Оптимальная плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом

Споры по вопросу правильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов ведутся давно, и конца им не видно. Это объясняется, в том числе, и тем, что число автолюбителей неуклонно растет, и каждый из тех, кто смог проехать самостоятельно даже пару сотню метров, уже априори считает себя авторитетом в данной области и высказывает «авторские», порой безапелляционные, суждения.

Если «пройтись» по Интернету, то порой встречается и такое, что вполне можно засомневаться в собственной компетенции, пожалеть о напрасно потраченных годах и даже пересмотреть свое мировоззрение.

Но это еще полбеды. Дело в том, что даже у профессионалов мнения по некоторым вопросам не всегда совпадают. Поэтому попробуем суммировать всю доступную информацию и вывести «среднее арифметическое», не кидаясь в крайности. Не будем утруждать читателя пояснениями относительно всех нюансов химических процессов, протекающих в АКБ, специфическими терминами, а рассмотрим проблему поддержания плотности электролита в аккумуляторе зимой и летом на приемлемом уровне с чисто практической точки зрения.

Главный советчик по уходу и сбережению аккумулятора, в том числе, и по плотности электролита – Производитель!

К каждой батарее прилагается сопроводительный документ (памятка, инструкция или что-то еще – не суть важно). Но именно в нем написано то, что необходимо знать автовладельцу и  учитывать при эксплуатации конкретной батареи. Только тот, кто ее изготовил, разбирается во всех тонкостях ухода.

Например, к какой категории относится АКБ – обслуживаемые, малообслуживаемые (не требующие регулярной доливки воды на протяжении многих месяцев) или необслуживаемые. А то, что они бывают разными и по материалам, и по технологии изготовления (и так далее), объяснять, думается, никому не стоит.

Максимальный, причем систематический, разряд батареи резко снижает срок ее пригодности к эксплуатации. Это никем не оспаривается. Дело в том, что он вызывает повышенную сульфатацию пластин (отложение солей), и часто такой процесс становится необратимым. Слишком «запущенный» аккумулятор восстановлению не подлежит, и его дальнейший путь – в утиль, даже если он не так уж и давно приобретен.

Для батареи одинакова вредна как пониженная, так и повышенная плотность электролита. Если он (в силу разряженности аккумулятора) мало чем отличается от воды, то банки при низких температурах могут просто замерзнуть. Кроме того, такие понятия, как «плотность» и «емкость» батареи, взаимосвязаны (прямая зависимость). Следовательно, возникнут не только проблемы с запуском движка, но и с необходимостью более частой постановки на зарядку.

Излишняя же плотность провоцирует активацию химических процессов, которые в батарее протекают постоянно, независимо от того, «работает» она или «отдыхает». А это влечет более интенсивное разрушение пластин и снижает срок службы изделия.

Для каждого региона есть свое значение оптимальной плотности электролита, поэтому единой рекомендации изначально быть не может. Например, для условий Крайнего Севера – не менее 1,29. Поэтому необходимо ориентироваться не только на сезон, но и на критические значения температуры, которыми характеризуется данная местность. Следовательно, встречающиеся в интернете советы о поддержании плотности на уровне 1,26 – 1,27 можно расценивать только как общую рекомендацию. Кстати, такой показатель приемлем для большей части территории РФ, наверное, поэтому его часто и упоминают.

Учитывая сказанное, есть смысл выяснить минимально допустимое (критическое) значение плотности, ниже которого оно не должно опускаться. И вот тут нужно вспомнить об инструкции Производителя! Хотя есть и распространенное правило – не менее 1,23.

Практические советы

• В зимний период запуск двигателя, как правило, затруднен. Поэтому, если машина стояла в холодном боксе и АКБ с нее не снималась, то ее желательно предварительно прогреть (повысить температуру электролита). Самый простой способ – включить осветительные приборы (например, дальний свет).
• Необходимо чаще контролировать состояние клемм, особенно при сезонном понижении температуры. Уменьшение плотности электролита влечет увеличение значения внутреннего сопротивления батареи, а, следовательно, и всей эл/цепи «запуска». Вспомнив закон Ома, несложно понять, что пусковой ток становится несколько меньше, что и затрудняет работу стартера (не создается должный крутящий момент).
• Если в батарею требуется долить воду (дистиллированную), то специалисты рекомендуют делать это, не снимая АКБ с машины и при запущенном двигателе. Объясняется это следующими причинами.

Во-первых, значения плотностей электролита и воды отличаются, и такой способ доведения уровня в банках до нормы обеспечивает качественное перемешивание жидкостей.

Во-вторых, если долить воды и после этого не эксплуатировать машину, а уйти хотя бы на время, то она может элементарно замерзнуть, так как легче электролита и, следовательно, будет являться «поверхностным слоем» жидкости в каждой банке.

• Ни в коем случае нельзя добиваться повышения значения плотности путем банального добавления в электролит кислоты!!! Объяснение простое – чем агрессивнее среда, тем меньше срок пригодности АКБ к использованию. Именно по этой причине некоторые автомобилисты не могут понять, почему уже через год после приобретения вроде бы новая батарея уже ни на что не годится. Вывод – только постановка на зарядку.
• Многие автомобилисты в зимний период ставят машину «на прикол». Им не рекомендуется оставлять АКБ по месту установки. Целесообразнее ее снять, полностью зарядить и перенести в прохладное помещение (например, спустить в погреб), предварительно «укутав» во влагонепроницаемый материал. В каждом регионе «своя» зима (по продолжительности). Поэтому не реже раза в пару месяцев ее стоит проверять «на плотность» и при необходимости подзаряжать. Такая аккуратность в уходе вполне окупится более продолжительным сроком эксплуатации батареи.

И напоследок — не нужно стесняться спрашивать советов у людей опытных. В любом гаражном комплексе есть автолюбители, которые характеризуются продолжительной безаварийной эксплуатацией, аккуратностью в уходе за «железным конем». А если такой человек имеет и большой стаж вождения (а значит, и обслуживания), то его рекомендации (и по плотности тоже), лишними никак не будут.

Плотность электролита в аккумуляторе – зимой и летом: таблица – AvtoTachki

Большая часть аккумуляторных батарей, которые продаются в России, относится к полуобслуживаемым. Это означает, что владелец может откручивать пробки, проверять уровень и плотность электролита и при необходимости доливать внутрь дистиллированную воду. Все кислотные АКБ, когда только поступают в продажу, заряжены, как правило, на 80 процентов. При покупке следите за тем, чтобы продавец выполнил предпродажную проверку, одним из пунктов которой является проверка плотности электролита в каждой из банок.

В сегодняшней статье на нашем портале Vodi.su мы рассмотрим понятие плотности электролита: что это такое, какой она должна быть зимой и летом, как ее повысить.

В кислотных АКБ в качестве электролита применяется раствор h3SO4, то есть серной кислоты. Плотность напрямую связана с процентным содержанием раствора — чем больше серы, тем она выше. Еще один немаловажный фактор — температура самого электролита и окружающего воздуха. Зимой плотность должна быть выше, чем летом. Если же она упадет до критической отметки, то электролит попросту замерзнет со всеми вытекающими последствиями.

Измеряется данный показатель в граммах на сантиметр кубический — г/см3. Измеряют ее при помощи простого прибора ареометра, который собой представляет стеклянную колбу с грушей на конце и поплавком со шкалой в середине. При покупке нового АКБ продавец обязан измерить плотность, она должна составлять, в зависимости от географической и климатической зоны, 1,20-1,28 г/см3. Допускается разница по банкам не более 0,01 г/см3. Если же разница больше, это свидетельствует о возможном коротком замыкании в одной из ячеек. Если же плотность одинаково низкая во всех банках, это говорит как о полном разряде батареи, так и о сульфатации пластин.

Помимо измерения плотности продавец должен также проверить, как аккумулятор держит нагрузку. Для этого применяют нагрузочную вилку. В идеале напряжение должно падать с 12 до девяти Вольт и держаться на этой отметке некоторое время. Если же оно падает быстрее, а электролит в одной из банок кипит и выделяет пар, значит от покупки этой АКБ следует отказаться.

Плотность в зимний и летний период

Более детально данный параметр для вашей конкретной модели АКБ нужно изучить в гарантийном талоне. Созданы специальные таблицы для различных температур, при которых электролит может замерзнуть. Так, при плотности 1,09 г/см3 замерзание происходит при -7°С. Для условий севера плотность должна превышать 1,28-1,29 г/см3, ведь при таком показателе температура его замерзания составляет -66°С.

Плотность обычно указывают для температуры воздуха +25°С. Она должна составлять для полностью заряженной батареи:

• 1,29 г/см3 — для температур в пределах от -30 до -50°С;
• 1,28 — при -15-30°С;
• 1,27 — при -4-15°С;
• 1,24-1,26 — при более высоких температурах.

Таким образом, если вы эксплуатируете автомобиль в летний период в географических широтах Москвы или Санкт-Петербурга, плотность может быть в пределах 1,25-1,27 г/см3. Зимой же, когда температуры опускаются ниже -20-30°С, плотность повышается до 1,28 г/см3.

Обратите внимание, что “повышать” ее искусственно никак не нужно. Вы попросту продолжаете пользоваться своим автомобилем в обычном режиме. А вот если АКБ быстро разряжается, имеется смысл провести диагностику и при необходимости поставить на зарядку. В случае же, если машина долго стоит на морозе без работы, АКБ лучше снять и унести в теплое место, иначе он от длительного простоя попросту разрядится, а электролит начнет кристаллизоваться.

Практические советы по эксплуатации АКБ

Самое основное правило, которое следует запомнить, — в батарею ни в коем случае нельзя заливать серную кислоту. Повышать плотность таким образом вредно, так как при повышении активизируются химические процессы, а именно сульфатации и коррозии, и уже через год пластины станут полностью ржавыми.

Регулярно проверяйте уровень электролита и при его падении доливайте дистиллированную воду. Затем АКБ нужно либо поставить на зарядку, чтобы кислота смешалась с водой, либо зарядить АКБ от генератора во время длительной поездки.

Если машину ставите «на прикол», то есть некоторое время не используете ее, то, даже если среднесуточные температуры опускаются ниже нуля, нужно позаботиться о том, чтобы АКБ был полностью заряжен. Это минимизирует риск замерзания электролита и разрушения свинцовых пластин.

При падении плотности электролита увеличивается его сопротивление, из-за чего, собственно, и затруднен запуск двигателя. Поэтому прежде, чем завести мотор, прогрейте электролит, включив на некоторое время фары или другое электрооборудование. Не забывайте также проверять состояние клемм и очищать их. Из-за плохого контакта пускового тока недостаточно для создания нужного крутящего момента.

Как измерить плотность электролита в аккумуляторе

Смотрите это видео на YouTube

Зимняя и летняя плотность электролита

Смотрите это видео на YouTube

Загрузка…

Холодная погода и ваши батареи.

Холодная погода меняет все.

Сейчас декабрь, и на большей части территории США нас ждут серьезные холода. Холод оказывает большое негативное влияние на автономное питание и радиолюбительское оборудование. Если вы не учли холодную погоду должным образом, ваше снаряжение подведет вас, когда оно вам больше всего понадобится. В некоторых случаях отсутствие планирования в холодную погоду может привести к дорогостоящему ущербу. Сегодня мы обсудим влияние низких температур на ваше оборудование и аккумуляторы. Если вы живете в районе, где всегда тепло, я надеюсь, что вы все равно останетесь с нами и получите полезную справочную информацию.

Радиоприемники на морозе.

Большинство современных радиоаппаратур достаточно хорошо переносят низкие температуры. Вы можете заметить, что в холодную погоду циферблаты поворачиваются с трудом, а переключатели кажутся немного тяжелыми. ЖК-дисплеи также могут иметь медленный/запаздывающий отклик, а батареи работают не так долго, как обычно. Технические характеристики, касающиеся рабочей температуры окружающей среды, имеют тенденцию быть щедрыми на верхнем уровне и не такими щедрыми на низком уровне. Например, Yaesu FT-818 имеет указанный рабочий диапазон 14-140F (от -10C до +60C). Маловероятно, что вы когда-нибудь увидите 140F, но 14F довольно распространены для многих из нас.

Принося радиоприемники внутрь с холода, некоторые радиолюбители настаивают на том, чтобы их оборудование прогрелось до комнатной температуры, прежде чем включать его. Это не так важно, как в те времена, когда в радиоприемниках были лампы. О чем должны заботиться современные радиолюбители, так это о конденсате. Если на радиоприемнике образовался конденсат, когда его принесли с холода, дайте ему полностью высохнуть, прежде чем включать его. Имейте в виду, что внутренности радиоприемника будут дольше нагреваться и рассеивать воду, чем внешние поверхности. Холод не убивает радио… но вода убивает!

Залитые батареи и холодная погода.

Это помогает понять, как температура влияет на химический состав и емкость батареи. Типичная полностью заряженная залитая батарея будет иметь плотность электролита около 1,265, измеренную ареометром. Важно знать, что 1.265 предполагает стандартную базовую температуру батареи 80F (27C). Чтобы компенсировать температуру, вычтите 0,004 на каждые десять градусов ниже 80F (27C).

Например, у вас есть полностью заряженный аккумулятор с температурой электролита 50F (10C). Занимаюсь математикой:

1,265  (измеренная плотность электролита батареи)

-0,012 (0,004 x 3, учитывая разницу между стандартизированной базовой температурой и фактической температурой)

=1,253 (измерение плотности с поправкой на температуру).

Плотность 1,253 соответствует около 92%-95% для нашей «полностью заряженной» залитой батареи при 50F (10C). Ссылаясь на график ниже, от 50F падение становится более выраженным. Некоторые солнечные контроллеры имеют отдельный датчик температуры. Этот датчик присоединяется к клемме аккумулятора и позволяет контроллеру изменять ток или напряжение для компенсации температуры. Эти устройства работают до определенного момента, но реалии химии нельзя полностью отрицать. В холодную погоду ваша залитая батарея просто уменьшит емкость.

Кривая температуры залитой батареи. ГРАФИКА ПРЕДОСТАВЛЕНА ROLLS BATTERY USA.

Залитые аккумуляторы и фактор замерзания.

Поскольку плотность электролита изменяется в зависимости от цикла зарядки-разрядки, изменяется и температура его замерзания. Это оказывает значительное влияние на вашу залитую батарею.

Электролит в полностью заряженной батарее замерзает при температуре -80F (-62C). Скорее всего, вы никогда этого не увидите, но разряженная батарея замерзнет примерно при 20F (-7C). Имейте в виду, что эти цифры относятся к температуре замерзания электролита, а не к допустимым рабочим температурам. Как только батарея физически замерзнет, ​​она, скорее всего, исчезнет навсегда.

В холодную погоду залитые аккумуляторы разряжаются дольше. Это может показаться плюсом, но помните, что вы теряете часть своей емкости из-за холода. Это сделка с нулевой суммой. С другой стороны, холодные батареи также требуют больше времени для перезарядки.

Примите во внимание, что чем ниже температура, тем дольше будут заряжаться залитые батареи и тем меньше их емкость. Держите их как можно ближе к «сладкой точке» 80F (27C).

AGM, SLA и гелевые аккумуляторы.

Я объединяю аккумуляторы с абсорбированным газовым матом (AGM), герметичными свинцово-кислотными (SLA) и гелевыми элементами, потому что они являются родственниками друг друга и имеют схожие характеристики.

Тем не менее, найти достоверные данные о том, как эти батареи реагируют на холодную погоду, на удивление трудно. Я нашел одно исследование, в котором было установлено, что батареи AGM/геля могут терять до 76% своей емкости при -4F (-20C). Хорошей новостью является то, что если батареи физически не заморозить (что не происходит примерно до -75F или -60C), они восстановят свою полную емкость после того, как снова нагреются.

По большинству показателей аккумуляторы AGM/SLA/гелевые ненамного лучше работают в холодную погоду, чем залитые версии. Многие производители рекомендуют вообще не заряжать батарею, если она ниже 32F (0C). Это, конечно, огромная проблема для многих радиолюбителей. С другой стороны, небольшие AGM/SLA/гелевые батареи, обычно используемые радиолюбителями, относительно недороги. Если их нужно заменять каждый год или около того из-за неправильного обращения, это не большие финансовые затраты.

Вот несколько советов по использованию вашей AGM/SLA/гелевой батареи в холодную погоду:

• Поддерживайте температуру выше 32F (0C) насколько это возможно.
• Избегайте зарядки при температуре ниже 32F (0C).
• Используйте зарядное устройство или контроллер заряда, предназначенные для аккумуляторов AGM/SLA/гелевых аккумуляторов. Многие солнечные контроллеры заряда имеют выбираемые пользователем настройки для различных типов батарей.

Литиевые батареи.

Как и в случае с другими, есть хорошие и плохие новости относительно литиевых батарей в холодную погоду.

Хорошей новостью является то, что они не демонстрируют потери емкости из-за холода, как другие типы. При 32F (0C) литиевая батарея обычно теряет около 17% своего заряда. При температуре -4F (-20C) обычная литиевая батарея будет иметь 70% своей емкости. В этом отношении литиевые батареи явно превосходят другие типы батарей даже при температуре выше 0°F (-17°C). Эти факторы, а также превосходная плотность энергии делают литиевые батареи фаворитом многих радиолюбителей.

ГРАФИКА ПРЕДОСТАВЛЕНО SMARTBATTERY

Плохая новость заключается в том, что литиевые батареи очень легко повредить, если их заряжать при температуре ниже 32F (0C). Явление, известное как литиевое покрытие , может возникнуть во время процесса зарядки. Холод заставляет литий собираться на поверхности графитового анода, а не поглощаться им. Как только это происходит, это необратимо. Аккумулятор может быть безвозвратно испорчен, если зарядить его в холодном состоянии даже один раз.

Растворы для зарядки лития на морозе.

Что ты умеешь? Одна из возможностей — резко уменьшить зарядный ток. Хотя это звучит просто в теории, на практике это сложно. Если ваша электроника на аккумуляторе не может связываться с зарядным устройством и давать ему команды на снижение тока в зависимости от температуры, это не реальное решение. Тем не менее, технология существует для тех, кто хочет пойти по этому пути. Даже в этом случае у вас будет больше времени зарядки.

Менее сложный вариант — прогреть аккумулятор до температуры выше 32F (0C) перед зарядкой. Нагрейте аккумулятор в автомобиле, кемпере, палатке или даже теплом собственного тела, если он достаточно мал, чтобы носить его в кармане.

По моему собственному опыту, я обнаружил, что довольно легко не дать моим литиевым батареям переохладиться для зарядки. Я живу в районе Верхнего Среднего Запада/Великих озер США, и поверьте мне, у нас есть много возможностей проверить пределы нашего снаряжения в холодную погоду! Хотя температурные ограничения для литиевых аккумуляторов звучат очень обременительно, при небольшой предусмотрительности это не является большой проблемой.

Что мы узнали сегодня.

• Радиооборудование обычно выдерживает низкие температуры, если оно остается сухим.
• Холодная погода негативно влияет на все батареи.
• Плотность электролита в залитых батареях имеет коэффициент температурной компенсации -0,004 на каждые десять градусов ниже 80F (62C).
• Температура замерзания электролита зависит от уровня заряда.
• Никогда не допускайте физического замерзания залитых аккумуляторов.
Аккумуляторы
• AGM/SLA/гелевые имеют такую ​​же потерю емкости при низких температурах, как и залитые аккумуляторы.
• Замораживание не приводит к долговременному повреждению аккумуляторов AGM/SLA/гелевых аккумуляторов.
• Низкие температуры не влияют на литиевые батареи так сильно, как на другие типы батарей.
• Зарядка литиевой батареи при температуре ниже 32F (0C) может привести к ее необратимому повреждению.
• Литиевое покрытие — это состояние, при котором литий связывается с поверхностью графитового анода.

Ресурсы.

Этот очень хороший одностраничный список от Canada Battery предлагает несколько отличных советов по аккумуляторам AGM.

НАСА выпустило очень увлекательный и подробный PDF-файл о литиевых покрытиях. Этому документу девять лет, и с тех пор появились новые разработки, но представленные основные концепции по-прежнему актуальны.

Вот несколько предыдущих статей Off Grid Ham , в которых содержится дополнительная информация:

Литиевые батареи

Аккумуляторы AGM

Уход и обслуживание залитых аккумуляторов.

Сколько батареи вам действительно нужно?

Нравится:

Нравится Загрузка…

Батареи разряжаются в холодную погоду: объяснение

Опубликовано 29 января 2019 г. автором Дженнифер Ортис

Зима. А вместе с этим тяжелые пальто, ледяной ветер, а иногда и отрицательные температуры: условия, неблагоприятные для аккумуляторов.

Автомобильные аккумуляторы

Экстремальные температуры, как правило, неблагоприятны для аккумуляторов. По данным Lifewire, емкость свинцово-кислотных аккумуляторов снижается примерно на 20 процентов в нормальную и морозную погоду и примерно на 50 процентов при температурах, достигающих примерно -22 градусов по Фаренгейту.

В результате в любое зимнее утро вы можете обнаружить, что ваш автомобильный аккумулятор разрядился. Это связано с уменьшением мощности и увеличением потребляемой мощности стартеров и вспомогательного оборудования. Это связано с тем, что стартерные двигатели требуют огромной силы тока для запуска, что снижает емкость даже самых новых аккумуляторов.

Полный текст статьи читайте здесь.

Сотовые телефоны

При низких температурах даже полностью заряженный телефон может мгновенно разрядиться до нуля.

Почему? Согласно LiveScience, работа батарей зависит от химических реакций, а низкие температуры замедляют или останавливают эти реакции. Литий-ионные батареи работают, разряжая свой электрический ток в виде отдельных ионов лития, которые перемещаются через раствор от одного конца батареи (анод) к другому концу (катод). Холод замедляет или может даже остановить эти реакции, хотя до сих пор точно не понятно, почему.

«Точные механизмы, приводящие к плохой работе литий-ионных аккумуляторов при низких температурах, до сих пор недостаточно изучены», — пишет группа инженеров по аккумуляторам в статье «Критический обзор тепловых проблем в литий-ионных аккумуляторах», опубликованной в

Журнал Электрохимического общества .

Решение? Доведите телефон до температуры, достаточной для того, чтобы снова активировать реакции, и он должен вернуть вашему аккумулятору первоначальный заряд.

Полный текст статьи читайте здесь.

235-я конференция ECS, которая пройдет 26–30 мая 2019 г. в Далласе, штат Техас, станет отличной площадкой для дальнейшего изучения вопросов аккумуляторного мира. Ученые, инженеры и лидеры отрасли со всего мира собираются вместе, чтобы поделиться своими исследованиями, обсудить новые идеи и открыть новые возможности. Не упустите эту возможность!

Рубрика: Аккумуляторы, Электрохимия, Энергетика, Топливные элементы

Tagged аккумуляторы, автомобили, свинцово-кислотные аккумуляторы, литиевые аккумуляторы, литий-ионные аккумуляторы, смартфоны

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Весь контент, представленный в блоге ECS, предназначен только для информационных целей.