советы по подготовке, правила эксплуатации
Электрическая батарея автомобиля представляет собой перезаряжаемый аккумулятор, который обеспечивает электрической энергией двигатель при его запуске и позволяет функционировать всем системам транспортного средства. Работоспособность батареи определяется его выходным напряжением, которое в большей степени зависит от состава электролита для аккумуляторов.
Содержание
- Общая информация
- Концентрация кислоты
- Правила эксплуатации
- Измерение плотности
- Уровень жидкости
- Подготовка электролита и батареи
Аккумуляторная батарея получила такое название потому, что она состоит из нескольких ячеек, которые располагаются одна за другой в ряд. Такое устройство является последовательным соединением электрических элементов в цепи, что позволяет увеличить выходное напряжение. Каждая ячейка батареи представляет собой закрытый сосуд, в котором расположены два электрода, погруженные в специальную жидкость — электролит, представляющий собой смесь серной кислоты и дистиллированной воды.
Он выступает в качестве среды, обеспечивающей ионный обмен между электродами.
Положительные электроды — пластины, которые состоят из пентоксида свинца, а отрицательные электроды — пластины из активного свинца. Они объединяются и группируются с помощью контактных прослоек горизонтального и вертикального типа. Такая структура обеспечивает равномерное распределение электрического тока. Объединение положительных и отрицательных свинцовых пластин называется элементом. Как правило, отрицательные пластины имеют большую толщину.
Каждый элемент батареи отделяется тонкой прослойкой из пластика. Эта прослойка предотвращает возникновение короткого замыкания между рядом находящимися плюсом и минусом соседних элементов.
Между электродами и электролитом происходят электрохимические реакции, в результате которых поглощаются или выделяются электроны. Такие реакции создают разницу напряжений между электродами элемента.
На внешнюю часть корпуса аккумулятора выводятся две клеммы, с помощью которых он подсоединяется к электрической цепи. Эти клеммы расположены на верху корпуса, однако в некоторых батареях они делаются сбоку. В последнем случае возникает множество проблем, связанных с их расположением, в частности, боковые клеммы облегчают скопление паров электролита внутри батареи, что приводит к быстрому выходу из строя его рабочих элементов.
Клемма аккумулятора является либо положительной, либо отрицательной. Положительная клемма имеет больший размер, поэтому выполнить правильную установку батареи не составит никакого труда даже новичку. Если подсоединить неправильно аккумулятор, то есть перепутать плюс и минус, тогда можно повредить всю электрическую цепь.
Происходящие электрохимические реакции приводят к медленному износу активных элементов батареи, в частности, отрицательные электроды окисляются и становятся толще, а положительные электроды восстанавливаются и утончаются.
По этой причине при покупке аккумулятора для автомобиля всегда следует обращать внимание на гарантийный срок службы устройства.
Аккумулятор может работать в ограниченном температурном диапазоне и плохо переносит низкие температуры, поэтому уход за ним состоит в периодических проверках напряжения на его клеммах и его механической целостности. Важно следить за наличием в батареи электролита для кислотных аккумуляторов и составом его.
Концентрация кислоты
Основным компонентом электролита автомобильной аккумуляторной батареи (АКБ) является концентрированная серная кислота. Но на чистой серной кислоте устройство работать не может, поэтому в составе автомобильного электролита также присутствует дистиллированная вода. Государственный стандарт ГОСТ 667–73 регулирует качество серной кислоты, поставляемой для АКБ. Важность соблюдения этого ГОСТа связаны с резким снижением срока службы устройства в случае использования грязной серной кислоты.
Плотность серной кислоты равна 1,84 г/мл, рабочее же значение плотности электролита составляет 1,3 г/мл.
Следует знать, что при приготовлении электролита выделяется большое количество теплоты, поэтому не нужно забывать правило, что следует всегда лить кислоту в воду, и ни в коем случае наоборот.
Электролит, плотность которого лежит в пределе 1,07 — 1,30 г/мл, считается пригодным для работы. Этому пределу плотности соответствует концентрация h3SO4 27−40%.
Правила эксплуатации
Свойства электролита достаточно чувствительны к смене температурного режима окружающей среды, поэтому в зонах с умеренным климатом рекомендуется проверять его состояние два раза в год: в конце осени и в конце весны.
Измерение плотности
Плотность является важной характеристикой кислотного электролита, состав которого определяет ее величину. Прибор, которым измеряется плотность электролита, называется ареометром, который можно купить в любом автомагазине. При его использовании следует учитывать температуру окружающей среды и связанный с ней поправочный коэффициент.
Следующая таблица демонстрирует поправочные коэффициенты к полученным показаниям ареометра в зависимости от температуры (градусы Цельсия):
- от -40 до -26: -0,04;
- от -25 до -11: -0,03;
- от -10 до +4: -0,02;
- от +5 до +19: -0,01;
- от +20 до +30: 0,00;
- от +31 до +45: +0,01.
Помимо ареометра, для записи измеренных результатов рекомендуется заранее приготовить чистый лист бумаги и карандаш. Проверку необходимо проводить в каждом элементе батареи отдельно. Следующие шаги объясняют порядок действий:
- Первым делом следует открыть каждую емкость в батарее, плотность электролита в которой должна быть измерена.
- Предназначенную для измерения часть ареометра нужно поместить в электролит.
- Грушей прибора следует забрать некоторую порцию электролита так, чтобы поплавок ареометра начал плавать.
- В месте соприкосновения специального стержня и жидкости следует смотреть настоящие показания измеряемой величины.
- Полученный результат записать, а затем провести аналогичные действия для оставшихся емкостей батареи.
Плотность является физической величиной, размерность которой определяется как г/см3. В случае электролита после проведенных измерений следует удостовериться, что ее колебания во всех элементах АКБ не превышают 0,2−0,3 г/см3. Если средняя величина плотности по всем емкостям АКБ лежит ниже установленного значения в паспорте, тогда необходимо зарядить аккумулятор.
При уходе за аккумулятором и контроле плотности электролита необходимо иметь в виду температурный режим. Так, в холодное время года следует поддерживать более высокие значения этой величины (1,30 г/см3), так как она обеспечивает более низкую температуру замерзания жидкости. Например, если значение плотности лежит ниже 1,1 г/см3, то в электролите могут появляться кристаллики льда уже при температуре -6 °C. Летом же лучше снижать плотность заряженной батареи до уровня 1,23 г/см3, поскольку чем она ниже, тем дольше прослужит устройство.
Зимой при низких температурах воздуха рекомендуется снимать аккумулятор с автомобиля и заносить его в помещение, в котором следует проводить все контролирующие замеры электролитических параметров. Кроме того, для эксплуатации электроприбора в северных районах страны следует приобрести специальный контейнер-рубашку, который позволяет сохранять тепло корпуса АКБ.
Уровень жидкости
Еще одной ключевой характеристикой аккумуляторной батареи, за которой необходимо следить регулярно, является уровень электролита в каждом элементе. Согласно общим рекомендациям, он не должен быть ниже 1−1,5 см верхнего края пластин.
Перед измерением уровня электролита в каждой секции батареи следует поставить электроприбор на горизонтальную поверхность. После этого рекомендуется взять стеклянную трубку длиной 25−30 см и диаметром 5−6 мм, опустить ее на дно измеряемой банки, закрыть свободный конец трубочки большим пальцем, чтобы предотвратить спад жидкости в ней при вытягивании из банки, а затем вытянуть ее из электролита и любой линейкой измерить уровень.
Эту операцию можно провести с помощью обычного листа бумаги, который следует свернуть в трубочку и опустить на дно измеряемой емкости. При последующем измерении линейкой мокрого отпечатка на листе следует учесть величину погрешности, возникающую из-за капиллярного эффекта.
Если при измерениях обнаружен недостаток жидкости в какой-либо емкости батареи, тогда следует в нее добавить нужное количество дистиллированной воды.
Делать это следует осторожно, небольшими порциями, поскольку вода, попадая в кислоту, вызывает большое выделение теплоты и вскипание. Добавлять следует именно воду, а не электролит, в противном случае можно серьезно повредить электроприбор.
Подготовка электролита и батареи
Если старый аккумулятор вышел из строя и пришло время купить новый, то можно поступить двумя способами: во-первых, можно купить уже готовый залитый в АКБ электролит, во-вторых, можно приобрести сухозаправленную батарею и самостоятельно выполнить ее заливку.
Первый способ рекомендуется для новичков, ко второму же методу следует прибегать, если прибор будет эксплуатироваться в каких-либо экстремальных условиях.
При подготовке раствора самостоятельно необходимо следующее:
- Канистра с дистиллятом, которая продается в каждом автомагазине, приобрести эту воду можно и в аптеке.
- Серная кислота h3SO4. Рекомендуется приобретать ее в разбавленном виде, то есть с плотностью 1,40 г/см3. Реже используется концентрированная кислота с плотностью 1,84 г/см3.
- Градуированная емкость, которую можно использовать, чтобы отмерять нужные порции жидкости.
- При приготовлении электролита его нужно будет мешать, поэтому следует запастись трубкой из химически инертного материала, например, из стекла или керамики.
- Резиновые перчатки, прозрачные очки, защитный фартук, старая одежда — основные средства индивидуальной защиты.
Во время приготовления раствора следует соблюдать элементарные правила химической безопасности, которые заключаются в добавлении воды в электролит не большими порциями, что может привести к вскипанию и разбрызгиванию во все стороны жидкости, а тонкой струей.
При этом трубкой рекомендуется плавно перемешивать раствор.
Аккумуляторный электролит нужного состава готовится согласно инструкции на упаковке путем смешивания кислоты и дистиллята. В ряде случаев их объемы смешиваются в равных количествах. После завершения процедуры надо будет замерить плотность ареометром.
В различных моделях автомобилей используют АКБ разного объема, вариации которого составляют от 2,6 до 3,7 л. В любом случае электролит можно приготовить с запасом, а оставшийся раствор необходимо нейтрализовать, бросив в него несколько ложек пищевой соды.
Как только рабочий раствор подготовлен, его нужно залить во все емкости батареи. Использовать для этого нужно либо стеклянную воронку, либо стеклянную кружку с удобным носиком. Процесс заполнения банок прибора следует проводить аккуратно и не спеша.
Заполнение производят до уровня, когда свинцовые пластины поднимаются над поверхностью электролита на 1−1,5 см.
Затем прибор оставляют на 3−4 часа, при этом плотность раствора может незначительно уменьшиться.
Через несколько часов после заправки АКБ заряжают. Выполняется это так: на корпусе батареи проверяется значение емкости в Ампер-часах, это число делится на 10, и полученную величину уже используют для установления тока зарядки. Например, если емкость батареи составляет 80 А*ч, тогда ток для ее зарядки равен 8 А. Заряжать следует в течение 4 часов, после чего замеряются значения плотности и уровня электролита, и если они соответствуют рабочим величинам, тогда аккумуляторная батарея готова к использованию.
Нужно ли доливать электролит в аккумулятор? — Иксора
Аккумуляторный электролит — это жидкое вещество, которое содержится в большинстве автомобильных аккумуляторов. Иногда его называют аккумуляторной кислотой, потому что он имеет кислотную базу.
Фактически, электролит батареи состоит из смеси воды и серной кислоты.
Когда уровень электролита в вашей АКБ становится низким, вы можете задаться вопросом, чем нужно пополнить его объем. Некоторые автовладельцы ошибочно считают, что в экстренной ситуации аккумулятор можно заполнить соленой водой, пищевой содой или каким-либо другим видом электролита. Наш ответ – нет. Никогда не добавляйте какой-либо электролит в свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор.
Если вы обнаружили низкий уровень электролита в своем АКБ, вам следует добавить только чистую воду. И только при некоторых, очень специфических обстоятельствах, в батарею можно добавить серную кислоту. Например, если аккумулятор опрокинулся и протек.
Что означает низкий уровень электролита в батарее?
Когда ваш механик или друг, который много знает об автомобилях, говорит вам, что у вас низкий уровень электролита, это означает, что уровень жидкости в одном или нескольких элементах батареи упал ниже верха свинцовых пластин.
Рассмотрим эту ситуацию подробнее.
Автомобильные аккумуляторы состоят из ряда свинцовых пластин, погруженных в своеобразную ванну с водой и серной кислотой, которая действует как электролит. Очень важно, чтобы уровень жидкости никогда не опускался ниже верха пластин. Если электролит в аккумуляторе падает ниже этого уровня, пластины подвергаются воздействию воздуха, начинается химический процесс, называемый сульфатированием (сульфатацией). Этот процесс может значительно сократить срок службы батареи, поскольку он мешает нормальной работе ее элементов. При этом серная кислота в электролите поглощается свинцовыми пластинами при разрядке батареи, а затем высвобождается обратно в электролит, когда батарея заряжается.
Почему в АКБ можно добавлять только чистую воду?
Добавление в батарею чего-либо, кроме воды, может мгновенно нанести ей повреждения. Например, пищевая сода может нейтрализовать серную кислоту, присутствующую в электролите батареи.
Очевидно, что вода сама по себе не является электролитом, поэтому добавление только воды в батарею на первый взгляд может показаться плохой идеей.
Электролит – смесь из воды и серной кислоты, поэтому более логичным кажется долить в батарею серную кислоту, помимо обычной воды. Однако, причина, по которой в батарею нужно добавлять только воду заключается в том, что, когда свинцово-кислотная батарея теряет воду, она не теряет серную кислоту. Вода естественным образом исчезает в процессе электролиза в результате испарения, особенно в жаркую погоду, в то время как серная кислота никуда не денется, или ее объем будет теряться с гораздо меньшей скоростью.
Простой способ понять, как это работает, — вспомнить о том, что происходит, когда вы кипятите кастрюлю с соленой водой. Вода испаряется, но соль остается. Если вы добавите в кастрюлю обычную воду, она смешается с солью, и у вас снова будет соленая вода. То же самое происходит, когда вы добавляете дистиллированную воду в свинцово-кислотную батарею. Единственное исключение — если уровень жидкости низкий из-за опрокидывания аккумулятора. Когда это происходит, весь раствор серной кислоты и воды вытекает.
Все необходимые автозапчасти можно приобрести в магазине IXORA, а подобрать подходящую деталь могут профессиональные менеджеры.
| Производитель | Номер детали | Наименование |
|---|---|---|
| HYUNDAI | 371102E000 | Аккумулятор KIA 371102E000 |
| BOSCH | 0092S50050 | Аккумулятор Bosch 0092S50050 |
| BOSCH | 0092S50130 | Аккумулятор Bosch 0092S50130 |
| BOSCH | 0092S30060 | Аккумулятор Bosch 0092S30060 |
| BOSCH | 0092S40040 | Батарея аккумуляторная Bosch 0092S40040 |
| BOSCH | 0092S40050 | Аккумулятор BOSCH 0092S40050 |
| BOSCH | 0092S40060 | Аккумулятор Bosch 0092S40060 |
| BOSCH | 0092S40080 | Аккумулятор Bosch 0092S40080 |
| BOSCH | 0092S40090 | Аккумулятор BOSCH 0092S40090 |
| BOSCH | 0092S40100 | Аккумулятор BOSCH 0092S40100 |
| BOSCH | 0092S40230 | Аккумулятор Bosch 0092S40230 |
| BOSCH | 0092S40240 | Автомобильный аккумулятор BOSCH 0092S40240 |
| BOSCH | 0092S40250 | Аккумулятор Bosch 0092S40250 |
| BOSCH | 0092S40270 | Аккумулятор Bosch 0092S40270 |
| BOSCH | 0092S40280 | Аккумулятор BOSCH 0092S40280 |
Полезная информация:
- Импульсные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов
- Как правильно «прикурить» автомобиль?
- Почему горит лампочка зарядки аккумулятора: причины и неисправности
Получить профессиональную консультацию при подборе товара и подробную информацию по всем интересующим Вас вопросам можно позвонив по телефону — 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).
Нужна помощь в подборе запчастей?
Нужна помощь в выборе запчасти? У вас есть вопросы о покупке? Наши сотрудники помогут вам.
Что такое аккумуляторный электролит и как он работает?
Будь то игрушка вашего ребенка, аккумуляторный электроинструмент или электромобиль, питание от аккумуляторов становится стандартной частью нашей повседневной жизни. Одним из наиболее важных компонентов батареи является внутренний электролит батареи.
Сегодня мы рассмотрим, что такое аккумуляторный электролит и как он поддерживает работу от аккумулятора.
Давайте погрузимся!
Что такое аккумуляторный электролит?
Аккумуляторный электролит представляет собой раствор внутри аккумуляторов. В зависимости от типа батареи это может быть жидкое или пастообразное вещество. Однако независимо от типа батареи электролит служит одной и той же цели: он переносит положительно заряженные ионы между катодной и анодной клеммами.
Как работает электролит батареи?
Аккумулятор состоит из трех основных компонентов: катода, анода и электролита, разделяющего эти два контакта. Электролит — это химическое вещество, которое позволяет электрическому заряду проходить между двумя клеммами. Электролит помещает химические вещества, необходимые для реакции, в контакт с анодом и катодом, тем самым преобразуя накопленную энергию в пригодную для использования электрическую энергию. Эта реакция обеспечивает питание подключенного устройства, будь то свет, пылесос или электромобиль.
Из чего сделан электролит батареи?
В разных типах батарей используются разные типы химических реакций и разные электролиты.
Например, в свинцово-кислотном аккумуляторе для создания нужной реакции обычно используется серная кислота. Воздушно-цинковые батареи основаны на окислении цинка кислородом для реакции. Гидроксид калия является электролитом в обычных бытовых щелочных батареях. Наиболее распространенным электролитом в литиевых батареях является раствор соли лития, такой как гексафторфосфат лития (LiPF6).
Если вы вспомните школьный урок химии, вы, вероятно, помните, что при работе с химическими веществами надевали защитные очки и другое защитное снаряжение. Химические вещества, которые вы используете для проведения химических реакций в батареях, часто опасны, поэтому при работе с батареями и их электролитами соблюдайте меры предосторожности.
Можно ли добавить электролит в аккумулятор?
Да, вы можете добавить электролит в батарею, но ТОЛЬКО если это негерметичная батарея с жидкостным электролитом. Проверка уровня в жидкостной аккумуляторной батарее — это стандартное техническое обслуживание, которое следует выполнять регулярно.
Хотя электролит содержит воду и серную кислоту, в батарею нельзя добавлять ничего, кроме дистиллированной воды. При правильном функционировании батарея с жидкостными элементами потребляет только воду.
Если ваша батарея герметична или не потребляет электролит при газовыделении, вы не можете доливать электролит. И вам это не нужно. Отсутствие газовыделения является одним из преимуществ выбора AGM или литий-ионных аккумуляторов, поскольку после установки они требуют минимального обслуживания.
Что входит в состав литиевых батарей?
Состав электролитов для литиевых батарей зависит от химического состава, вызывающего реакцию, и типа литиевой батареи. В большинстве литиевых батарей используется жидкий электролит, такой как LiPF6, LiBF4 или LiClO4, в органическом растворителе.
Однако недавние достижения сделали твердые керамические электролиты, такие как оксиды лития металлическими, альтернативой для аккумуляторов.
Основное преимущество твердых электролитов заключается в том, что они устраняют риск утечки и устраняют воспламеняемость, что является риском для безопасности в батареях с жидкими электролитами.
Гексафторфосфат лития (LiPF6) является наиболее распространенной солью лития в литий-ионных батареях. Это решение создает невероятно стабильную среду для ионов лития во время зарядки и разрядки.
Как работают литиевые батареи
Литий-ионные батареи используют заряженные ионы лития для создания электрического потенциала между клеммами анода и катода. Тонкий слой изоляционного материала, называемый «сепаратором», находится в растворе электролита между двумя сторонами батареи. Сепаратор позволяет ионам лития проходить, блокируя электроны и разделяя два электрода. Во время зарядки ионы лития перемещаются через сепаратор с положительной стороны на отрицательную. Разряжаясь, ионы движутся в противоположном направлении.
Движение ионов лития создает разность электрических потенциалов, называемую «напряжением».
Когда вы подключаете свои электронные устройства к батарее, электроны (не литий-ионы) проходят через ваше устройство и питают его.
Безопасен ли электролит литиевой батареи?
Электролиты в литиевых батареях безопасны. Однако на заре литиевых батарей более распространенной проблемой был тепловой выход из строя, когда батареи загорались. Однако возгорания в основном происходили из-за перегрева, прокола или перезарядки растворителей в литиевых элементах.
По мере развития технологий появляются новые возможности повышения безопасности литиевых батарей. Например, запатентованная система управления батареями Battle Born (BMS) отключит элементы батареи, если обнаружит небезопасные условия. В результате получилась одна из самых безопасных батарей на рынке.
Узнайте о технологии Dragonfly Energy и о том, как мы революционизируем достижения в области аккумуляторных электролитов, а также в производственном процессе.
Критический компонент вашей батареи
Аккумуляторный электролит является важным компонентом всех типов аккумуляторов, и в большинстве случаев вы, вероятно, даже не подумаете об этом.
Однако, в зависимости от типа используемого аккумулятора, понимание того, как работает электролит аккумулятора, может помочь продлить срок его службы.
К счастью, когда вы инвестируете в такие продукты, как литий-ионные аккумуляторы Battle Born, вам требуется гораздо меньше обслуживания и можно не беспокоиться о электролите аккумулятора.
БУ-307: Как работает электролит?
Электролит служит катализатором, делающим батарею проводящей, способствуя движению ионов от катода к аноду при зарядке и обратно при разрядке. Ионы – это электрически заряженные атомы, которые потеряли или приобрели электроны. Электролит батареи состоит из растворимых солей, кислот или других оснований в жидком, гелеобразном и сухом виде. Электролит также поставляется в виде полимера, используемого в твердотельной батарее, твердой керамики и расплавленных солей, как в натрий-серной батарее.
Свинцово-кислотный использует серную кислоту .
При зарядке кислота становится более плотной, так как на положительной пластине образуется оксид свинца (PbO 2 ), который затем превращается почти в воду при полной разрядке. Удельный вес серной кислоты измеряют ареометром. (См. также BU-903: Как измерить уровень заряда). Свинцово-кислотные батареи выпускаются в залитых и герметичных форматах, также известных как свинцово-кислотные с регулируемым клапаном (VRLA) или необслуживаемые.
Серная кислота бесцветна с легким желто-зеленым оттенком, растворима в воде и обладает высокой коррозионной активностью. Изменение цвета на коричневатый оттенок может быть вызвано ржавлением в результате анодной коррозии или попаданием воды в аккумуляторную батарею.
Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют разный удельный вес (SG). В батареях глубокого цикла используется плотный электролит с SG до 1,330 для достижения высокой удельной энергии, стартерные батареи имеют средний SG около 1,265, а стационарные батареи имеют низкий SG около 1,225 для сдерживания коррозии и увеличения срока службы.
(см. БУ-903: Как измерить уровень заряда).
Серная кислота имеет широкий спектр применений, а также входит в состав очистителей канализации и различных чистящих средств. Он также используется в переработке полезных ископаемых, производстве удобрений, переработке нефти, очистке сточных вод и химическом синтезе.
| ВНИМАНИЕ | Серная кислота может вызвать серьезные повреждения при попадании на кожу и привести к необратимой слепоте при попадании в глаза. Проглатывание серной кислоты вызывает необратимые повреждения. |
Электролит в NiCd представляет собой щелочной электролит (гидроксид калия) . Большинство никель-кадмиевых аккумуляторов имеют цилиндрическую форму, в которой несколько слоев положительных и отрицательных материалов свернуты в рулон. Залитая версия NiCd используется в качестве корабельной батареи в коммерческих самолетах и в системах ИБП, работающих в жарком и холодном климате, требующих частых циклов.
NiCd дороже свинцово-кислотных, но служит дольше.
NiMH использует тот же или аналогичный электролит, что и NiCd, который обычно представляет собой гидроксид калия. Электроды NiMH уникальны и состоят из никеля, кобальта, марганца, алюминия и редкоземельных металлов, которые также используются в литий-ионных батареях. NiMH доступен только в герметичных версиях.
Гидроксид калия представляет собой неорганическое соединение с формулой KOH, обычно называемое едким калием. Электролит бесцветен и имеет множество промышленных применений, например, ингредиент большинства мягких и жидких мыл. КОН вреден, если его не переварить.
Литий-ионный (Li-ion) Литий-ионный использует жидкий, гелевый или сухой полимерный электролит. Жидкая версия представляет собой легковоспламеняющийся органический, а не водный тип, раствор солей лития с органическими растворителями, подобными этиленкарбонату.
Литий-ионные аккумуляторы с гелеобразными электролитами получают множество добавок для повышения проводимости, то же самое происходит и с литий-полимерными аккумуляторами. Настоящий сухой полимер становится проводящим только при повышенных температурах, и эта батарея больше не используется в коммерческих целях. Добавки также вводятся для достижения долговечности и уникальных характеристик. Рецепт засекречен и у каждого производителя есть свой секрет соуса. (См. также BU-808b: Из-за чего умирает литий-ионный аккумулятор?)
Электролит должен быть стабильным, но это не относится к Li-ion. На аноде образуется пассивирующая пленка, называемая интерфейсом твердого электролита (SEI) . Этот слой отделяет анод от катода, но позволяет ионам проходить через него подобно сепаратору.
По сути, слой SEI должен сформироваться, чтобы батарея могла работать. Пленка стабилизирует систему и продлевает срок службы литий-ионных аккумуляторов, но снижает емкость. На катоде также происходит окисление электролита, что необратимо снижает емкость. (См. также BU-701: Как заправить батареи)
Чтобы пленки не становились слишком ограничительными, добавки смешивают с электролитом, который расходуется при формировании слоя SEI. Трудно, если вообще возможно, отследить их присутствие при проведении судебно-медицинской экспертизы. Это держит запатентованные добавки в коммерческой тайне, как их состав, так и используемое количество.
Хорошо известной добавкой является виниленкарбонат (VC). Это химическое вещество увеличивает срок службы литий-ионных аккумуляторов, особенно при более высоких температурах, и поддерживает низкое внутреннее сопротивление по мере использования и старения. VC также поддерживает стабильную пленку SEI на аноде без неблагоприятных побочных эффектов окисления электролита на катоде (Aurbach et al.
). Говорят, что академические и исследовательские сообщества отстают от производителей клеток в знаниях и выборе добавок, отсюда и большой секрет. (См. также «Добавки и их влияние на кулоновскую эффективность» в разделе BU-808b: Что заставляет Li-ion умирать?
Для большинства коммерческих литий-ионных аккумуляторов слой SEI разрушается при температуре элемента 75–90°C (167–194°F). Тип элемента и уровень заряда (SoC) влияют на пробой при повышенной температуре. Может возникнуть самонагрев, который может привести к тепловому разгону при неправильном охлаждении. Лабораторные тесты, проведенные на ячейках 18650, показали, что такое тепловое событие может развиваться в течение двух дней.
Еще одной проблемой является воспламеняемость литий-ионного электролита, и проводятся эксперименты по получению негорючих или пониженно воспламеняющихся электролитов с помощью добавок или разработки неорганических ионных жидкостей. Также проводятся исследования по эксплуатации Li-ion при низких температурах.