Сколько электролита должно быть в аккумуляторе: Какой должен быть уровень электролита в аккумуляторе. Замеряем от пластин. Разберем автомобильный вариант

Содержание

Уровень воды в акб. Сколько электролита должно быть в аккумуляторе? Другие методики проверки заряда

И снова здравствуйте! В прежних выпусках мы не раз говорили о том, как ухаживать за аккумуляторами разных типов, в том числе и . Именно эти устройства вырабатывают ток, необходимый для запуска двигателя и работы многочисленных приборов. Предлагаю обсудить, как проверить аккумулятор разными способами: от народных до инженерных.

Поскольку без автомобильной АКБ нет возможности запустить мотор (можно, если схитрить), то следить за состоянием батареи просто необходимо. Поэтому нам необходимо обладать знаниями о том, как осуществлять проверку ее работоспособности. Начнем с визуального осмотра аккумулятора. Необходимо, чтобы ее наружная поверхность была чистой и не иметь видимых повреждений. То же самое относится к состоянию его клемм. Зачастую уже на этом этапе видно, есть ли какие-либо проблемы с его работоспособностью. Окисленные и загрязненные клеммы могут свидетельствовать о том, что батарея перегревается из-за замыкания секций внутри нее.

Итак, визуальная оценка работоспособности АКБ включает в себя следующие моменты:

  • целостность и общая сохранность корпуса изделия;
  • чистота клемм и отсутствие потеков белого и зеленого цвета;
  • отсутствие больших массивов пыли, грязи, следов подтекания электролита;
  • плотная фиксация клемм крепежными элементами.

Почему на это важно обращать внимание?

Грязный корпус батареи или влага на нем сверху приведет к быстрому саморазряду. То же самое касается неплотно затянутых клемм. Сопротивление в таких местах увеличивается, и батарея не способна выдать пусковой ток прежней величины.

Соответственно, двигатель запускается с большим трудом, а заряд в ходе движения ухудшается.

Используем мультиметр для проверки

Самый распространенный и надежный способ проверить АКБ на работоспособность — использовать для этого специальное приспособление. Делается это обычно мультиметром. С его помощью устанавливается напряжение на клеммах. Лучше делать это после того, как авто постояло ночь на стоянке или в гараже.

Параметры прибора должны быть выставлены для измерения постоянного напряжения. Соответствующим образом следует выставить и провода: красный — на положительную полярность, черный — в СОМ.
Состояние батареи оценивается следующим образом. Если показания прибора находятся на уровне

12,6–12,9 Вольт, значит, батарея заряжена полностью. Чуть меньшие значения в 12,1–12,3 уже будут свидетельствовать о том, что емкость аккумулятора составляет всего лишь 50% от положенной. Если же они на уровне 11,5–11,8 Вольт, значит, Ваша АКБ разряжена.

О чем говорит уровень в банках

Плотность электролита — вот еще один критерий, который необходимо проверять.

Для проверки плотности содержимого понадобится ареометр. Это разновидность прибора, который представляет собой специальный поплавок. Чтобы сделать замеры, банки поочередно открывают и погружают в них прибор. Плотность во-первых зависит от температуры воздуха, при которой проводятся замеры, а во-вторых от климата в котором будет эксплуатироваться автомобиль.


Обратите внимание, что плотность указана для температуры +15 гр. по Цельсию. На каждые 5 градусов изменения температуры вводим поправку 0,01 гр/куб. см. То есть если норма 1,27 при +15, то тот же АКБ при +25 градусах покажет 1,29, а при ‑5 будет 1,23 гр/куб. см.

Конечно, это касается только аккумуляторов обслуживаемого типа. Необходимо проводить и периодический внешний осмотр наличия электролита в банках.

Проверку уровня проводят стеклянной трубкой, которую опускают в банку до пластин, далее закрывают верхний конец пальцем (как показано на рисунке).

Уровень электролита должен быть выше на 10 — 15 мм. уровня пластин.

Если уровня электролита недостаточно, нужно долить внутрь дистиллированную жидкость, но сначала убедитесь в том, что корпус не имеет явных повреждений, через которые может произойти утечка.

Но помните, что у аккумулятора есть и пытаться реанимировать очень старую батарею практически бесполезно.

Другие методики проверки заряда

Существует еще один способ проверки состояния АКБ — так называемой нагрузочной вилкой. На самом деле это не столовый прибор, а устройство, совмещающее в себе функции вольтметра и приспособления для замера нагрузочного напряжения. Для проведения замеров нужно строго соблюдать полярность. Длительность измерения не должна превышать 5‑ти секунд.

При подключении устройства к клеммам должно произойти искрение. Связано это с тем, что создается нагрузка, примерно такая же, как и в момент пуска двигателя. Такую проверку не стоит проводить слишком часто, чтобы не вывести АКБ из строя прежде времени. Если прибор показывает напряжение больше 10 Вольт — это говорит об исправности батареи.

В случае, когда нет возможности измерить заряд тестером, можно проверить исправность «дедовским» способом. Если внешний осмотр уже проведен, как писалось выше, и состояние клемм проверено, тогда поворачиваем ключ в замке, но не заводим двигатель.

Теперь нужно включить все осветительные приборы в своей машине. Оставляем на 5 минут их включенными и наблюдаем. Если яркость света не поменялась за это время, значит, батарея в нормальном состоянии.

Как видим, уважаемые автомобилисты, существует немало техник и методик для проверки состояния АКБ автомобиля в домашних условиях или гараже. Разряженная батарея должна послужить сигналом — ее необходимо, во-первых, зарядить, а, во-вторых, понять, почему это произошло. И обязательно перед предстоящей дальней поездкой проверяйте АКБ своего автомобиля, а на исправном автомобиле можно ехать хоть на На сегодня будем прощаться. Встретимся на страницах новых публикаций. Пока!

Как показывает практика далеко не каждый, кто интересуется вопросом, сколько электролита в аккумуляторе, знает, что вообще такое электролит и зачем он нужен, поэтому сейчас вы получите ответы на все озвученные вопросы. Итак, обо всем по порядку.

Что такое электролит и зачем он вообще нужен?

Электролит – это раствор серной кислоты и простой дистиллированной воды.

Им в нужной концентрации и объеме заполняют свинцово-кислотные аккумуляторные батареи для того, чтобы те благодаря химическим процессам происходящим с этим раствором могли хранить энергию. Отсюда, если концентрация или количество электролита в АКБ уменьшается, она перестает справляться в полной мере со своими обязанности и начинает нуждаться в замене или восстановлении. В последнем случае перед автомобилистами как раз и встает вопрос: сколько электролита должно быть в аккумуляторе.

Итак, сколько электролита должно быть в АКБ?

То, сколько электролита должна содержать аккумуляторная батарея автомобиля для максимально эффективной своей работы, напрямую определяется ее емкостью. Конечно, в зависимости от производителя возможна некоторая разбежка, но в целом объем электролита для аккумуляторов разной емкости будет следующим:

  • 55 А·ч – 2,5 л +/- 100 г;
  • 60 А·ч – 2,7-3 л;
  • 62 А·ч – около 3 л;
  • 65 А·ч – около 3,5 л;
  • 75 А·ч – 3,7-4 л;
  • 90 А·ч – 4,4-4,8 л;
  • 190 А·ч – порядка 10 л.

Но это лишь примерный литраж, он нужен больше для справки перед походом в магазин. В процессе же восстановления аккумулятора нужно ориентироваться не на него, а на особые метки, присутствующие на корпусе последнего. Теперь подробнее.

Какой должен быть уровень электролита в аккумуляторе?

Если в вашем аккумуляторе присутствует шкала с минимумом и максимумом, то вопрос, до какого уровня следует заливать электролит, решается очень просто – по верхнюю черту, то есть до отметки «MAX»,

Если же такой шкалы нет, возможно, в отверстиях вашего аккумулятора есть «язычки», тогда электролита в АКБ нужно заливать столько, чтобы они покрылись 5 мм слоем раствора (полностью в него погрузились).

Ну, а если нет ни того, ни другого, залейте в АКБ электролит в рекомендуемом выше объеме (его должно быть не под завязку, а чуть меньше), а затем для самоконтроля возьмите стеклянную трубочку, диаметром до 5 мм и опустите ее внутрь АКБ, пока она не упрется в предохранительный щиток.

Закройте верхнее отверстие трубочки пальцем и выньте ее наружу. Если уровень оставшегося в ней электролита находится в пределах 10-15 мм вы все сделали правильно – уровень электролита в АКБ оптимален.

Очень важно не только уметь хорошо управлять автомобилем, но и знать, из чего состоит машина, как за ней следить и правильно ее обслуживать. В этой статье рассмотрим актуальный вопрос для АКБ: каким должен быть уровень электролита в автомобильном аккумуляторе, и на что он влияет?

Электролит и его роль в аккумуляторе

Итак, начнем с определения, что же все-таки называется электролитом. Это попросту раствор серной кислоты и дистиллированной воды. Причем наличие каких-то посторонних примесей недопустимо, ведь тогда изменится его плотность, что самым негативным образом отразится на работе аккумуляторной батареи. Также очень важную роль играет и его уровень. Так, например, если он будет ниже нормы, произойдет высыхание внутренних пластинок и мощность снизится.

Не стоит думать, что выходом будет доливание жидкости сверх нормы, ведь в этом случае кислота разъест внешнюю часть агрегата. Кроме того, можно столкнуться и с такими проблемами, как быстрая саморазрядка батареи или выход из строя регулятора напряжения. В общем, залогом нормального функционирования вашего автомобиля служит надлежащий уровень электролита, поэтому периодически следует осматривать АКБ.

Как проверить уровень электролита в аккумуляторе?

Бытует мнение, что аккумуляторные батареи не нуждаются в техническом обслуживании, и, в принципе, так оно и есть, но учтите — речь идет о нормальных условиях эксплуатации. Любителям же путешествовать на своем «железном коне» или же жителям регионов, в которых царит очень жаркое лето, все-таки стоит контролировать вышеуказанный параметр. Ведь в состав электролита входит вода, а она, как известно, имеет свойство испаряться.

Кроме того, интенсивному выкипанию способствуют и неисправности реле-регулятора. О том, что пора проверить состояние аккумулятора, свидетельствуют следующие признаки:

  • из заливных отверстий сильно парит;
  • на корпусе АКБ можно увидеть капли электролита;
  • сам аккумулятор очень интенсивно нагревается.

Проверка уровня электролита в аккумуляторе осуществляется разными способами. Наиболее простой – визуальный контроль. Обычно корпус батареи, в котором находится жидкость, делают прозрачным, и на него наносятся отметки, указывающие максимальный и минимальный уровень. И, соответственно, количество электролита должно находиться в этих пределах.

Снижается уровень электролита за счет испарения воды или вытекания состава из-за повреждения корпуса. В первом случае можно самостоятельно поправить состояние АКБ.

Но иногда такая возможность отсутствует, тогда необходимо действовать примерно так. Берем прозрачную трубочку диаметром в 5 миллиметров и опускаем ее в резервуар до упора. Затем плотно зажимаем пальцем наружное отверстие трубки и вытаскиваем ее. В ней будет находиться измеряемая жидкость. Уровень электролита будет соответствовать высоте его столба в данной трубочке.

В АКБ низкий уровень электролита – что делать автовладельцу?

Итак, высота жидкости в трубке должна быть в пределах 10–15 миллиметров. Если ее больше нормы, тогда следует убрать лишнюю. Сделать это довольно просто, нужна всего лишь резиновая груша или шприц, которыми за считаные секунды можно выкачать излишки. Естественно, после этой операции еще раз осуществляем проверку. А вот если анализ показал низкий уровень электролита, что делать тогда?

В таком случае заливать новый раствор не рекомендуется, так как это повлияет на плотность и также негативно отразится на состоянии батареи . Ведь испаряется только вода, а концентрация серной кислоты остается прежней. Поэтому следует добавлять дистиллированную воду комнатной температуры. Причем использование простой жидкости из крана категорически запрещено, так как батарея может разрядиться. Заливать сам электролит можно только в одном случае: если его уровень снизился из-за разбрызгивания либо вытекания.

Сейчас современные автомобили и их комплектующие очень надежны. Аккумуляторы в автомобиле также не являются исключением. Вот только многие забывают, что надежность — не гарант долговечности. Чтобы не случилось так, что, находясь где-нибудь на опустевшей трассе, ваш автомобиль перестал заводиться, необходимо хотя бы изредка проводить диагностику и замерять уровень электролита в аккумуляторе.

Правильное обслуживание АКБ

АКБ в автомобиле выполняет функцию обеспечения необходимым количеством электроэнергии стартера во время запуска двигателя. Также АКБ обеспечивает электричеством всю электронную систему автомобиля.

Всего аккумуляторных батарей существует четыре вида:

  • Обслуживаемые.
  • Малообслуживаемые.
  • Гибридные.
  • Необслуживаемые.

Для того чтобы аккумулятор прослужил долгое время и не подводил вас в неожиданный момент, его необходимо правильно и своевременно обслуживать.

Одним из самых важных пунктов для поддержания рабочего состояния является электролит для аккумуляторов. За ним нужно следить в первую очередь.

Второй, не менее важный пункт в работе аккумулятора — это плотность электролита. Проверяется она с помощью специального прибора — денсиметра или ареометра. В зависимости от времени года плотность жидкости должна быть разной.

Также аккумулятор нуждается в постоянной проверке его напряжения. Проверить напряжение в аккумуляторной батарее можно с помощью вольтметра, мультиметра или нагрузочной вилки.

Как проверяется уровень электролита

Электролит для аккумуляторов в жару имеет свойство испаряться, так как его основным компонентом является вода. Также к его испарению причастно и кипение аккумулятора в процессе эксплуатации. В связи с этим уровень его необходимо проверять постоянно. В летнюю жару идеальной будет ежемесячная проверка.

Проверить уровень можно визуально, если позволяет материал, из которого состоит корпус АКБ (он должен быть прозрачным). Если визуально не удается определить нужное, необходимо найти специальные метки на корпусе. С их помощью также можно попытаться установить уровень электролита.

Если же ни один из вышеперечисленных способов не помог, нужно открутить пробки на АКБ и при помощи стеклянной трубки определить количество жидкости.

Сделать это нужно так: опускаете стеклянную трубку в заливное отверстие, чтоб она уперлась в сетку пластины сверху. Прикрыв пальцем верхнее отверстие трубки, вытащить ее и замерить уровень жидкости. Он должен составлять приблизительно 10-15 мм.

В случае если необходимое количество жидкости отсутствует, необходимо довести его до нужного уровня и замерить еще раз. Проверять необходимо по отдельности в каждой банке аккумулятора.

Обратите внимание: если в АКБ уровень ниже нормы, то доливать необходимо не электролит, а дистиллированную воду. При выкипании из электролита воды увеличивается плотность. При доливке дистиллированной плотность вернется к норме.

Если же долить электролит и оставить плотность высокой, это приведет к быстрому выходу из строя АКБ в скором времени.

От того, какой электролит в аккумуляторе у вас залит и как вы его обслуживаете, зависит срок службы батареи.

Объемы электролита в разных АКБ

Если вы приобрели сухозаряженный аккумулятор или по какой-то причине решили поменять в своем аккумуляторе электролит, нужно знать необходимый объем жидкости, который нам понадобится.

Перед заправкой АКБ нужно купить в ближайшем магазине или сделать самостоятельно электролит для аккумуляторов. Лучше использовать его с запасом, так как при заправке АКБ некоторое количество жидкости впитается в пластины, что приведет к упадку уровня, и понадобится доливать электролит.

Так сколько электролита в аккумуляторе должно быть? Его объем определяется по типу вашего аккумулятора, который приведен в таблице.

Самостоятельное приготовление электролита

Если при проверке уровня жидкости в АКБ у вас под рукой не оказалось электролита, его можно приготовить самостоятельно.

Для приготовления жидкости нам понадобится серная кислота, смешанная с дистиллированной водой в строго определенной пропорции.

При приготовлении электролита нужно использовать чистые материалы и соблюдать технику безопасности, так как кислота может нанести непоправимый ущерб вашему здоровью при смешивании с водой.

Обратите внимание, что в воду тонкой струей вливается кислота, а ни в коем случае не наоборот. Это может вызвать резкую реакцию и закипание воды, которая при разбрызгивании может попасть на вас.

Приготовить электролит для аккумуляторов несложно, зная определенные пропорции, но все же лучше приобрести его в магазине, так как стоит он недорого.

Обслуживание аккумулятора — занятие несложное. Если знать все необходимые параметры жидкости и своевременно их диагностировать, можно сохранить вашу АКБ в рабочем состоянии, и она будет долгое время служить вам верой и правдой.

От состояния аккумулятора зависит, сможете вы завести мотор своего автомобиля, или нет. Прочитав статью, вы узнаете, что влияет на уровень электролита и научитесь определять и регулировать его. Вы узнаете, как уровень электролита влияет на состояние аккумулятора и почему падение уровня снижает не только емкость, но и ресурс аккумуляторной батареи.

Что влияет на уровень электролита

Для ответа на этот вопрос, необходимо понимать, что происходит внутри аккумулятора во время заряда и разряда. При подаче зарядного тока диоксид свинца на катоде (отрицательном контакте) отдает не только свободные электроны, но и молекулы кислорода, превращаясь в свинец. На аноде (положительном электроде) наоборот, свинец впитывает из электролита электроны и молекулы кислорода, превращаясь в диоксид свинца. В обоих процессах из электролита выделяется свободный водород и незначительное количество кислорода, которые уходят в атмосферу. Чем сильней зарядный или разрядный ток, тем больше водорода и кислорода уходит в атмосферу. Помимо этого сильный зарядный или разрядный ток приводит к закипанию электролита, в результате чего в атмосферу уходит не только чистый водород и кислород, но и водяной пар. Все это со временем приводит к падению уровня электролита. Этот процесс происходит в любом аккумуляторе.

Почему снижается уровень

Если уровень электролита падает настолько, что открывает свинцовые пластины, то ресурс аккумулятора резко снижается. Это вызвано тем, что в реакции окисления и восстановления вмешивается газообразный кислород из атмосферы. В результате баланс чистого свинца и его диоксида меняется, а вместе с ним падает емкость и рабочее напряжение аккумулятора. Добавление дистиллированной воды позволяет , но не может восстановить их состояние. Еще одна причина, по которой может падать уровень электролита — механическое повреждение корпуса. Даже небольшая трещина, которую очень сложно заметить невооруженным взглядом, может стать причиной потери электролита. При утечке в размере 1 капли в час, за месяц аккумулятор потеряет 30-50 миллилитров электролита. Примерно 0,5 литра в течение года, то есть почти весь электролит одной банки аккумулятора.

Как проверить и восстановить уровень электролита

Для проверки электролита вам понадобятся:

  • чистая тряпка, чтобы очистить его поверхность от грязи;
  • широкая (не менее 1 см) плоская отвертка, с помощью которой вы будете откручивать заливные пробки;
  • фонарик.

Откройте капот и осмотрите аккумулятор. На некоторых автомобилях для проверки и доливки электролита приходится снимать аккумулятор. Если ничто не мешает выкручивать пробки и пользоваться фонариком, то тряпкой очистите аккумулятор от пыли, грязи и капелек жидкости. Его поверхность должна быть сухой и чистой. Если заливные пробки закрыты пластиковой накладкой, то снимите ее. Затем выкрутите все пробки и уберите их в сторону. Уровень электролита должен быть на 1,5-2 см ниже поверхности аккумулятора. Для более точной проверки уровня необходима стеклянная или пластиковая палочка. Вставьте ее в заливное отверстие и доведите до верхнего края пластин. Уровень электролита должен превышать пластины на 1,5-2 см. Если уровень ниже и, вы не видите электролит, посветите в заливное отверстие фонариком. Если видны пластины, значит, ресурс аккумулятора уже пострадал. Если восстановить уровень и плотность электролита, то он будет давать нормальный ток, но емкость снизится.

Если уровень электролита меньше, чем должен быть, проверьте его с помощью ареометра, который можно купить в любом автомагазине. Если плотность электролита разряженного аккумулятора ниже 1,2 г/см³, а полностью заряженного ниже 1,29 г/см³, проблема в корпусе аккумулятора. Испарение кислорода и водорода уменьшает объем, но повышает плотность электролита выше стандартной. Утечка не только снижает объем, но и . Аккумулятор, который теряет электролит чинить бесполезно, в большинстве случаев трещина незаметна. Иначе вокруг аккумулятора было бы мокрое пятно.

Убедившись, что проблема не в утечке электролита, приступайте в восстановлению его уровня. Для этого используйте только дистиллированную воду. Желательно наливать ее с помощью лейки. Это позволит избежать разлива воды по поверхности аккумулятора и попадания в банки различных загрязняющих веществ, которые станут участниками химических реакций. Заливайте воду тонкой струйкой, это позволит избежать превышения уровня. Подняв уровень электролита, прочистите отверстие (сапун) пробки и вкрутите ее в аккумулятор. Так поступите с каждой банкой аккумулятора.

Сколько электролита должно быть в аккумуляторе? — Узнаю свое Авто!

Как показывает практика далеко не все, кто интересуется вопросом, сколько электролита в аккумуляторе, знает, что по большому счету такое электролит и для чего он нужен, исходя из этого на данный момент вы получите ответы на все озвученные вопросы. Итак, обо всем по порядку.

Что такое электролит и для чего он по большому счету нужен?

Если вы уже успели прочесть на отечественном портале статью: «Какая кислота в аккумуляторе автомобиля», то неспециализированное представление об электролите вы уже имеете. В случае если нет – разъясняем.

Электролит – это раствор серной кислоты и несложной дистиллированной воды. Им в объёме и нужной концентрации заполняют свинцово-кислотные аккумуляторные батареи чтобы те благодаря химическим процессам происходящим с этим раствором имели возможность хранить энергию. Из этого, в случае если концентрация либо количество электролита в АКБ значительно уменьшается, она перестает справляться полностью со собственными обязанности и начинает нуждаться в замене либо восстановлении. В последнем случае перед автолюбителями именно и поднимается вопрос: какое количество электролита должно быть в аккумуляторе.

Итак, сколько электролита должно быть в АКБ?

То, сколько электролита обязана содержать аккумуляторная батарея автомобиля для максимально действенной собственной работы, напрямую определяется ее емкостью. Само собой разумеется, в зависимости от производителя вероятна некая разбежка, но в целом количество электролита для аккумуляторная батарей различной емкости будет следующим:

55 А·ч – 2,5 л +/- 100 г; 60 А·ч – 2,7-3 л; 62 А·ч – около 3 л; 65 А·ч – около 3,5 л; 75 А·ч – 3,7-4 л; 90 А·ч – 4,4-4,8 л; 190 А·ч – порядка 10 л.

Но это только примерный литраж, он нужен больше для справки перед походом в магазин. В ходе же восстановления аккумулятора необходимо ориентироваться не на него, а на особенные метки, присутствующие на корпусе последнего. Сейчас подробнее.

Какой должен быть уровень электролита в аккумуляторе?

В случае если в вашем аккумуляторе присутствует шкала с максимумом и минимумом, то вопрос, до какого именно уровня направляться заливать электролит, решается весьма легко – по верхнюю линии, другими словами до отметки «MAX»,

В случае если же таковой шкалы нет, быть может, в отверстиях вашего аккумулятора имеется «язычки», тогда электролита в АКБ необходимо заливать столько, дабы они покрылись 5 мм слоем раствора (всецело в него погрузились).

Ну, а вдруг нет ни того, ни другого, залейте в АКБ электролит в рекомендуемом выше количестве (его должно быть не под завязку, а чуть меньше), а после этого для самоконтроля заберите стеклянную трубочку, диаметром до 5 мм и опустите ее вовнутрь АКБ, пока она не упрется в предохранительный щиток.

Закройте верхнее отверстие трубочки пальцем и выньте ее наружу. В случае если уровень оставшегося в ней электролита находится в пределах 10-15 мм вы все сделали верно – уровень электролита в АКБ оптимален.

Принципиально важно!

Если вы увидели, что уровень электролита в автомобильном аккумуляторе со временем стал меньше нужного, его восполнение направляться осуществлять только дистиллированной водой с маленькой плюсовой температурой – 15-25?С, подробнее в статье – «Как поднять плотность электролита в аккумуляторе».

Электролит может употребляться только в отношении полностью безлюдных АКБ.

.

Какой должен быть уровень электролита в автомобильном аккумуляторе

От качества аккумуляторной батареи (АКБ) зависит эффективный запуск двигателя и слаженность в работе электрической системы. В обслуживаемых АКБ водители способны влиять на параметры этого прибора не только уровнем заряда, но и с помощью изменения количества и плотности электролита.

Поддерживать заданный уровень электролита в автомобильном аккумуляторе необходимо во все сезоны. От этого зависит длительность его эффективной эксплуатации электроприбора. Во время работы с электролитом в АКБ, необходимо соблюдать меры предосторожности.

Эксплуатация обслуживаемой батареи

Большинство современных автомобилей оснащено аккумуляторами с необслуживаемой конструкцией. Такой вариант предпочтительнее в эксплуатации для пользователей, ведь в нем нужно только поддерживать уровень заряда. Но отрицательной стороной является малый срок эксплуатации и отсутствие ремонтопригодности.

В обслуживаемых АКБ владелец влияет на многие процессы, при этом возможность диагностики и устранения выявленных проблем выше, чем у необслуживаемой конструкции. Делать это можно даже в гаражных условиях.

Визуальное отличие между двумя типами батарей заключается в том, что обслуживаемая конструкция оснащена пробками для доступа внутрь банок с пластинами. Поэтому перед тем, как проверить уровень электролита в аккумуляторе, владелец выкручивает поочередно крышки с каждой из емкостей.

Вывинчивать резьбу надо осторожно, чтобы не повредить пробку. Удобно делать это монеткой, а не отверткой. Требуемый уровень рабочей жидкости может быть обозначен производителем на корпусе батареи. Его сравнивают с действительным параметром, и на этом основании проводят дальнейшие действия.

Работы с аккумулятором

Откидываем контакты и достаем АКБ с его места. Работа с обслуживаемой батареей начинается с чистки возможного загрязнения с верхней части, на которой располагаются клеммы. Такая операция является обязательной для того, чтобы не допустить попадания мусора внутрь банок. Также этим способом снижаем воздействие коррозионных компонентов на металлические части.

Убрать загрязнения поможет бытовое чистящее средство с аммиаком. Его распыляют на ветошь или салфетки, а затем протирают батарею. Зоны с сильным загрязнением не стоит чистить содой, так как она способствует ускорению корродирующих процессов.

Если пробки расположены отдельно, то их выкручивают против часовой стрелки. Когда часть банок закрыта общей пробкой, то для открытия ее поддевают плоской отверткой или шпателем. После этого откроется доступ к внутреннему содержанию. На необслуживаемом варианте батареи будет соответствующая надпись. С ним подобные операции проводить категорически запрещено.

Под открывшимися пробками возможно также скопление грязи. Желательно от нее также избавиться с помощью ветоши и чистящего средства. Нужно проследить, чтобы после чистки не остались частички салфетки или ворс от ветоши на внутренней стороне крышки, ведь они могут попасть внутрь батареи.

Определение уровня электролитической жидкости

Для того чтобы понять сколько должно быть электролита в аккумуляторе первоначально, необходимо сверить уровень в отдельных банках. Во всех емкостях должен быть одинаковый объем. Небольшая погрешность по высоте возникает при испарениях жидкости во время значительного перегрева.

Существенная разница в объеме содержимого банок может появиться в том случае, если корпус АКБ дал трещину. Дальнейшая эксплуатация такого прибора не допускается. Если явных деформаций или повреждений корпуса не замечается, то можно долить дистиллят в проблемную банку и проконтролировать в ней объем через пару недель.

Когда уровень жидкости не покрывает в полной мере пластины, то эффективность батареи существенно снижается. Открытые элементы платин без электролита могут прийти в негодность за несколько дней. Свинцовые пластинки могут быть оголены примерно на 10 мм, тогда достаточно залить воду. Если непокрыта большая часть, то, вероятнее всего, батарею надо будет менять.

Нужно знать, что отсутствие в большом количестве электролита и оставшиеся на виду пластины могут являться свидетельством чрезмерной перезаряженности.

Чтобы решить эту проблему, надо проверить работу генератора.

Оптимальным принято считать уровень жидкости, когда над пластинами ее есть еще около 10 мм либо от уровня горловины она опустилась на 3-4 мм. При таком соотношении никакой доливки проводить не стоит. Достаточно закрутить банки, а следующую проверку сделать через 2-3 месяца.

Максимально допустимым является уровень, когда жидкость слегка достает до пластика открытого отверстия. Конструкционно в горловине сделаны выемки, помогающие сформировать выпуклость за счет поверхностного натяжения жидкости. При соприкосновении электролита с горловиной, выпуклость образуется, если нет касания, то и поверхность ровная. Это сделано для избегания переливов. Разглядеть такую выпуклость можно с помощью фонаря.

Такая технология актуальна для свинцово-кислотных батарей. Другие типы неавтомобильных аккумуляторов надо обслуживать по рекомендациям их производителей.

Как скорректировать объем электролита

При заправке банок АКБ можно пользоваться исключительно дистиллированной водой. Ее можно купить практически в любом автомагазине. Нельзя допускать эксплуатацию открытых пластин. Залив жидкость внутрь до уровня горловины, надо зарядить батарею.

Автомобилисту для правильного наполнения банок без лишнего проливания жидкости можно пользоваться лейкой или резиновой спринцовкой. При этом надо не допустить попадания загрязнения внутрь.

Нужно знать, что эксплуатационные характеристики и продолжительность службы аккумулятора снизятся, если вливать недистиллированную воду.

Это происходит за счет различных примесей в жидкости, например, хлора в водопроводной или повышенной концентрации солей в колодезной. В разряженный аккумулятор надо доливать воду лишь для того, чтобы покрыть пластины. Получив заряд, уровень электролита повысится, поэтому займет оставшееся место.

Завершающий этап работы с АКБ

На завершающей стадии надо вкрутить пробки на свои места. Предварительно стоит очистить их внутреннюю сторону. Перелив жидкости допускать не желательно. Разлившиеся капли надо убрать ветошью так, чтобы не касаться руками электролита, ведь в нем есть доля кислоты.

Вытирать потеки надо движениями от отверстий. Если аккумулятор находился под капотом в это время, то надо не допустить попадания капель на другие детали и двигатель. Завершив вытирание, надо выкинуть ветошь в мусор, а емкость с водой, в которой поласкали тряпку, слить в канализацию так, чтобы не расплескать частички кислоты на одежду и предметы.

Если капли попали на какую-то поверхность, то их нужно стереть тряпкой, смоченной бытовым моющим средством. В течение нескольких недель надо контролировать переполненную емкость с электролитом. При появлении расплескивания убираем капли таким же методом.

Незначительное сокращение массовой доли кислоты в составе электролита послы выплескивания и добавления дистиллята не влияет критически на работоспособность батареи. Поэтому доливать в такой ситуации кислоту не стоит, ведь ее избыток в массовой доле приводит  к интенсивному износу электроприбора, а недостаток не так критичен для работоспособности и выходных характеристик АКБ.

Безопасность при работе с электролитом

В состав электролита входит серная кислота, это значит, что необходимо проявлять осторожность при работе с этой жидкостью. В первую очередь необходимо защитить глаза от попадания в них паров или капель. Для этого используют защитные строительные очки. Обычные оптические очки не подойдут, так как у них отсутствует боковая защита. Также нельзя использовать контактные линзы, ведь они не закрывают глаз полностью.

Работу желательно проводить в резиновых защитных перчатках. Одной из эффективных защит обладают неопреновые изделия. Они способны до часа противодействовать разрушающей жидкости. Меньшая степень безопасности у латексных и виниловых материалов. Минимальный уровень защиты у нитриловых перчаток, так как они разъедаются практически сразу от попадания капель электролита.

Одежда должна быть из плотной ткани. Рукав надо подбирать длинный и заправлять его в перчатку. Разъедание ткани при попадании на нее жидкости может происходить не сразу, а по прошествии нескольких часов.

Попавшую жидкость на кожу надо немедленно смыть проточной водой. Можно пользоваться мылом. Покраснение от воздействия кислоты может проявиться не сразу, так как для химического ожога, в отличие от термического, нужно некоторое время для воздействия.

Интересное по теме:

загрузка…

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

ISL :: Статьи :: Как проверить уровень электролита.

Статьи

В данной статье мы поговорим об электролите: обсудим способы проверки уровня электролита в аккумуляторе, а так же познакомимся с электролитом от компании «И.С.Лаборатория».

 Начнём с того, что аккумуляторы бывают разные. На данный момент в большинстве автомобилей применяются,так называемые, «необслуживаемые  аккумуляторы». Данный вид аккумуляторов не требует никакой дополнительной работы с ним,кроме  периодической зарядки.

 На ряду с такими видами аккумуляторов есть и аккумуляторы «старого типа». Они состоят из шести «банок» , в каждой из которых есть пробка. Необходимо постоянно следить за тем,чтобы пластины аккумулятора были покрыты жидкостью — электролитом.  Проверить уровень электролита в таких аккумуляторах достаточно просто: пробка откручивается и в неё вставляется стеклянная трубка, после чего верхних конец трубки плотно закрывается и трубка вытаскивается. Электролита в ней должно быть 10-15мм — это норма, если показатели меньше — надо доливать. Выкипает вода, поэтому и доливается тоже вода, причем вода дистиллированная. Воду надо заливать до нижнего торца тубуса заливной горловины. Далее необходимо зарядить аккумулятор и заряжая довести плотность до 1,27м3, после зарядки аккумулятора  проверяется плотность электролита, в норме она составляет 1,27г/см3 и 1,29г/см3 в зимний период. Если плотность не соответствует норме, то  электролит разбавляется (если плотность большая — водой, если малая-электролитом плотностью 1,4 г/м3)
Представляем вашему вниманию электролит «Зверь» от компании «И.С.Лаборатория». Электролит «Зверь» — высококачественный продукт, используемый для заливки кислотных, стартерных и тяговых аккумуляторов. Электролит «Зверь»  содержит присадку DS-27, которая запатентована и является совместной разработкой ЗАО «И.С. Лаборатория» и НИИ «Особо чистых химических веществ и реактивов». Испытания электролита с данной присадкой проводились на крупнейших предприятиях, в том числе ВАЗ и  АЗЛК.  Результаты показали, что использование присадки DS-27 предотвращает сульфатацию пластин, увеличивая срок службы аккумуляторных батарей. Электролит выпускается плотностью 1,27 г/м3, 1,29г/м3, 1,42г/м3, также может быть изготовлен с любой плотностью по требованию заказчика.

АКБ. Правила зимнего хранения и эксплуатации

08.08.2016

Зимой некоторые автомобили эксплуатируются нечасто. Нужно ли перед долгой стоянкой скидывать клеммы и отключать массу? И каковы правила хранения АКБ зимой, если машина совсем не используется?

Снимать клеммы и отключать массу необходимо. На это есть свои причины. Прежде всего, в любом случае существует утечка в виде работы бортовых систем, например часов, питание идет и на бортовой компьютер. Все это постепенно опустошает вашу аккумуляторную батарею. Стандартная утечка бортовой цепи автомобиля, допустимая заводом-изготовителем по нормам, составляет 30 миллиампер (0,03 А). На первый взгляд, кажется, что это совсем немного. Но это только так кажется. Попробуйте пересчитать, за какое время такая утечка опустошит ваш аккумулятор. Возьмем, к примеру, стандартную батарею емкостью 55 А/ч. Это означает, что 55 ампер он, выдаст за час. Или 5,5 ампер за 10 часов. Половину ампера он отдаст уже за сто часов. Следовательно, 50 миллиампер уйдут за тысячу часов. Тысячу часов делим на 24 часа, получается, что полностью батарея сядет за 41 день, это если АКБ была 100% заряжена, если нет то еще быстрее. Но эксплуатация при 100% разряде совершенно недопустимо. Если аккумулятор разрядится на 25 % — это уже плохо, а если сядет на 50% — он замерзнет уже при «-27» градусах по Цельсию. Так что за 20 дней при стандартной утечке ваш аккумулятор превратится в кусок льда при стоянке на улице зимой, а про пуск автомобиля мы тут вообще не говорим. Чтобы избежать такого развития событий, нужно просто снять клемму. Это самый простой способ предотвратить утечку энергии и разрядку батареи при длительном промежутке времени «не езды» на машине. Для современных машин это, конечно, не очень хорошо. Могут сброситься настройки бортового компьютера, заблокироваться аудиосистема, потеряться настройки электронного ключа. Но ведь такие машины и не рассчитаны на такую редкую эксплуатацию. Впрочем, и здесь есть выход — периодически подзаряжать аккумулятор или как компромисс хотя бы запускать иногда машину на короткий промежуток времени.

Как же правильно хранить АКБ, если машина зимой на приколе, обслуживать аккумулятор и эксплуатировать его.

1. Хранение аккумулятора

Залитые батареи рекомендуется хранить в сухом помещении с температурой не ниже −30? и не выше 0?. Батареи устанавливаются на хранение полностью заряженными. Допускается хранить батареи и при положительных температурах, однако темп саморазряда аккумуляторов при этом будет в несколько раз выше. Ежемесячно необходимо проверять плотность электролита или измерять напряжение на клеммах аккумулятора. Степень разряда аккумулятора можно проверить по таблице № 1. При снижении плотности электролита более чем на 0,03 г/см3, т.е. до уровня 1,24 г/см3 или напряжения ниже «12,45» Вольт батарею следует подзарядить.

Перед продолжительной стоянкой автомобиля необходимо отсоединить АКБ от бортовой сети, полностью ее зарядить и хранить в прохладном помещении. Моноблок во избежание саморазряда по поверхности должен быть чистым. Если батарея должна быть постоянно готова к установке на автомашину, то при снижении плотности до уровня 1,24 г/см3, батарею следует подзарядить. Если от батареи не требуется постоянной готовности, то рекомендуется ее подзаряжать при снижении плотности до уровня 1,22 г/см3.

Зимой следует иметь в виду, что электролит в сильно разряженных батареях может замерзнуть при наступлении морозов. Зависимость температуры замерзания электролита от его плотности приведена в таблице № 2.

Не допускайте снижения плотности до критической, иначе при замерзании электролита возможно необратимое повреждение моноблока и пластин аккумулятора.

Таблица № 1. Степень разряженности аккумулятора.

Напряжение на клеммах, (В) 12,66 12,45 12,24 12,06 11,80 и ниже
Плотность электролита, г/см3 1,27 1,23 1,20 1,17 1,12 и ниже
Степень заряда, % 100 75 50 25 0
t замерзания электролита ? -64 -42 -27 -15 -10 до 0

Таблица № 2. Температура замерзания электролита в зависимости от его плотности.

Плотность Эл-та 1,0 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,27 1,30 1,35
t замерзания, ? 0 −3,.3 −7,7 −15 −27 −52 −64 −70 −49

2. Контроль состояния батареи

Рекомендуется один раз в месяц проверять уровень электролита и при необходимости доливать только дистиллированную воду до нормального уровня. Пластины, не покрытые электролитом, высыхают и осыпаются, что приводит к преждевременному выходу АКБ из строя.

Запрещается доливать электролит или кислоту в АКБ.
Это можно делать только в том случае, если точно известно, что понижение уровня электролита произошло за счет его выплескивания.

Не используйте воду сомнительного происхождения.
Контролируйте степень заряженности аккумулятора по плотности электролита или по напряжению на клеммах ненагруженной батареи. Степень разряда батареи можно определить из Таблицы № 1, или посчитать по формуле:

Uнрц = 6*(0,84+Р), где
Uнрц (НРЦ) — напряжение разомкнутой цепи;
Р — Плотность электролита.

Следовательно, плотность можно посчитать соответственно по формуле: Р = Uнрц/ 6 — 0,84

100% заряженная батарея, т.е. с плотностью электролита 1,27 г/см3 будет иметь:
НРЦ = 6*(0,84+1,27) = 12,66 Вольта;
Р = 12,66 / 6 — 0,84 = 1,27 г/см3

Зная напряжение на клеммах аккумулятора, можно всегда посчитать плотность электролита в нем.

Категорически запрещается эксплуатировать батареи с уровнем заряда ниже 75% зимой и 50% летом.
Хранение и эксплуатация АКБ в разряженном состоянии приводит к необратимым процессам, при которых восстановление АКБ не возможно.

Низкая плотность электролита в АКБ говорит о её разряженности и для повышения плотности электролита необходимо заряжать АКБ, а не повышать её доливкой кислоты или электролита.
Просто долив кислоты или электролита, приведёт к изменению кислотного баланса и как следствие после полного заряда к превышению допустимого уровня плотности электролита. Превышение плотности электролита выше допустимой нормы приводит к разрушению пластин внутри АКБ.

3. Заряд аккумулятора

Заряд АКБ производится током равным 10% от её ёмкости (например при ёмкости 55 А/Ч ток зарядки не должен превышать 5,5 А). Нарушение данного требования приводит к разрушению пластин из-за перегрузок.

Старайтесь заряжать батарею малыми токами, при этом увеличивается степень и глубина заряда.

Окончанием процесса заряда аккумуляторов следует считать:

  1. равномерное кипение электролита во всех банках;
  2. равномерный нагрев корпуса батареи;
  3. напряжение на клеммах аккумулятора достигло значения 16,4 вольта;
  4. плотность электролита прекратила подниматься в батарее (если плотность растет, то это означает, что не все элементы еще прореагировали и батарея заряжается).

4. Контроль электрооборудования автомобиля

Необходимо качественно и регулярно проверять и обслуживать электрооборудование автомобиля. Отклонение параметров электрооборудования (генератора, стартера, различных реле) от установленных величин приводит к снижению надежности и к сокращению срока службы АКБ.

Нормы на параметры электрооборудования:

Пределы рабочего напряжения бортовой сети автомобиля не должны выходить за пределы 13,8-14,5 V, при различных режимах работы автомобиля.

Отклонение величины зарядного напряжения за пределы нормы на 0,3 — 0,5 V приводит к сокращению срока службы батареи в несколько раз.

Токи утечки не должны превышать 30 мА/ч (0,03 Ампера). Повышенный ток утечки уменьшает срок службы АКБ ввиду ускоренности циклов заряда-разряда батареи, и увеличивает вероятность глубокого разряда батареи.

Повышенное напряжение генератора приводит к осыпанию активной намазки пластин в батареях, что приводит к уменьшению емкости батареи и способствует замыканию пластин за счет осыпавшейся активной массы с положительных пластин.

Эксплуатация разряженной батареи приводит к осыпанию активной массы с отрицательных пластин. Признаком осыпания пластин является потемнение цвета электролита во всех банках (коричневый цвет — осыпание положительных пластин, серый цвет — осыпание отрицательных пластин).

Так же пониженное напряжение генератора (особенно зимой) не позволяет зарядить полноценно батарею, и происходит ее эксплуатация в полуразряженном состоянии. Это может привести к необратимой сульфатации пластин, что чревато уменьшением, как емкости батареи, так и величины стартового тока аккумулятора.

У недозаряженного аккумулятора плотность электролита понижена, что может привести к его замерзанию при сильных морозах и стоянке машины на улице (смотри таблицу № 2).

5. Эксплуатация аккумулятора

Пуск стартера производите короткими включениями, но не более чем на 10 сек. Перерыв между включениями летом не менее 15 сек., зимой не менее 1 мин. Избегайте включать стартер более 3-х раз подряд. Езда при помощи стартера не допускается.

Категорически запрещается «прикуривать» аккумулятор от нестандартных пускозарядных устройств во избежание взрыва моноблока, деформации пластин и внутренних тоководов, что приводит к осыпанию активной массы пластин и разрыву межэлектродных соединений.

При низких температурах происходит замедление всех химических процессов внутри АКБ, батарея переходит в «спящий режим» (электрические параметры АКБ при t ниже «-30» градусов по Цельсию понижаются в 2 раза.) Поэтому перед пуском двигателя на некоторое время необходимо включить электрические потребители (фары, габариты) для возобновления электрохимических процессов и только после этого делать попытки старта.

Для уменьшения рисков плохих пусков при эксплуатации автомобиля в зимнее время рекомендуется подбирать АКБ по ёмкости и стартовым характеристикам в соответствии с конкретной климатической зоной.

Сухозаряженный аккумулятор — ввод в эксплуатацию :: АвтоМотоГараж

Что такое сухозаряженная аккумуляторная батарея (АКБ)? Это «сухая», не содержащая электролит батарея. Пластины в такой АКБ — заряжены перед сборкой на заводе-изготовителе (в процессе производства они проходят «формовку»: зарядку, промывку и просушку в потоке горячего воздуха). При хранении, и до ввода в эксплуатацию заливные отверстия герметично закрыты пробками (или специальной лентой) это необходимо для предохранения пластин аккумулятора от разрушения. Сухозаряженная АКБ может храниться  до трёх – пяти лет. Хранить залитую и заряженную АКБ в режиме «бездействия» более 6 мес. не рекомендуется.

Ниже пошагово описаны действия, которые необходимо выполнить для приведения в рабочее состояние сухозаряженной АКБ.

Примечание:

  • Не пренебрегайте защитными средствами от агрессивного воздействия электролита (очки, резиновые перчатки, кислотостойкая одежда, головной убор и обувь). В случае попадания электролита на кожу промойте пораженные места водой и затем – раствором питьевой соды для нейтрализации. Рекомендуется заранее перед заливкой приготовить раствор питьевой соды (например, в ведре) и ветошь.
  • Запрещается подключение в электрическую схему незалитого электролитом аккумулятора!
  • При заливке температура аккумулятора и электролита должна быть не ниже 15 градусов.

Рассмотрим ввод в эксплуатацию сухозаряженной аккумуляторной батареи GTX14-BS:

Итак поэтапно:

Аккумулятор и ёмкость с электролитом:

1. Открыть суфлирующее отверстие:

2. Удалить защитную ленту с отверстий банок аккумулятора:

3. Далее необходимо распаковать емкость с электролитом. В моем случае это было похоже на луковицу (мягкая упаковка, картонная коробка герметично обмотанная скотчем, полиэтиленовый пакет замотанный скотчем, полиэтиленовый пакет на струнном замке типа zip-lock и последним был запаянный полиэтиленовый пакет):

4. Снимаем пластиковую планку-пробку батареи с ёмкости с электролитом и аккуратно  удаляем защитную фольгу с выводных отверстий:

5. Берём в одну руку АКБ, переворачиваем (держим АКБ в перевёрнутом виде). В вторую руку берём ёмкость с электролитом. Далее неспеша к заливным отверстиям АКБ подносим ёмкость с электролитом, вставляем в эти отверстия и аккуратно переворачиваем всю конструкцию (см. ниже):

6. Ждём когда весь электролит перельётся из ёмкости в АКБ:

Банки аккумулятора должны быть заполнены электролитом с плотностью 1,28 кг/л до отметки на корпусе (при её наличии) или 3-5 мм над пластинами. Использование электролита большей плотности приводит к быстрому выходу батарей из строя.

7. После извлекаем пластиковую ёмкость, и даём аккумулятору пропитаться в течении  30-60 минут. Затем слегка нужно покачать АКБ, и при необходимости долить электролит. При повышении температуры более 20 °С необходимо дать время для остывания батареи. Не ранее, чем через 20 мин., и не позже, чем через 2 часа после заливки, необходимо проконтролировать плотность электролита. Если она не менее 1,25 г/см.куб., то батарея готова к эксплуатации. В противном случае, а также при напряжении без нагрузки менее 12,5 В, батарею необходимо подвергнуть зарядке от стационарного зарядного устройства.

8. Закрываем отверстия АКБ планко-пробкой, и при необходимости удаляем с поверхности аккумулятора частицы электролита:

9. По завершению всех выше перечисленных операций суфлирующее отверстие необходимо закрыть.

Перед подключением АКБ в цепь питания необходимо очистить от окислов  клеммы шлифовальной бумагой (по ситуации) и обязательно обработать их смазкой типа Литол 24.

Примечание:

В случае необходимости подзарядку АКБ необходимо проводить согласно как инструкции по эксплуатации на зарядное устройство так и на АКБ. И не забудьте извлечь пробки для обеспечения хорошей вентиляции.

Инструкции по эксплуатации аккумуляторных батарей

БАТАРЕЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ СВИНЦОВАЯ СТАРТЕРНАЯ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

1. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

1.1. Не допускается замыкание полюсов батареи.
1.2. Не допускается эксплуатация батареи с плохими: контактами между выводами батареи и клеммами проводов.
1.3. В помещениях, где ведется заряд батареи, запрещается курить и пользоваться открытым пламенем.
1.4. При работе с электролитом, осмотре заряжающейся батареи глаза должны быть защищены очками.
1.5. После любой работы с батареей и электролитом необходимо вымыть руки с мылом.
1.6. При попадании электролита на кожу или одежду необходимо немедленно промыть это место проточной водой, затем раствором соды.
1.7. Аккумуляторная батарея, заполненная электролитом, должна храниться в местах, недоступных для детей.
1.8. Присоединение и отсоединение батареи от бортовой сети автомобиля производить при выключенных потребителях. Сначала присоединить положительный вывод, а затем отрицательный, соединенный с массой автомобиля. Отсоединение производить в обратном порядке.
1.9. Батарея должна быть надежно закреплена в штатном установочном месте автомобиля, соединительные клеммы плотно зажаты на полюсных выводах, а сами провода прослаблены.

2. ПОДГОТОВКА БАТАРЕИ К ЭКСПЛУАТАЦИИ

2.1. Перед началом эксплуатации батареи необходимо полностью удалить с нее упаковочный материал, изучить руководство по эксплуатации.
2.2. Ориентировочная степень заряженности батареи может быть определена по напряжению без нагрузки (см. Таблицу далее) и плотности электролита в батареях с пробками.
2.3. Необходимо учитывать, что после заряда или эксплуатации на автомобиле батарее требуется 12-15 часов для стабилизации электрических показателей, после чего можно производить измерение степени заряженности по напряжению.


3. ЭКСПЛУАТАЦИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

3.1. Эксплуатация батареи на транспортных средствах допускается только при исправной зарядной системе (при напряжении реле-регулятора в пределах от 13,8В до 14,4В для 12-вольтовых систем электропитания, а для 24-вольтовых систем электропитания- от 26,8В до 28,0В летом и от 28,0В до 29,6В зимой), токе утечки не более 30 мА, плотности электролита согласно Таблице и уровне электролита не ниже 10 мм над пластинами.
3.2. При запуске двигателя длительность работы стартера не должна превышать для карбюраторных автомобилей 10 секунд, для дизельных — 15 секунд. Если попытка запуска не удалась, необходимо сделать перерыв в течение 1 минуты. После этого вновь можно повторить запуск. После пяти неудавшихся запусков рекомендуется проверить систему зажигания и подачу топлива на автомобиле.
3.3. При эксплуатации батареи и не реже одного раза в месяц:
— проверяйте и, при необходимости, очищайте батарею от пыли и грязи. Если на поверхности батареи оказался электролит, удаляйте его с помощью ветоши, смоченной в десятипроцентном растворе соды;
— проверяйте и, при необходимости, прочищайте вентиляционные отверстия в пробках;
— проверяйте уровень электролита и, при необходимости, доливайте дистиллированную воду до нормального уровня (при наличии пробок). Доливать электролит в батарею с пробками можно только в тех случаях, когда точно известно, что понижение уровня электролита произошло за счет его выплескивания;
— проверяйте надежность крепления батареи в месте установки и контакты наконечников проводов, установленных на полюсные выводы;
— не реже одного раза в месяц проверяйте степень заряженности батареи. При необходимости зарядите батарею в соответствии с п.4.
3.4. Зимой требования предыдущего пункта следует выполнять обязательно (не реже одного раза в месяц).
3.5. Глубокий разряд батареи недопустим! При отрицательных температурах это приводит к замерзанию электролита и разрушению корпуса батареи.


4. ЗАРЯДКА БАТАРЕИ

4.1. Зарядка аккумуляторной батареи должна производиться в специально оборудованном для этих целей, хорошо вентилируемом нежилом помещении с соблюдением правил противопожарной безопасности.
4.2. Перед началом зарядки аккумуляторной батареи следует вывернуть все пробки (при их наличии).
4.3. Зарядка аккумуляторной батареи должна осуществляться зарядным устройством заводского изготовления в соответствии с инструкцией к этому зарядному устройству и руководством по эксплуатации на батарею.


Таблица: Степень заряженности, напряжение без нагрузки и плотность электролита.

Напряжение без нагрузки, В

Степень заряженности,%

Плотность электролита
при +25°С, г/см
12.75-12.60 100-80 1.27-1.26
12.55-12.40 75-65 1.25-1.24
12.35-12.30 50-40 1.23-1.21*

*- эксплуатировать батарею нельзя, требуется зарядить.

4.4. Аккумуляторные батареи без пробок необходимо заряжать автоматическим зарядным устройством, чтобы не допустить интенсивного перезаряда и, как следствие, выкипания электролита.
4.5. Температура электролита в батарее перед зарядкой должна быть в пределах от +15°С до +25°С. Если измерить температуру невозможно по причине отсутствия доступа к электролиту, а батарея находилась при более низкой температуре, то перед зарядкой необходимо выдержать батарею при комнатной температуре не менее 10 часов.
4.6. Не допускается зарядка батареи при температуре электролита выше 50°С.
4.7. Для зарядки положительную клемму батареи присоединить к положительному полюсу зарядного устройства, а отрицательную — к отрицательному.
4.8. При зарядке батарей, имеющих пробки, необходимо откорректировать уровень электролита, добавив дистиллированную воду в случае, если уровень ниже отметки MIN или ниже 10 мм от верхних кромок пластин и сепараторов.


5. ЭЛЕКТРОЛИТ

5.1. Плотность заливаемого в сухозаряженную батарею электролита, приведенная к +25°С, должна быть 1,27-1,28 г/см3.
6. ХРАНЕНИЕ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ
6.1. Батарея устанавливается на хранение полностью заряженной. Рекомендуется ежемесячно проверять напряжение на выводах батареи и, при наличии пробок, плотность электролита. При снижении степени заряженности до 50% (см. Таблицу), батарею необходимо зарядить, эксплуатировать такую батарею нельзя.
6.2. При длительном (сезонном) хранении залитые и заряженные батареи рекомендуется хранить в сухом холодном помещении при температуре до минус 30°С.


7. УТИЛИЗАЦИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

7.1. Вышедшая из строя батарея подлежит обязательной сдаче в пункт приема отработанных аккумуляторов для последующей надлежащей утилизации.

Берегите окружающую среду! Не выбрасывайте отработанные батареи, сдавайте их в специализированные пункты приема.

Новый аккумуляторный электролит может расширить ассортимент электромобилей

Марк Шварц

Новый электролит на основе лития, изобретенный учеными Стэнфордского университета, может проложить путь для следующего поколения электромобилей с батарейным питанием.

В исследовании, опубликованном 22 июня в журнале Nature Energy , исследователи из Стэнфорда демонстрируют, как их новая конструкция электролита повышает производительность литий-металлических батарей — многообещающей технологии для питания электромобилей, ноутбуков и других устройств.


Слева — обычный (прозрачный) электролит, а справа — новый Стэнфордский электролит №
. (Изображение предоставлено: Чжиао Юй)

«Большинство электромобилей работают на литий-ионных батареях, которые быстро приближаются к своему теоретическому пределу по плотности энергии», — сказал соавтор исследования И Цуй, профессор материаловедения и инженерии, а также фотоники из Национальной ускорительной лаборатории SLAC. «Наше исследование было сосредоточено на литий-металлических батареях, которые легче литий-ионных батарей и потенциально могут обеспечивать больше энергии на единицу веса и объема.”

Литий-ионные в сравнении с металлическим литием

Литий-ионные батареи

, используемые во всем, от смартфонов до электромобилей, имеют два электрода — положительно заряженный катод, содержащий литий, и отрицательно заряженный анод, обычно сделанный из графита. Раствор электролита позволяет ионам лития перемещаться между анодом и катодом, когда батарея используется и когда она заряжается.

Литий-металлический аккумулятор может содержать примерно в два раза больше электроэнергии на килограмм, чем современные литий-ионные аккумуляторы.Литий-металлические батареи делают это путем замены графитового анода металлическим литием, который может хранить значительно больше энергии.

«Литий-металлические батареи очень перспективны для электромобилей, где вес и объем имеют большое значение», — сказал соавтор исследования Чжэнан Бао, K.K. Ли Профессор инженерной школы. «Но во время работы анод из металлического лития вступает в реакцию с жидким электролитом. Это вызывает рост микроструктур лития, называемых дендритами, на поверхности анода, что может привести к возгоранию батареи и ее выходу из строя.”

Исследователи потратили десятилетия, пытаясь решить проблему дендритов.

«Электролит был ахиллесовой пятой литий-металлических батарей», — сказал соавтор исследования Чжао Юй, аспирант по химии. «В нашем исследовании мы используем органическую химию для рационального проектирования и создания новых стабильных электролитов для этих батарей».

Электролит новый

Для исследования Ю и его коллеги выяснили, могут ли они решить проблемы стабильности с помощью обычного, коммерчески доступного жидкого электролита.

«Мы предположили, что добавление атомов фтора к молекуле электролита сделает жидкость более стабильной», — сказал Ю. «Фтор — широко используемый элемент в электролитах литиевых батарей. Мы использовали его способность притягивать электроны, чтобы создать новую молекулу, которая позволяет аноду из металлического лития хорошо работать в электролите ».

В результате получилось новое синтетическое соединение, сокращенно FDMB, которое можно легко производить в больших объемах.

«Конструкции электролитов становятся очень экзотичными», — сказал Бао.«Некоторые из них оказались многообещающими, но их производство очень дорогое. Молекула FDMB, которую придумал Чжиао, легко производить в больших количествах и довольно дешево ».

«Невероятная производительность»

Команда Стэнфорда провела испытания нового электролита в литий-металлической батарее.

Результаты были впечатляющими. Экспериментальная батарея сохранила 90 процентов своего первоначального заряда после 420 циклов зарядки и разрядки. В лабораториях типичные литий-металлические батареи перестают работать примерно через 30 циклов.


Докторанты и ведущие авторы Хансен Ван (слева) и Чжиао Ю (справа) тестируют
экспериментальную ячейку в своей лаборатории. (Изображение предоставлено Hongxia Wang.)

Исследователи также измерили, насколько эффективно ионы лития переносятся между анодом и катодом во время зарядки и разрядки, это свойство известно как «кулоновская эффективность».

«Если вы зарядите 1000 ионов лития, сколько вы получите обратно после разрядки?» — сказал Цуй. «В идеале вы хотите 1000 из 1000 для 100-процентного кулоновского КПД.Чтобы быть коммерчески жизнеспособным, элемент батареи должен иметь кулоновский КПД не менее 99,9%. В нашем исследовании мы получили 99,52 процента в половинных ячейках и 99,98 процентов в полных ячейках; невероятная производительность ».

Безанодный аккумулятор

Для потенциального использования в бытовой электронике команда Стэнфордского университета также провела испытания электролита FDMB в безанодных литий-металлических ячейках — коммерчески доступных батареях с катодами, которые поставляют литий на анод.

«Идея состоит в том, чтобы использовать литий только на катодной стороне для снижения веса», — сказал соавтор исследования Хансен Ван, аспирант в области материаловедения и инженерии.«Безанодная батарея проработала 100 циклов, прежде чем ее емкость упала до 80 процентов — не так хорошо, как эквивалентная литий-ионная батарея, которая может выдерживать от 500 до 1000 циклов, но все же одна из самых эффективных безанодных элементов».

«Эти результаты показывают многообещающие результаты для широкого диапазона устройств», — добавил Бао. «Легкие безанодные батареи станут привлекательным элементом для дронов и другой бытовой электроники».

Аккумулятор 500

Министерство энергетики США (DOE) финансирует большой исследовательский консорциум под названием Battery500, чтобы сделать литий-металлические батареи жизнеспособными, что позволит производителям автомобилей создавать более легкие электромобили, способные преодолевать гораздо большие расстояния между зарядками.Это исследование было частично поддержано грантом консорциума, в который входят Стэнфорд и SLAC.

За счет улучшения анодов, электролитов и других компонентов Battery500 стремится почти в три раза увеличить количество электроэнергии, которое может выдать литий-металлическая батарея, с примерно 180 ватт-часов на килограмм, когда программа стартовала в 2016 году, до 500 ватт-часов на килограмм. Более высокое отношение энергии к весу, или «удельная энергия», является ключом к решению проблемы запаса хода, которую часто испытывают потенциальные покупатели электромобилей.

«Безанодная батарея в нашей лаборатории показала около 325 ватт-часов на килограмм удельной энергии, приличное число», — сказал Цуй. «Нашим следующим шагом могла бы стать совместная работа с другими исследователями Battery500 над созданием ячеек, которые приблизятся к цели консорциума — 500 ватт-часов на килограмм».


Испытание на воспламеняемость обычного карбонатного электролита (слева) и нового электролита FDMB (справа), разработанное
в Стэнфорде. Обычный карбонатный электролит воспламеняется сразу после контакта с пламенем, но электролит
FDMB может выдерживать прямое пламя в течение как минимум трех секунд.(Кредит Чжиао Ю)

Помимо более длительного срока службы и лучшей стабильности, электролит FDMB также гораздо менее воспламеняем, чем обычные электролиты, как исследователи продемонстрировали во встроенном видео.

«Наше исследование в основном обеспечивает принцип конструкции, который люди могут применять для создания более качественных электролитов», — добавил Бао. «Мы только что показали один пример, но есть много других возможностей».

Среди других соавторов Стэнфордского университета Цзянь Цинь , доцент кафедры химического машиностроения; докторанты Сянь Конг, Кеченг Ван, Вэньсяо Хуанг, Снехашис Чоудхури и Чибуезе Аманчукву; аспиранты Уильям Хуанг, Ючи Цао, Дэвид Маканич, Ю Чжэн и Саманта Хунг; и студенты Ютинг Ма и Эдер Ломели.Синьчан Ван из Университета Сямэнь также является соавтором. Чжэнань Бао и И Цуй — старшие научные сотрудники Стэнфордского Института энергетики прекурс . Цуй также является ведущим исследователем в Стэнфордском институте материаловедения и энергетики , совместной исследовательской программе SLAC / Стэнфорд.

Эта работа также была поддержана программой исследования материалов для аккумуляторов Департамента транспортных технологий Министерства энергетики США. Двое из соавторов поддерживаются Программой стипендий для аспирантов Национального научного фонда и стипендией Центра TomKat в области устойчивой энергетики в Стэнфорде.Средство, используемое в Стэнфорде, поддерживается Национальным научным фондом.

Электролит для аккумуляторов — обзор

Введение

Разработка новых материалов для хранения энергии играет решающую роль в переходе к чистой и возобновляемой энергии. Однако улучшение характеристик и долговечности батарей происходило постепенно из-за отсутствия понимания как материалов, так и сложности химической динамики, происходящей в рабочих условиях [1].Как правило, для проверки химического или физического свойства проводятся экспериментальные испытания с обширным набором параметров. К сожалению, эти повторяющиеся экспериментальные и теоретические исследования характеристик часто отнимают много времени и неэффективны, поскольку значительный прогресс обычно требует сочетания химической интуиции и интуитивной прозорливости. Таким образом, эти подходы не могут охарактеризовать миллионы материалов, необходимых для определения даже небольшого подкласса идеальных кристаллических материалов, не говоря уже о более сложных структурах, обнаруженных в электрохимических ячейках [2].Эта так называемая методология разработки с «разомкнутым циклом» приводит к длительным временным рамкам для открытия новых материалов батарей, часто более десяти лет, чтобы вывести новую формулировку на рынок.

В последнее десятилетие расчеты из первых принципов, особенно те, которые основаны на более экономичных приближениях, таких как теория функционала плотности (DFT) [3,4], теперь надежно автоматизированы [5–7] для прогнозирования свойств с высокой пропускной способностью. через огромное количество материалов. Эти методы использовались в успешных разработках материалов, таких как щелочно-ионные батареи [8–10], для определения перспективных твердотельных литий-ионных проводников для аккумуляторных электролитов [11], а также в других областях применения материалов [12–15]. ].Ожидается, что на основе этих усилий дизайн материалов, управляемый вычислениями, приведет к открытию новых материалов и значительно сократит время и стоимость разработки материалов [16] за счет расширения и развития методов машинного обучения (ML).

ML — это ветвь искусственного интеллекта, которая демонстрирует хорошую применимость в классификации, регрессии и других задачах, связанных с многомерными данными. Направленный на извлечение знаний и понимание из больших баз данных, ML учится на предыдущих вычислениях для получения надежных, повторяемых решений и результатов [17,18].Благодаря быстрому развитию подходов, основанных на данных, которые сочетают мудрость экспертов с мощными моделями машинного обучения, ученые начинают использовать человеческую интуицию при проведении научных исследований. Ученые и инженеры теперь могут реалистично моделировать свойства и поведение материалов в конкретных энергетических приложениях.

Модели

ML уже продемонстрировали свою замечательную способность в разработке новых кристаллических твердых материалов с быстрой монокристаллической литий-ионной проводимостью при комнатной температуре [19].Моделирование DFT с использованием методов на основе ML показало, что поиск с помощью ML в 2,7 раза более вероятно обнаружил быстрые литий-ионные проводники, при этом, по крайней мере, в 44 раза улучшилось среднее логарифмическое значение литий-ионной проводимости при комнатной температуре и 1000-кратное увеличение скорости обнаружения кандидатов методом проб и ошибок (рис. 1). Подобные методы впервые позволяют перейти от традиционных методов исследования с «разомкнутым циклом» к гораздо более эффективному методу «замкнутого цикла», который открывает путь к инверсному дизайну материалов (Таблица 1).

Рис. 1. Сравнение времени вычислений и точности для алгоритма машинного обучения, людей-экспертов и случайных предположений. Алгоритм работает так же хорошо, как и лучшие люди, но с более высокой скоростью, что позволяет быстро проверять миллионы материалов-кандидатов [2].

Таблица 1. Сводка методов машинного обучения, применяемых к материалам для хранения энергии.

Материалы Прогнозирование Метод Основные выводы Ссылки
NaNi 1/3 Mn 1/3 Co катод материал Na-ионные батареи Для моделирования и оптимизации процесса производства материала положительного электрода для натрий-ионных аккумуляторов Кластер симплексного алгоритма перекрестной проверки с синхронизированной перекрестной проверкой с опорой векторной регрессии Полученное оптимизированное значение емкости составляет 176 мАч −1 для 99 циклов, что лучше, чем у обычных батарей, используемых для коммерческого хранения [55]
Катодные материалы с высоким содержанием никеля: LiNi x Co 1-xy Mn 1-xyz O 2 (NCM) для электромобилей. 1 . Построить прогнозную модель, чтобы предложить оптимизированные экспериментальные параметры, которые удовлетворяют целевым спецификациям. 2 . Поиск идеального процесса синтеза катодных материалов с высоким содержанием никеля, ведущего к ускоренной разработке литий-ионных аккумуляторов с большей емкостью и более длительным сроком службы для электромобилей. 3 . Разработка, прогнозирование и улучшение электрохимических характеристик катодных материалов с высоким содержанием никеля: LiNixCo1-x-yMn1-x-y-zO2 (NCM) для электромобилей 1.Модели регрессии ML: вспомогательная векторная машина (SVM), дерево решений (DT), гребенчатая регрессия (RR), случайный лес (RF), чрезвычайно рандомизированное дерево (ERT) и нейронная сеть (NN) с многослойным персептроном. Модель ML (ERT + AdaBoost). 2. Пакет машинного обучения на основе Python scikit-learn 1. Оптимизированные синтетические параметры для катодных материалов с высоким содержанием никеля, LiNi x Co 1-xy Mn 1-xyz O 2 (NCM), с x & gt; 0,85 для улучшения электрохимических характеристик.2. Показано, что температура прокаливания и размер частиц являются определяющими факторами для достижения длительного срока службы. 3. Подтверждено, что структуры с более высокими температурами прокаливания, более высоким содержанием Ni и большим размером первичных частиц приводят к ухудшению показателей жизненного цикла. 4. Модель машинного обучения (ERT + AdaBoost) показала лучшую производительность для прогнозирования начальной емкости, остаточного Li и срока службы. 5. Схема обратного проектирования была успешно использована, чтобы предложить идеальные экспериментальные параметры для выполнения целевых спецификаций. [56]
Li 5 B 7 S 13 , Li 2 B 2 S 5 , Li 3 ErCl 6 , LiSO6 3 , LiSO6 3 Li 3 InCl 6 , Li 2 HIO, LiMgB 3 (H 9 N) 2 и CsLi 2 BS 3 · Li 5 B 7 S Для разработки модели на основе машинного обучения (ML) для прогнозирования суперионной литий-ионной проводимости Модель прогнозирования на основе машинного обучения (ML) для выбора материала и моделирования молекулярной динамики (DFT-MD) для расчета ионной проводимость 1.Обнаружено много новых твердых материалов с предсказанной суперионной литий-ионной проводимостью (≥10 −4 См / см) при комнатной температуре: Li 5 B 7 S 13 , Li 2 B 2 S 5 , Li 3 ErCl 6 , LiSO 3 F, Li 3 InCl 6 , Li 2 HIO, LiMgB 3 (H 9 N) 2 и CsL 2 BS 3 . 2. Li 5 B 7 S 13 , имеет предсказанную DFT-MD проводимость RT Li (74 мСм см -1 ), во много раз большую, чем самые быстрые из известных литий-ионных проводников [19]
LiPF 6 электролит для литий-ионных аккумуляторов Для определения неизвестных концентраций основных компонентов в электролитах типичных литий-ионных аккумуляторов. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье и машинное обучение Подтверждено, что концентрация LiPF 6 снизилась на 10–20%, когда клетки прошли 200 циклов при 55 ° C. Отказ ячейки из-за потери большого количества солей [57]
Материалы молекулярных электродов на основе углерода Для определения перспективных материалов положительных электродов с высокими характеристиками Основа машинного обучения DFT 1. Разработанный углерод- на основе молекулярных электродных материалов.2. Обнаружено, что сродство к электрону имеет наибольший вклад в окислительно-восстановительный потенциал, за которым следуют количество атомов кислорода, ВЗМО – НСМО, количество атомов лития, НСМО и ВЗМО в порядке, соответственно, [58]
Катодные материалы со слоистой структурой для литий-ионных аккумуляторов Для прогнозирования электрохимических свойств: плотность энергии разряда и уменьшение емкости Алгоритм искусственной нейронной сети Предлагаемая модель 3D-QANN: модель количественной взаимосвязи структуры и свойств для прогнозирования физических свойств неорганических кристаллических твердых частиц и новые материалы для конструкции [59]
LiFePO 4 Срок службы литий-ионных батарей Байесовский LS-SVR и нейронная сеть с вейвлетами Прогнозируемый срок службы аккумулятор за очень короткое время прогноза (в пределах 1.41 с), при этом средняя ошибка составляет лишь около одной трети от ошибки традиционного алгоритма [60]
Литий-ионные батареи Емкость батареи Гауссовская регрессия процесса Оценка емкости на месте более короткие периоды гальваностатического режима [61]

HOMO, самая высокая занятая молекулярная орбиталь; НСМО, низшая незанятая молекулярная орбиталь; QANN, квантовая искусственная нейронная сеть.

Дизайн с обратным материалом эффективно инвертирует текущий процесс проектирования, позволяя желаемым целям производительности определять состав и структуру, которые лучше всего соответствуют этим целям, без предварительного определения исходного материала или структуры [20–26].Крайне важно, что машинное обучение будет играть ключевую роль в разработке батарей, помогая инверсному проектированию, поскольку их вычислительные стратегии будут продолжать автоматически улучшаться по мере накопления опыта [27]. Методы кластерного расширения [28] в настоящее время широко используются для изучения беспорядка в материалах электродов, в нейронных сетях, которые систематически повышают надежность моделирования молекулярной динамики [29]. Вероятностные модели, основанные на данных, теперь могут сузить круг вероятных кандидатов, предназначенных для конкретных приложений, из химического пространства, содержащего более 10 60 возможных молекул.Генеративные модели производят большое количество молекул-кандидатов, которые потребуют лабораторного синтеза для подтверждения результатов моделирования, требующих автоматизации синтеза, также на основе машинного обучения и робототехники. Эти формы автоматизации позволят ученым-исследователям сократить время, затрачиваемое на выполнение дорогостоящих, интуитивно понятных и повторяющихся синтезов. Даже с текущими базами данных, полученными из предыдущих лабораторных экспериментов, для ученых уже имеется достаточно данных, чтобы производить целевые молекулы по сравнению с неуправляемым подходом «разомкнутого цикла».

Онлайн-состояние заряда и состояние аккумулятора теперь можно прогнозировать с помощью моделей ML каждый раз, когда аккумулятор подвергается циклам зарядки / разрядки, и это имеет решающее значение для долговечных и безопасных электромобилей. Раннее обнаружение неадекватной работы также способствует своевременному обслуживанию аккумуляторных систем [30–33]. Модели глубокого генеративного обучения способны отображать лежащее в основе распределение вероятностей как структуры, так и свойств и связывать их нелинейным образом, позволяя этим моделям фильтровать характерные особенности, присущие определенным молекулам [34,35].Методы машинного обучения недавно были применены для описания архитектуры, свойств и производительности литий-ионных аккумуляторов [36].

Эти результаты частично обусловлены постоянно растущими базами данных атомных структурных данных, необходимых для вычислений DFT, а также значительными улучшениями в вычислительных ресурсах, которые открывают путь для поэтапного изменения методов исследования [38]. Meredig et al. [38] показали, что их подход к скринингу материалов, основанный на данных ML, позволил изучить правила химии из DFT, сделать точные энергетические прогнозы для новых составов при меньших на шесть порядков вычислительных затратах и, кроме того, не требовать знания кристаллической структуры.Эти методы сейчас применяются для прогнозирования емкости Li в аккумуляторах. Wang et al. [37] показали, как вычислительный анализ может предложить новые материалы, такие как новый катодный материал, содержащий ванадий, который, по прогнозам, превосходит емкость накопления энергии обычных литий-железо-фосфатных катодов примерно на 10% (рис. 2). Материал был синтезирован и вел себя так, как предсказывали модели машинного обучения.

Рис. 2. Смоделированный кристаллический каркас ванадийсодержащего катодного материала для усовершенствованных аккумуляторов [37].Атомы лития, показанные зеленым цветом, вложены в каркас. С тех пор состав был синтезирован и выполнен в соответствии с предсказаниями моделей.

Моделирование структур и свойств конкретных электродных материалов, понимание механизмов заряда / разряда в атомном масштабе и разработка рациональных, «замкнутых» стратегий проектирования материалов электродов, а также электролитов, находятся в стадии разработки. Подробный обзор моделирования и теоретических расчетов по серным катодам, кислородным катодам, анодам из металлического лития и твердотельным электролитам литий-металлических батарей можно найти в исследовании Fan et al.[39].

Эра больших данных уже началась с экспериментами на крупномасштабных установках, таких как синхротроны, генерирующие огромные скорости передачи данных. Сочетание больших данных с машинным обучением уже является важнейшим приоритетом исследований. Вопросы, связанные с хранением, управлением и анализом больших объемов данных, представляют собой сложные проблемы, которые необходимо решить. Платформы управления данными жизненно важны, потому что контролируемые модели машинного обучения обычно требуют больших объемов надежных обучающих данных для построения надежных моделей [40,41], поскольку существующие экспериментальные данные и данные будущих экспериментальных усилий по-прежнему охватывают только часть стабильных химических комбинаций, которые могут быть обнаружены в природе. .

Разработка общих платформ для управления данными и обмена ими необходима для стимулирования ускорения обнаружения и проектирования материалов. Передовые методы определения характеристик материалов с их постоянно растущими возможностями сбора и хранения данных представляют собой проблему в современном материаловедении, и необходимы новые процедуры для быстрой оценки и анализа собранных данных, чтобы вывести на рынок новые энергетические решения за меньшее время [ 42]. В настоящее время большие высококачественные открытые базы данных вычисленных свойств материалов, такие как Materials Project [15], Open Quantum Materials Database [43] и репозиторий AFLOW, быстро растут и помогают отображать обширные области химического пространства.Также создаются базы данных и библиотеки для аккумуляторных электролитов [44], которые будут использоваться в будущем для быстрого создания электролитов следующего поколения. Европейское крупномасштабное исследование «Battery 2030+» недавно определило создание «генома интерфейса батареи» и «платформы ускорения материалов» в качестве важных вех на пути к ускоренному открытию сверхвысокопроизводительных батарей [45]. В одном из крупнейших собраний молекул химический космический проект [46] нанес на карту 166.4 миллиарда молекул, содержащих не более 17 тяжелых атомов.

В ближайшем будущем мы можем ожидать огромного роста этих новых баз данных и библиотек, что, в свою очередь, увеличит предсказательную силу машинного обучения. Следует отметить важное событие — это совместная работа Стэнфорда и Google Brain, в которой исследователи демонстрируют новый подход к переносу физических данных на более общие дескрипторы, полученные из физических уравнений, что позволяет им проверять миллиарды неизвестных составов на предмет литий-ионной проводимости с использованием точной обученной модели. с физическим пониманием для создания большой базы данных из небольших данных [47].Центральное место в методологиях машинного обучения, применяемых в химических науках, занимает представление молекул. Эти представления, которые кодируют соответствующую физику и химию, будут, как правило, лучше обобщаться по мере продвижения исследований, что позволяет еще быстрее проверять материалы. Несмотря на значительный прогресс, предстоит еще много работы. Графические и иерархические представления молекул — это область, требующая дальнейшего изучения [48].

Наконец, необходим доступ к вычислительной инфраструктуре для проведения этих симуляций.Во всем мире новые центры искусственного интеллекта находятся в стадии разработки или уже действуют, чтобы оказывать всестороннюю помощь ученым и учреждениям, стремящимся объединить методы машинного обучения в своих исследованиях. Сочетание крупных исследовательских институтов и мощной инфраструктуры машинного обучения значительно ускорит разработку материалов в ближайшие годы и позволит ведущим технологическим компаниям принять участие в развитии фундаментальных научных исследований, а также будет способствовать новому экономическому развитию.

Аккумуляторный электролит представляет собой смесь воды и — введение, раствор и соотношение_Greenway аккумулятор

Аккумулятор вашего автомобиля не всегда может быть заправлен необходимым количеством электролита, который необходим для его правильного функционирования. Поэтому в некоторых случаях может потребоваться добавить электролит в аккумулятор вашего автомобиля. Это может показаться легкой задачей, но на самом деле это не так просто, потому что это довольно сложный предмет.

? Итак, если в вашем автомобильном аккумуляторе заканчивается электролит, и у вас мало информации о том, что такое электролит или каково соотношение кислоты и воды в аккумуляторе, то вы попали на соответствующий веб-сайт, потому что мы ‘ Мы предоставили вам ответы на все ваши вопросы, касающиеся электролита аккумулятора.

? Давайте начнем и познакомимся с «Электролит батареи — это смесь воды и — введение, раствор и соотношение»!

Из чего сделан аккумуляторный электролит? Если вы не знаете, из чего сделан электролит, то мы здесь, чтобы дать ответ! Большинство обычных батарей состоят из жидкости, известной как электролит. Этот электролит в батарее представляет собой смесь серной кислоты и воды. Пластины свинцово-кислотных аккумуляторов содержат активный материал, который всегда должен быть погружен в электролит, в то время как водород и газообразный кислород выделяются во время зарядки.Пока аккумулятор заряжается, плотность раствора электролита будет увеличиваться.

Электролиты в батарее служат катализатором, чтобы сделать батарею проводящей, инициируя движение ионов от катода к аноду при зарядке и наоборот при разряде. В зависимости от того, в какой степени электролит аккумулятора может выделять ионы, электролит может быть сильным или слабым. Сильные электролиты — это соединения, которые отлично ионизируют и проводят мощный электрический ток.С другой стороны, слабые электролиты — это соединения, которые ионизируются в минимальной и небольшой степени и проводят небольшой электрический ток.

Теперь, если мы говорим о составе электролитов, то вам важно отметить, что разные батареи используют в качестве электролита разные химические соединения. Некоторые из обычно используемых соединений включают хлорид натрия, серную кислоту, азотную кислоту, хлорную кислоту, ацетат натрия и т. Д. Таким образом, в зависимости от типа или марки батареи, состав электролита батареи будет меняться от одной батареи к другой.Но в большинстве случаев электролиты в свинцово-кислотных аккумуляторах состоят из серной кислоты и воды.

Что такое раствор электролита для аккумуляторов? Как вы уже прочитали, из чего состоит электролит, теперь давайте разберемся, что такое раствор электролита для аккумуляторов?

Каждая батарея состоит из катода, анода и электролита. Анод и катоды — это электроды, которые полностью погружены в раствор электролита и соединены снаружи посредством проводящего провода.Когда анод и катод растворяются в растворителе, раствор электролита выделяет ионы. Разряженные электролитом ионы реагируют с анодом, высвобождая один или несколько электронов.

Проще говоря, мы можем сказать, что электролит — это среда, которая предлагает механизм переноса ионов между катодом и анодом ячейки. Электролит часто рассматривается как жидкая смесь воды и других растворителей с растворенными кислотами, солями или щелочами, которые необходимы для ионной проводимости.Электролит допускает движение только ионов. В качестве аккумуляторного электролита обычно используются материалы с высокой ионной проводимостью, так что ионы лития могут легко перемещаться вперед и назад. Полное движение ионов лития обычно зависит от типа электролита; поэтому всегда следует использовать электролит, отвечающий строгим требованиям.

Каково соотношение серной кислоты и воды в батарее? Когда дело доходит до электролита в батарее, большинство людей обычно не понимают, какое соотношение кислоты и воды в батарее! Если вы один из тех, кто запутался в одном и том же, то вам больше не нужно запутываться, потому что у нас есть для вас ответ!

Когда мы говорим об электролите, мы обычно говорим о растворе серной кислоты и воды.Этот раствор серной кислоты и воды заполняет элементы свинцово-кислотных аккумуляторов, а синергия между свинцовыми пластинами и электролитом позволяет аккумулятору вашего автомобиля накапливать и выделять энергию.

Итак, всякий раз, когда в аккумуляторе вашего автомобиля заканчивается электролит, может потребоваться добавить в него дополнительный электролит. Но для этого вы должны быть уверены в процентном соотношении кислоты к воде в батарее! Каждый раз, когда вы ищете ответ на этот вопрос в Интернете, вы можете не найти подходящих результатов ни на одном из веб-сайтов, но у нас есть соответствующий ответ на ваш запрос.?

Кислота, присутствующая в аккумуляторной батарее вашего автомобиля, обычно представляет собой серную кислоту, которая обычно разбавляется водой до уровня концентрации 37%. Этот уровень концентрации аккумулятора вашего автомобиля обычно варьируется от одного аккумулятора к другому, в зависимости от марки. Идеальное соотношение кислоты и воды в аккумуляторе составляет 30,1 см3 кислоты: 100 см3 дистиллированной воды. Если это соотношение кислоты и воды не поддерживается должным образом, весь механизм электрохимии в аккумуляторе может быть изменен.

Итог Здесь вы подошли к сути статьи «Аккумуляторный электролит представляет собой смесь воды и — введение, раствор и соотношение»! Мы надеемся, что у вас есть точное представление о том, что такое электролит, из чего он состоит, процентное соотношение кислоты к воде в электролите и многое другое. Вся приведенная выше информация верна, поэтому вы можете быть уверены в ее достоверности. Всегда помните, что электролит аккумулятора часто называют аккумуляторной кислотой, потому что он очень кислый по своей природе.Так что, если в следующий раз вы столкнетесь с чем-то связанным с электролитом аккумулятора, эта информативная статья обязательно поможет вам в этом!

литий-ионный аккумулятор аккумулятор для электровелосипеда литиевая батарея

признаков электролитного дисбаланса

Электролиты не заставляют ваше тело работать, но они заставляют его работать плавно. Подобно автомобильной батарее, эти минералы в вашей крови и других жидкостях организма стимулируют напряжения, которые переносят электрические импульсы — в форме нервных импульсов и мышечных сокращений — через ваши клетки.

Эта электрическая энергия поддерживает нормальное функционирование ваших органов. Фактически, электролиты помогают поддерживать оптимальную работу вашей пищеварительной, нервной, сердечной и мышечной систем.

Как организм регулирует электролиты

Ваши почки являются центром мониторинга электролитов. Они обнаруживают изменения в вашем теле по сдвигу уровня электролитов.

Интенсивные упражнения — наиболее распространенный способ потери электролитов. Чем выше температура и чем интенсивнее упражнение, тем больше воды теряется.

По данным Американского колледжа спортивной медицины, в среднем люди теряют от 2 до 6 процентов своего веса во время тренировок из-за потоотделения.

Другой первопричиной потери электролитов является хроническая рвота или диарея. Эти жидкости необходимо заменять, чтобы предотвратить обезвоживание и обеспечить правильную работу основных функций организма.

Кроме того, если вы увлекаетесь экстремальными упражнениями, следите за интенсивной программой упражнений, или если у вас есть заболевание, которое требует тщательного наблюдения за вашими упражнениями и потреблением жидкости, Эдреа Джонс, М.Д., нефролог из Пьемонта, рекомендует поговорить со своим врачом, чтобы убедиться, что вы знаете свои пределы и потребности в жидкости.

«Сохранение гидратации — ключ к правильному функционированию организма», — говорит д-р Джонс.

Признаки нарушения баланса электролитов

Когда количество электролитов в вашем организме слишком велико или слишком мало, у вас могут развиться:

  • Головокружение

  • Судороги

  • Нерегулярное сердцебиение

  • Умственное замешательство

Наиболее частым признаком низкого уровня электролитов являются мышечные спазмы, которые могут быть мучительными и изнуряющими.

Поддержание уровня электролита

Лучший способ поддерживать баланс электролитов в организме — это обращать внимание на жажду. Доктор Джонс рекомендует выпивать около двух стаканов жидкости за два часа до любой физической активности. Затем попробуйте выпивать 4-6 унций каждые 15-20 минут во время физической активности. Наконец, выпейте после того, как закончите тренировку.

Как пополнить электролиты

Сохранение гидратации — ключ к поддержанию баланса электролитов.Вода — самый естественный выбор для увлажнения. Он дешевле и доступнее любого другого напитка.

Кокосовая вода — еще одна альтернатива для пополнения электролитов. Кокосовая вода имеет низкий гликемический индекс, поэтому она не сильно повлияет на уровень сахара в крови. Исследования также показали, что он может помочь снизить кровяное давление и уровень холестерина, что является причиной для здоровья сердца, чтобы пить его.

Однако спортивные напитки зачастую более привлекательны. Спортивные напитки содержат электролиты и углеводы, восполняющие энергию тела.Многие спортивные напитки содержат хлорид натрия или хлорид калия, которые являются основными электролитами, теряемыми во время тренировок. Добавленный сахар и ароматизатор в этих напитках часто побуждают людей выпить большее количество, чем вода.

Напитки, которых следует избегать

Следует избегать газированных безалкогольных напитков, фруктовых соков и энергетических напитков как источников гидратации. В них слишком много сахара и пустых калорий. Углеводы в этих напитках дают лишь кратковременный прилив энергии, а не долгосрочную пользу.

«Хорошая гидратация приносит пользу нашему телу множеством сложных способов, — говорит д-р Джонс. — Наши тела чрезвычайно сложны, и вода — центр жизни. Вот почему никто не может прожить без воды более трех-пяти дней ».

Получите больше советов по здоровью и благополучию от Living Better.

Вам нужно записаться на прием к врачу из Пьемонта? Экономьте время, бронируйте онлайн.

Поддержание уровня электролита в аккумуляторной батарее

Поддержание уровня электролита в батарееss

Применение аккумуляторов и технологии

При нормальной работе вода теряется из свинцово-кислотный аккумулятор залитый в результате испарения и электролиз на водород и кислород, которые уходят в Атмосфера.Один Фарадей перезарядки приведет к убыткам. примерно 18 г воды. Испарение — относительно небольшой часть потерь, за исключением очень жаркого и сухого климата. С полностью заряженный аккумулятор, электролиз потребляет воду со скоростью 0,336 см на перезарядку в ампер-часах. Аккумулятор на 5000 Ач перезаряженные 10% могут, таким образом, потерять 16,8 см, или около 0,3%, его вода каждый цикл. Важно, чтобы электролит поддерживаться на должном уровне в батарее.В электролит не только служит ионным проводником, но и основной фактор передачи тепла от пластин. Если электролит ниже уровня пластины, затем область пластина не является электрохимически эффективной; это вызывает концентрация тепла в других частях батареи. Периодическая проверка расхода воды также может служить грубая проверка эффективности зарядки и может предупредить, когда требуется регулировка зарядного устройства.

Поскольку замена воды может быть серьезной стоимость обслуживания, потери воды можно уменьшить, контролируя количество перезарядки и за счет использования водорода и кислорода рекомбинирование устройств в каждой ячейке, где это возможно. Добавление воду лучше всего выполнять после подзарядки и до уравнительный заряд. Вода добавляется в конце заряда чтобы достичь линии высокого уровня.Газообразование во время перезарядки будет равномерно перемешайте воду с кислотой. В морозную погоду, воду нельзя добавлять без перемешивания, так как она может замерзнуть до того, как произойдет газообразование. Добавляйте только дистиллированную воду. к батареям. Хотя деминерализованная или водопроводная вода может быть одобрено для некоторых аккумуляторов, низкая стоимость дистиллированной воды делает его лучшим выбором. Устройства автоматического полива и проверка надежности может снизить затраты на техническое обслуживание дальше.Следует избегать переполнения, поскольку в результате перелив кислотного электролита вызовет коррозию поддона, пути заземления и потеря емкости ячеек. Хотя дистиллированный вода больше не указана большинством производителей аккумуляторов, вода хорошего качества, с низким содержанием минералов и ионов тяжелых металлов например, утюг, поможет продлить срок службы батареи.

DOE объясняет … Батареи | Министерство энергетики

Батареи и аналогичные устройства принимают, хранят и отпускают электроэнергию по запросу.В батареях используется химия в форме химического потенциала для хранения энергии, как и во многих других повседневных источниках энергии. Например, бревна хранят энергию в своих химических связях, пока при горении энергия не преобразуется в тепло. Бензин — это запасенная химическая потенциальная энергия, пока она не преобразуется в механическую энергию в автомобильном двигателе. Точно так же, чтобы батареи работали, электричество должно быть преобразовано в форму химического потенциала, прежде чем оно может быть легко сохранено. Батареи состоят из двух электрических клемм, называемых катодом и анодом, разделенных химическим материалом, называемым электролитом.Чтобы принимать и высвобождать энергию, батарея подключается к внешней цепи. Электроны движутся по цепи, в то время как одновременно ионы (атомы или молекулы с электрическим зарядом) движутся через электролит. В перезаряжаемой батарее электроны и ионы могут двигаться в любом направлении через цепь и электролит. Когда электроны движутся от катода к аноду, они увеличивают химическую потенциальную энергию, заряжая таким образом аккумулятор; когда они движутся в другом направлении, они преобразуют эту химическую потенциальную энергию в электрическую цепь и разряжают батарею.Во время зарядки или разрядки противоположно заряженные ионы перемещаются внутри батареи через электролит, чтобы уравновесить заряд электронов, проходящих через внешнюю цепь, и создать устойчивую перезаряжаемую систему. После зарядки аккумулятор может быть отключен от цепи для хранения химической потенциальной энергии для последующего использования в качестве электричества.

Батареи были изобретены в 1800 году, но их химические процессы сложны. Ученые используют новые инструменты, чтобы лучше понять электрические и химические процессы в батареях, чтобы создать новое поколение высокоэффективных аккумуляторов электроэнергии.Например, они разрабатывают улучшенные материалы для анодов, катодов и электролитов в батареях. Ученые изучают процессы в аккумуляторных батареях, потому что они не полностью меняются, когда батарея заряжается и разряжается. Со временем отсутствие полной замены может изменить химический состав и структуру материалов батареи, что может снизить производительность и безопасность батареи.

Департамент науки и хранения электроэнергии Министерства энергетики США

Исследования, проведенные при поддержке Управления науки Министерства энергетики США и Управления фундаментальных энергетических наук (BES), привели к значительным улучшениям в хранении электроэнергии.Но мы все еще далеки от комплексных решений для хранения энергии следующего поколения с использованием совершенно новых материалов, которые могут значительно увеличить количество энергии, которое может хранить батарея. Это хранилище имеет решающее значение для интеграции возобновляемых источников энергии в нашу систему электроснабжения. Поскольку усовершенствование аккумуляторных технологий имеет важное значение для повсеместного использования подключаемых к электросети электромобилей, хранение также является ключом к уменьшению нашей зависимости от нефти при транспортировке.

BES поддерживает исследования отдельных ученых и в многопрофильных центрах.Самый крупный центр — Объединенный центр исследований в области накопления энергии (JCESR), центр энергетических инноваций Министерства энергетики США. Этот центр изучает электрохимические материалы и явления на атомном и молекулярном уровне и использует компьютеры для разработки новых материалов. Эти новые знания позволят ученым разработать более безопасные накопители энергии, которые служат дольше, заряжаются быстрее и обладают большей емкостью. По мере того как ученые, поддерживаемые программой BES, достигают новых успехов в науке об аккумуляторах, эти достижения используются прикладными исследователями и промышленностью для продвижения приложений в области транспорта, электросетей, связи и безопасности.

Факты о хранении электрической энергии

  • Нобелевская премия по химии 2019 года была присуждена совместно Джону Б. Гуденафу, М. Стэнли Уиттингему и Акире Йошино «за разработку литий-ионных батарей».
  • Электролитный геном в JCESR создал вычислительную базу данных с более чем 26 000 молекул, которую можно использовать для расчета ключевых свойств электролита для новых, усовершенствованных батарей.

Ресурсы и связанные термины

Научные термины могут сбивать с толку.DOE Explains предлагает простые объяснения ключевых слов и концепций фундаментальной науки. В нем также описывается, как эти концепции применяются к работе, которую проводит Управление науки Министерства энергетики США, поскольку это помогает Соединенным Штатам преуспевать в исследованиях по всему научному спектру.

Новый электролит для аккумуляторных батарей — это все, что он треснул до

На снимках рентгеновской томографии, сделанных в Брукхейвенской национальной лаборатории, видно растрескивание частицы на одном электроде аккумуляторной батареи, в которой использовался обычный электролит (слева).Исследователи обнаружили, что новый электролит предотвратил большую часть этого растрескивания (справа). Изображение предоставлено исследователями. Литий-ионные аккумуляторы

сделали возможным создание легких электронных устройств, портативность которых мы сейчас считаем само собой разумеющейся, а также быстрое распространение электромобилей. Но исследователи во всем мире продолжают раздвигать границы для достижения все большей плотности энергии — количества энергии, которое может храниться в данной массе материала — с целью повышения производительности существующих устройств и, возможно, открытия новых приложений, таких как как дроны дальнего действия и роботы.

Одним из многообещающих подходов является замена обычного графитового катода металлическим сплавом, так как это позволяет получить более высокое зарядное напряжение. Однако этим усилиям препятствуют различные нежелательные химические реакции, которые происходят с электролитом, разделяющим электроды. Теперь группа исследователей из Массачусетского технологического института (MIT) и других организаций нашла новый электролит, который преодолевает эти проблемы и может позволить значительно увеличить удельную мощность батарей следующего поколения без ущерба для срока службы.

Об исследовании сообщается в статье Nature Energy профессоров Массачусетского технологического института Цзюй Ли, Ян Шао-Хорн и Джереми Джонсон, постдока Вэйцзян Сюэ и 19 других сотрудников Массачусетского технологического института, двух национальных лабораторий и других организаций. Исследователи говорят, что их открытие может позволить литий-ионным батареям, которые теперь обычно могут хранить около 260 ватт-часов на килограмм, хранить около 420 ватт-часов на килограмм. Это приведет к увеличению пробега электромобилей и более длительным изменениям портативных устройств.

Основное сырье для этого электролита недорогое (хотя одно из промежуточных соединений по-прежнему является дорогостоящим из-за ограниченного использования), а процесс его получения прост. Таким образом, этот прогресс может быть реализован относительно быстро, говорят исследователи.

Электролит сам по себе не нов, объясняет Джонсон, профессор химии, поскольку он был разработан несколько лет назад некоторыми членами исследовательской группы для другого применения. Это было частью усилий по разработке литий-воздушных батарей, которые рассматриваются как окончательное долгосрочное решение для максимального увеличения удельной энергии батарей.Но есть еще много препятствий, стоящих перед разработкой таких батарей, до которой, возможно, еще потребуется много лет. Между тем, применение того же электролита к литий-ионным батареям с металлическими электродами оказывается чем-то, чего можно добиться гораздо быстрее.

«По-прежнему нет ничего, что позволяло бы создать хорошую перезаряжаемую литий-воздушную батарею», — говорит Джонсон. Однако «мы разработали эти органические молекулы, которые, как мы надеялись, могут обеспечить стабильность по сравнению с существующими жидкими электролитами, которые используются.Они разработали три различных состава на основе сульфонамида, которые, как они обнаружили, достаточно устойчивы к окислению и другим эффектам разложения. Затем, работая с группой Ли, постдок Сюэ решил попробовать этот материал с более стандартными катодами.

Тип аккумуляторного электрода, который они использовали с этим электролитом, оксид никеля, содержащий некоторое количество кобальта и марганца, «является рабочей лошадкой в ​​современной индустрии электромобилей», — говорит Ли, профессор ядерной науки и техники, материаловедения и инженерии.

Поскольку материал электрода анизотропно расширяется и сжимается при зарядке и разряде, это может привести к растрескиванию и нарушению рабочих характеристик при использовании с обычными электролитами. Но в экспериментах, проведенных в сотрудничестве с Брукхейвенской национальной лабораторией, исследователи обнаружили, что использование нового электролита резко снизило эти деградации коррозионного растрескивания под напряжением.

Стандартный жидкий электролит растворяет атомы металла в сплаве, что приводит к потере массы и растрескиванию.Напротив, новый электролит чрезвычайно устойчив к такому растворению. Глядя на данные испытаний в Брукхейвене, Ли говорит, что «было шоком увидеть, что если вы просто замените электролит, все эти трещины исчезнут». Они обнаружили, что морфология материала электролита намного прочнее, а переходные металлы «просто не обладают такой высокой растворимостью» в этих новых электролитах.

Это была удивительная комбинация, говорит он, потому что материал по-прежнему легко пропускает ионы лития — важный механизм, с помощью которого батареи заряжаются и разряжаются — и блокирует проникновение других катионов, известных как переходные металлы.Накопление нежелательных соединений на поверхности электрода после многих циклов зарядки-разрядки уменьшилось более чем в десять раз по сравнению со стандартным электролитом.

«Электролит химически устойчив к окислению высокоэнергетических материалов, богатых никелем, предотвращая разрушение частиц и стабилизируя положительный электрод во время цикла», — объясняет Шао-Хорн, профессор машиностроения, материаловедения и инженерии. «Электролит также обеспечивает стабильную и обратимую очистку и покрытие металлического лития, что является важным шагом на пути создания перезаряжаемых литий-металлических батарей с энергией, вдвое превышающей энергию современных литий-ионных батарей.Это открытие станет катализатором дальнейшего поиска электролитов и разработки жидких электролитов для литий-металлических батарей, способных конкурировать с батареями с твердотельными электролитами ».

Следующим шагом будет масштабирование производства, чтобы сделать его доступным. «Мы делаем это за одну очень простую реакцию из легко доступных коммерческих исходных материалов», — говорит Джонсон. Сейчас, добавляет он, соединение-предшественник, используемое для синтеза электролита, дорого, но «я думаю, что если мы сможем показать миру, что это отличный электролит для бытовой электроники, мотивация к дальнейшему увеличению масштабов производства поможет снизить цену». .”

Поскольку это, по сути, «прямая» замена существующего электролита и не требует перепроектирования всей аккумуляторной системы, ее можно было бы быстро внедрить и ввести в продажу в течение пары лет. «Нет никаких дорогих элементов, это только углерод и фтор. Так что это не ограничено ресурсами, это просто процесс, — говорит Ли.

Этот рассказ адаптирован из материала MIT с редакционными изменениями, внесенными Materials Today. Взгляды, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Elsevier.Ссылка на первоисточник.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *