для начала в банку заливается разбавляющее вещество — дистиллят. Только потом добавляется кислота. Если не соблюдать порядок, жидкости начнет кипеть.
4. После зарядки осталась низкая плотность электролита, что делать?
Если процедура по повышению плотности электролита была проведена грамотно, то срок эксплуатации АКБ должен увеличиться. Но процедура по повышению плотности электролита не всегда приводит к успеху. Например, это может быть связано с осыпанием пластин.
Даже если после проведения процедуры плотность раствора быстро сокращается и после зарядки не поднимается до нужного показателя, то придется задуматься о покупке новой АКБ.
Чтобы восстановить прежнюю плотность батареи нужно добавить в нее свежий раствор электролита. Плотность электролита поднимет более концентрированный раствор и тем самым улучшатся показатели в аккумуляторе.
Для начала измерьте показания плотности проблемных банок ареометром. Если показания равны или меньше 1,20, то батарее нужна подобная процедура. В обслуживаемых аккумуляторах имеются специальные отверстия, через которые можно долить электролит.
- Нужно откачать часть старого раствора грушей и добавить в него концентрированный электролит, например, плотностью 1,30.
- Затем перемешивают раствор в аккумуляторе и снова измеряют плотность.
- Если по-прежнему есть отклонения, то процедуру повторяют пока плотность не поднимется до нужного уровня.
- Если плотность слишком сильно поднялась, то снова откачивают часть электролита, но только теперь добавляют воду.
Также можно из аккумулятора сразу откачать весь электролит, а залить в аккумулятор отдельного подготовленный раствор с нужной плотностью.
Периодическая полная зарядка аккумулятора зарядным устройством поможет сохранить его в полной работоспособности.
5. Где установить ГБО в Одессе?
Установить ГБО в Одессе можно в сервисных центрах Сервис Газ. Мы работаем с европейским оборудованием итальянского и польского производства. Все сотрудники имеют большой опыт работы в сфере установки газобаллонного оборудования.
У нас можно не только установить газ на авто, но и сделать полное техническое обслуживание газовых систем, провести ремонт, настройку и замену запчастей, которые уже выходят из строя.
Приезжайте к нам вовремя, чтобы ваше транспортное средство всегда было на ходу.
Рекомендуем посмотреть видео:
24.11.2020
(549 просмотров)
Как проверить плотность в аккумуляторе своими руками при помощи ареометра
Здравствуйте, дорогие читатели Вопрос Авто. Сегодня мы поговорим об аккумуляторах, точнее о том, как проверить плотность в аккумуляторе в домашних условиях, используя ареометр. На нашем сайте уже имеется достаточно статей про аккумуляторы, среди которых: статья про правила эксплуатации АКБ, статья-сравнение гелевых и свинцово-кислотных аккумуляторов и др. статьи.
Учитывая этот факт, углубляться в детали того, что такое АКБ и для чего он нужен автомобилю мы не будем, об этом можно узнать в вышеописанных статьях. Вместо этого мы перейдем непосредственно к теме нашей сегодняшней статьи — «Проверка плотности аккумуляторе своими руками».
Что такое электролит?
Электролитом принято называть водный раствор серной кислоты, который при взаимодействии со свинцовыми пластинами в совокупности создает напряжение в размере 12-13 В. Подзарядка аккумулятора, который так или иначе «садится» от постоянной подачи тока, происходит посредством накопления (аккумулирования) АКБ напряжения, которое генерирует генератор, простите за тавтологию.
Электролит имеет плотность, которую необходимо поддерживать на определенном уровне, в противном случае АКБ будет быстро «садиться» и прослужит меньше положенного срока. Плотность электролита снижается, как правило, во время перезарядки, когда температура жидкости поднимается выше допустимого уровня или закипает. Во время кипения происходит испарение электролита и воды. После того как качество электролита снижается, ухудшается работа аккумуляторной батареи. Оптимальной плотностью электролита принято считать диапазон — от 1.25-1.29 г/см3.
Как выполняется проверка плотности АКБ при помощи ареометром?
- Перед тем как проверить плотность в аккумуляторе необходимо подготовить специальный прибор — ареометр и подыскать помещение с температурой не ниже +20°С.
- Если прибор у вас имеется, открутите все пробки на аккумуляторе.
- Дальше необходимо опустить ареометр в отверстие, после, используя встроенную грушу, втяните часть электролита, таким образом, чтобы поплавок спокойно плавал. Спустя некоторое время на мениске прибора вы увидите показания.
- Подобные действия необходимо произвести в каждой из банок, при этом показания у каждой из них не должны отличаться. Допускается расхождение — 0.01 г/см3.
Уровень электролитической жидкости в каждой из банок АКБ должен быть правильным (полностью покрывать свинцовые пластины на 1-2 см.). При необходимости производится долив дистиллированной воды при условии, что это позволяет сделать плотность электролита. Если необходима доливка электролита, то старый электролит необходимо вытянуть, используя шприц или грушу. Дальше в отверстие заливается свежая жидкость и при необходимости разбавляется дистиллированной водой. После доливки воды или электролита измерения плотности и уровня придется повторить.
Актуально: Как прикурить автомобиль, если разрядился аккумулятор
Смотрите также видео как проверить плотность в АКБ своими руками
зачем нужны плотномеры, какие виды бывают и как ими работать
Практически каждый автолюбитель, пользующийся обслуживаемым аккумулятором, рано или поздно сталкивается с необходимостью контроля плотности электролита в батарее. Именно от этого показателя зависит надежность и срок службы АКБ, а значит, ареометр для электролита – один из самых необходимых инструментов любого водителя.
Для чего нужны и какие бывают
Ареометры служат для измерения удельной плотности жидкостей и согласно своему назначению нередко называются плотномерами. Существующие на сегодня приборы подразделяются на два класса:
- Постоянного объема.
- Постоянной массы.
В основе работы устройств обоих классов лежит закон Архимеда, хотя измерение плотности проводится ими по абсолютно разным методикам.
Приборы постоянного объема
Классический плотномер этого вида представляет собой небольшую чашку или полый шар с чашкой, на бортике которых нанесена черта. Для измерения чашку (шар) опускают на поверхность жидкости и при помощи разнокалиберных гирь, идущих в комплекте, добиваются погружения прибора до черты. Затем подсчитывается общий вес гирек, который при помощи специальной таблицы пересчитывается в удельную плотность. Ареометры постоянной массы имеют высокую точность, просты по конструкции, дешевы, но ввиду достаточно кропотливого и длительного процесса измерения получили распространение лишь в качестве лабораторных.
Ареометр для измерения характеристик спиртосодержащих жидкостей (спиртометр)
Плотномеры с постоянной массой
Прибор представляет собой герметичную колбу – поплавок, в нижней части которой находится грузик определенной и неизменной массы. Верхняя часть поплавка отградуирована в тех или иных единицах. Поскольку объем и масса прибора постоянны, глубина его погружения напрямую зависит от плотности жидкости. Для измерения ареометр погружается в жидкость, а показания считываются непосредственно со шкалы. Очевидно, что работать с таким устройством гораздо проще, и именно по этой причине плотномеры постоянной массы, а иначе денсиметры, получили самое широкое распространение практически во всех сферах, включая и бытовую.
Ареометр постоянной массы тонет тем сильнее, чем плотнее (тяжелее) жидкость
Существует и еще один вид ареометров для аккумулятора, которые имеют набор поплавков одинакового объема, но различного веса. Измерение таким прибором производят погружением в жидкость сразу всех поплавков, а плотность определяют по количеству всплывших/утонувших.
В этом плотномере для электролита используется 7 поплавков, каждый из которых реагирует всплытием только на «свою» плотность
Денсиметры такого типа имеют невысокую точность и обычно называются индикаторами плотности.
Отличие ареометров по назначению
Несмотря на то что практически все ареометры служат для измерения плотности и работают по одному принципу, они могут иметь разное назначение, что необходимо учитывать при выборе прибора. Согласно существующим государственным стандартам, плотномеры разделяются на следующие виды:
- Приборы общего назначения.
- Денсиметры для электролита. Служит для контроля плотности кислотного электролита в АКБ.
- Для нефтепродуктов. С их помощью измеряют качество нефтепродуктов.
- Спиртометры. Показывают количественное содержание спирта в алкогольных напитках.
- Лактометры. Позволяют определить жирность и другие характеристики молока.
- Медицинские. Для проверки удельной плотности урины при лабораторных анализах.
- Сахарометры. Позволяют измерить количество сахара в жидкости.
- Солемеры. Используются для контроля жесткости воды.
Чем же отличаются эти приборы один от другого? По принципу и методике измерения, как было замечено выше, ничем. Основное отличие состоит в измеряемом диапазоне плотности и градуировке шкалы. Спиртометр, к примеру, измеряет плотность в диапазоне 0.79–0.99 г/см. куб., а вид ареометра для электролита – 1.1–1.4 г/см. куб. Таким образом, первый будет свободно плавать на поверхности электролита, второй утонет в спирте полностью. Кроме того, шкала спиртометра обычно градуируется в процентах объема («градусах»), а плотность электролита измеряют в граммах на кубический сантиметр или килограммах на кубический метр.
Спиртометр (вверху) проградуирован в процентах, а шкала ареометра для электролита выражена в кг/м. куб.
Такие же проблемы возникнут и с другими видами приборов, если попытаться использовать их не по назначению. Исключение может составлять лишь универсальный плотномер. Как правило, он имеет очень большой диапазон измерений, а его шкала отградуирована в стандартных единицах плотности – г/см. куб. (кг/м. куб.).
Как замерить плотность в аккумуляторе
Как видно из конструкции классического ареометра – денсиметра, замерить плотность электролита прямо в секции автомобильного аккумулятора им практически невозможно – прибор просто некуда опускать. Как быть? Сливать рабочую жидкость, имеющую в своем составе серную кислоту с батареи весом в 15 кг для измерения, занимающего минуту времени? Нет, кончено! Практически любой автомобильный ареометр комплектуется специальной колбой с грушей и наконечником для забора электролита:
Автомобильный ареометр имеет в своем составе специальный разборный «шприц»
Но прежде чем заняться работой с ареометром, необходимо подготовить рабочее место и запастись некоторыми принадлежностями, среди которых:
- резиновые перчатки;
- защитные очки;
- резиновый фартук;
- емкость с водой;
- раствор пищевой соды;
- ветошь.
Сам аккумулятор необходимо установить на устойчивый стол или верстак и обеспечить хорошее освещение. Если решено проверить плотность электролита, не вынимая батарею из авто, то нужно как минимум обеспечить моторный отсек светом. Возможно, кто-то посчитает, что защитных средств перечислено с избытком, а работать можно стоя на коленках в позе «Зю». Это абсолютно ошибочное мнение, поскольку серная кислота – исключительно едкая и опасная жидкость. Несмотря на то, что кислота в батарее не концентрированная, лишь одной капли электролита, попавшей в глаз, достаточно для того, чтобы гарантированно потерять зрение. И это не говоря уже о таких «мелочах», как испорченная одежда и глубокие ожоги кожи.
Итак, все приготовлено, а автомобильный ареометр собран:
Плотномер в сборе
Прежде всего, необходимо тщательно протереть корпус аккумулятора от пыли. Если вокруг пробок есть потеки, то лучше использовать тряпку, смоченную в растворе соды. Далее отвинчиваются пробки во всех секциях. После нажатия на грушу наконечник прибора погружается в секцию до упора и груша медленно отпускается. Поднявшийся в колбу электролит заставит поплавок ареометра всплыть. Теперь достаточно посмотреть, на какой отметке шкалы находится уровень электролита:
В этой секции плотность электролита составляет 1.2 кг/м. куб.
После проведения измерения жидкость из шприца нужно выдавить глубоким, но осторожным нажатием на грушу.
Если для измерения используется многопоплавковый индикатор, то действия проводят в том же порядке, но плотность электролита определяют по количеству всплывших поплавков, ориентируясь по шкале, нанесенной на корпус устройства:
Плотность электролита в секции примерно 1.23 кг/м. куб.
После окончания работ шприц разбирается, а все части его промываются в большом количестве проточной воды и просушиваются. Поскольку многопоплавковый индикатор чаще всего неразборный, он просто промывается проточной водой, в том числе и изнутри.
Дополнительные функции плотномеров
Некоторые ареометры оснащены дополнительными функциями. К примеру, прибор, фото которого приведено ниже, позволяет измерять и плотность тосола в системе охлаждения:
Этот ареометр имеет отдельные шкалы для измерения плотности электролита и тосола
Любопытно то, что шкала для тосола отградуирована в градусах Цельсия. Почему? Дело в том, что плотность охлаждающей жидкости измеряется для того, чтобы узнать ее точку замерзания. Но узнав плотность, придется пересчитывать ее в градусы по специальной таблице. С таким прибором, как на фото выше, этого делать не нужно, поскольку плотность уже пересчитана в градусы изготовителем.
Еще один вид плотномеров – устройства со встроенным термометром. Такие приборы необходимы для измерения плотности жидкостей, имеющих большой температурный коэффициент расширения (ТКР). К примеру, бензина. Кислотный же электролит имеет относительно небольшой ТКР, а аккумуляторы обычно обслуживаются при комнатной температуре, поэтому автоареометры, как правило, встроенных термометров не имеют.
Ареометр для нефтепродуктов со встроенным термометром
Ну и, конечно, любой автомобильный ареометр может использоваться в качестве груши для доливки дистиллированной воды в секции АКБ.
Подготовка аккумулятора к зиме
1 октября 2018
Диагностика аккумулятора
Первоначальную диагностику аккумулятора можно провести самостоятельно или в специализированном магазине аккумуляторов. Диагностика аккумуляторов в Краснодаре совершенно бесплатно. При диагностике проверяется заряд аккумулятора без нагрузки и под нагрузкой.Уровень заряда аккумулятора можно определить исходя из полученных замеров: При показаниях прибора без нагрузки от 11,5 до 11,8 В АКБ находится в полностью разряженном состоянии, от 11,8 до 12,1 В – она заряжена примерно на 25 %, от 12,1 до 12,3 – зарядка на 50 %, от 12,3 до 12,6 В – на 75 %, от 12,6 до 12,9 В – на 100 %.
Под нагрузкой идеальным показателем заряда специалисты называют величину 9 и выше вольт. Такой показатель говорит водителю об отличном состоянии аккумулятора. Если прибор показывает значения ниже 9 воль, требуется заменить аккумулятор либо выполнить его обслуживание.
Проверка уровня электролита
Проверка уровня электролита в АКБ – это очень важная процедура. Потому как слишком низкий его уровень высушит внутренние пластины, ячейки соединяться и аккумулятор выйдет из строя. А если уровень слишком высокий, то выходы на генератор могут окислиться и вывести из строя всю систему разом и надолго.Уровень электролита в аккумуляторе проверяется через заливные отверстия при помощи полой стеклянной трубки, имеющей внутренний диаметр 4-5 мм. Один конец трубки опускается через отверстие до упора в предохранительный щиток. Отверстие трубки на другом конце плотно закрывается пальцем, после чего она вынимается. Столбик электролита, оставшегося в трубке должен быть в пределах 12-15 мм.
Зарядка аккумулятора
Существует два основных метода зарядки аккумуляторной батареи. Во-первых, заряжать можно током постоянной силы. Во-вторых, можно это делать и при постоянном напряжении. Но есть также и комбинированный вариант – самый щадящий и эффективный – сначала постоянным током и с варьирующим напряжением, потом, в конце процесса зарядки, постоянным напряжением и спадающим током. Зарядку аккумулятора перед зимой можно выполнить в специализированном аккумуляторном магазине, либо самостоятельно используя правильно подобранное зарядное устройство.Замер плотности электролита
После полной зарядки аккумулятора нужно выполнить замер плотности электролита. Плотность электролита основана на отношении дистиллированной воды и серной кислоты — 1 часть к 1,25 частям соответственно. Таким образом, оптимальная плотность начинается от коэффициента 1,25 и выше, и чем она выше, тем более морозоустойчив электролит. Для измерения плотности в аккумуляторе нужен прибор под названием ареометр. Если плотность электролита составляет менее 1,25 необходимо выполнить повышение плотности электролита.Восстановление плотности электролита аккумулятора
Прежде всего, необходимо измерить параметры электролита для каждой банки отдельно. Плотность раствора должна находиться в диапазоне 1.25-1.29. Разброс значений по банкам не должен превышать 0.01. Если замеряемая величина составила 1.18-1.20, то целесообразнее всего будет осуществить ее повышение путем долива электролита плотностью 1.27. Не рекомендуем проводить замену и долив электролита самостоятельно.Утепление аккумулятора
Если аккумулятор вашего автомобиля не имеет заводского утеплительного кожуха – утепление перед эксплуатацией в зимний период можно выполнить самостоятельно. При этом важно, чтобы утеплитель не нарушал пожарную и электро безопасность автомобиля.какая должна быть, как проверить, как поднять плотность
Какая плотность электролита должна быть в аккумуляторе
Добраться до электролита, измерить плотность и отрегулировать показатель можно только в обслуживаемых аккумуляторах. Они изготавливаются по технологии WET или иначе мокрых банок. Представляют собой пластиковый корпус, поделенный на 6 отсеков (банок). В отсеках находятся пакеты пластин, залитые электролитом. Каждая банка это отдельный маленький аккумулятор напряжением 2,1 вольт, соединённые последовательно. Поэтому на крайних контактах в сумме получается 12,5 – 12,6 В. Сверху отсеки закрыты крышкой с пробками. Через эти пробки можно контролировать состояние электролита. Внешне всё выглядит как пластиковая коробка с ручкой, пробками и двумя контактами плюс и минус.
Залитые свинцово – кислотные батареи до сих пор остаются самыми распространёнными АКБ (аккумуляторными батареями). Их используют в легковых и гольф автомобилях, газонокосилках и другой садовой технике, грузовиках и на водном транспорте. Имеют две отличительные особенности – низкую цену и необходимость обслуживания. В составе электролита никаких секретов нет, это водный раствор обыкновенной серной кислоты h3SO4.
Показатель плотности измеряют в весе одного кубического сантиметра раствора. В продаже имеется электролит для заливки плотностью — 1,28 г/см3 и так называемый, корректирующий — 1,33. Для изготовления электролита плотностью 1,28 при температуре 25 °С смешивают 0,285 мл кислоты с 0,781 лм дистиллированной воды.
Оптимальная плотность очень важна для стабильной и долговечной работы аккумулятора. Она зависит от уровня заряда и температуры окружающей среды при измерении. Достоверные данные можно получить только на полностью заряженной батарее с температурой электролита 25 °С.
Немаловажным фактором являются условия эксплуатации. Для жаркого и холодного климата используют батареи с различной плотностью. В условия Крайнего Севера при сильных морозах она должна быть 1,3 и снижаться до 1,23 в жарком климате при высокой температуре. Это связано с поведением электролита при различных температурах. На морозе он должен не замерзнуть и не закипеть в жару. Для эксплуатации в средних климатических условиях допускается плотность 1,27 полностью заряженной АКБ. На разряженной показатель снижается до 1,11 и ниже.
Как проверить плотность электролита аккумулятора
Обслуживаемые АКБ требуют повышенного внимания. Они склонны к выкипанию и разбрызгиванию электролита. Плотность в банках может разнонаправленно меняться. Поэтому замеры необходимо проводить через каждые 15 – 20 тыс. км пробега или весной и осенью.
Для измерения необходим ареометр, очки, резиновые или силиконовые перчатки и старая одежда. Электролит очень агрессивен. В зависимости от чувствительности, при попадании на кожу его можно не почувствовать. А вот глаза и слизистые оболочки нужно беречь. Попадание на одежду на первый взгляд незаметно. Но даже небольшие капли проявят себя. После стирки обнаружатся большие и маленькие дырки на любимых джинсах, рубашке или куртке.
Ареометр – единственный прибор для измерения плотности электролита. Состоит из стеклянной колбы с помещенным внутрь денсиметром. Сверху находится резиновая груша. Денсиметр, это запаянная стеклянная трубка с металлическими шариками в нижней части и утончённым верхом. В утонченной части расположена шкала.
Для измерения нужно открутить пробки. Нажать на грушу и поместить в заливное отверстие кончик ареометра. Отпустить грушу и набрать электролит до всплывания денсиметра. Он не должен касаться донышка и стенок колбы. Ареометр нужно держать в вертикальном положении. Денсиметр будет плавать, на плотность укажет шкала на уровне электролита. Предварительный замер укажет на состояние аккумулятора. Обычно крайние банки разряжены сильнее и плотность в них меньше средних. После замера надо проверить уровень электролита, если необходимо долить дистиллированную воду.
Состояние батареи можно оценить только полностью зарядив её. Заряжаем АКБ и даём отдохнуть пару часов. Зарядка сопровождается кипением и повышением температуры электролита. Для достоверного замера газы должны выйти, температура упасть. После остывания можно проводить измерение. В зависимости от этих результатов можно сделать выводы о состоянии АКБ.
Таблица плотности электролита в аккумуляторе
Состояние можно оценить сопоставив плотность и напряжение аккумулятора, это делают руководствуясь данными таблицы:
Плотность электролита, г/см3 | Напряжение без нагрузки, В | Напряжение под нагрузкой 100 А, В | Уровень заряда, % |
1,11 | 11,7 | 8,4 | 0 |
1,12 | 11,75 | 8,5 | 6 |
1,13 | 11,8 | 8,6 | 12 |
1,14 | 11,85 | 8,8 | 19 |
1,15 | 11,9 | 9 | 25 |
1,16 | 12 | 9,2 | 31 |
1,17 | 12 | 9,3 | 37 |
1,18 | 12,1 | 9,4 | 44 |
1,19 | 12,2 | 9,6 | 50 |
1,2 | 12,25 | 9,7 | 56 |
1,21 | 12,3 | 9,9 | 62 |
1,22 | 12,35 | 10 | 69 |
1,23 | 12,4 | 10,2 | 75 |
1,24 | 12,47 | 10,3 | 81 |
1,25 | 12,5 | 10,5 | 87 |
1,26 | 12,6 | 10,6 | 94 |
1,27 | Не менее 12,66 | 10,8 | 100 |
Не всегда возможно создать идеальные условия для зарядки и измерения плотности электролита. В большинстве случаев применяют поправки. Для этого пользуются таблицей приведения полученных измерений.
Температура электролита от и до, °С | Температурная поправка, г/см3 |
+ 47 + 50 | + 0,02 |
+ 33 + 46 | + 0,01 |
+ 18 + 32 | 0 |
+ 4 + 17 | — 0,01 |
+ 3 – 10 | — 0,02 |
– 11 – 25 | — 0,03 |
– 26 – 39 | -0,04 |
– 40 – 50 | -0,05 |
На что влияет плотность электролита в аккумуляторе
Отрицательно влияют на аккумулятор колебания плотности в обе стороны.
При повышенной бурный химический процесс ведет к выкипанию воды и разрушению пластин. Необходимо постоянно доливать дистиллированную воду. Срок эксплуатации АКБ резко снижается.
Низкая затрудняет пуск двигателя, а при отрицательной температуре электролит может попросту замерзнуть. В теплый период года затруднения можно не заметить, но зимой стартер не сможет прокрутить двигатель. Электролит плотностью 1,11 замерзает при температуре всег лишь — 10 °С. Аккумулятор с пониженной плотностью полностью не заряжается, что провоцирует сульфатацию пластин.
Соблюсти баланс помогает утвердившаяся практика использования электролита различной плотности в зависимости от климата:
- Очень холодный и в условиях Крайнего Севера 1,3
- Умеренный климат — большая часть РФ от 1,26 до 1,27
- Южные районы страны от 1,23 до 1,25
- Минимально возможное значение 1,23 г/см3
Как следствие, ненормированная плотность приводит к преждевременной сдаче аккумулятора в утиль.
Как поднять плотность электролита
Первое, что необходимо сделать — попробовать поднять плотность полностью зарядив аккумулятор. Открыть пробки, при необходимости долить дистиллированной воды и подключить зарядное устройство. Полная зарядка может привести к следующим результатам:
- Плотность во всех банках одинакова.
- Во всех ниже нормы.
- Различается более на 0,1 г/см3 и более.
В первом случае каких либо действий не требуется.
Во втором случае потребуется специфическая зарядка. На поверхности свинцовых пластин уже хорошо потрудившихся аккумуляторов откладывается сульфат свинца. В таком состоянии батарею невозможно зарядить полностью. Её необходимо разрядить и провести зарядку импульсным устройством автоматически переключив его на Десульфатацию.
Обычным устройством это сделать труднее и процесс длится дольше. Для этого на 2 часа установить ток зарядки в 1/10 от ёмкости АКБ. Например для аккумулятора 65 Ач, ток зарядки выставить 6,5 А. После этого снизить ток до 2 А и заряжать 8 – 12 часов. Дать отстояться батарее до комнатной температуры измерить плотность. Если не пришла в норму, опять разрядить и провести ступенчатую зарядку.
Десульфатация обычно проводится в два – три цикла. Отрицательный результат говорит о том, что с АКБ придётся расстаться. Можно ещё попробовать полностью слить электролит, промыть дистиллированной водой и залить новый. Но этого обычно хватает ненадолго.
В третьем случае, когда плотность в банках разница более чем на 0,1 надо попробовать провести десульфатацию. Не помогло – откорректировать. Для этого приобрести корректирующий электролит плотностью 1,33 – 1,4 и дистиллированную воду. В банках с ненормальной плотностью откачать по 20 мл электролита. Для повышения добавить корректирующий, для снижения дистиллят. Зарядить 30 минут, дать отстояться ещё полчаса и замерить. Скорее всего к успеху приведут несколько корректировок.
Усилия ни к чему не приведут, а аккумулятор окажется непригоден при буром цвете электролита. В этом случае можно не предпринимать никаких действий.
Не сильно изношенным аккумуляторам десульфатация и корректировка значительно продлевает жизнь. Если усилия не увенчались успехом, то с батарей нужно расстаться немедленно и без сожаления. Иначе непредвиденный отказ станет неприятным сюрпризом.
Срок службы АКБ при условии соблюдения элементарных правил до пяти лет. В автомобиле нужно контролировать напряжение, не допускать чрезмерного и нулевого заряда батареи. Периодически заряжать и следить за плотностью электролита. При таком отношении аккумулятор служит долго и безотказно.
Какова плотность энергии у литий-ионной батареи?
Что такое плотность энергии батареи?
Плотность энергии — это мера того, сколько энергии содержится в батарее по отношению к ее весу. Это измерение обычно выражается в ватт-часах на килограмм (Втч / кг). Ватт-час — это единица измерения электрической энергии, которая эквивалентна потреблению одного ватта за один час.
Плотность мощности — это мера того, насколько быстро может быть доставлена энергия, а не количество доступной накопленной энергии.Плотность энергии часто путают с плотностью мощности, поэтому важно понимать разницу между ними.
Зачем вам аккумулятор с высокой плотностью энергии?
Чтобы лучше понять литий-ионные батареи, вы должны понять, почему высокая плотность энергии является желательной характеристикой батареи.
Аккумулятор с высокой плотностью энергии имеет большее время работы от аккумулятора по сравнению с размером аккумулятора. В качестве альтернативы аккумулятор с высокой плотностью энергии может выдавать такое же количество энергии, но занимает меньшую площадь по сравнению с аккумулятором с более низкой плотностью энергии.Это значительно расширяет возможности аккумуляторных приложений.
При заводских или складских настройках аккумуляторные батареи для вилочных погрузчиков могут весить тысячи фунтов. Легкий аккумулятор для вилочных погрузчиков дает некоторые преимущества с точки зрения безопасности и обслуживания.
Если плотность энергии батареи слишком высока, это может представлять угрозу безопасности. Когда в ячейку упаковано больше активного материала, увеличивается риск теплового события.
Какой тип аккумуляторной батареи имеет самую высокую плотность энергии?
Существует несколько различных типов аккумуляторных батарей с различной плотностью энергии, отражающей их внутренний химический состав.
- Плотность энергии свинцово-кислотных аккумуляторов составляет 30-50 Втч / кг
- Плотность энергии никель-кадмиевых батарей составляет 45-80 Втч / кг
- Плотность энергии никель-металлогидридных батарей составляет 60-120 Втч / кг
- Плотность энергии литий-ионного аккумулятора составляет от 50 до 260 Втч / кг
Типы литий-ионных батарей и их удельная энергия
Литий-ионные батареи часто объединяются в группу батарей, каждая из которых содержит литий, но их химический состав может сильно различаться и, как следствие, разной производительности.
Большинство типов литий-ионных аккумуляторов имеют аналогичную конструкцию катода с алюминиевой подложкой, угольного или графитового анода с медной подложкой, сепаратора и электролита из литиевой соли в органическом растворителе.
Производители экспериментировали с материалами, из которых изготовлены катод и анод. Они также изменили состав электролита. Эти различия являются причиной того, что литий-ионные батареи различаются по уровню плотности энергии.
Теперь мы рассмотрим самые популярные химические составы литий-ионных аккумуляторов, а также их соответствующие плотности энергии, варианты использования, преимущества и недостатки.
Industry Titans: Литий-титанатные (LTO) батареи
Аккумулятор LTO является одним из старейших типов литий-ионных аккумуляторов и имеет плотность энергии на нижней стороне, как у литий-ионных аккумуляторов, около 50-80 Втч / кг.
В этих батареях титанат лития используется в аноде вместо углерода, что позволяет электронам входить и выходить из анода быстрее, чем в других типах литий-ионных батарей.
Такая конструкция позволяет батареям LTO заряжаться намного быстрее и безопасно выдерживать большие токи, но низкая плотность энергии делает их плохо подходящими для погрузочно-разгрузочного оборудования.
Они, как правило, более дорогие и обычно используются для электромобилей, автомобильных аудиоприложений и мобильных медицинских устройств.
Высокая энергия, высокий риск: литий-кобальтовые батареи (LCO)
имеют высокую удельную энергию 150-200 Втч / кг. Их катод состоит из оксида кобальта с типичным углеродным анодом со слоистой структурой, которая перемещает ионы лития от анода к катоду и обратно.
Эти типы батарей популярны из-за их высокой плотности энергии и обычно используются в сотовых телефонах, ноутбуках и, в последнее время, в электромобилях.
Кобальт — очень энергоемкий материал, но он может быть дорогим. Поскольку спрос на электромобили возрастает, этот ресурс быстро истощается. Фактически, вскоре мир может столкнуться с нехваткой кобальта.
Кобальт также очень летуч. Литий-кобальтовые батареи не выдерживают больших токов из-за риска перегрева, что представляет собой значительный риск для безопасности.Аккумуляторы LCO имеют более низкую термическую стабильность, что означает, что они очень чувствительны к более высоким рабочим температурам и перезарядке.
Производительность по цене: Литий-никель-марганец-кобальт-оксидные батареи (NMC)
Литий-никель-марганцево-кобальтооксидные батареитакже обладают высокой плотностью энергии 150–220 Втч / кг. Они используют кобальт в катоде так же, как батареи LCO, но они также содержат никель и марганец для повышения стабильности.
АккумуляторыNMC используются сегодня в большинстве производимых электромобилей, но также используются в медицинских устройствах и электровелосипедах.
Секрет успеха этой батареи заключается в ее хорошо сбалансированном химическом составе; Никель, как известно, является энергоемким, но нестабильным, как и кобальт, в то время как марганец более стабилен, но также имеет более низкую плотность энергии. Конкретное соотношение различных элементов варьируется в зависимости от производителя, но добавление никеля обычно предназначено для уменьшения количества дорогостоящего кобальта.
БатареиNMC могут выдерживать большие токи заряда и больший диапазон температур, чем батареи LCO.Однако, поскольку батарея по-прежнему содержит кобальт, стоимость повышается из-за дефицита на рынке.
Доступное, безопасное и надежное: литий-железо-фосфатные батареи (LFP)
АккумуляторыLFP обладают высокой плотностью энергии 90–160 Втч / кг. Хотя это меньше, чем у некоторых кобальтовых батарей, он по-прежнему остается одним из самых высоких среди всех типов батарей.
В батареяхLFP используется фосфат железа для катода и графитовый электрод в сочетании с металлической подложкой для анода.
Литий-фосфат железа или LiFePO4 — это природный минерал, недорогой, нетоксичный и обладающий хорошей термической стабильностью и высокой плотностью энергии.
БатареиLFP идеально подходят для тяжелого оборудования и промышленных сред, поскольку они способны выдерживать большие нагрузки и широкий диапазон температур. Они появились как новый вариант для вилочных погрузчиков и другого тяжелого электрического оборудования, которое требует высокого уровня надежности и исторически использует свинцово-кислотные батареи.
Тип литий-ионной батареи | Плотность энергии ( Вт ч / кг) | Плюсы | Минусы |
Титанат лития (LTO) | 50-80 | Долговечность, стабильность | Низкая плотность энергии, дороже |
Оксид лития-кобальта (LCO) | 150-200 | Высокая плотность энергии | Неустойчивый и дорогой |
Литий, никель, марганец, кобальт, оксид (NMC) | 150-220 | Высокая плотность энергии | Безопаснее, чем LCO, но все же относительно нестабильно и дорого |
Литий-фосфат железа (LFP) | 90–160 | Средняя-высокая плотность энергии | Стабильная, долговечная и более высокая удельная энергия |
Все типы литий-ионных аккумуляторов уникальны.Крайне важно понимать, какой химический состав литий-ионных аккумуляторов лучше всего подходит для вашего применения.
Если вы ищете лучший аккумулятор для погрузочно-разгрузочного оборудования, литий-железо-фосфатный аккумулятор, вероятно, станет лучшим выбором. Все блоки Flux Power LiFT сконструированы исключительно с элементами LFP, поскольку они обеспечивают наилучший баланс между безопасностью и производительностью.
Плотность энергии в зависимости от плотности мощности
Плотность энергии — это количество энергии в данной массе (или объеме), а — плотность мощности, — это количество энергии в данной массе.Различие между ними аналогично разнице между энергией и мощностью. Батареи имеют более высокую плотность энергии, чем конденсаторы, но конденсатор имеет более высокую плотность мощности, чем батарея. Эта разница возникает из-за того, что батареи могут хранить больше энергии, но конденсаторы могут отдавать энергию быстрее.
Плотность энергии
- полная статья
Если система имеет высокую плотность энергии, то она способна хранить много энергии при небольшом количестве массы.Высокая плотность энергии не обязательно означает высокую плотность мощности. Объект с высокой плотностью энергии, но низкой плотностью мощности может выполнять работу в течение относительно длительного периода времени. [1] Примером такого типа накопителя энергии является мобильный телефон. Его питания хватит на большую часть дня, но для подзарядки устройства его необходимо подключить к другому источнику питания на час и более.
Рисунок 1. Это демонстрирует взаимосвязь между плотностью энергии и удельной мощностью. Например, топливные элементы будут иметь очень высокую плотность энергии при относительно низкой плотности мощности. [2]Плотность мощности
- полная статья
Если система имеет высокую удельную мощность, она может выдавать большое количество энергии в зависимости от ее массы. Например, крошечный конденсатор может иметь такую же выходную мощность, что и большая батарея. Однако, поскольку конденсатор намного меньше, он имеет более высокую удельную мощность. Поскольку они быстро выделяют свою энергию, системы с высокой удельной мощностью также могут быстро перезаряжаться. Примером применения этого типа накопителя энергии является вспышка камеры.Он должен быть достаточно маленьким, чтобы поместиться внутри камеры (или мобильного телефона), но иметь достаточно высокую выходную мощность, чтобы осветить объект вашей фотографии. это делает систему с высокой удельной мощностью идеальной.
Пример
Чтобы лучше понять плотность энергии, представьте, что люди зажигают огонь в походе. Настал вечер, и пришло время S’mores, так что пора развести костер. Естественно, огонь сначала разжигают растопкой. Его высокое отношение площади поверхности к объему означает, что он быстро сгорает — высокая удельная мощность.Когда огонь тухнет, растопка больше не является хорошим выбором топлива, потому что она горит слишком быстро. Теперь огонь горит лучше бревнами, потому что они имеют высокую плотность энергии. Одиночное полено хорошо горит долго.
Для дальнейшего чтения
Список литературы
- ↑ Б. Э. Лейтон, «Сравнение плотностей энергии преобладающих источников энергии в единицах джоулей на кубический метр», Int. J. Green Energy , т. 5, вып. 6. С. 438-455, декабрь 2008 г.
- ↑ «Файл: Схема ионно-литиевых конденсаторов.png — Wikimedia Commons «, Commons.wikimedia.org, 2018. [Online]. Доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lithium_Ion_Capacitor_Chart.png. [дата обращения: 13 июля 2018 г.].
Плотность энергии в зависимости от плотности мощности
Плотность энергии — это количество энергии в данной массе (или объеме), а — плотность мощности, — это количество энергии в данной массе. Различие между ними аналогично разнице между энергией и мощностью. Батареи имеют более высокую плотность энергии, чем конденсаторы, но конденсатор имеет более высокую плотность мощности, чем батарея.Эта разница возникает из-за того, что батареи могут хранить больше энергии, но конденсаторы могут отдавать энергию быстрее.
Плотность энергии
- полная статья
Если система имеет высокую плотность энергии, то она способна хранить много энергии при небольшом количестве массы. Высокая плотность энергии не обязательно означает высокую плотность мощности. Объект с высокой плотностью энергии, но низкой плотностью мощности может выполнять работу в течение относительно длительного периода времени. [1] Примером такого типа накопителя энергии является мобильный телефон. Его питания хватит на большую часть дня, но для подзарядки устройства его необходимо подключить к другому источнику питания на час и более.
Рисунок 1. Это демонстрирует взаимосвязь между плотностью энергии и удельной мощностью. Например, топливные элементы будут иметь очень высокую плотность энергии при относительно низкой плотности мощности. [2]Плотность мощности
- полная статья
Если система имеет высокую удельную мощность, она может выдавать большое количество энергии в зависимости от ее массы.Например, крошечный конденсатор может иметь такую же выходную мощность, что и большая батарея. Однако, поскольку конденсатор намного меньше, он имеет более высокую удельную мощность. Поскольку они быстро выделяют свою энергию, системы с высокой удельной мощностью также могут быстро перезаряжаться. Примером применения этого типа накопителя энергии является вспышка камеры. Он должен быть достаточно маленьким, чтобы поместиться внутри камеры (или мобильного телефона), но иметь достаточно высокую выходную мощность, чтобы осветить объект вашей фотографии. это делает систему с высокой удельной мощностью идеальной.
Пример
Чтобы лучше понять плотность энергии, представьте, что люди зажигают огонь в походе. Настал вечер, и пришло время S’mores, так что пора развести костер. Естественно, огонь сначала разжигают растопкой. Его высокое отношение площади поверхности к объему означает, что он быстро сгорает — высокая удельная мощность. Когда огонь тухнет, растопка больше не является хорошим выбором топлива, потому что она горит слишком быстро. Теперь огонь горит лучше бревнами, потому что они имеют высокую плотность энергии.Одиночное полено хорошо горит долго.
Для дальнейшего чтения
Список литературы
- ↑ Б. Э. Лейтон, «Сравнение плотностей энергии преобладающих источников энергии в единицах джоулей на кубический метр», Int. J. Green Energy , т. 5, вып. 6. С. 438-455, декабрь 2008 г.
- ↑ «File: Lithium Ion Capacitor Chart.png — Wikimedia Commons», Commons.wikimedia.org, 2018. [Online]. Доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lithium_Ion_Capacitor_Chart.png. [Доступ: 13 июля 2018 г.].
Плотность энергии в зависимости от плотности мощности
Плотность энергии — это количество энергии в данной массе (или объеме), а — плотность мощности, — это количество энергии в данной массе. Различие между ними аналогично разнице между энергией и мощностью. Батареи имеют более высокую плотность энергии, чем конденсаторы, но конденсатор имеет более высокую плотность мощности, чем батарея. Эта разница возникает из-за того, что батареи могут хранить больше энергии, но конденсаторы могут отдавать энергию быстрее.
Плотность энергии
- полная статья
Если система имеет высокую плотность энергии, то она способна хранить много энергии при небольшом количестве массы. Высокая плотность энергии не обязательно означает высокую плотность мощности. Объект с высокой плотностью энергии, но низкой плотностью мощности может выполнять работу в течение относительно длительного периода времени. [1] Примером такого типа накопителя энергии является мобильный телефон. Его питания хватит на большую часть дня, но для подзарядки устройства его необходимо подключить к другому источнику питания на час и более.
Рисунок 1. Это демонстрирует взаимосвязь между плотностью энергии и удельной мощностью. Например, топливные элементы будут иметь очень высокую плотность энергии при относительно низкой плотности мощности. [2]Плотность мощности
- полная статья
Если система имеет высокую удельную мощность, она может выдавать большое количество энергии в зависимости от ее массы. Например, крошечный конденсатор может иметь такую же выходную мощность, что и большая батарея. Однако, поскольку конденсатор намного меньше, он имеет более высокую удельную мощность.Поскольку они быстро выделяют свою энергию, системы с высокой удельной мощностью также могут быстро перезаряжаться. Примером применения этого типа накопителя энергии является вспышка камеры. Он должен быть достаточно маленьким, чтобы поместиться внутри камеры (или мобильного телефона), но иметь достаточно высокую выходную мощность, чтобы осветить объект вашей фотографии. это делает систему с высокой удельной мощностью идеальной.
Пример
Чтобы лучше понять плотность энергии, представьте, что люди зажигают огонь в походе. Настал вечер, и пришло время S’mores, так что пора развести костер.Естественно, огонь сначала разжигают растопкой. Его высокое отношение площади поверхности к объему означает, что он быстро сгорает — высокая удельная мощность. Когда огонь тухнет, растопка больше не является хорошим выбором топлива, потому что она горит слишком быстро. Теперь огонь горит лучше бревнами, потому что они имеют высокую плотность энергии. Одиночное полено хорошо горит долго.
Для дальнейшего чтения
Список литературы
- ↑ Б. Э. Лейтон, «Сравнение плотностей энергии преобладающих источников энергии в единицах джоулей на кубический метр», Int.J. Green Energy , т. 5, вып. 6. С. 438-455, декабрь 2008 г.
- ↑ «File: Lithium Ion Capacitor Chart.png — Wikimedia Commons», Commons.wikimedia.org, 2018. [Online]. Доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lithium_Ion_Capacitor_Chart.png. [Доступ: 13 июля 2018 г.].
Что такое аккумулятор с высокой плотностью энергии?
Плотность энергии батарей может отображаться двумя разными способами: гравиметрическая плотность энергии и объемная энергия плотность.
Гравиметрическая плотность энергии — это мера того, сколько энергии содержит батарея по отношению к ее весу. Это измерение обычно выражается в ватт-часах на килограмм ( Вт-час / кг). С другой стороны, объемная плотность энергии сравнивается с ее объемом и обычно выражается в ватт-часах на литр ( Вт-час / л). Обычно мы называем плотность энергии батареи гравиметрической (весовой) плотностью энергии, а ватт-час — это мера электрической энергии, эквивалентная одному часу, одному ватту потребления.
Напротив, плотность мощности батареи является мерой того, насколько быстро может быть доставлена энергия, а не сколько доступно накопленной энергии. Плотность энергии часто путают с плотностью мощности, поэтому важно понимать разницу между ними.
Формула расчета
Плотность энергии батареи можно просто рассчитать по следующей формуле: Номинальное напряжение батареи (В) x номинальная емкость батареи (Ач) / Вес батареи (кг) = удельная энергия или удельная энергия (Втч / кг).
Плотность энергии аккумуляторов LiCo и LiFePO4
Вообще говоря, батареи LiCo имеют удельную энергию 150-270 Втч / кг . Их катод состоит из оксида кобальта и типичного углеродного анода со слоистой структурой, которая перемещает ионы лития от анода к катоду и обратно. Эта батарея популярна благодаря своей высокой плотности энергии и обычно используется в потребительских товарах, таких как сотовые телефоны и ноутбуки.
АккумуляторыLiFe , с другой стороны, имеют плотность энергии 100-120 Втч / кг.Хотя это меньше, чем у LiCo батарей, он все же считается более высоким в категории аккумуляторных батарей. В LiFe-батареях используется фосфат железа для катода и графитовый электрод в сочетании с металлической основой для анода. Они идеально подходят для тяжелого оборудования и промышленного применения, поскольку лучше выдерживают высокие и низкие температуры.
Заключение
Что касается одиночного элемента, положительные и отрицательные материалы и производственный процесс аккумулятора будут влиять на плотность энергии, поэтому необходимо разработать более разумные материалы и лучшую технологию производства, чтобы получить более эффективную батарею.
Grepow не только производит батареи LiCo и LiFe, но также производит полутвердые батареи с высокой плотностью энергии 275 ~ 300 Втч / кг , что выше, чем у двух ранее упомянутых батарей, и 15 Снижение веса на % по сравнению с обычными аккумуляторами той же емкости. Они будут идеальным выбором для моделей, которым требуется меньшего веса и увеличенного срока службы .
Видео
Аккумулятор Monday Channel
Grepow ‘ Battery Monday Channel посвящен знанию аккумуляторов и совету по аккумулятору.Если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме ( Что такое батарея с высокой плотностью энергии? ) или вы хотите узнать о каких-либо вещах, связанных с батареями, свяжитесь с нами по электронной почте [email protected] .
Официальный сайтGrepow: https://www.grepow.com/
Grepow Facebook: https://www.facebook.com/grepowbattery
Grepow Linkedin: батарея Grepow
Плотность энергии и удельная энергия батареи
Введение в плотность энергии (по весу и объему) Плотность энергии батареи обычно выражается двумя способами: в виде гравиметрической плотности энергии и как объемной плотности энергии .Гравиметрическая плотность энергии или Удельная энергия батареи — это мера того, сколько энергии содержит батарея по сравнению с ее весом, и обычно выражается в ватт-часах на килограмм (Вт-час / кг) . Объемная плотность энергии или Плотность энергии батареи — это мера того, сколько энергии содержится в батарее по сравнению с ее объемом, и обычно выражается в ватт-часах на литр (Вт-час / л) .На рис.1 показаны гравиметрическая плотность (удельная энергия) и объемная плотность (удельная энергия) трех батарей.| ТИП ЯЧЕЙКИ | NI-MH | NI-CD | литий-ионный |
| ГРАВИМЕТРИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ (Вт-час / кг) удельная энергия | 55 | 50 | 90 |
| ОБЪЕМНАЯ ПЛОТНОСТЬ (Вт-час / л) Плотность энергии | 180 | 140 | 210 |
| Аккумулятор Тип | Стоимость $ за ватт-час | Втч / кг | Втч / литр |
| Свинцово-кислотный | 0,17 долл. США | 41 | 100 |
| Щелочной с длительным сроком службы | 0,19 долл. США | 110 | 320 |
| Углерод-цинк | 0 руб.31 | 36 | 92 |
| NiMH | $ 0,99 | 95 | 300 |
| никель-кадмиевые | $ 1,50 | 39 | 140 |
| Литий-ионный | $ 0,47 | 128 | 230 |
Рисунок 2: Плотность энергии батареи (источник: www.epectc.com)
Достижения в области плотности энергии и удельной энергии в 2019 году
Аккумулятор Licerion от Sion power: Компания Sion Power разработала технологию , которая значительно улучшила энергию и срок службы перезаряжаемых литий-металлических батарей.Более легкие и энергоемкие батареи всегда пользовались спросом и привели к исследованиям и разработкам, проводимым командой Sion Power для создания аккумуляторной батареи Licerion®. Батареи Licerion устанавливают новый стандарт для литиевых батарей, предлагая наивысшее сочетание плотности энергии и удельной энергии. Этот ультратонкий литий-металлический аккумулятор имеет плотность энергии и удельную энергию 500 Втч / кг и 1000 Втч / л.Илон Маск: к 2024 году плотность энергии аккумулятора увеличится на 50 процентов
(Фото Дарио на Unsplash)У Tesla в прошлом месяце были хорошие новости после того, как Panasonic удалось улучшить плотность энергии своих 2170 литий-ионных элементов.Это привело к увеличению дальности полета как для Model 3, так и для Model Y. Однако через четыре года ожидается, что этот прирост будет на 50 процентов выше.
Как сообщает Reuters, Маск намекнул на 50-процентное улучшение плотности энергии в своем твите в понедельник. Он отвечал на твит Сэма Коруса, аналитика ARK Investment Management LLC, который спросил, почему Маск был взволнован электрическим реактивным двигателем, хотя электрический полет требует удельной плотности энергии 400 Вт · ч / кг. Маск ответил, заявив: «400 Втч / кг с длительным сроком службы, произведенные в больших количествах (а не только в лаборатории), не за горами.Вероятно, от 3 до 4 лет ».
Твитнуть
Если он прав, то мы увидим, что в 2024 году появятся аккумуляторы на 400 Втч, что откроет потенциал для электрических реактивных двигателей, но также значительно улучшит дальность действия электромобилей Tesla. Прямо сейчас Teslas использует батареи на 260 Втч и имеет запас хода от 330 до 400 миль. К 2024 году это улучшение плотности предполагает, что у них будет запас хода в 500-600 миль, и это без учета дальнейшей оптимизации работы электромобилей или снижения веса.
Рекомендовано нашими редакторами
Tesla намерена провести День батареи в сентябре.22, после чего мы должны больше узнать о том, как компания и ее партнеры по аккумуляторным батареям, включая Panasonic и Contemporary Amperex Technology Ltd (CATL), намерены улучшить характеристики аккумуляторов в течение следующих нескольких лет. Еще в июне CATL заявила, что у нее есть аккумулятор для электромобиля, рассчитанный на пробег более миллиона миль, «готовый к производству». Panasonic также надеется улучшить свою батарею 2170 в течение следующих пяти лет и увеличить плотность еще на 20 процентов.
Получите наши лучшие истории!
Подпишитесь на Что нового сейчас , чтобы каждое утро получать наши главные новости на ваш почтовый ящик.
Этот информационный бюллетень может содержать рекламу, предложения или партнерские ссылки. Подписка на информационный бюллетень означает ваше согласие с нашими Условиями использования и Политикой конфиденциальности. Вы можете отказаться от подписки на информационные бюллетени в любое время.
.