Какое напряжение на севшем аккумуляторе


Какое напряжение должно быть на аккумуляторе автомобиля

Напряжение с емкостью – два основных параметра автомобильного АКБ. Эти значения определяют качество функционирования элемента, поэтому водитель должен контролировать значения. Из обзора вы узнаете, какое напряжение должно быть на аккумуляторе в обычном рабочем состоянии и при повышенных нагрузках.

Общие моменты

Электродвижущая сила отвечает за нормальное прохождение тока по цепочке, дает запрограммированную разность выводных частей источника питания – то есть АКБ. Искомая величина рассчитываться будет как разница потенциалов.

Электродвижущая сила равна расходуемой на перенос заряда между выводами энергии. Значения токовых сил, напряжений связаны друг с другом неразрывным образом. Когда внутри батареи данная сила не возникает, отсутствует ток и на выводящих частях.

Также важно понимать, что при ЭДС вольты есть и без прохождений тока по цепи.

Когда цепные связи размыкаются, ток отсутствует, но в аккумуляторе начинает возбуждаться электродвижущая сила, в зоне выводов появляется движение.

Для измерения обеих величин используются вольты. Электродвижущая общая сила в автоаккумуляторе развивается в результате электрических и химических процессов, протекающих внутри него. ЭДС всегда больше напряжения в аккумуляторе на величину, равную падению внутреннего напряжения.

Для замеров применяются вольтметры с мультиметрами. В аккумуляторе для авто размеры ЭДС будут зависеть от плотности, температурных значений электролита.

В случае роста плотности электролитного вещества растет и показатель тока, ЭДС.

Точных сведений по вопросу того, какое значение для батареи питания идеальное, нет. Специалисты во внимание принимают оптимальные показатели пуска для старта моторного механизма. Если АКБ новый, заряженный, данное значение должно быть 12,6–12,7 вольта.

Если напряжение заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки выше, это еще не указывает на наличие проблемы.

Например, сразу после зарядки АКБ ее ток при замерах будет выше на 0,5 вольта реального, и при итоговых подсчетах это нужно учитывать. 13,0–13,2 вольта – цифра, которая превышает допустимые значения напряжения, но для некоторых моделей батарей она является нормальной.

Близкие к рекомендованным значениям данные батарея показывает спустя пару часов после зарядки.

Критическим для АКБ считается 12 вольт и менее. Если значение меньше этой цифры, нужна срочная зарядка. Использовать элемент питания на ресурсном пределе нельзя, поскольку в данном случае запустится процесс сульфатации пластин. В будущем от последствий сульфатации избавиться проблематично, и придется покупать новую батарею.

При этом 12,1 вольта достаточно для старта мотора, проблемы возникают на 11,6 вольта и ниже. Это все цифры, о которых нужно знать и учитывать их во время работы. В большинстве случаев значение напряжения заряженного аккумулятора автомобиля находится на отметке в 12,2–12,5 вольта.

Таблица заряда

Чтобы не упустить момент, когда заряд батареи упадет до предельно критического уровня, используйте таблицу заряда АКБ. Если измерить U на клеммах, можно рассчитать общий заряд.

Также в таблице вы найдете значения плотности электролита, температурных значений, при которых он может замерзать зимой. Ознакомиться с основными значениями можно в таблице заряда аккумулятора автомобиля по напряжению.

Все способы проверки

Проверять напряжение аккумулятора автомобиля на степень разряженности можно разными способами. Рассмотрим их.

Мультиметром

Для проверки аккумуляторов «Акум», «Ватра» и других марок, устанавливаемых на авто «КамАЗ», «Вольво», «БМВ» удобно использовать мультиметр.

Автомобильный мультиметр

Прибор вы найдете в любом специализированном магазине, есть он на СТО. Для разовых замеров мультиметр проще одолжить, хотя большинству водителей он нужен регулярно.

Цифровые приборы стоят дороже механических, зато они удобнее в эксплуатации.

Скорее всего, показания мультиметра и бортового компьютера будут различаться.

Стандартные устройства приборной панели часто ошибаются, дают незначительную погрешность, поскольку подключаются к АКБ не напрямую. Обычно отклонения идут в меньшую сторону.

При работающем моторе

Какое напряжение должно быть на заряженном аккумуляторе автомобиля, мы разобрались, теперь рассмотрим порядок измерения текущих показателей при работающем моторе.

Основной рабочий инструмент – мультиметр.

Сначала сделайте замеры при заведенном двигателе – в норме значение должно быть в районе 13,5–14,0 вольт.

Если значение превышает 14,2 вольта, зарядка низкая, генератор будет направлять энергию на зарядку элемента питания. Чрезмерные показатели в зимнее время года в данном случае считаются нормой.

В высоком токе плохого ничего нет. Когда с электрооборудованием все в порядке, спустя 10 минут электронные части системы скинут текущие значения до стандартных максимальных 14 вольт.

При отсутствии данной реакции цифра до оптимальных величин постепенно не сбрасывается, возможен перезаряд аккумулятора. Он постоянно будет функционировать на максимальной отдаче, начнет выкипать электролит.

Когда при включенном моторе показатель составляет меньше 13,0–13,4 вольта, можно говорить об отсутствии полной зарядки. В сервис сразу не бегите, для начала измерьте показания при выключенных потребителях – это кондиционер, магнитола, фары, прикуриватель и пр.

Также резкое падение возможно в случае окисления контактов – проверьте их перед поездкой в сервис и, если нужно, зачистите шкуркой.

Другой метод проверки – при выключенных источниках потребления энергии, работающем моторе вы должны получить 13,6. Проверьте соответствие параметров, если все в норме, включите ближний свет, при этом показатель должен упасть на 0,1–0,2 вольта.

Теперь включайте в машине музыку, сплит-систему, прочие потребители энергии. Действия выполняйте постепенно, при каждом новом включении потребителя параметр должен немного падать.

При резких скачках, скорее всего, проблема в генераторной системе – он работает не на всю мощность, либо износились, загрязнились щетки.

Даже если включены все потребители энергии, показатель все равно в норме не падает ниже 13 В. Иначе батарея начнет разряжаться сильно и сядет полностью.

Решением вопроса в данном случае будет замена элемента питания.

При отключенном моторе

Вам также потребуется для проведения работ мультиметр. Если показатель на выводах ниже 11,8 вольта, машина, скорее всего, просто не заведется, придется прикуривать ее от другого авто.

Показатель нормального уровня при отключенном моторе – 12,5–13,0 вольт. Значение 12,9 указывает на то, что АКБ заряжен примерно на 90 %, 12,5 – наполовину, 12,1 – осталось не более 10 %. Это расчеты на глаз, но многие автомобилисты пользуются ими.

Важный нюанс проверки при выключенном моторе – если двигатель заглушен только что, значение будет одним, на утро после простоя другим.

Оптимально замерять напряжение непосредственно до поездки. Уровень зарядки аккумулятора указывает на его способность удерживать значения по несколько суток. Если батарея заряжена полностью, а вы не ездили неделю и больше, то параметр резко снизится. То есть константным значение не является.

С применением нагрузочной вилки

Проверка аккумулятора с применением нагрузочной вилки – точный, простой и эффективный способ проверить работоспособность батареи автомобиля. В итоге вы выясните, заряжен ли аккумулятор.

Подсоедините вилку к нужному полюсу батареи максимум на 5 секунд. Сначала должно быть в районе 12–13 вольт, после пятой секунды – больше 10 вольт, несмотря на снижение. Такой элемент питания считается полностью заряженным, может работать под разными нагрузками.

Когда показатель в ходе тестирования при проверке нагрузочной вилкой снижается до 9 вольт, АКБ неисправен, рекомендуется его замена.

В холодный сезон

Снижение температурных показателей среды вызывает изменения в номинальной плотности рабочего вещества – электролита. С учетом уровня заряда АКБ будет определяться реакция на пониженные температурные показатели.

У полностью заряженной батареи резко возрастет плотность, что вызовет резкий скачок измерений.

Когда блок питания сел, плотность понижается по причине морозов, возникают сложности при запуске мотора.

Водители совершенно ошибочно полагают, что в зимнее время АКБ дополнительно разряжается из-за низких температур воздуха. В реальности роль играет не низкая температура среды, а замедление химических процессов в элементе питания в результате морозов.

Полезные рекомендации

Рекомендации, которые пригодятся при эксплуатации, обслуживании АКБ для продления времени его работы:

  • время от времени тестируйте батарею и как можно чаще (хотя бы раз в квартал) выполняйте подзарядку от сети;
  • следите за исправностью генератора, проводов, функции регулировки напряжения авто для нормального заряда элемента питания во время поездок;
  • замеряйте токовые утечки;
  • замеряйте плотность электролитного вещества после полной зарядки, сравнивайте цифры из таблицы выше, исправляйте ситуацию, если это нужно;
  • держите автоаккумулятор в чистоте, чтобы минимизировать ток утечки.

Не замыкайте выводные выходы автомобильной батареи накоротко, поскольку последствия в данном случае будут плачевными.

Заключение

Из обзора вы узнали, сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор и почему важно контролировать эти значения. Напряжение АКБ, как и емкость, плотность рабочего вещества, дает возможность делать выводы о рабочем состоянии элемента питания.

Первый параметр автоаккумулятора указывает на степень его заряда, показатель учитывайте для продления срока службы элемента питания. Контроль сложностей не представляет, для его выполнения применяется базовый набор инструмента.

На АКБ авто в норме параметр составляет 12,6–12,9 вольта при 100%-й зарядке. Замер значения позволяет оперативно оценивать степень заряда. При этом степень износа, текущее состояние батареи так по показателю понять невозможно.

Чтобы получить точные сведения о состоянии АКБ, проверьте ее емкость, сделайте тест, когда дадите нагрузку. Применяются разные варианты проверки работоспособности батареи, все были рассмотрены в обзоре.

Удобно пользоваться таблицей степени заряда АКБ для всех моделей авто, в которой указываются значения температуры промерзания электролита, его плотности с учетом заряда батареи.

Напряжение заряженного аккумулятора автомобиля: каким оно должно быть

Нормальные значения параметров АКБ «надо знать в лицо». По ним контролируется степень ее заряженности. Если контроль взять за привычку, то можно продлить срок службы изделия и избавить себя от встречи с последствиями его разрядки. Обсудим допустимые цифры и способы их замера. Также порассуждаем о причинах отклонений и выработаем список действий по возвращению величин в приемлемые рамки.

Нормальное напряжение полностью заряженного аккумулятора автомобиля и методы его замера

Измерение вольтажа производится вольтметром. Он встречается в составе мультиметра, в конструкции нагрузочной вилки и в ассортименте дополнительного бортового оборудования. Вещь бездушная, но будучи присоединенной к АКБ, способна вызывать тревогу.

Без нагрузки: что показывает тестер при 100% заряде

12,6-12,7 Вольт при +20…+25°C. Именно такое напряжение должно быть на аккумуляторе автомобиля через 6 часов после полной зарядки от бытовой сети или стоянки с неработающим двигателем. При измерениях важно отсоединить одну из клемм и учитывать температуру аккумулятора. Скажем, при -10…-15°C «напруга» 12,7 В соответствует уже 75% заряду.

Сразу после отключения крокодилов зарядного устройства разность потенциалов несколько выше. Конкретной цифры нет. К примеру, у AGM она может быть в районе 13,8-14,8 В, у EFB и кальциевого – 13,8-14,4 В.

 

Под нагрузкой: что показывает нагрузочная вилка при 100% заряде и стоит ли вообще ей доверять

Все АКБ, которые держат более 10В в течение первых 5 секунд, считаются исправными. Да, статус размазанный, но точную степень разряженности или заряженности вилка без детального анализа параметров не скажет. Именно поэтому опираться на показания прибора с дополнительным сопротивлением не стоит даже при проверке нового аккумулятора перед покупкой в магазине.


Проблема в том, что у каждого АКБ свой показатель в А*ч, а единого напряжения, соответствующего 100% заряду под нагрузкой – нет. Таблиц тоже нет, зато есть еще одна головная боль. Отсутствуют единые требования к изготовлению нагрузочных вилок. В результате, можно купить прибор, потребляющий, скажем, 200 А или 100 А. И тогда вовсе возникает путаница.

Остается полагаться на реальные данные, которые берутся из опытов. Известно, что обычная батарея на 55 А*ч считается полностью заряженной, если нагрузочная вилка выдает 10,5 В, при этом:

  • Напряжение после снятия нагрузки восстанавливается до 12,66-12,7 В.
  • Температура окружающей среды – около +15°C.
  • Нагрузка – 100 А.

В дополнение к вольтажу: плотность электролита заряженной АКБ

С эпохи дефицита батарей известно, что напряжение заряженного аккумулятора автомобиля напрямую зависит от плотности электролитической жидкости. С тех пор ничего не изменилось. Электролит – это по-прежнему смесь серной кислоты и дистиллированной воды, а ареометр – прибор №1 в комплекте юного аккумуляторщика.

1,26-1,28 г/см3 при +20…+25°C. Такая плотность химического вещества в каждой банке соответствует напряжению 12,6-12,7 В. Подобное соотношение показаний ареометра и мультиметра говорит о том, что емкость источника питания восстановлена до 100%. Говоря научным языком, сульфат, откладывающийся на пластинах при разряде в составе сульфата свинца, полностью покинул электроды и прореагировал с водородом, перейдя в серную кислоту.

 


Зимой: каким должно быть напряжение полностью восстановленного аккумулятора автомобиля в мороз

12,9 В при -10…-15°C. Эта разность потенциалов соответствует 100% заряду АКБ. При минусовой температуре ход электрохимических реакций замедляется и факты тому подтверждение:

  • При -30°C фактическая емкость батареи составляет примерно 50% от указанной на этикетке.
  • Плотность электролита – 1,28 г/см3. Напряжение при -30°C – 12,4 В, а при +25°C – 12,7 В.
  • При температуре ниже -25°C аккумулятор перестает брать заряд от генератора.

В холодных регионах принято добавлять в электролит серную кислоту, благодаря чему повышается его плотность. При 1,30-1,32 г/см3 напряжение аккумулятора автомобиля на морозе должно быть 12,9 В без нагрузки (температура: -10…-15°C). Увеличивая концентрацию сернокислого компонента, не стоит превышать 1,35 г/см3, иначе он начнет разъедать пластины.

К сведению. При разряде выделяется вода, и плотность электролитической жидкости падает, отчего случается ее замерзание при минусовых температурах. Лед коробит пластины, чем выводит АКБ из строя.

Чем вызваны отклонения от нормы в 12,6-12,7 В

Глубокая сульфатация пластин препятствует восстановлению напряжения без нагрузки до нормальных величин. В целом, это не единственный ее признак:

  1. Уменьшается плотность электролитической жидкости в банках.
  2. Аккумулятор быстро разряжается и быстро заряжается.
  3. Пластины покрыты белым слоем.

Крупные сульфаты не растворяются в ходе обычного зарядного цикла с током 10% от емкости АКБ. Поэтому, время заряда от стандартного ЗУ сокращается, и электролит быстро закипает.

Прогресс сульфатации вызван хранением в разряженном состоянии. Частный случай – использование в режиме хронического недозаряда. Противостоять деструкции не способны ни кальциевые, ни прогрессивные батареи AGM и EFB.

Что делать, если разность потенциалов ниже 12,6 В

  • Зарядить. 12,3-12,4 В. До этого напряжения можно разряжать аккумулятор автомобиля без особого для него вреда. Свыше 60% степени заряженности сульфатация протекает замедленным образом. Для восстановления батарею рекомендуется «погонять» током до 10% от емкости в течение 6-7 часов. Если изделие часто подзаряжается и в автономном состоянии держит норму, интересуйтесь, почему АКБ быстро разряжается при простое.
  • Произвести десульфатацию. В незапущенных случаях достаточно подключить десульфатирующее устройство к клеммам АКБ на несколько дней и емкость восстановится. Спецприбор дорог, поэтому многие имитируют его функционал с помощью обычного зарядника и лампы из автомобильной фары.

Интересные факты из эксплуатации аккумуляторных батарей

Сколько потребляет стартер зимой, каков минимальный порог вольтажа для его срабатывания и сколько прокруток он может совершить в -20°C, прежде чем сядет аккумулятор? Как оценить степень заряженности АКБ только с помощью мультиметра, и как часто пользоваться зарядным устройством? Обо всем этом рассказывают эксперты журнала.

Батарея и стартер

Максимальный пусковой ток электромотора стартерного механизма на переднеприводных Ладах – не более 400 А. Зимой, как правило, дело доходит до 350 А. Летом требуется меньше – порядка 200 А.

Если сделать последовательно 5 попыток запуска двигателя при -20°C, аккумулятор сядет.
Результат получен при определенных условиях:

  • Емкость АКБ – 60 А*ч.
  • Изделие заряжено: при комнатной температуре тестер показывал 12,7 В.
  • Батарея ночевала на улице.
  • Длительность 1 попытки безуспешного запуска – 10 секунд.
  • Машина – Lada Priora.
  • Масло – полусинтетика Liqui Moly 10W-40.

 

К сведению. После отогревания в помещении батарея частично восстанавливается и способна еще несколько раз покрутить стартер.

11,9 В без нагрузки при температуре +15°C – минимальное напряжение, при котором двигатель еще может запуститься. Но ситуация опасна, поскольку при 11,9 В и ниже прогрессирует сульфатация.

Мультиметр – аккумулятор – ЗУ

Для оценки степени заряженности аккумулятора разработаны таблицы, увязывающие напряжение на клеммах с % заряда по шкале от 0 до 100%. Критическим принято считать 10,8 В. Это глубокий разряд. Обычная батарея переносит не более 2-3 таких предельных режимов.

Раз в два месяца при смешанном цикле езды. Такова периодичность подзаряда АКБ летом, весной и осенью. Зимой частота увеличивается до 2-3 недель при -10°C за бортом. При эксплуатации при температуре ниже -25°C зарядка должна производиться 1 раз в 5 дней.
 

Какое напряжение должно быть на аккумуляторе в разных режимах

Всем привет! Сегодня решил с вами поговорить о том, какое напряжение должно быть на аккумуляторе, расположенном преимущественно под капотом автомобиля, в тех или иных режимах.

У АКБ есть несколько основных параметров. Это напряжение батареи, ёмкость и пусковой ток. Все характеристики тесно связаны друг с другом. Тут еще важно не забывать про плотность используемого электролита.

Хотя справедливо будет сказать, что плотность можно узнать лишь на обслуживаемых АКБ, где используется жидкий электролит. Ведь существуют гелевые аккумуляторы, к примеру.

Нормы по напряжению

Автомобилистов очень интересует тот факт, каким должно быть напряжение аккумулятора автомобиля. Причем в самых разных ситуациях.

Здесь можно выделить несколько основных режимов:

  • при неработающем двигателе, то есть без нагрузки;
  • при зарядке аккумуляторной батареи;
  • непосредственно после зарядки;
  • на заведенной машине;
  • с нагрузкой;
  • летом;
  • в мороз;
  • при запуске двигателя;
  • в зависимости от температуры окружающего воздуха и пр.

Вариантов, как видите, действительно много.

Но для начала нужно обсудить понятие нормального напряжения.

Сложно однозначно сказать, какое минимальное напряжение должно быть для запуска ДВС. Тут еще многое зависит от самого мотора, общего состояния АКБ, исправности проводки.

Нормальное напряжение на заряженном аккумуляторе составляет 12,6-12,7 В.

Эти параметры считаются образцовыми или эталонными. От 12,6-12,7 В обычно отталкиваются, сравнивая с работой АКБ в том или ином режиме.

Важно изначально выбирать качественные аккумуляторы, чтобы не возникало серьезных проблем. О нюансах выбора читайте по этой ссылке на наш материал.

Каким бывает напряжение

Напряжение может быть 3 типов.

Тут стоит выделить такие понятия:

  • номинальное;
  • фактическое;
  • под нагрузкой.

Номинальное напряжение обычно используется в технической литературе. Ведь говорят, что бортовая сеть в авто имеет 12 В. В действительности это не совсем так. Просто удобнее писать 12 В на том же прикуривателе.

В действительности же нужно отталкиваться от фактического рабочего напряжения. Оно, как уже говорилось ранее, составляет 12,6-12,7 В. Но на некоторых машинах и батареях нормой можно считать диапазон от 12,4 до 12,8 В.

Новый аккумулятор

Отдельно стоит взглянуть на ситуацию, когда приобретается новая аккумуляторная батарея.

На новом источнике питания обычно ожидают увидеть 12,7 В. Да, это оптимальные значения, которые закладываются при производстве и перед отправкой батареи на реализацию.

Но проблема в том, что от завода до магазина, а затем от магазина до покупателя, проходит время. Иногда это несколько дней или недель, а порой и несколько месяцев.

В теории АКБ в период хранения должны находиться в помещении с умеренной влажностью при температуре около 18 градусов Цельсия и периодически заряжаться.

На практике так происходит редко. В итоге залежавшаяся АКБ постепенно теряет свой заряд. Уже об эталонных 12,7 В говорить не приходится. Обычно это 12,4-12,5 В.

Такие параметры считаются нормой на новом аккумуляторе. Его даже не обязательно заряжать перед установкой на автомобиль. Но когда напряжение падает ниже 12 В, тогда настоятельно рекомендуется сначала воспользоваться зарядным устройством.

Никогда не покупайте АКБ, с момента производства которых прошло более 6 месяцев. Также не стоит брать аккумуляторы с напряжением ниже 11,5 В.

Это считается уже глубоким разрядом. То есть напряжение критическое, и не так много шансов восстановить АКБ даже качественным и современным зарядным устройством.

Напряжение и зарядка АКБ

Ошибка многих автомобилистов в том, что они делают замеры напряжения непосредственно после зарядки.

Так делать не стоит, поскольку корректные данные узнать точно не получится.

После завершения зарядки подождите 1-2 часа. Это позволит напряжению опуститься до своих реальных значений.

Не удивляйтесь, если вы сняли АКБ с ЗУ, приложили щупы мультиметра, и прибор показывает 13.5 Вольт. Это нормально, поскольку зарядное устройство обычно подает напряжение около 14,4 В. Нужно время, чтобы все электрохимические процессы по завершению зарядки устаканились, и только через 1-2 часа замер напряжения будет отражать реальную картину происходящего.

Под нагрузкой

Чтобы проверить исправность и работоспособность АКБ, ее часто тестируют под нагрузкой. Для этого используют так называемую нагрузочную вилку.

Суть теста в том, чтобы на работоспособную батарею подать нагрузку в 2 раза больше емкости. То есть, когда АКБ имеет емкость 70 Ач, подаваемая нагрузка будет 140 Ампер. Но продолжительность воздействия не должна превышать нескольких секунд.

Если напряжение просело до 9 В, а потом начало постепенно восстанавливаться, это говорит об исправном состоянии АКБ. На восстановление примерно до 12,4 В должно уходить около 5 секунд.

После этого следует еще раз полностью зарядить источник питания, и снова подать кратковременную нагрузку. Если проседания небольшие, то батарея просто нуждалась в дозарядке.

Но когда показатель падает ниже, а восстановление происходит медленно, либо его вообще нет, тогда с батареей все плохо. Ей пора в утилизацию.

Работающий двигатель

И еще рассмотрим вопрос о том, каким будет показатель при работающем силовом агрегате.

Используя универсальный мультиметр, его щупы подключаются к клеммам плюс и минус, соблюдая полярность, при запущенном моторе.

Нормой при работающем ДВС считаются показатели 13,5-14 В.

Если параметры выходят за рамки 14,2 В, это говорит о низком заряде АКБ, из-за чего генератору приходится работать в усиленном режиме, дабы восстановить заряд батареи.

Но такое иногда происходит и в зимний период, поскольку за ночь простая АКБ немного села. Если через 5-10 минут после запуска двигателя напряжение упадет до нормальных значений, дело было просто в воздействии холода и в саморазряде.

Когда при функционирующем моторе напряжение составляет 13,0-13,4 В, это говорит о не полной зарядке АКБ. Но такое возможно, когда в работу включены разные потребители, такие как печка, кондиционер, аудиосистема и пр. Отключите их и сделайте замеры еще раз. Если все равно низкие характеристики, с АКБ или со стороны генератора имеются проблемы.

Отдельно можете почитать о восстановлении АКБ, а также о методах проверки АКБ на работоспособность в наших предыдущих материалах.

Если у вас остались еще какие-то вопросы по этой теме, пишите в комментариях. Постараемся на них оперативно ответить.

Вот вам еще ссылка на материал, в котором подробно рассказывается об электролите.

На этом будем прощаться. Всем спасибо за внимание!

Подписывайтесь, оставляйте комментарии и отзывы, рассказывайте о нас своим друзьям!

Напряжение аккумулятора автомобиля: таблица заряда

Одним из важнейших параметров для автомобилиста будет являться напряжение аккумулятора. Значение это позволяет определить качество функционирования наиболее сложных узлов системы топливоподачи, двигателя, коробки передач, сцепления, корректную работу ходовой системы и габаритных элементов, многих других узлов машины. Для произведения высокоточного тестирования напряжения аккумулятора автомобиля потребуется покупка мультиметра. Это даст возможность обеспечить работу машины.

Напряжение АКБ автомобиля

Нельзя ответить однозначно, какое напряжение должно быть на заряженном аккумуляторе.

Профессионалы отмечают некоторые диапазоны или пороговые значения, за которые опасно заходить.

Перед проведением измерительных процедур необходимо очистить клеммы АКБ от мусора. Это позволит получить более точные результаты. После этого, подключают измерительный прибор соответственно обозначениям. В стандартом режиме нормальное напряжение аккумулятора имеет значение 12,2 В.

Показатели тестирования каждой банки при этом не ниже 2 В. Когда наблюдается значительное отклонение при измерении от рекомендованных показателей, требуется устранение проблем с элементом питания.

Напряжение заряженной АКБ

Процесс зарядки батареи производится генератором. Обеспечить полную заряженность АКБ можно, только проделав путь в 100 км. Чтобы убедиться в степени зарядки электрооборудования и своевременно выполнить процедуры по устранению неполадок, стоит регулярно производить контроль зарядки аккумулятора автомобиля. Произвести подзарядку батареи при наличии критической степени разряженности вполне возможно, но корректность работы оборудования будет находиться под большим вопросом.

Сколько вольт должно быть на заряженном аккумуляторе

Структура батареи насчитывает 6 присоединенных и связанных за счет электрической цепи банок. Для обеспечения корректной работы транспортного средства необходимо, чтобы уровень заряда аккумулятора не снизился к критической отметке. Перед большинством водителей часто возникает дилемма: «Какой вольтаж должен показывать заряженный аккумулятор?». При полной заряженности питательного элемента мультиметром будет выдаваться показатель в 12,6 В. Избежать перезарядки АКБ можно, своевременно отсоединив его от ЗУ. Нет необходимости ставить заряженную батарею на зарядку.

Игнорирование этого правила приводит к испарению электролитной жидкости, что повлечет за собой некорректную работу элемента питания. При покупке блока питания стоит обратить пристальное внимание на тестирование вольтажа нового устройства. Порой напряжение заряженного автомобильного аккумулятора показывает заряд ниже этого значения. Это будет свидетельством длительного хранения товара в складском помещении и потери его емкости в результате подобных действий. Покупать этот «залежавшийся» продукт профессионалы не советуют.

Напряжение заряженного автомобильного аккумулятора без нагрузки

Вольтажность стандартного питательного элемента равна 12,6 вольт. Проверка напряжения заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки осуществляется путем проверки вольтажности в банках АКБ.

Консистенция электролитной жидкости в секционных отделениях по стандарту должна быть идентична.

Допустимой погрешностью считается 0,02г/см². Минимальным показателем заряда постоянным током в каждой из банок является 1,9 В. Когда заряд нового аккумулятора не показывает даже значения 1,7 В, это заставляет заподозрить повреждение секции.

Сколько ампер в заряженной АКБ?

Информация об амперности на заряженном аккумуляторе автомобиля указывается на этикетке изделия.

Если обозначение на упаковке питательного элемента информирует о наличии емкостного объема в 60 А/ч, то аккумуляторная батарея сможет выдавать в течение 11-ти часов по 5 А. Способность АКБ выдавать определенное количество тока связана с получаемой нагрузкой. Определять сколько тока сможет отдавать АКБ необходимо в каждом случае отдельно. Для этого используют мультиметр.

Функционирование элемента питания во многом зависит от условий эксплуатации и температурного режима. Зимой проседание по заряду АКБ осуществляется значительно больше. Снижение быстродействия химических реакций становится причиной уменьшения напряжения на клеммах аккумулятора. Допнагрузка на электрооборудование и питательный источник в зимнюю пору возрастает.

Для получения рекомендуемого напряжения автомобильного аккумулятора производители при изготовлении пластин применяют инновационные материалы, обеспечивающие оптимальное соприкосновение с электролитной жидкостью.

Таблица заряда

Для обеспечения корректности работы элемента питания стоит регулярно отслеживать заряд аккумулятора по напряжению. Для этого лучше воспользоваться таблицей, благодаря которой значительно облегчается контроль за элементом питания машины.

С таблицей заряда, по которой можно сверить полученные после измерения результаты, можно ознакомиться:

Какое напряжение на аккумуляторе авто считается нормальным?

Многие автолюбители ломают голову над понятием «нормального напряжения» полностью заряженного аккумулятора автомобиля. Выяснить эти параметры довольно просто. Тестирование вольтажности элемента питания производится только по окончании зарядки оборудования. Какое же напряжение должно быть в аккумуляторных клеммах? Когда после 12-тичасовой зарядки элемента питания, показатель степени заряженности будет 12,5-13,2 В, это будет считаться нормальным значением. До начала процесса измерения одну из клемм снимают с элемента питания. Новая, полностью заряженная АКБ, которую предварительно отсоединили от бортовой сети, сможет удерживать заряд 141 сутки. Если АКБ будет подключена к машине, уровень заряда аккумулятора по напряжению заряда уменьшится в 2 раза. Даже при выключенном моторе происходит утечка тока. Степень разряженности определяется путем использования мультиметра.

Минимальное напряжение

Во избежание критического разряда элемента питания требуется регулярно контролировать уровень поступления постоянного тока. Минимальным напряжением АКБ является показатель 10,5 В. В случае когда аккумулятор автомобиля по напряжению просел до 9 В, зарядить его можно только оригинальным качественным ЗУ. Этот показатель является критичным. Гарантировать, что после зарядки источник питания будет работать корректно, невозможно.

Под нагрузкой

Автомобилисты часто интересуются, можно ли произвести измерение показателей напряжения АКБ под нагрузкой. Такая процедура выполняется нагрузочной вилкой. При помощи этого прибора можно определить функциональность аккумуляторной батареи авто и процентное соотношение ее заряженности.

Такие приборы подразделяются на стрелочные и цифровые. Дорогостоящие измерительные приборы могут функционировать даже в мороз. Последние модели отличаются точностью и надежностью, но стоимость их значительно выше. Какое же напряжение должно быть у аккумулятора авто без нагрузки? Оптимальным значением будет показатель 12,6-12,7 В. Время тестирования источника питания под нагрузкой должно составлять не менее 10 секунд.

При работающем двигателе

Для корректной работы автомобиля требуется исправное состояние всех его элементов. Осуществить тестирование напряжения аккумулятора при работающем двигателе реально. Показатель будет выше, чем при заглушенном моторе, варьируясь между 13,5 и 14 В. Превышение максимального значения будет свидетельствовать о функционировании в усиленном режиме генератора. При корректной работе электрического оборудования через 10 минут показатель заряда постоянным током вернется в нормальное состояние. Если повышение показателей будет на постоянной основе, будет наблюдаться перезаряд источника питания. Электролит при этом будет выкипать.

Если постоянно наблюдается понижение заряда постоянным током АКБ, источник питания не успевает полностью заряжаться. О неисправности этого оборудования будет свидетельствовать падение показателей более чем на 2 В. При возникновении таких ситуаций, стоит задуматься о приобретении нового устройства.

Нормальное напряжение аккумулятора автомобиля зимой

Постоянная недозарядка АКБ зимой приводит к уменьшению емкости АКБ и плотности электролитной жидкости. В середине небольших элементов батареи вследствие этого электролитная жидкость может замерзнуть. В результате таких процессов происходит некорректная работа источника электроэнергии.

Для тестирования напряжения на аккумуляторе автомобиля используют мультиметр или выполняют регулярные замеры плотности электролитной жидкости. В заряженном в полном объеме источника питания этот показатель будет не менее 1,28 г/см³.

Видео о напряжении аккумулятора автомобиля

⚡ Напряжение аккумулятора автомобиля


Напряжение автомобильного аккумулятора — это параметр, по которому можно многое узнать. Например, насколько он заряжен или разряжен. Но это лишь самое простое, о чём судят по напряжению на клеммах. Ещё правильно измеренный вольтаж позволяет оценить состояние бортовой сети автомобиля, выявить неисправности генератора или реле-регулятора, просадки напряжения и другие проблемы. Как это работает — подробно рассказано в рассматриваемой статье.

Зачем измерять напряжение аккумулятора


Для начала остановимся более подробно на той информации, которую можно получить при помощи напряжения аккумулятора. Зачем его вообще измерять? Нет ли каких-то альтернативных способов получить те же самые данные? Как по напряжению АКБ можно выявить неисправности в бортовой сети? И так далее.

Первое, что можно узнать по напряжению автомобильного аккумулятора — это уровень заряда. То есть, на сколько процентов он заряжен или, наоборот, разряжен. Например, если у вас разряжается новый аккумулятор, контрольный замер напряжения позволит своевременно это выявить. Кроме того, по степени заряда АКБ можно оценить шансы на успешный запуск двигателя зимним утром. А ещё слабо заряженный аккумулятор надо бы подзарядить, чтобы избежать сульфатации.

Второе, о чём может «сказать» вольтаж на клеммах АКБ — нормально ли работает система запуска двигателя. То есть, стартер. Например, если напряжение во время его работы сильно просаживается или вообще пропадает, значит есть проблемы. Вероятнее всего, стартер «берёт на себя». Незначительная просадка напряжения, наоборот, говорит об исправности системы запуска, а также о хорошем состоянии самого аккумулятора.

Третье — нормально ли АКБ заряжается от генератора. Чтобы аккумулятор мог полноценно восстанавливаться в процессе езды, необходимо две вещи — напряжение в районе 14,4 В, а также достаточное количество времени. Если вольтаж будет меньше указанного, то мы хоть сутки напролёт можем ездить на машине, но аккумулятор так и не восстановится полностью.

Четвёртое — как бортовая сеть «держит» нагрузку. Многим знакома ситуация, когда при включении мощных потребителей напряжение жутко просаживается. В итоге ни сами потребители полноценно не работают, ни аккумулятор от генератора полностью не заряжается. Например, если без нагрузки напряжение на клеммах АКБ 14,4 В, а с фарами и печкой падает до 13,5 В — есть проблемы. Просадки в районе 0,1-0,5 вольт считаются нормой.

Пятое — правильно ли заряжается аккумулятор от зарядного устройства. Подавляющее большинство ЗУ не оснащены вольтметрами. А ведь напряжение является очень важным параметром заряда. Дополнительно об этом можно почитать в статье про то, почему кипит аккумулятор.

Подытожим вышесказанное. По напряжению на клеммах АКБ можно оценить:

  • уровень заряда;
  • исправность системы запуска двигателя;
  • работоспособность генератора и реле-регулятора;
  • их способность держать повышенную нагрузку;
  • правильность заряда АКБ от стационарного зарядного устройства.

Это ещё не всё, о чём можно узнать по напряжению АКБ автомобиля. Например, проверка аккумулятора нагрузочной вилкой тоже не обходится без вольтажа. Причина, по которой кипит аккумулятор, напрямую связана с напряжением. Чтобы полноценно проверить двигатель автомобиля перед покупкой, тоже полезно ориентироваться в напряжении АКБ. Обо всём этом читайте позже в материалах по ссылкам. А мы продолжим углубляться в текущую тему.

Как правильно замерять напряжение АКБ


Сначала стоит рассмотреть, как не стоит измерять напряжение, и почему. К неправильным способам относятся замеры при помощи:

  • штатного вольтметра на приборной панели, если он предварительно не был откалиброван;
  • показометров, вставленных в розетку прикуривателя;
  • дешёвых китайских вольтметров, выведенных в салон;
  • вольтметра на зарядном устройстве, если он не был откалиброван;
  • крутым мультиметром с автоматическим определением диапазона измерения.

Коротко пройдёмся по каждому пункту. Штатные вольтметры есть не на всех автомобилях. Если же есть, то у них, как правило, есть два недостатка. Во-первых, они показывают вольтаж без учёта падения напряжения в проводах, которыми подключены к АКБ. Во-вторых, измеряют неточно. Но некоторые штатные вольтметры можно откалибровать. Суть калибровки заключается в том, чтобы добиться показа напряжения именно на клеммах АКБ.

Разберём на пальцах, как это работает. Представим, что у нас есть какой-то аккумулятор и два заведомо точных вольтметра. Один из них мы подключаем максимально короткими проводами непосредственно к клеммам АКБ. Второй подсоединяем проводами такой длины, которая позволит «дотянуться» из подкапотного пространства в салон.

Если изначально оба вольтметра были откалиброваны одинаково, то при описанном подключении показывать они будут разное напряжение. А именно — тот, что на более длинных проводах, будет отображать меньше вольт. Происходит это из-за падения напряжения. Явления, связанного с сопротивлением проводников.

Теперь представим, что на наших вольтметрах есть возможность калибровки. Обычно это винтик или крошечный переменный резистор. Если такая возможность есть, то мы можем подогнать показатели второго вольтметра к цифрам первого. В результате мы исключим погрешность, которая возникает из-за падения напряжения.

Из всего вышесказанного следует главное правило измерения напряжения аккумулятора: измерять надо непосредственно на клеммах АКБ.

Что касается показометров, которые вставляются в розетку прикуривателя, то без варварского вмешательства в конструкцию их не откалибровать. Соответственно, показывают они, как правило, заниженное напряжение. Его падение происходит потому, что на пути от АКБ к розетке прикуривателя есть провода. Компенсировать эту просадку можно лишь при наличии калибровочного винта.

Теперь о том, как замерить мультиметром напряжение аккумулятора. Вернее, какой прибор для этого лучше использовать. Не стоит стремиться использовать дорогие китайские мультиметры. Они долго «думающие», то есть, выдают показатели с задержкой. То же самое касается приборов с автоматическим выбором диапазонов. Конечно, в большинстве ситуаций такая задержка не является критичной, если о ней знать. Но лучше, всё же, использовать мультиметры попроще. Они реагируют на изменения напряжения почти моментально, что позволяет решать определённые задачи, не вводя себя в заблуждение.

Информация для совсем начинающих пользователей. Чтобы измерить напряжение аккумулятора мультиметром, нужно сделать следующее:

  1. Включите режим измерения постоянного напряжения.
  2. Выберите диапазон измерения до 20 вольт.
  3. Подсоедините красный щуп к клемме со знаком «плюс».
  4. Чёрный к «минусовой» клемме.
  5. Дождитесь стабильных показателей и зафиксируйте их.

Важно! Щупы должны быть подсоединены к клеммам надёжно и уверенно. Слабый или прерывающийся контакт исказит показатели, и вы будете введены в заблуждение. Не столь важно, какой щуп к какой клемме подсоединять. В случае обратного подключения просто не обращайте внимание на знак «минус» на дисплее прибора.

Последний пункт — встроенные вольтметры в зарядных устройствах. Во-первых, если на вашем приборе он стрелочный, то вообще забудьте о нём. Аналоговый вольтметр на зарядном устройстве годится лишь для того, чтобы узнать, жив ли прибор. Неточный. Примерный. Ещё и врёт часто. Во-вторых, даже если вольтметр цифровой, не спешите ему слепо верить.

Первая причина — он может быть сам по себе неточным. Вторая — отсутствие калибровки. То есть, вольтметр может показывать напряжение на выходе схемы зарядного устройства, а не на клеммах АКБ, к которым ведут ещё провода (не всегда достаточного сечения). Наконец, у некоторых зарядных устройств вольтметр показывает напряжение не на АКБ, а вольтаж выбранного режима заряда. То есть, грубо говоря то, к чему прибор будет «стремиться» в процессе зарядки. Об этом, и других важных нюансах, рассказано в материале про то, как выбрать зарядное устройство для аккумулятора автомобиля.

Режимы работы автомобильного аккумулятора


Теперь стоит разобраться с тем, в каких режимах работает автомобильный аккумулятор, и какое напряжение он может выдавать. Это самое важное. Многие упускают данный момент, вводя в заблуждения и себя, и других. Чтобы понять, о чём идёт речь, перечислим списком основные 7 режимов эксплуатации АКБ:

  1. Отдельно от автомобиля.
  2. На автомобиле с неработающим мотором.
  3. При работающем двигателе.
  4. С повышенной нагрузкой.
  5. Зарядка от стационарного зарядного устройства.
  6. После зарядки.
  7. После простоя.

Теперь отдельно по каждому пункту.

Аккумулятор отдельно от автомобиля


Что особенного в этом режиме? Самое главное то, что на аккумулятор не возлагается абсолютно никакая нагрузка. Ведь когда АКБ подключена к бортовой сети, последняя потребляет небольшой ток, необходимый для работы некоторых приборов в ждущем режиме. Кроме того, в машине может быть большой ток утечки, который тоже является нагрузкой.

Как нагрузка влияет на напряжение аккумулятора автомобиля? Она его просаживает. Иногда довольно существенно. Работает это по следующему принципу. Чем больше ток нагрузки, тем просадка заметнее. Также, чем хуже общее состояние АКБ, тем сильнее просаживается напряжение. Приведём пример. Допустим, мы измерили напряжение на клеммах АКБ, не отключая её от бортовой сети. Мультиметр показал 12,4 В. Если в машине есть ток утечки или несколько приборов в ждущем режиме (магнитола, сигнализация, навигатор, регистратор), то после отсоединения клеммы напряжение на АКБ поднимется на 0,1-0,2 В.

Почему это важно понимать? Во-первых, знание этого простого принципа позволяет косвенно определить наличие вредного тока утечки. Во-вторых, это важно, если вы хотите по напряжению аккумулятора определить, на сколько процентов он заряжен или до какой степени разряжен. Чтобы это сделать, достаточно измерить вольтаж, и найти его в этой таблице.

Напряжение покоя (В)

Заряд (%)

<11,90

0

11,95

10

12,00

20

12,05

30

12,15

40

12,20

50

12,30

60

12,40

70

12,50

80

12,60

90

12,70

100

>12,71

Некорректный замер

 

Теперь должно быть видно, что упомянутая выше разница в 0,2 вольта довольно заметно искажает показатели степени заряда АКБ. То есть, при 12,4 В это будет примерно 70%, а после снятия клеммы и напряжении 12,6 В — уже 90%. Если же вы сняли клеммы, а напряжение почти не увеличилось, значит на вашем автомобиле всё отлично с током утечки, и батарею «не кушают» никакие потребители в ждущем режиме.

Но не следует торопиться! Это ещё не все факторы, влияющие на корректность измерения напряжения автомобильного аккумулятора. Идём дальше.

АКБ на машине с выключенным мотором


Частично уже должно быть понятно, как этот режим влияет на напряжение аккумулятора автомобиля. Поэтому, если вашей целью является оценка степени заряженности АКБ, подключённой к бортовой сети, делайте поправку на ток утечки и работающие в ждущем режиме приборы. Для этого надо сначала эту поправку измерить, сравнив вольтаж до, и после снятия клеммы.

Очередной важный нюанс любой автомобильной батареи заключается в её инерционности. Вернее, в инерционности напряжения. Дело в том, что сразу после отключения АКБ от бортовой сети напряжение измерять не стоит. Надо немного подождать. Как правило, хватает 5-10 минут. По их истечению напряжение повысится и стабилизируется. Это происходит всегда, когда с аккумулятора снимается нагрузка.

Помимо оценки уровня заряда в этом режиме можно проследить за работой стартера. И вот как раз в этом случае нужен как можно более шустрый мультиметр. А ещё помощник. Суть проверки заключается в том, чтобы определить падение напряжение на клеммах АКБ во время запуска двигателя. Если с 12,5 В оно проседает ниже 9-10 В, то определённо есть проблемы. Многие из них описаны в материале — почему плохо крутит стартер.

При работающем двигателе с нагрузкой и без


Измерение напряжения аккумулятора при работающем двигателе позволяет определить сразу несколько моментов. Во-первых, если без дополнительной нагрузки в этом режиме вольтметр показывает менее 14,4 В, есть проблемы с генератором или реле-регулятором. Во-вторых, если при включённой нагрузке (фары, печка, музыка, кондиционер) напряжение проседает более, чем на полвольта, то тоже есть проблемы.

Опять же, слишком высокое напряжение во время работы двигателя тоже вредно. Если аккумулятор с жидким электролитом, то последний будет быстро закипать. Закончится такая эксплуатация печально. Не меньше проблем ожидает тех, у кого АКБ типа GEL или AGM. В них нет жидкого электролита, и кипеть они не будут. Но зато нарушится контакт электролита со свинцовыми пластинами. Гель, как правило, вздувается и отстаёт от электродов. В результате безвозвратно теряется ёмкость аккумулятора. AGM АКБ немного лучше переносят повышенное напряжение. Но бессмертными в этом плане они, всё же, не являются.

Зарядка АКБ от стационарного ЗУ


В процессе зарядки аккумулятора напряжение на его клеммах является ключевым параметром. На ряду с силой тока. Чтобы АКБ нормально зарядить, напряжение должно быть выведено на отметку 14,4 В, и в таком режиме заряд продолжается до снижения тока заряда (амперы) до 0,1-0,2 А.

Если напряжение будет ниже указанных 14,4 В, аккумулятор никогда не зарядится до 100%. Если же эту отметку превысить, батарея вскоре закипит, что не есть хорошо. Особенно чувствительными к этом являются GEL АКБ. Подробнее о них читайте в статье — как заряжать гелевый аккумулятор. Немало путаницы и мифов скопилось вокруг напряжения заряда так называемых Ca/Ca батарей. Эта тема полностью раскрыта в материале — как заряжать кальциевый аккумулятор.

АКБ после зарядки


Сразу, и в течение нескольких часов после зарядки — напряжение аккумулятора автомобиля измерять вообще бессмысленно. Оно будет просто завышенным, и никакой полезной информации по нему получить нельзя. Как раз из-за непонимания этой простой истины на просторах Интернета часто встречаются заявления, что представленная выше таблица не для всех типов АКБ, и другие. А всё потому, что напряжение в таких случаях измеряется сразу после остановки двигателя или отключения зарядного устройства.

Так делать — нет смысла!

Причина тому — инерционность. В первое время после зарядки от ЗУ или генератора аккумулятор всегда выдаёт завышенное напряжение. По нему нельзя ничего толкового определить. Тем более, по нему невозможно оценить, на сколько процентов была заряжена батарея. Сразу после зарядки нормой будет напряжение в районе 13,0-13,5 В…

Аккумулятор после простоя


А вот это уже совсем другое дело. После простоя аккумулятора на клеммах можно уже измерить так называемое напряжение покоя. Чтобы АКБ достигла этого состояния, требуется разное время, но никак не менее 8-12 часов. Без зарядки. Без нагрузки. Только в этом случае можно измерять напряжение с целью узнать, на сколько процентов она (батарея) там заряжена или разряжена.

Соответственно, если вы только что заглушили двигатель, дайте аккумулятору отстояться хотя бы ночь. Потом измеряйте и оценивайте. То же самое, если вы подзаряжали АКБ от стационарного зарядного устройства. То, насколько хорошо вы её зарядили, оценивайте по напряжению на следующий день. Раньше измерять бессмысленно.

В процессе эксплуатации кальциевого аккумулятора автором опытным путём было выявлено следующее. Возраст АКБ — 2,5 года с момента покупки. На генераторе установлен устаревший реле-регулятор, поддерживающий напряжение в бортовой сети 14,0 вольт (на нём так и написано). Понятное дело, что этого мало для полноценного восстановления заряда аккумулятора в процессе езды.

Соответственно, периодически приходится ставить АКБ на зарядку от стационарного устройства. Так вот. Что было отмечено в процессе такой эксплуатации. Когда аккумулятор заряжался прямо на борту, без отключения клемм, то напряжение покоя достигалось через 7-8 часов. То есть, больше не снижалось. Когда же зарядка от ЗУ осуществлялась при отключённых клеммах, и АКБ оставлялась стоять вне бортовой сети на те же 7-8 часов, напряжение показывало в районе 13,2 В.

Из этого можно сделать следующие выводы. Когда аккумулятор отстаивается без машины (тока утечки и нагрузки от ждущих приборов), то для достижения напряжения покоя нужно немного больше времени, чем 7-8 часов. При этом, ток утечки на машине автора — в норме. Что-то около 0,05 А. Возможно, эти наблюдения кому-то будут интересны или полезны.

Краткие итоги


Корректное измерение напряжения аккумулятора автомобиля — позволяет проводить его диагностику. По вольтажу можно определить уровень заряда АКБ, оценить работу стартера, генератора и реле-регулятора. Главное — измерять напряжение правильно, учитывая специфику самих аккумуляторов, их инерционность, а также разные режимы эксплуатации.

 

минимальное и полностью заряженного, под нагрузкой и без нее, а также какой должен быть нормальный заряд АКБ

Важными показателями аккумуляторной батареи являются ее емкость, напряжение и плотность электролита. От них зависит качество работы и функциональность устройства. В автомобиле аккумулятор подает пусковой ток на стартер для запуска двигателя и питает бортовую сеть, когда это необходимо. Поэтому знать рабочие параметры своего АКБ и поддерживать его работоспособность критически важно для обеспечения исправного состояния автомобиля в целом.

Напряжение АКБ

Для начала разберемся со значением термина «напряжение». По сути, это “давление” заряженных электронов, создаваемое источником тока, через контур (провод). Электроны выполняют полезную работу (питание лампочек, агрегатов и т.д.). Измеряют напряжение в Вольтах.

Измерение напряжение АКБ

Для измерения напряжения аккумулятора можно использовать мультиметр. Контактные щупы прибора прикладываются к клеммам АКБ. Формально считается нормой напряжение в 12В. Фактическое напряжение аккумулятора должно быть в пределах 12,6В -12,7В. Такие показатели у полностью заряженной батареи.

Эти показатели могут меняться в зависимости от условий окружающей среды и времени проверки. Сразу после зарядки прибор может показать 13В – 13,2В. Хотя такие значения также считаются приемлемыми. Чтобы получить правильные данные, нужно подождать час-два после зарядки.

Если напряжение падает ниже 12 Вольт, то это говорит о разряде батареи. Значение напряжения и уровень заряда можно сопоставить по следующей таблице.

Напряжение, ВольтСтепень заряда, %
12,6 +100
12,590
12,4280
12,3270
12,2060
12,0650
11,940
11,7530
11,5820
11,3110
10,5 0

Как видно из таблицы, напряжение ниже 12В говорит о 50% разряде АКБ. Аккумулятор нуждается в срочной подзарядке. Следует знать, что в процессе разряда происходит процесс сульфатации пластин. Плотность электролита падает. Серная кислота распадается, участвуя в химической реакции. На пластинах образуется сульфат свинца. Своевременная зарядка запускает этот процесс в обратном направлении. Если допустить глубокий разряд, то батарею уже будет трудно реанимировать. Она либо полностью выйдет из строя, либо значительно потеряет в емкости.

Минимальным напряжением, при котором батарея может работать считается 11,9 Вольт.

Под нагрузкой и без нагрузки

Даже при низком напряжении аккумулятор вполне способен запустить двигатель. Главное, чтобы после этого генератор обеспечил зарядку батареи. Во время старта двигателя аккумулятор подает большой ток на стартер, резко теряя при этом в заряде. Если батарея исправна, то заряд постепенно восстанавливается до нормальных значений в течение 5 секунд.

Напряжение на новом аккумуляторе должно быть в пределах 12,6 – 12,9В, но эти значения не всегда показывают реальное состояние батареи. Например, в состоянии покоя, без подключенных потребителей, напряжение находится в пределах нормы, а под нагрузкой резко падает и быстро расходуется заряд. Такое может быть.

Проверка АКБ нагрузочной вилкой

Именно поэтому проводят измерения под нагрузкой. Для этого используют такой прибор, как

как оживить дохлый аккумулятор телефона

В настоящее время мобильные телефоны широко используются практически во всех возрастных группах, и у людей все чаще сокращается время ожидания в режиме ожидания после длительного использования.

Но почему это происходит? В первую очередь это связано с качеством аккумулятора телефона. Вот почему обслуживание аккумулятора вашего телефона имеет решающее значение для увеличения срока службы, но никогда не поздно. В этом практическом руководстве я выделю основные методы, позволяющие легко и быстро продлить срок службы аккумулятора.


Способ 1. Протрите и очистите контакты мобильного телефона и аккумулятора телефона

После длительного использования металлическая поверхность литиевого аккумулятора и даже контакты могут подвергнуться окислению. Это может сократить срок службы и эффективность литиевой батареи. Тщательно и регулярно удаляйте все скопившиеся остатки / ржавчину, чтобы аккумулятор имел чистый контакт с телефоном.

Для этого осторожно протрите металлическое содержимое аккумулятора и мобильного телефона подходящим чистящим средством.Это также улучшает эффективность перезарядки и продолжительность использования батареи.



Метод 2: оживить разряженную батарею путем замораживания.

Литиевые реакции в батареях работают с использованием процесса заряда-разряда, при котором положительные и отрицательные электрические заряды сталкиваются друг с другом. При нормальной комнатной температуре кинетическая энергия относительно велика, однако, поскольку аккумулятор находится в активном / готовом состоянии, часто может происходить утечка электричества.Однако в условиях низких температур литиевое покрытие на поверхности батареи, а также микроструктура электролита и граница раздела будут значительно изменены, что приведет к временному неактивному состоянию, которое минимизирует утечку тока. Это продлевает срок службы аккумулятора телефона, позволяя заряжать его через большее количество циклов.

Шаг 1:

Оберните стареющий аккумулятор телефона старой газетой и дважды оберните его полиэтиленовой пленкой. Или поместите аккумулятор в плотно закрытый пластиковый пакет, чтобы он не намок.

Шаг 2:

Поместите аккумулятор в отделение для льда холодильника и выньте его через 3 дня.

Шаг 3:

Снимите упаковку и поместите аккумулятор в прохладное место вдали от прямых солнечных лучей на 2 дня.

Шаг 4:

Вставьте аккумулятор в телефон, но не включайте устройство. Вместо этого подключите телефон к подходящему зарядному устройству и дайте устройству зарядиться в течение 48 часов.

После того, как устройство будет заряжено в течение 48 часов, включите его и проверьте уровень заряда аккумулятора.В случае успеха этот метод восстановит вашу ранее разряженную батарею, позволяя ей снова удерживать заряд.

Примечание: при первой адаптации этого метода даст хороший эффект, потому что замораживание литиевой батареи приведет к ее повреждению.


Метод 3: Попробуйте запустить аккумулятор от внешнего источника

Этот метод обычно эффективен для аккумуляторов мобильных телефонов, которые либо достигли предельного срока службы, либо оставались разряженными в течение длительного периода времени; со временем они теряют способность удерживать заряд.Фактически, это также может произойти с аккумулятором телефона при транспортировке на большие расстояния из-за времени в пути из одной страны в другую. Но теперь вы можете узнать, как решить проблему самостоятельно.

Перед тем, как это сделать, вам понадобится следующее:

• Батарея 9 В для удобных для доступа клемм

• Длина разделенного провода для подключения к батарее

• Изолента для фиксации провод

• Сама батарея

Шаг 1:

Положительные и отрицательные клеммы на батарее 9V 9V будут четко обозначены.Определите их и подключите соответствующую сторону вашего провода к каждой клемме, обязательно заклейте соединение изолентой для безопасности.

Шаг 2:

На аккумуляторе вашего мобильного телефона положительные и отрицательные клеммы также будут отмечены. Подсоедините к ним провод, не забыв еще раз закрепить изолентой. Предупреждение: Не подключайте положительную сторону к отрицательной.

Шаг 3:

Оставьте батареи подключенными на время от 10 до 60 секунд или на время, достаточное для того, чтобы аккумулятор сотового телефона нагрелся.Внимательно следите за температурой и временем.

Шаг 4:

Как только батарея нагреется, немедленно отключите батареи. НЕ пытайтесь полностью зарядить аккумулятор мобильного телефона таким способом. Вставьте аккумулятор в телефон. Возможно, вам придется полностью зарядить аккумулятор в обычном режиме, а затем попытаться включить телефон.


Способ 4. Маленькая лампочка может помочь.

● Полностью разрядите стареющую батарею и зарядите ее, чтобы активировать ее.Выполняя этот вид глубокой разрядки, цель состоит в том, чтобы зарядить аккумулятор для более глубокой зарядки, сначала полностью опустошив внутреннюю энергию.

● Здесь вам понадобятся 2 провода и подключите их к положительному и отрицательному полюсам аккумулятора телефона. Обычно у винтовой лампочки нет положительного и отрицательного полюса, просто подсоедините провод к винту и нижней точке лампочки.

После этого подключите аккумулятор телефона к маленькой лампочке на 1,5 В.

Любая остаточная мощность, содержащаяся в батарее, будет передаваться на лампочку до тех пор, пока она полностью не разрядится.

Примечание: лампа накаливания будет постепенно тускнеть, пока свет не перестанет светиться. Этот способ не самый эффективный, но в какой-то мере работает.


Вывод: На самом деле, лучший метод - это ежедневный уход.

Вам следует придерживаться стандартных процедур зарядки и как можно точнее, лучше делать это в течение первых 3 раз, а в идеале - с первого раза. Когда ваш телефон показывает предупреждение о низком заряде батареи, постарайтесь немедленно зарядить его.

Наконец, избегайте зарядки телефона на ночь, даже если это привычка, из-за воздействия нестабильного зарядного напряжения на аккумулятор телефона. У каждой батареи есть определенный срок службы, если вышеперечисленные методы не могут восстановить разряженную батарею телефона, вы можете купить новую, батарея телефона сейчас не дорого.


.

Что вызывает выход из строя автомобильных аккумуляторов? - Батарейный университет

Привычки вождения, а не неисправность аккумулятора часто являются причиной выхода аккумулятора из строя.

Немецкий производитель автомобилей класса люкс сообщает, что из 400 автомобильных аккумуляторов, возвращенных по гарантии, 200 работают нормально и не имеют проблем. Низкий заряд и расслоение кислоты являются наиболее частыми причинами очевидного отказа. Производитель автомобилей заявляет, что проблема чаще встречается на больших роскошных автомобилях, предлагающих энергоемкие вспомогательные опции, чем на более базовых моделях.

В Японии поломка аккумулятора - самая большая жалоба владельцев новых автомобилей. Средний автомобиль проезжает всего 13 км (8 миль) в день и в основном в густонаселенном городе. В результате аккумуляторы никогда не будут полностью заряжены и произойдет сульфатация. Батареи в японских автомобилях маленькие, и их мощности хватает только на запуск двигателя и выполнение некоторых элементарных функций. Северная Америка может быть защищена от этих проблем с аккумулятором, отчасти из-за езды на большие расстояния.

Хорошая работа аккумулятора важна, потому что проблемы в течение гарантийного периода ставят под сомнение удовлетворенность клиентов.Любая потребность в обслуживании в течение этого времени записывается, и номер публикуется в отраслевых журналах. Эти данные вызывают большой интерес у потенциальных покупателей автомобилей во всем мире.

Неисправность батареи редко бывает вызвана заводским дефектом; привычки вождения являются более распространенными виновниками. Высокая мощность вспомогательного оборудования при движении на короткие расстояния предотвращает периодическую полную зарядку насыщения, которая так важна для долговечности свинцово-кислотных аккумуляторов. По данным ведущего европейского производителя автомобильных аккумуляторов, заводской брак составляет менее 7 процентов.

Аккумулятор остается слабым звеном, и поломки на 1,95 миллиона автомобилей за шесть лет или меньше следующие:

52% аккумулятор
15% спущенная шина
8% двигатель
7% колеса
7% впрыск топлива
6% нагрев & охлаждение
6% топливная система

Поломка из-за аккумулятора остается причиной номер один.

* Источник ADAC 2008 за 2007 год

Кислотное расслоение - проблема дорогих автомобилей

Частая причина выхода из строя аккумуляторной батареи - расслоение кислоты.Электролит в многослойной батарее концентрируется на дне, в результате чего верхняя половина элемента становится бедной кислотой. Этот эффект похож на чашку кофе, в которой сахар собирается на дне, когда официантка забывает принести ложку для перемешивания. Батареи имеют тенденцию расслаиваться при низком уровне заряда (ниже 80%) и никогда не имеют возможности получить полный заряд. Этому способствует езда на короткие расстояния с включенным стеклоочистителем и электрическим обогревателем. Кислотное расслоение снижает общую производительность аккумулятора.

На рис. 1 показан обычный аккумулятор, в котором кислота равномерно распределена сверху вниз. Эта батарея обеспечивает хорошую производительность, потому что правильная концентрация кислоты окружает пластины. На рисунке 2 показана многослойная батарея, в которой концентрация кислоты мала сверху и повышена снизу. Легкая кислота ограничивает активацию пластины, способствует коррозии и снижает производительность. С другой стороны, высокая концентрация кислоты на дне искусственно повышает напряжение холостого хода.Батарея кажется полностью заряженной, но имеет низкий CCA. Высокая концентрация кислоты также способствует сульфатированию и еще больше снижает и без того низкую проводимость. Если этот флажок не установлен, это в конечном итоге приведет к отказу аккумулятора.

Рис. 1: Обычная батарея
Кислота равномерно распределяется сверху вниз в элементе и обеспечивает максимальную ОСА и емкость.
Рис. 2: Многослойная батарея
Концентрация кислоты низкая сверху и большая снизу.Высокая концентрация кислоты искусственно повышает напряжение холостого хода. Батарея кажется полностью заряженной, но имеет низкий CCA. Избыточная концентрация кислоты вызывает сульфатирование в нижней половине пластины
с.

Если дать батарее отдохнуть в течение нескольких дней, встряхнуть или опрокинуть устройство, можно решить проблему. Дополнительная зарядка, с помощью которой 12-вольтная батарея доводится до 16 вольт в течение одного-двух часов, также меняет кислотное расслоение.Добавочная загрузка также снижает сульфатирование, вызванное высокой концентрацией кислоты. Необходимо внимательно следить за тем, чтобы аккумулятор не нагревался и не терял излишек электролита из-за выделения водорода. Всегда заряжайте аккумулятор в хорошо проветриваемом помещении. Накопление газообразного водорода может привести к взрыву. Водород не имеет запаха и может быть обнаружен только с помощью измерительных приборов.

Проблема тестирования батарей

В течение последних 20 лет тестирование аккумуляторов отставало от других технологий.Причина: аккумулятор - очень сложное животное для тестирования, если не считать полной зарядки, разрядки и перезарядки. Батарея ведет себя так же, как мы, люди. Мы до сих пор не знаем, почему в одни дни мы выступаем лучше, чем в другие.

Даже при использовании высокоточного зарядно-разрядного оборудования свинцово-кислотные аккумуляторы вызывают очень большие колебания емкости при повторяющихся измерениях. Чтобы продемонстрировать вариации, Cadex протестировал 91 автомобильный аккумулятор с различными уровнями производительности (Рисунок 3).Сначала мы подготовили батареи, полностью зарядив их и предоставив 24-часовой период отдыха. Затем мы измерили емкость, применив разряд 25 А к 10,50 В или 1,75 В на элемент (черные ромбы).

Эту процедуру повторяли во второй раз, и полученные емкости наносили на график (фиолетовый квадрат). Это привело к отклонению показаний емкости на +/- 15% для всего населения. У некоторых батарей второй раз показания были выше; другие были ниже. Другие химические составы, кажется, более последовательны по показаниям емкости, чем свинцово-кислотные.

Рис. 3. Колебания производительности. Емкость 91 автомобильного аккумулятора, измеренная обычным методом разряда, показывает отклонение +/- 15%. .

С самого начала нагрузочные тестеры были стандартным методом тестирования автомобильных аккумуляторов. 1992 год принес нам метод измерения проводимости переменного тока, который упростил тестирование батарей. Сейчас мы экспериментируем с многомодельной спектроскопией электрохимического импеданса (EIS) в портативной версии по доступной цене.

Получить быструю и надежную оценку неисправного аккумулятора сложно. Большинство используемых тестеров аккумуляторов измеряют только ток холодного пуска (CCA) и напряжение. Емкость, самый важный показатель батареи, недоступна. Хотя считывание одного только CCA относительно просто, измерение емкости очень сложно, а инструменты, предлагающие эту функцию, дороги.

Spectro CA-12 от Cadex Electronics - первый в серии тестеров аккумуляторов высшего класса, способных измерять емкость, CCA и состояние заряда (SoC) в одном неинвазивном тесте.Технология основана на многомодельной спектроскопии электрохимического импеданса (EIS). Система вводит 24 частоты возбуждения в диапазоне от 20 до 2000 Гц. Синусоидальные сигналы регулируются на уровне 10 мВ / элемент, чтобы оставаться в пределах напряжения свинцово-кислотной тепловой батареи. Это обеспечивает стабильные показания для малых и больших батарей.

Во время 30-секундного теста было выполнено более 40 миллионов транзакций. Запатентованный алгоритм анализирует данные, и окончательные результаты отображаются в виде емкости, CCA и состояния заряда.

EIS очень сложен и до недавнего времени требовал специальных компьютеров и дорогостоящего лабораторного оборудования, не говоря уже о химиках и инженерах для интерпретации показаний. Аппаратное обеспечение полной системы EIS обычно монтируется на стойках, и установка обходится в десятки тысяч долларов.

Трудный выбор

.

Как работают батареи? | Живая наука

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

Но, несмотря на то, что они широко используются в повседневной жизни людей, батареям часто не уделяют должного внимания. Подумайте об этом: вы действительно знаете, как работает аккумулятор? Не могли бы вы объяснить это кому-нибудь другому?

Вот краткое изложение научных данных об источниках энергии для смартфонов, электромобилей, кардиостимуляторов и многого другого.[Тест: электрические и газовые автомобили]

Анатомия аккумулятора

Большинство аккумуляторов состоят из трех основных частей: электродов, электролита и сепаратора, по словам Энн Мари Састри, соучредителя и генерального директора Sakti3, базирующейся в Мичигане. запуск аккумуляторных технологий.

В каждой батарее по два электрода. Оба сделаны из токопроводящих материалов, но выполняют разные функции. Один электрод, известный как катод, подключается к положительному концу батареи и является местом, где электрический ток выходит (или электроны входят) в батарею во время разряда, то есть когда батарея используется для питания чего-либо.Другой электрод, известный как анод, подключается к отрицательному полюсу батареи и является местом, где электрический ток входит (или электроны покидают) батарею во время разряда.

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

Типичные батареи питаются за счет химической реакции. [См. Полную инфографику] (Изображение предоставлено Карлом Тейтом, художником по инфографике)

Последняя часть батареи, разделитель, довольно проста. Роль сепаратора состоит в том, чтобы удерживать анод и катод отдельно друг от друга внутри батареи. По словам Састри, без разделителя два электрода соприкоснутся, что приведет к короткому замыканию и нарушит нормальную работу батареи.

Как это работает

Чтобы представить себе, как работает батарейка, представьте, как вы вставляете щелочные батарейки, такие как двойные AA, в фонарик. Когда вы вставляете эти батарейки в фонарик, а затем включаете его, на самом деле вы замыкаете цепь. Сохраненная в батарее химическая энергия преобразуется в электрическую, которая выходит из батареи в основание лампы фонарика, заставляя ее загораться. Затем электрический ток снова входит в батарею, но на противоположном конце от того места, где он выходил изначально.

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

Серия химических реакций, протекающих в электродах, известна как окислительно-восстановительные (окислительно-восстановительные) реакции.В батарее катод известен как окислитель, потому что он принимает электроны от анода. Анод известен как восстановитель, потому что он теряет электроны.

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

Эти свободные электроны собираются внутри анода (нижняя плоская часть щелочной батареи). В результате два электрода имеют разные заряды: анод становится отрицательно заряженным, когда высвобождаются электроны, а катод становится положительно заряженным, поскольку электроны (которые заряжены отрицательно) поглощаются.Эта разница в заряде заставляет электроны двигаться к положительно заряженному катоду. Однако у них нет возможности попасть внутрь батареи, потому что разделитель не позволяет им сделать это.

Когда вы щелкаете выключателем на фонарике, все меняется. У электронов теперь есть путь к катоду. Но сначала они должны пройти через основание лампы фонарика. Схема замыкается, когда электрический ток повторно входит в батарею через верхнюю часть батареи у катода.

Перезаряжаемые и неперезаряжаемые

Для первичных батарей, таких как батареи фонарика, реакции, питающие батарею, в конечном итоге прекратятся, а это означает, что электроны, обеспечивающие батарею ее зарядом, больше не будут создавать электрический ток. Когда это происходит, аккумулятор разряжен или «мертв», - сказал Састри.

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

Некоторые из наиболее распространенных используемых сегодня вторичных батарей - это литий-ионные (литий-ионные) батареи, от которых питается большинство бытовых электронных устройств. Эти батареи обычно содержат угольный анод, катод из диоксида лития-кобальта и электролит, содержащий соль лития в органическом растворителе.Другие перезаряжаемые батареи включают никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металл-гидридные (NiMH) батареи, которые можно использовать в таких вещах, как электромобили и аккумуляторные электроинструменты. Свинцово-кислотные (Pb-кислотные) батареи обычно используются в автомобилях и других транспортных средствах для запуска, освещения и зажигания.

По словам Састри, все эти аккумуляторные батареи работают по одному и тому же принципу: когда вы подключаете батарею к источнику питания, поток электронов меняет направление, и анод и катод возвращаются в исходное состояние.[10 лучших подрывных технологий]

Battery lingo

Хотя все батареи работают более или менее одинаково, разные типы батарей имеют разные характеристики. Вот несколько терминов, которые часто встречаются при любом обсуждении батарей:

Напряжение : Когда дело доходит до батарей, напряжение - также известное как номинальное напряжение ячейки - описывает величину электрической силы или давления, при которой свободные электроны - переходите от положительного полюса батареи к отрицательному, - объяснил Састри.В батареях с более низким напряжением ток выходит из батареи медленнее (с меньшей электрической силой), чем в батареях с более высоким напряжением (с большей электрической силой). Батареи в фонарике обычно имеют напряжение 1,5 В. Однако, если в фонарике последовательно используются две батареи, эти батареи или элементы имеют общее напряжение 3 вольта.

Свинцово-кислотные батареи, подобные тем, которые используются в большинстве неэлектрических автомобилей, обычно имеют напряжение 2,0 вольт. Но обычно в автомобильном аккумуляторе последовательно соединено шесть таких ячеек, поэтому вы, вероятно, слышали, что такие батареи называются 12-вольтовыми батареями.

Литий-кобальтооксидные батареи - наиболее распространенный тип литий-ионных батарей, используемых в бытовой электронике, - имеют номинальное напряжение около 3,7 вольт, сказал Састри.

Ампер : Ампер или ампер - это мера электрического тока или количества электронов, которые проходят через цепь в течение определенного периода времени.

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

9-вольтовая щелочная батарея, используемая в портативных радиоприемниках, рассчитана на 1 ампер-час, что означает, что эта батарея может непрерывно подавать один ампер тока в течение 1 часа, прежде чем она достигнет порогового значения напряжения и будет считаться разряженной.

Плотность мощности : Плотность мощности описывает количество энергии, которое батарея может выдать на единицу веса, сказал Састри. По словам Састри, для электромобилей важна плотность мощности, потому что она показывает, насколько быстро автомобиль может разгоняться от 0 до 60 миль в час (97 км / ч).Инженеры постоянно пытаются найти способы сделать батареи меньше, не уменьшая при этом их удельной мощности.

Плотность энергии : Плотность энергии описывает, сколько энергии способна отдавать батарея, деленное на ее объем или массу, сказал Састри. Это число соответствует вещам, которые имеют большое влияние на пользователей, например, сколько времени вам нужно пройти, прежде чем зарядить мобильный телефон, или как далеко вы можете проехать на электромобиле, прежде чем остановиться, чтобы подключить его.

Follow Elizabeth Palermo @ techEpalermo .Следуйте за Live Science @livescience , Facebook и Google+ .

Дополнительные ресурсы

.

Что такое аккумулятор? - learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 20

Введение

Батареи - это совокупность одной или нескольких ячеек, химические реакции которых создают поток электронов в цепи. Все батареи состоят из трех основных компонентов: анода (сторона «-»), катода (сторона «+») и какого-то электролита (вещество, которое химически реагирует с анодом и катодом).

Когда анод и катод батареи подключены к цепи, между анодом и электролитом происходит химическая реакция. Эта реакция заставляет электроны проходить через цепь и обратно к катоду, где происходит другая химическая реакция. Когда материал в катоде или аноде расходуется или больше не может использоваться в реакции, батарея не может производить электричество. В этот момент ваша батарея «разряжена».

Батареи, которые необходимо выбрасывать после использования, известны как первичные батареи .Аккумуляторы, которые можно перезаряжать, называются вторичными батареями и .

Литий-полимерные батареи, например, заряжаемые

Без батарей ваш квадрокоптер должен был быть привязан к стене, вам пришлось бы вручную проверять машину, а ваш контроллер Xbox должен был бы быть постоянно подключен к сети (как в старые добрые времена). Батареи позволяют хранить потенциальную электрическую энергию в переносном контейнере.

Батареи бывают разных форм, размеров и химического состава.

Изобретение современной батареи часто приписывают Алессандро Вольта. На самом деле все началось с удивительной аварии, связанной с рассечением лягушки.

Что вы узнаете

В этом руководстве будут подробно рассмотрены следующие темы:

  • Как были изобретены батарейки
  • Из каких частей состоит аккумулятор
  • Как работает аккумулятор
  • Общие термины, используемые для описания батарей
  • Различные способы использования батарей в схемах

Рекомендуемая литература

Есть несколько концепций, с которыми вы, возможно, захотите ознакомиться перед тем, как начать читать это руководство:


Хотите изучить различные батареи?

Мы вас прикрыли!

Щелочная батарея 9 В

В наличии PRT-10218

Это ваши стандартные щелочные батареи на 9 вольт от Rayovac.Даже не думайте пытаться перезарядить их. Используйте их с…

1

История

Термин Батарея

Исторически слово «батарея» использовалось для описания «серии подобных объектов, сгруппированных вместе для выполнения определенной функции», как в артиллерийской батарее. В 1749 году Бенджамин Франклин впервые использовал этот термин для описания серии конденсаторов, которые он соединил вместе для своих экспериментов с электричеством.Позже этот термин будет использоваться для любых электрохимических ячеек, соединенных вместе с целью обеспечения электроэнергии.

Батарея «конденсаторов» Лейденской банки, соединенных вместе
(Изображение любезно предоставлено Альвинруном из Wikimedia Commons)

Изобретение батареи

В один роковой день 1780 года итальянский физик, врач, биолог и философ Луиджи Гальвани рассекал лягушку, прикрепленную к медному крючку. Когда он коснулся лягушачьей лапы железным отростком, нога дернулась.Гальвани предположил, что энергия исходит от самой ноги, но его коллега-ученый Алессандро Вольта считал иначе.

Вольта выдвинул гипотезу, что импульсы лягушки на лапах на самом деле были вызваны различными металлами, пропитанными жидкостью. Он повторил эксперимент, используя ткань, пропитанную рассолом, вместо трупа лягушки, что привело к аналогичному напряжению. Вольта опубликовал свои открытия в 1791 году, а позже создал первую батарею, гальваническую батарею, в 1800 году.

Гальваническая свая состояла из набора цинковых и медных пластин, разделенных тканью, пропитанной рассолом

Стопка

Volta страдала от двух основных проблем: из-за ее веса электролит вытек из ткани, а особые химические свойства компонентов привели к очень короткому сроку службы (около часа).Следующие двести лет уйдут на совершенствование конструкции Вольты и решение этих проблем.

Исправления в гальванической куче

Уильям Крукшанк из Шотландии решил проблему утечки, положив гальваническую батарею на бок, чтобы сформировать «желобную батарею».

Лотковая батарея решила проблему утечки гальванической сваи

Вторая проблема, короткий срок службы, была вызвана разложением цинка из-за примесей и скоплением пузырьков водорода на меди.В 1835 году Уильям Стерджен обнаружил, что обработка цинка ртутью предотвратит разложение.

Британский химик Джон Фредерик Дэниелл использовал второй электролит, который вступал в реакцию с водородом, предотвращая накопление на медном катоде. Батарея Даниэля с двумя электролитами, известная как «ячейка Даниэля», станет очень популярным решением для обеспечения энергией зарождающихся телеграфных сетей.

Коллекция клеток Даниэля из 1836 г.

Первая аккумуляторная батарея

В 1859 году французский физик Гастон Планте создал батарею из двух прокатанных листов свинца, погруженных в серную кислоту.Путем реверсирования электрического тока через батарею химия вернется в исходное состояние, создав первую перезаряжаемую батарею.

Позже, в 1881 году, Камилла Альфонса Фор улучшила конструкцию Планте, превратив листы свинца в пластины. Эта новая конструкция упростила производство аккумуляторов, а свинцово-кислотные аккумуляторы получили широкое распространение в автомобилях.

-> Дизайн обычного «автомобильного аккумулятора» существует уже более 100 лет
(Изображение любезно предоставлено Эмилианом Робертом Виколем из Wikimedia Commons) <-

Сухая камера

Вплоть до конца 1800-х годов электролит в батареях был в жидком состоянии.Это сделало транспортировку аккумуляторов очень осторожным делом, и большинство аккумуляторов никогда не предназначалось для перемещения после подключения к цепи.

В 1866 году Жорж Лекланше создал батарею, используя цинковый анод, катод из диоксида марганца и раствор хлорида аммония в качестве электролита. Хотя электролит в элементе Лекланше все еще был жидкостью, химический состав батареи оказался важным шагом для изобретения сухого элемента.

Карл Гасснер придумал, как создать электролитную пасту из хлорида аммония и гипса.Он запатентовал новую "сухую" батарею в 1886 году в Германии.

Эти новые сухие элементы, обычно называемые «угольно-цинковыми батареями», производились массово и пользовались огромной популярностью до конца 1950-х годов. Хотя углерод не используется в химической реакции, он играет важную роль в качестве электрического проводника в углеродно-цинковой батарее.

-> Цинк-угольная батарея 3 В 1960-х годов
(Изображение любезно предоставлено PhFabre из Wikimedia Commons) <-

В 1950-х годах Льюис Урри, Пол Марсал и Карл Кордеш из компании Union Carbide (позже известной как «Eveready», а затем «Energizer») заменили электролит хлористого аммония щелочным веществом на основе химического состава батареи, сформулированного Вальдемаром. Юнгнер в 1899 году.Щелочные батареи с сухими элементами могут содержать больше энергии, чем угольно-цинковые батареи того же размера, и имеют более длительный срок хранения.

Щелочные батареи приобрели популярность в 1960-х годах, обогнали угольно-цинковые батареи и с тех пор стали стандартными первичными элементами для потребительского использования.

-> Щелочные батареи бывают разных форм и размеров
(Изображение любезно предоставлено Aney ~ commonswiki из Wikimedia Commons) <-

Аккумуляторы 20-го века

В 1970-х годах компания COMSAT разработала никель-водородную батарею для использования в спутниках связи.Эти батареи хранят водород в газообразной форме под давлением. Многие искусственные спутники, такие как Международная космическая станция, по-прежнему используют никель-водородные батареи.

Исследования нескольких компаний с конца 1960-х годов привели к созданию никель-металлгидридной (NiMH) батареи. NiMH батареи были выпущены на потребительский рынок в 1989 году и стали более дешевой альтернативой никель-водородным аккумуляторным элементам меньшего размера.

Японская компания Asahi Chemical создала первую литий-ионную батарею в 1985 году, а Sony создала первую коммерческую литий-ионную батарею в 1991 году.В конце 1990-х годов был создан мягкий гибкий корпус для литий-ионных аккумуляторов, в результате чего появилась «литий-полимерная» или «LiPo» батарея.

Химические реакции в литий-полимерной батарее практически такие же, как и в литий-ионной батарее

Очевидно, было изобретено, произведено и устарело гораздо больше химических элементов батарей. Если вы хотите узнать больше о современных и популярных технологиях аккумуляторов, ознакомьтесь с нашим руководством по технологиям аккумуляторов.

Компоненты

Батареи

состоят из трех основных компонентов: анода , катода и электролита . Сепаратор часто используется для предотвращения соприкосновения анода и катода, если электролита недостаточно. Для хранения этих компонентов аккумуляторы обычно имеют какой-то кожух .

Хорошо, большинство батарей на самом деле не разделены на три равные части, но вы поняли.Лучшее поперечное сечение щелочной ячейки можно найти в Википедии.

И анод, и катод относятся к типу электродов . Электроды - это проводники, через которые электричество входит или выходит из компонента в цепи.

Анод

Электроны выходят из анода в устройстве, подключенном к цепи. Это означает, что обычный «ток» течет в анод.

На аккумуляторах анод обозначен как отрицательная (-) клемма

В батарее химическая реакция между анодом и электролитом вызывает накопление электронов на аноде.Эти электроны хотят перейти к катоду, но не могут пройти через электролит или сепаратор.

Катод

Электроны текут в катод в устройстве, подключенном к цепи. Это означает, что обычный «ток» проходит от катода .

На батареях катод помечен как положительный (+) вывод

В батареях в химической реакции внутри катода или вокруг него используются электроны, образующиеся на аноде.Электроны могут попасть на катод только через цепь, внешнюю по отношению к батарее.

Электролит

Электролит - это вещество, часто жидкость или гель, которое способно переносить ионы между химическими реакциями, происходящими на аноде и катоде. Электролит также препятствует потоку электронов между анодом и катодом, так что электроны легче проходят через внешнюю цепь, чем через электролит.

-> В щелочных батареях может протекать электролит, гидроксид калия, если они подвергаются воздействию высоких температур или обратного напряжения
(Изображение любезно предоставлено Вильямом Дэвисом из Wikimedia Commons) <-

Электролит имеет решающее значение в работе аккумулятора.Поскольку электроны не могут проходить через него, они вынуждены проходить через электрические проводники в виде цепи, соединяющей анод с катодом.

Сепаратор

Сепараторы представляют собой пористые материалы, которые предотвращают соприкосновение анода и катода, что может вызвать короткое замыкание в батарее. Разделители могут быть изготовлены из различных материалов, включая хлопок, нейлон, полиэстер, картон и синтетические полимерные пленки. Сепараторы не вступают в химическую реакцию ни с анодом, ни с катодом, ни с электролитом.

В гальванической куче использовалась ткань или картон (разделитель), пропитанные рассолом (электролитом), чтобы электроды разнесены

Ионы в электролите могут быть положительно заряженными, отрицательно заряженными и иметь различные размеры. Могут быть изготовлены специальные сепараторы, которые пропускают одни ионы, но не пропускают другие.

Кожух

Большинству батарей требуется способ удерживать химические компоненты. Кожухи, также известные как «кожухи» или «оболочки», представляют собой просто механические конструкции, предназначенные для удержания внутренних компонентов батареи.

Свинцово-кислотный аккумулятор в пластиковом корпусе

Корпуса батарей

могут быть изготовлены практически из чего угодно: из пластика, стали, мягких пластиковых пакетов и так далее. В некоторых батареях используется токопроводящий стальной кожух, который электрически соединен с одним из электродов. В случае обычного щелочного элемента AA стальной кожух соединен с катодом.

Операция

Батареи обычно требуют нескольких химических реакций для работы.По крайней мере, одна реакция происходит внутри анода или вокруг него, и одна или несколько реакций происходят внутри или вокруг катода. Во всех случаях реакция на аноде дает дополнительные электроны в процессе, называемом окислением , а реакция на катоде использует дополнительные электроны во время процесса, известного как восстановление .

Когда переключатель замкнут, цепь замыкается, и электроны могут течь от анода к катоду. Эти электроны активируют химические реакции на аноде и катоде.

По сути, мы разделяем определенный вид химической реакции, реакцию восстановления-окисления или окислительно-восстановительную реакцию, на две отдельные части. Окислительно-восстановительные реакции происходят, когда электроны переносятся между химическими веществами. Мы можем использовать движение электронов в этой реакции, чтобы они выходили за пределы батареи и питали нашу цепь.

Анодное окисление

Эта первая часть окислительно-восстановительной реакции, окисление, происходит между анодом и электролитом и производит электроны (обозначены как e - ).

Некоторые реакции окисления образуют ионы, например, в литий-ионной батарее. В других химических реакциях потребляются ионы, как в обычной щелочной батарее. В любом случае ионы могут свободно проходить через электролит, а электроны - нет.

Катодное восстановление

Другая половина окислительно-восстановительной реакции, восстановление, происходит в катоде или рядом с ним. Электроны, образующиеся в результате реакции окисления, расходуются во время восстановления.

В некоторых случаях, например, в литий-ионных батареях, положительно заряженные ионы лития, образующиеся во время реакции окисления, расходуются во время восстановления.В других случаях, например, в щелочных батареях, во время восстановления образуются отрицательно заряженные ионы.

Электронный поток

В большинстве батарей некоторые или все химические реакции могут происходить, даже когда батарея не подключена к цепи. Эти реакции могут повлиять на срок годности батареи.

По большей части, реакции будут происходить с полной силой только тогда, когда между анодом и катодом замыкается электрически проводящая цепь. Чем меньше сопротивление между анодом и катодом, тем больше электронов может течь и тем быстрее протекают химические реакции.

Короткое замыкание в аккумуляторе (в данном случае даже случайное) может быть опасным. Известно, что литий-ионные батареи перегреваются и даже задымляются или загораются при коротком замыкании.

Мы можем пропускать эти движущиеся электроны через различные электрические компоненты, известные как «нагрузка», для выполнения чего-то полезного. В анимационном ролике в начале этого раздела мы зажигаем виртуальную лампочку движущимися электронами.

Разряженная батарея

Химические вещества в аккумуляторе в конечном итоге достигают состояния равновесия. В этом состоянии химические вещества больше не будут реагировать, и в результате аккумулятор больше не будет генерировать электрический ток. На данный момент аккумулятор считается «мертвым».

Первичные элементы необходимо утилизировать, когда батарея разряжена. Вторичные элементы можно перезаряжать, и это достигается путем подачи через батарею обратного электрического тока.Перезарядка происходит, когда химические вещества выполняют еще одну серию реакций, чтобы вернуть их в исходное состояние.

Терминология

Люди часто используют общий набор терминов, говоря о напряжении батареи, емкости, возможности источника тока и так далее.

Ячейка

Элемент относится к одному аноду и катоду, разделенным электролитом, используемым для выработки напряжения и тока. Батарея может состоять из одной или нескольких ячеек.Например, одна батарея AA - это одна ячейка. Автомобильные аккумуляторы содержат шесть ячеек по 2,1 В.

Обычная 9-вольтовая батарея содержит шесть щелочных элементов по 1,5 В, установленных друг над другом

Первичный

Первичные клетки содержат химический состав, который нельзя изменить. В результате аккумулятор необходимо выбрасывать после того, как он разрядился.

Среднее

Вторичные элементы можно перезаряжать, и их химический состав возвращается в исходное состояние.Эти элементы, иначе известные как «аккумуляторные батареи», можно использовать много раз.

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение аккумулятора - это напряжение, указанное производителем.

Например, щелочные батареи типа AA указаны как имеющие напряжение 1,5 В. В этой статье Mad Scientist Hut показано, что их испытанные щелочные батареи начинаются с напряжения около 1,55 В, а затем медленно теряют напряжение по мере разряда. В этом примере номинальное напряжение «1,5 В» относится к максимальному или пусковому напряжению батареи.

Этот аккумуляторный блок Storm для квадрокоптеров показывает кривую разряда для их LiPo-элементов, начиная с 4,2 В и снижаясь до 2,8 В по мере разряда. Номинальное напряжение, указанное для большинства литий-ионных и LiPo элементов, составляет 3,7 В. В этом случае номинальное напряжение «3,7 В» относится к среднему напряжению аккумулятора в течение всего цикла разряда.

Вместимость

Емкость аккумулятора - это мера количества электрического заряда, который он может доставить при определенном напряжении. Большинство батарей рассчитаны на ампер-часы (Ач) или миллиампер-часы (мАч).

Этот LiPo аккумулятор рассчитан на 1000 мАч, что означает, что он может обеспечить 1 ампер в течение 1 часа, прежде чем он будет считаться разряженным.

Большинство графиков разряда батареи показывают напряжение батареи как функцию от емкости, например, эти тесты батареи AA, проведенные PowerStream. Чтобы выяснить, достаточно ли емкости аккумулятора для питания вашей схемы, найдите самое низкое допустимое напряжение и найдите соответствующий номинал мАч или Ач.

C-скорость

Многие батареи, особенно мощные литий-ионные, обозначают ток разряда как "C-Rate", чтобы более четко определить характеристики батареи.C-Rate - это скорость разряда относительно максимальной емкости аккумулятора.

1С - это количество тока, необходимое для разрядки аккумулятора за 1 час. Например, аккумулятор емкостью 400 мАч, обеспечивающий ток 1С, будет обеспечивать 400 мА. 5С для той же батареи будет 2 А.

Большинство батарей теряют емкость при повышенном потреблении тока. Например, этот информационный график продукта от Chargery показывает, что их LiPo-элемент имеет меньше мАч при более высоких скоростях C.

ПРИМЕЧАНИЕ: Общий совет гласит, что вы должны заряжать LiPo батареи при 1С или меньше.


MIT предлагает фантастическое руководство по спецификациям и терминологии батарей, которое идет намного дальше этого обзора.

Использование

Однокамерный

Некоторые схемы могут питаться от одного элемента, но убедитесь, что батарея может обеспечивать достаточное напряжение и ток.

Этот экран для фотонной батареи питается от одного элемента LiPo

Если напряжение слишком высокое или слишком низкое для вашей схемы, вам, вероятно, понадобится преобразователь постоянного тока в постоянный.

серии

Чтобы увеличить напряжение между выводами батареи, вы можете расположить элементы последовательно. Последовательность означает штабелирование ячеек встык, соединение анода одного с катодом следующего.

Последовательно соединяя батареи, вы увеличиваете общее напряжение. Сложите напряжение всех ячеек, чтобы определить рабочее напряжение. Емкость остается прежней.

В этом примере четыре ячейки 1,5 В подключены последовательно.Напряжение на нагрузке составляет 6 В, а общий набор аккумуляторов имеет емкость 2000 мАч.

В большинстве бытовых электронных устройств, в которых используются щелочные батареи, батареи устанавливаются последовательно. Например, этот держатель батареек 2x AA может поднять номинальное напряжение до 3 В для проекта.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы заряжаете литий-ионные или литий-полимерные батареи последовательно, вам необходимо обязательно использовать специальные схемы, известные как «балансир», чтобы гарантировать равномерное напряжение между элементами.Некоторые зарядные устройства, такие как это, имеют балансиры для безопасной зарядки.

Параллельный

Если напряжение отдельного элемента соответствует нагрузке, вы можете добавить батареи параллельно, чтобы увеличить емкость. Обратите внимание, что это также означает увеличение доступного тока (C-Rate).

Будьте осторожны при параллельном подключении аккумуляторов! Все элементы должны иметь одинаковое номинальное напряжение и одинаковый уровень заряда. Если есть какая-либо разница в напряжении, может произойти короткое замыкание, что приведет к перегреву и, возможно, возгоранию.

В этом примере четыре ячейки 1,5 В подключены параллельно. Напряжение на нагрузке остается на уровне 1,5 В, но общая емкость увеличивается до 8000 мАч.

Серия

и параллельный

Если вы хотите увеличить напряжение и емкость, вы можете комбинировать последовательные и параллельные батареи. Еще раз убедитесь, что уровень напряжения одинаков для батарей, включенных параллельно, поскольку может произойти короткое замыкание.

В этом примере общее напряжение на нагрузке составляет 3 В, а общая емкость аккумуляторов составляет 4000 мАч.

В больших аккумуляторных блоках, особенно литий-ионных, вы часто видите конфигурацию, указанную с использованием «S» и «P» для последовательного и параллельного подключения. Конфигурация схемы выше - 2S2P. В качестве практического примера современные электромобили используют массивные массивы батарей, соединенных последовательно и параллельно.

Ресурсы и дальнейшее развитие

К настоящему времени вы должны понимать, как были изобретены батарейки и как они работают. Батареи - это один из способов обеспечения вашего проекта электроэнергией, и они могут быть невероятно полезны, если вам нужен портативный источник питания.

Если вы хотите больше узнать о батареях, вот еще несколько уроков:

Хотите увидеть аккумуляторы в действии? Взгляните на эти проекты, в которых используются разные батареи в разных конфигурациях:

Simon Splosion Wireless

Это учебное пособие, демонстрирующее один из многих методов "взлома" Саймона Сэйса. Мы выделим технику, чтобы взять ваш Simon Says Wireless.

.

Преждевременное отключение напряжения - Battery University

Узнайте, что вызывает короткое время работы

Не вся энергия батареи может или должна использоваться при разряде; некоторый резерв почти всегда остается нарочно после отключения оборудования. На это есть несколько причин.

Большинство мобильных телефонов, ноутбуков и других портативных устройств отключаются, когда литий-ионный аккумулятор достигает 3,00 В на элемент при разряде. На данный момент у батареи осталось около 5 процентов емкости.Производители выбирают этот порог напряжения, чтобы сэкономить немного энергии для домашнего хозяйства, а также уменьшить нагрузку на аккумулятор и обеспечить некоторый саморазряд, если аккумулятор не заряжается сразу. Этот льготный период в пустом состоянии может длиться несколько месяцев, пока саморазряд не снизит напряжение литий-ионного аккумулятора примерно до 2,50 В на элемент, после чего размыкается схема защиты, и большинство блоков перестанут работать с обычным зарядным устройством. (См. BU-808a: Как разбудить спящий литий-ионный аккумулятор)

Электроинструменты и медицинские устройства, потребляющие большой ток, имеют тенденцию преждевременно повышать напряжение аккумулятора до преждевременного отключения.Это особенно заметно при низких температурах и в ячейках с высоким внутренним сопротивлением. Эти батареи могут иметь достаточную емкость после отключения; разрядка их с помощью анализатора батарей при умеренной нагрузке часто дает остаточную емкость 30 процентов. На рисунке 1 графически показано напряжение отключения.

Рисунок 1: Изображение оборудования с высоким напряжением отключения.

Портативные устройства не используют всю доступную мощность батареи и оставляют часть энергии.

Предоставлено Cadex

Чтобы предотвратить преждевременное отключение при высокой нагрузке или низкой температуре, некоторые производители устройств могут снижать конечное напряжение разряда. Литий-ионный аккумулятор в электроинструменте может разрядить аккумулятор до 2,70 В на элемент вместо 3,00 В на элемент; Литий-фосфатный может упасть до 2,45 В / элемент вместо 2.70 В на элемент, свинцово-кислотный до 1,40 В на элемент вместо обычных 1,75 В на элемент и NiCd / NiMH до 0,90 В на элемент вместо 1,00 В на элемент. (См. BU501: Основы разрядки)

Промышленные приложения нацелены на достижение максимального срока службы, а не на оптимизацию времени работы, как это делается с потребительскими товарами. Это касается и электрического силового агрегата; аккумуляторы в гибридных автомобилях и электромобилях редко полностью разряжаются или заряжаются; большинство из них в новом состоянии заряжены от 30 до 80 процентов.Это наиболее эффективная рабочая полоса пропускания; он также обеспечивает самый долгий срок службы. Глубокий разряд до полного разряда после полного заряда вызовет чрезмерную нагрузку на литий-ионный аккумулятор. Точно так же спутники используют только среднюю полосу батареи, называемую «сладкой зоной». Рисунок 2 иллюстрирует «сладкую зону» батареи.

Рис. 2: Сладкая зона литий-ионной батареи для увеличения срока службы.

Использование литий-ионных аккумуляторов в «сладкой зоне» продлевает срок службы батареи, поскольку частичный цикл менее напряжен, чем полный.Поскольку емкость уменьшается по мере использования, система управления батареей (BMS) может задействовать весь рабочий диапазон батареи.

Предоставлено Cadex


Повышенное внутреннее сопротивление делает щелочные и другие первичные батареи непригодными для работы с высокими нагрузками. Сопротивление возрастает по мере истощения клетки. Это вызывает преждевременное отключение, когда устройство потребляет некоторый ток, и остается много энергии. Первичные батареи имеют большую емкость и хорошо работают в новом состоянии, но вскоре теряют мощность, как опускающийся воздушный шар.(См. BU-106: Основные батареи)

Последнее обновление 2019-07-09


*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта. Battery University следит за комментариями и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык, избегая спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, используйте форму «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: BatteryU @ cadex.com. Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать свой вопрос в разделах комментариев, чтобы Battery University Group (BUG) могла поделиться им.

Предыдущий урок Следующий урок .

Потеря емкости и определение причины разрядки аккумулятора

Узнайте, что вызывает разрядку аккумулятора.

Накопитель энергии в батарее можно разделить на три части, известные как доступной энергии , которая может быть мгновенно извлечена, пустая зона , которую можно пополнить, и неиспользуемая часть, или горных пород , которая стал неактивным из-за использования и старения. Рисунок 1 иллюстрирует эти три раздела.

Рис. 1: Старение аккумулятора.

Батареи начинают выгорать со дня изготовления. Новый аккумулятор должен обеспечивать 100-процентную емкость; большинство используемых пакетов работают дешевле.

Предоставлено Cadex

По мере того, как доля в аккумуляторе, содержащая камень , увеличивается, время зарядки сокращается, поскольку остается меньше места для заполнения.Более быстрая зарядка потускневших аккумуляторов особенно заметна для никелевых аккумуляторов и частично свинцово-кислотных, но не обязательно литий-ионных. Более низкая способность к переносу заряда, которая препятствует потоку свободных электронов, продлевает время заряда с устаревшими ионами лития. (См. BU-409a: Почему старые литий-ионные аккумуляторы долго заряжаются?)

В большинстве случаев уменьшение носит линейный характер, а уменьшение емкости в основном зависит от количества циклов и возраста. Глубокая разрядка нагружает аккумулятор больше, чем частичный разряд.Поэтому лучше не разряжать аккумулятор полностью, а заряжать его чаще. Периодическая полная разрядка рекомендуется только для никелевых батарей для контроля «памяти» и для интеллектуальных батарей в рамках калибровки. Литиевые и никелевые аккумуляторы обеспечивают от 300 до 500 полных циклов разрядки / зарядки, прежде чем емкость упадет ниже 80 процентов.

Технические характеристики устройства всегда основаны на новом аккумуляторе. Это всего лишь моментальный снимок, который нельзя поддерживать в течение длительного времени.Как и в случае с любой новой блестящей машиной, батарея выцветает, и, если ее не контролировать, сокращение времени работы может привести к поломкам, связанным с батареей.

Блок необходимо заменить, когда его емкость упадет до 80 процентов; однако порог окончания срока службы может варьироваться в зависимости от приложения, предпочтений пользователя и политики компании. Измерение емкости - услуга, которая остается лучшим индикатором замены, - должно выполняться каждые 3 месяца с активными батареями парка. (См. BU-909: Оборудование для испытаний аккумуляторов)

Помимо возрастных потерь, сульфатация и коррозия сети являются основными убийцами свинцово-кислотных аккумуляторов.Сульфатирование - это тонкий слой, который образуется на пластине отрицательного элемента, если аккумулятору позволяют находиться в низком состоянии заряда. Если уравновесить заряд вовремя, это может изменить ситуацию. Коррозию сети можно уменьшить за счет тщательной зарядки и оптимизации поплавкового заряда. (См. BU-403: Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов)

В никелевых батареях содержание горных пород часто является результатом образования кристаллов, также известного как «память». Полный цикл разрядки / зарядки часто восстанавливает полную работоспособность аккумулятора.Периодическая полная разрядка во время эксплуатации аккумулятора позволяет контролировать кристаллизацию и предотвращает повреждение сепаратора. (См. BU-807: Как восстановить батареи на основе никеля)

Процесс старения литий-ионных аккумуляторов - это окисление элементов, процесс, который происходит естественным образом как часть использования и старения и не может быть отменен. (См. BU-808b: Причины смерти Li-ion)

Последнее обновление 16.08.2017

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта.Battery University следит за комментариями и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык, избегая спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, воспользуйтесь формой «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: [email protected] Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать свой вопрос в разделах комментариев, чтобы Battery University Group (BUG) могла поделиться им.

Предыдущий урок Следующий урок

Или перейти к другой артикуле

.

Смотрите также