ВНИМАНИЕ! Если Вам ПО ТЕЛЕФОНУ предложили перевести деньги на КИВИ-КОШЕЛЁК, то это означает, что к нашим номерам подключились мошенники!!! Будьте внимательны!

Аккумуляторы чем отличаются


виды батарей, их преимущества и недостатки

Аккумуляторные батареи прочно вошли в жизнь современного человека и активно используются в мобильных электронных устройствах и автомобилях. Однако не все они одинаковые: существует несколько типов аккумуляторов. Различия между ними заключаются в материалах, из которых изготовлены электролит и электроды. От этого зависят технические характеристики АКБ, например, электрическая емкость и количество циклов перезарядки .

Принцип работы и устройство

Аккумуляторы представляют собой химические источники электрического тока. Для увеличения электрической емкости в их состав включается несколько элементов питания. Например, в автомобильных АКБ чаще всего используется шесть элементов (банок) с напряжением в 2,1 вольта. В результате аккумуляторная батарея способна выдавать около 12,6 В.

Первый аккумулятор был создан много лет назад, но его конструкция и принцип работы остались прежними. С тех времен изменились только материалы, используемые для изготовления электродов и раствора электролита.

При разговоре о том, какие бывают аккумуляторные батареи, многие сразу вспомнят о литий-ионных (Li — ion). Они сегодня активно используются в портативной электронике, например, смартфонах и ноутбуках.

Принцип работы АКБ можно рассмотреть на примере литий-ионной батареи. Два электрода (катод изготовлен из алюминиевой фольги, а анод из медной) находятся в пористом материале (сепараторе), который пропитан электролитом. Заряд в аккумуляторе переносится с помощью положительных ионов лития, которые во время разрядки перемещаются от катода к аноду. Когда АКБ заряжается, ионы двигаются в противоположном направлении.

Основные виды АКБ

В зависимости от вида, аккумуляторные батареи отличаются техническими характеристиками. Говоря о том, какие бывают АКБ, стоит познакомиться с особенностями наиболее распространенных.

Сурьмянистые или традиционные

Эти батареи содержат 5% и более сурьмы. Хотя они и называются традиционными (классическими), в современных устройствах это вещество используется в меньших количествах. Сурьма входит в состав пластин для увеличения их прочности, так как свинец в чистом виде является очень мягким металлом. Кроме этого, сурьма способствует ускорению процесса электролиза, активизирующегося в аккумуляторе при напряжении в 12 В.

В результате уровень электролита постепенно уменьшается, и пластины оголяются. Это делает сурьмянистый аккумулятор требовательным к обслуживанию, которое заключается в доливании дистиллированной воды. Сегодня этот тип АКБ уже не устанавливается в автомобили, так как был вытеснен более современными типами батарей.

Малосурьмянистые батареи

Снижение количества сурьмы в пластинах (менее 5%) позволило снизить интенсивность процесса испарения воды из раствора электролита. В результате этот тип аккумуляторных батарей не нуждается в частом обслуживании, что является его бесспорным преимуществом. Также, в отличие от традиционных АКБ, малосурьмянистые обладают меньшим показателем саморазряда.

В сравнении с новыми видами АКБ, например, гелевыми, батареи с малым содержанием сурьмы более терпимы к параметрам бортовой сети машины.

Специалисты уверены, что в отечественные автомобили стоит устанавливать именно малосурьмянистые батареи. Это связано с тем, что не все модели российских машин способны обеспечить стабильное напряжение в бортовой электросети.

Кальциевые и гибридные

Введение в кристаллическую решетку свинцовых пластин кальция вместо сурьмы позволило значительно уменьшить потери воды в банках из-за электролиза. Если в обозначении АКБ указана маркировка Са/Са, то кальций входит в состав как положительных, так и отрицательных электродных пластин. Для увеличения эффективности кальциевых аккумуляторов некоторые производители добавляют небольшое количество серебра.

В современных батареях этого типа на протяжении всего срока эксплуатации вода практически не испаряется. В результате автовладельцу не приходится контролировать уровень и плотность раствора электролита. Введение в состав электродов кальция позволило снизить показатель саморазряда примерно на 70% в сравнении с сурьмянистыми. В результате такие батареи могут сохранять свои технические характеристики на протяжении длительного отрезка времени.

Однако без недостатков не обошлось — кальциевые АКБ отличаются высокой чувствительностью к перепадам напряжения в бортовой электросети. Кроме этого, они отличаются более высокой стоимостью в сравнении с содержащими небольшое количество сурьмы. Устанавливать их стоит на иномарки, качественное электрооборудование которых гарантирует стабильность всех электрических характеристик.

В попытке объединить достоинства малосурьмянистых и кальциевых батарей на свет появились гибридные. Отличить их можно по маркировке, в которой встречаются обозначения Са/Sb либо Ca+. Они говорят о том, что пластины электродов изготовлены по разным технологиям. Такие аккумуляторы имеют средние характеристики.

Гелевые аккумуляторы и AGM

В этих батареях электролит находится в связанном состоянии, а создавались они для повышения безопасности эксплуатации. В классических АКБ электролит может протекать, а кислота является весьма агрессивным веществом. Уменьшение показателя текучести раствора позволило не только сделать батареи более безопасными, но и замедлить процесс осыпания активного материала электродных пластин.

Гелевая технология отличается от AGM способом связывания раствора электролита. В первом случае в него добавляются соединения кремния, а во втором — раствором пропитывается пористое стекловолокно, расположенное между электродами. Название технологии AGM (Absorbent Glass Mat) можно перевести, как «абсорбирующий стекломатериал».

Среди преимуществ батарей этого типа следует отметить:

  • Большое количество циклов перезарядки.
  • Высокий КПД.
  • Могут устанавливаться в наклонном положении.
  • Не требуется обслуживание.
  • Высокая безопасность при эксплуатации.

Среди недостатков стоит выделить непереносимость низких температур, а также требования к стабильным характеристикам бортовой системы автомобиля. Кроме этого, стоимость гелевых АКБ довольно высокая.

Щелочные устройства

В таких батареях в качестве электролита используются не кислоты, а щелочи. Сегодня существует много видов аккумуляторов, изготовленных по этой технологии. Однако они крайне редко используются в автомобилях. В сравнении с кислотными АКБ, щелочные обладают рядом преимуществ:

  • Хорошо переносят циклы перезарядки.
  • Могут длительное время сохранять характеристики при хранении.
  • Менее восприимчивы к низким температурам.
  • Не выделяют вредные вещества.
  • Способны накапливать большую емкость на единицу собственной массы.

Есть у щелочных АКБ и недостатки. Во-первых, они имеют меньшее напряжение, что приводит к увеличению количества банок и, соответственно, габаритов. Во-вторых, стоимость их выше, чем у кислотных.

Литий-ионные и полимерные

Именно этот тип АКБ считается наиболее перспективным. Используя разный материал электродов, можно изменять характеристики аккумулятора. Среди преимуществ литий-ионных батарей можно отметить:

  • Высокий показатель электрической емкости.
  • Напряжение каждого отдельного элемента батареи выше в сравнении с другими типами.
  • Низкий уровень саморазряда.

Однако и недостатков у них много. Наиболее существенный — это химическая деградация, которая приводит к уменьшению срока хранения батарей. Также они весьма чувствительны к низким температурам. Сегодня литий-ионные аккумуляторы активно используются в портативных электронных девайсах и значительно реже в автомобилестроении.

Литий-полимерные АКБ являются результатом совершенствования технологии изготовления литиевых батарей. Роль электролита в них выполняет особый полимерный материал.

Они лишены некоторых недостатков предыдущей технологии. Однако пока не удалось устранить химическую деградацию: получилось несколько замедлить этот процесс. Кроме этого, полимерные АКБ, в случае перегрева или при получении чрезмерного заряда, склонны к самовозгоранию, что и является их главным недостатком.

Работы над усовершенствованием аккумуляторных батарей ведутся постоянно. В основном они направлены на увеличение показателя энергоемкости, применение максимально безопасных материалов и повышение морозоустойчивости. Большинство специалистов уверены, что в ближайшее время на смену свинцово-кислотным АКБ придут более эффективные источники питания.

различных типов батарей и их применение

Батарея - это совокупность из одного или нескольких элементов, которые подвергаются химическим реакциям для создания потока электронов в цепи. В области аккумуляторных технологий ведется много исследований и достижений, и в результате революционные технологии в настоящее время испытываются и используются во всем мире. Батареи вступили в игру из-за необходимости хранить генерируемую электрическую энергию. Несмотря на то, что генерировалось хорошее количество энергии, было важно хранить энергию, чтобы ее можно было использовать, когда генерация прекращена или когда есть необходимость питания автономных устройств, которые не могут быть привязаны к источнику питания от сети.Здесь следует отметить, что в батареях может храниться только постоянный ток, а переменный ток не может быть сохранен.

Элементы батареи обычно состоят из трех основных компонентов;

  1. Анод (отрицательный электрод)
  2. катод (положительный электрод)
  3. электролиты

Анод - это отрицательный электрод, который вырабатывает электроны во внешней цепи, к которой подключена батарея. Когда батареи подключены, на аноде начинается накопление электронов, что вызывает разность потенциалов между двумя электродами.Затем электроны, естественно, пытаются перераспределить себя, это предотвращается электролитом, поэтому, когда электрическая цепь подключена, она обеспечивает четкий путь для перемещения электронов от анода к катоду, тем самым запитывая цепь, к которой он подключен.

Типы батарей

Батареи, как правило, могут быть классифицированы по различным категориям и типам, в зависимости от химического состава, размера, форм-фактора и вариантов использования, но под всеми ними понимаются два основных типа батарей;

  1. Первичные батареи
  2. Вторичные батареи

1.Первичные батареи

Первичные батареи - это батареи, которые не могут быть перезаряжены после истощения. Первичные батареи сделаны из электрохимических элементов, электрохимическая реакция которых не может быть обращена вспять.

Первичные батареи существуют в различных формах , начиная от монетных элементов и заканчивая батареями AA . Они обычно используются в автономных приложениях, где зарядка нецелесообразна или невозможна. Хороший пример этого - устройства военного уровня и аккумуляторное оборудование.Будет непрактично использовать перезаряжаемые батареи, так как перезарядка батареи будет последней вещью в сознании солдат. Первичные батареи всегда имеют высокую удельную энергию, и системы, в которых они используются, всегда рассчитаны на потребление небольшого количества энергии, чтобы батарея работала как можно дольше.

Некоторые другие примеров устройств, использующих первичные батареи, включают ; Создатели кардиостимуляторов, трекеры для животных, наручные часы, пульты дистанционного управления и детские игрушки и многое другое.

Наиболее популярным типом первичных батарей являются щелочных батарей . Они имеют высокую удельную энергию и являются экологически чистыми, экономически эффективными и не протекают даже при полной разрядке. Они могут храниться в течение нескольких лет, иметь хорошие показатели безопасности и могут перевозиться на воздушном судне без соблюдения правил ООН по транспорту и других правил. Единственным недостатком щелочных батарей является низкий ток нагрузки, что ограничивает его использование устройствами с низкими требованиями к току, такими как пульты дистанционного управления, фонарики и портативные развлекательные устройства.

2. Вторичные батареи

Вторичные батареи - это батареи с электрохимическими элементами, чьи химические реакции можно обратить, приложив к батарее определенное напряжение в обратном направлении. Также называемые перезаряжаемых батарей , вторичные элементы в отличие от первичных элементов могут быть перезаряжены после того, как энергия на батарее была израсходована.

Они, как правило, используются в приложениях с высоким расходом и в других сценариях, где использование однозарядных батарей будет либо слишком дорогим, либо практически нецелесообразным.Вторичные аккумуляторные батареи малой емкости используются для питания портативных электронных устройств, таких как мобильные телефоны , и другие гаджеты и устройства, в то время как сверхмощные аккумуляторы используются для питания различных электрических транспортных средств и других приложений с высоким потреблением энергии, таких как выравнивание нагрузки при производстве электроэнергии. Они также используются в качестве автономных источников питания наряду с инверторами для подачи электроэнергии . Хотя первоначальная стоимость приобретения перезаряжаемых батарей всегда намного выше, чем у первичных батарей, но они наиболее рентабельны в долгосрочной перспективе.

Вторичные батареи могут быть далее классифицированы на несколько других типов на основе их химии . Это очень важно, потому что химический состав определяет некоторые атрибуты батареи, включая ее удельную энергию, срок службы, срок годности и цену, чтобы упомянуть некоторые.

Существует в основном четыре основных химии для аккумуляторов;

  1. Литий-ионный (Li-ion)
  2. никель-кадмиевый (Ni-Cd)
  3. никель-металлогидрид (Ni-MH)
  4. Свинцово-кислотный

1.Никель-кадмиевые батареи

Никель-кадмиевая батарея (NiCd-батарея или NiCad-батарея) - это тип перезаряжаемой батареи, которая разработана с использованием гидроксида никеля и металлического кадмия в качестве электродов. Никель-кадмиевые батареи превосходно поддерживают напряжение и удерживают заряд, когда они не используются. Тем не менее, аккумуляторы NI-Cd легко становятся жертвой страшного эффекта «памяти» при перезарядке частично заряженного аккумулятора, что снижает будущую емкость аккумулятора.

По сравнению с другими типами перезаряжаемых элементов никель-кадмиевые аккумуляторы обладают хорошим жизненным циклом и эффективностью при низких температурах с достаточной емкостью, но их наиболее существенным преимуществом будет их способность обеспечивать их полную номинальную емкость при высоких скоростях разряда.Они доступны в различных размерах, включая размеры, используемые для щелочных батарей, от AAA до D. Ячейки Ni-Cd используются индивидуально или собраны в пакеты из двух или более ячеек. Маленькие пакеты используются в портативных устройствах, электронике и игрушках, в то время как большие находят применение в батареях для запуска самолетов, электромобилях и резервных источниках питания.

Некоторые свойства никель-кадмиевых аккумуляторов перечислены ниже.

  • Удельная энергия: 40-60 Вт-ч / кг
  • Плотность энергии: 50-150 Вт-ч / л
  • Удельная мощность: 150 Вт / кг
  • Эффективность зарядки / разрядки: 70-90%
  • Уровень саморазряда: 10% / месяц
  • Долговечность / срок службы: 2000 циклов

2.Никель-металлогидридные батареи

Никель-металлогидрид (Ni-MH) - это другой тип химической конфигурации, используемый для аккумуляторных батарей. Химическая реакция на положительном электроде батарей аналогична реакции никель-кадмиевого элемента (NiCd), причем оба типа батарей используют один и тот же гидроксид оксида никеля (NiOOH). Тем не менее, отрицательные электроды в никель-металлогидридных вместо кадмия используют водородопоглощающий сплав, который используется в никель-кадмиевых батареях

Никель-металлогидридные батареи

находят применение в устройствах с высоким расходом благодаря их высокой емкости и плотности энергии.Никель-металлогидридная батарея может в два-три раза превышать емкость никель-кадмиевой батареи того же размера, а ее плотность энергии может приближаться к емкости литий-ионной батареи. В отличие от химического состава NiCd, аккумуляторы на основе химического состава NiMH не подвержены эффекту памяти , который испытывает NiCads.

Ниже приведены некоторые свойства батарей, основанные на химии никель-металлгидридов;

  • Удельная энергия: 60-120 ч / кг
  • Плотность энергии: 140-300 Вт / л
  • Удельная мощность: 250-1000 Вт / кг
  • Эффективность зарядки / разрядки: 66% - 92%
  • Скорость саморазряда: 1.3-2,9% / месяц при 20 o C
  • Цикл Долговечность / срок службы: 180-2000

3. Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные аккумуляторы являются одним из самых популярных типов аккумуляторов. Они находятся в различных портативных устройствах, включая мобильные телефоны, интеллектуальные устройства и некоторые другие аккумуляторные устройства, используемые дома. Они также находят применение в аэрокосмической и военной областях благодаря своей легкой природе.

Литий-ионные батареи - это тип перезаряжаемой батареи, в которой ионы лития от отрицательного электрода мигрируют к положительному электроду во время разряда и мигрируют обратно к отрицательному электроду, когда батарея заряжается.В литий-ионных батареях в качестве материала одного электрода используется интеркалированное литиевое соединение по сравнению с металлическим литием, используемым в неперезаряжаемых литиевых батареях.

Литий-ионные аккумуляторы, как правило, обладают высокой плотностью энергии, небольшим эффектом памяти или вообще не имеют его и низким саморазрядом по сравнению с другими типами аккумуляторов. Их химический состав, а также производительность и стоимость варьируются в зависимости от различных случаев использования, например, литий-ионные аккумуляторы, используемые в портативных электронных устройствах, обычно основаны на оксиде лития-кобальта (LiCoO 2

70), который обеспечивает высокую плотность энергии и низкие риски безопасности при повреждении, в то время как литий Ионные батареи на основе литий-фосфата железа, которые обеспечивают более низкую плотность энергии, более безопасны из-за уменьшенной вероятности возникновения нежелательных событий, широко используются для питания электрических инструментов и медицинского оборудования.Литий-ионные аккумуляторы обеспечивают наилучшее соотношение производительности и веса, а литий-серные аккумуляторы предлагают самое высокое соотношение.

Некоторые атрибуты литий-ионных батарей перечислены ниже;

  • Удельная энергия: 100: 265 Вт-ч / кг
  • Плотность энергии: 250: 693 Вт-ч / л
  • Удельная мощность: 250: 340 Вт / кг
  • Процент заряда / разряда: 80-90%
  • Долговечность цикла: 400: 1200 циклов
  • Номинальное напряжение элемента: NMC 3,6 / 3,85 В

4.Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные аккумуляторы - это недорогая надежная рабочая лошадка, используемая в тяжелых условиях. Они обычно очень большие и из-за своего веса они всегда используются в непереносимых приложениях, таких как накопители энергии на солнечных батареях, зажигание и освещение транспортных средств, резервное питание и выравнивание нагрузки при выработке / распределении электроэнергии. Свинцово-кислотный аккумулятор является старейшим типом аккумуляторной батареи и до сих пор очень актуален и важен в современном мире. Свинцово-кислотные батареи имеют очень низкое соотношение энергии к объему и энергии к весу, но имеют относительно большое отношение мощности к весу и, как следствие, могут подавать огромные импульсные токи при необходимости.Эти свойства наряду с его низкой стоимостью делают эти батареи привлекательными для использования в нескольких приложениях с большим током, таких как питание автомобильных стартеров и для хранения в резервных источниках питания.

Каждая из этих батарей имеет свою область наилучшего соответствия, и изображение ниже, чтобы помочь выбрать между ними.

Выбор подходящей батареи для вашего приложения

Одной из основных проблем, препятствующих технологическим революциям, таким как IoT, является энергопотребление, срок службы батареи влияет на успешное развертывание устройств, для которых требуется длительный срок службы батареи, и хотя для увеличения срока службы батареи применяются несколько методов управления питанием, совместимая батарея все еще должна быть выбран для достижения желаемого результата.

Ниже приведены некоторые факторы, которые следует учитывать при выборе правильного типа батареи для вашего проекта.

1. Плотность энергии: Плотность энергии - это общее количество энергии, которое можно сохранить на единицу массы или объема. Это определяет, как долго ваше устройство остается, прежде чем оно нуждается в перезарядке.

2. Плотность мощности: Максимальная скорость разряда энергии на единицу массы или объема. Низкое энергопотребление: ноутбук, I-Pod. Высокая мощность: электроинструменты.

3.Безопасность : важно учитывать температуру, при которой будет работать устройство, которое вы собираете. При высоких температурах некоторые компоненты батареи могут выйти из строя и могут подвергнуться экзотермическим реакциям. Высокие температуры обычно снижают производительность большинства батарей.

4. Долговечность жизненного цикла: Стабильность плотности энергии и плотности мощности батареи с повторяющимися циклами (зарядка и разрядка) необходима для длительного срока службы батареи, требуемого большинством приложений.

5. Стоимость: Стоимость является важной частью любых инженерных решений, которые вы будете принимать. Важно, чтобы стоимость выбранного вами аккумулятора была сопоставима с его производительностью и не повлияла бы ненормально на общую стоимость проекта.

,

Почему батареи разных размеров?

У тебя есть друг для ночевки. Вы построили свой форт из подушек и одеял. Теперь пришло время совершить набег на холодильник. Тем не менее, это действительно темно, поэтому вам нужен фонарик, чтобы пройти опасный путь на кухню.

К счастью, ты подумал и спрятал фонарик в свою наволочку. С фонариком в руке вы выползаете из форта и переводите переключатель в положение «включено». Но ничего не происходит. Вы все еще застряли в темноте.

Вас только что поразила эта давняя проблема: разряженные батареи. Без этих небольших пакетов накопленной энергии ваш фонарик - не что иное, как пресс-папье. Вам придется дойти до кухни в темноте, потому что там хранятся запасные батареи!

В зависимости от типа фонаря, который у вас есть, может потребоваться один из нескольких типов батарей. Используются ли в нем большие батарейки типа «D»? Или, может быть, он работает от более мелких батарей типа «АА» или «ААА»? И что в этом такого общего со всеми этими буквами на батарейках?

Поездка в отдел батарей в вашем местном магазине раскроет большой выбор батарей разных размеров.Некоторые из наиболее распространенных типов батарей, которые вы найдете, это батареи типа «AA», «AAA», «C» и «D». Осмотр вашего дома покажет много других типов батарей, а также.

В твоей машине есть автомобильный аккумулятор. Ваша газонокосилка может иметь аккумулятор. Все виды электроники, от часов до MP3-плееров, тоже имеют батарейки. Некоторые из них представляют собой крошечные литий-ионные аккумуляторы, которые меньше, чем большинство кнопок! В целом, есть сотни различных типов батарей.

Почему батареи бывают разных размеров? И как они получили свои имена? Давайте кратко рассмотрим историю этих маленьких пакетов накопленной энергии.

Еще в 1749 году Бенджамин Франклин использовал термин «батарея», чтобы описать набор связанных конденсаторов, которые он использовал для проведения (каламбур!) Своих экспериментов с электричеством. Так было до конца 1800-х и начала 1900-х годов, тем не менее, эти батареи стали популярными в качестве источника энергии

В качестве источника энергии батареи преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую энергию и используются для питания всевозможных устройств - от автомобилей и часов до приборов и фонарей.

Учитывая широкий спектр использования аккумуляторов, неудивительно, что необходимо разработать множество различных размеров и типов. Более крупные объекты нуждаются в большей мощности, поэтому необходимо было разрабатывать более мощные и крупные батареи. Поскольку технологии привели к уменьшению и уменьшению версий, потребовались меньшие, менее мощные батареи.

Тем не менее, производители аккумуляторов вскоре осознали, что потребуются некоторые общие стандарты, чтобы избежать необходимости разрабатывать новый аккумулятор для каждой новой идеи.В 1924 году группа людей из аккумуляторной промышленности, а также несколько производителей и правительственных учреждений собрались, чтобы предложить стандартную систему размеров батарей.

Они решили использовать буквы алфавита для обозначения стандартного набора размеров. Таким образом, с самого начала были батареи типа «A», «B», «C», «D», «E» и т. Д. Некоторое время это работало нормально, но в конечном итоге возникла необходимость в батареях еще меньшего размера. Аккумуляторы «АА» и «ААА» времен Второй мировой войны были разработаны для небольших применений.

Со временем некоторые типы батарей просто разрядились, потому что они больше не использовались ни в каких продуктах. Например, сегодня вы не найдете батарейки типа «В» в большинстве магазинов. Некоторые производители могут по-прежнему производить их для очень ограниченного ассортимента. Однако они существовали и были популярны в свое время!

,Основы аккумуляторов

- Руководство по аккумуляторам

Если вы провели какое-либо исследование о том, как работают батареи или что вы должны искать при выборе наилучшей высокопроизводительной батареи, вы, вероятно, погружены в информацию, некоторые из которых противоречивы. В BatteryStuff мы стремимся прояснить это немного.

Скорее всего, вы слышали термин KISS (Keep It Simple, Stupid). Я попытаюсь объяснить, как работают свинцово-кислотные батареи и для чего они нужны, не накапливая вас кучей ненужных технических данных.Я обнаружил, что данные об аккумуляторах будут несколько отличаться от производителя к производителю, поэтому я приложу все усилия, чтобы свести эти данные к минимуму. Это означает, что я могу немного обобщить, оставаясь верным цели.

Свинцово-кислотная батарея используется в промышленности более 100 лет. Тот же химический принцип, который используется для хранения энергии, в основном такой же, как наши прародители.

Батарея похожа на копилку. Если вы продолжите вынимать и ничего не возвращать, у вас ничего не останется.Современные требования к питанию аккумулятора шасси огромны. Рассмотрим сегодняшний автомобиль и все электрические устройства, которые должны быть снабжены энергией. Вся эта электроника требует надежного источника питания, а плохое состояние батареи может привести к выходу из строя дорогостоящего электронного компонента. Знаете ли вы, что средний автомобиль имеет 11 фунтов провода в электрической системе? Посмотрите на RVs и лодки со всеми электрическими устройствами, которые требуют питания. Это было не так давно, когда у трейлеров или домов на колесах была только одна 12-вольтовая аккумуляторная батарея.Сегодня это стандартные батареи для питания инверторов мощностью до 4000 Вт.

Среднее время автономной работы сократилось по мере увеличения потребности в энергии. Срок службы зависит от использования - обычно от 6 до 48 месяцев - однако только 30% всех батарей фактически достигают 48-месячной отметки. Вы можете продлить срок службы аккумулятора, подключив его к солнечному зарядному устройству в нерабочие месяцы.

Если вы поймете основы, у вас будет меньше проблем с батареей, и вы получите большую производительность батареи, надежность и долговечность.Я предлагаю вам прочитать весь учебник; Тем не менее, я проиндексировал всю информацию для удобства пользования.

Несколько основ

Свинцово-кислотная батарея состоит из пластин, свинца и оксида свинца (различные другие элементы используются для изменения плотности, твердости, пористости и т. Д.) С 35% -ной серной кислотой и 65% -ным водным раствором. Этот раствор называется электролитом, который вызывает химическую реакцию с образованием электронов. Когда вы тестируете аккумулятор с помощью ареометра, вы измеряете количество серной кислоты в электролите.Если ваше чтение низкое, это означает, что химии, которая делает электроны, не хватает. Так куда же ушла сера? Он опирается на пластины аккумулятора, поэтому при зарядке аккумулятора сера возвращается в электролит.

  1. Безопасность
  2. Типы батарей, глубокий цикл и запуск
  3. Мокрый элемент, гель-элемент и мат из поглощенного стекла (AGM)
  4. CCA, CA, AH и RC; о чем это все?
  5. Обслуживание аккумуляторов
  6. Тестирование аккумулятора
  7. Выбор и покупка новой батареи
  8. Срок службы батареи и производительность
  9. Зарядка аккумулятора
  10. аккумулятор Do's
  11. Аккумулятор не делает


1. Вы должны думать о безопасности, когда работаете с батареями. Удалить все украшения. (В конце концов, вы не захотите расплавлять свой ремешок для часов, пока вы его носите!) Газообразный водород, который выделяют батареи при зарядке, очень взрывоопасен. Мы видели несколько случаев, когда батареи взрывались и обливали все серной кислотой. Это было не весело, и было бы неплохо использовать защитные очки, висящие на стене. Черт возьми, ты можешь даже разорвать свой диско-наряд. Полиэстер не подвержен воздействию серной кислоты, но все, что с хлопком, будет съедено.Если вы не чувствуете необходимости делать модные заявления, просто надевайте нежелательную одежду - ведь полиэстер все еще не в моде.

При выполнении электромонтажных работ на транспортных средствах лучше отсоединить кабель заземления. Просто помните, что вы работаете с едкими кислотами, взрывоопасными газами и сотнями ампер электрического тока.

2. По сути, существует два типа свинцово-кислотных аккумуляторов (вместе с тремя подкатегориями). Двумя основными типами являются стартовый (коленчатый) и глубокий цикл (морской / гольф-кар).Пусковая батарея (зажигание пусковых огней SLI) предназначена для подачи быстрых всплесков энергии (например, пусковых двигателей) и, следовательно, имеет большее количество пластин. Пластины тоньше и имеют несколько иной состав материала.

Что такое батарея глубокого цикла? Батарея глубокого цикла обладает меньшей мгновенной энергией, но обеспечивает более длительную доставку энергии. Аккумуляторы глубокого цикла имеют более толстые пластины и могут выдержать несколько циклов разряда. Пусковые батареи не следует использовать в приложениях с глубоким циклом, так как более тонкие пластины более склонны к деформации и образованию ям при разряде.Так называемая батарея двойного назначения - это компромисс между двумя типами батарей, хотя лучше быть более точным, если это возможно.

3. Влажная ячейка (в залитом состоянии), гелевая ячейка и поглощающая стеклянная подкладка (AGM) являются различными версиями свинцово-кислотной батареи. Влажная клетка бывает двух стилей; исправен и не требует технического обслуживания. Оба заполнены электролитом и в основном одинаковы. Я предпочитаю тот, к которому я могу добавить воду и проверить удельный вес электролита с помощью ареометра.

Аккумуляторы с гелевым аккумулятором и аккумуляторы AGM - это специальные аккумуляторы, которые обычно стоят в два раза дороже, чем аккумуляторы премиум-класса с мокрыми элементами. Тем не менее, они хранятся очень хорошо и не склонны к сульфатированию или разложению так же легко, как влажная клетка. Существует небольшая вероятность взрыва или коррозии газообразного водорода при использовании этих батарей; это самые безопасные свинцово-кислотные аккумуляторы, которые вы можете использовать. Гелевый элемент и некоторые аккумуляторы AGM могут потребовать специальной скорости зарядки. Если вы хотите лучший, наиболее универсальный тип, следует обратить внимание на батарею AGM для таких приложений, как морские, RV, солнечные, аудио, силовые виды спорта и резервное питание, и это лишь некоторые из них.

Если вы не используете или не эксплуатируете свое оборудование ежедневно, аккумуляторы AGM будут лучше заряжаться, чем другие типы. Если вы должны зависеть от первоклассной производительности батареи, потратить дополнительные деньги. Аккумуляторы Gel Cell все еще продаются, но AGM батареи заменяют их в большинстве приложений.

Существует некоторая распространенная путаница в отношении батарей AGM, потому что разные производители называют их разными именами. Некоторыми из наиболее распространенных названий являются «герметичные регулируемые клапаны», «сухие элементы», «неразливаемые» и «свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном».В большинстве случаев аккумуляторы AGM дадут больший срок службы и большую продолжительность цикла, чем аккумуляторы с мокрыми элементами.

СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: Люди часто используют термин «гелевая ячейка» в качестве общего термина при обращении к герметичным необслуживаемым батареям, так же, как при использовании Kleenex применительно к лицевой ткани. В результате, будьте осторожны при выборе зарядного устройства с гелевым аккумулятором, так как клиент много раз говорил нам, что ему необходимо зарядное устройство для аккумулятора с гелевым аккумулятором, хотя на самом деле это не гелевый аккумулятор.

AGM: Конструкция Absorbed Glass Matt позволяет суспендировать электролит в непосредственной близости от активного материала пластин. Теоретически это повышает эффективность разряда и перезарядки. Распространенные приложения производителя включают в себя запуск двигателя с высокой производительностью, силовые виды спорта, глубокий цикл, солнечную батарею и аккумулятор. Батареи большего размера AGM, которые мы продаем, обычно являются хорошими батареями глубокого цикла, и они обеспечивают наилучшие эксплуатационные характеристики, если их заряжать до того, как они опустятся ниже уровня разряда 50%.Аккумуляторы Scorpion для мотоциклов, которые мы несем, являются хорошим обновлением от ваших залитых аккумуляторов, а фирменные аккумуляторы Odyssey отлично подходят для поддержания статического заряда в течение длительного периода бездействия. Когда батареи AGM с глубоким циклом разряжаются до уровня не менее 60%, срок службы составляет более 300 циклов.

GEL: Гелевая ячейка похожа на стиль AGM, потому что электролит подвешен, но отличается, потому что технически батарея AGM все еще считается влажной ячейкой.Электролит в гелевой ячейке содержит кремнеземную добавку, которая вызывает его отверждение или застывание. Напряжение перезарядки на этом типе элемента ниже, чем у других типов свинцово-кислотных аккумуляторов. Это, вероятно, самый чувствительный элемент с точки зрения неблагоприятных реакций на зарядку от перенапряжения. Гелевые аккумуляторы лучше всего использовать в цикле ОЧЕНЬ ГЛУБОКОЙ и могут работать дольше в условиях жаркой погоды Если на гелевой батарее используется неправильное зарядное устройство, это может привести к снижению производительности и преждевременному выходу из строя.

4. CCA, CA, AH и RC . Это стандарты, которые большинство компаний-производителей батарей используют для оценки мощности и емкости батареи.

Усилители холодного пуска (CCA) - это измерение количества ампер, которые батарея может выдавать при 0 ° F в течение 30 секунд и не опускаться ниже 7,2 вольт. Таким образом, высокий уровень заряда батареи CCA особенно важен при запуске батарей и в холодную погоду. Это измерение не особенно важно для батарей с глубоким циклом, хотя это наиболее "известное" измерение батареи.

CA - это амплитуды, измеренные при 32 ° F. Этот рейтинг также называется морской коленчатые усилители (MCA) . Усилители горячего пуска (HCA) редко используются дольше, но измеряются при температуре 80 ° F.

Резервная емкость (RC) - это очень важный уровень заряда батареи. Это количество минут, в течение которых полностью заряженная батарея при 80 ° F разряжает 25 ампер, пока батарея не опустится ниже 10,5 вольт.

Ампер-час (AH) - это показатель, обычно используемый для батарей глубокого цикла.Стандартный рейтинг - это рейтинг усилителя за 20 часов. Для батареи на 100 AH это означает следующее: извлекайте батарею в течение 20 часов, и она обеспечит 100 ампер-часов. Это примерно 5 ампер в час. (5 х 20 = 100). Однако очень важно знать, что общее время разряда и приложенной нагрузки не является линейным соотношением. По мере увеличения вашей нагрузки ваша реализованная емкость уменьшается. Это означает, что если вы разряжаете ту же самую батарею на 100 Ач при нагрузке 100 А, то не обеспечит вам одного часа автономной работы.Напротив, воспринимаемая емкость батареи будет равна 64 ампер-часам.

5. Техническое обслуживание аккумуляторных батарей: Аккумуляторы, обслуживаемые надлежащим образом, важны для максимального срока службы. Рассмотрим эти моменты на регулярной основе:

  • Аккумулятор следует очищать с помощью пищевой соды и водного раствора; пару столовых ложек на пинту воды.
  • Кабельные соединения необходимо чистить и затягивать, так как проблемы с батареями часто бывают вызваны грязными и ненадежными соединениями.
  • Обслуживаемому аккумулятору необходимо проверить уровень жидкости. Используйте только минеральную воду; Дистиллированная лучше всего, так как все примеси были удалены, и не осталось ничего, что могло бы загрязнить ваши клетки.
  • Не переполняйте элементы батареи, особенно в теплую погоду, потому что естественное расширение жидкости в жаркую погоду может вытолкнуть из батареи лишние электролиты.
  • Чтобы предотвратить коррозию кабелей на батарейках верхней стойки, используйте небольшую полоску силиконового герметика у основания стойки и наденьте на нее войлочную шайбу батареи.Смажьте шайбу высокотемпературной смазкой или вазелином (вазелином), затем наденьте кабель на стойку и затяните. Смажьте открытый конец кабеля смазкой. Газы из батареи, конденсирующиеся на металлических деталях, вызывают наибольшую коррозию.

6. Проверка аккумуляторов: Это можно сделать несколькими способами. Наиболее точным методом является измерение удельного веса и напряжения аккумулятора. Чтобы измерить удельный вес, купите компенсирующий температуру ареометр. Для измерения напряжения используйте цифровой D.C. Вольтметр. Качественный тестер нагрузки может быть хорошей покупкой, если вам нужно проверить герметичные батареи.

Для любого из этих способов сначала необходимо полностью зарядить аккумулятор, а затем удалить поверхностный заряд. Если аккумулятор работал не менее нескольких часов (я предпочитаю не менее 12 часов), вы можете начать тестирование. Чтобы удалить поверхностный заряд, аккумулятор должен быть разряжен в течение нескольких минут. Использование фар (дальнего света) сделает свое дело. Выключив свет, вы готовы проверить батарею.

Состояние заряда Удельный вес Напряжение
12В
100% 1,265 12,7 6,3
75% 1,225 12,4 6,2
50% 1.190 12,2 6,1
25% 1,155 12,0 6,0
Выписан 1,120 11,9 6,0


Нагрузочное тестирование - это еще один способ тестирования батареи. Нагрузочный тест удаляет усилители из батареи так же, как запуск двигателя. Тестер нагрузки можно приобрести в большинстве магазинов автозапчастей.Некоторые компании-производители батарей маркируют свою батарею нагрузкой усилителя для тестирования. Это число обычно составляет половину рейтинга CCA. Например, батарея на 500 CCA будет испытывать нагрузку при 250 А в течение 15 секунд. Нагрузочный тест можно выполнить только в том случае, если батарея находится рядом или полностью заряжена.

Результаты вашего тестирования должны быть следующими:

  • Показания ареометра не должны отличаться более чем на 0,05 разницы между ячейками.
  • Цифровые вольтметры должны читать как напряжение, как показано в этом документе.Напряжение герметичного AGM и гелевого аккумулятора (полностью заряженного) будет немного выше в диапазоне от 12,8 до 12,9. Если у вас есть показания напряжения в диапазоне 10,5 В на заряженной батарее, это обычно указывает на закороченный элемент.
  • Если у вас есть влажный элемент, не требующий технического обслуживания, единственными способами проверки являются вольтметр и нагрузочный тест
.

Смотрите также