Правильная зарядка автомобильного аккумулятора | Москва |+7 (495) 222-91-20 | Дорого
Ни один автолюбитель не обойдется без знаний о том, как осуществляется зарядка аккумулятора автомобиля. Кроме того, что уже эксплуатируемые батареи имеют свойство разряжаться, даже купленный новый аккумулятор может преподнести сюрприз, неожиданно перестав работать. Чтобы не заглохнуть неожиданно посреди дороги, важно следить за состоянием АКБ. Правильно осуществляя циклы заряда и разряда можно существенно продлить срок службы батареи. Теряется же заряд от длительного простоя машины, плохо закрытой двери в салон, не выключенной магнитолы, плохой электропроводки, нахождения на сильном морозе.
Перед тем как начать процесс зарядки, обязательно нужно очистить поверхность аккумулятора от грязи, чтобы не допустить возникновения искр или замыкания. При зарядке выделяется водород, исходя из этого, установить аккумуляторную батарею следует вдали от источников огня, электроприборов, желательно не в квартире.
Виды зарядных устройств
В продаже вы найдете приборы автоматические и с ручным управлением. Автоматическое ЗУ поможет правильно зарядить автомобильный аккумулятор. Оно проводит процесс с постоянными током и напряжением, комбинирует эти методы, следит за параметрами выходного тока и отключается по окончании заряда. Ручные ЗУ достаточно дешевые, но предполагают контроль и выполнение данных функций человеком. Оставлять без присмотра работающее устройство небезопасно, так как возможен взрыв в ходе слишком сильного кипения электролита. Хотя и у них есть своё преимущество – ими можно раскачать простоявший длительное время без заряда аккумулятор. Зарядные автоматического вида в таком случае беспомощны, не воспринимая нагрузку на клеммы, они даже не начинают подавать ток.По своим функциям эти приборы делятся на:
- зарядные – в которых токоотдача не выше 8 А, это приборы для постепенного заряда. Завести двигатель при включенном зарядном не удастся. Ток для работы стартера требуется выше 100 А, и если не сработает встроенная защита, это может испортить зарядное устройство;
- пуско-зарядные – с ними можно сделать запуск двигателя, при включенном ЗУ, и срочно завести автомобиль. Используется обычно в экстренных случаях, когда требуется подзарядить аккумулятор автомобиля не до полного заряда.
Полезным параметром, присущим ЗУ, является наличие режима десульфитации. Это способность подавать краткие, мощные импульсы, сочетающиеся впоследствии с подключением к нагрузке, действующие по типу циклов заряд-разряд. Это пригодится для реновации АКБ, предупреждения снижения емкости и токоотдачи. Постепенно на пластинках батареи появляется кристаллический налет сульфата свинца, процесс идет и если аккумулятор хранился разряженным. Такие изменения приводят к повреждению и ухудшению работы. Пользоваться зарядным устройством с таким режимом – значит иметь в хорошем состоянии аккумулятор и продлить срок его эксплуатации.
Подготовка к заряду аккумулятора
Существуют некоторые основные правила зарядки аккумулятора, соблюдая которые всё пройдет без неприятных последствий. В комплекте обычно прилагается инструкция по самостоятельной зарядке автомобильного аккумулятора с указанием особенностей заряда именно этой модели. Заряд проводится при постоянном токе с силой в одну десятую части емкости батареи в А/ч. В аккумуляторе с продвинутым покрытием пластин выставите больший уровень тока, но об этом должно обязательно быть сказано в инструкции. Полезнее же использовать меньший ток, что влияет более мягко на процесс, так как больше вещества используется. Хотя такой способ занимает больше времени.
Рассмотрим также некоторые немаловажные моменты правильной зарядки аккумулятора автомобиля:
- Заряжать батарею можно как в авто, так и вне его. Но стоит помнить, что это взрывоопасный процесс, обеспечьте быстрый доступ для отключения.
- Процесс заряда должен начинаться, когда аккумулятор прогрет до температуры не менее 18 градусов, и не превышать в процессе заряда 40-45 градусов.
- Перед зарядом выкрутите пробки в банках.
- Проводите процесс в хорошо проветриваемом помещении.
Зарядка новой аккумуляторной батареи
Не стоит покупать батарею, которая была выпущена более 6 месяцев назад. За это время электролит, залитый при производстве, уже используется, пусть и пассивно. Это уменьшает срок службы АКБ, отнимая этот промежуток времени у вас. Хотя допустимый срок хранения кислотных аккумуляторов и достигает одного года.По маркировке на корпусе вы определите срок выпуска и примете решение – требуется заряд или нет. Однако даже совсем новое устройство стоит проверить на уровень заряда (желательно еще в магазине), и в случае низкого подзарядить. Оценить его можно используя вольтметр. Щупами прикоснитесь к аккумулятору — черным на минус, красным на плюс. На приборе вы увидите уровень напряжения: заряженный аккумулятор выдает 12,6 -12,9 Вольт. Если этот показатель ниже 12 Вольт – следует подзарядить, ниже 11 Вольт – необходима полная зарядка аккумулятора с помощью зарядного устройства. Более точно определить уровень заряда поможет замер плотности электролита. Но если в момент покупки напряжение ниже 12 Вольт, не стоит покупать данное устройство.
В автоматическом режиме постоянное напряжение для зарядки равно 15-16 Вольт, которое постепенно уменьшится до 200 мА к концу цикла. Когда новая АКБ сильно разряжена, выберите режим заряда с постоянным током. Установите силу тока в 0,1 С и зарядите до напряжения на выводе до 14,4 Вольт. После снизьте показатель до уровня 0,05 С и продолжайте до напряжения в 15 Вольт. Затем уменьшите ток еще в два раза и проверяйте уровень напряжение ежечасно. Процесс считается завершенным, если напряжение не меняется и происходит активное «кипение» электролита. Преимущество данного метода в полной и равномерной зарядке, неудобство – в необходимости постоянного мониторинга ситуации. Не допускайте сильного кипения электролита, чтобы не снизить его уровень, в таком состоянии АКБ не должна находиться долго.
После полного заряда следует пару раз потренировать АКБ, применив порядок зарядки-разрядки, для набора номинальной емкости. Зарядным устройством проведите заряд, а с помощью авто-ламп на 12 Вольт сделайте разряд. Такой способ не подходит только для кальциевых типов батарей. В этом случае не следует допускать полного разряда батареи и стоит поддерживать её в заряженном состоянии.
В ходе данного цикла можно узнать реальную емкость новой аккумуляторной батареи в ампер-часах. Амперметром измерьте ток при разряде, затем засеките время разрядки до уровня напряжения в 10,8 Вольт, умножьте один показатель на другой и получите искомое значение емкости. Умение правильно зарядить АКБ автомобиля поможет продлить срок его использования.
Последующие циклы зарядки
В дальнейшем обслуживание обычного аккумулятора происходит практически так же, за исключением тренировочного цикла. Заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством следует так – сначала выставить ток в одну десятую от емкости батареи, на срок 20 часов. Затем, величину тока уменьшив вдвое произвести заряд еще в течение двух часов. В итоге электролит может закипеть, это нормально, но сразу следует прекратить процесс зарядки. Не допускайте перегрева аккумулятора выше 50 градусов, это очень опасно. Если такое случилось, открутить все пробки, проверить везде уровень электролита. Он должен совпасть с уровнем на корпусе, закрывать пластинки собою примерно на 1-1,5 см. Если это не так, долейте электролит, положите обратно пробки, не закручивая, чтобы выходил газ и не брызгала кислота.
Важно знать, каким напряжением заряжать аккумулятор автомобиля. В отличие от обычных, герметичные автомобильные батареи и необслуживаемые заряжают, используя постоянное напряжение. Общие правила для них такие же, но при выбранной величине напряжения в зависимости от сопротивления аккумулятора, падает сила тока по истечении времени. Величину тока выставляют с учетом напряжения батареи, её заряженности, числа банок и температуры. Установив напряжение в 12 В необслуживаемая АКБ получит заряд за 14-16 часов, в отличие от обслуживаемой, которая зарядится примерно через сутки.
Прикуривание автомобиля Автомобильные аккумуляторы: способы восстановленияВсе про зарядку автомобильных аккумуляторов.
В результате своей эксплуатации, автомобильным аккумуляторам свойственно терять заряд, что может привести к преждевременной потере их работоспособности. Чтобы этого не допустить, следует своевременно и правильно заряжать аккумулятор.
Чаще всего аккумулятор теряет заряд не через свое плохое качество, а через нашу халатность и невнимательность. Неисправность в системе зарядки автомобиля, неисправность в его электропроводке, плохо натянутый ремень генератора, неплотно закрытая дверь или багажник, не выключенная лампочка и много других факторов могут привести к разряженному состоянию аккумулятора. Также, не малую роль, играет температура окружающей среды. Если машина работает при минусовых температурах — автомобильный аккумулятор теряет заряд быстрее.
Основные правила зарядки автормобильного аккумулятора
Зарядка аккумулятора должна проводиться в хорошо проветриваемом помещении, поскольку в процессе зарядки выделяется смесь водорода и кислорода – гремучий газ, поэтому не допускайте вблизи аккумулятора открытого огня, искрения, не курите. Перед зарядкой аккумулятора необходимо проверить уровень электролита. Нужно чтобы его уровень совпадал с отметкой на корпусе. Если же эта отметка отсутствуют, необходимо открутить крышки и проверить, чтобы жидкость покрывала пластины на 10-15мм. При необходимости поверхность аккумулятора надо очистить от пыли и загрязнений. Лучше это делать не синтетической ветошью во избежание возможной электризации и появления искры. Если аккумулятор обслуживаемый, то крышки заливных отверстий нужно открыть, но не убирать, а положить обратно на отверстия, в таком случае кислота не будет выплескиваться, а газы, которые образуются при зарядке, смогут свободно выходить. Вентиляционные отверстия нужно прочистить. В сухозаряженные аккумуляторы достаточно долить электролита, самой подзарядки не требуется. Если
Зарядные устройства
Зарядка автомобильного аккумулятора осуществляется с помощью зарядного устройства (автоматичного или ручного ) которое подключается к сети 220 В. Автоматические зарядные устройства сами следят за требуемым током заряда и временем отключения. А при использовании неавтоматического (ручного) требуется постоянный контроль процесса зарядки
На выходе, в зависимости от способа зарядки, зарядное устройство дает постоянный ток или постоянное напряжение. Эти два основных способа зарядки, как правило, и реализуются в большинстве зарядных устройств. У каждого из способов есть свои преимущества и свои недостатки. Поэтому, по большому счету, не важно, какой из способов реализован в конкретном ЗУ. При соблюдении всех необходимых правил любым из них можно достаточно качественно
Давайте более детально рассмотрим основные способы зарядки аккумуляторов для автомобилей.
Зарядка аккумулятора при постоянном токе
При подобном заряде сила тока в ходе всего времени заряда должна оставаться постоянной и не превышать более чем одна десятая часть емкости аккумулятора (для классических свинцово-сурмяных аккумуляторов). Для аккумуляторов с серебряным и кальциевым легированием, а так же изготовленных по гибридной технологии, на первых этапах зарядки, допускают более высокие токи зарядки. Если Ваше зарядное устройство не позволяет выставить нужный ток заряда, то можно выставить его значение немного меньше. Это увеличит время зарядки аккумулятора, но при этом активизируется большая поверхность активной массы, КПД зарядки выше, то есть зарядка проходит более качественно. Это даже полезно для аккумулятора.
При зарядке постоянным током наиболее распространенным является режим, который состоит из двух стадий. Первая стадия заряда производится при токе равном 0,1С20 (0,1 от номинальной емкости при 20-часовом режиме разряда) до тех пор, пока напряжение на батарее 12 В не достигнет 14,4 В (2,4В на каждом аккумуляторе). Затем сила зарядного тока уменьшается вдвое до величины 0,05С20. Зарядка при такой силе тока длится до неизменности напряжения и плотности электролита в аккумуляторах в течение 2ч. При этом в конце заряда происходит бурное выделение газа («кипение» электролита). Когда его температура превышает 55 градусов по Цельсию – процесс зарядки нужно остановить.
Уменьшенная сила тока в конце заряда позволяет снизить скорость газовыделения, уменьшить влияние перегрева на последующую работоспособность и срок службы батареи, а также обеспечить полноту заряда.
Зарядка автомобильного аккумулятора при постоянном напряжении
Этот способ зарядки применяется, в основном, для зарядки герметичных абсолютно не обслуживаемых аккумуляторов , поскольку в них нет возможности контроля за плотностью электролита. При этом методе, в течение всего времени заряда напряжение зарядного устройства остается постоянным. Зарядный ток убывает в ходе заряда по причине повышения внутреннего сопротивления батареи. В первоначальный момент после включения, сила зарядного тока определяется следующими факторами: выходным напряжением источника питания, уровнем заряженности батареи и числом последовательно включенных батарей, а также температурой электролита батарей. Для
При использовании зарядного устройства со стабилизацией по напряжению в районе 15 В необслуживаемый аккумулятор даже из полностью разряженного состояния зарядится уже через 14-16 часов, в то время как обычному свинцово-сурьмяному требуется не меньше суток.
Помните!!! Зарядка всегда должна вестись под наблюдением. Несмотря на то, какое зарядное устройство Вы используете и какие аккумуляторы заряжаете, всегда необходимо следовать инструкциям по эксплуатации и правилам безопасности.
Зарядка автомобильного аккумулятора
Автомобильный аккумулятор – важная деталь электрической цепи автомобиля. Без него невозможен запуск двигателя, да и в движении без него возникают трудности. Поэтому поддержание аккумулятора в исправном и заряженном состоянии – важнейшая задача владельца автомобиля.
Казалось бы – чего сложного, ведь при движении батарея постоянно подзаряжается от генератора переменного тока с выпрямительными диодами внутри, преобразующими трехфазный переменный ток в постоянный. За током заряда следит электронная схема, обеспечивающее на клеммах аккумулятора напряжение постоянной величины. Но все не так просто.
Как и любая батарея, автомобильный аккумулятор способен к саморазряду. При длительной стоянке автомобиля за счет токов утечки по поверхности батареи и внутри нее заряд теряется. Поэтому корпус аккумулятора поддерживают в чистоте, регулярно протирая его от загрязнений. Сами по себе они не приносят много вреда, но при конденсации влаги на корпусе становятся проводником. Между плюсовой и минусовой клеммами образуется цепь для тока, разряжающего батарею.
Еще одной типичной причиной разряда автомобильного аккумулятора является забывчивость водителя. При ярком солнечном свете не бросается в глаза тот факт, что вы забыли выключить фары или габаритные огни. Следующие в рейтинге забытых электроприборов – автомагнитола в дежурном режиме или на паузе, фонари освещения салона, багажника. Маломощная лампочка за ночь способна основательно разрядить батарею.
Аккумулятор на автомобилеНо основные проблемы автомобилистов начинаются зимой. На холоде емкость аккумулятора падает. При движении автомобиля под капотом температура положительная, батарея работает: двигатель прогретого автомобиля бодро запускается, напряжение в бортовой сети при движении нормальное. Но наутро, после морозной ночи, при попытке завести двигатель автомобилист сталкивается с проблемой: аккумулятор не проворачивает стартер, двигатель не заводится. В этом виноват не только аккумулятор. Масло в картере двигателя и коробке передач густеет, коленчатый вал проворачивается с большим усилием.
При запуске двигателя с КПП в холодное время года помогает полезная привычка: перед запуском стартера выжимать педаль сцепления. Первичный вал коробки передач отключается, и нагрузка на стартер становится меньше. Помогает и правильный выбор автомобильных масел по классу вязкости SAE: характеристики масла должны соответствовать температуре, при которой эксплуатируется автомобиль.
Но это не поможет, если аккумулятор разряжен. Перед началом зимнего сезона его нужно обязательно полностью зарядить, и следить за уровнем заряда в процессе эксплуатации. Обратите внимание на срок службы батареи: изношенный аккумулятор справляется со своими обязанностями летом, но наотрез отказывается работать с наступлением холодов. Такая батарея подлежит замене.
Что нужно иметь для правильной эксплуатации аккумулятора
Из всего сказанного следует, что устройство для зарядки аккумуляторов – необходимый атрибут каждого автомобилиста.
Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторовМожно иметь в хозяйстве еще и нагрузочную вилку для проверки аккумуляторов под нагрузкой. При покупке нового аккумулятора в магазине с ее помощью проверяют его заряженность. Но можно обойтись и без нее.
Нагрузочная вилка для проверки аккумуляторовЕсли у вас обслуживаемый аккумулятор, то для контроля плотности электролита в нем потребуется ареометр. Обслуживаемый аккумулятор внешне отличается от необслуживаемого отсутствием отверстий для доступа к электролиту (для 12-вольтового аккумулятора их шесть).
АреометрТеперь рассмотрим способы зарядки аккумуляторов, и начнем – с аварийных.
Запуск от аккумулятора другого автомобиля
Это – не совсем способ зарядки, но знать про него нужно. Используется он в случаях, когда нет возможности зарядить батарею, а завести автомобиль нужно непременно. Обычно им пользуются, если аккумулятор отказал в пути, и нужно двигаться домой для ремонта, или при срочном запуске для осуществления важной поездки. Процесс называют «прикуриванием».
Для этого останавливают любой проезжающий мимо автомобиль. Его аккумулятор соединяют параллельно с разряженным аккумулятором аварийной машины. Потребуются два специальных проводника большого сечения с мощными зажимами типа «крокодил» на концах. Не все автомобилисты возят с собой такие. Поэтому, если у вас их нет, придется остановить несколько машин подряд.
Подключают провода при заглушенном двигателе автомобиля донора, при этом плюсовые клеммы соединяют между собой, а минусовая клемма аккумулятора донора подключается к массе автомобиля, который требуется завести. Ошибка приведет к плачевным результатам. Затем дают немного подзарядиться аккумулятору и пытаются завести автомобиль. После успешного старта дают немного поработать двигателю, затем снимают провода: сначала минусовой, затем – плюсовой.
Схема соединения аккумуляторов для «прикуривания»Не каждый автомобилист соглашается заводить посторонний автомобиль, и на это есть веские причины. В случае неисправностей в электропроводке аварийной машины он рискует сам получить повреждения.
Разновидность «прикуривания» — использование пускозарядных устройств. Они работают в двух режимах: заряд аккумулятора и запуск автомобиля. Второй режим помогает аккумулятору во время старта двигателя, подменяя его.
Пускозарядное устройствоСпособ безопасен, но пускозарядные устройства громоздки, дороги и окупаются только при использовании в гаражах организаций, имеющих много техники.
Быстрый заряд аккумулятора
Выполняется в случаях, когда необходимо быстро реанимировать способность автомобиля к движению, при этом зарядное устройство доступно к использованию.
Ток заряда устанавливается максимально возможным, но не превышающим емкость аккумулятора. В реальности он ограничивается возможностями зарядного устройства. Если зарядка производится в зимний период, желательно прогреть аккумулятор перед ней до комнатной температуры. В процессе заряда контролируется температура электролита, если она повысилась до 45 градусов – зарядку останавливают и дают электролиту остыть.
Способ является немного варварским, поэтому пользоваться им нужно как можно реже.
Зарядка при постоянном токе
Теперь поговорим о способах, применяемых для качественной зарядки, безопасной для аккумулятора. Один из таких способов: зарядка аккумулятора током, не изменяющимся на всем ее протяжении. Величина его для кислотных аккумуляторов составляет 1/10 от его рабочей емкости, а для щелочных – 1/4.
Во время зарядки постоянно контролируют зарядный ток, корректируя его величину, и следят за уровнем напряжения на батарее. Критерием полной зарядки является напряжение 16,3 – 16,3 В на батарее, а также сохранение неизменными тока и напряжения в течение 1-2 часов при обильном выделении газов внутри аккумулятора. В связи с этим нельзя пользоваться открытым огнем вблизи заряжаемого аккумулятора, иначе произойдет взрыв.
Для снижения выделения газов можно в конце заряда ступенчато уменьшать зарядный ток. У обслуживаемых кислотных аккумуляторов периодически контролируют плотность электролита, сравнивая ее с требуемой.
Зарядка при постоянном напряжении
Во время процесса заряда напряжение на батарее поддерживается неизменным. При 16,3-16,4 В 12-вольтовая батарея зарядится за 20-24 часа. При снижении этой величины время заряда увеличивается.
Ток заряда в его начале велик, а по мере зарядки он уменьшается. В начальный момент потребуется либо ограничить ток, либо снизить величину напряжения, если зарядное устройство не сможет выдать требуемую мощность на полностью разряженную батарею.
Зарядка аккумулятора генератором автомобиля происходит именно так. Но главный недостаток этого способа: полностью батарею с его помощью зарядить нельзя. Поэтому рекомендуют при эксплуатации использовать их поочередно. Если есть возможность постоянного наблюдения за параметрами зарядки – используйте метод с постоянным зарядным током.
Оцените качество статьи:
можно ли зарядить АКБ дома?
На что нужно обратить внимание перед зарядкой аккумулятора?
Разумеется, при зарядке необходимо принимать во внимание особенности того или иного АКБ. Если у вас есть инструкция от производителя, то следует воспользоваться ей. Однако если инструкции нет, то нужно обратить внимание на следующие факторы:
- Размеры устройства;
- Расположение положительных и отрицательных электродов;
- Дата выпуска батареи;
- Емкость и напряжение батареи;
- Величина пускового тока батареи при восемнадцати градусах по Цельсию.
Что нужно для зарядки аккумулятора?
Для того чтобы зарядить АКБ в домашних условиях, нам понадобится следующее:
- Аккумулятор, который не имеет механических повреждений;
- Ключи для снятия клемм, а также снятия АКБ с места установки в автомобиле;
- Тестер и вольтметр для определения уровень заряда;
- Зарядное устройство;
- Ареометр;
- Наждачная бумага или мелкий напильник для очистки клемм.
Вынимаем аккумулятор из автомобиля
Разумеется, если у вас есть хороший гараж, то зарядку можно проводить в нем. Однако, если нужно зарядить АКБ дома, то его так или иначе придется снять с автомобиля.
В первую очередь для этого необходимо отсоединить все электрооборудование при помощи ключа зажигания. Далее нужно снять отрицательную и положительную клемму при помощи торцевого ключа. Далее нужно отсоединить крепления аккумулятора, тип которых во многом зависит от модели и марки автомобиля. Чаще всего АКБ прикреплен при помощи планок, которые могут располагаться сверху, снизу, или на боках.
Когда батарея будет отсоединена от автомобиля, то необходимо перенести её в дом, соблюдая крайнюю аккуратность для того, чтобы не вызвать вытекания электролита.
Как зарядить аккумулятор дома?
- Зарядку аккумулятора необходимо проводить внутри помещений с хорошей вентиляцией, поскольку во время зарядки в воздух выделяются разные газы, которые образуют взрывоопасную смесь;
- Заряжать аккумулятор лучше проводить вдали от предметов, которые легко воспламеняются или источников огня;
- Во время зарядки аккумулятора необходимо отключать электрические кабеля;
- Перед тем как зарядить аккумулятор, необходимо осмотреть клеммы и зачистить их, при обнаружении грязи или окисления;
- Необходимо проверить уровень электролита в аккумуляторе для того, чтобы он полностью покрывал пластины. Если его недостаточно, то нужно или долить электролит, или разбавить его дистиллированной водой;
- Если аккумулятор не получится сразу зарядить полностью, то сначала нужно его разрядить, и приступить к повторной зарядке.
Проверка плотности электролита
Для того чтобы провести правильную зарядку АКБ в домашних условиях, достаточно важно определить уровень электролита. Это можно сделать при помощи Ареометра, с помощью которого можно замерять плотность жидкости при заданной температуре.
Идеальной плотностью электролита является 1,25-1,27 грамм на кубический сантиметр жидкости. При этом крайне важно чтобы в каждой банке была одинаковая плотность электролита, с максимальным расхождением в одну сотую грамма на кубический сантиметр.
Подключение аккумулятора к зарядному устройству
Для зарядки автомобильного аккумулятора в домашних условиях необходимо правильно подключить его к зарядному устройству. Для этого нужно снять крышку с каждой банки и подключить клеммы аккумулятора к зарядке соблюдая полярность, т.е. «+» к «+» и «-» к «-».
Читайте также:
Как правильно выставить ток на зарядном устройстве?
Для правильной зарядки АКБ дома, необходимо следовать одной простой формуле – величина тока должна быть равна одной десятой от общего объема батареи аккумулятора. То есть если объем равен 65 А-ч, необходимо выставить на зарядном устройстве ток в 6,5 Ампера, но не больше. В том случае, если батарея сильно разряжена, то силу тока можно уменьшить до двух или полутора Амперов.
Как правильно зарядить аккумулятор автомобиля в домашних условиях?
Для того чтобы зарядить АКБ дома, и без негативных последствий, необходимо сделать следующее:
- Внимательно наблюдать за стрелкой амперметра, положение которой должно постепенно смещаться к нулю на протяжении всей зарядки;
- Необходимо контролировать температуру электролита, которая не должна увеличиваться во время зарядки. Если электролит нагрелся до +40 градусов по Цельсию, нужно уменьшить ток в два раза;
- Аккумулятор считается заряженным, только если в течение двух часов его напряжение и плотность электролита не менялась.
Какие меры защиты нужно предпринять при зарядке аккумулятора?
Поскольку во время зарядки могут выделяться ядовитые газы, а сам по себе электролит является пусть и не особо сильной, но щелочью, необходимо принять определенные меры для защиты своего здоровья.
- Использовать перчатки для защиты рук;
- Использовать очки для предотвращения попадания щелочного электролита в глаза;
- Надеть респиратор для защиты органов дыхания.
Для того чтобы полностью зарядить аккумулятор как правило необходимо от десяти до двенадцати часов.
Что может вызвать разряд аккумулятора?
Достаточно важно не только вовремя заряжать АКБ, но и обращать внимание на причину разряда, поскольку падение напряжения может быть вызвано следующими причинами:
- Автомобиль долгое время стоял без завода двигателя;
- Батарея используется уже достаточно длительный срок и нуждается в замене;
- Неисправная электроника в автомобиле;
- Недостаточный уровень электролита, из-за которого также необходимо заменить АКБ.
простых способов проверить напряжение аккумулятора (пошаговые инструкции)
Аккумулятор вашего автомобиля — его спасательный круг. Без исправной батареи вы никуда не денетесь. Это означает, что вам следует регулярно проверять заряд аккумулятора, чтобы убедиться, что в нем достаточно заряда, чтобы прослужить вам следующие пару месяцев. Сегодня мы покажем вам простой способ проверить напряжение аккумулятора.
К счастью, это относительно простая задача. Если у вас есть подходящие инструменты для работы, нет причин, по которым вы не можете сделать все в одиночку.
Перед запуском
Виноваты генератор или аккумулятор?
Если вы замечаете некоторые проблемы с питанием и обеспокоены перспективой разряда батареи, вам следует сначала выполнить несколько тестов, чтобы определить, связана ли проблема с батареей или системой зарядки (генератором), прежде чем тратить хорошая порция изменений в том, что вам не нужно.
Что такое генератор, спросите вы?
Генератор преобразует энергию двигателя в переменный электрический ток для аккумулятора, который питает электрические системы автомобиля.Так что, если кажется, что ваша батарея не работает, вам следует в первую очередь поискать это место.
Проверить исправность генератора можно несколькими способами:
- После того, как вы завели автомобиль, включите фары. Если вы обнаружите, что свет немного тусклый, это может быть признаком того, что свет в основном питается от батареи. В таком случае это означает, что генератор создает небольшой заряд или совсем его не создает.
- Включите фары и попробуйте увеличить обороты двигателя.Если ваши фары светят ярче во время оборота, это может означать, что ваш генератор вырабатывает некоторый ток, но недостаточный на холостом ходу, чтобы поддерживать достаточно заряженную батарею. И наоборот, если яркость фар не меняет яркость, ваш генератор, скорее всего, работает плавно.
- Если внутреннее освещение постепенно тускнеет во время движения автомобиля, вероятно, виноват ваш генератор.
- Если вы помните, что слышали легкий рычащий звук, исходящий из вашего автомобиля, до того, как ваши дела ухудшились, это может быть признаком того, что генератор выходит из строя.
Примечание. Если вы не испытываете ни одного из этих симптомов, вам следует проверить напряжение аккумулятора.
Вот несколько способов проверить напряжение аккумулятора самостоятельно.
Помните, черный — отрицательный, красный — положительный. Очень важно.
Как проверить напряжение аккумулятора с помощью вольтметра
Простой метод проверки напряжения батареи заключается в использовании вольтметра, который измеряет разность электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи (в грубых терминах неспециалиста: напряжение).Мы рекомендуем вам выбрать цифровой вольтметр, так как им намного проще пользоваться.
Для наиболее точных показаний выполните этот тест через двенадцать часов после выключения автомобиля, чтобы дать возможность любому поверхностному заряду рассеяться.
- Убедитесь, что ваш автомобиль выключен.
- Снимите крышку положительного полюса аккумуляторной батареи. Проверьте клемму на предмет коррозии и при необходимости очистите . Затем вам нужно подключить положительный вывод вольтметра к положительному выводу батареи.После этого подключите отрицательный вывод вольтметра к отрицательной клемме аккумулятора, выполнив те же действия, что и для положительного полюса. Теперь вы готовы проверить показания вольтметра.
- Проверить показания. Полностью заряженный аккумулятор обычно показывает показание вольтметра от 12,6 до 12,8 вольт. Если ваш вольтметр показывает напряжение где-то между 12,4 и 12,8, это означает, что ваша батарея в хорошем состоянии.
- Любое напряжение выше 12,9 В является хорошим индикатором чрезмерного напряжения аккумулятора. Если это так, включите дальний свет, чтобы снять избыточное напряжение с поверхности. (Кроме того, чрезмерный заряд может означать, что ваш генератор виноват в перезарядке аккумулятора.)
- Зарядите аккумулятор, если вольтметр показывает напряжение ниже 12,4. Но если ваш вольтметр показывает напряжение ниже 12,2 вольт, вам следует подумать о «непрерывной подзарядке» аккумулятора . По сути, это означает, что вы будете заряжать аккумулятор гораздо медленнее, что позволяет избежать риска применения избыточной силы тока заряда, которая может вызвать много избыточного тепла и выделение газов (а в крайних случаях — взрывы).
Методика запуска двигателя
Не избавляйтесь от вольтметра, он вам все равно понадобится для этого теста. Кроме того, если у вас нет дистанционного стартера, сядьте на сиденье водителя и наблюдайте за показаниями вольтметра.
Чтобы проверить напряжение автомобильного аккумулятора методом «кривошипа», подключите вольтметр к аккумулятору, выполнив действия, описанные выше. Затем попросите друга провернуть двигатель на несколько секунд, пока вы следите за вольтметром.(Под «кривошипом» мы подразумеваем запуск вашего автомобиля для подачи питания на двигатель с помощью внешней силы, такой как дистанционный стартер (не ключ). Название происходит из старых времен, когда буквально металлический кривошип был необходим для включения двигателя вручную. .) Если значение напряжения ниже 9,6 В, это означает, что аккумулятор сульфатирован и больше не сохраняет и не принимает заряд.
Если хотите, вы можете пройти этот тест немного дальше, отключив зажигание или впрыск, чтобы двигатель не запускался.Это позволит вам проворачивать двигатель немного дольше, но мы рекомендуем запускать его не дольше 15 секунд. Если аккумулятор заряжен должным образом, вольтметр должен показать, что он поддерживает напряжение 9,6 В или выше.
Другие методы
Это всего лишь два способа измерения напряжения аккумулятора, но они являются одними из самых простых и наиболее экономичных.
Если вы все еще не уверены в том, как что-то делается, или если у вас нет уверенности, чтобы сделать это самостоятельно, помните, что вы всегда можете заказать свой автомобиль для обслуживания по телефону в вашем местном офисе Go Auto , мы бы с радостью поможем!
Стоит ли капельное зарядное устройство для поддержания заряда автомобильного аккумулятора?
Автомобиль — это, по сути, гигантский компьютер с колесами — по крайней мере, я так о них думаю.Что всегда в конечном итоге расстраивает меня, потому что у меня нет абсолютно никаких сомнений в том, что я возился с моим настольным ПК, обновлял его новым оборудованием и, как правило, обманывал его, чтобы сделать его крутым. Моя машина, однако, похожа на коробку-головоломку Hellraiser : я понятия не имею, что с ней делаю, и боюсь, что неправильное прикосновение к ней приведет к чему-то ужасному.
В последнее время я стал более уверенно относиться к автомобилям, и мне нужно благодарить за это пандемия. После того, как он провел несколько недель взаперти в доме, возможность выйти на улицу и поработать над любым проектом была долгожданным облегчением.Поэтому я сам купил и установил камеру заднего вида на вторичном рынке — припаял соединения, проложил провода через машину и все такое, — и я рад сообщить, что она все еще работает несколько месяцев спустя.
Этот с трудом приобретенный опыт придает мне смелости решить на этой неделе вопрос о читателе Lifehacker Адама для Tech 911 . Речь идет об автомобилях, а не о компьютерах, но технология есть технология, и я всегда рад дать полезный совет по покупке, когда меня об этом попросят. Он пишет:
Так что это может быть странный вопрос, это технология, но в меньшей степени компьютерная и более общая машина.Во время COVID у меня была машина, которую не вывозили, а аккумулятор полностью разрядился. Я начал искать в Интернете и вспомнил кое-что об автомобильном зарядном устройстве (на солнечной батарее или без него). Меня больше интересовало, как они работают, каким из них можно доверять, поскольку кажется, что многие из них говорят, что они не разряжают вашу батарею, но каким-то образом делают это.
Вам вообще нужно зарядное устройство?
Я не знаю ваших карантинных привычек, но интуитивно чувствую, что вам , вероятно, не нужно автомобильное зарядное устройство.Ваше описание того, как они работают, верно. Проще говоря, они поддерживают аккумулятор в вашем автомобиле, гарантируя, что он не разряжается, пока он просто простаивает неиспользованным дольше обычного. Если вы относитесь к тому типу людей, которые планируют убрать свою машину на зиму, и вы не хотите иметь дело с разряженной батареей весной — прыгнув на нее или , заменив ее, — зарядное устройство может помочь вам. .
G / O Media может получать комиссию
И я полагаю, что во время этих пандемических периодов зарядное устройство могло бы гарантировать, что ваша батарея останется свежей и полностью заряженной, когда вы не водите машину так часто, как раньше. .Но действительно ли это необходимо? Вы ведь идете делать что-то , верно? Будь то случайная поездка, чтобы утолить свою зависимость от фаст-фуда, прогулка в продуктовый магазин, чтобы пополнить запасы самого необходимого, или простая поездка ради вождения — один из моих любимых способов побороть карантинную хандру — это не похоже на то, что вы никогда не использовал прямо сейчас. Вы, наверное, просто используете его на меньше, и все в порядке!
Как я писал в ответ, когда пандемия впервые начала делать нашу жизнь несчастной, очень важно время от времени брать машину на короткую прогулку.Я не могу сосчитать количество друзей, которые неделями позволяли своим машинам стоять на улицах или подъездных дорожках, а потом недоумевали, когда обнаруживали, что их батареи полностью разрядились. И нет, это не займет много времени.
Вы действительно должны запускать двигатель вашего автомобиля примерно на 5-10 минут хотя бы раз в неделю. Даже несмотря на то, что мы проводим большую часть наших дней, сидя дома, это не кажется необоснованным временем вождения. Это одна быстрая поездка, чтобы перекусить (подходящей для карантина), и она будет стоить вам намного меньше, чем обычное зарядное устройство.
Хорошее постоянное зарядное устройство не должно сломать ваш банковский счет
Тем не менее, вы сможете купить достойное устройство постоянного тока примерно за 25 долларов. И хотя есть варианты, которые стоят дороже 100 или даже 200 долларов, они не подходят для ваших нужд. Вам нужно устройство, рассчитанное на длительную работу, а в идеале — «умное». Например, зарядное устройство не просто питает вашу батарею постоянной мощностью; он распознает, когда аккумулятор полностью заряжен, а затем переключается в «режим капельного заряда» для пополнения заряда аккумулятора по мере необходимости.
Почему плохо заряжается? Как описывает Боб Вебер в Chicago Tribune:
«Чрезмерная зарядка батареи вызывает чрезмерное выделение газа — электролит нагревается, и образуются водород и кислород. В старых вентилируемых батареях электролит мог испариться, оставляя пластины открытыми и разрушая их. В герметичных батареях скопление газов может вызвать взрыв батареи. «
Если вам нужна конкретная рекомендация, Battery Tender Junior Charger and Maintainer имеет почти идеальный рейтинг на Amazon с почти 25 000 отзывов, и на момент написания этой статьи он составляет всего 25 долларов.Он разработан для длительного хранения и может переключаться между «полной» и «струйной» зарядкой в зависимости от того, что требуется вашей батарее в ее текущем состоянии. Он не будет заряжать указанный аккумулятор очень быстро, поскольку это зарядное устройство на 0,75 А, но оно будет поддерживать его в хорошем состоянии — и это все, что действительно имеет значение, если вы не планируете водить машину в течение нескольких месяцев.
Я бы не стал покупать солнечное зарядное устройство, но это всего лишь интуиция. Мне кажется, я бы подключил это, припарковал машину на улице и просто предположил, что все в порядке.Но если есть полоса пасмурных дней, или зарядное устройство просто не может обеспечить достаточное количество струйки от прямых и , менее эффективных угловых солнечных лучей, которые оно получает, вы можете оказаться с разряженной батареей и — это полудорогой. , полу-бесполезная солнечная зарядка. Нельзя сказать, что солнечные зарядные устройства не работают, я просто знаю, что буду опасаться их использования, учитывая потенциальные ограничения технологии. Я никогда не сомневаюсь, что моя машина подключена к розетке, поэтому я, вероятно, предпочитаю это любому другому (даже если солнечная энергия будет дешевле в долгосрочной перспективе).
Итак, это мое предложение. Я бы по-прежнему старался немного водить вашу машину хотя бы раз в неделю, если возможно, как из-за батареи, так и из-за всех жидкостей в вашей машине, которые в противном случае просто сидели бы там, ничего не делая, в течение некоторого времени. длительный период времени. В противном случае хорошее постоянное зарядное устройство поможет сохранить аккумулятор вашего автомобиля в хорошем состоянии. Если вы не хотите суетиться ни с чем из этого, вы также можете просто отключить аккумулятор своего автомобиля, если знаете, что не собираетесь использовать его какое-то время.При условии, что вы делаете все необходимое, чтобы обезопасить себя, это простой и быстрый способ решить проблему разряда батареи, пока ваш автомобиль переходит в спящий режим на зиму (или пока не прибудет вакцина).
У вас есть технические вопросы, которые мешают вам спать по ночам? Устали искать и устранять неполадки в Windows или Mac? Ищете совет по приложениям, расширениям браузера или служебным программам для выполнения конкретной задачи? Дайте нам знать! Расскажите нам в комментариях ниже или по электронной почте Дэвид[email protected] .
Произведены аккумуляторные батареи для электромобилей с пятиминутным временем зарядки | Электрические, гибридные автомобили и автомобили с низким уровнем выбросов
Аккумуляторы, способные полностью заряжаться за пять минут, были впервые произведены на заводе, что стало значительным шагом на пути к тому, чтобы электромобили стали так же быстро заряжаться, как заправка бензиновых или дизельных автомобилей.
Электромобили — жизненно важная часть действий по борьбе с климатическим кризисом, но разрядка во время поездки вызывает беспокойство у водителей.Новые литий-ионные батареи были разработаны израильской компанией StoreDot и производятся Eve Energy в Китае на стандартных производственных линиях.
StoreDot уже продемонстрировал свою «сверхбыструю зарядку» аккумуляторов в телефонах, дронах и скутерах, а 1000 произведенных им аккумуляторов предназначены для демонстрации своей технологии автопроизводителям и другим компаниям. Daimler, BP, Samsung и TDK вложили средства в StoreDot, который на сегодняшний день привлек $ 130 млн и был назван Bloomberg New Energy Finance Pioneer в 2020 году.
Батареи можно полностью зарядить за пять минут, но для этого потребуются более мощные зарядные устройства, чем те, которые используются сегодня. Используя доступную инфраструктуру зарядки, StoreDot стремится обеспечить 100 миль заряда автомобильного аккумулятора за пять минут в 2025 году.
«Преградой номер один для внедрения электромобилей больше не являются затраты, это беспокойство по поводу дальности», — сказал Дорон. Майерсдорф, генеральный директор StoreDot. «Вы либо боитесь застрять на шоссе, либо вам придется сидеть на зарядной станции в течение двух часов.Но если опыт водителя подобен заправке [бензиновой машины], все это беспокойство уходит ».
«Пятиминутная зарядка литий-ионного аккумулятора считалась невозможной», — сказал он. «Но мы не выпускаем лабораторный прототип, мы выпускаем инженерные образцы с линии массового производства. Это демонстрирует, что это осуществимо и коммерчески готово «.
В существующих литий-ионных батареях в качестве одного электрода используется графит, в который ионы лития проталкиваются для накопления заряда.Но когда они быстро заряжаются, ионы накапливаются и могут превратиться в металл и замкнуть батарею.
Аккумулятор StoreDot заменяет графит полупроводниковыми наночастицами, в которые ионы могут переходить быстрее и легче. Эти наночастицы в настоящее время основаны на германии, который растворим в воде и с ним легче обращаться в производстве. Но StoreDot планирует использовать кремний, который намного дешевле, и ожидается, что эти прототипы появятся позже в этом году. Майерсдорф сказал, что стоимость будет такой же, как и у существующих литий-ионных аккумуляторов.
«Узким местом сверхбыстрой зарядки больше не является аккумулятор», — сказал он. По его словам, теперь необходимо модернизировать зарядные станции и питающие их сети, поэтому они работают с ВР. «У BP 18 200 АЗС, и они понимают, что через 10 лет все эти станции устареют, если они не перепрофилируют их для зарядки — батареи — это новое масло».
Десятки компаний по всему миру разрабатывают аккумуляторы с быстрой зарядкой, при этом Tesla, Enevate и Sila Nanotechnologies работают с кремниевыми электродами.Другие ищут другие соединения, такие как Echion, в котором используются микрочастицы оксида ниобия.
Босс Tesla Илон Маск написал в Твиттере в понедельник: «Производство аккумуляторных элементов является фундаментальным ограничителем скорости, замедляющим устойчивую энергетику будущего. Очень важная проблема ».
«Я думаю, что такие быстрозаряжаемые батареи появятся на массовом рынке через три года», — сказал профессор Чао-Ян Ван из Центра технологий аккумуляторов и накопления энергии при Университете штата Пенсильвания в США.«Они не будут дороже; фактически, они позволяют автомобилестроителям уменьшить размер бортовой батареи, при этом устраняя опасения по поводу дальности полета, тем самым значительно снижая стоимость аккумуляторной батареи автомобиля ».
Исследования группы Вана разрабатываются основанной им компанией EC Power. Он осторожно увеличивает температуру батареи до 60 ° C, что позволяет ионам лития двигаться быстрее, но позволяет избежать повреждения батареи, обычно вызываемого теплом. Он сказал, что это позволяет полностью зарядить аккумулятор за 10 минут.
Ван сказал, что новое исследование, опубликованное в понедельник в журнале Nature Energy, показало, что эта батарея может быть как доступной, так и устранять опасения по поводу дальности действия. «Наконец-то мы достигли паритета с бензиновыми автомобилями как по стоимости, так и по удобству. У нас есть технология для электромобилей стоимостью 25 000 долларов, которые гоняются как роскошные спортивные автомобили, имеют возможность перезарядки за 10 минут и являются более безопасными, чем любые из имеющихся в настоящее время на рынке ».
Ван отметил, что быстрая зарядка также должна повторяться не менее 500 раз без ухудшения качества аккумулятора, чтобы продлить срок его службы, и что аккумуляторная батарея с электронным управлением может повторить это 2500 раз.Майерсдорф сказал, что аккумулятор StoreDot можно заряжать 1000 циклов, сохраняя при этом 80% первоначальной емкости.
Анна Томашевска из Имперского колледжа Лондона, Великобритания, которая провела анализ аккумуляторов с быстрой зарядкой в 2019 году, была более осторожна в отношении скорости их развертывания. «Я думаю, что технологии [такие как StoreDot’s] могут начать выходить на рынок в ближайшие пять лет или около того. Однако, поскольку их производство будет сложнее и дороже, мы, скорее всего, поначалу увидим их только на нишевых рынках, ориентированных на высокие эксплуатационные характеристики и не столь чувствительных к цене, как электромобили », — сказала она.
В эту статью были внесены поправки 4 февраля 2021 года. Echion использует микрочастицы оксида ниобия, а не наночастицы оксида ниобия, как говорилось в более ранней версии.
Вот и все, что нужно для того, чтобы ваши автомобили, отключенные от коронавируса, оставались заряженными
Я думаю, можно с уверенностью сказать, что для большинства из нас мы водим намного меньше, чем раньше, что связано с вирусами, патрулирующими улицы , угрожая поймать нас на каждом шагу, и, как следствие, большинство наших машин заброшены и бездействуют на подъездных дорожках, в гаражах и оврагах.Вскоре мы подробно рассмотрим, как ухаживать за автомобилями, хранящимися в течение длительного времени, а пока давайте сосредоточимся только на одном аспекте: вашей батарее и целесообразности периодического простоя автомобиля для зарядки.
По аккумуляторной батарее Я имею в виду аккумуляторную батарею 12 В в автомобиле с двигателем внутреннего сгорания, а не гораздо более крупную и сложную батарею электромобиля. Эти автомобильные аккумуляторы почти всегда представляют собой простые свинцово-кислотные аккумуляторы, которые заряжаются от генератора переменного тока вашего автомобиля (генератора на настоящем старомоде) при работающем двигателе.
Недавно я обнаружил, что существует большая путаница в отношении того, насколько полезен холостой ход, когда дело доходит до зарядки аккумулятора, поэтому, чтобы действительно разобраться в этом, мы обратились к Скотту, инженеру по автомобильным электросистемам на крупномасштабном предприятии. автопроизводителя, и все, что я скажу, это то, что он выполняет работу , а не на Студебеккер.
Скотт сказал нам, что краткий ответ — да, вы можете полностью зарядить машину, просто оставив ее в покое, но вы вряд ли будете заряжать аккумулятор очень сильно, если не будете бездельничать в течение длительного времени.
Скотт провел нас через некоторые подсчеты счетов за бензин на примере автомобиля Toyota Tacoma 2019 года выпуска. Я перефразирую то, что он мне здесь сказал, так что готовьтесь соответственно.
G / O Media может получить комиссию
Tacoma имеет генератор на 130 А и работает на холостом ходу примерно при 900 об / мин. Итак, если мы также примем во внимание шкив коленчатого вала диаметром около семи дюймов, шкив генератора около трех дюймов, что дает нам соотношение генератора к оборотам 3: 7, то, если Tacoma работает на холостом ходу со скоростью 900 об / мин, генератор переменного тока вращается со скоростью около 2100 об / мин, что, согласно кривой производительности, опубликованной на веб-сайте Denso (поставщик генератора), значит, этот генератор выдает около 100 ампер на холостом ходу.
Скотт пришел к выводу, что это означает, что со всем выключенным светом, системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и другими электронными игрушками у вас наверняка останется достаточно тока, чтобы зарядить аккумулятор. Сколько времени потребуется для зарядки, будет зависеть от емкости аккумулятора и от того, насколько он был разряжен в момент запуска. Если аккумулятор полностью разряжен, его полная зарядка может занять четыре часа или больше. И, если это так, стоит помнить, что полностью разряженный свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор может стать химически неуравновешенным, и тогда вы полностью выйдете из строя, по крайней мере, в отношении аккумулятора.
Отметим, что четыре часа — не жесткое правило; Здесь играет роль множество факторов, в том числе степень разряда батареи, мощность вашего генератора переменного тока, скорость холостого хода автомобиля и т. д.
Старые автомобили с небольшим количеством компьютеров или без них или с другими паразитными стоками в электрической системе, вероятно, будут заряжать свои батареи быстрее, даже если у них есть генераторы переменного тока или генераторы с меньшей мощностью.
Итак, пока работа на холостом ходу подзаряжает вашу батарею, есть одна загвоздка: вы должны совершить довольно длительный сеанс холостого хода, чтобы это имело смысл.Как вы понимаете, запуск автомобиля требует много энергии, поэтому, если вы планируете простаивать, скажем, 15 минут или около того, вы на самом деле потеряете больше энергии, чем получите.
В целом наш инженер считает, что на холостом ходу аккумулятор может перезарядиться, но это не самый эффективный способ сделать это. Самым разумным решением было бы отключить аккумулятор от автомобиля, отсоединив заземляющий кабель от отрицательной клеммы аккумулятора. Или положительное, я полагаю, или то и другое.Просто отключите его, вот в чем дело, о чем Скотт сообщил нам, что они делают с тестовыми автомобилями, на которых он работает.
Затем вы можете использовать время, проведенное в приюте дома, чтобы узнать, как сбросить часы и настройки радио в машине, так как вы их потеряете. Но все же лучше, чем дохлый аккумулятор.
Startup демонстрирует аккумуляторы для электромобилей, которые заряжаются за 5 минут
Начните разговор об электромобилях, и, скорее всего, пройдет меньше пяти минут, пока кто-нибудь не спросит о времени зарядки.Да, время зарядки электромобилей по-прежнему далеки от идеала — как правило, для полной зарядки электромобиля в рекламе требуется больше часа, — но это может скоро улучшиться благодаря израильскому стартапу StoreDot.
StoreDot работает над аккумуляторами для электромобилей всех типов, включая электронные скутеры и автомобили, которые заряжаются всего за пять минут. Во вторник компания объявила, что теперь предлагает инженерные образцы своих пятиминутных аккумуляторов.
Ячейки для проб, производимые китайской компанией EVE Energy, отличаются от традиционных батарей, поскольку они содержат наночастицы металлоида вместо графита на аноде элемента.По заявлению StoreDot, это «ключевой прорыв в преодолении основных проблем, связанных с безопасностью, сроком службы батареи и вздутием». В дальнейшем StoreDot планирует использовать кремний (вместо германия) для этих наночастиц, что должно сделать эти батареи намного дешевле.
В декабре 2019 года StoreDot продемонстрировала свои аккумуляторы на электронном самокате (см. Видео ниже). Но следующим шагом, по словам компании, будет переход на электромобили.
«Сегодняшний анонс знаменует собой важную веху, впервые выводящую XFC за рамки лабораторных инноваций в коммерчески жизнеспособный продукт, который можно масштабировать для массового производства.Это открывает путь к запуску нашего прототипа батареи второго поколения с кремниевым анодом для электромобилей в конце этого года », — сказал в своем заявлении д-р Дорон Майерсдорф, генеральный директор StoreDot.
Электромобиль, который заряжается за пять минут, может значительно сократить очереди на зарядных станциях и почти полностью избавить от беспокойства о запасе хода, которое в настоящее время является частью владения электромобилем. Но пока мы туда доберемся, потребуется некоторое время.
Для быстрой зарядки автомобильного аккумулятора требуются зарядные устройства большей мощности.Согласно The Guardian , StoreDot считает, что сможет доставить 100 миль заряда автомобильному аккумулятору за пять минут в 2025 году, используя существующую инфраструктуру. Это хорошо, но не так уж далеко от того, что Tesla может сделать сегодня со своими V3 SuperCharger.
ИнвесторамиStoreDot являются Daimler, BP, TDK и Samsung.
Другие компании, в том числе Tesla Motors и Enevate, разрабатывают аккумуляторы с быстрой зарядкой. Но путь от инженерных образцов к серийному производству мог быть долгим.Генеральный директор Tesla Илон Маск недавно назвал масштабное производство аккумуляторных элементов сложной и важной проблемой.
[WIRED] Зарядить автомобильный аккумулятор за 5 минут? Это план
Несколько компаний создали литий-ионные аккумуляторы, которые могут полностью заряжаться за считанные минуты. Их следующая цель: внедрить их в электромобили.
В ПОСЛЕДНИМ ГОДУ, Официальные лица Формулы Е объявили спецификации для третьего поколения полностью электрических гоночных автомобилей, которые дебютируют на автостраде в 2022 году.Новые автомобили Формулы E будут первыми, в которых будут использоваться сверхбыстрые зарядные станции, обладающие достаточной мощностью, чтобы полностью зарядить аккумулятор Tesla Model S примерно за 10 минут. Хотя гонщики будут использовать зарядные станции только для коротких пит-стопов, они дадут возможность заглянуть в будущее за пределами гоночной трассы: аккумуляторы электромобилей, которые заряжаются за то же время, что и заправка бензобака.
Разумеется, быстрые зарядные устройства для электромобилей уже существуют. Tesla и Porsche недавно развернули общественные зарядные станции на 250 киловатт, которые могут почти полностью зарядить некоторые аккумуляторные батареи электромобилей примерно за 40 минут.Это лучше, чем оставлять машину заряжаться на ночь в гараже, но это все же намного дольше, чем заправка бензобака на бензопилу. Кроме того, они доступны только для нескольких новых высококачественных электромобилей. Если мы хотим электрифицировать наши дороги, нам нужны доступные аккумуляторы для электромобилей, которые можно заряжать еще быстрее.
«Более 50 процентов населения США живет в квартирах, кондоминиумах или домах, в которых нет доступа к зарядке», — говорит Мэтью Кейзер, возглавляющий группу электрохимического накопления энергии в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии.«Чтобы увеличить распространение электромобилей, нам необходимо предоставить средства быстрой зарядки для этого сегмента нашего общества».
Повышение скорости заряда литий-ионного аккумулятора требует компромиссов. Во время зарядки ионы лития текут от катода элемента к его аноду, который обычно изготавливается из графита, одного из видов углерода. Анод похож на ведро, которое собирает и хранит ионы во время зарядки аккумулятора. Более толстые аноды — большие емкости — могут удерживать больше энергии в виде ионов лития, что позволяет электромобилям двигаться дальше на одном заряде.
Но более толстые аноды также затрудняют быструю зарядку, потому что ионы должны проходить дальше по искривленным путям в аноде. Если ионы не могут проникнуть через анод достаточно быстро во время заряда, это вызывает молекулярную пробку, и литий скапливается на поверхности. Это явление, известное как покрытие литием, может снизить производительность аккумулятора. А если на поверхности анода накапливается достаточное количество ионов, они могут образовывать шпиндели, которые разрушают барьер между анодом батареи и ее электролитом.Эти так называемые литиевые «дендриты» могут вызвать короткое замыкание элемента.
Анна Томашевска, инженер-химик из Имперского колледжа Лондона, которая недавно выступила соавтором обзорной статьи о быстро заряжаемых литий-ионных батареях, говорит, что одним из возможных решений литиевого покрытия является добавление кремния к аноду. Кремний дешев, доступен в большом количестве и может изменить кристаллическую структуру анода таким образом, что нанесение литиевого покрытия менее вероятно. «Кремний особенно популярен среди производителей, потому что он также может улучшить энергоемкость батареи», — добавляет Томашевска.
Действительно, многие компании, включая Tesla, добавили кремний или оксид кремния в графитовые аноды, чтобы выжать больше энергии из своих литий-ионных элементов. Но Enevate, компания по хранению энергии, базирующаяся в Южной Калифорнии, хочет убрать графит с рынка. В течение последних 15 лет компания совершенствовала XFC, или чрезвычайно быструю зарядку литий-ионной батареи с анодом из чистого кремния.
Ранее в этом году исследователи компании объявили, что их аккумуляторы последнего поколения можно зарядить до 75 процентов всего за пять минут — без ущерба для плотности энергии.«Мы можем получить быструю зарядку без потери плотности энергии, потому что мы используем недорогой подход, основанный на чистом кремнии», — говорит Бен Парк, основатель и технический директор Enevate.
Производители аккумуляторов хорошо известны тем, что объявляют о прорыве в производительности экспериментальных элементов, которые так и не поступят на рынок. Но что отличает технологию Enevate, по словам Джарвиса Тоу, исполнительного вице-президента компании, это то, что ее анодный материал может быть легко интегрирован в существующие процессы производства батарей.Тоу говорит, что Enevate уже ведет переговоры с производителями литий-ионных аккумуляторов о начале интеграции анода Enevate в коммерческие батареи. Первыми приложениями для быстрой зарядки аккумуляторов будут электроинструменты, но Enevate работает с производителями автомобилей, чтобы включить их в электромобили уже в 2024 году.
Другие компании также стремятся вывести на рынок химические продукты с быстрой зарядкой анодов. StoreDot, израильская компания по хранению энергии, разрабатывает аккумулятор для электромобиля, который, как они ожидают, будет заряжаться менее чем за 10 минут.А в прошлом месяце исследователи из английского аккумуляторного стартапа Echion заявили, что создали литий-ионную батарею, которая может заряжаться всего за шесть минут с использованием анода, сделанного из смешанного оксида ниобия, который наноинженерно разработан для эффективного переноса ионов лития. «Мы разработали материал с особой кристаллической структурой, — говорит Жан де ла Верпильер, генеральный директор и основатель Echion. «Вы можете думать об этом как об этих маленьких туннелях в молекулярном масштабе, которые позволяют ионам лития очень быстро перемещаться в анод.”
Эти сделанные на заказ батареи XFC еще не поступили из лаборатории в реальный мир. Производство литий-ионных аккумуляторов в больших масштабах является сложной задачей, и производителей нужно убеждать добавлять новые материалы на свои сборочные линии. Вот почему такие компании, как Echion и Enevate, уделяют первоочередное внимание разработке анодных материалов, которые можно «добавить» в существующие процессы производства аккумуляторов. Оба говорят, что ведут переговоры с производителями аккумуляторов об интеграции их анодного материала в коммерческие элементы.«Мы не пытаемся изобретать велосипед», — добавляет де ла Верпильер. «Переход от лабораторных открытий к продукту — дело трудное, но это не черная магия».
Но создание дешевой батареи XFC может вообще не потребовать нового химического состава анода. В NREL Кейзер и его коллеги сосредоточены на оптимизации графитовых анодов, которые уже широко используются в электромобилях. Кейзер говорит, что команда использует компьютерные модели, чтобы оптимизировать маршруты, по которым ионы лития проходят через анод, и влиять на этот маршрут, манипулируя размером и формой частиц графита.
Нанотехнологические структуры анодов сложно реализовать в больших масштабах, но команда Кейзера также изучает решения для батарей XFC, которые вообще не предполагают изменения структуры или химического состава анода батареи. Например, интеллектуальные алгоритмы могут быть реализованы на зарядных станциях, чтобы гарантировать, что аккумулятор никогда не будет перегружен энергией во время зарядки, что может привести к литиевому покрытию. В некоторой степени Tesla уже это делает. Зарядные станции и автомобили взаимодействуют между собой, поэтому зарядная станция обеспечивает необходимое количество энергии для возраста и марки заряжаемого автомобиля.
АккумуляторыXFC помогут преодолеть ограниченный запас хода и длительное время зарядки, которые широко упоминаются как два самых больших препятствия на пути массового внедрения электромобилей. Но они могут также ускорить электрификацию других транспортных средств, таких как транзитные автобусы и грузовики дальнего следования. Обе отрасли требуют транспортных средств, которые могут работать большую часть дня, оставаясь при этом в сжатые сроки. Что касается автобусов, они могли бы использовать стратегически расположенные станции быстрой зарядки для пополнения запасов во время ожидания на остановке.Водителям-дальнобойщикам не пришлось бы тратить дополнительное время на подзарядку, если бы она занимала столько же времени, как заправка топливного бака дизельным топливом.
Автобусы, 18-колесные и пригородные транспортные средства точно не известны своей скоростью, но с появлением батарей XFC это может скоро измениться, даже если они никогда не доберутся до гоночной трассы Формулы E.
Быстрая зарядка повреждает аккумуляторы электромобилей
Коммерческие станции быстрой зарядки подвергают аккумуляторы электромобилей воздействию высоких температур и высокого сопротивления, что может привести к их растрескиванию, утечке и потере емкости, пишут инженеры Калифорнийского университета в Риверсайде. новое исследование, опубликованное в Energy Storage.Чтобы исправить это, исследователи разработали метод зарядки при более низких температурах с меньшим риском катастрофических повреждений и потери емкости накопителя.
Аккумулятор электромобиля до и после стандартной быстрой зарядки. (Ozkan Lab / UCR)Михри Озкан, профессор электротехники и компьютерной инженерии, и Дженгиз Озкан, профессор машиностроения инженерного колледжа Марлана и Розмари Борнс, возглавляли группу, которая заряжала один комплект разряженных цилиндрических литиевых элементов Panasonic NCR 18650B. -ионовые аккумуляторы, которые используются в автомобилях Tesla, используют тот же промышленный метод быстрой зарядки, что и быстрые зарядные устройства на автомагистралях.
Они также зарядили набор, используя новый алгоритм быстрой зарядки, основанный на внутреннем сопротивлении аккумулятора, которое препятствует потоку электронов. Внутреннее сопротивление батареи колеблется в зависимости от температуры, состояния заряда, возраста батареи и других факторов. Высокое внутреннее сопротивление может вызвать проблемы во время зарядки.
Метод зарядки UC Riverside Battery Team — это адаптивная система, которая учится у батареи, проверяя внутреннее сопротивление батареи во время зарядки.Он отдыхает, когда срабатывает внутреннее сопротивление, чтобы исключить потерю емкости заряда.
В течение первых 13 циклов зарядки емкость аккумулятора для обоих методов зарядки оставалась одинаковой. Однако после этого промышленная технология быстрой зарядки привела к тому, что емкость уменьшилась намного быстрее — после 40 циклов зарядки батареи сохранили только 60% своей емкости. Батареи, заряженные с использованием метода зарядки с внутренним сопротивлением, сохранили более 80% емкости после 40-го цикла.
При 80% емкости перезаряжаемые литий-ионные батареи достигли конца своего срока службы для большинства целей. Аккумуляторы, заряженные промышленным методом быстрой зарядки, достигли этой точки после 25 циклов зарядки, в то время как аккумуляторы с методом внутреннего сопротивления были пригодны для 36 циклов.
Разница в зарядной емкости промышленных аккумуляторов и аккумуляторов электромобилей, заряженных внутренним сопротивлением. (Себастьян и др.)«Промышленная быстрая зарядка отрицательно влияет на срок службы литий-ионных аккумуляторов из-за увеличения внутреннего сопротивления аккумуляторов, что, в свою очередь, приводит к выделению тепла», — докторант и соавтор Таннер. — сказал Зеррин.
Хуже того, после 60 циклов зарядки корпуса аккумуляторов промышленного метода треснули, подвергая электроды и электролит воздействию воздуха и увеличивая риск возгорания или взрыва. Высокие температуры в 60 градусов по Цельсию / 140 градусов по Фаренгейту увеличили как ущерб, так и риск.
Аккумулятор электромобиля с химическим повреждением после стандартной для отрасли быстрой зарядки. (Ozkan Lab / UCR)«Потеря емкости, внутренние химические и механические повреждения, а также высокая температура для каждой батареи являются серьезными проблемами безопасности, особенно с учетом 7 104 литий-ионных батарей в Tesla Model S и 4416 в Tesla Model 3. », — сказал Михри Озкан.
Заряд внутреннего сопротивления привел к гораздо более низким температурам и отсутствию повреждений.
«Наш альтернативный алгоритм адаптивной быстрой зарядки уменьшил потерю емкости и устранил трещины и изменения в составе коммерческих аккумуляторных элементов», — сказал Дженгиз Озкан.
«Предлагаемая адаптивная быстрая зарядка открывает новую перспективу для разработки технологии быстрой зарядки для электромобилей с лучшими характеристиками безопасности и более длительным сроком службы батареи», — сказал Бо Донг, докторант и соавтор статьи.
Исследователи подали заявку на патент на алгоритм быстрой зарядки с адаптивным внутренним сопротивлением, который может быть лицензирован производителями аккумуляторов и автомобилей. Между тем, команда UCR Battery Team рекомендует свести к минимуму использование коммерческих быстрых зарядных устройств, подзарядку до полного разряда батареи и предотвращение перезарядки.
.