Для чего нужен аккумулятор: УКОРОЧЕННЫЙ АККУМУЛЯТОР: ЗАЧЕМ ОН НУЖЕН?

УКОРОЧЕННЫЙ АККУМУЛЯТОР: ЗАЧЕМ ОН НУЖЕН?

Плотность электролита в аккумуляторной батарее измеряют денситометром.

Зная плотность электролита (измеряется денситометром) и напряжение на выводах элементов батареи (измеряется вольтметром), по номограмме определяют степень заряженности аккумулятора.

‹

›

Не спешите выбрасывать неисправную аккумуляторную батарею. Она еще может пригодить ся в хозяйстве, если нет сетевой электроэнергии или бывают частые перебои с ее подачей. Речь идет только об аккумуляторах с открытыми перемычками. Их можно «укоротить», выключив один-два неисправных элемента. Сделать это довольно легко, поскольку они соединены последовательно. Выводы вышедшей из строя банки просто закорачивают шунтом из медной проволоки или латунной полоски. Батареи с перемычками, залитыми мастикой, например 6СТ-55ЭМ, тоже можно пустить в дело, если частично удалить мастику и обеспечить доступ к перемычкам.

Если вы собираетесь реанимировать батарею, ее надо внимательно осмотреть (трещины в корпусе недопустимы) и определить дату изготовления. Как правило, дату выбивают на перемычке или отпечатывают на вставке в мастике. Заниматься аккумулятором, которому больше пяти лет, бессмысленно: он свое отработал и должен быть утилизирован.

Убедившись, что аккумулятор не старый, проверьте уровень крышек всех его элементов и определите, нет ли среди них неисправных. Если крышка какой-нибудь банки «вылезла» выше остальных и вокруг потрескалась мастика, значит, произошло разрушение пластин и крышку попросту выдавило наружу. Во всех работоспособных банках отверните пробки для заливки электролита и проверьте его уровень. При необходимости долейте дистиллированную воду. Ее надо покупать в аптеках или автомагазинах. Рекомендуемую некоторыми «специалистами» дождевую воду или оттаявший лед из холодильника доливать в аккумуляторную батарею не следует.

Попутно заметим, что заниматься составлением электролита и заливать его в пустой аккумулятор — дело опасное и бесполезное. Скорее всего, он уже полностью неработоспособен. В любом случае попавшие на кожу капли электролита нужно немедленно тщательно смыть проточной водой либо удалить ветошью, а после работы обязательно вымыть руки с мылом.

После доливки в аккумулятор воды нужно полчаса подождать, чтобы электролит перемешался, а затем, используя не слишком дорогой прибор — денситометр (разновидность ареометра), измерить его плотность во всех банках. По плотности электролита (с учетом его температуры) судят о степени заряженности того или иного элемента (см. номограмму на стр. 32.). Значительное расхождение плотности в разных аккумуляторах батареи свидетельствует о неисправности: это может быть короткое замыкание через сепараторы, утечка электролита через перегородки, износ пластин в одной или нескольких банках, загрязненный примесями электролит.

Если при температуре 25^оС плотность электролита ниже 1,25 г/см³

После того как батарея зарядится, проводят электрические испытания всех ее элементов. Это дает возможность достоверно оценить работоспособность каждого из них, выявить самый слабый и проверить, нет ли междуэлектродного замыкания. О состоянии аккумулятора судят по напряжению, развиваемому под нагрузкой в течение 5-6 секунд. Необходимую для этого испытания нагрузочную вилку Э-108 вполне может заменить самодельное нагрузочное устройство, состоящее из автомобильного амперметра на 20-30 А, проволочного резистора и вольтметра.

Где же может найти применение укороченный аккумулятор? Для начала — пример из жизни. Один мой знакомый использовал аккумуляторную батарею для проверки электросоединений новой электропроводки в загородном доме, где еще не было электричества. Ввернув в патроны лампочки на 12 В с цоколем Е27, он подключил электропроводку к автомобильному аккумулятору, и лампы дружно засветились. Однако сколько-нибудь серьезно думать об освещении от аккумулятора жилища, будь то дом, дача или походная палатка, можно только в том случае, если есть возможность его регулярно подзаряжать.

Существуют и другие проблемы. Для низковольтной осветительной проводки нужны более толстые провода (сечением 1,5 мм² и более), поскольку при невысоком напряжении питания сила тока большая и потери на «джоулево тепло» в проводах растут. Следует помнить и о том, что у ламп накаливания очень низкий кпд (всего 3-5%), а люминесцентные автомобильные светильники гораздо экономичнее.

Неполную аккумуляторную батарею можно использовать как источник электрического тока для радиоприемника или телевизора. Но если напряжение меньше 12 В, телевизор, как правило, не работает. Для него нужно последовательно соединить элементы двух батарей.

В последние годы для автомобилей выпускается множество бытовых приборов. Это люминесцентные лампы, кипятильники, пылесосы, холодильники, кондиционеры, кофеварки, вентиляторы, водяные насосы, воздушные компрессоры в комплекте с краскораспылителями и другие изделия. Многие из них предназначены для жилых автоприцепов. Ими можно пользоваться и в загородном доме или на даче, если там есть низковольтная сеть постоянного тока. Один нюанс: при подключении к ней автомобильных электроприборов нужно соблюдать определенную полярность, поэтому их нельзя включать в обычные электророзетки. Для электросетей постоянного тока предназначены специальные розетки и вилки с плоскими выводами.

Сейчас в строительстве широко используют аккумуляторные электроинструменты: электродрели, электрогайковерты, даже цепные электропилы (см. «Наука и жизнь» № 3, 1998 г.). Больше всего распространены инструменты с рабочим напряжением 9,6 В. Есть и аккумуляторные газонокосилки. Неполная (10-вольтовая) аккумуляторная батарея вполне может служить для них зарядным устройством. Она обеспечит их продолжительную работу в течение целого дня.

В последнее время появились высокоэкологичные подвесные электромоторы для легких лодок, байдарок или каноэ мощностью 200-300 Вт. Реанимированный аккумулятор напряжением 10 В подойдет и для них. Возможны разные варианты. Главное — высокая экологичность, бесшумность и почти абсолютная электрическая безопасность подобных приспособлений.

Зарядить аккумулятор там, где нет электричества, — задача непростая, но разрешимая.

Во-первых, можно воспользоваться бензогенератором (см. «Наука и жизнь» № 7, 1997 г.).

Во-вторых, укороченный аккумулятор подзаряжается от стандартного автомобильного. Для регулировки зарядного тока в цепь включают лампу от фары мощностью 40 Вт или параллельно несколько ламп меньшей мощности. Разряжать автомобильную батарею больше чем на 50% не рекомендуется. В противном случае запустить двигатель без заводной ручки будет крайне сложно, а поскольку на современных автомобилях ее нет, придется обращаться за посторонней помощью.

В-третьих, зарядить неполную аккумуляторную батарею можно во время движения автомобиля, подключив ее к основному аккумулятору параллельно. Гонять же двигатель на стоянке неэкономично.

В-четвертых, уже выпускаются малогабаритные переносные ветроэнергоустановки и теплоэнерго генераторы, очень удобные для зарядки автомобильных аккумуляторов. Их можно взять с собой и в лес, и на дачу, лишь бы погода не подкачала.

См. в номере на ту же тему

Д. ЗЫКОВ — В мире автомобильных аккумуляторов.

Для чего нужен аккумулятор в автомобиле

АКБ появилась на автомобиле раньше, чем генератор и чем многие другие автозапчасти. В начале прошлого века аккумулятор не имел возможности для зарядки на автомобиле, и должен был обеспечивать необходимой энергией основных потребителей. Но на тот момент их было не так много. Основным потребителем был двигатель, чуть позже появился стартер… Сегодня же аккумулятор существует только вместе с множеством других электронных и электрических систем. Несмотря на то, что автопроизводители научились заряжать АКБ непосредственно на автомобиле, работа этого узла остаётся весьма непростой.

Что происходит внутри АКБ?

Весь смысл работы батареи — это постоянное преобразование одних химических элементов в другие и обратно в зависимости от режимов работы. Уже отсюда становится ясным, что постоянные циклические химические процессы не могут происходить без потерь. Процесс обязательно сопровождаются выделением тепла, образованием различных химических соединений и газов, разрушением материалов и т.д. При зарядке используется электрическая энергия для запуска химических процессов, при разрядке аккумулятора — наоборот, химические процессы запускают процесс выработки необходимого электричества.

Какую АКБ выбрать и как её поменять?

АКБ должен меняться на автомобиле вовремя и только на батарею, характеристики которой одобрены производителем. Настоятельно не рекомендуется использовать АКБ, не одобренные заводом-изготовителем автомобиля, даже если это допускают производители батарей. Это может привести к повреждениям некоторых систем автомобиля.В обычной жизни автолюбители меняют аккумулятор исходя из собственного понимания проблем, с которыми они столкнулись. Иногда это помогает, но часто владелец лишь откладывает визит на сервис, в ущерб состоянию автомобиля. Более того, уже давно на рынке присутствуют автомобили, замену АКБ на которых надо проводить при помощи диагностического оборудования (так сказать, «познакомить» новую батарею со всеми электронными модулями).Хороший специалист по работе с АКБ — это сотрудник сервисного предприятия, который сможет произвести весь ряд мероприятий по диагностике батареи и системы зарядки, системы запуска и прочих потребителей энергии и обладающий полным набором необходимого оборудования. Утечки тока, недостаточное напряжение, выдаваемое генератором, его ослабленный ремень, неисправность регулятора напряжения, а также большой отбор мощности нештатным оборудованием — все это может привести к систематическому «недозаряду» аккумуляторной батареи и, как следствие, её преждевременному выходу из строя. Далеко не каждый автовладелец или даже сервис способны выполнить все необходимые операции. Это вдвойне важно, если автомобиль современный и оснащён сложным электронным оборудованием. Правильнее всего обратиться за помощью в данном вопросе на специализированные сервисы. Зачастую, это проще и выгоднее, чем заниматься этим самостоятельно или доверять непроверенным мастерам. Например, в сети Бош Авто Сервисов обязательно есть оборудование не только для проверки АКБ, но и состояния бортовой сети. Можно за короткий промежуток времени проверить сеть и обнаружить реальную проблему при запуске автомобиля.Выбирая новый аккумулятор, рекомендуем доверять всемирно известным производителям, применяющим в производстве АКБ самые современные технологии. Например, аккумуляторы Bosch, изготовленные с применением новейшей технологии производства положительной решетки PowerFrame®, обеспечивают больший срок службы, повышенную устойчивость к циклам заряда-разряда, уверенный пуск двигателя даже при экстремальных температурах и надежное энергообеспечение дополнительных систем безопасности и комфорта. Кроме того, в ассортименте Bosch найдется подходящая батарея практически для любого автомобиля.
Часто задаваемые вопросы.
Часто задаваемые вопросы об автомобильных аккумуляторах
1. Можно ли установить аккумулятор с большей ёмкостью? Например, вместо стандартного 45 Ач поставить новый 72 Ач?
Даже если вам удастся подключить нестандартный аккумулятор к бортовой сети без переделок, делать это не рекомендуется. Проблема в том, что производитель рассчитывал автомобиль для эксплуатации в определённых условиях с определёнными потребителями. А значит, и система зарядки рассчитывалась должным образом. В определённых условиях генератор не сможет заряжать АКБ должным образом и возникнет риск «недозаряда». Значит, срок службы батареи будет сокращаться. Хотя многие в такой ситуации осознано выбирают более стабильные пуски зимой в ущерб сроку службы АКБ. Если у вас, к примеру, японский автомобиль с АКБ малой ёмкости, можно порекомендовать в данной ситуации установить аккумулятор с максимально допустимым для Вашей модели значением.
2. Правда ли, что зимой, перед запуском автомобиля, рекомендуется на некоторое время включить электрические потребители (например, свет фар, вентилятор печки и т.д.)?
Такая рекомендация действительно существует. Смысл в данных манипуляциях в том, что включая потребителей, вы запускаете химические процессы внутри АКБ. И при условии, что аккумулятор исправен, вовремя обслуживался и хорошо заряжен, вы «подогреваете» батарею и готовите её к резкой нагрузке. АКБ будет реализовывать накопленный заряд быстрее и лучше восстанавливаться.Не стоит включать несколько потребителей, габаритных огней будет вполне достаточно. А время их работы не должно приводить к значительному разряду аккумулятора.
3. Правда, что плохой контакт в клеммах тоже влияет на запуск в холодное время года?
Да, это важно не только зимой, но и во все другие времена года. Плохие контакты на клеммах АКБ могут ухудшить запуск двигателя. Причём, состояние АКБ тут не играет значения. На самом деле, хуже другое: полбеды, что это повышенные нагрузки для батареи и что АКБ будет плохо заряжаться из-за поверхностного контакта (большого сопротивления) на клеммах. Это опасно для электрических потребителей в бортовой сети автомобиля. В момент пусков при таких условиях происходят постоянные скачки напряжения в сети, и далеко не все электронные потребители рассчитаны на такую работу. Поэтому есть риск вывести из строя электронные и электрические потребители автомобиля.Плохой контакт также влияет на срок службы АКБ, способствуя разрушению клемм АКБ. Кроме того, поверхностный контакт опасен для проводки автомобиля. При стартовых токах может происходить существенный нагрев элементов, в которых есть повышенное сопротивление, а значит, появляется риск повреждения или возгорания элементов проводки автомобиля.
Как правильно «прикуривать» автомобиль?

Внимание! Опасность!
Не присоединяйте чёрный кабель «массы» к отрицательному полюсу (-) разряженной батареи.
Лучше всего для этого подходит металлическая часть, соединенная болтами с блоком цилиндров (например «петля» для демонтажа двигателя). При неблагоприятных обстоятельствах присоединение кабеля к отрицательному полюсу разряженной батареи может вызвать взрыв батареи вследствие искрообразования и выделения гремучего газа.
Клеммы стартового кабеля при присоединенных кабелях не должны входить в контакт друг с другом и соответственно положительные клеммы не должны касаться точек массы (кузова или рамы), т.к. возникает опасность короткого замыкания!
— Запустите двигатель питаемого автомобиля (с разряженной батареей) на холостые обороты. При запуске стартер должен непрерывно работать не более 10 секунд, так как вследствие повышенного потребления тока нагреваются зажимы полюсов и кабель. Поэтому между отдельными запусками необходимо делать перерывы для охлаждения длительностью около 30-40 секунд.
— Не следует длительное время безуспешно пытаться запустить мотор. Во время работы стартёра топливо непрерывно впрыскивается в цилиндры, что может ещё больше усложнить запуск. Выясните причину неисправности и устраните ее. Только после этого разумно продолжить попытки.
— После успешного запуска оба автомобиля должны быть соединены кабелем еще в течение нескольких минут работы.
— Для исключения пиков напряжения при разъединении у автомобиля с разряженной батареей включите вентилятор печки и обогрев заднего стекла. Не включайте дальний свет — лампы накаливания при повышенном напряжении перегорают.
— После завершения запуска от постороннего автомобиля отсоедините кабели в последовательности, обратной присоединению. Сначала отсоедините черный кабель (-) у питаемого автомобиля, затем отсоедините его у питающего автомобиля. Красный кабель отсоедините сначала у питающего автомобиля и затем у питаемого.
— После запуска мотора требуется полностью подзарядить АКБ.
Самые распространённые необратимые повреждения аккумуляторной батареи:
1. Осыпание материала с активных пластин внутри АКБ. Это неизбежно сокращает ёмкость аккумулятора. А значит, он меньше по времени держит заряд и пусковые токи уменьшаются. Это происходит и при повседневной эксплуатации, но гораздо медленнее.
2. Короткое замыкание между пластинами. Причина этого — прогрессирующее осыпание шлама и элементов пластин АКБ. Эти материалы являются хорошими проводниками и собравшись на дне АКБ, они просто замыкают между собой активные пластины. Такая АКБ повреждена необратимо.
3. Сульфатация. Этот эффект возникает при полной и глубокой разрядке АКБ. Чем сильнее разряжен аккумулятор и чем дольше он стоит недозаряженым, тем быстрее активные пластины АКБ покрываются материалами, которые препятствуют дальнейшему химическому процессу. Проще говоря — вы никогда не сможете эту батарею зарядить.

• Зачем нужны аккумуляторы
• Как устроен аккумулятор
• Характеристика АКБ (аккумулятора)

Чтобы автомобиль мог начать движение, его необходимо завести. Для этого нужен ток довольно большого напряжения. В этот момент генератор еще не может его вырабатывать. Поэтому необходимо устройство, накапливающее энергию и затем ее постепенно отдающее. Таким устройством и является автомобильный аккумулятор. Только с его помощью можно получить искру. Как только генератор заработал — аккумулятор становится на зарядку.

Автомобильный аккумулятор служит не только для того, чтобы запустить мотор. В современном автомобиле довольно много устройств, которым требуется электричество. Чем современнее и комфортабельнее машина — тем больше в ней электроприборов, и в дальнейшем количество их будет расти. Осветительные приборы, кондиционеры и стеклоподъемники, как и магнитолы, во время движения работают от генератора электрического тока. Однако всегда ли он может справиться с нагрузкой? При нормальной дорожной ситуации, конечно, должен справляться. Но пробок на трассах становится все больше, поэтому нередко автовладельцу требуется дополнительный источник энергии.

Кроме всего прочего, аккумулятор позволяет не отключать энергопотребляющие устройства, когда двигатель выключен. Например, вы садитесь в автомобиль и включаете освещение. Или вам захотелось послушать музыку в ожидании знакомого, который еще только собирается в поездку. Держать двигатель включенным в такой ситуации нет никакого смысла, соответственно, генератор не работает. Если отказаться от аккумулятора, пользование автомобилем несколько усложнится, потому что для выполнения почти любого действия вам придется заводить мотор.

Потребность в аккумуляторах постоянно растет. Пока еще автомобили с электродвигателями не получили широкого распространения. Однако исследования, равно как и испытания, идут. Одна из главных проблем — увеличение емкости аккумуляторов и возможность быстрой их зарядки. Пока еще недостаточно развита инфраструктура, позволяющая менять накопители электроэнергии на каждой заправочной станции. В электромобиле на аккумуляторах работает практически все. Однако и владельца обычного автомобиля с бензиновым или газовым двигателем накопитель электроэнергии может очень выручить, если генератор выйдет из строя. Очень далеко, конечно, вы на нем не уедете, но добраться до ближайшей станции техобслуживания — задача абсолютно реальная.

При пользовании аккумулятором самое главное — своевременно его заряжать. Нельзя давать ему полностью разряжаться. Иначе столь необходимое вам устройство накопления энергии неизбежно потеряет часть своих качеств.

Не секрет, что автомобиль без источника питания (источника электричества) не работает.

Во время движения, когда работает двигатель, источником питания служит генератор, который вырабатывает электричество, подавая ток во все системы автомобиля, в том числе и заряжает аккумулятор . При выключении двигателя источником питания становится только аккумулятор . Поэтому ошибочно думать, что он является постоянным источником электричества в автомобиле. Основное предназначение аккумулятора – это запуск двигателя и контроль уровня тока в системах сигнализации и других автономных системах при выключенном двигателе.

Как понять когда нужно менять аккумулятор?

Когда Вы покупаете автомобильный источник питания вместе с новым автомобилем и проходите постоянно технический осмотр, здесь все понятно – во-первых, механики всегда замеряют уровень зарядки, во-вторых, рекомендуемый срок пользования аккумулятором 3-4 года. Но, если прошло больше времени? Или Вы купили подержанный автомобиль и непонятно сколько аккумулятору лет (верить на слово продавцу точно не нужно)?

Следуйте простому принципу – замена источника питания необходима только в том случае, когда он перестает держать заряд в полном объеме.

Первый симптом – после ночи в гараже или на стоянке автомобиль заводится не с первого оборота ключа, индикатор показывает низкий уровень заряда.

Второй признак – аккумулятор не заряжается. Ну, не заряжается и все! Это заметно особенно зимой во время коротких поездок, когда аккумулятор просто не успевает зарядиться.

Третья причина – техническая неисправность самого источника питания. Например, повреждение корпуса или пошла течь электролита, есть другие повреждения.

В третьем случае – ничего. Технические неисправности не подлежат ремонту. Выкидываете аккумулятор . И все.

В первом и втором случае – попытаться восстановить можно, но если Вы не обладаете определенными навыками работы с кислотами и электролитами, советуем обратиться к третьему случаю, то есть утилизировать аккумулятор .

Как выбрать и купить аккумулятор для авто.

Чтобы выбрать и купить аккумулятор для Вашего авто нужно знать:

Узнать ёмкость просто – посмотрите на этикетку старого аккумулятора. Или прочтите инструкцию по эксплуатации. Ёмкость аккумулятора измеряется в ампер/часах. Особенность – ёмкость должна быть ровно такой, какой ее установил производитель. Если будет больше, у Вас появится проблема с постоянной неполной зарядкой автомобильного аккумулятора. Если меньше – избыточной зарядкой автомобильного аккумулятора.

С учетом того, что штатные клеммы авто имеют ограниченную длину, важно учитывать расположение клемм «+» и «-» на аккумуляторе . Они должны располагаться также как и на старом. Иначе Вам будет недостаточно длины штатных проводов. Также нужно обратить внимание на расположение аккумулятора под капотом. В некоторых моделях авто он может быть установлен задом наперед. Запомните – там где находятся клеммы и есть передняя часть аккумулятора .

По размеру аккумулятора – возьмите линейку и замерьте габариты. Это будет проще, чем потом гадать. Здесь основное правило – аккумулятор должен быть точно такого же размера как и старый. Иначе он просто не поместится на площадке под капотом.

Еще один важный момент – срок службы аккумулятора исчисляется не с момента когда Вы его установили, а с момента выпуска (заливки электролита на заводе), поэтому с учетом того, что средний срок службы аккумулятора 4 года, лучше чтобы дата выпуска была как можно новее.

Как устроен аккумулятор.

Устройство автомобильного аккумулятора можно разделить на три категории:

Обслуживаемые – это свинцово-сурьмянистые аккумуляторы . Признак – наличие сверху отворачивающихся крышек. Главное преимущество – низкая цена, можно сказать дешевая. Недостаток – необходимо постоянно контролировать уровень электролита и воды, срок службы – 2-3 года.

Малообслуживаемые – свинцово-малосурьмянистые аккумуляторы . Преимущества – низкая стоимость и высокая надёжность. Недостаток – срок эксплуатации 3 года. Это максимум.

Необслуживаемые – свинцово-кальциевые аккумуляторы . Здесь ничего контролировать не нужно, срок службы до 5 лет. Правда, стоимость таких батарей дороже раза в два по сравнению с вышеперечисленными.

В заключение настоятельно рекомендуем приобрести качественное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора . Особенно, если Вы зимой постоянно эксплуатируете автомобиль или живете за городом. При низких температурах генератору не всегда хватает мощности для обеспечения всех работающих систем авто, и он недостаточно заряжает аккумулятор. И ночью случается то, чего обычно опасаются все автомобилисты – аккумулятор разряжается «в ноль» и авто не заводится.

В этом случае портативное зарядное устройство (пуско-зарядное) становится сущей потребностью. Такое устройство для позволяет запустить двигатель и выполнять функции резервного источника питания.

В интернет магазине Off-wheels представлены лучшие зарядные устройства для авто .

Использование материалов разрешено только при условии указания источника.

Автомобильный аккумулятор — устройство, схема, принцип работы и параметры АКБ

Аккумулятор или сокращённо (АКБ), очень важная деталь в любом автомобиле. Нет ни одной машины с двигателем внутреннего сгорания, где бы его не было.

Он отвечает за всё электрооборудование машины и без него она просто мертва. Далее рассмотрим, что же это такое и из чего он состоит.

Содержание статьи:

Что такое АКБ для автомобиля, предназначение

То, что аккумулятор отвечает за всё электрооборудование в машине, было указано выше, но тут не всё так просто и однозначно. Главная задача батареи обеспечить запуск силового агрегата.

Когда двигатель запущен вся бортовая сеть запитывается от генератора. В середине 20-го века и даже ближе к его концу были двигатели внутреннего сгорания без аккумуляторов, например, моторы мотоциклов. В них запуск осуществлялся за счёт мускульной силы, а дальше все системы работали уже от генератора.

Однако в последнее время, с насыщением автомобилей различными электроприборами, мультимедийными центрами или климатическими системами, генераторы не всегда справляются с обеспечением их энергией. В этом случае подпитка идёт от АКБ.

Но вернёмся к основному предназначению батареи. Как бы там не было главная задача по-прежнему остаётся это обеспечение электроэнергией стартера двигателя.

Читайте также: Что делать если при зарядке аккумулятор начинает кипеть?

При запуске, особенно в холодное время года, батарея серьёзно разряжается. Однако генератор кроме питания электроэнергией бортовой сети машины ещё и обеспечивает зарядку батареи.

Поэтому если генератор вышел из строя, то АКБ очень быстро разряжается. Новой заряженной батареи хватает не более чем на 100 км пробега. Во всех остальных случаях машина с неисправным генератором пройдёт ещё меньше.

Из чего сделан и что внутри аккумулятора

Не смотря, на весь технический прогресс, до сих пор, в автомобилях, используются аккумуляторные батареи, изобретённые в середине 19-го века.

Изобретателем АКБ считается Гастон Планте, которые изобрёл его в 1860 году. Ну а современный вид батареи приобрели в 1878 году, после того как его усовершенствовал Камилл Фор.

С этого времени батареи принципиально не менялись, все изменения были только косметическими, касающиеся их внешнего вида и качества изготовления элементов конструкции.

Данные аккумуляторы называются свинцово-кислотными, и в названии заключается описание принципа действия этих устройств.

Рисунок 19 века, на котором показан один из первых аккумуляторов в разрезе.

Итак, аккумулятор состоит из следующих основных частей:

• Корпуса;
• Крышки;
• Отрицательных электродов;
• Положительных электродов;
• Положительной клемы;
• Отрицательной клемы;
• Соединительных перемычек;
• Заливных пробок;
• Электролита

Далее рассмотрим каждый элемент конструкции.

Итак, корпус и крышка батареи состоит из нейтрального к кислоте пластика.

Отрицательные пластины, впрочем, как и положительные состоят из металлического свинца и выполнены в виде решётки.

В отрицательной пластине, промежутки свинцовой решётки заполнены металлическим свинцом, в виде спрессованного порошка. В положительной – спрессованным порошком диоксида свинца (PbO2).

В промежутке между пластинами располагаются сепараторы, которые представляют собой микропористые пластины, сделанные из эбонита или ревертекса. Оба материала можно считать неким вариантом резины, и делаются они из каучука.

Задача сепараторов заключается в том, чтобы разделять положительные и отрицательные электроды и препятствовать их короткому замыканию, которое может произойти в результате вибраций двигателя и всего автомобиля.

Обе клеммы сделаны из металлического свинца и через них происходит подсоединение батареи к бортовой сети машины.

Читайте также: Что делать если разрядился аккумулятор в машине — проверенные способы как вернуть жизнь АКБ

Соединительные перемычки, так же выполнены из свинца и служат для объединения разных банок в единую батарею.

Для чего нужна заливная пробка, легко догадаться из названия этой детали. Она служит для заливки электролита в банки АКБ.

Ну и последняя в списке, но при этом одна из самых главных деталей аккумулятора является электролит. Он состоит из 30 % раствора серной кислоты (h3SO4) и дистиллированной воды.

Принцип работы АКБ

Принцип работы аккумулятора основан на электрохимической реакции окисления свинца в растворе серной кислоты и воды.

При разрядке батареи на положительной пластине происходит окисление металлического свинца, при этом на отрицательной пластине восстанавливается уже диоксид свинца.

При зарядке происходит обратный процесс, количество диоксида свинца на отрицательной пластине уменьшается, а на положительной пластине увеличивается количество металла.

Так же при разрядке АКБ уменьшается количество серной кислоты в электролите и увеличивается количество воды. При зарядке так же происходит обратный процесс.

Особенности конструкции современных АКБ

Не смотря на то что, принципиально, аккумуляторы, за более чем 150 лет, не изменились, современность внесла серьёзные изменения в технологию их изготовления и в материалы, из которых они делаются.

Рассмотрим их по отдельности:

Сегодня на наиболее качественных батареях небольшие изменения претерпел материал пластин. Теперь пластины делают не из чистого свинца, а из его сплава с серебром. При этом появилась возможность снизить массу батареи на треть, а срок её службы увеличить на 20 %.

Кроме этого, изменилась сама технология их изготовления. Если первые пластины производились путём их литья, то сегодня их делают из тонкого свинцового листа, путём штамповки. Такой метод дешевле и при этом пластины получаются прочнее и тоньше.

Одной из причин выхода АКБ из строя является короткое замыкание положительных и отрицательных пластин.

Замыкание происходит из-за того, что из пластин осыпается активная зона и внизу банок она замыкает. Во избежание этого сепараторы делают в виде конвертов, запаянных снизу, под пластинами. Таким образом, когда активная зона осыпается она остаётся внутри конверта и не замыкает.

В материал же самих сепараторов сегодня добавляется стекловолокно. Это так же позволяет делать их тоньше и прочнее.

Как было указано выше, электролит представляет собой раствор серной кислоты и воды. Под действием низких температур, как известно вода замерзает, однако с электролитом этого не происходит.

Но он всё равно заметно загустевает и теряет свои свойства, из-за чего ёмкость батареи заметно снижается. Что бы избежать этого, сегодня, в электролит добавляют разнообразные присадки.

• Гелевые электролиты

Аккумуляторы с гелиевыми электролитами можно считать вершиной эволюции кислотных батарей и именно поэтому для них, отведен отдельный раздел. Такие АКБ называются попросту, гелевыми. В этих устройствах электролит модифицирован настолько, что представляет собой нечто наподобие желе.

Такая модификация, в комплексе с другими вышеописанными инновациями дала поистине волшебные результаты. Батареи стали практически вечными, невосприимчивыми к переворачиванию, практически не теряющими свои свойства зимой и при этом на много легче по массе.

Читайте также: Как правильно менять Антифриз в машине

Правда цена по сравнению с аккумуляторами старого поколения возросла от 5 до 10 раз. Но это того стоит. И всё равно стоят они не запредельные деньги, где-то в пределах 100 – 200 условных единиц.

Параметры и характеристики аккумуляторной батареи

Параметры и характеристики аккумуляторов зашифрованы в их маркировке и сейчас мы разберём, что она обозначает.

Этот вопрос мы рассмотрим на примере самой распространённой АКБ 6СТ-55.

Итак, в названии аккумулятора, цифра 6 обозначает, что АКБ состоит из 6-и банок.

• СТ – обозначает что батарея стартерная.
• 55 – обозначает ёмкость батареи, которая составляет 55 Ампер*час.

Для того что бы понимать какой аккумулятор вам нужен, необходимо знать два параметра:

• Тип ДВС;
• Объём двигателя вашей машины;

Далее рассмотрим для каких двигателей, какие аккумуляторы подходят. Это таблица для бензиновых моторов:

• Двигатели объёмом до 1,6 литра. Для них подходят АКБ 6СТ-45;
• Двигатели объёмом от 1,6 до 2,5 литров. Для них подходит 6СТ-55;
• Двигатели объёмом от 2,5 до 3 литров. Для них подходит 6СТ-60;
• Двигатели объёмом от 3 до 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-75;
• Двигатели объёмом более 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-90.

Для дизельных силовых агрегатов эти параметры несколько иные:

• Двигатели объёмом до 1,5 литра. Для них подходит 6СТ-55;
• Двигатели объёмом от 1,5 до 2,0 литров. Для них подходит 6СТ-60;
• Двигатели объёмом от 2-х до 2,7 литров. Для них подходит 6СТ-75;
• Двигатели объёмом от 2,7 до 3,5 литров. Для них подходит 6СТ-90;
• Двигатели объёмом от 3,5 до 6,5 литров. Для них подходит 6СТ-132;
• Двигатели объёмом более 6,5 литров. Для них подходит 6СТ-192 и больше.

Как можно увидеть, из-за разных принципов работы дизельных и бензиновых двигателей для них используются аккумуляторы разной ёмкости.

Для дизельных силовых агрегатов вам потребуются более ёмкие батареи.

Аккумуляторы будущего

Как уже упоминалось выше современные батареи по принципу действия точно такие же, как те, что были разработаны в середине 19-го века.

Однако технологии не стоят на месте и, судя по всему, в самое ближайшее время для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) появятся АКБ, созданные на новых принципах. Далее они будут бегло перечислены.

• Гелевые аккумуляторы

Об этих батареях достаточно подробно было рассказано выше. Эти батареи уже продаются, и их любой может купить.

Гелевая АКБ

• Литий-ионные аккумуляторы

Эти батареи широко известны по мобильным телефонам и иным гаджетам. Однако, сегодня, существуют разработки и для автомобилей. Но, не смотря на все свои достоинства, в автотехнике данный вид АКБ не прижился из-за ряда принципиальных недостатков.

• Во-первых, они резко теряют свою мощность из-за низкой температуры.
• Во-вторых, для зарядки таких батарей требуется строгое соответствие зарядному току, что требует переделки электронной части генераторов.
• Ну и самое главное, данные АКБ имеют стоимость в 15 раз дороже обычного кислотного аккумулятора.

Литий-ионная АКБ, чешской компании Варта

• Графен-полимерные аккумуляторы

Это, пожалуй, самые перспективные батареи для использования, как в автомобилях, оснащённых ДВС, так и электрической силовой установкой. В производстве этих АКБ использованы нанотехнологии.

Эти аккумуляторы имеют поистине чудесные свойства. Они имеют ёмкость, практически в три раза больше литий-ионных и при этом на много меньшую стоимость, так как в их производстве не используется дорогостоящий литий. Кроме этого они не теряют своих свойств под действием низких температур.

Опытная графен-полимерная АКБ

Резюме: Выше перечислены только три самых раскрученных или правильней будет сказать, распиаренные технологии.

В мире ведутся работы над батареями, известно что в разработке более тридцати новых схем. Не исключено, что среди этих ещё испытывающихся аккумуляторов могут оказаться некоторые с ещё более интересными свойствами. Как говорится поживем — увидим.

Для чего нужен аккумулятор холода

Устройство солевого аккумулятора холода

Аккумулятор холода представляет собой небольшой контейнер, заполненный специальной гелеобразной жидкостью. Перед эксплуатацией, его следует поместить в холодильную камеру (можно использовать привычный бытовой холодильник). Время заморозки зависит от объема и модели аккумулятора.

Справедливости ради стоит отметить, что правильное название термоэлементов – аккумуляторы температуры. Так как они позволяют не только поддерживать низкую температуру, но и поддерживать тепло. При таком варианте использования термоэлементы нагревают в горячей воде.

Аккумуляторы холода незаменимы в путешествиях при перевозке скоропортящихся продуктов, для выездов на природу, а также могут спасти продукты от порчи, если в доме часто отключается электроэнергия. Для этого необходимо держать их в морозильной камере.

Более того, аккумуляторы холода используют и в медицинских целях при перевозке вакцин, лекарств и даже органов, готовящихся к пересадке.

После использования контейнер с жидкостью можно вынуть из термосумки и ополоснуть водой. После чего, убрать до следующего использования.

Все аккумуляторы холода предназначены для многократного использования, а срок их эксплуатации не ограничен. Они производятся из высококачественных материалов и абсолютно безопасны и долговечны. Кроме того, при попадании наполнителя на продукты питания (в случае разгерметизации) безвредно. Достаточно просто промыть пищу проточной водой.

VARTA® объясняет принцип действия системы Start-Stop в автомобилях. Убедитесь сами

Системы Start-Stop автоматически глушат двигатель и вновь запускают его для снижения времени работы на холостых оборотах, тем самым сокращая расход топлива и выбросы в атмосферу. Большая часть производителей устанавливают аккумуляторы VARTA® на новые автомобили с системами Start-Stop.

Аккумулятор — это сердце автомобиля. Он обеспечивает питание всего — от системы зажигания до постоянно работающих электрических систем транспортного средства и бортовых развлекательных систем. Аккумулятор обеспечивает постоянное питание всех остальных функциональных блоков, задействованных в процессе Start-Stop. Такие аккумуляторы делают гораздо больше, чем просто запускают двигатель. Именно поэтому АККУМУЛЯТОР — это СЕРДЦЕ автомобиля.

Сегодня большинство автомобилей снабжены системой Start-Stop, поэтому мы создали два инновационных аккумулятора VARTA®, поддерживающих ее: Аккумуляторы VARTA® Silver Dynamic с технологией AGM для автомобилей с усовершенствованной системой Start-Stop и рекуперативным торможением, и Blue Dynamic с EFB technology для традиционных систем Start-Stop.

Движение и разгон

Усовершенствованная система управления энергией выключает генератор при разгоне и в нормальном режиме движения автомобиля. За счет этого колеса получают больше мощности от двигателя. Генератор снова включается лишь тогда, когда заряд аккумулятора достигает установленного нижнего предела.

Требования к аккумулятору:

Аккумулятор разряжается и заряжается, при этом в одиночку обеспечивая питание всей электроники.

Торможение

Благодаря рекуперативному торможению кинетическая энергия автомобиля частично преобразовывается в электроэнергию, поступающую обратно в аккумулятор.

Требования к аккумулятору:

Аккумулятор должен быстро подзаряжаться и располагать достаточной емкостью для приема дополнительной энергии. Аккумулятор должен работать при низких уровнях заряда.

Остановка и выключение двигателя

Когда автомобиль останавливается, система Start-Stop глушит двигатель.

Требования к аккумулятору:

Аккумулятор должен даже в разряженном состоянии выдавать достаточно пусковой мощности для системы зажигания двигателя, чтобы снова запустить двигатель.

Щелочные аккумуляторы и популярные вопросы о них

Аккумулятор – один из химических источников тока, предназначенных для поддержания определенное время постоянного тока в сети. Щелочные аккумуляторные батареи плотно вошли в нашу жизнь.

Сегодня хотелось бы ответить на самые популярные вопросы, касающиеся щелочных аккумуляторов.

Щелочной аккумулятор – это наиболее распространенный вид аккумуляторов. Свое название получили от используемого электролита. Применяется едкий калий (КОН) и едкий натрий (NaOH). Специфика работы щелочного аккумулятора делают их практически незаменимыми в ряде отраслей народного хозяйства.

Область применения аккумуляторных батарей широка и разнообразна. Он является источником энергии для работы транспорта (трамваи, троллейбусы, электрокары), различной спецтехники, погрузочного транспорта (автотележки, погрузчики, штабелеры), шахтных электрических аппаратов (тягачи, комбайны, дрезины и прочие), солнечных электростанций, бытовых устройств.

Какие виды щелочных аккумуляторов чаще всего используются?

Самыми распространенными видами щелочных батарей являются никель-кадмиевые и никель-металлогидридные (никель-железные). Никель-кадмиевые аккумуляторы используются как судовые аккумуляторы (KL), щелочные аккумуляторы для ж/д транспорта (KL, KM, KPL, KPM, KPH и т.д.).

Важной особенностью является низкое сопротивление аккумулятора, поэтому он не нагревается при зарядке, даже если используется большой ток. Греться он начинает только тогда, когда зарядится полностью.

Никель-железные аккумуляторы в основном используются в качестве тяговых АКБ (ТНЖ), аккумуляторов для ж/д транспорта (ВНЖ, ТПНЖ), имеют длительный срок службы (до 3 тысяч циклов заряд-разряд), быстро заряжаются, стоимость ниже никель-кадмиевых.

К преимуществам щелочных аккумуляторов относятся:

• длительный период эксплуатации, высокая энергоемкость, проще переносят глубокие разряды в сравнении со свинцовыми аккумуляторными батареями;
• можно длительно не подключать к зарядным устройствам, оставляя в состоянии полного разряда;
• устойчивы к механическим воздействиям, вибрациям.

К недостаткам можно отнести:

• химическая активность кадмия, который может засорять окружающую среду;
• щелочные аккумуляторы обладают «памятью»;
• для обслуживания тяговых аккумуляторов необходим штат профильных специалистов.

Какой срок службы тягового аккумулятора?

Продолжительная и успешная эксплуатация тяговой аккумуляторной батареи зависит от регулярного обслуживания аккумулятора. Тяговой батареи необходим современный контроль на предмет предотвращения возможных сбоев работы, очистки от загрязнений, проверки сопротивления изоляции между батареей и корпусом техники.
Срок службы щелочного тягового аккумулятора (4 тысячи циклов, до 25 лет работы), это значительно превышает показатели службы кислотных тяговых батарей. Благодаря высокому внутреннему сопротивлению щелочной тяговый аккумулятор более устойчив к короткому замыканию.

Как поступить с тяговым щелочным аккумулятором после выхода его из строя?

После того, как аккумуляторная батарея отработала свой срок ее необходимо утилизировать. Есть несколько вариантов. Щелочные аккумуляторы можно сдавать в специализированные фирмы или на перерабатывающие заводы, которые занимаются утилизационной деятельностью.

Главной целью утилизации щелочных аккумуляторов является снижение уровня опасности, которую наносят использованные аккумуляторы окружающей среде.

Конечно, раскрыть все интересующие вопросы в рамках одной статьи невозможно. Но Вы всегда можете позвонить нашим менеджерам по номеру 8 800 200 60 10, у них есть ответ на любой вопрос, всегда помогут определиться какой аккумулятор нужен именно Вам.

Компания ООО «Курс» предлагает широкий выбор щелочных аккумуляторов от российских производителей. Осуществляем доставку как по России, так и в страны СНГ.

Как правильно выбрать внешний аккумулятор? Емкость, размер, возможности, мощность

Ситуация: вы приехали в незнакомый вам город. Весь день вы ходили по экскурсиям, гуляли, фотографировали не покладая телефона. В полдень вы только отошли от культурного шока и осознали, что ничего не ели. Нужно найти ресторан, про который вы читали в туристической статье. Название и адрес не помните, нужно открыть статью. Берете смартфон в руки и… Он разряжен. Адреса и названия нет, батареи, чтобы найти путь до гостиницы по карте, тоже. Ситуация неприятная, но на помощь приходит ОН — внешний аккумулятор. Вы подключаете к нему свое устройство и ищете все, что вам нужно.

А как правильно выбрать внешний аккумулятор? Какие характеристики важны?

Что такое внешний аккумулятор

Внешний аккумулятор или портативное зарядное устройство – аппарат для зарядки мобильных гаджетов: смартфонов, наушников, камер, планшетов и т.д. Появившись на рынке, портативки быстро стали популярны среди пользователей. Это связано с совершенствованием гаджетов и технологий в них — каждое следующее поколение устройств становится функциональнее предыдущего, но объем батареи производители редко увеличивают. Заряда на новые функции тратится больше, аппарат работает от силы день и требует постоянной подзарядки. Здесь и помогают внешние аккумуляторы.

Устройства оснащены разъемами USB, microUSB, иногда это бывает USB Type-C. В комплекте с зарядкой могут быть переходники для устройств с разными разъемами. Есть беспроводные модели портативных зарядок. Достаточно положить устройство на такой аккумулятор, и оно начнет заряжаться.

Для удобства на передней стороне аккумулятора помещают световые индикаторы, которые показывают уровень заряда. С ними можно понять, на сколько хватит батареи.

Параметры внешнего аккумулятора:

• Емкость

• Размер

• Уровень выходного тока

• Уровень входного тока

• Материалы корпуса

• Особые возможности

Как работает внешний аккумулятор

В аккумуляторе есть специальные элементы питания, которые подключены к плате-контроллеру. С платой соединяются выходы для зарядки самого power bank и гаджетов, к которым он подключен.

Портативную зарядку не рекомендуют использовать при слишком высокой или низкой температуре. Это может снизить объем аккумулятора, сократить его время работы и КПД. Заряжать power bank следует токами, аналогичными тем, что указаны на самом аккумуляторе.

Емкость внешнего аккумулятора

Емкость показывает, как долго устройство сможет работать в качестве источника питания.

Совет тем, кто не знает, как выбрать аккумулятор — выбирайте зарядку объемом, который в два раза превышает объем батареи в вашем устройстве. Это делается из расчета, что вы будете заряжать ваш аппарат два-три раза.

Оптимальный бюджетный вариант — аккумулятор емкостью 5000-10000 мАч, но при условии, что батарея заряжаемого устройства, смартфона или планшета, составляет 3000-4000 мАч. Если у вас “прожорливый” смартфон, то нужно брать power bank побольше, на 10000-20000 мАч.

Размеры внешнего аккумулятора

Габариты устройства зависят от емкости. Чем больше объем батареи — тем тяжелее и больше гаджет. Выбирать power bank нужно, думая, кто будет пользоваться им и при каких обстоятельствах. Для девушки подойдет небольшой аппарат с емкостью 5000 мАч. Он поместится в сумку, и его хватит на 1-2 подзарядки. Для любителей ездить на природу подойдет вариант на 10000-20000 мАч с большими габаритами. От такого можно несколько раз зарядить телефон, ноутбук, планшет.

Уровень выходного тока внешнего аккумулятора

Этот параметр показывает, насколько быстро внешний аккумулятор зарядит подключенное к нему устройство. Выходной ток — сила тока во время зарядки аппарата от аккумулятора.

Скорость подзарядки зависит и от контроллера заряда подключенного гаджета. Power bank может подавать высокую силу тока, но контроллер ограничит ее, если она будет превышать норму, установленную в гаджете. Например, у смартфона зарядное устройство на 1 А, а внешний аккумулятор выдает 2 А. Power bank будет подавать ток с силой 1 А. Может быть и наоборот — сила выходного тока в аккумуляторе меньше, чем у заряжаемого смартфона. Такая зарядка будет долгой и неэффективной.

Узнать о совместимости смартфона и аккумулятора можно из спецификаций или из показателей зарядного устройства, которое идет в комплекте.

Уровень входного тока внешнего аккумулятора

Внешний аккумулятор заряжается от сети через разъем microUSB/USB Type-C. Скорость зарядки зависит от напряжения и силы тока сети. На силу тока влияют отдаваемый и потребляемый аккумулятором ток. Производители рекомендуют покупать для подзарядки power bank сетевые устройства с силой тока 1-2 ампера.

Из чего делают внешние аккумуляторы

Для создания используют два материала: металл или пластик. Металлический корпус power bank прочнее и визуально привлекательнее, чем пластиковый, но такой аккумулятор стоит в разы дороже. Портативки с пластиковым корпусом легче, но не такие прочные. Выбирать материал нужно, исходя из своих потребностей. Нужен power bank на каждый день — берите легкий пластиковый. Если аккумулятор нужен для дальней дороги, и прочность его корпуса в приоритете — выбирайте металлический.

Дополнительные возможности внешнего аккумулятора

В некоторых моделях аккумуляторов есть встроенный фонарик.

Есть варианты, у которых несколько разъемов. От таких аккумуляторов можно одновременно заряжать два устройства.

Существуют модели power bank, которые заряжаются от солнечной энергии. Это долгий и малоэффективный процесс, но ведь бывают ситуации, когда и один процент может решить все?

У некоторых внешних аккумуляторов есть встроенный 4g-модем. Можно выйти в интернет, пока заряжаешь смартфон.

Наличие дополнительных функций влияет на стоимость внешнего аккумулятора, поэтому выбирая power bank, стоит подумать, нужны ли вам эти функции.

Ну и как выбрать-то?

Для начала нужно понять, кто будет пользоваться портативной зарядкой, в каких условиях и как часто, какие устройства будут заряжаться от нее. Если нужен аккумулятор на каждый день, чтобы пару раз зарядить телефон — подойдет аппарат 5000 — 10000 мАч в пластиковом корпусе. Для дальних поездок лучше выбрать аккумулятор с прочным металлическим корпусом и емкостью выше 10000 мАч.

Чтобы подзарядка была эффективной, проверьте на совместимость ваше устройство и аккумулятор — сила входного/выходного тока должна совпадать.

Лайк — лучшее спасибо! 🙂

У кого есть портативная зарядка, как вы ее выбирали? Пишите в комментариях!

Что такое аккумулятор? — learn.sparkfun.com

Введение

Батареи представляют собой 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 возвращаться к катоду, где происходит другая химическая реакция. Когда материал катода или анода расходуется или больше не может быть использован в реакции, батарея не может производить электричество. В этот момент ваша батарея «разряжена».

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

Литий-полимерные батареи, например, заряжаемые

Без батарей ваш квадрокоптер пришлось бы привязать к стене, вам пришлось бы вручную провернуть машину, а ваш контроллер Xbox должен был бы быть постоянно подключен к розетке (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

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

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, связанных вместе с целью обеспечения электроэнергии.

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 лягушачьей лапки 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

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 к гальванической свае

Уильям Круикшанк 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 Альфонс Фор улучшила конструкцию Планте, превратив листы свинца в пластины. Эта новая конструкция упростила производство аккумуляторов, и свинцово-кислотные аккумуляторы получили широкое распространение в автомобилях.

-> Дизайн обычного «автомобильного аккумулятора» существует уже более 100 лет
(Изображение любезно предоставлено Эмилианом Робертом Виколом 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 предназначались для перемещения после подключения к цепи.

В 1866 году Жорж Лекланше создал батарею с цинковым анодом, катодом из диоксида марганца и раствором хлорида аммония в качестве электролита. Хотя электролит в элементе Лекланше был все еще жидким, химический состав батареи оказался важным шагом для изобретения сухого элемента.

Карл Гасснер придумал, как создать электролитную пасту из хлорида аммония и Парижского гипса.Он запатентовал новую батарею с «сухими элементами» 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.

Компания Asahi Chemical из Японии построила 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, из которого возникли «литий-полимерные» или «LiPo» аккумуляторы.

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

Очевидно, что 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

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 .

 t = Время
Cr = C Скорость

t = 1 / Cr (для просмотра в часах)
t = 60 минут / Cr (для просмотра в минутах) 

 Er = Номинальная энергия (Ач)
Cr = C Скорость
I = ток заряда или разряда (амперы)

I = Cr * Er
Cr = I / Er