Разрядился аккумулятор: Как завести машину с севшим аккумулятором

Как завести машину с севшим аккумулятором

Аккумуляторная батарея автомобиля представляет собой источник электрического тока, питающий автомобиль в то время, когда мотор заглушен. Специфика его работы заключается в цикличности обратимых химических процессов при разряде-заряде: разряд – пуск двигателя — заряд от генератора авто.

Аккумуляторная батарея является самым важным элементом в системе зажигания автомобиля. Без нее завести двигатель не получится. Особенно много хлопот аккумулятор доставляет автомобилистам зимой, потому что на морозе может потерять половину своей емкости. А если вовремя не заметить неисправность и при этом не иметь запасного, вам может понадобиться помощь. Практические советы, с помощью которых вы поймете, как завести машину с севшим аккумулятором..

Содержание:

1. Из-за чего сел аккумулятор на машине?
2. Что делать, если разрядился аккумулятор в машине?
3. Обратитесь к профессионалам

Из-за чего сел аккумулятор на машине?

Чтобы предотвратить разрядку батареи, сначала необходимо разобрать провоцирующие такое состояние факторы. Есть семь основных причин, по которым может возникнуть ситуация, когда сел аккумулятор на машине.

Вы оставили фары включенными

Если автомобильный аккумулятор сел достаточно быстро, сначала нужно проверить фары. В современных автомобилях есть функция автоматического выключения штатной оптики по прошествии определенного периода времени.

Но если в вашем автомобиле нет этой опции, фары могут оставаться включенными до тех пор, пока вы их не выключите, или пока аккумулятор в машине полностью не сядет.

Одна из систем продолжает потреблять энергию

Даже когда автомобиль выключен, аккумулятор обеспечивает питание таких элементов, как часы, радио и сигнализация. Они не должны оказывать серьезного влияния на уровень заряда батареи. Однако внутреннее освещение, дверные фонари или даже плохие предохранители могут стать причиной того, что сел аккумулятор в машине. Поэтому нужно следить, чтобы они были выключенными.

Во время работы двигателя генератор подзаряжает батарею. Поэтому обычно не бывает такого, что сел аккумулятор авто при включении, например, радио. Но если мотор находится в выключенном состоянии, уровень заряда не восполняется. Это приводит к тому, что автомобильный аккумулятор сел, и его не получается полностью зарядить.

Избежать этой ситуации можно, если всегда проверять:

1. выключен ли свет
2. полностью ли закрыты багажник, бардачок и двери.

Тогда аккумулятор в машине не будет слишком быстро садиться.

Соединения батареи ослаблены или проржавели

Положительные и отрицательные клеммы, подключенные к батарее, иногда могут со временем ослабнуть или подвергнуться коррозии. В таком случае могут возникнуть проблемы с запуском двигателя, потому что батарея не сможет должным образом передавать мощность. Даже есть риск заглохнуть во время движения или повредить электронные компоненты.

Чтобы предотвратить возникновение подобных проблем, нужно регулярно очищать клеммы автомобильного аккумулятора.

На улице очень жарко или холодно

Чрезмерно низкие или высокие температуры могут спровоцировать возникновение проблем с аккумулятором. Новые батареи, как правило, обладают большей устойчивостью к экстремальным климатическим перепадам. Но при долгой эксплуатации сильный холод или жара могут ослабить их производительность или даже привести к тому, что автомобильный аккумулятор полностью сядет.

Если вы заметили, что батарея не устойчива к перепадам температур, обратитесь в сервисный центр для диагностики.

Аккумулятор автомобиля сел и не заряжается во время движения

Если сел аккумулятор в машине, или автомобиль не заводится после зажигания, причина кроется в генераторе переменного тока. Если он работает неправильно, то не может эффективно питать батарею.

В этом случае стоит обратиться в мастерскую для диагностической проверки, чтобы выявить источник проблемы.

Вы совершаете слишком много коротких поездок

Запуск двигателя требует огромного количества энергии. Поэтому если вы часто ездите на короткие расстояния, у генератора может не хватить времени, чтобы должным образом зарядить аккумулятор, особенно если он достаточно старый.

В долгосрочной перспективе частые короткие поездки могут сократить срок службы батареи. Это одна из самых распространенных причин, по которой садится аккумулятор в машине.

Аккумулятор на вашем авто слишком старый

В некоторых случаях аккумулятор может прослужить до пяти лет, но это зависит от климатических условий эксплуатации транспортного средства и манеры вождения. Экстремальные температуры, частые короткие поездки и неаккуратная езда могут сократить срок службы вашей батареи до 2–3 лет.

Если автомобильный аккумулятор сел очень быстро и не один раз, возможно, пришло время для установки нового.

Что делать, если разрядился аккумулятор в машине?

Есть несколько способов реанимировать аккумуляторную батарею, если она часто разряжается.

• Замените кабели батареи и плавкие соединения

  Нередко источник проблемы кроется в местах соединения батареи с кабелями:

  1. слабое соединение нужно затянуть
  2. при наличии коррозии на клеммах аккумулятора следует очистить как сами клеммы, так и концы кабеля

  В дополнение можно убедиться, что кабели плотно прилегают на других концах:

  1. отрицательный обычно прикручивается болтом к раме
  2. положительный подключается к соединительному блоку или главному блоку предохранителей

  Иногда используются особые плавкие соединения, которые представляют собой специальные провода, предназначенные для защиты других элементов системы. Но с течением времени они могут стать хрупкими и несколько менее гибкими. Можно проверить их состояние или просто заменить, если они старые, а затем посмотреть, исправит ли это проблему.

  Если все вышеперечисленное в порядке, возможно, замены требует главный предохранитель.

• Проверка замка зажигания

  Неисправный выключатель зажигания — еще один вероятный виновник того, что постоянно садится аккумулятор в машине.

  Чтобы подобраться к этому элементу, придется разобрать приборную панель. С помощью визуального осмотра можно обнаружить обгоревшие провода. Такая проблема в будущем может привести к внезапному отключению электрической системы автомобиля.

  Поскольку выключатель зажигания обеспечивает питание и радио, и системы зажигания, возможно, оба эти узла внезапно перестанут работать. Чтобы справиться с этой проблемой, достаточно просто заменить неисправный переключатель.

  Если двигатель глохнет в процессе движения, а затем снова запускается после остывания, возможно поврежден модуль зажигания.

• Проверка аккумулятора и генератора переменного тока

  Если генератор больше не соответствует своему номинальному значению, это приводит к тому, что электрическая система автомобиля работает исключительно от батареи до тех пор, пока она не разрядится и не отключится.

Обратитесь к профессионалам

Не существует действительно простых способов проверить уровень заряда аккумулятора в домашних условиях. В такой ситуации лучше всего отвезти свой автомобиль в автосервис, где есть необходимое оборудование для нагрузочного тестирования батареи и проверки мощности генератора переменного тока.

Специалисты помогут вам разобраться, если у в машине сел аккумулятор и вы не можете ее завести.

Если у вас в очередной раз сел автомобильный аккумулятор, обратитесь в компанию «ЛАТ». Наши мастера проверят работоспособность батареи и подскажут, какой у нее остался ресурс. А полная проверка электрической системы может помочь найти проблему.

всё о машинах и авторынке

Если аккумулятор сел, то машину оживить все еще можно: есть несколько проверенных способов завести мотор, но не стоит забывать о нюансах. Во-первых, не все из них удобны. Во-вторых, не все подходят для машин с любым типом коробки передач. Конечно, больше всего шансов оживить машину с «механикой» и передним приводом. Рассмотрим все варианты, как запустить двигатель, когда аккумулятор уже не подает признаков жизни. 

1. «Прикурить» от донора

Самый надежный способ оживить автомобиль с разрядившимся аккумулятором — использовать энергию исправной машины. Для этого второй автомобиль нужно поставить рядом (прямо «бампер в бампер»), открыть капоты и соединить проводами батареи двух машин. Не ошибитесь! 

Правильный порядок действий: 

1. Заглушить двигатель донора и выключить зажигание.
2. Красный провод присоединить сначала к положительной клемме донора, потом — к разряженной АКБ.
3. Один конец черного провода подключить к «массе» своего автомобиля (например, к блоку цилиндров двигателя или кузову), а второй — к отрицательной клемме донора.
4. Можно заводить. После запуска нужно отключить провода строго в обратной последовательности — такой порядок уменьшит вероятность короткого замыкания при неаккуратном обращении с проводами.

Если в дороге сел аккумулятор, «прикурить от донора» — самый надежный способ Фото: Global Look Press

2. Толкнуть или завести на буксире

Оба варианта подходят только для машин с механической коробкой и основаны на принципе проворачивания двигателя от колес. Все, что нужно — это второй исправный автомобиль и крепкий трос, но для разгона вполне хватит и двух взрослых людей.

Порядок действий такой: 

1. Соединить две машины буксировочным тросом, включить зажигание, выжать сцепление и включить третью передачу, не отпуская сцепления.
2. Водитель буксира должен натянуть трос, плавно тронуться с места и разогнать машины до скорости около 20 км/ч.
3. Водитель буксируемого автомобиля должен плавно отпустить сцепление и в случае успешного запуска подать сигнал ведущему для остановки.

Примерно те же правила действуют и в случае с помощниками, но скорость будет ниже, поэтому может понадобиться несколько попыток.

3. Воспользоваться веревкой или тросом

Передне- или заднеприводную машину с механической коробкой можно завести еще одним экзотическим способом, полагаясь на силу одного человека. Для этого понадобится длинный плоский трос и домкрат.

1. Необходимо зафиксировать машину стояночным тормозом, поднять ее домкратом со стороны одного из двух ведущих колес и вывернуть колеса в сторону.
2. Нужно намотать трос на колесо так, чтобы, потянув трос на себя, заставить колесо вращаться против часовой стрелки.
3. Поставить автомобиль на третью передачу, включить зажигание и резким движением попытаться с помощью троса раскрутить колесо.
4. Если двигатель получится запустить, колесо станет вращаться само по себе, и нужно будет сразу включить нейтральную передачу. Межосевой дифференциал передаст весь крутящий момент на висящее в воздухе колесо, что предотвратит самопроизвольное движение машины.

4. Использовать пуско-зарядное устройство или бустер

Пуско-зарядные устройства бывают разных типов: от больших промышленных до компактных карманных бустеров. Самые мощные варианты подключаются к электросети, но могут работать и совершенно автономно. Достаточно подключить клеммы устройства к аккумулятору, включить зажигание и запустить двигатель.

Карманный бустер работает так же, как запасной аккумулятор для мобильного телефона, и заряжать его нужно заранее. Такое устройство выдает высокий ток, но надолго его заряда не хватит, поэтому помочь оно может только в тех случаях, когда машина исправна, а на запуск мотора не хватает совсем немного. Кроме того, бустеры не всегда могут помочь с пуском двигателей большого объема и дизелей. Пользоваться им так же просто: нужно подключить «крокодилы» бустера к клеммам аккумулятора, включить зажигание и завести двигатель.

На случай, если сядет аккумулятор, неплохо иметь с собой карманный бустер Фото: Global Look Press

5.

Использовать мощное зарядное устройство

Помните огромные гаражные устройства для зарядки аккумуляторов? Такой агрегат может помочь, но есть один нюанс: быстро зарядить аккумулятор он не сможет, но за сравнительно небольшой срок сможет передать достаточно энергии для успешного запуска.

Главное, что нужно будет сделать, — установить на зарядном устройстве высокую силу тока до 10% емкости аккумулятора. Например, АКБ емкостью 55 ампер-часов нужно заряжать током в 5,5 ампера. В таких условиях батарея автомобиля подзарядится всего за 15 минут.

Важно! Заряжать аккумулятор нужно, отсоединив его от бортовой сети автомобиля. Кроме того, такой способ подзарядки негативно влияет на продолжительность жизни батареи.

6. Использовать аккумулятор от шуруповерта

Есть и более нестандартные способы запуска мотора. Например, если батарея шуруповерта или другого инструмента имеет напряжение больше 12 вольт, ее тоже можно использовать для помощи.

Действовать нужно так: 

1. Подключить к клеммам батареи провода либо изготовить из подручных материалов переходник для стандартных проводов.
2. Большой пусковой ток такая батарея обеспечить не в силах, но за несколько минут она сможет немного пополнить заряд автомобильного аккумулятора.
3. Через 15-20 минут попробуйте запустить мотор. 

В критической ситуации подзарядить аккумулятор поможет батарея шуруповерта или другого электроинструмента Фото: drive2.ru / ALEXXXANT

7. Согреть аккумулятор водой

Слышали советы, что аккумулятор перед запуском нужно прогревать кратковременным включением дальнего света фар? Так вот это не более чем байка. Но можно прогреть аккумулятор в домашних условиях — это дает заметный эффект в холодное время года.

Батарею придется снять, отнести домой, поставить в ванную или глубокий таз, который нужно наполнить горячей водой до уровня верхней крышки АКБ. Через 15 минут батарея станет теплой, а через полчаса прогрева даже почти разряженный аккумулятор сможет дать достаточно тока для запуска двигателя.

8. Использовать алкоголь

Самый экзотический способ оживить севший аккумулятор связан с использованием спиртосодержащих жидкостей. Они заливаются в банки аккумулятора и вызывают химическую реакцию. С необслуживаемыми батареями этот способ не работает.

Лучше всего использовать сухое вино с невысокой концентрацией спирта и отсутствием сахара. Более крепкий алкоголь придется разбавить. В каждый блок батареи заливается по 30 мл вина. Химическая реакция понизит внутреннее сопротивление АКБ, напряжение батареи станет выше, и у автомобилиста появится шанс запустить двигатель. Увы, после этой процедуры аккумулятор придется выбросить.

Как завести машину, если сел аккумулятор. Все способы :: Autonews

Почти каждый автомобилист сталкивался с проблемой севшего аккумулятора. Причем чаще всего это происходит в самый неподходящий момент, когда срочно надо куда-то ехать или поблизости нет других участников движения, способных оказать помощь. Подобные неприятности могут случиться в любое время года, однако особенно это актуально зимой, когда показатели термометров показывают стабильный минус. Как оперативного решить эту проблему и при этом не сделать машине еще хуже — в материале Autonews.ru.

1. «Прикурить» от аккумулятора другой машины

Самым распространенным способом «оживить» автомобиль является «прикуривание» от аккумулятора другой машины. Для этого понадобятся специальные провода с зажимными клеммами-крокодилами, с помощью которых необходимо соединить АКБ двух автомобилей. При этом очень важно помнить, что емкости обоих аккумуляторов должны быть идентичны. Не стоит прикуривать небольшой хэтчбек от рамного внедорожника. 

Стоит помнить, что двигатель у «донора» необходимо заглушить, а у другой машины нужно снять минусовую клемму. Чтобы избежать сбоя электроники, следует обязательно соблюдать полярность. Сами провода должны быть плотно зафиксированы на клеммах. После завершения процесса не стоит глушить двигатель автомобиля, так за непродолжительное время аккумулятор зарядиться не успеет.

2. Беспроводное прикуривание

В случае, если в багажнике проводов не обнаружилось, можно попробовать переставить аккумулятор с машины донора. Чтобы снять АКБ, понадобится набор обычных гаечных ключей. Не лишним перед работами посмотреть несколько соответствующих роликов на YouTube. После установки заряженной батареи необходимо завести двигатель и прогреть машину.

Фото: Shutterstock

3. Воспользоваться буксировочным тросом другой машины

Самый простой способ завести автомобиль с разряженным «в ноль» аккумулятором — воспользоваться буксировочным тросом и помощью другого водителя.

Такой метод подойдет только для машин с механической коробкой передач. Иначе буксировка может закончиться серьезными поломками автомобиля и дорогостоящим ремонтом.

Два автомобиля соединяются буксировочным тросом. Для это нужно использовать только штатные крепления или петли. В противном случае соскочивший трос может повредить машину или нанести травму людям. Кроме этого, необходимо заранее согласовать все действия со вторым автомобилистом, чтобы избежать аварии.

Водителю машины с нерабочим АКБ необходимо выжать сцепление и переключиться на третью передачу. На скорости 10-20 км/ч следует плавно отпустить педаль. Если проблема была только в батарее, двигатель должен заработать. После этого следует включить нейтральную передачу, подать сигнал другому автомобилю и выжать тормоз. По этой аналогии можно завести автомобиль, если его начнут толкать несколько человек вручную. Перед этим будет нелишним предупредить помощников не упираться в фонари, стекла и другие хрупкие элементы машины.

4. Пуско-зарядное устройство для АКБ

Очень популярным гаджетом у автопутешественников являются пуско-зарядные устройства или так называемые бустеры. Чтобы им воспользоваться, хватит и минимальных навыком начинающего водителя. Бустеры подходят для автомобилей как с бензиновыми, так и с дизельными моторами, а также с любыми типами трансмиссии. Сложности могут возникнуть лишь с мощными машинами с двигателями объемом больше 2,0 л.

Главный минус устройства — достаточно высокая цена. Хотя принцип действия у большинства ПЗУ одинаков, все же стоит уделить немного времени изучению инструкции. Для того, чтобы воспользоваться гаджетом, следует выключить зажигание на машине. После этого достаточно подключить провода с клеммами АКБ и включить зажигание. 

Фото: Shutterstock

5.

 Веревка и домкрат

Нередки случаи, когда аккумулятор садится в самый неподходящий момент, например, вдали от оживленных трас. Однако отчаиваться не стоит и в такой тяжелой ситуации. Для подзарядки машины водителю понадобится домкрат и буксировочный трос (при его отсутствии может помочь и крепкая веревка).

В первую очередь, машина фиксируется при помощи стояночного тормоза, для надежности также можно подложить под колеса дополнительные упоры. После этого следует поддомкратить одно из ведущих колес так, чтобы оно находилось в воздухе. Следующий шаг — включить зажигание и установить третью передачу. Наконец, на колесо наматывается веревка или трос, а затем резко дергается. Разумеется, такой метод также подходит только для машин с механикой. Категорически запрещается наматывать веревку на руку или привязывать ее к диску — это может привести к серьезной травме.

6. Теплая вода и алкоголь

Совсем немного увеличить напряжение аккумулятора можно с помощью теплой ванны. Для этого снятую батарею следует погрузить в тазик с подогретой водой. Также АКБ можно поставить около обогревателя. Данные способы «оживить» АКБ считаются малоэффективными. Более того, их частое применение грозит быстрым выходом из строя аккумулятора.

В самых безвыходных ситуациях запустить аккумулятор можно с помощью алкоголя. Однако этот метод считается самым экстремальным, так как после этих манипуляций воспользоваться АКБ в следующий раз будет уже невозможно.

Фото: Shutterstock

Причем этот способ подходит только для разборных батарей, при наличии некрепкого алкоголя, например, вина с небольшим содержанием сахара. Хотя если в распоряжении водителя имеется только крепкие напитки, их можно разбавить водой. После этого жидкость следует залить в каждый из блоков АКБ. Алкоголь должен вступить в реакцию с электролитом, что приведет к повышению напряжения и автомобиль удастся завести. Впрочем, после приезда домой можно смело идти в магазин для покупки новой батареи.

7. Вызвать эвакуатор для машины

Важно помнить, что если у водителя нет необходимых навыков и инструментов, не стоит самостоятельно пытаться подзарядить аккумулятор любым из вышеперечисленных способов. В таком случае гораздо надежнее позвонить в службу помощи на дорогах или вызвать эвакуатор. Чтобы не попадать в такие неприятные ситуации на дорогах, рекомендуется всегда следить за чистотой батареи и самих аккумуляторных клейм. Водителю не нужно допускать частого полного разряда аккумулятора, более того, не стоит хранить его в этом состоянии. Оставляя машину на стоянке, не стоит забывать выключать габариты.

что делать в первую очередь

Аккумулятор является источником энергии для питания электрооборудования и запуска двигателя автомобиля. Исправная батарея сохраняет заряд на протяжении 2-3 месяцев.

Однако бывают случаи, когда АКБ разряжается намного быстрее. Происходит это, как правило, во время стоянки автомобиля.

Почему разряжается аккумулятор на машине

Определить причины разряда аккумулятора без специальных приборов сложно. Виновником потери напряжения может быть как оборудование электроснабжения, так и сама батарея. На нормальную работоспособность АКБ влияет несколько факторов:

• износ аккумулятора;
• выход из строя генератора;
• климатические условия;
• короткое замыкание в цепи электрооборудования.

Имеют значение и условия эксплуатации автомобиля. При запуске двигателя стартер потребляет много энергии. Для восстановления заряда требуется определенное время. При частых поездках на короткие дистанции, генератору может попросту не хватать времени для заряда батареи.

Износ и проблемы АКБ

Проверку состояния батареи необходимо выполнять на заглушенном двигателе без нагрузки (при отсоединенных клеммах). Определяют плотность электролита ареометром, нормальными показателями считаются 1,26 – 1,28 г/куб.см. Меньшие цифры свидетельствуют о неполном заряде. Во время проверки ареометром стоит обратить внимание на уровень электролита в каждой банке. Дополнять емкости следует дистиллированной водой, соблюдая меры безопасности.

Для проверки аккумулятора тестером переключатель прибора устанавливается в режим контроля постоянного напряжения 20 V. Щупы мультиметра присоединяются к плюсовой и минусовой клемме батареи. Уровень заряда источника питания приведен в таблице:

Напряжение, В	12,8 -12,9	12,6 — 12,7	12,2 -12,3	11,9 — 12,0
% заряда	100	75	50	25

Показания тестера 11,8 В и ниже говорят о том, что аккумулятор полностью разряжен. Его напряжения недостаточно для запуска двигателя.

Не зависимо от цифр на табло, батарею необходимо оставить в состоянии покоя, а через какое-то время провести повторный замер. Если на следующий раз показатели окажутся значительно ниже предыдущих — проблема в аккумуляторе. Потребуется обслуживание либо замена источника питания. Если данные мультиметра не изменятся в течение нескольких дней, значит, разряд происходит по другой причине.

Выход из строя генератора

Этот узел обеспечивает зарядку батареи во время работы мотора. Контроль работы генератора обеспечивается лампочкой либо амперметром на панели управления. Однако они не всегда способны предоставить полную информацию о степени заряда аккумулятора.

Проверить исправность генератора можно тестером. Переключатель прибора устанавливается в положение «20 V» постоянного тока. Двигатель запускается, после чего щупы прибора присоединяются к клеммам. Показания мультиметра должны быть не менее 14 -14,2 В.

Для полного тестирования генератора, необходимо нагрузить его по максимуму, включив все мощное электрооборудование (дальний свет, габариты, печку). Исправный генератор при этом должен выдавать 13,8 – 13,9 В.

Причиной низкого заряда зачастую оказывается слабое натяжение ремня генератора либо износ щеток. Плохой контакт или окись клемм также могут влиять на состояние зарядки.

Важно! Во время тестирования генератора клеммы должны быть подключены к аккумулятору. Показания без нагрузки будут равны «нулю».

Видео — как проверить работу автомобильного генератора:

Проверить зарядку можно и без тестера. После запуска двигателя необходимо отсоединить от АКБ одну из клемм. Если машина не заглохнет, значит, генератор работает. После необходимо включить все электрооборудование, двигатель при этом должен продолжить работу на холостом ходу. Ощутимое снижение оборотов свидетельствует о том, что устройство работает не на должном уровне.

Воздействие климатических условий и других факторов

Иногда причиной разряда становятся внешние тела. Грязная поверхность батареи может привести к саморазряду. Проникая в активную массу электролита, посторонние элементы вызывают химические реакции, в результате которых наступает разряд батареи. В жару химические реакции происходят быстрее.

Важно!  При высоких температурах воздуха аккумулятор за один день теряет более одного процента емкости.

Еще одна причина, по которой батарея может разрядиться – повышенная влажность. Вода является отличным проводником тока, поэтому при попадании жидкости на элементы электрооборудования может происходить короткое замыкание в электрооборудовании, что повлечет утечку тока. Создать «коротыш» способны даже мокрые листья, набившиеся под капот вокруг контактов дворников стеклоочистителей и т.п.

Взаимодействие кислоты и щелочи при низких температурах замедляется, и на морозе батарея садится гораздо быстрее. В холодных регионах рекомендуется повышать плотность АКБ до 1,28 – 1,30 г/куб.см. путем добавления электролита. Правда, подобные действия существенно сокращают эксплуатационный срок службы.

«Коротыш» в цепи электрооборудования

Обнаружить и устранить эту проблему сложнее всего. «Коротыши» возникают и проявляются периодически. Это усложняет обнаружение и устранение поломки. При частой эксплуатации автомобиля, аккумулятор не успевает разряжаться полностью, и хозяин транспортного средства на протяжении длительного периода не подозревает о наличии неисправностей.

Электрооборудование транспортных средств состоит из однопроводной плюсовой цепи. Кузов, мотор и все металлические детали служат минусом. При соприкосновении проводников положительного и отрицательного заряда происходит короткое замыкание, в результате чего батарея «садится». Коротыши могут возникать как в проводке, так и в электроприборах автомобиля.

Обнаружить неисправность можно следующим образом. Выключив зажигание, следует снять плюсовую клемму и прикоснуться ею к плюсовому выводу батареи. Если между элементами возникнет искрение, значит, в цепи присутствует короткое замыкание. Следующий шаг – поиски утечки тока.

Как определить цепь, в которой происходит короткое замыкание

В любом автомобиле присутствует утечка тока (сигнализация, память контролера системы впрыска, магнитола, часы и т.д.). Допустимый показатель, при котором аккумулятор не будет разряжаться – 0,02 — 0,06 А. Перед измерением утечки тока необходимо выключить все электроприборы. Важно не забыть захлопнуть все двери и заблокировать концевые выключатели под капотом. Измерения утечки выполняются при выключенном зажигании в следующем порядке:

1. Переключатель тестера устанавливается в режим измерения 10 Ампер.
2. С аккумулятора снимается минусовый провод.
3. К снятому проводу подключается один щуп прибора.
4. Другой щуп тестера присоединяется к минусу АКБ.

Полярность на табло цифрового мультиметра значения не имеет.

Видео — как измерить утечку тока аккумулятора:

Если ток утечки превышает допустимую норму, следует искать цепь, в которой происходит разряд. Для этого поочередно вынимаются все предохранители и сверяются показатели прибора. Если после снятия очередного предохранителя, цифры существенно снизились — проблему нужно искать именно в той цепи.

Разобравшись в том, какие приборы защищает определенный проводник, нужно поочередно отключать их от потребления. Предохранитель следует установить на место. Снижение показателя утечки тока на табло укажет на проблемный элемент.

Совет! Для гарантированного результата желательно проверить все предохранители, так как неисправности могут присутствовать в нескольких цепях одновременно.

Для того чтобы навсегда избавиться от утечек тока во время стоянки, в цепь минусового провода от клеммы аккумулятора до кузова нужно поставить выключатель массы.

Что делать, если «сел» аккумулятор

Если заряда источника питания недостаточно для запуска двигателя, а поездку откладывать нельзя, можно попытаться завести автомобиль другими способами.

Метод «прикуривания» (использование заряда находящегося рядом транспортного средства) позволит запустить мотор со стартера. Для того чтобы «прикурить» от соседа потребуются специальные провода.

В случае их отсутствия можно позаимствовать чужой аккумулятор на 5-10 минут, а после запуска двигателя вернуть на место свой. Описанный метод позволит попутно проверить работоспособность генератора. Недостаток заключается в том, что не каждый захочет снимать батарею со своей машины.

Важно! Во время снятия/установки АКБ на заведенном двигателе важно не допустить контакта плюсовой клеммы с металлическими элементами автомобиля. В противном случае произойдет короткое замыкание.

Транспортное средство с низким зарядом элемента питания можно попробовать завести с «толкача». Для буксировки понадобится другой автомобиль и трос либо физическая помощь нескольких человек. Запуск двигателя осуществляют на второй/третьей передачи при разгоне машины 10-20 км/ч. В комплектацию старых советских автомобилей входила специальная заводная ручка (так называемый «кривой стартер»), с помощью которой можно заводить машину без посторонней помощи.

При нетрадиционном запуске двигателя необходимо на время воздержаться от использования мощных электроприборов (печки, света и т.п.). Исправный генератор восстановит нормальный заряд за 15 — 20 минут работы двигателя на средних оборотах.

Описанные способы запуска двигателя являются вынужденной мерой. Запуск двигателя с толкача может навредить транспортному средству. Поэтому, при первых признаках разряда АКБ следует незамедлительно провести комплекс мероприятий по обследованию цепи электроснабжения и устранению неисправностей.

Что показывает автомобильный тахометр и какую информацию получает водитель.

Читайте статью про выбор АКБ для автомобиля.

Предлагаем вспомнить сигналы регулировщика https://voditeliauto.ru/voditeli-i-gibdd/signaly-regulirovshhika-v-kartinkax.html, чтобы не не осталось сомнений в правильности своих действий.

Видео — проверка утечек тока в автомобиле:

Если аккумулятор разряжается: причины и действия

Зачастую водитель автомобиля вспоминает о существовании аккумулятора под капотом своего «железного коня», когда, повернув ключ в замке зажигания, не слышит привычных звуков, сопровождающих запуск двигателя. Еще 30-40 лет назад водители автотранспортных средств, гордо именовавшие себя «шоферами», не имели такой зависимости от неисправностей батареи, поскольку на подобный случай, в комплектации их авто был предусмотрен специальный инструмент, получивший народное название «кривой стартер». В наше время разряженный химический источник тока (ХИТ) может стать «ночным кошмаром» для вечно куда-то спешащего жителя мегаполиса. Какие действия помогут избежать неприятных сюрпризов от вашего аккумулятора рассмотрим ниже.

Почему АКБ разряжается до критического уровня и как этого избежать

На самом деле разряд — это нормальный режим работы этого устройства, который имеет всего два рабочих режима «разряд» и «заряд». Проблемы возникают если затраченная энергия не восполняется в достаточном объеме. Это происходит по двум причинам:

• неисправности электрооборудования;
• ошибки эксплуатации.

Неисправности какого электрооборудования могут привести к разряду аккумулятора

Самостоятельно Вы можете проверить:

• предохранители;
• натяжение ремня генератора;
• регулятор напряжения;
• состояние электропроводки;
• аккумулятор;
• генератор;
• ток утечки.

Неисправные узлы и детали следует заменить новыми.

Если Вы дорожите своим временем и хотите получить гарантировано положительный результат, обратитесь к специалистам. Записаться на диагностику выбрав ближайшую СТО и удобное время можно онлайн прямо у нас на сайте.

Как избежать ошибок при эксплуатации автомобиля, которые приводят к разряду аккумулятора

• Подключая к бортовой сети авто обогреватели, аудио/видео устройства, источники света и другие потребители энергии, убедитесь, что генератор имеет достаточный запас мощности для питания дополнительных девайсов.
• Подолгу простаивая в пробках, учитывайте, что полную мощность генератор выдает только тогда, когда обороты двигателя превышают 1500, а на холостых оборотах часть нагрузки несет АКБ, поэтому желательно в таких случаях отключить лишних потребителей энергии от бортовой сети.
• При эксплуатации автотранспорта в режиме частых поездок на незначительные расстояния аккумулятор не успевает подзарядиться от генератора и требует периодической подзарядки внешним зарядным устройством.
• Самые банальные причины разрядки — невыключенные габаритные огни, постоянно горящая лампочка в багажнике, неправильно подключенная сигнализация.
• Не применяйте предохранители большего номинала, чем предусмотрено инструкцией по эксплуатации автомобиля.
• Защитите клеммы от окисления специальными средствами.
• Поддерживайте ХИТ в чистоте, чтобы избежать саморазряда через токопроводящий слой поверхностных загрязнений.
• Устанавливая новый аккумулятор, обязательно полностью снимите защитную полиэтиленовую пленку — под ней скапливается пыль и грязь.
• Если собираетесь не использовать автомобиль длительное время, не оставляйте аккумулятор подключенным к бортовой сети во избежание полного разряда — это может привести к значительной потере его емкости вследствие ускоренной сульфатации пластин.
• Хотя бы раз в год, желательно перед наступлением холодов, проводите подзарядку батареи сетевым зарядным устройством в режиме десульфатации, контроль натяжения ремня генератора и проверку бортовой сети на наличие утечек.
• Учитывайте особенности эксплуатации и хранения автомобильного аккумулятора в зимнее время.

Правильная эксплуатация и соблюдение правил хранения в холодное время года, а также профилактические мероприятия позволят свести к минимуму риски возникновения неприятных ситуаций, как водится, в самый неподходящий момент.

По каким причинам может разрядиться автомобильный аккумулятор

В этом разделе мы собрали ответы на самые популярные вопросы о непонятной разрядке АКБ.

Почему аккумулятор теряет заряд?

С наступлением морозов аккумулятор просто умер – всего через 2-3 дня простоя машины. После полной зарядки прошло ещё три дня, и снова заряд на нуле. Автомобилем в это время не пользовался вообще, поэтому не думаю, что дело в генераторе. Решил, что проблема в АКБ: поменял батарею, и снова – три дня, аккумулятор в нуле. Ни горящих лампочек, ни забытых фар – никаких потребителей энергии. Почему так происходит?

Ответ:

Судя по описанию, дело в системе электрооборудования – вероятно, где-то есть утечка. Нужно проверить систему при помощи амперметра (величина тока от 10 A). На время тестирования отключите всю электрику и всё освещение в автомобиле, не забудьте про сигнализацию.

Если электрооборудование в порядке, амперметр покажет ток на уровне 20-30 мА (конкретные значения зависят от особенностей схемы электрики Вашего автомобиля). Эти токи являются нормой и на состояние АКБ не влияют, даже если машина бездействует 1-2 месяца. Если в машине есть дополнительная электроника – например, бортовой компьютера – потребление может вырасти до 50 мА, тогда машину лучше не оставлять без дела больше чем на 3 недели летом или 10 дней зимой. Иначе АКБ может разрядиться до уровня, когда заряда на старт двигателя после простоя не хватит.

Если видите ток выше 50 мА, явно есть утечка, обратитесь в сервис.

Почему на заведённом автомобиле сел аккумулятор?

Поехали на дачу и попали в длительную пробку. Было очень жарко, включили кондиционирование, ещё магнитола работала. Сам автомобиль почти не двигался, всё время стоял на «D». 5 часов так «простояли», потом притормозил у магазина – и не смог завестись. Как только прикурили, стартовал без проблем. В чём дело, из-за чего аккум сдох?

Ответ:

В описанной ситуации разрядка аккумулятора – это норма. Генератор способен зарядить АКБ только при работе двигателя на высоких или средних оборотах, а для использованных вами приборов средние нагрузки выглядят так:

• Кондиционер расходует 24 A;
• Ближний свет фар – 9 A;
• Магнитола – 3 A.

Всего за 5 часов всё перечисленное «съело» 180 Aч. А ведь ещё работали свечи и другое электрическое оборудование машины. Генератор в режиме пробки с нагрузкой не справился, и компенсировать нехватку энергии пришлось за счёт АКБ, поэтому она и разрядилась.

Что будет с АКБ при долговременном разряде (срок – от месяца). И как реанимировать батарею?

Ответ:

Любые свинцово-кислотные АКБ очень негативно относятся к глубоким разрядам (до 30% ёмкости и менее). При возникновении подобной ситуации настоятельно рекомендуем как можно быстрее поставить батарею на зарядку.

При глубоком разряде активная масса АКБ превращается в диэлектрик PbSО4 – это белый сульфат свинца. В случае, если аккумулятор находится в разряженном виде продолжительное время, кристаллы этого вещества растут в размерах и становятся более прочными, что провоцирует осыпание сульфатов. А потом – при зарядке АКБ в обыкновенном режиме – начнётся разогрев и, соответственно, активное газовыделение.

Чтобы избежать таких проблем, после глубокого разряда батарею заряжают слабым постоянным током – до тех пор, пока напряжение и плотность электролита не стабилизируются. Использование такого режима даёт возможность восстановить ёмкость АКБ до 80-90%. В случае, если разряженная АКБ простояла без нагрузки месяц, рекомендуем попробовать зарядку на протяжении нескольких дней с использованием тока 0.5-1A. И ни в коем случае не доливайте электролит или воду, если их уровень в норме (в пределах 15-20 миллиметров над верхним краем электродов).

Если заряжать в таком режиме, то через какое-то время во всех ячейках начнётся газовыделение – это значит, что АКБ зарядилась на 70-80%. И, к сожалению, даже в случае успешной подзарядки аккумулятор будет иметь достаточно низкие характеристики, которых для нормальной работы машины не хватит.

Пять способов оживить мертвый аккумулятор в мороз — Российская газета

Многие не вспоминают о том, что аккумулятор их автомобиля уже не первой свежести, пока не ударят по-настоящему сильные морозы. Между тем не зря говорят — «готовь сани летом»: перед началом зимы стоит обновить старую АКБ. Однако если вы не сделали это и в итоге не завели машину, можно воспользоваться следующими приемами оживления проблемной батареи.

Добавить кислоты

В сильные морозы аккумулятор разряжается гораздо быстрее, чем при плюсовых температурах и небольшом минусе, что связано с увеличением вязкости электролита.

Как следствие, снижается отдаваемый батареей ток, и АКБ может не справиться с тем, чтобы провернуть стартер и коленвал двигателя. А когда указатель термометра приближается к отметке -40 градусов, электролит может и вовсе затвердеть или кристаллизоваться.

Соответственно, в качестве «антикризисной» меры для обслуживаемых АКБ можно рекомендовать повышение соотношения кислоты с водой, которое в стандарте составляет примерно 35% к 65%.

Увеличив пропорцию кислоты, мы снизим порог замерзания электролита до -50 и -60 °C. Однако такое решение будет актуальным в основном для северных регионов страны. Фактически такой долив кислоты — временная мера. Дело в том, что «обезвоживание» провоцирует разъедание пластин. Поэтому после потепления измерьте плотность состава ареометром (денсиметром) и верните пропорцию вода-кислота к норме.

Отогреваем правильно

При резком, а тем более экстремальном похолодании, особенно если АКБ старая, имеет смысл провести процедуры ее отогрева даже прежде, чем вы попытаетесь запустить мотор.

В Сети популярен следующий совет — перед включением зажигания включить ненадолго дальний свет, магнитолу и другие потребители энергии. Однако такой способ может «взбодрить» разве что новенький аккумулятор, который с большой степенью вероятности запустит мотор без всяких допингов. Старую же АКБ такая метода может просто-напросто «умертвить».

Поэтому обеспечить гарантированный запуск могут следующие два способа. Первый — использовать «автозапуск» ночью (за отсутствием такой опции — встаем ночью и прогреваем двигатель).

Второй — снимаем АКБ и уносим ее на ночь домой для того, чтобы поутру теплый «аккум» выдал максимальный ток. Если вы не сделали ни того, ни другого, придется отогревать уже замерзшую батарею. Для этого снимаем ее, относим домой или в гараж и ставим в тазик с теплой водой. Как вариант — размещаем АКБ у батареи или укутываем покрывалом и греем феном, периодически меняя направления потока. Примерно час таких манипуляций, электролит отогреется, и АКБ сможет выдать ток, необходимый для пуска мотора.

Прикуривание

«Прикуривания» от аккумулятора другого автомобиля — известный способ оживить подсевшую батарею. Однако минус такого способа состоит в том, что он опасен для современных автомобилей с чувствительной электроникой. Если вы все же решились на «прикуривание», придерживайтесь следующих правил.

«Донором» должна быть машины с такой же емкостью батареи или больше. Мотор, зажигание и все электроприборы «донора» должны быть выключены. Зажигание и электроприборы реципиента должны быть выключены.

Алгоритм «прикуривания» должен быть следующим — сначала «плюсовой» провод донорской батареи подаем к «плюсовой» клемме АКБ неисправного автомобиля. Минусовой провод соответственно сажаем на кузов или неокрашенные части двигателя прикуриваемого авто¬мобиля. Применять только исправные провода с сечением не менее 16 мм, выдерживающие пусковой ток не менее 150 А.

Сетевое зарядное устройство

В последнее время стали популярны так называемые «бустеры» или «джамп стартеры» — портативные пусковые аккумуляторы, которые, как обещают их производители, обеспечат надежный старт двигателя даже при полностью севшей батарее.

Самые компактные бустеры напоминают обычный пауэрбанк большой емкости и слоты для подсоединения зажимов-«крокодилов» с проводами.

Алгоритм использования чрезвычайно прост — цепляем зажимы к клеммам аккумулятора, соблюдая полярность и пытаемся завести мотор. При этом не превышайте длительность прокрутки стартера (не более 10 секунд) и рассчитывайте на не более, чем 5 попыток.

Помните о том, что бюджетные модели бустеров могут запускать двигатель, если аккумулятор еще «живой» (при повороте ключа загорается «приборка»). Более дорогие модели могут реанимировать даже «мертвые» АКБ, но количество попыток придется ограничить двумя-тремя. Наконец, если у вас есть запасная аккумуляторная батарея, то в качестве бустера можно использовать ее. Также можно попросту поменять аккумулятор на работоспособный.

Завести с «толкача» или буксира

Такой экстренный метод лучше использовать только в машинах с механическими коробками передач и роботизированными коробками с одним сцеплением. Ведь смазка АКПП происходит лишь когда двигатель уже работает, а при старте на сухую конструктив «автоматов» будет страдать.

Необходимо также ровное, не занесенное снегом место, лучше всего — с небольшим уклоном вниз. Еще одно условие — аккумулятор должен иметь остатки заряда для питания бортовой электроники и бензонасоса.

Теперь действуем по следующему алгоритму. Включаем зажигание, переходим на нейтральную передачу и даем команду «бурлакам». Когда автомобиль тронется и слегка разгонится, следует быстро выжать сцепление и перейти на вторую передачу. Затем отпускаем педаль сцепления, после чего мотор должен завестись. Если же в вашем распоряжении имеется буксир, задача облегчается. Цепляем машину за трос к другому автомобилю, включаем зажигание, выжимаем и удерживаем сцепление и включаем третью передачу. Когда вас разогнали до 20-30 км/ч, плавно отпускаем сцепление и следим за моментом запуска мотора.

Методы разряда батареи — Battery University

Узнайте, как определенные разрядные нагрузки сокращают срок службы батареи.

Назначение батареи — накапливать энергию и высвобождать ее в желаемое время. В этом разделе исследуется разряд при различных скоростях C и оценивается глубина разрядки, на которую батарея может безопасно перейти. В документе также наблюдаются различные сигнатуры разряда и исследуется время автономной работы при различных схемах загрузки.

Электрохимическая батарея имеет преимущество перед другими устройствами накопления энергии в том, что энергия остается высокой в ​​течение большей части заряда, а затем быстро падает по мере истощения заряда.Суперконденсатор имеет линейный разряд, а сжатый воздух и маховик накопителя являются противоположностью батареи, поскольку вначале выдают самую высокую мощность. На рисунках 1, 2 и 3 показаны смоделированные разрядные характеристики накопленной энергии.

Большинство перезаряжаемых аккумуляторов могут быть кратковременно перезаряжены, но этого следует избегать. Срок службы батареи напрямую зависит от уровня и продолжительности нагрузки, которая включает заряд, разряд и температуру.

Любители дистанционного управления (ПДУ) — это особая категория пользователей батарей, которые максимально увеличивают терпимость к «хрупким» высокопроизводительным батареям, разряжая их со скоростью 30 ° С, что в 30 раз превышает номинальную емкость. Такими же захватывающими, как вертолет с дистанционным управлением, может быть гоночный автомобиль или скоростной катер; срок службы пакетов будет коротким. Баффы RC хорошо осведомлены о компромиссе и готовы как заплатить цену, так и столкнуться с дополнительными рисками безопасности.

Чтобы получить максимальную энергию на единицу веса, производители дронов обращаются к элементам с высокой емкостью и выбирают Energy Cell.Это контрастирует с отраслями, требующими больших нагрузок и длительного срока службы. Эти приложения относятся к более надежным элементам Power Cell с меньшей емкостью.

Глубина разряда

Свинцово-кислотные разряды до 1,75 В / элемент; система на основе никеля до 1,0 В / элемент; и большинство литий-ионных до 3,0 В / элемент. На этом уровне расходуется примерно 95 процентов энергии, и если бы разряд продолжался, напряжение быстро упало бы. Чтобы защитить аккумулятор от чрезмерной разрядки, большинство устройств не допускают работу сверх указанного напряжения в конце разряда.

При снятии нагрузки после разряда напряжение исправного аккумулятора постепенно восстанавливается и повышается до номинального напряжения. Различия в сродстве металлов в электродах создают этот потенциал напряжения, даже когда батарея разряжена. Паразитная нагрузка или высокий саморазряд препятствуют восстановлению напряжения.

Высокий ток нагрузки, как в случае сверления бетона с помощью электроинструмента, снижает напряжение батареи, и порог напряжения конца разряда часто устанавливается ниже, чтобы предотвратить преждевременное отключение.Напряжение отключения также следует снижать при разрядке при очень низких температурах, так как напряжение аккумулятора падает, а внутреннее сопротивление аккумулятора увеличивается. В таблице 4 показаны типичные значения напряжения в конце разряда для батарей различного химического состава.

Конец разгрузки Номинал	Литий-марганцевый 3,60 В / элемент	Литий-фосфат 3.20 В / ячейка	Свинцово-кислотный 2,00 В / элемент	NiCd / NiMH 1,20 В / элемент
Нормальная нагрузка Тяжелая нагрузка или низкая температура	3,0–3,3 В / элемент 2,70 В / элемент	2.70 В / ячейка 2,45 В / элемент	1,75 В / элемент 1,40 В / элемент	1,00 В / элемент 0,90 В / элемент

Таблица 4: Номинальное и рекомендованное напряжение в конце разряда при нормальной и большой нагрузке. Более низкое напряжение в конце разряда при высокой нагрузке компенсирует большие потери.

Чрезмерная зарядка свинцово-кислотного аккумулятора может привести к образованию сероводорода, бесцветного, ядовитого и легковоспламеняющегося газа, который пахнет тухлыми яйцами. Сероводород также возникает при разложении органических веществ в болотах и ​​сточных коллекторах и присутствует в вулканических газах и природном газе. Газ тяжелее воздуха и скапливается на дне плохо вентилируемых помещений. Сначала сильное обоняние со временем притупляется, и жертвы не замечают наличия газа. (См. BU-703: Проблемы со здоровьем, связанные с батареями.)

Что представляет собой цикл разряда?

Под циклом разрядки / зарядки обычно понимается полная разрядка заряженной батареи с последующей подзарядкой, но это не всегда так. Батареи редко полностью разряжаются, и производители часто используют 80-процентную формулу глубины разряда (DoD) для оценки батареи. Это означает, что доставляется только 80 процентов доступной энергии, а 20 процентов остается в резерве. Перезагрузка аккумулятора при неполной разрядке увеличивает срок службы, и производители утверждают, что это ближе к полевому представлению, чем полный цикл, потому что аккумуляторы обычно перезаряжаются с оставшейся некоторой запасной емкостью.

Не существует стандартного определения того, что представляет собой цикл разряда. Некоторые счетчики циклов добавляют полный счет, когда батарея заряжена. Интеллектуальной батарее может потребоваться 15-процентная разрядка после зарядки, чтобы соответствовать требованиям цикла разрядки; что-либо меньшее не считается циклом. Батарея в спутнике имеет типичную DoD 30-40 процентов до того, как батареи будут заряжены в течение спутникового дня. Новый аккумулятор электромобиля может заряжаться только до 80 процентов и разряжаться до 30 процентов. Эта полоса пропускания постепенно расширяется по мере того, как батарея разряжается, чтобы обеспечить идентичное расстояние езды.Избегание полной зарядки и разрядки снижает нагрузку на аккумулятор. (См. Также BU-1003: Электромобиль.)

Гибридный автомобиль использует только часть емкости во время разгона перед подзарядкой аккумулятора. Запуск двигателя транспортного средства потребляет менее 5 процентов энергии от стартерной батареи, и это также называется циклом в автомобильной промышленности. Ссылка на счетчик циклов должна быть сделана в контексте соответствующей обязанности.

Ссылка на цикл разряда или количество циклов не одинаково хорошо относится ко всем приложениям батарей.Одним из примеров, когда подсчет циклов разряда не отражает точно состояние жизни, является запоминающее устройство (ESS). Эти батареи дополняют возобновляемые источники энергии от ветровой и фотоэлектрической энергии, доставляя кратковременную энергию, когда это необходимо, и сохраняя ее в избытке. Время между зарядкой и разрядкой может быть в миллисекундах; типичный уровень заряда аккумулятора составляет 40–60%. Вместо подсчета циклов можно использовать подсчет кулонов как средство измерения износа.

Последнее обновление 09.08.2019

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

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

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

Предыдущий урок Следующий урок

Или перейти к другой артикуле

Батареи как источник питания

Параметры заряда и разряда батареи

Ключевой функцией батареи в фотоэлектрической системе является обеспечение энергией, когда другие источники энергии недоступны, и, следовательно, батареи в фотоэлектрических системах будут испытывать непрерывные циклы зарядки и разрядки. На все параметры батареи влияет цикл зарядки и перезарядки.

Состояние заряда батареи (BSOC)

Ключевым параметром батареи, используемой в фотоэлектрической системе, является состояние заряда батареи (BSOC). BSOC определяется как доля общей энергии или емкости батареи, которая была использована по сравнению с общей доступной от батареи.

Уровень заряда батареи (BSOC или SOC) показывает отношение количества энергии, хранящейся в настоящее время в батарее, к номинальной номинальной емкости.Например, для батареи с 80% SOC и емкостью 500 Ач энергия, запасенная в батарее, составляет 400 Ач. Распространенным способом измерения BSOC является измерение напряжения батареи и сравнение его с напряжением полностью заряженной батареи. Однако, поскольку напряжение аккумулятора зависит от температуры, а также от состояния заряда аккумулятора, это измерение дает лишь приблизительное представление о состоянии заряда аккумулятора.

Глубина разряда

Во многих типах батарей полная энергия, накопленная в батарее, не может быть извлечена (другими словами, батарея не может быть полностью разряжена) без серьезного и часто непоправимого повреждения батареи. Глубина разряда (DOD) батареи определяет долю энергии, которая может быть снята с батареи. Например, если DOD батареи указан производителем как 25%, то только 25% емкости батареи может быть использовано нагрузкой.

Почти все батареи, особенно для возобновляемых источников энергии, имеют номинальную емкость. Однако фактическая энергия, которая может быть извлечена из аккумулятора, часто (особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов) значительно меньше номинальной емкости.Это происходит потому, что, особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов, извлечение из аккумулятора полной емкости резко сокращает срок службы аккумулятора. Глубина разряда (DOD) — это доля емкости аккумулятора, которая может быть использована от аккумулятора, и указывается производителем. Например, аккумулятор на 500 Ач с DOD 20% может обеспечить только 500 Ач x 0,2 = 100 Ач.

Суточная глубина разряда

Помимо указания общей глубины разряда, производитель аккумуляторов обычно также указывает суточную глубину разряда. Суточная глубина разряда определяет максимальное количество энергии, которое может быть извлечено из батареи за 24 часа. Обычно в более крупномасштабной фотоэлектрической системе (например, для удаленного дома) размер аккумуляторной батареи изначально такой, что суточная глубина разряда не является дополнительным ограничением. Однако в небольших системах, которые имеют относительно несколько дней хранения, может потребоваться рассчитать суточную глубину разряда.

Скорость зарядки и разрядки

Распространенный способ определения емкости батареи — указать емкость батареи как функцию времени, которое требуется для полной разрядки батареи (обратите внимание, что на практике батарея часто не может быть полностью разряжена).Обозначение для определения емкости батареи таким образом записывается как Cx, где x — время в часах, которое требуется для разряда батареи. C10 = Z (также записывается как C10 = xxx) означает, что емкость аккумулятора равна Z, когда аккумулятор разряжается за 10 часов. Когда скорость разряда уменьшается вдвое (а время, необходимое для разряда батареи, увеличивается вдвое до 20 часов), емкость батареи возрастает до Y. Скорость разряда при разряде батареи за 10 часов определяется путем деления емкости на время.Следовательно, C / 10 — это тариф заряда. Это также может быть записано как 0,1C. Следовательно, спецификация C20 / 10 (также обозначаемая как 0,1C20) — это скорость заряда, полученная, когда емкость батареи (измеренная, когда батарея разряжается за 20 часов) разряжается за 10 часов. Такие относительно сложные обозначения могут возникнуть, когда в течение коротких периодов времени используются более высокие или более низкие тарифы.

Скорость зарядки в амперах выражается в сумме заряда, добавляемого к аккумулятору за единицу времени (т.е.е., Кулон / сек, что является единицей измерения ампер). Скорость заряда / разряда может быть указана напрямую, задавая ток — например, аккумулятор может заряжаться / разряжаться при токе 10 А. Однако более часто скорость заряда / разряда задается путем определения количества времени, необходимого для полностью разрядите аккумулятор. В этом случае скорость разряда определяется как емкость аккумулятора (в Ач), деленная на количество часов, необходимое для зарядки / разрядки аккумулятора. Например, аккумулятор емкостью 500 Ач, который теоретически разряжается до напряжения отключения за 20 часов, будет иметь скорость разряда 500 Ач / 20 ч = 25 А.Кроме того, если аккумуляторная батарея 12 В, то мощность, подаваемая на нагрузку, составляет 25 А x 12 В = 300 Вт. Обратите внимание, что аккумулятор разряжен до максимального уровня только «теоретически», поскольку большинство практичных аккумуляторов не могут быть полностью разряжены без повреждения аккумулятора или сокращения срока его службы.

Режимы зарядки и разрядки

Каждый тип батареи имеет определенный набор ограничений и условий, связанных с режимом зарядки и разрядки, и многие типы аккумуляторов требуют определенных режимов зарядки или контроллеров заряда.Например, никель-кадмиевые батареи перед зарядкой должны быть почти полностью разряжены, в то время как свинцово-кислотные батареи никогда не должны разряжаться полностью. Кроме того, напряжение и ток во время цикла зарядки будут разными для каждого типа аккумулятора. Как правило, зарядное устройство или контроллер заряда, предназначенные для одного типа аккумулятора, не могут использоваться с другим типом.

Слишком большая разрядка автомобильного аккумулятора может действительно убить его

Все рождается или создается со сроком годности.Живые существа умирают, неживые существа изнашиваются, а банка со сливочной кукурузой, которую вы держали в глубине кладовой с тех пор, как администрация Клинтона, не выпирает только потому, что рада вас видеть.

Ничто из этого не означает, что вы не можете сдержать волну энтропии какое-то время. Правильное питание и физические упражнения могут помочь вам прожить более долгую и здоровую жизнь, и, таким же образом, надлежащий уход и обслуживание аккумулятора вашего автомобиля могут помочь ему прослужить дольше, чем в противном случае.

Lifewire / Тим Лидтке

Конечно, это обоюдоострый меч.Точно так же, как актуарий может сказать вам точное количество минут, в течение которых еще одна затяжка этой сигареты сократит вашу жизнь, каждый раз, когда вы разряжаете аккумулятор автомобиля, вы сокращаете срок его службы, и это просто невозможно отменить. . Это просто результат науки о том, как работают автомобильные аккумуляторы.

Рабочие циклы и мертвые ячейки

Срок службы батареи обычно выражается в рабочих циклах. Этот же термин используется для всех типов батарей, поэтому нет конкретного определения для каждого приложения.Например, некоторые батареи рассчитаны на полную разрядку, в то время как другие предназначены для постоянного поддержания определенного уровня заряда.

Поскольку традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы относятся ко второй категории, «рабочий цикл» автомобильного аккумулятора состоит из определенного процента разряда, за которым следует полная зарядка, и срок службы продолжается.

Ничего из этого не должно быть проблемой, если под вашим капотом все работает должным образом. В нормальных условиях запуск вашего автомобиля немного разряжает аккумулятор, но генератор будет заряжать его во время движения.Таким же образом, любая энергия, которую аксессуары вашего автомобиля используют во время вождения, должна подаваться генератором переменного тока, чтобы аккумулятор никогда не «циклически» работал глубже, чем он предназначен.

Когда что-то не работает должным образом, и батарея разряжается больше, чем задумано, тогда возникают проблемы.

Например, если вы оставите фары включенными на ночь и вернетесь к машине, которая не заводится, это пример слишком сильно разряженной батареи.

Аналогичным образом, если вы замечаете, что ваши фары или приборная панель тускнеют, загорается сигнальная лампа заряда или индикатор напряжения на приборной панели падает ниже 14,2 вольт, это все индикаторы того, что генератор не заряжается должным образом , что также может очень быстро привести к чрезмерной разрядке аккумулятора.

Что происходит при разрядке свинцово-кислотной батареи?

Свинцово-кислотные батареи не особенно впечатляют или неэффективны в том, что они делают, и они не сильно изменились за последние полтора столетия или около того с тех пор, как были изобретены.Базовая технология невероятно проста. Свинцовые пластины попарно подвешены в ванне с серной кислотой, которая действует как электролит.

У каждой пары пластин есть пластина, покрытая диоксидом свинца, и при подаче напряжения происходит химическая реакция.

Когда свинцово-кислотный аккумулятор разряжается, что происходит каждый раз, когда он обеспечивает питание для запуска двигателя, включения фар или запуска вашей модной автомобильной стереосистемы, пластины медленно покрываются сульфатом свинца. Это нормальный процесс, и при нормальных обстоятельствах он обратим.

Например, если вы слушаете радио в машине с выключенным двигателем, когда ваш пассажир выпрыгивает из машины, чтобы выполнить какое-то поручение, пластины внутри вашей батареи претерпят небольшое сульфатирование. Затем, когда вы запустите двигатель, аккумулятор перезарядится, и сульфатация обратится.

Идем глубже, чем предполагалось

Традиционные автомобильные аккумуляторы иногда называют «пусковыми аккумуляторами», потому что именно для этого они предназначены. Стартерным двигателям требуется огромная сила тока, и она должна подаваться быстро .

Имея это в виду, свинцовые пластины в обычных автомобильных аккумуляторах должны быть как можно более тонкими, что обеспечивает максимальную площадь поверхности. Это, конечно, также то, что делает пластины настолько уязвимыми для сульфатирования.

Автомобильные зарядные системы обычно имеют около 14 вольт, а автомобильные аккумуляторы часто показывают около 13 вольт после полной и недавней зарядки. Имея это в виду, обычные автомобильные аккумуляторы считаются «полностью разряженными» при напряжении 10,5 вольт, что составляет всего около 80 процентов заряда.

Почему слишком плохо разряжать автомобильный аккумулятор?

Даже несмотря на то, что 80 процентов емкости остается, когда автомобильный аккумулятор падает примерно до 10,5 вольт, аккумулятор считается полностью разряженным, поскольку более глубокий цикл вызовет необратимое повреждение пластин из-за чрезмерного сульфатирования.

Хотя нормальное сульфатирование обратимо, чрезмерная разрядка аккумулятора или оставление его в разряженном состоянии приведет к кристаллизации мягкого сульфата свинца.В этот момент зарядка аккумулятора по-прежнему вызовет обратное действие сульфатации, но кристаллизованный сульфат свинца останется на пластинах. При нормальных обстоятельствах этот сульфат не может вернуться в раствор в электролите, что постоянно снижает доступную мощность батареи.

Другой вредный эффект образования кристаллизованного сульфата свинца заключается в том, что он эффективно сокращает срок службы батареи эмпирически измеримым способом. Если допустить слишком большую кристаллизацию, аккумулятор больше не сможет обеспечивать достаточную силу тока для запуска двигателя, и его придется заменить.

Что делать с разряженной батареей

Как только автомобильный аккумулятор был разряжен на ниже в состоянии полного разряда, повреждение было нанесено. Все, что вы можете сделать, это проверить уровень электролита и вставить его в устройство для подзарядки. Если это первый раз, когда аккумулятор разряжен, вы сможете полностью зарядить аккумулятор и продолжить его использование, но каждый раз, когда он разряжается ниже порогового значения 10,5 вольт, повреждение наносится.

Также важно отметить, что запуск от внешнего источника и последующее вождение автомобиля с полностью разряженной батареей не подходят для батареи или генератора переменного тока.Даже если вы будете ездить на нем в течение длительного времени и держать двигатель на высоких оборотах, крайне маловероятно, что вы сможете полностью зарядить таким образом аккумулятор.

Таким образом, аккумулятор будет эксплуатироваться в состоянии разрядки или близком к нему, что может вызвать дальнейшее сульфатирование. Генератору также сложно это сделать, поскольку он не предназначен для зарядки аккумуляторов из состояния полного разряда. Регуляторам напряжения генератора также требуется 12-вольтный вход для правильной работы.

Как избежать разрядки батареи

Лучший способ избежать разряда батареи до ее повреждения — это выполнять регулярный уход и обслуживание, которые часто позволяют выявить проблемы до того, как они начнут расти снежным комом.Паразитарные стоки также должны быть немедленно устранены и не должны сохраняться.

Например, если однажды утром вы заметили, что ваш автомобиль трудно завести, но вы не оставили фары включенными, возможно, где-то в системе есть слив. Ремонт до того, как батарея разрядится — или до того, как батарея разрядится несколько раз — сэкономит вам деньги в долгосрочной перспективе.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите, почему!

Другой Недостаточно подробностей Сложно понять

Как восстановить глубоко разряженный свинцово-кислотный аккумулятор

Многие современные зарядные устройства 12 В не включаются при попытке зарядить аккумулятор 12 В любого типа с очень низким напряжением холостого хода (OCV).Например, зарядное устройство, настроенное для зарядки 12 В, подключенное к аккумулятору 12 В с напряжением OCV менее 4 или 5 В, зарядное устройство определяет, что оно подключено к аккумулятору 6 В (а это не так), и поэтому не начинает заряд, потому что он настроен на зарядку 12 В.

Большинство свинцово-кислотных аккумуляторов достаточно хороши, чтобы принимать заряд, даже если их напряжение ниже 5,0 вольт. Пока выходное напряжение зарядного устройства не поднимается выше 15,0 вольт. Если зарядное устройство отказывается заряжать аккумулятор, следующая процедура должна позволить вам обойти цепь безопасности зарядного устройства и безопасно попытаться восстановить аккумулятор.

Примечание; батареи, которые работали в течение длительного периода времени и обычно не заряжались до почти полного или почти полного заряда, или не использовались в течение длительного времени, на пластинах будут образовывать сульфатный оксид, и потребуется некоторое количество заряда циклы разряда для восстановления. В некоторых случаях, если условия сульфатирования хорошо развиваются, особенно с течением времени, может оказаться невозможным достичь 100% производительности.

Вам понадобится исправная 12-вольтовая батарея такой же емкости, как и разряженная, и десульфатор батареи Battery Extra EX01 12-150 или EX01 12-24-200

1.Отсоедините аккумулятор.
2. Подключите дополнительный аккумулятор к положительной и отрицательной клеммам разряженной батареи. Убедитесь, что переключатель сверхнизкого напряжения батареи находится в выключенном положении.
3. С помощью соединительных кабелей соедините положительную клемму исправной батареи с положительной клеммой разряженной батареи; затем подключите отрицательную клемму здоровой батареи к отрицательной клемме разряженной батареи.
4. Подключите зарядное устройство к разряженной батарее и включите.
5. Контролируйте напряжение разряженной батареи с помощью вольтметра Battery Extra, пока оно не станет больше 11.5 вольт.
6. Отсоедините соединительные кабели от исправного аккумулятора.
7. Продолжайте зарядку, пока зарядное устройство не выключится, убедитесь, что напряжение заряда не превышает 15,0 В и не нагревается на ощупь (более 40c). Если напряжение заряда превышает 15 вольт или аккумулятор сильно нагревается, прекратите зарядку.
8. Отсоедините зарядное устройство и оставьте аккумулятор на 4 часа, проверьте напряжение. Полностью заряженный аккумулятор показывает около 12,8 вольт, что указывает на полный заряд.
9.Оставьте дополнительный аккумулятор подключенным и используйте аккумулятор как обычно.
10. Для восстановления полной доступной емкости сульфатным батареям может потребоваться от 3 до 20+ циклов. На старых батареях это может быть не 100% от первоначальной номинальной емкости.

Что происходит в цикле разрядки аккумулятора?

Батареи созданы для хранения энергии и ее контролируемого высвобождения в любой момент времени. При оценке эффективности батареи есть три важных фактора.Во-первых, он должен хранить большое количество энергии. Во-вторых, он должен соответствовать требованиям по нагрузке. И, в-третьих, батарея должна быть способна отдавать всю доступную энергию, безопасно разряжая ее, пока она полностью не разрядится.

Взгляд на цикл разрядки аккумулятора

Цикл разрядки батареи — это термин, используемый для описания процесса, необходимого для использования всей энергии, накопленной в перезаряжаемой батарее. Его также можно использовать для определения ожидаемого срока службы батареи. Существуют разные методы разряда: глубокий и неглубокий.Глубокая разрядка — это процесс полной разрядки аккумулятора перед его повторной зарядкой. Частичная разрядка батареи с последующей ее повторной зарядкой до полного или более высокого процента называется мелкой разрядкой. Цикл разряда завершается, когда батарея больше не может реагировать, чтобы произвести напряжение для питания нагрузки.

Глубина разряда (DoD)

Производители батарей указывают глубину разряда (DoD). DoD можно определить путем расчета максимального количества энергии, производимой батареей за 24 часа.Это альтернативный метод анализа состояния заряда аккумулятора (SoC). По мере увеличения SoC DoD уменьшается. Когда аккумулятор полностью заряжен на 100%, глубина разряда составляет 0%.

Советы по безопасности при разрядке аккумуляторов

• Тепло увеличивает производительность аккумулятора, но сокращает срок его службы.
• Низкая температура снижает производительность аккумулятора. Однако батареи живут дольше, если их хранить в более прохладных условиях.
• Избегайте чрезмерной разрядки.

Похожие сообщения

Что такое усилитель? (ампер)

Батарея и температура

5 причин отказа батареи

Источник изображения: Схема свинцово-кислотной батареи

Разряд и емкость аккумулятора — Rebelcell

Напряжение и разряд аккумулятора

Почему мы всегда говорим о 12-вольтовых или 24-вольтовых батареях, но никогда не выдают ровно 12 или 24 вольт? Это связано с тем, что каждая батарея всегда обеспечивает немного более высокое напряжение, когда батарея полностью заряжена, и более низкое напряжение, когда батарея разряжена.Поэтому, когда мы говорим о батарее на 12, 36 или 24 В, мы говорим о напряжении устройств, к которым батарея может подавать питание. Свинцово-кислотный аккумулятор на 12 В, который полностью заряжен, часто обеспечивает напряжение около 12,7 В. Если в свинцово-кислотной батарее осталось только 20%, она будет обеспечивать только 11,6 В. Полностью заряженная литиевая батарея выдает 13,6 В, но выдает 12,9 В при 20%. Поскольку большинство двигателей для троллинга и другое оборудование были разработаны для использования со свинцово-кислотными аккумуляторами, компания Rebelcell разработала линейку AV (AV означает «отрегулированное напряжение»).Батареи линии AV имеют более низкое напряжение, чем обычные литиевые батареи. Это означает, что вам не нужно беспокоиться о перегорании двигателя. В таблице ниже показано напряжение свинцово-кислотной батареи, обычной литиевой батареи и литиевой батареи AV-линии. В зависимости от выбранной технологии батареи фактическая кривая разряда каждой батареи может отличаться.

Пропускная способность в%	Свинцовая батарея	Литиевая батарея	Литиевая батарея AV
100%	12.70 В.	13.60 В.	12.60 В.
90%	12,50 В.	13.32 В.	12,10 В.
80%	12,42 В.	13,28 В.	11.60 В.
70%	12.32 В.	13.20 В.	11,35 В.
60%	12.20 В.	13,16 В.	11,10 В.
50%	12.06 В.	13,13 В.	10.80 В.
40%	11,90 В.	13,10 В.	10,70 В.
30%	11,75 В.	13.00 В.	10.60 В.
20%	11,58 В.	12,90 В.	10,45 В.
10%	11,31 В.	12.00 В.	10,25 В.
0%	10.50 В.	10,00 В.	9,00 В.

Когда вы используете аккумулятор на 12 В со стабилизатором постоянного тока, выход всегда будет стабильным при 12 В. Стабилизатор постоянного тока разработан для устройств, которые не принимают слишком высокое или слишком низкое входное напряжение. Предположим, у вас есть устройство (например, эхолот) с рабочим напряжением 10,5–12,9 В, тогда вам необходимо использовать стабилизатор постоянного тока с литиевой батареей. С «нормальным» литиевым аккумулятором ведь максимальное напряжение 13.6 В выше максимального напряжения 12,9 В для эхолота. С аккумулятором из линии AV вам понадобится стабилизатор постоянного тока, потому что минимальное входное напряжение 10 В выше минимального напряжения 9 В аккумулятора AV. В этом случае устройство выключится, пока в аккумуляторе остается 25% емкости.

Эффективная емкость аккумулятора

Эффективная емкость батареи иногда может отличаться от номинальной емкости батареи . Это означает, что на практике батарея на 100 Ач может выдавать меньше ампер, чем указанные 100 ампер.В основном это касается свинцово-кислотных аккумуляторов. В случае литиевых батарей (например, от Rebelcell) эффективная емкость батареи очень близка к номинальной емкости батареи. Почему это отличается для свинцовых аккумуляторов? Причин две:

1. Свинцовый аккумулятор никогда не должен быть полностью разряжен.
2. Емкость батареи «теряется», когда свинцовая батарея разряжается быстрее.

1. Свинцовый аккумулятор никогда не должен разряжаться полностью

Свинцово-кислотные батареи могут быть разряжены не более чем на 50% до того, как произойдет необратимое повреждение.На практике это означает, что вы сможете использовать только половину емкости аккумулятора. Полутяговые аккумуляторы, такие как свинцовые аккумуляторы AGM en Gel, часто используются в качестве морских аккумуляторов для водных видов спорта и рыбной ловли. Эти батареи часто могут быть разряжены до 70%. Это означает, что на практике 30% использовать нельзя. Литиевые батареи могут быть полностью разряжены, что означает, что у вас есть полная емкость, доступная для использования. Кроме того, в отличие от свинцово-кислотных батарей, литиевые батареи Rebelcell защищены от глубокого разряда благодаря системе управления батареями (BMS).BMS «автоматически» отключит батарею, когда она упадет ниже 3%.

2. Емкость аккумулятора «теряется», когда свинцовый аккумулятор разряжается быстрее.

В случае свинцово-кислотных аккумуляторов емкость всегда указывается, например, C1, C5 или C20 (или C с другим номером). C обозначает емкость, а число обозначает количество часов, в течение которых емкость может быть доставлена ​​(C-Rate). Например, если батарея показывает C20 = 100Ah, эта батарея может дать в общей сложности 100Ah, если она разряжается за 20 часов.Таким образом, устройство, которое потребляет 5 ампер, может работать от этой батареи в течение 20 часов. Однако, если аккумулятор разряжается быстрее, общая емкость резко падает. У этой же батареи может быть C-rate C5 = 70 Ач. Если вы отключите аккумулятор через 5 часов, он будет работать только 70 Ач. Это связано с тем, что внутреннее сопротивление батареи увеличивается, когда она разряжается быстрее, а емкость теряется из-за тепла. По умолчанию свинцовые батареи часто разряжены более 20 часов (так C20).

Чем быстрее разряжается свинцово-кислотный аккумулятор, тем меньше у него емкость. В то время как с литиевыми батареями дело обстоит иначе. Например, для Rebelcell 12V50 применяется C1 = C5 = C20 = 50Ah. Таким образом, эффективная емкость батареи зависит от того, насколько глубоко вы можете разрядить батарею , и сколько энергии теряется из-за скорости разряда вашей батареи.

Пример 1: Для питания троллингового двигателя Minn Kota Endura Max 55LBS используется полутяговый аккумулятор AGM Marine 12 В105 Ач. Для этой батареи применяются следующие коэффициенты C: C20 = 105, C5 = 85, C3 = 70.Максимальный% разрядки этого аккумулятора составляет 75%. Если вы используете эту батарею с троллинговым двигателем, применимый C-Rate будет C3 = 70 Ач. Таким образом, эффективная емкость аккумулятора составляет 52,5 Ач. Таким образом, на практике время работы полутягового аккумулятора 105 Ач примерно такое же, как у литиевого аккумулятора Rebelcell 12 В 50 Ач.

Battery Discharge — обзор

Основы первичных щелочных супер-железных батарей

Батареи с цинковым анодом и катодом из диоксида марганца (MnO ₂ ) остаются доминирующим выбором в качестве первичных (одноразрядных) батарей на мировом рынке для более полувека благодаря своим характеристикам и невысокой стоимости.Емкость водной батареи MnO ₂ / Zn ограничена удельной емкостью заряда ее катодного накопительного материала, который может удерживать максимум 308 мАч г ⁻¹ на основе одного электрона. окисление MnO ₂ , которое является низким по сравнению с окислением его анодного накапливающего материала Zn, который может удерживать до 820 мАч г ^-1 на основе 2e ^— (двухэлектронного) окисления цинка.

В 1999 году был введен класс батарей, называемых сверхжелезными батареями, в которых использовался катод, использующий обычный материал (железо) в необычном +6 или «сверхокисленном» состоянии валентности.Катод основан на большом количестве исходных материалов и может разряжаться в батарее с обычными цинковыми или металлогидридными анодами или недавно с новым боридным анодом. Замена катодов MnO ₂ в обычных первичных элементах на более мощный катод, такой как катод из сверхжелезного железа, использующий соединения Fe (VI), может существенно увеличить емкость накопления энергии в этих элементах. Например, при использовании того же цинкового анода и электролита катодные батареи с Fe (VI) показали на 50% большую энергоемкость, чем обычные щелочные батареи при низких скоростях разряда, и в несколько раз более высокую энергоемкость при высоких скоростях разряда.

Использование солей Fe (VI) в качестве материалов для хранения щелочного катодного заряда основано на энергичном и высокомощном восстановлении 3e ^— Fe (VI) до оксида или гидроксида железа. Аналогично щелочному продукту окисления цинка, цинкатный продукт которого изменяется в зависимости от разряда и состава электролита, степень гидратации и любого связанного катиона трехвалентного продукта Fe (VI) будет зависеть от степени восстановления и состав гидроксидного электролита.Катодное накопление заряда 3e ^— Fe (VI) представлено в уравнениях [I] или [II] через восстановление щелочных частиц Fe (VI), FeO ₄ ^2-, соответственно до гидроксида железа. или безводный оксидный продукт:

[II] FeO42− + 52h3O + 3e− → 12Fe2O3 + 5OH−

Электрохимический потенциал уравнений [I] и [II] изменяется в зависимости от концентрации и со-катиона:

[III] E = 0,5-0,65 В по сравнению со стандартным водородным электродом

В соответствии с уравнениями [I] и [II] теоретическая зарядовая емкость 3e ^— солей Fe (VI) определяется как 3 F × MW ⁻¹ , исходя из молекулярной массы соли, MW (г моль ^-1 ) и константы Фарадея ( F = 96 485 Кл моль ^-1 = 26 801 мА ч моль ^-1 ).Теоретическая удельная емкость различных щелочных солей Fe (VI) составляет 60 мАч г ^-1 (Li ₂ FeO ₄ ), 485 мАч г ^-1 (Na ₂ FeO ₄ ), 406 мАч г ^-1 (K ₂ FeO ₄ ), 276 мАч г ^-1 (Rb ₂ FeO ₄ ) и 209 мАч г ^{— 1} (Cs ₂ FeO ₄ ). Емкости различных щелочноземельных солей Fe (VI) составляют 503 мАч г ^-1 (CaFeO ₄ ), 388 мАч г ^-1 (SrFeO ₄ ) и 388 мАч г ^-1 (BaFeO ₄ ).Из них калиевая соль сохраняет превосходную стабильность в твердом состоянии, легко получается высокой чистоты и демонстрирует низкую растворимость (<2 ммоль л ^-1 ) в насыщенном растворе КОН, в то время как соли лития и кальция обладают высокой растворимостью и низкой стабильностью. .

Первичная щелочная сверхжелезная батарея содержит катод Fe (VI) и может использовать цинковый анод и щелочной электролит от обычных щелочных батарей. В цинковой щелочной батарее цинковый анод генерирует распределение оксида цинка и продуктов цинката, и точно так же конечный продукт Fe (VI) будет зависеть от глубины разряда (DoD).Общий разряд щелочных электролитических ячеек с Zn анодом и Fe (VI) катодами выражается как

[IV] MFeO4 + 32Zn → 12Fe2O3 + 12ZnO + MZnO2, M = Li2, Na2, K2, Ru2, Cs2, Sr, Ba.

Щелочные сверхжелезные батареи легко изучаются в виде «плоских элементов» или обычных цилиндрических элементов, таких как «элемент AAA», с катодным композитом, образованным путем смешивания определенной массы соли Fe (VI) с указан массовый процент различного углерода (технического углерода или графита) в качестве проводящей матрицы или других добавок.

Как показано на Рисунке 1, железные плоские круглые элементы с цинковым анодом были изготовлены с использованием батарейного элемента типа «таблетка». Ячейки были открыты, анод и сепаратор оставлены, а катод из MnO ₂ заменен катодом из Fe (VI) большой емкости в ячейке. В качестве альтернативы, в экспериментах AAA с супер-железом компоненты были удалены из стандартных промышленных щелочных ячеек (цилиндрическая конфигурация ячейки с диаметром 10,1 мм и высотой корпуса катодного токосъемника 42 мм), а внешний катод MnO ₂ был заменен смесью прессованную смесь Fe (VI) с последующим повторным введением сепаратора, Zn-анодной смеси, прокладки и анодного коллектора и повторной герметизацией ячейки.

Рис. 1. Создание супержелезного щелочного монетного элемента с цинковым анодом путем замены обычного катода (MnO ₂ ).

Элементы разряжали постоянным током, постоянной нагрузкой или постоянной мощностью, и измеряли изменение во времени потенциала разряда элемента. Суммарный разряд в ампер-часах или ватт-часах определялся путем последующего интегрирования разрядного тока. Фарадеевская эффективность 3e ^— Fe (VI) определяется путем сравнения измеренных кумулятивных ампер-часов разряда с теоретической зарядной емкостью катода.

Высокочистый K ₂ FeO ₄ и BaFeO ₄ легко синтезируются. В сочетании с обычным Zn-анодом в электролите KOH потенциал холостого хода щелочной сверхжелезной батареи BaFeO ₄ составляет примерно 1,85 В и на 0,1 В выше потенциала 1,75 В щелочной батареи K ₂ FeO ₄ аккумулятор. На основе потенциала холостого хода и массы реагентов в уравнении [III], батареи K ₂ FeO ₄ / Zn и BaFeO ₄ / Zn имеют максимальную энергоемкость 475 и 419 Вт · ч · кг соответственно. ⁻¹ , оба выше теоретического значения 323 Вт · ч кг ⁻¹ для повсеместного 1.55 В, щелочная батарея MnO ₂ / Zn.

Измеренные энергетические емкости K ₂ FeO ₄ , BaFeO ₄ и обычного катода MnO ₂ , щелочные первичные батареи с анодом из Zn сравниваются на рисунке 2. Практическая энергоемкость меньше теоретической. емкость и даже ниже при более высоких скоростях разряда. Например, в соответствии с рисунком 2, наблюдаемая экспериментальная энергоемкость обычной щелочной батареи MnO ₂ / Zn составляет ∼150 Вт · ч кг ⁻¹ , что при высокой скорости (меньшее омическая нагрузка) условия.

Рис. 2. Удельная энергоемкость K ₂ FeO ₄ , BaFeO ₄ и обычных катодных щелочных первичных батарей MnO ₂ с Zn анодом.

Как в области с низким ( Дж, = ∼0,25 мА см ⁻² ), так и с высоким разрядом ( Дж = ∼3 мА см ⁻² ), K ₂ FeO ₄ Ячейка генерирует значительно более высокую емкость, чем ячейка MnO ₂ . Из трех исследованных элементов катодный элемент BaFeO ₄ демонстрирует наивысшую кулоновскую эффективность при высоких скоростях разряда ( Дж > 10 мА см ⁻² ).Несмотря на более низкую собственную зарядовую емкость BaFeO ₄ по сравнению с K ₂ FeO ₄ , лучший перенос заряда BaFeO ₄ приводит к наблюдаемой более высокой энергоемкости. Преимущество легкого переноса заряда проводящей соли BaFeO ₄ очевидно в цилиндрической конфигурации ячейки (рис. 3). Разряженный до 1 В при высокой постоянной мощности 0,7 Вт, элемент BaFeO ₄ обеспечивает на 200% большую энергию по сравнению с усовершенствованным щелочным цилиндрическим элементом MnO ₂ .

Рис. 3. Разряд BaFeO ₄ по сравнению со стандартным или мощным щелочным MnO ₂ в конфигурации цилиндрических элементов AAA. Основная часть: потенциал ячейки, измеренный во время разряда постоянной мощности. Вставка: измеренная энергоемкость (ватт-час) по сравнению с мощностью (ватт) для элементов BaFeO ₄ , высокой мощности или стандартных щелочных элементов MnO ₂ .

Первичная щелочная батарея с еще большей емкостью образуется, когда не только катод из MnO ₂ заменяется катодом из Fe (VI), но и анод из цинка заменяется боридным анодом с более высокой удельной емкостью, таким как борид ванадия, с собственными 11 электронами на VB ₂ удельная емкость 4260 мА г ⁻¹ :

[В] VB2 + 20OH− → VO43− + 2BO33− + 10h3O + 11e−

Борид супер-железа разряд соответствует

[VI] VB2 + 113FeO42− + 56h3O → 116Fe2O3 + VO43− + 13BO33−

Поперечное сечение первичной щелочной батареи супер-борида железа показано в левой части рисунка 4.И катод из сверхжелезного железа, и боридный анод стабилизированы покрытием из диоксида циркония. Детали покрытия представлены в следующем разделе. Изображение разряда супер-боридной батареи железа приведено в правой части рисунка 4, а типичные разряды представлены на рисунке 5.

Рисунок 4. Щелочной элемент с супер-боридом железа содержит Fe (VI). катод и боридный (такой как VB ₂ ) анод.