Сколько электролита в аккумуляторе
В большинстве случаев, когда возникает необходимость узнать, сколько электролита в аккумуляторе, сразу же появляется следующий вопрос: а что такое этот электролит, для чего он нужен автомобилю и почему, к примеру, аккумулятор 225 ампер без него не заработает? Рассмотрим проблему детальней в данной статье.
Электролит – что это и для чего он нужен?Каждый владелец транспортного средства должен знать, по какому принципу и благодаря чему работает его автомобиль. Если у вас нет базового понимания об электролитах – не беда. Мы на пальцах расскажем, что это такое.
Электролитом называют специальный раствор, в состав которого входит дистиллированная вода и сильная неорганическая кислота Н2SO4. Таким раствором заполняют аккумуляторы свинцово-кислотного типа. При этом важно соблюдать необходимую концентрацию и объем, который соответствует мощности батареи.
Химические процессы, что возникают при наличии в батареи раствора, позволяют батареи сохранять энергию.
Именно поэтому, если количество и концентрация электролита в аккумуляторе снижается, то АКБ больше не способен делать свою работу в полную меру и приходит время его полной замены или восстановления. Однако если есть возможность восстановить батарею, автомобилисты сталкиваются со следующей проблемой: а какое количество электролита должно находиться в аккумуляторе?
Чтобы понять, какое количество электролита должно содержаться в аккумуляторной батареи машины, чтобы полноценно эффективно обеспечивать все потребности и работоспособность автомобиля, необходимо запомнить простую истину. Емкость батареи напрямую определяет количество электролита в АКБ. Разумеется, стоит учитывать и производителя запчасти, так как это может создать некоторые разбежки, однако они не являются значимыми. В общем, объем электролита для разной емкости может быть примерно таким:
• Аккумулятор 55 А*ч – 2.
5 л +- 100 г;
• Аккумулятор 60А*ч – 2.7 – 3 л;
• Аккумулятор 62А*ч – +-3 л;
• Аккумулятор 65А*ч – +-3.5 л;
• Аккумулятор 75А*ч – 3.7 – 4 л;
• Аккумулятор 90А*ч – 4.4 – 4.8 л;
• Аккумулятор 100 Ампер*ч – +-5
• Аккумулятор 6 СТ 190 Ампер*ч – более 10 л.
Стоит понимать, что вышеперечисленные значения являются примерным литражом, который скорее необходим для общей информированности перед покупкой электролита в магазине. При восстановлении аккумулятора стоит ориентироваться не на данные цифры, а на специальные метки, которые содержаться на корпусе батареи.
Уровень электролита в АКБ батареи: какой должен быть?
Если вы заметили шкалу с максимумом и минимумом на АКБ, то решить вопрос необходимого уровня заливки можно за считаные секунды. Лить придется до верней черты, отмеченной термином «МАХ».
Если такая шкала не прорисована, есть вероятность, что в отверстиях на АКБ существуют язычки, куда нужно заливать раствор.
Лить придется так, чтобы язычки покрылись 5 миллиметровым слоем, то есть стали полностью погруженными.
Важно помнить! Если вы видите, что уровень электролита в АКБ со временем уменьшился, его пополнение нужно проводить только дистиллированной водой с температурой +15 — +25 градусов
Интернет-магазин Migel предлагает купить аккумулятор 75 амперили другие батареи и запчасти к автомобилям высокого качества и за демократическую приятную цену. Наши менеджеры проконсультируют вас по актуальному ассортименту и подберут лучший вариант.
Сколько электролита заливать в аккумулятор — долить электролит в АКБ, сколько добавлять
Автомобильный аккумулятор является свинцово-кислотным источником постоянного тока. Энергия в нем накапливается благодаря постоянно протекающей в обоих направлениях реакции разложения диоксида свинца и чистого металла в соль, с выделением энергии и восстановлением материалов до исходного состояния. Данный процесс обеспечивается благодаря правильной концентрации кислотного раствора.
Это рабочая среда, которая обеспечивает движение заряженных ионов от положительной к отрицательной пластине и в обратном направлении. Со временем жидкость убавляется, поэтому возникает вопрос, как долить электролит в аккумулятор, чтобы он не потерял свою емкость и продолжил работу?
Назначение электролита
Наличие электролита в АКБ обязательно, потому что он выступает в роли катализатора реакции обмена ионами между электродными парами. В процессе разрядки, когда к выводам батареи подключена нагрузка, происходит процесс разрушения диоксида свинца, с превращением в кристаллы соли сульфата свинца в среде катализатора. Очень важно не само наличие жидкости, а концентрация в ней серной кислоты. Именно она запускает реакцию, при которой происходит выделение ионов с накоплением их в области полюсов.
Напомним, что в аккумулятор заливается не чистая серная кислота, а ее 35% раствор. Остальная доля — это дистиллированная вода. Эта концентрация должна сохраняться, и чтобы нормировать данное значение, введено понятие плотности электролита.
Она должна быть фиксированной и зависит от ряда внешних факторов. В частности, от температуры. С понижением вода замерзает, и плотность увеличивается, с повышением вода начинает испаряться, и плотность опять увеличивается.
Для АКБ, который эксплуатируется в средних широтах при температуре 20 градусов, нормальная плотность составляет 1,24 г/см3. Уменьшение плотности приводит к сильному снижению отдаваемого тока. Этот процесс протекает при разрядке, потому что молекулы кислоты расщепляются с превращением в кристаллы соли, соединяясь с молекулами свинца. Также снижение плотности может произойти при нарушении концентрации в момент доливки жидкости.
Зачем доливать электролит в АКБ?
Снижение плотности электролита в аккумуляторе — неизбежный процесс. Такое состояние возникает по следующим причинам:
- закипание батареи из-за нарушения режима зарядки;
- отсутствие своевременной доливки жидкости;
- естественное испарение воды.
Содержащаяся в электролите вода имеет температуру кипения 99 градусов и замерзания 0 градусов, поэтому ей свойственно испаряться.
Кислота же кипит при 300 градусах и начинает замерзать только при -40, поэтому ее концентрация постоянно меняется.
Восполнение и поддержание нужной концентрации кислотной среды обеспечивает работоспособность АКБ, но по ряду причин она может изменяться. Это могут быть течи из пробок, но чаще возникает такое состояние, как сульфатация пластин. В результате реакции серной кислоты со свинцом и активной намазкой возникает соль. Это приводит к падению плотности. О таком состоянии говорит разряженная батарея. Чем сильнее она истощена, тем меньше плотность. Она восстанавливается во время зарядки или обратного процесса в момент, когда происходит гидролиз. Частицы сульфата растворяются, и происходит процесс восстановления свинца. Если заряд не восстанавливается, и батарея выдает после длительных зарядных циклов малые токи, вероятно, пора долить электролит в аккумулятор, но как рассчитать нужное количество вещества? Это правильный вопрос, потому что концентрация кислоты в растворе имеет значение.
Расчет количества доливаемого электролита
Доливая электролит в аккумулятор, нужно рассчитать, сколько всего в нем не хватает раствора. Выполнять это следует до подключения зарядного устройства, потому что неподключенные пластины обязательно начнут разрушаться. Как правило, необходимость в восстановлении плотности электролитической среды АКБ требуется на 4-6 году эксплуатации в обслуживаемых моделях. В редких случаях она доживает до 7 лет, но как показывает практика, эти действия помогают продлить срок весьма незначительно и восстановить емкость далеко даже не до 80%.
Перед тем, как добавить электролит в аккумулятор, нужно:
- Расположить батарею на ровном месте.
- Открутить пробки во всех банках.
- Измерить уровень жидкости во всех банках при помощи палочки и линейки.
Нормой считается уровень, при котором зеркало раствора над пластинами составляет не менее 5 мм. Добавлять воду на глаз крайне не рекомендуется, потому что слишком разбавленная концентрация также нехорошо.
Батарея не будет выдавать нужный нам ток и не наберет полную емкость. Необходимо правильно рассчитывать количество доливаемой жидкости.
Сначала, перед заливкой электролита, необходимо произвести измерения его плотности в АКБ. Сделать это можно при помощи ареометра. Это специальный прибор, внутри которого плавает запаянная стеклянная колбочка с металлом, на наружной колбе есть шкала.
По ней можно узнать показатель плотности. Если она окажется завышенной, то доливка вернет источник питания к нормальной жизни. Если плотность занижена, то добавление дистиллята никак ее не восстановит. Концентрация кислоты снизится еще, что приведет к большему разряду батареи. Именно по этой причине следует предварительно изучить характеристики вещества, а затем, добавлять электролит.
Восстановить плотность до нормального уровня можно несколькими способами:
- Если она завышена, то доливкой дистиллята.
- Если занижена, то нужно добавить нового электролита.
- Если плотность занижена после добавления дистиллированной воды, но еще осталось свободное место, то добавляется кислота.
Как измерить количество электролита?
Чтобы понять, сколько нужно долить жидкости в АКБ, необходимо узнать, сколько ее осталось и должно быть. Приведем в таблице данные об автомобильных батареях с емкостью от 55 до 75 А.
|
Емкость, А/ч |
Вес АКБ, кг |
Кол-во электролита, л |
|
55 |
14,5 |
2,5 |
|
60 |
16,5 |
2,7 |
|
75 |
20,5 |
4 |
|
190 |
30 |
10 |
Независимо, сколько электролита залито в ваш аккумулятор, он должен покрывать пластины сверху слоем 5 мм.
Чтобы выяснить точное количество раствора, его нужно слить в мерную емкость.
Ни в коем случае не переворачивайте батарею для сливания жидкости, потому что содержащиеся в ней частицы пасты, осыпавшиеся на дно, могут закоротить между пластинами. Этого делать нельзя, батарея быстро выйдет из строя.
Для сливания старого электролита из батареи авто необходимо применить шприц и тонкую трубку, чтобы ее можно было продеть между пластинами и откачать раствор. Сверив должное количество с имеющимся, необходимо найти недостающую разницу. Именно столько нужно долить нового электролита, но лучше заменить его полностью, сначала залив немного и откачав для промывки, а потому до нужного уровня.
Если у вас есть серная кислота, то из нее и дистиллированной воды можно приготовить электролит. Для этого возьмите 35% кислоты и 65% воды. Смешайте вместе и заливайте в батарею, важно, чтобы пластины были закрыты. Наливать слишком много электролита также не рекомендуется. В батарее должно оставаться место для расширения газов в процессе зарядки.
В новых источниках, как правило, необслуживаемых, имеется автоматический клапан сброса. Но также в них реализована система конденсации испарений с возвратом в банку, поэтому жидкость не улетучивается, и доливка не требуется на протяжении всех 5-6 лет эксплуатации.Статью подготовил:
Интернет-магазин AKBMOSCOW
BU-303: Путаница с напряжениями — Battery University
Батарея представляет собой электрохимическое устройство, создающее потенциал напряжения при помещении металлов разного сродства в раствор кислоты (электролит). Напряжение холостого хода (OCV) , которое возникает как часть электрохимической реакции, зависит от используемых металлов и электролита.
При зарядке или разрядке батарея переходит в состояние напряжения замкнутой цепи (CCV) . Зарядка повышает напряжение, а разрядка снижает его, имитируя эффект резиновой ленты. Поведение напряжения под нагрузкой и зарядом определяется протекающим током и внутренним сопротивлением батареи.
Низкое сопротивление приводит к небольшим колебаниям под нагрузкой или зарядом; высокое сопротивление вызывает чрезмерное колебание напряжения. Зарядка и разрядка взбалтывают аккумулятор; полная стабилизация напряжения занимает до 24 часов. Температура также играет роль; холодная температура снижает напряжение, а тепло повышает его.
Производители оценивают аккумулятор, назначая номинальное напряжение, и, за некоторыми исключениями, эти напряжения соответствуют общепринятому соглашению. Вот кратко номинальные напряжения наиболее распространенных аккумуляторов.
Номинальное напряжение свинцово-кислотных аккумуляторов составляет 2 В на элемент, однако при измерении напряжения холостого хода OCV заряженной и отдохнувшей батареи должно составлять 2,1 В на элемент. Содержание свинцово-кислотного напряжения намного ниже 2,1 В/ячейка вызовет накопление сульфатации. При плавающем заряде напряжение свинцово-кислотных аккумуляторов составляет около 2,25 В/элемент, что выше при обычном заряде.
В потребительских устройствах NiCd и NiMH рассчитаны на 1,20 В/элемент; промышленные, авиационные и военные батареи придерживаются оригинального 1,25 В. Нет никакой разницы между ячейками 1,20 В и 1,25 В; маркировка просто предпочтение.
Литий-ионный Номинальное напряжение литий-ионного аккумулятора составляет 3,60 В/элемент. Некоторые производители элементов питания маркируют свои литий-ионные аккумуляторы как 3,70 В/элемент или выше. Это дает маркетинговое преимущество, потому что более высокое напряжение увеличивает ватт-часы на бумаге (напряжение, умноженное на ток, равно ваттам). Номинальное напряжение 3,70 В на элемент также создает незнакомые опорные значения 11,1 В и 14,8 В при последовательном соединении трех и четырех элементов вместо более привычных 10,80 В и 14,40 В соответственно. Производители оборудования придерживаются номинального напряжения ячейки 3,60 В для большинства литий-ионных систем в качестве источника питания.
Как появилось это более высокое напряжение? Номинальное напряжение зависит от материалов анода и катода, а также от импеданса. Расчеты напряжения включают измерение промежуточной точки от полного заряда 4,20 В на элемент до отсечки 3,0 В на элемент при нагрузке 0,5 °C. Для литий-кобальта среднее значение составляет около 3,60 В. То же сканирование, выполненное на литий-марганцевом сплаве с более низким внутренним сопротивлением, дает среднее напряжение около 3,70 В. Следует отметить, что более высокое напряжение часто устанавливается произвольно и не влияет на работу портативных устройств или настройку зарядных устройств. Но есть исключения.
Некоторые литий-ионные аккумуляторы с архитектурой LCO имеют поверхностное покрытие и добавки к электролиту, которые повышают номинальное напряжение элемента и обеспечивают более высокое напряжение заряда. Чтобы получить полную емкость, напряжение отключения заряда для этих аккумуляторов должно быть установлено соответствующим образом.
На рис. 1 показаны типичные настройки напряжения.
| Номинальное напряжение элемента | Типичное время окончания разрядки | Максимальное напряжение заряда | Notes |
| 3.6V | 2.8–3.0V | 4.2V | Classic nominal voltage of cobalt-based Li-ion battery |
| 3.7V | 2.8–3.0V | 4.2V | Маркетинговое преимущество. Достигается низким внутренним сопротивлением |
| 3,8 В | 2,8–3,0 В | 4,35 В | Покрытие поверхности и добавки к электролиту. Зарядное устройство должно иметь правильное напряжение полной зарядки для дополнительной емкости |
| 3,85 В | 2,8–3,0 В | 4,4 В | Поверхностное покрытие и добавки к электролиту. Зарядное устройство должно иметь правильное напряжение полной зарядки для увеличения емкости |
Напряжение окончания заряда должно быть установлено правильно для достижения прироста емкости.
Пользователи аккумуляторов хотят знать, влияют ли литий-ионные элементы с более высоким зарядным напряжением на долговечность и безопасность. Доступна ограниченная информация, но известно, что да, эти батареи имеют более короткий срок службы, чем обычные литий-ионные; календарная жизнь также может быть меньше. Поскольку эти батареи в основном используются в потребительских товарах, долговечность может быть согласована с устареванием, что делает приемлемым более короткий срок службы батарей. Преимущество заключается в более длительном времени работы из-за выигранной мощности Втч (Ач x В). Все ячейки должны соответствовать нормативным стандартам и быть безопасными.
Литий-ионный аккумулятор на основе фосфата имеет номинальное напряжение элемента 3,20 В и 3,30 В; литий-титанат 2,40В. Эта разница в напряжении делает эти химические вещества несовместимыми с обычным литий-ионным аккумулятором с точки зрения количества ячеек и алгоритма зарядки.
Аккумуляторы в портативном мире
Материал по Battery University основан на незаменимом новом 4-м издании « Аккумуляторы в портативном мире — Справочник по перезаряжаемым батареям для не инженеров », которое можно заказать на Amazon. .ком.
БУ-410: Зарядка при высоких и низких температурах
Аккумуляторы работают в широком диапазоне температур, но это не дает права заряжать их и в этих условиях. Процесс зарядки более деликатный, чем разрядка, поэтому необходимо соблюдать особую осторожность. Сильный холод и высокая температура снижают прием заряда, поэтому перед зарядкой аккумулятор следует довести до умеренной температуры.
Аккумуляторы старых технологий, такие как свинцово-кислотные и никель-кадмиевые, имеют более высокие допуски на зарядку, чем более новые системы, такие как литий-ионные. Это позволяет им заряжаться при температуре ниже точки замерзания с пониженным C-скоростью заряда. Когда дело доходит до холодной зарядки, NiCd более вынослив, чем NiMH.
Свинцово-кислотные аккумуляторы также устойчивы, но литий-ионные аккумуляторы требуют особого ухода.
В таблице 1 приведены допустимые температуры заряда и разряда обычных аккумуляторов. В таблицу не включены специальные аккумуляторы, предназначенные для зарядки за пределами этих параметров.
| Тип батареи | Температура заряда | Температура нагнетания | Консультация по оплате |
|---|---|---|---|
| Свинцово-кислотный | от –20°C до 50°C (от –4°F до 122°F) | от –20°C до 50°C (от –4°F до 122°F) | Заряжайте при температуре 0,3°C или ниже при температуре ниже нуля. Уменьшите порог напряжения на 3 мВ/°C в горячем состоянии. |
| NiCd, NiMH | от 0°C до 45°C (от 32°F до 113°F) | от –20°C до 65°C (от –4°F до 149°F) | Зарядка при 0,1°C в диапазоне от –18°C до 0°C. Зарядка при 0,3°C в диапазоне от 0°C до 5°C. Прием заряда при 45°C составляет 70%. Прием заряда при 60°С составляет 45%. |
| Литий-ионный | от 0°C до 45°C (от 32°F до 113°F) | от –20°C до 60°C (от –4°F до 140°F) | Зарядка при температуре ниже нуля не допускается. Хорошие характеристики заряда/разряда при более высокой температуре, но более короткий срок службы. |
Аккумуляторы могут разряжаться в широком диапазоне температур, но температура заряда ограничена. Для достижения наилучших результатов заряжайте аккумулятор при температуре от 10°C до 30°C (от 50°F до 86°F). Уменьшите ток заряда в холодном состоянии.
На основе никеля: Быстрая зарядка большинства аккумуляторов ограничена температурой от 5°C до 45°C (от 41°F до 113°F).
Для достижения наилучших результатов рекомендуется сузить температурный диапазон до 10–30 °C (от 50 °F до 86 °F), поскольку способность рекомбинировать кислород и водород снижается при зарядке аккумуляторов на основе никеля при температуре ниже 5 °C (41 °F). . При слишком быстрой зарядке в ячейке нарастает давление, что может привести к сбросу газа. Уменьшите зарядный ток всех никелевых батарей до 0,1C при зарядке ниже нуля.
Зарядные устройства на основе никеля с определением полного заряда NDV (отрицательное деление V) обеспечивают некоторую защиту при быстрой зарядке при низких температурах. Плохой прием заряда при низких температурах имитирует полностью заряженную батарею. Частично это вызвано повышением высокого давления из-за пониженной способности рекомбинировать газы при низкой температуре. Повышение давления и падение напряжения при полной зарядке кажутся синонимами.
Для обеспечения быстрой зарядки при любых температурах в некоторые промышленные аккумуляторы добавляется тепловое покрытие, которое нагревает аккумулятор до приемлемой температуры; другие зарядные устройства регулируют скорость зарядки в соответствии с преобладающей температурой.
Потребительские зарядные устройства не имеют этих условий, и конечному пользователю рекомендуется заряжать только при комнатной температуре.
Свинцово-кислотные: Свинцово-кислотные достаточно терпимы, когда дело доходит до экстремальных температур, как показывают стартерные аккумуляторы в наших автомобилях. Частично эта терпимость объясняется их вялым поведением. Рекомендуемая скорость зарядки при низкой температуре составляет 0,3°С, что практически соответствует нормальным условиям. При комфортной температуре 20°C (68°F) выделение газа начинается при зарядном напряжении 2,415 В/элемент. При переходе к –20°C (0°F) порог газовыделения повышается до 2,97 В/элемент.
Свинцово-кислотная батарея заряжается постоянным током до заданного напряжения, которое обычно составляет 2,40 В на элемент при температуре окружающей среды. Это напряжение зависит от температуры и устанавливается выше, когда холодно, и ниже, когда тепло. На рис. 2 показаны рекомендуемые настройки для большинства свинцово-кислотных аккумуляторов.
Параллельно на рисунке также показано рекомендуемое напряжение плавающего заряда, к которому возвращается зарядное устройство, когда батарея полностью заряжена. При зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов при колебаниях температуры зарядное устройство должно иметь регулировку напряжения, чтобы свести к минимуму нагрузку на аккумулятор. (См. также BU-403: Зарядка свинцово-кислотного аккумулятора)
Зарядка при низких и высоких температурах требует регулировки предела напряжения.
Замерзание свинцово-кислотного аккумулятора приводит к необратимому повреждению. Всегда держите аккумуляторы полностью заряженными, так как в разряженном состоянии электролит становится более водянистым и замерзает раньше, чем при полном заряде. По данным BCI (Международный совет по аккумуляторным батареям), удельный вес 1,15 соответствует температуре замерзания –15°C (5°F). Это сопоставимо с -55°C (-67°F) для удельного веса 1,265 с полностью заряженной стартерной батареей.
Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы имеют тенденцию к растрескиванию корпуса и протечке при замерзании; герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы теряют свою эффективность и работают всего несколько циклов, после чего исчезают и требуют замены.
Литий-ионный: Литий-ионный аккумулятор можно быстро заряжать от 5°C до 45°C (от 41 до 113°F). Ниже 5°C ток заряда должен быть уменьшен, а зарядка при отрицательных температурах запрещена из-за снижения скорости диффузии на аноде. Во время зарядки внутреннее сопротивление элемента вызывает небольшое повышение температуры, которое частично компенсирует холод. Внутреннее сопротивление всех аккумуляторов возрастает в холодном состоянии, что заметно увеличивает время зарядки. Это также заметно влияет на производительность разряда литий-ионных аккумуляторов.
Многие пользователи аккумуляторов не знают, что литий-ионные аккумуляторы потребительского класса нельзя заряжать при температуре ниже 0°C (32°F). Несмотря на то, что аккумулятор заряжается нормально, во время заряда с пониженной температурой на аноде происходит покрытие металлическим литием, что приводит к необратимому ухудшению характеристик и безопасности.
Аккумуляторы с литиевым покрытием более уязвимы при воздействии вибрации или других стрессовых условий. Усовершенствованные зарядные устройства (Cadex) предотвращают зарядку литий-ионных аккумуляторов при температуре ниже нуля.
Предпринимаются усовершенствования для зарядки литий-ионных аккумуляторов при температурах ниже нуля. Зарядка действительно возможна с большинством литий-ионных элементов, но только при очень низких токах. Согласно исследовательским документам, допустимая скорость зарядки при –30°C (–22°F) составляет 0,02°C. При таком малом токе время зарядки может увеличиться до 50 часов, что считается нецелесообразным. Однако существуют специальные литий-ионные аккумуляторы, которые могут заряжаться до –10°C (14°F) с меньшей скоростью.
Некоторые производители литий-ионных аккумуляторов предлагают специальные элементы для холодной зарядки. Также потребуются специальные зарядные устройства, которые снижают C-rate в зависимости от температуры и заряжают аккумулятор до более низкого пикового напряжения; Например, 4,00 В на ячейку вместо обычных 4,20 В на ячейку.
Такие ограничения уменьшают энергию, которую может удерживать литий-ионный аккумулятор, примерно до 80% вместо обычных 100%. Время зарядки также будет увеличено и может длиться 12 часов и дольше в холодном состоянии.
Литий-ионные аккумуляторы, заряжаемые при температуре ниже 0°C (32°F), должны пройти нормативную проверку, чтобы подтвердить отсутствие литиевого покрытия. Кроме того, специально разработанное зарядное устройство будет поддерживать выделенный ток и напряжение в безопасных пределах во всем диапазоне температур. Сертификация таких аккумуляторов и зарядных устройств очень затратна, что отразится на цене. Аналогичные нормативные требования также применяются к искробезопасным батареям (см. BU-304: Зачем нужны схемы защиты?)
Некоторые производители аккумуляторов и зарядных устройств заявляют, что заряжают литий-ионные аккумуляторы при низких температурах; однако большинство компаний не хотят брать на себя риск потенциальной неудачи и брать на себя ответственность.
Да, литий-ионные аккумуляторы будут заряжаться при низкой температуре, но исследовательские лаборатории, изучающие эти аккумуляторы, получают тревожные результаты.
Тепло — злейший враг аккумуляторов, в том числе свинцово-кислотных. Добавление температурной компенсации к свинцово-кислотному зарядному устройству для адаптации к колебаниям температуры продлевает срок службы батареи до 15 процентов. Рекомендуемая компенсация составляет 3 мВ на ячейку при повышении температуры на каждый градус Цельсия. Если для плавающего напряжения установлено значение 2,30 В/элемент при 25°C (77°F), напряжение должно составлять 2,27 В/элемент при 35°C (95°F). При более низких температурах напряжение должно составлять 2,33 В на элемент при 15°C (59°F). Эти корректировки на 10°C соответствуют изменению на 30 мВ.
В таблице 3 указано оптимальное пиковое напряжение при различных температурах при зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов.
В таблице также указано рекомендуемое плавающее напряжение в режиме ожидания.
| Состояние батареи | -40°C (-40°F) | -20°C (-4°F) | 0°C (32°F) | 25°C (77°F) | 40°C (104°F) |
|---|---|---|---|---|---|
| Ограничение напряжения при перезарядке | 2,85 В/ячейка | 2,70 В/ячейка | 2,55 В/ячейка | 2,45 В/ячейка | 2,35 В/ячейка |
| Плавающее напряжение при полной зарядке | 2,55 В/ячейка или ниже | 2,45 В/ячейка или ниже | 2,35 В/ячейка или ниже | 2,30 В/ячейка или ниже | 2,25 В/ячейка или ниже |
при зарядке и обслуживании стационарных свинцово-кислотных аккумуляторов в режиме плавающего заряда.
Компенсация напряжения продлевает срок службы батареи при работе в условиях экстремальных температур.Зарядка аккумуляторов на основе никеля при высоких температурах снижает образование кислорода, что снижает приемлемость заряда. Тепло обманывает зарядное устройство, заставляя его думать, что аккумулятор полностью заряжен, когда это не так.
Зарядка аккумуляторов на основе никеля в теплом состоянии снижает выделение кислорода, что снижает приемлемость заряда. Тепло обманывает зарядное устройство, заставляя его думать, что аккумулятор полностью заряжен, когда это не так. На рис. 4 показано сильное снижение эффективности заряда по сравнению с «100-процентной линией эффективности» при температуре выше 30°C (86°F). При 45°C (113°F) батарея может принять только 70% своей полной емкости; при 60°C (140°F) прием заряда снижается до 45 процентов. NDV для обнаружения полного заряда становится ненадежным при более высоких температурах, а измерение температуры необходимо для резервного копирования.
Высокая температура снижает прием заряда и отклоняется от пунктирной «линии 100% эффективности». При 55°C коммерческий NiMH имеет КПД заряда 35–40%; более новый промышленный NiMH достигает 75–80%.
Литий-ионный аккумулятор хорошо работает при повышенных температурах, но длительное воздействие тепла снижает срок службы. Зарядка и разрядка при повышенных температурах приводят к выделению газа, что может привести к вентилированию цилиндрического элемента и вздутию карманного элемента. Многие зарядные устройства запрещают зарядку при температуре выше 50°C (122°F).
Некоторые аккумуляторы на основе лития мгновенно нагреваются до высоких температур. Это относится к батареям в хирургических инструментах, которые стерилизуются при температуре 137°C (280°F) до 20 минут в процессе автоклавирования. Бурение нефтяных и газовых скважин как часть фрекинга также подвергает батарею воздействию высоких температур.
Потеря емкости при повышенной температуре находится в прямой зависимости от уровня заряда (SoC). Рисунок 5 иллюстрирует действие литий-кобальта (LiCoO2), который сначала подвергается циклированию при комнатной температуре (КТ), а затем нагревается до 130°C (266°F) в течение 90 минут и циклически на 20, 50 и 100 процентов SoC. Заметной потери емкости при комнатной температуре нет. При 130 °C с 20-процентной SoC наблюдается небольшая потеря емкости в течение 10 циклов. Эта потеря выше при 50-процентном SoC и показывает разрушительный эффект при циклическом включении при полной зарядке.
Стерилизацию аккумуляторов для хирургических электроинструментов следует проводить при низкой SoC.
Испытание: ячеек LiCoO2/Graphite подвергали воздействию температуры 130°C в течение 90 минут при различных SoC между каждым циклом.