Температура электролита при зарядке аккумулятора: При какой температуре нужно заряжать аккумулятор

Заряд аккумулятора от температуры и плотности электролита: SOC

Температура электролита		Wet Low Maintenance (Sb/Ca) or Wet Standard (Sb/Sb)** батарея										Wet «Mainteneance Free» (Ca/Ca)*** или AGM/Gel Cell VRLA (Ca/Ca) батарея
		Значение плотности электролита					Значение напряжения разомкнутой цепи					Значение напряжения разомкнутой цепи
°F	°С	100% SoC*	75% SoC	50% SoC	25% SoC	0% SoC	100% SoC	75% SoC	50% SoC	25% SoC	0% SoC	100% SoC	75% SoC	50% SoC	25% SoC	0% SoC
120	48,9	1,249	1,209	1,174	1,139	1,104	12,663	12,463	12,253	12,073	11,903	12,813	12,613	12,413	12,013	11,813
110	43,3	1,253	1,213	1,178	1,143	1,108	12,661	12,461	12,251	12,071	11,901	12,811	12,611	12,411	12,011	11,811
100	37,8	1,257	1,217	1,182	1,147	1,112	12,658	12,458	12,248	12,068	11,898	12,808	12,608	12,408	12,008	11,808
90	32,2	1,261	1,221	1,186	1,151	1,116	12,655	12,455	12,245	12,065	11,895	12,805	12,605	12,405	12,005	11,805
80	26,7	1,265	1,225	1,19	1,155	1,12	12,65	12,45	12,24	12,06	11,89	12,8	12,6	12,4	12	11,8
70	21,1	1,269	1,229	1,194	1,159	1,124	12,643	12,443	12,233	12,053	11,883	12,793	12,593	12,393	11,993	11,793
60	15,6	1,273	1,233	1,198	1,163	1,128	12,634	12,434	12,224	12,044	11,874	12,784	12,584	12,384	11,984	11,784
50	10	1,277	1,237	1,202	1,167	1,132	12,622	12,422	12,212	12,032	11,862	12,772	12,572	12,372	11,972	11,772
40	4,4	1,281	1,241	1,206	1,171	1,136	12,606	12,406	12,196	12,016	11,846	12,756	12,556	12,356	11,956	11,756
30	-1,1	1,285	1,245	1,21	1,175	1,14	12,588	12,388	12,178	11,998	11,828	12,738	12,538	12,338	11,938	11,738
20	-6,7	1,289	1,249	1,214	1,179	1,144	12,566	12,366	12,156	11,976	11,806	12,716	12,516	12,316	11,916	11,716
10	-12,2	1,293	1,253	1,218	1,183	1,148	12,542	12,342	12,132	11,952	11,782	12,692	12,492	12,292	11,892	11,692
0	-17,8	1,297	1,257	1,222	1,187	1,152	12,516	12,316	12,106	11,926	11,756	12,666	12,466	12,266	11,866	11,666

*SOC = State of charge — уровень заряда аккумуляторной батареи
**Wet Low Maintenance (Sb/Ca) or Wet Standard (Sb/Sb): Сурьмянисто-кальциевые редкообслуживаемые батареи с электролитом и стандартные Сурьмянистые батареи с электролитом
***Wet «Mainteneance Free» (Ca/Ca): Кальциевые обслуживаемые батареи с электролитом

₽38 990

В корзину

₽12 450

В корзину

₽28 150

В корзину

₽5 800

В корзину

Скачать таблицу зависимости заряженности аккумулятора от температуры и плотности электролита (SOC) в PDF

Таблица зависимости плотности электролита от уровня заряда и температуры

Фильтр
по отрасли:

• Телекоммуникации
  и связь
• Энергетика
  и промышленность
• Торговые
  предприятия
• Строительные
  компании
  и объекты ЖКХ
• Банки, финансовые
  и гос. учереждения

Главная  •  Статьи  •  Таблица зависимости плотности электролита от уровня заряда и температуры

 

Температура электролита		Wet Low Maintenance (Sb/Ca) or Wet Standard (Sb/Sb) батарея										Wet «Mainteneance Free» (Ca/Ca) или AGM/Gel Cell VRLA (Ca/Ca) батарея
		Значение плотности электролита					Значение напряжения разомкнутой цепи					Значение напряжения разомкнутой цепи
°F	°С	100% SoC	75% SoC	50% SoC	25% SoC	0% SoC	100% SoC	75% SoC	50% SoC	25% SoC	0% SoC	100% SoC	75% SoC	50% SoC	25% SoC	0% SoC
120	48,9	1,249	1,209	1,174	1,139	1,104	12,663	12,463	12,253	12,073	11,903	12,813	12,613	12,413	12,013	11,813
110	43,3	1,253	1,213	1,178	1,143	1,108	12,661	12,461	12,251	12,071	11,901	12,811	12,611	12,411	12,011	11,811
100	37,8	1,257	1,217	1,182	1,147	1,112	12,658	12,458	12,248	12,068	11,898	12,808	12,608	12,408	12,008	11,808
90	32,2	1,261	1,221	1,186	1,151	1,116	12,655	12,455	12,245	12,065	11,895	12,805	12,605	12,405	12,005	11,805
80	26,7	1,265	1,225	1,190	1,155	1,120	12,650	12,450	12,240	12,060	11,890	12,800	12,600	12,400	12,000	11,800
70	21,1	1,269	1,229	1,194	1,159	1,124	12,643	12,443	12,233	12,053	11,883	12,793	12,593	12,393	11,993	11,793
60	15,6	1,273	1,233	1,198	1,163	1,128	12,634	12,434	12,224	12,044	11,874	12,784	12,584	12,384	11,984	11,784
50	10,0	1,277	1,237	1,202	1,167	1,132	12,622	12,422	12,212	12,032	11,862	12,772	12,572	12,372	11,972	11,772
40	4,4	1,281	1,241	1,206	1,171	1,136	12,606	12,406	12,196	12,016	11,846	12,756	12,556	12,356	11,956	11,756
30	-1,1	1,285	1,245	1,210	1,175	1,140	12,588	12,388	12,178	11,998	11,828	12,738	12,538	12,338	11,938	11,738
20	-6,7	1,289	1,249	1,214	1,179	1,144	12,566	12,366	12,156	11,976	11,806	12,716	12,516	12,316	11,916	11,716
10	-12,2	1,293	1,253	1,218	1,183	1,148	12,542	12,342	12,132	11,952	11,782	12,692	12,492	12,292	11,892	11,692
0	-17,8	1,297	1,257	1,222	1,187	1,152	12,516	12,316	12,106	11,926	11,756	12,666	12,466	12,266	11,866	11,666

При зарядке аккумулятора кипит электролит: норма или нет?

Диагностика и ремонт23 ноября 2019

Содержание

• 1 В каких случаях процесс происходит в рамках нормы?
• 2 Химические причины кипения электролита
• 3 Кипение, как симптом выхода из строя
• 4 Самостоятельное устранение проблемы
• 5 Когда придется обратиться в сервис?

В случае если аккумуляторная кислотная батарея перестала работать, ее можно подзарядить. У некоторых автовладельцев при зарядке аккумулятора кипит электролит. Если возникла такая ситуация, нужно разобраться с ее причинами и определиться с дальнейшей тактикой действий.

В каких случаях процесс происходит в рамках нормы?

Чтобы разобраться, должен ли кипеть электролит в аккумуляторе, нужно ареометром измерить плотность этой жидкости. По полученным показаниям определяют уровень заряда. Кипение возникает тогда, когда плотность электролитной жидкости достигает максимума и батарея не может удерживать поступающий в нее зарядный ток.

Излишки энергии поддерживают проходящую в аккумуляторной жидкости электролитную реакцию. Если при достижении полного заряда аккумулятор закипает – это нормально.

Причины для беспокойства отсутствуют, если характерные признаки кипения появляются не раньше, чем через 5-7 часов от начала зарядки батареи. Точное время зависит от состояния аккумулятора и от того, как долго он находился в эксплуатации.

Химические причины кипения электролита

Во время зарядки АКБ накапливает энергию, которая поступает в нее от зарядного устройства. Она идет на восстановление свинцового покрытия пластин. Одновременно образуется кислотный остаток. Он переходит в электролит, тем самым повышая плотность данной жидкости.

Когда свинцовые соли полностью восстанавливаются, начинается электролиз воды. Так называется процесс ее разложения на части при условии, что через воду проходит электрический ток. Во время электролиза высвобождается кислород и водород.

Разложение воды сопровождается выделением пузырьков газа. Его интенсивность увеличивается постепенно: вначале будет слышно незначительное шуршание, со временем появляется четко различимое бульканье.

Внешне это выглядит как простое кипение воды, хотя температура аккумулятора при этом может достичь только 50 °С.

Кипение, как симптом выхода из строя

Быстро закипают аккумуляторы, которые уже не работают и подлежат восстановлению. При недостаточном ресурсе батареи процесс выделения газов может начаться практически сразу после подключения АКБ к сети. При выходе устройства из строя бурление может начаться не во всех банках, а только в некоторых отсеках. Такая ситуация складывается в случаях, когда внутри них разрушаются пластины. В дальнейшем эксплуатировать такую батарею невозможно, она не подлежит ремонту.

Основными причинами быстрого закипания являются:

• разрушение накопителей энергии из-за образования сернокислого свинца на их поверхности;
• недостаточный уровень электролита;
• короткое замыкание внутри одной либо нескольких банок.

Если в процессе зарядки кипение идет только в 1 отсеке, то причиной может быть критически низкий уровень кислоты. Также указанная ситуация возникает, если в нем начался процесс разрушения пластин.

В случае если не кипит только 1 секция, рекомендуют проверить количество оставшегося внутри электролита. Если он снизился до минимально возможных значений, то кипение начнется практически сразу после подключения к сети.

Самостоятельное устранение проблемы

Процесс высвобождения газов в заряжающемся аккумуляторе свидетельствует, что тот перестал накапливать энергию. Это происходит преимущественно при достижении 80% от максимальной его емкости. Процент варьируется в зависимости от состояния АКБ и выбранного способа подзарядки.

Сразу отключать аккумулятор от источника питания необязательно, но и в кипящем состоянии оставлять его производители рекомендуют не более чем на 3 часа. Заметив, что началось кипение, следует уменьшить силу тока в 2 раза. Если банки были открыты, то их следует прикрыть так, чтобы осталась небольшая щель для выхода газов.

После уменьшения напряжения кипение спустя некоторое время может вновь возобновиться. В такой ситуации тактика действий не меняется: следует вновь уменьшить количество ампер в 2 раза. Процедура продолжается до тех пор, пока амперметр не покажет, что на аккумулятор питание больше не идет.

Современные зарядные устройства интенсивность подачи тока подбирают автоматически. На оборудовании старого образца автовладельцы должны регулировать его самостоятельно.

Восстановить работу аккумулятора, который начал кипеть во время зарядки, без помощи специалистов можно, если в нем недостаточно электролита. Для этого следует долить специальную жидкость до требуемого уровня. Чаще всего его количество снижается в жаркое время года. Если качественного электролита нет под рукой, то можно временно решить проблему путем доливки дистиллированной воды.

Когда придется обратиться в сервис?

Пытаться самостоятельно заряжать аккумулятор, который закипел в первые минуты после начала зарядки, опасно. Бурление, появившееся практически сразу, свидетельствует о том, что батарея неисправна. Если оставить ее на зарядке, то будет идти процесс выделения вредного и взрывоопасного газа. При его накоплении внутри корпуса может произойти взрыв.

Такое оборудование не подлежит ремонту. Везти его в автомастерскую бессмысленно. Необходимо будет купить аккумулятор.

При отсутствии зарядного устройства дома можно обратиться в ближайший автосервис. Его сотрудники смогут сразу проверить состояние АКБ и подзарядить аккумулятор, если это нужно. На станциях техобслуживания могут быть современные устройства, которые автоматически регулируют подачу тока в зависимости от состояния батареи.

БУ-410: Зарядка при высоких и низких температурах

Аккумуляторы работают в широком диапазоне температур, но это не дает права заряжать их и в этих условиях. Процесс зарядки более деликатный, чем разрядка, поэтому необходимо соблюдать особую осторожность. Сильный холод и высокая температура снижают прием заряда, поэтому перед зарядкой аккумулятор следует довести до умеренной температуры.

Аккумуляторы старых технологий, такие как свинцово-кислотные и никель-кадмиевые, имеют более высокие допуски на зарядку, чем более новые системы, такие как литий-ионные. Это позволяет им заряжаться при температуре ниже точки замерзания с пониженным C-скоростью заряда. Когда дело доходит до холодной зарядки, NiCd более вынослив, чем NiMH. Свинцово-кислотные аккумуляторы также устойчивы, но литий-ионные аккумуляторы требуют особого ухода.

В таблице 1 приведены допустимые температуры заряда и разряда обычных аккумуляторов. В таблицу не включены специальные аккумуляторы, предназначенные для зарядки за пределами этих параметров.

Тип батареи	Температура заряда	Температура нагнетания	Консультация по оплате
Свинцово-кислотный	от –20°C до 50°C (от –4°F до 122°F)	от –20°C до 50°C (от –4°F до 122°F)	Заряжайте при температуре 0,3°C или ниже при температуре ниже нуля. Понижение порога напряжения на 3 мВ/°C в горячем состоянии.
NiCd, NiMH	от 0°C до 45°C (от 32°F до 113°F)	от –20°C до 65°C (от –4°F до 149°F)	Зарядка при 0,1°C в диапазоне от –18°C до 0°C. Заряжайте при 0,3°C в диапазоне от 0°C до 5°C. Прием заряда при 45°C составляет 70%. Прием заряда при 60°С составляет 45%.
Литий-ионный	от 0°C до 45°C (от 32°F до 113°F)	от –20°C до 60°C (от –4°F до 140°F)	Зарядка при температуре ниже нуля не допускается. Хорошие характеристики заряда/разряда при более высокой температуре, но более короткий срок службы.

Таблица 1: Допустимые пределы температуры для различных аккумуляторов

Аккумуляторы могут разряжаться в широком диапазоне температур, но температура заряда ограничена. Для достижения наилучших результатов заряжайте аккумулятор при температуре от 10°C до 30°C (от 50°F до 86°F). Уменьшите ток заряда в холодном состоянии.

Низкотемпературная зарядка

На основе никеля: Быстрая зарядка большинства аккумуляторов ограничена температурой от 5°C до 45°C (от 41°F до 113°F). Для достижения наилучших результатов рекомендуется сузить температурный диапазон до 10–30 °C (от 50 °F до 86 °F), поскольку способность к рекомбинации кислорода и водорода снижается при зарядке аккумуляторов на основе никеля при температуре ниже 5 °C (41 °F). . При слишком быстрой зарядке в ячейке нарастает давление, что может привести к сбросу газа. Уменьшите зарядный ток всех никелевых батарей до 0,1C при зарядке ниже нуля.

Зарядные устройства на основе никеля с определением полного заряда NDV (отрицательное деление V) обеспечивают некоторую защиту при быстрой зарядке при низких температурах. Плохой прием заряда при низких температурах имитирует полностью заряженную батарею. Частично это вызвано повышением высокого давления из-за пониженной способности рекомбинировать газы при низкой температуре. Повышение давления и падение напряжения при полной зарядке кажутся синонимами.

Для обеспечения быстрой зарядки при любых температурах в некоторые промышленные аккумуляторы добавляется термоодеяло, которое нагревает аккумулятор до приемлемой температуры; другие зарядные устройства регулируют скорость зарядки в соответствии с преобладающей температурой. Потребительские зарядные устройства не имеют этих условий, и конечному пользователю рекомендуется заряжать только при комнатной температуре.

Свинцово-кислотные: Свинцово-кислотные достаточно терпимы к экстремальным температурам, как показывают стартерные аккумуляторы в наших автомобилях. Частично эта терпимость объясняется их вялым поведением. Рекомендуемая скорость зарядки при низкой температуре составляет 0,3°С, что практически соответствует нормальным условиям. При комфортной температуре 20°C (68°F) выделение газа начинается при зарядном напряжении 2,415 В/элемент. При переходе к –20°C (0°F) порог газовыделения повышается до 2,97 В/элемент.

Свинцово-кислотная батарея заряжается постоянным током до заданного напряжения, которое обычно составляет 2,40 В на элемент при температуре окружающей среды. Это напряжение зависит от температуры и устанавливается выше, когда холодно, и ниже, когда тепло. На рис. 2 показаны рекомендуемые настройки для большинства свинцово-кислотных аккумуляторов. Параллельно на рисунке также показано рекомендуемое напряжение плавающего заряда, к которому возвращается зарядное устройство, когда батарея полностью заряжена. При зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов при колебаниях температуры зарядное устройство должно иметь регулировку напряжения, чтобы свести к минимуму нагрузку на аккумулятор. (См. также BU-403: Зарядка свинцово-кислотного аккумулятора)

0113 [1]
Зарядка при низких и высоких температурах требует регулировки предела напряжения.

Замерзание свинцово-кислотного аккумулятора приводит к необратимому повреждению. Всегда держите аккумуляторы полностью заряженными, так как в разряженном состоянии электролит становится более водянистым и замерзает раньше, чем при полном заряде. По данным BCI (Международный совет по аккумуляторным батареям), удельный вес 1,15 соответствует температуре замерзания –15°C (5°F). Это сопоставимо с -55°C (-67°F) для удельного веса 1,265 с полностью заряженной стартерной батареей. Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы имеют тенденцию к растрескиванию корпуса и протечке при замерзании; герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы теряют свою эффективность и работают всего несколько циклов, после чего исчезают и требуют замены.

Литий-ион: Литий-ион можно быстро заряжать от 5°C до 45°C (от 41 до 113°F). Ниже 5°C ток заряда должен быть уменьшен, а зарядка при отрицательных температурах запрещена из-за снижения скорости диффузии на аноде. Во время зарядки внутреннее сопротивление элемента вызывает небольшое повышение температуры, которое частично компенсирует холод. Внутреннее сопротивление всех аккумуляторов возрастает в холодном состоянии, что заметно увеличивает время зарядки. Это также заметно влияет на производительность разряда литий-ионных аккумуляторов.

Многие пользователи аккумуляторов не знают, что литий-ионные аккумуляторы потребительского класса нельзя заряжать при температуре ниже 0°C (32°F). Несмотря на то, что аккумулятор заряжается нормально, во время заряда под замораживанием на аноде происходит покрытие металлическим литием, что приводит к необратимому ухудшению характеристик и безопасности. Аккумуляторы с литиевым покрытием более уязвимы при воздействии вибрации или других стрессовых условий. Усовершенствованные зарядные устройства (Cadex) предотвращают зарядку литий-ионных аккумуляторов при температуре ниже нуля.

Предпринимаются усовершенствования для зарядки литий-ионных аккумуляторов при температурах ниже нуля. Зарядка действительно возможна с большинством литий-ионных элементов, но только при очень низких токах. Согласно исследовательским документам, допустимая скорость зарядки при –30°C (–22°F) составляет 0,02°C. При таком малом токе время зарядки может увеличиться до 50 часов, что считается нецелесообразным. Однако существуют специальные литий-ионные аккумуляторы, которые могут заряжаться до –10°C (14°F) с меньшей скоростью.

Некоторые производители литий-ионных аккумуляторов предлагают специальные элементы для холодной зарядки. Также потребуются специальные зарядные устройства, которые снижают C-rate в зависимости от температуры и заряжают аккумулятор до более низкого пикового напряжения; Например, 4,00 В на ячейку вместо обычных 4,20 В на ячейку. Такие ограничения уменьшают энергию, которую может удерживать литий-ионный аккумулятор, примерно до 80% вместо обычных 100%. Время зарядки также будет увеличено и может длиться 12 часов и дольше в холодном состоянии.

Литий-ионные аккумуляторы, заряжаемые при температуре ниже 0°C (32°F), должны пройти нормативную проверку, чтобы подтвердить отсутствие литиевого покрытия. Кроме того, специально разработанное зарядное устройство будет поддерживать выделенный ток и напряжение в безопасных пределах во всем диапазоне температур. Сертификация таких аккумуляторов и зарядных устройств очень затратна, что отразится на цене. Аналогичные нормативные требования также применяются к искробезопасным батареям (см. BU-304: Зачем нужны схемы защиты?)

Некоторые производители аккумуляторов и зарядных устройств заявляют, что заряжают литий-ионные аккумуляторы при низких температурах; однако большинство компаний не хотят брать на себя риск потенциальной неудачи и брать на себя ответственность. Да, литий-ионные аккумуляторы будут заряжаться при низкой температуре, но исследовательские лаборатории, изучающие эти аккумуляторы, получают тревожные результаты.

Высокотемпературный заряд

Тепло — злейший враг аккумуляторов, в том числе свинцово-кислотных. Добавление температурной компенсации к свинцово-кислотному зарядному устройству для адаптации к колебаниям температуры продлевает срок службы батареи до 15 процентов. Рекомендуемая компенсация составляет 3 мВ на ячейку при повышении температуры на каждый градус Цельсия. Если для плавающего напряжения установлено значение 2,30 В/элемент при 25°C (77°F), напряжение должно составлять 2,27 В/элемент при 35°C (95°F). При более низких температурах напряжение должно составлять 2,33 В на элемент при 15°C (59°F). Эти корректировки на 10°C соответствуют изменению на 30 мВ.

В таблице 3 указано оптимальное пиковое напряжение при различных температурах при зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов. В таблице также указано рекомендуемое плавающее напряжение в режиме ожидания.

Состояние батареи	-40°C (-40°F)	-20°C (-4°F)	0°C (32°F)	25°C (77°F)	40°C (104°F)
Ограничение напряжения при перезарядке	2,85 В/ячейка	2,70 В/ячейка	2,55 В/ячейка	2,45 В/ячейка	2,35 В/ячейка
Плавающее напряжение при полной зарядке	2,55 В/ячейка или ниже	2,45 В/ячейка или ниже	2,35 В/ячейка или ниже	2,30 В/ячейка или ниже	2,25 В/ячейка или ниже

Таблица 3: Рекомендуемые пределы напряжения
при зарядке и обслуживании стационарных свинцово-кислотных аккумуляторов в режиме плавающего заряда. Компенсация напряжения продлевает срок службы батареи при работе в условиях экстремальных температур.

Зарядка аккумуляторов на основе никеля при высоких температурах снижает выделение кислорода, что снижает приемлемость заряда. Тепло обманывает зарядное устройство, заставляя его думать, что аккумулятор полностью заряжен, когда это не так.

Зарядка аккумуляторов на основе никеля в теплом состоянии снижает выделение кислорода, что снижает приемлемость заряда. Тепло обманывает зарядное устройство, заставляя его думать, что аккумулятор полностью заряжен, когда это не так. На Рисунке 4 показано сильное снижение эффективности заряда по сравнению с «100-процентной линией эффективности» при температуре выше 30°C (86°F). При 45°C (113°F) батарея может принять только 70% своей полной емкости; при 60°C (140°F) прием заряда снижается до 45 процентов. NDV для обнаружения полного заряда становится ненадежным при более высоких температурах, а измерение температуры необходимо для резервного копирования.

Рис. 4. Прием заряда NiCd в зависимости от температуры ^[2]

Высокая температура снижает прием заряда и отклоняется от пунктирной «линии 100% эффективности». При 55°C коммерческий NiMH имеет КПД заряда 35–40%; более новый промышленный NiMH достигает 75–80%.

Литий-ионный аккумулятор хорошо работает при повышенных температурах, но длительное воздействие тепла снижает срок службы. Зарядка и разрядка при повышенных температурах приводят к выделению газа, что может привести к вентилированию цилиндрического элемента и вздутию карманного элемента. Многие зарядные устройства запрещают зарядку при температуре выше 50°C (122°F).

Некоторые аккумуляторы на основе лития мгновенно нагреваются до высоких температур. Это относится к батареям в хирургических инструментах, которые стерилизуются при температуре 137°C (280°F) до 20 минут в процессе автоклавирования. Бурение нефтяных и газовых скважин как часть фрекинга также подвергает батарею воздействию высоких температур.

Потеря емкости при повышенной температуре находится в прямой зависимости от уровня заряда (SoC). Рисунок 5 иллюстрирует действие литий-кобальта (LiCoO2), который сначала подвергается циклированию при комнатной температуре (КТ), а затем нагревается до 130°C (266°F) в течение 90 минут и циклически на 20, 50 и 100 процентов SoC. Заметной потери емкости при комнатной температуре нет. При 130 °C с 20-процентной SoC наблюдается небольшая потеря емкости в течение 10 циклов. Эта потеря выше при 50-процентном SoC и показывает разрушительный эффект при циклическом включении при полной зарядке.

Рис. 5. Потеря емкости при комнатной температуре (RT) и 130°C в течение 90 минут ^[3]
Стерилизацию аккумуляторов для хирургических электроинструментов следует проводить при низкой SoC.

Испытание: ячеек LiCoO2/Graphite подвергали воздействию температуры 130°C в течение 90 минут при различных SoC между каждым циклом.

ОСТОРОЖНО

В случае разрыва, утечки электролита или любой другой причины воздействия электролита немедленно промойте водой. При попадании в глаза промойте их водой в течение 15 минут и немедленно обратитесь к врачу.

---

Каталожные номера

^[1] Источник: Betta Batteries
^[2] Предоставлено CADEX
^[3] Источник: Greatbatch Medicalies

находят применение во многих отраслях, где требуются мобильные источники питания.

Технология литий-ионных аккумуляторов зарекомендовала себя как не требующая особого ухода, универсальная и мощная альтернатива традиционным промышленным источникам энергии, таким как свинцово-кислотные аккумуляторы или двигатели внутреннего сгорания.

При использовании литий-ионных аккумуляторов важно помнить о температуре, как внутренней, так и внешней. Аккумуляторы могут эффективно работать при определенных рабочих температурах, поэтому очень важно понимать, как аккумулятор может работать в жарких или холодных условиях.

Несмотря на то, что литий-ионные аккумуляторы могут работать в гораздо более широком диапазоне температур по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами, экстремально высокие или низкие температуры будут влиять на работу литий-ионных аккумуляторов.

Важно понимать, как точно измерять и контролировать температуру батареи, чтобы избежать каких-либо неблагоприятных последствий.

Самый простой способ измерить и контролировать внутреннюю температуру батареи — это использовать систему управления батареями (BMS), которая напрямую измеряет температуру с помощью внутренних датчиков, а затем соответствующим образом охлаждает или нагревает батарею.

 

Что происходит с литий-ионными батареями при низких температурах?

Как правило, литий-ионные батареи можно разряжать при температуре до -4°F, но их плотность энергии и емкость могут снижаться при экстремально низких температурах.

При очень низких температурах ионы движутся через электролиты медленнее, что приводит к снижению емкости.

Кроме того, низкие температуры вызывают снижение скорости передачи заряда, что может затруднить зарядку аккумулятора. Самая низкая температура зарядки литий-ионного аккумулятора – 32°F.

Если аккумулятор заряжается при отрицательных температурах, это может вызвать постоянное накопление твердого электролита на границе раздела фаз (SEI) на аноде, вызывая необратимое повреждение аккумулятора.

Литий-ионные аккумуляторы в индустрии холодного хранения

Производители литий-ионных аккумуляторов смогли обойти ограничения низких температур благодаря специальной конструкции аккумуляторов, рассчитанных на низкие температуры. Батарея может быть оснащена нагревателями, которые могут поддерживать оптимальную температуру батареи в течение всей смены. Это делает литий-ионный аккумулятор одним из лучших вариантов для холодильных складов и других применений с низкими температурами.

К счастью, некоторые производители литий-ионных аккумуляторов предлагают варианты обогревателей аккумуляторных батарей для вилочных погрузчиков, специально разработанные для более низких температур, так что вы можете воспользоваться всеми преимуществами литиевой технологии, не беспокоясь о деградации.

Управляется системой управления батареями, которая измеряет внутреннюю температуру батареи и соответствующим образом регулирует ее. Интегрируя нагреватель в аккумуляторную батарею, литий-ионные батареи могут оставаться при контролируемой температуре без ухудшения характеристик батареи. Таким образом, батареи могут храниться в морозильной камере во время использования в течение всей смены.

По мере того, как литий-ионные аккумуляторы становятся все более доступными, а технология продолжает развиваться, они смогли добиться успеха в холодильных складах. Литий-ионные аккумуляторы изменили работу многих менеджеров холодовой цепи благодаря возможности зарядки по возможности и мониторингу производительности BMS.

Что происходит с литий-ионными батареями при высоких температурах?

Как правило, литий-ионные аккумуляторы можно заряжать при температуре окружающей среды до 113°F и разряжать при температуре до 140°F.

Когда речь идет о предотвращении воздействия высоких температур, следует соблюдать осторожность: даже если внешняя среда может быть достаточно прохладной, батарея все равно может нагреваться внутри при высоком токе.

Воздействие чрезвычайно высоких температур может вызвать окисление катодного электролита, что приведет к потере емкости аккумулятора. Высокие температуры могут:

• Увеличьте внутреннее сопротивление батареи, что приведет к потере мощности

• Ускорение процесса старения батареи, что приводит к более быстрому износу

При неправильном обращении или неправильном изготовлении батарей высокие температуры могут даже привести к тепловому выходу из строя, что является одной из основных угроз безопасности, связанных с литий-ионными батареями.

Выберите правильный химический состав литий-ионного аккумулятора, чтобы избежать перегрева

Литий-железо-фосфатный аккумулятор — лучший выбор для промышленного применения, поскольку он может работать в широком диапазоне температур. Мало того, что он может выдерживать повышенные температуры, его температура теплового разгона намного выше, чем у других типов литий-ионных химических соединений, таких как химические соединения лития, никеля, марганца, оксида кобальта (NMC).

Хорошо спроектированная батарея имеет защиту от перегрева, запрограммированную как базовую функцию безопасности ее BMS.

Не все литий-ионные аккумуляторы одинаковы. Литий-железо-фосфатные батареи имеют тепловой разгон до 518°F, что является одним из самых высоких показателей, что позволяет батарее иметь высокий запас прочности и стабильности даже при воздействии экстремальных температур.

Технология литий-ионных аккумуляторов зарекомендовала себя как универсальная альтернатива свинцово-кислотным источникам питания и источникам питания внутреннего сгорания. Благодаря широкому диапазону рабочих температур литий-ионные аккумуляторы являются одним из лучших вариантов для погрузочно-разгрузочного оборудования на складах-холодильниках.

 

Зарядка аккумулятора | Руководство по зарядке аккумулятора

Литий-ионный аккумулятор Окружающая среда

Аккумуляторы следует хранить и устанавливать в чистом, прохладном и сухом месте, не допуская попадания воды, масла и грязи на аккумуляторы. Если какой-либо из этих материалов накапливается на батареях, может произойти отслеживание и утечка тока, что приведет к саморазряду и возможному короткому замыканию. Зарядные устройства также следует устанавливать в хорошо проветриваемых, чистых и легкодоступных местах. Рекомендуемый диапазон рабочих температур составляет от -4°F до 122°F (от -20°C до +50°C) при влажности <90%. Повышенная температура электролита батареи >80°F (27°C) сократит срок службы, а более низкая температура электролита батареи <80°F (27°C) снизит производительность батареи. Важно свести к минимуму перепады температуры между элементами, поэтому не располагайте батареи там, где они расположены слишком плотно. Батарейки должны иметь зазор не менее 0,50 дюйма (12,7 мм) между . В батареях Deep Cycle нет жидкостей. Поскольку химия твердая, аккумулятор можно установить в любом направлении, и можно не беспокоиться о растрескивании свинцовых пластин от вибрации.

Уровни зарядки литий-ионных аккумуляторов

Правильная зарядка необходима для обеспечения максимальной производительности аккумулятора. Оба недо-сокращают срок службы батареи. Большинство зарядных устройств являются автоматическими и предварительно запрограммированными, в то время как другие являются ручными и позволяют пользователю устанавливать значения напряжения и тока. Никогда не заряжайте замерзший аккумулятор. Ионные аккумуляторы глубокого разряда можно использовать при температуре ниже нуля, но зарядка при температуре ниже точки замерзания приводит к образованию покрытия/кристаллизации, что ослабляет батарею, повышая вероятность ее выхода из строя из-за вибрации или интенсивного использования. Избегайте зарядки при температуре выше 122°F (50°C).

Профиль зарядки

Для аккумуляторов Ionic 12V Deep Cycle необходимо настроить профиль зарядного устройства на зарядку до 14,6 В в течение 30 минут, а затем плавающую зарядку на 13,8 В. Для аккумуляторов глубокого цикла 24 В вы должны настроить профиль зарядного устройства на зарядку до 29,2 В в течение 30 минут, а затем плавающую зарядку на 27,6 В. Для аккумуляторов глубокого цикла 48 В вы должны настроить профиль зарядного устройства на зарядку до 58,4 В в течение 30 минут, а затем плавающую зарядку на 55,2 В. Обратите внимание, что все аккумуляторы на 12 В и выше 12 Ач, сконфигурированные последовательно, должны заряжаться по отдельности напряжением 12 В. Наша батарея 12 В 12 Ач имеет специальную схему, которая позволяет заряжать батареи последовательно, как если бы они заряжались зарядным устройством на 24 В).

Медленная или быстрая зарядка

Напряжение зарядного устройства всегда должно соответствовать напряжению аккумулятора или меньше. Новейшие зарядные устройства Ionic рассчитаны на постоянное подключение и питание. Зарядные устройства, которые не имеют функции «подзарядки», должны быть сняты с производства после завершения процесса зарядки. Для медленной зарядки аккумулятора используйте зарядное устройство с силой тока, равной примерно 10 процентам от общего количества ампер-часов аккумуляторов. Для быстрой зарядки используйте выход зарядного устройства, который составляет около 40-45 процентов ампер-часов аккумуляторов от ампер-часов аккумуляторов. Медленная зарядка приводит к снижению температуры батареи и увеличивает срок службы батареи, поэтому Ionic рекомендует ее, когда это возможно. Например, используя аккумулятор емкостью 100 Ач, вы можете медленно заряжать его с помощью зарядного устройства на 10 А, и для зарядки аккумулятора потребуется около 10 часов. Вы бы быстро зарядили его с помощью зарядного устройства на 45 А, и для зарядки он будет заряжаться чуть более 2 часов. (См. ТАБЛИЦУ 5, СТР. 16, где приведены рекомендации по зарядному устройству для каждой модели Ionic)

Низкие температуры

Многие пользователи аккумуляторов не знают, что литий-ионные аккумуляторы нельзя заряжать при температуре ниже 0°C (32°F). Несмотря на то, что аккумулятор заряжается нормально, на аноде может произойти покрытие металлическим литием во время заряда под замораживанием. Это навсегда и не может быть удалено с помощью циклов. Аккумуляторы с литиевым покрытием более уязвимы при воздействии вибрации или других стрессовых условий. Литий-ионные батареи быстрее нагреваются при использовании по сравнению со свинцово-кислотными, поэтому вы можете получить их выше нуля при некотором использовании, что позволяет зарядить их. Все зависит от того, насколько холодная у вас среда, и рекомендуется соблюдать осторожность.

Емкость литий-ионных аккумуляторов снижается при работе при температурах ниже нуля (32°F/0C). Ток все еще доступен, но запасенная емкость уменьшится. Чем ниже температура, тем меньше доступная мощность. Как свинцово-кислотные, так и литий-ионные аккумуляторы имеют повышенное внутреннее сопротивление при понижении температуры. Литиевые батареи имеют большее внутреннее сопротивление при экстремально низких температурах 0 ° F (-18 ° C) или ниже, однако батареи можно очень быстро нагреть, просто поместив нагрузку на батарею, например, включив фары на 15 до 30 секунд. Поскольку ионные аккумуляторы имеют значительно меньшую массу, чем свинцово-кислотные, они намного быстрее нагреваются.

Рекомендуемые конфигурации батареи и зарядного устройства (схемы подключения)

На этом рисунке показано самое простое соединение между зарядным устройством и отдельной батареей. Зеленое поле «ПРИМЕНЕНИЕ» относится к конечному приложению, в котором батарея питается, например, в автомобиле для отдыха или гольф-каре. Пунктирные кабели зарядного устройства часто являются временным соединением, но при желании могут быть постоянными.

Положительный выход зарядного устройства (красный) подключается к положительному (+) выводу аккумулятора. Отрицательный выход (черный) подключается к отрицательному (-) выводу аккумулятора. Всегда помните:

1. плюс соединяется с плюсом, а минус соединяется с минусом.
2. зарядное устройство и аккумулятор должны иметь одинаковое напряжение.

На следующих страницах приведены дополнительные конфигурации, рекомендованные Ionic для подключения и зарядки блока батарей.