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

Почему окисляется клемма на аккумуляторе


Почему окисляются клеммы на аккумуляторе автомобиля и что делать

Автомобильные аккумуляторы эксплуатируются в довольно жестких условиях, связанными с большими перепадами температур, вибрацией, воздействием агрессивных сред и другими неблагоприятными факторами. В связи с этим, у них часто возникают различные неполадки и проблемы. Одной из часто возникающих у автомобильных АКБ проблем, является окисление их контактных клемм.

Причины окисления клемм аккумулятора

Проблемы, связанные с плохим контактом, являются наиболее частой причиной поломки любого электрооборудования. Появление окислов на контактах батареи вредит электрооборудованию автомобиля и может свидетельствовать о наличии проблем в аккумуляторной батарее.

Небольшой окисел на металлических поверхностях неизбежно появляется в результате взаимодействия их поверхности с кислородом воздуха и другими реагентами. Поэтому, даже очень качественный электрический контакт со временем ухудшается из-за природных процессов окисления. Кроме того, если контакты сделаны из разных металлов, между ними возникает гальваническая разность потенциалов, также приводящая к преждевременному окислению поверхности.

При появлении дополнительных агрессивных факторов или неправильной фиксации клемм, очень быстро могут возникать нарушения проводимости и окислы контактных площадок.

Чрезмерное окисление клемм автомобильных аккумуляторов, как правило, происходит по четырем причинам:

  • агрессивное воздействие при утечках паров электролита из корпуса поврежденной батареи (электрохимическая коррозия) – такой окисел имеет белый цвет;
  • плохой контакт в месте соединения клемм АКБ с проводниками автомобиля из-за слабой затяжки, повышенной влажности в моторном отсеке и попадания грязи в незафиксированный зазор, что приводит к искрению и подгоранию места контакта, приводящее к почернению;
  • влажность в моторном отсеке окисляет медь, содержащуюся в клемме – из-за этого появляется зеленоватый налет и ржавчина;
  • контакт АКБ сделан из свинца, а проводник электропроводки авто из другого металла (меди или латуни), что приводит к химической реакции между ними – цвет окисла может быть зеленоватым.

Окислы, появляющиеся по этим причинам, могут появляться на обоих электродах АКБ. Из-за небольших конструктивных отличий этих контактов, частота их появления на каждом электроде немного различается.

Почему окисляется плюсовая клемма на аккумуляторе

Положительная клемма у большинства автомобилей закрыта пластмассовой крышкой, что способствует накоплению под ней конденсата. При плохой герметичности аккумулятора от воздействия высоких температур во время работы двигателя, а также при его сильном перезаряде происходит утечка паров электролита. Частицы кислоты из этих паров со временем концентрируются под изоляционной крышкой в районе плюсовой клеммы и приводят к ее окислению.

В то же время, благодаря тому, что плюсовой электрод закрыт крышкой, в место соединения попадает меньше внешних загрязнений, что уменьшает вероятность появления плохого контакта, искрения и связанного с этим почернения.

Таким образом, на плюсовой вероятно появление белого окисла, связанного с утечкой паров электролита больше.

Почему окисляется минусовая клемма аккумулятора

Отрицательная клемма аккумулятора более подвержена внешним воздействиям, потому что она не имеет защитной крышки. Из-за этого на ней меньше конденсируются кислотные пары электролита, но попадает больше пыли и грязи. Все это приводит к более быстрому ухудшению электрического контакта катода АКБ с проводкой, возникновению небольших искровых разрядов при пусках двигателя, которые в конечном итоге приводят к выгоранию и почернению поверхности контакта.

Эти проблемы чаще всего появляются при соединении батареи с изначально загрязненными контактами и при слабой их затяжке.

К чему может привести окисление клемм

Со временем сопротивление в месте окисленных контактов становиться настолько большим, что на нем теряется большая часть тока аккумуляторной батареи, а стартер не может крутиться. В связи с этим будет невозможно осуществить запуск двигателя автомобиля.

Металл окисленных клемм становиться выщербленным, площадь контактной поверхности уменьшиться, что ухудшит проводимость даже после их очистки и будет способствовать более быстрому появлению окислов при дальнейшей эксплуатации. Поэтому нужно регулярно проводить визуальный осмотр клемм аккумулятора и осуществлять профилактические мероприятия, связанные с устранением плохих контактов и налета путем их очистки, а также смазкой клемм для их защиты от окисления.

Если белесый кислотный налет появляется вследствие нарушения целостности корпуса АКБ, то необходимо провести ее замену. Это связано с тем, что трещины в корпусе батареи от вибраций и толчков при эксплуатации автомобиля со временем будут только увеличиваться, что приведет к попаданию кислотного электролита в моторный отсек с вытекающими отсюда плачевными последствиями.

Появление зеленого налета на контактах может свидетельствовать о повышенной влажности в месте стоянки авто, что может привести к коррозии других его металлических частей.

Как определить признаки окисления клемм

Окисление контактов АКБ можно определить как с помощью визуального осмотра, так и по косвенным признакам, связанным с уменьшением пускового тока на стартере автомобиля и уменьшением яркости световых приборов.

Визуальный осмотр связан с поиском микротрещин, расшатанности электродов, следов утечки электролита, наличия грязи на вентиляционных отверстиях. При уверенности в полном заряде батареи, но слабом проворачивании двигателя стартером причиной может быть плохой контакт с батареей.

Для того, чтобы определить, является ли белесый налет кислотным, нужно и, пользуясь защитными перчатками, промыть контакты и корпус АКБ слабым раствором соды (до 10%) в теплой воде, а затем вытереть его насухо. При попадании щелочного раствора на кислоту будет происходить реакция, сопровождающаяся шипением и выделением тепла.

Как очистить клеммы аккумулятора

Почистить окисленные клеммы можно механическим способом – с помощью грубого влажного материала, небольшой металлической щеточки или ножа. Это нужно делать, сняв батарею с авто. Кроме очистки, необходимо убрать грязь с поверхности АКБ и ее технологических вентиляционных отверстий, так как она может препятствовать отводу газов и негативно влияет на металлическую поверхность клемм. После этого производится установка батареи в моторный отсек и затяжка клемм в соответствии с усилием, рекомендованным изготовителем.

Чтобы избавиться от проблем связанных с окислением клемм, желательно после затяжки смазывать их силиконовой смазкой или специальным защитным спреем для уменьшения влияния внешней среды. Можно использовать и другие смазки, но они собирают на себя грязь. Если после очистки какая-то из клемм снова начала окисляться, то необходимо проверить исправность корпуса аккумулятора.

Как работают батареи? | Живая наука

Батареи

есть везде. Современный мир зависит от этих портативных источников энергии, которые можно найти во всем, от мобильных устройств до слуховых аппаратов и автомобилей.

Но несмотря на их распространенность в повседневной жизни людей, батареи часто остаются незамеченными. Подумайте об этом: вы действительно знаете, как работает аккумулятор? Не могли бы вы объяснить это кому-то еще?

Вот краткое изложение науки об источнике энергии для смартфонов, электромобилей, кардиостимуляторов и многого другого.[Тест: электрические против газовых транспортных средств]

Анатомия батареи

Большинство батарей содержат три основные части: электроды, электролит и сепаратор, по словам Энн Мари Састри, соучредителя и генерального директора Sakti3, базирующейся в Мичигане запуск технологии батареи.

В каждой батарее есть два электрода. Оба сделаны из проводящих материалов, но они выполняют разные роли. Один электрод, известный как катод, подключается к положительному концу батареи и находится там, где электрический ток уходит (или электроны попадают) в батарею во время разряда, то есть когда батарея используется для питания чего-либо.Другой электрод, известный как анод, соединяется с отрицательным концом батареи и находится там, где электрический ток входит (или электроны покидают) батарею во время разряда.

Между этими электродами, а также внутри них, находится электролит. Это жидкое или гелеобразное вещество, которое содержит электрически заряженные частицы или ионы. Ионы соединяются с материалами, из которых состоят электроды, вызывая химические реакции, которые позволяют батарее генерировать электрический ток.[Взгляд изнутри на то, как работают батареи (инфографика)]

Типичные батареи работают от химической реакции. [См. Полную инфографику] (Фото предоставлено Карлом Тэйтом, художником по инфографике).

Последняя часть батареи, разделитель, довольно проста. Роль сепаратора состоит в том, чтобы анод и катод были отделены друг от друга внутри батареи. По словам Шастри, без разделителя два электрода соприкоснутся, что создаст короткое замыкание и помешает нормальной работе батареи.

Как это работает

Чтобы представить, как работает батарея, представьте, как вы кладете щелочные батареи, например, двойные АА, в фонарик. Когда вы помещаете эти батареи в фонарик, а затем включаете его, то, что вы действительно делаете, это замыкаете цепь. Накапливаемая в батарее химическая энергия преобразуется в электрическую энергию, которая выходит из батареи и попадает в основание лампы фонаря, в результате чего она загорается. Затем электрический ток снова поступает в батарею, но на противоположном конце от того места, где он исходил.

Все части батареи работают вместе, чтобы фонарик загорелся. Электроды в батарее содержат атомы определенных проводящих материалов. Например, в щелочной батарее анод обычно сделан из цинка, а диоксид марганца действует как катод. И электролит между и внутри этих электродов содержит ионы. Когда эти ионы встречаются с атомами электродов, между ионами и атомами электродов происходят определенные электрохимические реакции.

Ряд химических реакций, которые происходят в электродах, все вместе известны как окислительно-восстановительные (окислительно-восстановительные) реакции.В батарее катод известен как окислитель, потому что он принимает электроны от анода. Анод известен как восстановитель, потому что он теряет электроны.

В конечном счете, эти реакции приводят к потоку ионов между анодом и катодом, а также к освобождению электронов от атомов электрода, сказал Састри.

Эти свободные электроны собираются внутри анода (нижняя, плоская часть щелочной батареи). В результате два электрода имеют разные заряды: анод становится отрицательно заряженным, когда электроны высвобождаются, и катод становится положительно заряженным, когда электроны (которые заряжены отрицательно) расходуются.Эта разница в заряде заставляет электроны стремиться к положительно заряженному катоду. Тем не менее, у них нет способа попасть внутрь батареи, потому что сепаратор не позволяет им сделать это.

Когда вы щелкаете выключателем на фонаре, все это меняется. Теперь у электронов есть путь к катоду. Но сначала они должны пройти через основание лампочки вашего фонарика. Цепь замыкается, когда электрический ток снова входит в аккумулятор через верх аккумулятора на катоде.

перезаряжаемые и неперезаряжаемые

Для первичных батарей, таких как фонари, реакции, которые подпитывают батарею, в конечном итоге прекращаются, что означает, что электроны, которые обеспечивают батарею ее зарядом, больше не будут создавать электрический ток. Когда это происходит, батарея разряжена или «разряжена», сказал Шастри.

Вы должны выбросить такие батареи, потому что электрохимические процессы, которые заставили батарею производить энергию, не могут быть обращены вспять, объяснил Састри.Однако электрохимические процессы, которые происходят во вторичных или перезаряжаемых батареях, могут быть обращены вспять путем подачи электрической энергии на батарею. Например, это происходит, когда вы подключаете аккумулятор мобильного телефона к зарядному устройству, подключенному к источнику питания.

Одними из наиболее распространенных вторичных батарей, используемых сегодня, являются литий-ионные (Li-ion) батареи, которые питают большинство потребительских электронных устройств. Эти батареи обычно содержат углеродный анод, катод из диоксида кобальта лития и электролит, содержащий соль лития в органическом растворителе.Другие аккумуляторные батареи включают никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлогидридные (NiMH) батареи, которые могут использоваться в таких вещах, как электромобили и аккумуляторные электроинструменты. Свинцово-кислотные (Pb-кислоты) аккумуляторы обычно используются для питания автомобилей и других транспортных средств для запуска, освещения и зажигания.

Все эти аккумуляторы работают по одному и тому же принципу, сказал Састри: «Когда вы подключаете аккумулятор к источнику питания, поток электронов меняет направление, и анод и катод возвращаются в свое первоначальное состояние.[Top 10 Disruptive Technologies]

Аккумулятор lingo

Хотя все аккумуляторы работают более или менее одинаково, разные типы аккумуляторов имеют разные функции. Вот несколько терминов, которые часто встречаются при обсуждении аккумуляторов:

Напряжение : когда речь идет о батареях, напряжение, также известное как номинальное напряжение элемента, описывает величину электрической силы или давления, при котором свободные электроны Састри объяснил, что переход от положительного конца аккумулятора к отрицательному концуВ низковольтных батареях ток движется медленнее (с меньшей электрической силой) из батареи, чем в батарее с более высоким напряжением (большей электрической силой). Аккумуляторы в фонаре обычно имеют напряжение 1,5 вольт. Однако, если фонарик использует две батареи подряд, эти батареи или элементы имеют суммарное напряжение 3 Вольт.

Свинцово-кислотные аккумуляторы, как и те, которые используются в большинстве неэлектрических автомобилей, обычно имеют напряжение 2,0 вольт. Но обычно есть шесть из этих элементов, соединенных последовательно в автомобильном аккумуляторе, поэтому вы, вероятно, слышали, что такие аккумуляторы называются 12-вольтовыми.

Литий-кобальт-оксидные батареи - наиболее распространенный тип литий-ионных аккумуляторов, встречающихся в бытовой электронике, - имеют номинальное напряжение около 3,7 В, сказал Састри.

Ампер : Ампер или ампера - это мера электрического тока, или число электронов, которые протекают через цепь в течение определенного периода времени.

Емкость : Емкость или емкость элемента измеряется в ампер-часах, то есть количестве часов, в течение которых батарея может подавать определенное количество электрического тока до того, как ее напряжение упадет ниже определенного порога, согласно сообщению Райс. Университетский факультет электротехники и вычислительной техники.

9-вольтовая щелочная батарея - тип, используемый в портативных радиостанциях - рассчитана на 1 ампер-час, что означает, что эта батарея может непрерывно подавать один ампер тока в течение 1 часа, прежде чем достигнет порога напряжения и считается разряженной.

Плотность мощности : плотность мощности описывает количество энергии, которое батарея может выдавать на единицу веса, сказал Састри. По словам Састри, для электромобилей важна плотность мощности, поскольку она говорит о том, насколько быстро автомобиль может разогнаться с 0 до 60 миль в час (97 км / ч).Инженеры постоянно пытаются придумать способы сделать батареи меньше, не уменьшая при этом их удельную мощность.

Плотность энергии : плотность энергии описывает, сколько энергии способен выдавать аккумулятор, деленный на объем или массу аккумулятора, сказал Састри. Это число соответствует вещам, которые оказывают большое влияние на пользователей, например, сколько времени вам нужно пройти перед зарядкой мобильного телефона или как далеко вы можете ехать на электромобиле, прежде чем остановиться, чтобы подключить его.

Следуйте за Элизабет Палермо @ techEpalermo .Follow Live Science @livescience , Facebook и Google+ .

Дополнительные ресурсы

.
Симптомы плохой или неисправной клеммы аккумулятора

Концы клемм батареи служат простой, но важной цели подключения кабелей батареи (и всей электрической системы автомобиля) к батарее. Они обычно изготавливаются из свинца или другого высокопроводящего металла, который по своей природе тяжелый, но при этом обладает низким электрическим сопротивлением.

Поскольку они являются первой точкой контакта между аккумулятором и электрической системой автомобиля, если у клемм аккумулятора возникают какие-либо проблемы, это может повлиять на весь автомобиль и должно быть обслужено для восстановления работоспособности.Когда клеммы аккумулятора начинают выходить из строя, они обычно вызывают несколько симптомов, которые могут уведомить водителя о потенциальной проблеме.

1. Проблемы с запуском автомобиля

Трудность запуска автомобиля - один из первых признаков проблемы с клеммами аккумулятора. Если вдоль клемм аккумулятора образуется коррозия, это может помешать подключению, и у автомобиля могут возникнуть проблемы с запуском. Это может быть вызвано корродированными или даже ослабленными клеммами батареи. Автомобиль может испытывать трудности при запуске, медленном пуске или быстром щелчке при повороте ключа.

2. Коррозия на аккумуляторе

Одним из наиболее распространенных симптомов проблемы с клеммой аккумулятора является видимая коррозия. Поскольку клеммы находятся в прямом контакте с аккумулятором, они подвергаются воздействию кислотных паров из аккумуляторной кислоты и, как следствие, подвержены коррозии. Коррозия может повлиять на способность клемм аккумулятора проводить энергию, а в серьезных случаях может даже полностью перекрыть поток. Тщательная проверка любых признаков порошкообразной белой или синей коррозии в любом месте на терминале или вдоль кабеля может выявить наличие проблемы.

3. Потеря электроэнергии

Другим распространенным симптомом плохой клеммы аккумулятора является потеря электроэнергии. Это обычно происходит, когда терминал сильно корродировал или сломался. Сильно корродированная или поврежденная клемма, которая не обеспечивает хорошего электрического контакта, может привести к полной потере мощности. Клеммы, подверженные коррозии до такой степени, обычно требуют замены.

Несмотря на то, что они являются очень простым и недорогим компонентом, клеммы аккумулятора действительно играют очень важную роль в общей функциональности электрической системы автомобиля.По этой причине, если вы подозреваете, что на концах клемм может быть проблема или имеются какие-либо признаки коррозии, попросите профессионального техника, такого как один из YourMechanic, проверить вашу батарею, чтобы определить, требуется ли замена концов клемм, или если другой ремонт более уместен.

,

MIT Школа Разработки | »Как работает аккумулятор?

Как работает аккумулятор?

Ваши часы, ноутбук и лазерная указка работают на одном и том же: химия ...

Мэри Бейтс

Существует множество аккумуляторов разных типов, но все они основаны на одной концепции. «Батарея - это устройство, которое способно накапливать электрическую энергию в форме химической энергии и преобразовывать эту энергию в электричество», - говорит Антуан Алланор, сотрудник докторской диссертации в Департаменте материаловедения и инженерии MIT.«Вы не можете улавливать и накапливать электричество, но вы можете хранить электрическую энергию в химикатах внутри батареи».

Существует три основных компонента батареи: две клеммы, изготовленные из разных химических веществ (обычно металлов), анод и катод; и электролит, который разделяет эти клеммы. Электролит представляет собой химическую среду, которая обеспечивает поток электрического заряда между катодом и анодом. Когда устройство подключено к батарее - лампочке или электрической цепи - на электродах происходят химические реакции, которые создают поток электрической энергии к устройству.

Более конкретно: во время разряда электричества химическое вещество на аноде высвобождает электроны к отрицательному полюсу и ионы в электролите посредством так называемой реакции окисления. Между тем, на положительном полюсе катод принимает электроны, завершая цепь для потока электронов. Электролит предназначен для того, чтобы привести различные химические вещества анода и катода в контакт друг с другом таким образом, чтобы химический потенциал мог уравновеситься от одного терминала к другому, превращая накопленную химическую энергию в полезную электрическую энергию.«Эти две реакции происходят одновременно», - говорит Алланор. «Ионы переносят ток через электролит, в то время как электроны текут во внешней цепи, и именно это генерирует электрический ток».

Если аккумулятор одноразовый, он будет вырабатывать электричество до тех пор, пока в нем не закончатся реагенты (одинаковый химический потенциал на обоих электродах). Эти батареи работают только в одном направлении, преобразуя химическую энергию в электрическую. Но в других типах батарей реакция может быть обратной.Аккумуляторы (например, аккумуляторы в вашем мобильном телефоне или автомобиле) спроектированы таким образом, что электрическая энергия от внешнего источника (зарядное устройство, которое вы подключаете к стене, или динамо-машина в вашем автомобиле) может подаваться на химическую систему и наоборот. его работа, восстановление заряда батареи.

Лаборатория Group Sadoway в MIT работает над созданием более эффективных батарей для многократного использования. Для крупномасштабного накопления энергии команда работает над жидкометаллической батареей, в которой электролит, анод и катод являются жидкими.Для портативных приложений они разрабатывают тонкопленочную полимерную батарею с гибким электролитом из негорючего геля. Еще одной целью лаборатории является создание аккумуляторов с использованием ранее не рассмотренных материалов, уделяя особое внимание обильным, дешевым и безопасным веществам, которые имеют такой же коммерческий потенциал, что и популярные литиевые аккумуляторы.

Благодарю 18-летнего Стивена Минкуса из Гленвью, штат Иллинойс, за этот вопрос.

Опубликовано: 1 мая 2012 г.

,

Смотрите также