Что такое электролит в аккумуляторе: Что такое электролит? | Автоблог

Содержание

Что следует заливать в аккумулятор — воду или электролит

Корректно работающий аккумулятор — это источник жизненной силы автомобиля. Хоть он и не является самым главным элементом в системе авто, без аккумулятора транспортное средство не способно завестись. Поскольку срок службы аккумулятора является ограниченным, многие автовладельцы пытаются своими силами продлить ему жизнь, пытаясь доливать разные жидкости в устройство. На этом этапе будет важным рассмотреть, какую жидкость и в каком объеме лучше использовать для заправки аккумулятора — дистиллированную воду или электролит, в каких случаях стоит заправлять, а в каких лучше отвезти аккумулятор на техническое обслуживание.

Причины, по которым сокращается жизнь аккумулятора авто

Для долгой непрерывной работы любого оборудования необходим уход. Средний срок службы автомобильного аккумулятора — около пяти лет, однако если не следить за ним, он проработает не больше двух лет. Хоть некоторые производители и заявляют, что их устройства не требуют регулярного обслуживания, все равно желательно проводить процедуры по увеличению срока службы. Далее мы приведем причины, которые снижают срок эксплуатации автомобильного аккумулятора:

  1. Испарение электролита, особенно в летний период. Когда под капотом очень сильно повышается температура, вода из электролита испаряется («кипение электролита»). При правильной работе аккумулятора, когда заряд подходит к концу, свинцовые пластины оголяются и очищаются от сернокислого свинца. В результате этого процесса происходит электролиз воды с выделением кислорода и водорода. При слишком быстром закипании аккумулятора происходит процесс сульфатации пластин — на их поверхности появляется свинцовая кислота, что приводит к замыканию, в результате чего снижается срок эксплуатации аккумулятора.
  2. Аккумуляторный заряд постоянно на нуле. Этот происходит в случае очень редких поездок, когда автомобиль долгое время не эксплуатируется, соответственно, не заряжается. Поэтому учтите, чтобы сохранить срок службы аккумулятора, подзаряжайте его время от времени, даже если не пользуетесь авто.
  3. Неисправность электрической системы авто. При неисправности проводки работоспособность акб также снижается.
  4. Неправильно поставленный или незакрепленный аккумулятор. При неправильной эксплуатации, когда АКБ неправильно поставлен или не до конца закреплен, ест риск его опрокидывания, особенно во время езды на большой скорости по бездорожью. Сильные удары могут серьезно повредить аккумулятор.

Химический состав электролита аккумуляторов

Очень важно постоянно следить за уровнем электролита в вашем аккумуляторе. При длительной работе двигателя повышается температура в подкапотном пространстве, что приводит к испарению воды из электролита. Поскольку в аккумуляторе находятся свинцовые пластины, необходимо следить, чтобы они были постоянно покрыты жидкостью, во избежание их оголения и замыкания системы. Уровень электролита должен постоянно быть на 15 мм выше уровня пластин. Именно поэтому необходимо периодически заглядывать под капот и добавлять жидкость. На этом этапе часто возникает вопрос: «Что заливают в аккумулятор: дистиллированную воду или электролит?»

Электролит — это раствор воды и серной кислоты, которым заливают свинцово-кислотные пластины автомобильных аккумуляторов, позволяя выделять энергию.

При полном заряде аккумулятора электролит представляет собой раствор, где 40 % — это серная кислота, все остальное — вода. По мере того как заряд аккумулятора будет повышаться, свинцовые пластины начнут выделять сульфат свинца. В результате такого химического процесса электролит при окислении теряет часть серной кислоты и воды, плотность его постепенно снижается, и электролит становится слабым раствором воды и кислоты.

В случае заряда батареи пластины с положительным зарядом превращаются в оксид свинца, а с отрицательным зарядом — в чистый свинец. В результате электролит приобретает большую концентрацию воды и серной кислоты.

Добавление воды в аккумуляторный электролит

При нормальных условиях количество серной кислоты в электролите не меняется, она просто переходит из одного химического состояния в другое и либо присутствует в виде водного раствора, либо абсорбируется свинцом. Такого нельзя сказать о воде, так как ее количество безвозвратно уменьшается при каждой химической реакции. Именно поэтому необходимо заливать воду в раствор электролита. Количество воды теряется не только в результате электролиза, но и в очень жаркую погоду. В машине, которая долгое время стоит на солнце, происходит естественный процесс испарения. Поэтому в жаркие месяцы добавлять воду в аккумулятор нужно чаще.

Как мы выяснили, из двух компонентов, которые входят в состав электролита, меняется только количество воды, а количество серной кислоты остается неизменным при разных процессах. Однако существуют моменты, когда нужен залив именно серной кислоты.

Если аккумулятор был плохо прикреплен, то в результате ударов во время движения, могла вытечь часть кислоты. Также бывают моменты, когда аккумулятор опрокидывается или роняется, в этом случае необходимо проверить, сколько серной кислоты осталось, используя специальные приспособления — ареометр или рефрактометр. В случае уменьшения количества кислоты в растворе необходима заливка.

Процесс заправки аккумулятора

Перед тем, как заливать воду в аккумулятор, необходимо проверить, нужна ли вообще дозаправка. На каждой АКБ имеются метки, по которым можно понять, какое количество воды нужно доливать и нужно ли вообще. Если же вы видите пометку ниже допустимого уровня, тогда воспользуйтесь следующей инструкцией:

  1. Если корпус аккумулятора прозрачный, набирайте в шприц дистиллированную воду и добавляйте ее по мере того, как дойдете до отметки нужного уровня. Если корпус непрозрачный, добавляйте воду порционно, чтобы она не вылилась из трубы, и проверяйте уровень при помощи специального устройства.
  2. После того как вы добавили воду, закрутите пробку четко по резьбе и немного встряхните аккумулятор, чтобы вода перемешалась с серной кислотой. Проверьте плотность полученной смеси. Если показатель будет неудовлетворенным, открутите пробку и опять, тем же методом добавьте воду. Повторяйте данную процедуру до тех пор, пока раствор не будет нужной плотности.
  3. После заправки агрегата водой оставьте его на несколько часов. Не включайте зажигание. Можно поставить аккумулятор на подзарядку малой мощностью пускового устройства.
  4. После проведенных манипуляций еще раз проверьте плотность раствора в трубах. Нормальные значения свидетельствуют о правильности проведенных процедур и возможности дальнейшей эксплуатации.

При проведении такой процедуры помните, что любое неправильное действие может повлечь не только потерю работоспособности аккумулятора, но и возможное замыкание всей системы. Лучше проверяйте замеры одометра или обратитесь к профессионалам на СТО.

Использование водопроводной воды: можно или нет

Заключающим компонентом в статье станет тип воды, используемой для доливки электролита в батарею аккумулятора. Итак, какая же вода должна заливаться для заполнения электролита?

Хоть некоторые автовладельцы используют водопроводную воду для заливки, но специалисты очень не рекомендуют этого делать. Поскольку водопроводная вода в своем составе имеет очень много твердых осадков, таких как магний, фосфор, хлор и многие другие, это может привести к замыканию системы. Также водопроводная вода может постепенно начать разрушать пластины, так как свинец будет вступать в химическую реакцию с металлами. Все это приведет к замене аккумулятора, если не всей системы.

Лучше всего использовать очищенную воду — дистиллированную либо деионизированную. Дистиллированная вода очищается особым способом, поэтому она точно не станет причиной поломки. Также можно использовать бидистиллят. Он отличается тем, что проходит очистку два раза, по сравнению с дистиллированной водой он стоит дороже.

Продлить срок эксплуатации систем — желание каждого автовладельца. Однако если ваш аккумулятор полностью вышел из строя, мы рекомендуем его заменить на новый, потому что все попытки лишь на время продлят его срок эксплуатации, но в конечном счете все равно приведут к утилизации.

Виды, Составы и Как приготовить

В настоящее время выбор аккумуляторных батарей огромен — в продаже можно найти уже готовые к использованию источники питания, а также сухозаряженные батареи, которые требуют осуществить приготовление электролита и его заливку до начала эксплуатации. Дальнейшее обслуживание аккумуляторов многие часто осуществляют в сервисах. По разным причинам может возникнуть необходимость самостоятельно приготовить раствор. Чтобы это мероприятие увенчалось успехом, следует знать, как сделать электролит в домашних условиях.

Что такое электролит и для чего он нужен

Электролит представляет собой кислотный или щелочной раствор, который принимает участие в химической реакции. Во время зарядки батареи, плотность токопроводящей жидкости повышается, поэтому по этому параметру можно довольно точно судить о степени заряженности аккумулятора.

Важно не только наличие токопроводящей жидкости в батарее, но также и качество смеси. Если приготовление раствора серной кислоты или щёлочи с водой производилось с нарушением технологии, то аккумулятор будет работать нестабильно либо полностью выйдет из строя в течение непродолжительного времени.

Срок службы

Сроков годности жидкость в аккумуляторе не имеет. Пока электролит справляется со своими функциями считается годным для употребления. Если раз в три месяца производить осмотр АКБ, делать профилактику, правильно эксплуатировать батарею, то кислота прослужит долго.

В настоящее время владельцы авто переходят на современные аналоги, в которых рабочая жидкость находится в виде геля. Такие устройства не требуют обслуживания. Требуется контролировать уровень заряда.

Помните! Серная кислота и пролитый электролит очень опасны для окружающей среды. Зная какую кислоту добавляют в аккумулятор нельзя выбрасывать АКБ на свалку. Проще и выгоднее сдавать их в пункт приема.

Виды электролита

Электролиты бывают двух основных видов:

  • Кислотный.
  • Щелочной.

Кислотные смеси с дистиллированной водой применяются в основном в аккумуляторах, применяемых для запуска двигателя автомобиля. Такие вещества можно приобрести в специализированных магазинах либо приготовить самостоятельно. На заводе такие смеси делают по ГОСТу, в домашних условиях также можно довольно точно соблюсти необходимые пропорции при смешивании кислоты с водой.

Щелочная смесь может быть приготовлена с использованием различных активных веществ, но наиболее часто применяется кальциево-литиевая основа, которая разводится необходимым количеством дистиллированной воды.

Кислотный электролит

Кислотную токопроводящую жидкость можно готовить самому из концентрированной серной кислоты.

Состав. В состав кислотного электролита входят два вещества:

  • Кислота.
  • Дистиллированная вода.

В качестве основного вещества чаще используется серная кислота, которая практически не имеет запаха, не испаряется при комнатной температуре. По электропроводимости и другим важнейшим характеристикам этот элемент также наиболее подходит для заливки в свинцовые аккумуляторные батареи.

Особенности химических свойств. Основной характеристикой кислотного аккумулятора является его плотность. Этот параметр может существенно отличаться в зависимости от степени заряженности батареи, но не должен быть ниже 1,26 и выше 1,30 г/мм3.

Температура замерзания аккумуляторной жидкости напрямую зависит от её плотности, но если этот показатель опустится ниже минус 75 градусов Цельсия, то токопроводящая жидкость даже в полностью заряженном аккумуляторе превратится в лёд.

Серная кислота является едким веществом, поэтому при работе с этим веществом, следует использовать индивидуальные средства защиты. Как минимум, следует применять защитные очки и резиновые перчатки.

Применение. Кислотный электролит применяется, в основном, в свинцовых аккумуляторах. Такие источники тока используются в качестве стартерных батарей в легковом и грузовом транспорте.

Как приготовить. Чтобы приготовить самостоятельно потребуется следующие материалы и инструменты:

  • Устойчивую к воздействую кислоты посуду и лопатку для помешивания раствора.
  • Дистиллированную воду.
  • Аккумуляторную серную кислоту.

Перед выполнением работы следует позаботиться о безопасности. Чтобы защититься от возможного негативного воздействия необходимо подготовить:

  • Защитные очки.
  • Устойчивый к кислоте фартук.
  • Резиновые перчатки.
  • Соду для нейтрализации действия кислоты.

Процесс приготовления осуществляется в такой последовательности:

  • В ёмкость наливают необходимое количество воды.
  • Тонкой струйкой добавляют концентрированную кислоту.
  • Перемешать стеклянной или пластиковой лопаткой получившийся раствор.
  • Дать отстояться смеси в течение 12 часов.

Для приготовления 1 литра смеси необходимой плотности потребуется 0,781 л воды и 0,285 л серной кислоты.

Инструкция по приготовлению

После подготовки материалов и защитной экипировки можно приступить к смешиванию компонентов. Процедура приготовления сернокислотного или щелочного электролита не отличается сложностью. Полученные реагенты не рекомендуется хранить в домашних условиях: жидкость заливается в банки аккумулятора, который необходимо зарядить. Хранение батареи в разряженном состоянии не допускается, поскольку происходит разрушение электродов и деградация активной массы.

Кислотный состав

Работы выполняются в проветриваемом помещении при температуре воздуха не более 25°С. Перед смешиванием компонентов следует выяснить объем жидкости, необходимый для заправки аккумулятора. Автомобильные батареи емкостью 50-60 А*ч имеют корпусы, вмещающие до 3,7 л электролита. Рекомендуется изготовить немного больше рабочей жидкости (на 200-300 мл). Также необходимо определиться с плотностью электролита, зависящей от климатической зоны. Чем ниже температура окружающей среды, тем выше должна быть стартовая плотность электролита.


Например, для регионов Крайнего Севера с минимальной температурой зимой до -50°С рекомендуется заливать жидкость плотностью 1,27 г/см³ (после зарядки параметр возрастает до 1,29 г/см³). В средней полосе применяется раствор плотностью 1,28 г/см³. Для получения электролита необходимо взять 1 л дистиллированной воды и 360 мл серной кислоты.

Для получения раствора, рассчитанного на эксплуатацию в южных регионах, требуется 330 мл кислоты (расчетная плотность – 1,24 г/см³).

Краткий алгоритм приготовления раствора:

  1. Налить в емкость дистиллированную воду.
  2. Влить тонкой струйкой необходимый объем серной кислоты, одновременно размешивая раствор стеклянной палочкой. Ускоренное смешивание компонентов запрещается.
  3. Произвести предварительный замер плотности, а затем выдержать жидкость на протяжении 10-12 часов для полноценного перемешивания компонентов.
  4. Повторно измерить плотность ареометром. Если параметр отличается от требуемого значения в меньшую сторону, то в смесь вводится дополнительная кислота. При повышенной плотности электролит необходимо разбавить дистиллированной водой.
  5. Залить раствор в банки аккумулятора, который предварительно очищается от отработавшей жидкости. После проведения зарядки необходим контрольный замер плотности, при этом значение корректируется введением дополнительной серной кислоты или доливкой дистиллированной воды. Следует помнить, что замер плотности будет корректным только при полностью заряженной батарее.

На щелочной основе

При приготовлении щелочного раствора необходимо учитывать агрегатное состояние щелочи, которая поставляется в виде гранул или в жидком состоянии (в смеси с водой). Твердый материал засыпается в воду (дистиллированную) и растворяется размешиванием смеси стеклянной палочкой. Соотношение компонентов раствора указывается на заводской этикетке, наклеенной на боковой части источника питания.


Плотность раствора зависит от климатической зоны, чем ниже температура окружающей среды, тем большую плотность должен иметь электролит. Например, при температуре до -19°С используется электролит плотностью до 1,21 г/см³, для улучшения характеристик практикуется введение 20 г на литр едкого лития.

Аналогичный по составу раствор используется в аккумуляторах, работающих в условиях повышенных температур. При использовании батареи при температуре от -40°С плотность необходимо довести до 1,28 г/см³.

Распространенные пропорции сухой щелочи и воды:

  • для формирования раствора плотностью от 1,17 до 1,19 г/см³ необходимо ввести 1/5 сухого компонента в 4/5 воды;
  • при внесении 1/3 щелочи в 2/3 воды плотность смеси повышается до 1,19-1,21 г/см³;
  • для получения раствора с минимальной температурой застывания необходимо смешать сухую щелочь и воду в равных пропорциях (плотность до 1,27 г/см³).

Полученный реагент необходимо выдержать в помещении на протяжении 6 часов, емкость закрывается герметичной крышкой. При контакте с воздухом происходит деградация электролита, ухудшающая электрохимические свойства раствора. Часть щелочи выпадает в осадок, для заливки в банки батареи используется осветленная фракция (находится в верхней части резервуара) без примесей. Попадание твердых частиц в полость банок вызывает замыкание отрицательных и положительных электродов, приводящее к ускоренному саморазряду источника постоянного тока.

Щелочной электролит

Щелочной электролит имеет свои преимущества и недостатки, но такой состав также широко используется в качестве токопроводящей жидкости в портативных источниках питания.

Состав. В состав аккумуляторного электролита щелочного типа могут использоваться едкий калий или едкий натрий. Для улучшения эксплуатационных характеристик к щелочной основе добавляют также литиевые соединения. Для придания смеси текучести её разбавляют дистиллированной водой.

Особенности химических свойств. Все щелочные аккумуляторные жидкости – это сильные основания, которые активны по отношению к многим металлам и кислотам.

В результате химических реакций с кислотами образуются соль и вода. Растворы щелочей также подвергаются гидролизу. Перечисленные химические свойства позволяют использовать этот тип электропроводящей жидкости для накопления электроэнергии в аккумуляторе.

Применение. Применение щелочных растворов сводится в основном к заправке аккумуляторных батарей. Такие источники электрического тока используются в различных приборах, электропогрузчиках, а также в качестве стартерных батарей для военных машин.

Как приготовить. Чтобы приготовить щелочной электролит следует придерживаться определённых правил. Прежде всего, необходима вместительная посуда, изготовленная из устойчивого к щелочи материала. Процесс приготовления следующий:

  • В ёмкость заливается необходимое количество дистиллированной воды.
  • В жидкость аккуратно всыпается сухая щёлочь. Затем смесь помешивают с помощью пластмассовой лопатки.
  • Производится анализ плотности. При необходимости добавить сухую смесь или воду.
  • Отстаивается раствор в течение 3 часов.
  • Переливается электролит в другую ёмкость, стараясь не допустить поднятия осадка со дна ёмкости.

Если вся работа была произведена по инструкции, то можно получить качественный электролит, который заливают затем в аккумуляторы подходящего типа.

Меры предосторожности

Как уже было сказано выше использование перчаток и очков является обязательным условием при выполнении работ с щелочными растворами. Игнорирование этого правила может привести к очень серьёзным последствиям. Например, можно получить серьёзные ожоги слизистой оболочки глаз или повредить кожные покровы верхних конечностей.

Если в результате выполнения работ попадания едкого вещества на кожу не удалось избежать, то поражённые участки следует немедленно промыть большим количеством воды, с добавлением уксуса или лимонной кислоты. Про попадании электролита в глаза также необходимо промыть поражённый орган зрения и немедленно обратиться за медицинской помощью.

При работе с элетролитом и зарядке батареи не рекомендуется курить или разводить открытый огонь в помещении. Несоблюдение этого требования может закончиться взрывом горючего газа, который может образоваться в процессе протекания химических реакций.

Корректирующий электролит

В процессе эксплуатации обслуживаемых аккумуляторов в банки может быть случайно добавлено слишком большое количество дистиллированной воды, что приведёт к падению плотности токопроводящей жидкости ниже допустимого уровня.

Решается эта проблема приготовлением и заливкой корректирующего электролита повышенной плотности.

Состав. Состав корректирующего раствора не отличается от основного электролита. Например, дли свинцово кислотных АКБ необходимо также развести серную кислоту в дистиллированной воде, но пропорции будет немного отличаться (для получения 1 литра электролита необходимо придерживаться соотношения 0,650 л воды и 0,423 кислоты).

Особенности химических свойств. Химические свойства корректирующего электролита практически не отличаются от основной токопроводящей жидкости. Физические параметры могут незначительно отличаться (более низкая температура замерзания).

Применение. Единственное применение корректирующего электролита – это восстановление оптимальной концентрации кислоты или щёлочи внутри банок аккумулятора.

Как приготовить. Для приготовления корректирующего состава необходимо разбавить чистое основное вещество в дистиллированной воде, но добавлять его необходимо немного больше, чем при производстве обычного электролита.

Последовательность операции также не отличается от стандартной схемы работы с едкими веществами для приготовления токопроводящей жидкости для аккумулятора.

Какой электролит в какой аккумулятор заливается

Если залить в аккумулятор неподходящий электролит, то АКБ будет полностью выведена из строя. Тип аккумулятора, как правило, указан на корпусе изделия, поэтому совершенно несложно установить принадлежность источника питания к определённой категории.

Если этикетка отсутствует, то можно взять небольшое количество электролита и с помощью тестов определить его состав. В свинцово-кислотные аккумуляторы заливаются электролиты на основе серной кислоты. Для щелочных источников питания можно использовать растворы KOH и NaOH.

При добавлении электролита в щелочные устройства следует также точно определить химическую формулу применяемого основания. Отличить одну щёлочь от другой можно по цвету пламени. Если добавить в костёр KOH то цвет огня изменится на красно-фиолетовый, NaOH – горит жёлтым свечением.

Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.

Составляющий компонент строения АКБ

Без наличия в аккумуляторе электролита не будет выполняться его основная функция, так как вещество является активатором заряда и разряда. В емкости устройства жидкости должно быть много, и, соответственно, вес аккумулятора не маленький. Примерное соотношение конструкции представляет до 20 % веса жидкости, до 25 % пластика и свинцовая составляющая достигает до 80 % веса. Плюсовые пластины состоят из диоксида свинца, минусовые монолитные пластины — чистый свинец. Пластины служат для сборки пакетов, способствующих накоплению заряда.

Следует отметить, что АКБ различается по моделям, и, в частности, модель 55 А/ч относится к одной из самых легких, какую можно встретить в легковых автомобилях достаточно часто. Ее вес не превышает 16 кг. Есть более компактные модели с незначительным весом, как, например, 40 А/ч и другие варианты.

» Чем опасен электролит

Электролит состоит из серной кислоты, смешанной с дистиллированной водой и заливается в аккумулятор, чтобы тот мог проводить электрический ток. Отработанные источники питания выделяют пары электролита, вред от них способен нанести серьёзный ущерб здоровью. Особенно при контакте с кожей или глазами. 

Меры предосторожности при зарядке аккумулятора

Чтобы обезопасить себя, работая с АКБ придерживайтесь таких правил:

  • Надевайте перчатки, чтобы щелочь не попала на кожу.
  • Оставляйте заливные отверстия открытыми. Это поможет избежать скопления газов в корпусе АКБ и, как следствие, самовоспламенения устройства.
  • Если пары всё же проникли внутрь, окажите первую медицинскую помощь и срочно отправляйтесь в больницу. Отравление электролитом приводит к внутренним ожогам и прочим опасным последствиям.

Рекомендуем также надевать очки, чтобы защитить от серной кислоты глаза.

В чём опасность аккумуляторного электролита?

Причин, по которым с АКБ следует работать внимательно, много. Поэтому важно знать, чем опасен электролит:

  • Это взрывоопасное вещество, которое не должно находиться рядом с пламенем. 
  • Выделение паров способно спровоцировать отравление.
  • Попадание паров внутрь приводит к отёкам, спазмам, асфиксии и желудочно-кишечным кровотечениям.
  • Если серная кислота попала на кожу, возникает ожог. Также возможен ожог слизистой оболочки глаз.

Чтобы избежать потенциальной для здоровья опасности, проводится утилизация аккумуляторов после выработки ресурса. 

Что делать с отработанными аккумуляторами?

Вред от аккумулятора для человека и окружающей среды высок. Особенно, после выработки ресурса: корпус перестаёт быть герметичным, риск выделения паров увеличивается.

Чтобы не допустить потенциально опасных ситуаций, старые АКБ необходимо сдавать в пункты приёма для переработки или утилизации. Такой подход в первую очередь защитит здоровье, а также сократит потребление природных ресурсов человеком (при переработке во вторсырьё).

Своевременно сдавайте старые АКБ

Приём старых аккумуляторов в Москве и области ведёт компания К-2. Мы работаем согласно международным стандартам безопасности, защищая здоровье сотрудников и клиентов. Выкупленные устройства перевозятся на склад в закрытых фургонах, после чего передаются заводам-партнёрам для переработки.

Электролит для аккумуляторов. Как восстановить автомобильный аккумулятор?

Каждый год, примерно в октябре, мы задаемся вопросом, исправен ли автомобильный аккумулятор, переживет ли он следующую зиму и не удивит ли в самый неожиданный момент. Условия, царящие зимой, не очень хороши для автомобилей, особенно для аккумуляторов. Ситуация усугубляется, когда транспортные средства проводят зиму на открытом воздухе.

Поэтому стоит знать, как правильно ухаживать за аккумулятором, как восстановить его в случае возникновения такой необходимости, а также какое значение имеет электролит.

Аккумулятор — это портативный источник питания. Самые популярные типы аккумуляторов, с которыми мы ежедневно сталкиваемся в различных устройствах,- это свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, литий-полимерные,
литий-ионные и др.

Пользователям легковых автомобилей следует в первую очередь ознакомиться со свинцово-кислотными аккумуляторами. Именно они в основном используются в таких транспортных средствах. Обычно они имеют шесть ячеек, рассчитанных на 2 В, всего 12 вольт. Аккумулятор состоит из положительных и отрицательных пластин, разделенных сепараторами, погруженными в электролит. Электролитом для этого типа аккумуляторов является серная кислота. Электроды изготовлены из свинца, что обуславливает значительный вес всей батареи, но в то же время значительно улучшает процесс зарядки и разрядки.

 

 

Автомобильные аккумуляторы можно разделить на два типа: ремонтные и необслуживаемые. Отличие заключается в технологии связывания электролита. В самых популярных исправных батареях электролит жидкий и может вытечь из батареи. В необслуживаемых батареях электролит закрыт сепараторами из стекловолокна с высокой пористостью и впитывающей способностью, что делает его герметичным. Кроме того, необслуживаемые аккумуляторы меньше по размеру, легче, хорошо выдерживают циклы заряда-разряда, более экологичны, в первую очередь за счет того, что не пропускают вредную кислоту. Главный недостаток — это, к сожалению, более высокая цена, из-за чего они гораздо чаще идут на более современные автомобили, требующие аккумуляторов особой конструкции или, например, на электромобили.

Необслуживаемые аккумуляторы обозначаются как SLA и в процессе эксплуатации не требуют проверки уровня и плотности электролита, не нуждаются в доливке дистиллированной воды и не выделяют вредных для окружающей среды газов. Однако следует помнить, что необслуживаемые аккумуляторы требуют подзарядки так же, как и традиционные ремонтные аккумуляторы.

Для поддержания соответствующих параметров и продления срока службы аккумулятора необходимо соблюдать следующие правила:
— Держите аккумулятор в чистоте;
— Восполняйте потерю электролита дистиллированной водой.
— Проверьте напряжение аккумулятора без нагрузки, на исправном аккумуляторе оно должно быть около 12,5-12,7 В.
— Для возможной подзарядки используйте только подходящие выпрямители (зарядные устройства) хорошего класса.
— Ограничьте количество токоприемников до необходимого минимума
Аккумулятор можно заряжать прямо в автомобиле или после снятия зажима или извлечения аккумулятора из автомобиля.

Если аккумулятор не работает, его можно попробовать восстановить. Это можно сделать с помощью технологии неоднократной зарядки. Восстановление аккумулятора может проводиться путем замены электролита, когда он полностью сливается, а система промывается горячей водой. Нередко используется метод обратной зарядки с помощью мощного источника тока. Еще один способ восстановления – с помощью дистиллированной воды.

Оценить статью

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Объем рынка аккумуляторных электролитов, доля отрасли

Аккумуляторный электролит представляет собой жидкое вещество, содержащееся в большинстве автомобильных аккумуляторов. Иногда ее называют аккумуляторной кислотой, потому что она очень кислая. На самом деле смесь воды и серной кислоты на самом деле состоит из аккумуляторного электролита. Аккумулятор состоит из трех основных компонентов: анода, катода и электролита. Электролит батареи состоит из растворимых солей, кислот или других оснований в жидком, гелеобразном или сухом виде, которые способствуют улучшению характеристик батареи за счет переноса электрического заряда между анодом и катодом.

Рост рынка обусловлен повышением популярности интеллектуальных устройств и другой бытовой электроники, повышением спроса на аккумуляторы для электромобилей (EV) и повышением осведомленности о возобновляемых источниках энергии. Принимая во внимание, что отсутствие эффективных методов переработки аккумуляторной продукции и неадекватная зарядная инфраструктура препятствуют развитию отрасли. Растущая исследовательская деятельность, направленная на разработку новых электролитов, и увеличение числа местных производителей электролитов в странах с развивающейся экономикой открывают возможности для рынка.

Чтобы получить всестороннее представление о рынке, отправьте запрос на индивидуальную настройку

Рынок аккумуляторных электролитов классифицируется по типам электролитов и аккумуляторов. Ожидается, что в зависимости от типа аккумулятора сегмент литий-ионных аккумуляторов будет расти за счет увеличения производства литий-ионных аккумуляторов для электромобилей. Инициатива по электромобилям (EVI) — это межправительственная политика, направленная на ускорение внедрения электромобилей во всем мире. Литий-ионный аккумулятор с жидким электролитом представляет собой раствор солей лития с добавлением в него органических растворителей.

Одними из широко используемых жидких электролитов являются серная кислота и гидроксид натрия. В свинцово-кислотных, никель-кадмиевых и никель-металлгидридных батареях используются жидкие электролиты, такие как серная кислота и гидроксид калия, поэтому на рынке электролитов преобладает сегмент жидких электролитов.

Увеличение спроса на электромобили для уменьшения углеродного следа, быстрый рост доходов от автомобилей, повышенный спрос на рынке замены аккумуляторов и увеличение доли альтернативных источников энергии в энергетическом балансе являются основными движущими силами развития электролита для аккумуляторов. рынок.Кроме того, ожидается, что рост внедрения бытовой электроники также поднимет рынок.

Однако по сравнению с автомобилями на обычном топливе высокие капитальные затраты на электромобили ограничивают рост рынка электролитов для литий-ионных аккумуляторов. Кроме того, в литий-ионных батареях отсутствует технология переработки. Существующие методы нерентабельны и требуют субсидий, чтобы сделать их коммерчески жизнеспособными.


Охваченные ключевые игроки

Некоторые из крупных компаний, присутствующих на рынке аккумуляторных электролитов, — это Advanced Electrolyte Technologies, LLC, 3M, Umicore, Toray Industries Inc., POSCO, Mitsubishi Chemical Holdings, Hitachi Chemical, American Elements, Gelest, Inc, Daikin America Inc., Ceramtec, BASF SE, Shenzhen Capchem Technology Co., Ltd, Ube Industries, Ohara Corporation и Nohms Technologies Inc.


СЕГМЕНТАЦИЯ





















СЕГМЕНТАЦИИ


ОПИСАНИЕ


электролитом Тип


· Жидкий

· Твердые

· Гель


По типу батареи


· литий-ионных

· свинцово-кислотный


По географии


· Северная Америка (США и Канада)

· Европа (Великобритания, Герм. любой, Франция, Италия, Испания, Россия и остальные страны Европы)

· Азиатско-Тихоокеанский регион (Япония, Китай, Индия, Австралия, Юго-Восточная Азия и остальные страны Азиатско-Тихоокеанского региона)

· Латинская Америка (Бразилия, Мексика и остальные страны Латинской Америки) Америка)

· Ближний Восток и Африка (Южная Африка, Персидский залив и остальная часть Ближнего Востока и Африки)


 


Региональный анализ


900 Северная Америка, Европа, Азиатско-Тихоокеанский регион, Латинская Америка, Ближний Восток и Африка.В Северной Америке Инициатива по электромобилям (EVI) представляет собой межправительственную стратегию по ускорению внедрения электромобилей. В Европе правительства начали предлагать субсидии, связанные с производством электромобилей, что, как ожидается, увеличит спрос на аккумуляторный электролит для аккумуляторов электромобилей. Ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион станет доминирующим игроком, поскольку рынок электролита растет из-за растущего спроса со стороны различных отраслей конечного использования, таких как электромобили, накопители энергии и портативная бытовая электроника.Спрос также вызван увеличением числа телекоммуникационных вышек, повышением осведомленности о производстве экологически чистой энергии, растущим спросом на промышленное хранение, растущим стремлением к электрификации в развивающихся странах, увеличением продаж автомобилей, снижением цен на солнечную энергию и т. д. Латиноамериканский рынок аккумуляторных электролитов ожидается рост за счет расширения автомобильной промышленности, в Бразилии и Мексике из-за НАФТА между США и Мексикой, которая, как ожидается, прогнозирует продажи электромобилей. Ожидается, что в ближайшие годы на рынке Ближнего Востока и Африки будет наблюдаться значительный рост за счет увеличения инвестиций в интеллектуальные, чистые и устойчивые проекты развития.


Ключевые отраслевые разработки

  • В августе 2018 года Mitsubishi Chemical Corporation объявила о достижении соглашения с Deutsche Beteiligungs AG о приобретении акций Cleanpart Group GmbH, которая оказывает услуги, связанные с полупроводниками, в Европе и США Все акции были переданы в октябре этого года.
  • В мае 2019 года Umicore объявила о достижении соглашения о приобретении предприятия Freeport Cobalt по переработке кобальта и производству катодных прекурсоров в Кокколе, Финляндия, за общую сумму долга и безналичное вознаграждение в размере 150 миллионов долларов США, плюс оборотный капитал, который будет приобретена в конце марта на сумму около 40 миллионов долларов.Благодаря этому приобретению Umicore стремится расширить свои интегрированные материалы для аккумуляторов.
  • В феврале 2018 года Mahindra и LG Chem создали партнерство для совместной разработки новой передовой технологии литий-ионных аккумуляторов для использования в электромобилях Mahindra. Мнение

    Разработчики аккумуляторов, возможно, только что были удостоены Нобелевской премии по химии 2019 года, но это не означает, что технология хоть сколько-нибудь близка к тому, чтобы стать готовым продуктом.В то время как пару лет назад мы часто сообщали вам новости о новых электродных материалах, которые обещали улучшить батареи, я замечаю гораздо больше исследований альтернативных электролитов.

    Идеальный аккумуляторный электролит переносит ионы, как жидкость, но сопротивляется морфологической и гидродинамической нестабильности, как твердое тело. Дешевизна и простота изготовления также являются само собой разумеющимся. Тем не менее, исследования электролитов привлекают множество сложных материалов, таких как супергалогены, расплавленные соли и самовосстанавливающиеся полимеры.

    Большая часть исследований аккумуляторов Джона Гуденафа касалась катодных материалов. Тем не менее, последнее исследование нашего старейшего лауреата Нобелевской премии, опубликованное всего за семь дней до объявления его премии, касается полимерной сети, способной улавливать жидкие электролиты. 1 Иммобилизация жидкого электролита во время циклирования значительно снижает побочные реакции во время работы элемента, но при этом быстро переносит ионы лития между электродами. Гуденаф и его коллеги из Техасского университета в Остине говорят, что преимущества этой системы делают ее подходящей для использования с металлическими литиевыми или натриевыми анодами и, следовательно, для крупномасштабных приложений.

    В начале октября мы также представили некоторые новые исследования электролитов, на этот раз для кальциевых батарей. Низкая электроотрицательность кальция, двойная валентность, широкое распространение и низкая стоимость означают, что он имеет огромный потенциал в качестве компонента материала в высоковольтных сетевых батареях. Устранение тупиковой ситуации, вызванной отсутствием совместимого электролита, означает, что исследователи смогут извлечь выгоду из этих свойств.

    Повышенная безопасность является типичной целью многих исследований электролитов, и в таких исследованиях все чаще используются тесты для измерения температуры воспламенения электролита и времени самозатухания.Спрос на сверхбыстрые перезаряжаемые устройства означает, что мы видим аккумуляторные системы с большим количеством окислительных катодов и большим количеством восстановительных анодов. Исследователи адаптируют электрохимические окна электролитов, чтобы поддерживать различные химические составы электродов и максимизировать безопасность.

    Правильные электролиты играют центральную роль в создании перезаряжаемых батарей, которые могут обеспечить безопасное, недорогое и энергоемкое хранение. Без таких батарей общество не сможет справиться с прерывистым характером возобновляемой энергии.Литий-ионные батареи и их собратья, несомненно, улучшили нашу жизнь, но теперь общество полагается на них, чтобы спасти нашу планету.

    Каучуковый электролит делает аккумуляторы для электромобилей более долговечными и безопасными . Этот эластомерный электролит может сделать аккумуляторы для электромобилей более безопасными с большим запасом хода.

    Литий-ионные аккумуляторы произвели революцию во многих технологиях, от смартфонов до электромобилей. Но всегда существует риск пожара или взрыва, когда батарея повреждена или перегрета, благодаря жидкому электролиту, который переносит ионы лития между электродами.

    Твердотельные электролиты могут помочь снизить этот риск, но они создают свои проблемы. Часто сделанные из керамических материалов, они могут быть несколько хрупкими, а поверхность раздела между ними и электродами может быть неоднородной, что снижает проводимость ионов через батарею.

    Исследователи из Технологического института Джорджии говорят, что их новый эластомерный электролит позволяет решить обе эти проблемы. Резиновый материал может отскакивать от ударов к аккумулятору и обеспечивает плавное соединение с электродами. Это сохраняет его проводимость на высоком уровне, но также предотвращает рост литиевых дендритов, которые часто являются первым шагом к выходу из строя батареи.

    Сама по себе резина не является проводником. В него встроены проводящие пластиковые кристаллы материала, называемого сукцинонитрилом, а эластомер образует трехмерный каркас, придающий электролиту его форму и стабильность.

    В ходе испытаний литий-металлические батареи, изготовленные с новым электролитом, смогли работать при напряжении 4,5 В при комнатной температуре, с емкостью 93 мАч·г-1 и практически без потери емкости в течение 1000 циклов. Также не было признаков образования дендритов после 100 циклов.

    Конечно, есть еще возможности для улучшения, и команда изучает способы увеличения времени цикла и ионной проводимости. Команда говорит, что это может в конечном итоге привести к более безопасным и долговечным батареям для электромобилей.

    «Более высокая ионная проводимость означает, что вы можете перемещать больше ионов одновременно», — говорит Майкл Ли, ведущий автор исследования. «Увеличивая удельную энергию и плотность энергии этих батарей, вы можете увеличить пробег электромобиля».

    Исследование опубликовано в журнале Nature .

    Источник: Технологический институт Джорджии. Для достижения нулевой углеродной экономики нужно было не возобновляемое производство электричества, которое уже было на пути к сокращению потребления ископаемого топлива, а скорее хранение энергии — выяснение того, как сделать эти чистые электроны управляемыми, способными вызываться по требованию.

    Профессор Нанн сегодня возглавляет Школу математических и физических наук Университета Ньюкасла, но стал химиком на своей родине, в Германии.

    В апреле он запустил стартап Allegro Energy вместе с двумя своими бывшими учениками, Фрейзером Хьюсоном и Роханом Бора. Стартап стремится коммерциализировать свой микроэмульсионный аккумуляторный электролит, который, хотя и состоит в основном из воды по массе, преодолевает ограничения по напряжению, которые обычно препятствуют решениям на водной основе.

    Аккумуляторный электролит

    Электролит находится между анодами и катодами аккумуляторов, позволяя ионам проходить между двумя проводниками.В батареях электролиты обычно либо на водной основе, либо используют органический растворитель. Обе эти формы представляют свои проблемы. Например, растворы на основе органических растворителей, как правило, обладают хорошей электрохимической стабильностью, но они дороги и потенциально токсичны. Проблема с водными или водными электролитами заключается в том, что раствор остается стабильным только до 1,23 В, после чего вода распадается на отдельные молекулы водорода и кислорода.

    Итак, когда профессор Нанн начал тренировать свое внимание на аккумуляторных батареях, он столкнулся именно с этими вопросами, которые десятилетиями ставили исследователей в тупик.«В какой-то момент я просто подумал: почему бы не сделать и то, и другое?», — сказал профессор Нанн журналу pv Australia . То есть, почему бы не сделать электролит с водными и растворяющими компонентами в виде микроэмульсии. «Мы были совершенно поражены тем, насколько хорошо это сработало».

    Профессор Томас Нанн (Изображение: Allegro Energy)

    Микроэмульсии

    Конечно, микроэмульсии не так просты, как добавление жидкости для мытья посуды и масла в воду – это скорее комбинация молекул воды с гидрофобной жидкостью в сочетании с поверхностно-активное вещество, которое позволяет связывать два обычно отталкивающих растворителя.В основном комбинация происходит на таком «микро» уровне, что ее невозможно разделить. «Он термодинамически стабилен, — сказал профессор Нанн. «Это делает их особенными, и именно поэтому мы можем использовать их в батареях».

    Когда я спросил, почему эта концепция никогда не применялась к аккумуляторным батареям, профессор Нанн рассмеялась: «Это действительно хороший вопрос!»

    «На самом деле, когда мы впервые представили патент, патентные инспекторы вернулись к нам и сказали: «Ну, это слишком тривиально», и мы привели именно такой аргумент — почему тогда никто этого не сделал?» он сказал.«Я думаю, что просто никто не подумал об этом».

    Суть открытия профессора Нанна и его соучредителей заключается в том, что если вы используете микроэмульсию в качестве электролита батареи, вы можете преодолеть надоедливый барьер воды в 1,2 вольта. «Это своего рода секретный соус», — сказал профессор Нанн.

    «Это очень необычно — обычно, когда вы проводите исследования, вы терпите неудачу в 99% случаев, но это сработало сразу», — добавил он. «Это открыло целый новый мир исследований».

    Экономия электролита

    Красота решения заключается в его простоте, что делает его чрезвычайно дешевым, а также честным, простым и менее углеродоемким в производстве.

    Согласно модели стартапа, 70% стоимости суперконденсаторов, которые являются первой формой хранения энергии, на которой Allegro планирует сосредоточиться, сводится к стоимости электролита. «Один литр или килограмм текущего электролита стоит около 10 долларов США, наш стоит 10 центов», — сказал профессор Нанн.

    «То есть в 100 раз дешевле».

    Электролиты, используемые в настоящее время в суперконденсаторах, также чувствительны к воздуху, поэтому при их производстве требуется защитная атмосфера.«С нашим в этом нет необходимости… и это огромное преимущество в производстве, потому что это намного дешевле».

    «Мы также сделали некоторые оценки углеродного следа производства наших суперкап, и мы экономим около 70% углекислого газа только за счет отсутствия защитной атмосферы», — добавил профессор Нанн.

    Электролит Allegro Energy также помогает батареям преодолеть упрямый парадокс, заключающийся в том, что они одновременно являются источником возобновляемой энергии и одновременно чрезвычайно токсичны и трудно перерабатываются.Обычно электролит является одним из наиболее опасных и коррозионно-активных элементов аккумуляторов, но комбинация микроэмульсионных электролитов Allegro не содержит ничего «проблемного», что делает ее совместимой с долгосрочными концепциями экономики замкнутого цикла.

    Примеры использования: суперконденсаторы

    После того, как профессор Нанн нашел решение, он и его команда приступили к проверке различных типов батарей и оценке того, где они работают лучше всего. Среди них было два выдающихся: суперконденсаторы и проточные окислительно-восстановительные батареи.

    Суперконденсаторы работают так же, как аккумуляторы, но без химической реакции. Скорее энергия сохраняется и собирается просто путем физического разделения зарядов.

    Tesla начала соединять суперконденсаторы (которые крошечные) с литий-ионными батареями в своих автомобилях, используя суперконденсаторы для выработки всплеска энергии для ускорения, прежде чем перейти на литий-ион.

    Увидев этот потенциал в сфере транспорта, профессор Нанн сообщил журналу pv Australia  Allegro Energy первоначально сосредоточится на горнодобывающей промышленности, которая является одним из крупнейших источников выбросов в Австралии.Попав под пристальное внимание, многие крупные компании начали брать на себя обязательства по сокращению выбросов углерода, что, по словам профессора Нанна, будет означать не что иное, как электрификацию всех их процессов. Это, конечно, дает огромный потенциал.

    Суперконденсаторы способны очень быстро заряжаться и разряжаться — например, они использовались в трамвае Ньюкасла, который заряжается в течение 20-секундных остановок, которые он делает на своем пути. Подобно трамваям, грузовики и другой горнодобывающий транспорт следует по предсказуемым маршрутам, что делает быстро меняющуюся отрасль идеальным кандидатом для Allegro.

    Примеры использования: проточные окислительно-восстановительные батареи

    Сетевые проточные окислительно-восстановительные батареи — еще одна область, которую Allegro планирует исследовать, как с точки зрения сопряжения с суперконденсаторами, так и с точки зрения интеграции с электролитом.

    «Когда вы храните энергию на уровне сети, вам нужно что-то дешевое и большое, и окислительно-восстановительный поток идеально подходит для этого. Но мощность, которую вы получаете от этого, и время отклика действительно плохое… требуется около минуты, прежде чем система сможет реагировать на запрос», — объяснил профессор Нанн.

    Такое медленное время отклика не позволяет батарее реагировать на быстрые скачки напряжения и провалы напряжения, что является проблемой как для стабильности сети, так и для торговли на рынке вспомогательных услуг по управлению частотой (FCAS), который оказался чрезвычайно прибыльным для крупных батарей Австралии.

    «Если вы сейчас соедините [проточные окислительно-восстановительные батареи] с суперконденсатором, у них будет фантастически быстрое время отклика, и вы сможете практически в режиме реального времени реагировать на любые запросы», — сказал профессор Нанн.

    Барьер для производства аккумуляторов

    Каким бы дешевым, простым в производстве и нетоксичным ни был раствор электролита Allegro, стартап уже упирается в барьер: полная нехватка производственных мощностей в Австралии.

    По мнению профессора Нанн, есть два решения. Первый и наименее желательный — перенести производство за границу. — Это крайняя мера, — сказал он.

    Представление художника о предприятии Energy Renaissance, которое должно стать первым в Австралии заводом по производству литий-ионных аккумуляторов. Изображение: Energy Renaissance

    «Другая стратегия, которую мы рассматриваем, заключается в том, чтобы начать с малого и органически расти». На данный момент стартап работает в «лабораторном масштабе», «поэтому мы делаем наши суперкапы вручную.Профессор Нанн надеется, что компания сможет перейти к мелкосерийному производству и продолжит расти по мере увеличения доходов.

    Allegro в настоящее время также ищет коммерческих партнеров и сотрудников, которые потенциально могли бы частично облегчить этот производственный тупик.

    Climate Launchpad

    Allegro Energy является одним из восьми финалистов инициативы Climate Launchpad этого года, проводимой Climate-KIC Australia, дочерней организацией European Climate-KIC, финансируемой Европейским Союзом.

    Программа, которая, по шутливому замечанию профессора Нанна, помогла превратить команду ученых в деловых людей, предлагает победителю приз в размере 50 000 долларов. Деньги, говорит профессор Нанн, помогут стартапу выйти из лаборатории и заняться производством.

    Этот контент защищен авторским правом и не может быть использован повторно. Если вы хотите сотрудничать с нами и хотели бы повторно использовать часть нашего контента, обращайтесь по адресу: [email protected]

    Молекулярные выражения: электричество и магнетизм: твердоэлектролитная батарея

    Твердоэлектролитные батареи

    В отличие от более распространенных батарей, батареи с твердым электролитом содержат твердый, а не жидкий электролит.

    На рисунке показано, что конструкция твердоэлектролитной батареи не зависит от корпуса, содержит корпус из нержавеющей стали и пластиковый изолятор внутри корпуса (рис. 1). Литиевая оболочка внутри пластика служит анодом, а также содержит деполяризатор батареи. Корпус имеет несколько герметичных «проходов», через которые проходят токосъемные выводы как от анода, так и от катода, и расположены они в центре ячейки.И катодный, и анодный выводы находятся в верхней части батареи.

    Химия

    Применение значительных давлений к катоду, электролиту и аноду, заставляющих их принимать форму круглого диска. Ячейки должны удерживаться под давлением пружины в контейнере из нержавеющей стали. Еще одной особенностью твердоэлектролитной батареи является положительный дизайн корпуса.

    Разработка батареи с твердым электролитом (а не с жидким электролитом) началась, потому что ученые осознали потенциал того, что твердые вещества могут быть электронными изолирующими элементами с низким ионным сопротивлением и в конечном итоге могут использоваться в качестве электролита в батарее.Батареи с твердым электролитом хорошо работают при нормальных температурах и используются для питания таких объектов, как кардиостимуляторы и память виртуальных компьютеров. Они полагаются на небольшое количество энергии и длительный срок хранения, и прошли путь от архитектуры на основе гранул с толстыми слоями электролита до тонкопленочных элементов с бесконечно малой толщиной. Это уменьшение межэлектродного расстояния позволяет преодолеть омические потери ранее проданных электролитических элементов. После года хранения при 20, 45 и 60 градусах Цельсия потери емкости не происходит.Сегодня твердоэлектролитная батарея служит подходящим средством для обеспечения резервного питания, особенно для энергозависимой компьютерной памяти.

    В промышленных твердоэлектролитных батареях используются литиевые аноды. Литий является хорошим анодом, поскольку он обладает высокой удельной емкостью по весу и объему. Он также электроположителен, что означает, что он может выдерживать высокие напряжения. В качестве твердых электролитов можно использовать соответствующие литий-ионные проводники.

    Дополнительная информация

    Твердотельные батареи имеют преимущества перед жидкими компонентами, в том числе очень высокую термическую стабильность, небольшой саморазряд и способность работать в широком диапазоне условий окружающей среды.Они имеют высокую плотность энергии, хороший срок хранения и отсутствие утечек, а их недостатки включают низкую мощность, механическое напряжение и пониженную эффективность электрода. В настоящее время единственным коммерческим твердоэлектролитным аккумулятором является Li/LiI/I 2 (P2VP).

    Аккумуляторы с твердым электролитом имеют длительный срок хранения, выдерживают низкую мощность, не выделяют газ за счет герметичности, работают от -140°С до 170°С для чистых литиевых анодов и до 300°С для составных анодов.Они также имеют высокую объемную плотность и рекомендуются для низкоскоростных применений. Разрядные свойства этих батарей приводят к высокой плотности энергии, малой емкости и низкому саморазряду. Люди должны быть осторожны, чтобы предотвратить короткое замыкание твердоэлектролитной батареи, которое может разрядить элемент.

    НАЗАД К АККУМУЛЯТОРАМ

    Вопросы или комментарии? Отправить нам письмо.
    © 1995-2022 автор Майкл В.Дэвидсон и Университет штата Флорида. Все права защищены. Никакие изображения, графика, программное обеспечение, сценарии или апплеты не могут быть воспроизведены или использованы каким-либо образом без разрешения владельцев авторских прав. Использование этого веб-сайта означает, что вы соглашаетесь со всеми правовыми положениями и условиями, изложенными владельцами.
    Этот веб-сайт поддерживается нашим

    Группа графического и веб-программирования
    в сотрудничестве с Optical Microscopy в
    Национальной лаборатории сильного магнитного поля.
    Последнее изменение: пятница, 13 ноября 2015 г., 14:19
    Количество обращений с 1 июня 1999 г.: 24764

    Прочный компонент батареи с твердым электролитом

    Исследователи удвоили прочность керамического материала, используемого для изготовления твердотельных литий-ионных аккумуляторов. Эта стратегия может быть полезна для вывода твердотельных батарей на массовый рынок. До сих пор исследования твердых электролитов были сосредоточены на оптимизации их химических свойств.Новая стратегия фокусируется на механических свойствах. Существует интерес к замене жидких электролитов в современных батареях керамическими материалами, поскольку они более безопасны и могут обеспечить более высокую плотность энергии.

    Электролит представляет собой барьер между катодом и анодом батареи, через который проходят ионы лития во время зарядки или разрядки. Жидкие электролиты работают — они используются в большинстве используемых сегодня аккумуляторов — но у них есть некоторые проблемы. При больших токах внутри электролитов могут образовываться крошечные нити металлического лития, которые вызывают короткое замыкание батарей.А поскольку жидкие электролиты также легко воспламеняются, эти короткие замыкания могут привести к возгоранию.

    Твердые керамические электролиты не воспламеняются, и есть доказательства того, что они могут предотвратить образование литиевых нитей накала, которые могут позволить батареям работать при более высоких токах. Керамика, однако, является очень хрупким материалом, который может разрушиться в процессе производства и во время использования.

    Для этой новой работы исследователи хотели увидеть, может ли добавление в керамику графена — сверхпрочного углеродного наноматериала — увеличить вязкость разрушения материала (способность материала выдерживать растрескивание без разрушения) при сохранении электронных свойств. необходим для электролитной функции.

    Исследователи сделали крошечные пластинки оксида графена, смешали их с порошком керамики, называемой LATP, а затем нагрели смесь, чтобы сформировать керамический графеновый композит. Механические испытания композита показали более чем двукратное увеличение ударной вязкости по сравнению с одной керамикой. Когда в материале начинается трещина, графеновые пластины, по существу, удерживают сломанные поверхности вместе, так что для распространения трещины требуется больше энергии.

    Эксперименты показали, что графен не влияет на электрические свойства материала.Главное было убедиться, что в керамику добавлено нужное количество графена. Слишком малое количество графена не даст эффекта повышения прочности, а слишком большое количество приведет к тому, что материал станет электропроводным, что нежелательно для электролита.

    В совокупности результаты показывают, что нанокомпозиты могут обеспечить путь к созданию более безопасных твердых электролитов с механическими свойствами для повседневного использования. Группа планирует продолжить работу по улучшению материала, пробуя наноматериалы, отличные от графена, и различные типы керамического электролита.

    За дополнительной информацией обращайтесь к Кевину Стейси по адресу Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; 401-863-3766.


    Еще от SAE Media Group

    Журнал Battery Technology

    Эта статья впервые появилась в выпуске журнала Battery Technology Magazine за август 2020 года.

    Читать другие статьи из этого номера здесь.

    Больше статей из архива читайте здесь.

    ПОДПИСАТЬСЯ

    Электролит Материалы в литий-ионных батарей

    Выберите страну / регион *

    Выберите страну / regionUnited StatesCanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика ofCook IslandsCosta RicaCote D ИвуарХорватияКубаКипрЧехияДанияДжибутиДоминикаДоминиканская РеспубликаВосточный ТиморЭквадорЕгипетСальвадорЭкваториальная ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФолклендские (Мальвинские) островаФарерские островаФиджиФинляндияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские Южные ТерриторииГабонГамбияГрузияГерманияГермания ltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard и McDonald IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran (Исламская Республика) IraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Корейские Народно-Демократической RepKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народный Демократической RepLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Arab JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные StatesMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua Нового GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Пьер и МикелонСамоаСан-Мари noSao Томе и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSpainSri LankaSth Georgia & Sth Sandwich Институт социальных Винсент и GrenadinesSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Арабские EmiratesUnited KingdomUruguayUS Малые отдаленные IslandsUzbekistanVanuatuVenezuelaVietnamVirgin острова (Британские) Виргинские острова (U .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.