Заряжать заряженный аккумулятор: Заряжать заряженный аккумулятор. А можно ли? Какие последствия для автомобиля

Как зарядить автомобильный аккумулятор

Зарядка автомобильного аккумулятора для многих автовладельцев становится головной болью. Дело в том, что с наступлением холодов аккумулятор, который работал не один месяц, начинает слабеть и ему нужна бывает полная зарядка. В этой статье узнаем, как нужно провести зарядку аккумулятора грамотно и почему это так важно.

Полностью заряженной может считаться та батарея, в которой ток и напряжение остаются неизменными в течение 1-2 часов.

Как правильно заряжать аккумулятор

Общая информация

В машине АКБ получает зарядку от генератора. Знают это практически все водители, так сказать, от мала до велика. Для того чтобы интенсивность выделения газов в АКБ не превышала допустимые нормы, был придуман реле-регулятор, который собственно и обеспечивает напряжение зарядки не более 0,2 – 14,1 В. Это номинальное значение, а чтобы зарядить АКБ полностью, уже требуется напряжение в 14,5 В. Означает это, что полноценно зарядить АКБ система автомобиля не в состоянии и по этой причине требуется регулярно проводимая зарядка аккумулятора при помощи определенного внешнего устройства.

Как правило, в теплое время года слабый, в недостаточной степени заряженный аккумулятор обеспечить пуск двигателя способен. Но при минусовых температурах окружающей среды эффективность АКБ снижается практически в два раза. Кроме того, масло в двигателе из-за холодов густеет, тем самым возрастают пусковые токи при запуске мотора. В такой момент аккумулятор должен быть полноценно заряженным, чтобы двигатель запустился. Если автомобиль нужно бывает завести, но АКБ слабый, приходится его заряжать от внешнего устройства или, так сказать, «прикуривать» от другого автомобиля, когда остановились на дороге, например. Специальные зарядные устройства, предназначенные для аккумуляторных батарей, бывают различными. Их даже можно изготовить своими руками, если имеется радиолюбительский опыт.

Как прикурить аккумулятор

Аккумуляторную батарею можно зарядить несколькими способами. Самый правильный и рекомендуемый способ, подразумевающий полную зарядку, с помощью специального внешнего устройства (их виды будут рассмотрены ниже).

Быстрая подзарядка АКБ

Быстрая подзарядка, которая идеально подойдет тем, кто ограничен во времени и желает как можно скорее завести двигатель, может подразумевать осуществление процесса по трем сценарием. В этом случае даже не надо снимать АКБ с машины.

Рассмотрим подробнее, как зарядить батарею у себя в гараже.

• Отсоединяем от АКБ оба провода: минус и плюс.

Используем зарядное устройство в качестве источника тока и делаем следующее.

• Провода выхода «зарядочника» (черный/плюс и белый/минус обычно) соединяем с клеммами АКБ. Важно в этот момент ничего не перепутать, а то если минус поставить на плюс или наоборот, произойдет замыкание.
• Регулятор тока выставляем на максимальное значение.
• Зарядное устройство включаем в сеть.
• Ждем минут 20 и провода отсоединяем от АКБ.
• Ставим штатные провода на место, опять же строго соблюдая полярность.
• Запускаем двигатель.

Пускового тока заряженного недавно аккумулятора вполне хватит на запуск двигателя. Остальную подзарядку даст генератор. Так что можно спокойно отправляться в путь. Некоторые советуют сразу не глушить двигатель после запуска, а погонять мотор минут 10 на больших оборотах, чтобы генератор дал максимум зарядки.

Теперь рассмотрим способ, как зарядить батарею, если случайно заглушили двигатель в дороге, а запустить его никак не удается.

• Подразумевается использование другого аккумулятора. Останавливаем любой автомобиль и просим помочь.
• Оба автомобиля должны быть поставлены на ручник.
• Убеждаемся, что аккумуляторы одинаковой мощности. Плюс рабочей АКБ соединяем проводом с плюсом разряженной АКБ. Что касается минуса, то провод лучше соединить сначала с минусовой клеммой заряженного аккумулятора, а другой конец с корпусом автомобиля с разряженным АКБ.
• Просим завести автомобиль и ждем несколько минут.
• Просим заглушить двигатель и заводим свой автомобиль. Проблем возникнуть не должно.

Наконец, еще один способ быстрой подзарядки подразумевает снятие рабочего аккумулятора и перенос его в вашу машину. Здесь АКБ меняются местами, автомобиль заводится и, не глуша двигателя, меняется аккумуляторная батарея. Этот способ немного старомоден и не рекомендуется, как безопасный. Дело в том, что снимать с работающей батареи клеммы опасно, хотя и не смертельно (может ударить током). Лучше снять клеммы руками в перчатках или положить на клеммы тряпку. Ставить разряженный аккумулятор на место надо очень быстро, а чтобы автомобиль не заглох, помощник в это время должен находиться за рулем и нажимать на педаль газа.

Полноценная зарядка аккумулятора

Полноценная зарядка аккумулятора

Автор этой статьи намерен ознакомить читателя с грамотной и полноценной подзарядкой аккумулятора. Поэтому рассмотрим как можно подробнее второй способ, который подразумевает использование только внешних устройств в качестве источника тока.

Для того чтобы знать, как грамотно заряжать АКБ, надо получить необходимую информацию о том, как функционирует автомобильная батарея и в чем принцип ее работы.

Кроме того, грамотная подзарядка аккумуляторной батареи подразумевает знание целесообразности постепенного снижения силы тока по мере увеличения заряда напряжения.

Являясь источником постоянного тока, автомобильная АКБ имеет два выхода: плюс и минус, которые соответственно и служат для подачи тока или его принятия во время зарядки.

Сколько заряжается аккумулятор, оказывается, знают немногие. Двадцать минут, полчаса, час, пять часов – все это неверные ответы на вопрос. Теория гласит, что заряжать АКБ надо током, не хватающей ему емкости до полной зарядки. Другими словами, если, к примеру, АКБ имеет емкость 50 А.ч, а зарядка всего на 50%, то на зарядном устройстве можно установить ток на значение в 25 А и уменьшать его с каждой минутой зарядки, вплоть до нуля. Это и есть грамотная зарядка, которая обеспечит АКБ полноценным током. Таким образом, всего за несколько часов возможно полностью зарядить АКБ, при условии, что используются хорошие источники (зарядочники), но стоят они, к сожалению, очень дорого. Да и если заряжать каждый раз аккумулятор заблаговременно, необходимость в таких внешних источниках не возникает.

Существуют на сегодняшний день зарядные устройства, которые позволяют давать ток и в полуавтоматическом режиме. В этом случае нужно будет самостоятельно рассчитать время зарядки, ориентируясь опять же на емкости. Берем примерное значение – 50 А.ч. Выставлять надо для такой АКБ заряд тока в 30 А.ч или в 3 А. Время зарядки в этом случае должно равняться ровно 10 часам.

Можно сделать и иначе. Зарядить вышеописанным способом батарею. Затем выставить меньшее значение заряда тока в 0,5 А (оно полностью безопасно для аккумуляторов с большой емкостью) и продолжать зарядку насколько хватит времени. Это будет уже гарантированная и полноценная зарядка АКБ.

Если хотим полноценно и гарантировано зарядить аккумулятор, но не хватает времени, существует и другой способ. Ставим значение в 8 А и даем зарядку в течение трех часов. После этого значение уменьшаем до 6 А и заряжаем еще 1 час. Четырех часов такой зарядки будет достаточно, чтобы зарядить АКБ, но опять же, если есть в запасе время, то можно уменьшить значение уже до 2-3 А и оставить заряжаться на некоторое время.

Примечательно, что если грамотно ухаживать за аккумулятором и не допускать его полного разряда, устройство способно прослужить 3-5 лет, а то и все 7. Зависит это, конечно же, от производителя аккумуляторов и самого владельца.

Как определить степень заряда АКБ?

Действительно, а как определить степень заряда аккумулятора, чтобы суметь грамотно и как следует подать на него ток? Заряд АКБ узнать можно только примерно. Вот ниже представлена таблица, где приводятся значения.

Напряжение рекомендуется своевременно измерять для профилактики. И делать это нужно не раннее чем через 6 часов после снятия и отключения АКБ от автомобиля, чтобы показания оказались верными. При этом температура окружающей среды на значения будет влиять незначительно.

Если же нет времени ждать 6 часов, то можно измерить и другим способом, но это даст уже показания не совсем точные, но которые также можно считать актуальными. Опять же измеряется напряжение на выводах АКБ, но уже под нагрузкой. Специальные нагрузочные вилки предназначены для этого и представляют они собой вольтметр. К нему, параллельно его выводам, подключено сопротивление (речь идет об измерении заряда аккумулятора емкостью от 40 до 60 А.ч). Подключаются вилки к АКБ и через 5-7 секунд снимаются показания с вольтметра.

Если показано значение в 9,5 В, то по таблице, приведенной ниже, легко определяем, что АКБ заряжена на 60%.

Этого вполне хватит на эксплуатацию автомобиля и завод двигателя при температуре окружающей среды выше 0 ° по Цельсию. Но при минусовых температурах такая батарея будет неэффективной.

Существует и еще один способ на случай, если нет с собой нагрузочной вилки, а АКБ подключена к автомобильной сети. Подразумевается нагрузить аккумулятор, включив дальние фары и «габаритки». После этого измеряем напряжение с выводов АКБ и нормальное значение должно равняться 11,2 В.

Как зарядить автомобильный аккумулятор и как определять его напряжение узнали. Теперь о том, какие же источники тока лучше использовать. Сегодня в продаже встречается два вида устройств для подзарядки. У одних «зарядочников» установлен уже по умолчанию вольтметр рядом с регулятором. У вторых типов вместо вольтметра установлен амперметр.

Какая же между ними разница? В принципе, для АКБ разницы никакой, он зарядится одинаково хорошо через оба типа устройств. Но вот режимы подзарядки в обоих типах «зарядочников» разные. Те что с амперметров потребуют обязательное присутствие человека рядом и подразумевает, так сказать, ручной режим. Те же что с вольтметром присутствие человека не требуют, полностью осуществляя автоматический режим подзарядки.

В заключение хотелось предупредить автовладельцев о том, чтобы они всегда помнили о мерах предосторожности. АКБ – это емкость, в которой содержится опасная для жизни человека кислота. Все работы желательно проводить в защитных перчатках и обязательно не в жилом помещении.

Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор

Правильная зарядка аккумулятора не только увеличивает его ресурс, но и обеспечивает безопасность всей автомобильной электрики.

Компания https://1ak.ru/ отмечают основные пункты того как понять что АКБ разряжена. Способов несколько:

1. Проблемы с запуском мотора. При разряженной батарее стартер не крутит и автомобиль не заводится.
2. Замерить напряжение на клеммах вольтметром или стрелочным тестером. Для большинства авто стандартное напряжение будет равняться 12 В. В действительности значение должно быть чуть выше 12,7 В. Это значит, что АКБ в подпитке не нуждается. Если измерения показали только 12,2 В, то заряд упал наполовину и составляет чуть выше 50%. Значение 11,7 сообщает о полной разрядке.
3. Измерение электролитной плотности. Этот способ подходит лишь для обслуживаемых АКБ. Значения замеряются ареометром. Оно должно быть 1,27 г/см3 — 1,28 г/см3. При меньших показателях аккумулятор нуждается в зарядке.

Важно знать эти моменты, потому что в разряженной батарее в свинцовых пластинах начинается процесс сульфатации.

Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор

Для зарядки нужен источник постоянного тока или напряжения. Лучше всего для этих целей приобрести специальное зарядное устройство с функцией повышения напряжения до 16,5 В. Чем выше напряжение, тем быстрее идет процесс зарядки. Мы не рекомендуем прибегать к методу экспресс-зарядки аккумулятора, т.к. такой подход быстро выводит из строя саму батарею. Слишком высокое напряжение и сила тока перегревают пластины, оплавляя активную массу, тем самым разрушая целостность устройства АКБ.

Для заряда автомобильного аккумулятора оптимальным считается сила тока в 10% от общей емкости батареи. Такой метод считается более щадящим для режима подзарядки АКБ, сохраняя все ее свойства и параметры.

Время полного заряда зависит от таких факторов:

• мощность устройства для зарядки;
• емкость АКБ;
• степень разрядки;
• общее состояние батареи.

Перед зарядкой клеммы АКБ зачищаются от налета. Это нужно для более плотного электрического контакта. С банок снимают пробки для выхода электролитных паров, иначе внутри будет создаваться ненужное давление. При низком уровне электролита в банки следует долить дистиллированной воды до полного покрытия пластин.

Зарядка постоянным током

На зарядном устройстве устанавливается сила тока равная 10% от емкости АКБ. К примеру емкость 60 А/ч заряжается током 6 А. Значения в процессе будут меняться. Признак завершения – это интенсивное выделение электролитных газов.

Полностью заряженным аккумулятор считается, если напряжение и ток зарядки остаются неизменными 1-2 часа.

Зарядка постоянным напряжением

Когда заряд аккумуляторной батареи выполняется таким методом, степень заряженности батареи по окончании заряда напрямую зависит от величины зарядного напряжения, которое обеспечивает ЗУ. Чем более высокое значение напряжения обеспечивает зарядное устройство, тем большую степень заряженности батареи по окончании заряда оно обеспечит.

По мере заряда напряжение на выводах батареи постепенно приближается к напряжению ЗУ, а величина зарядного тока, соответственно, снижается и приближается к нулю в конце заряда.

Недостатком такого способа является:

1) невозможно точно определить момент окончания процесса заряда;

2) отсутствует возможность определить, какое количество электричества получила батарея в процессе заряда с момента включения до момента отключения;

3) при данном способе заряда батарея заряжается до 90 — 95 % её номинальной ёмкости, так как зарядный ток в конце заряда падает почти до нуля.

Меры предосторожности

Все процессы по зарядке аккумулятора должны проходить в тепле, не ниже +10 С, но следует помнить, что при закипании электролит начинает выделять ядовитые пары. Большая их концентрация становится взрывоопасной. Поэтому помещение должно проветриваться и никакого курения поблизости.

Как безопасно зарядить аккумулятор (АКБ) автомобиля своими руками?

 Из сегодняшней статьи вы узнаете, как безопасно зарядить аккумулятор автомобиля своими руками, а также какие особенности и нюансы необходимо учитывать перед зарядкой АКБ. Кроме того, в материале будут перечислены основные причины разрядки аккумулятора, приведена пошаговая инструкция и рассмотрены верные советы специалистов по правильной зарядке автомобильной батареи.

Рекомендуем ознакомиться со статьей: “Как правильно заменить аккумулятор в автомобиле?”.
{banner_adsensetext}
Автомобильный аккумулятор, он же АКБ — это одна из важных частей автомобиля и представляет из себя специальную батарею, содержащую в себе разнообразные химические вещества (электролиты), которые при взаимодействии друг с другом вырабатывают электрический ток. Автомобильный аккумулятор, является источником электроэнергии постоянного тока. Когда машина его использует? Что вызывает разрядку аккумулятора? Как ухаживать за автомобильным аккумулятором? Как правильно зарядить АКБ? Эти и другие вопросы, которые касаются одной из ключевых частей электрооборудования автомобиля мы сейчас и рассмотрим в нашей статье.

Большинство владельцев транспортных средств обычно интересуются аккумулятором только тогда, когда не могут завести свой автомобиль, в особенности морозным зимним утром. Часто причина тому — «дохлый» аккумулятор. В таких случаях стоит знать, как заряжать аккумулятор, хотя вы можете обнаружить, что зарядка не будет работать, и аккумулятор необходимо заменить.

{banner_reczagyand}
Задача аккумулятора — не вырабатывать энергию, а хранить её. Химическая энергия, хранящаяся в аккумуляторной батарее, используется для питания электрооборудования транспортного средства, когда двигатель внутреннего сгорания находится в выключенном состоянии.

Вышеупомянутое морозное утро — не единственная возможная причина разрядки аккумулятора. Вы забыли на ночь выключить потребителя электрического тока, например, несколько часов в ряду слушали музыку на своей автомобильной стереосистеме, когда двигатель был заглушен? Не удивляйтесь, что после таких шалостей, аккумулятору потребуется подзарядка.

Вы забыли выключить автомобильные фары, а они горели всю ночь? Это ещё одна возможная причина разрядки аккумулятора. В новых автомобилях эта проблема чаще всего решается простои и безболезненно для аккумулятора — фары автоматически выключаются при глушении двигателя транспортного средства, но владельцам старых автомобилей это нужно делать самостоятельно.

Для справки заметим, что чаще всего проблема с аккумулятором возникает именно зимой, при низких температурах, после чего мощность двигателя быстро снижается, и у вас могут возникнуть трудности с запуском автомобиля. В прошлом многие водители вынимали аккумулятор из автомобиля на ночь и снова устанавливали его перед тем, как отправиться в путь, однако этот процесс отнимал очень много сил и времени у водителей.

Поэтому на сегодняшний день, мало кто из автовладельцев носит на ночь аккумулятор домой, да и производители транспортных средств крайне не рекомендует заниматься таким “садомазохизмом”. Другое дело, что снять аккумулятор в той или иной модели автомобиля не так просто, как может показаться с первого взгляда. Для снятие некоторых батарей может даже потребоваться помощь специалистов и использование специальных диагностического оборудования.

Таким образом, автомобильный аккумулятор — это один из двух источников питания в автомобиле. Последний представляет собой генератор переменного тока, работающий попеременно с аккумулятором. Аккумуляторная батарея расходуется при запуске автомобиля, как и при прослушивании музыки при выключенном двигателе. Однако, когда вы заводите машину, источником электричества является генератор переменного тока.

Как долго способен работать аккумулятор или, каков его срок службы?
Как и любая запчасть автомобиля, аккумулятор имеет определённый срок службы. Теоретически, типовая современная аккумуляторная батарея без особых осложнений должна прослужить порядка 4-5 лет. Однако возможно, что этот срок будет снижен, в гораздо более редких случаях увеличен. Как утверждают автоспециалисты, срок службы аккумуляторной батареи непосредственно зависит от того, как с ней обращаются.

Всем автовладельцам необходимо понимать, что аккумулятор время от времени всё же стоит подзаряжать, чтобы он не вышел из строя при сильных морозах. Очень важно знать, как заряжать аккумулятор. Несоблюдение этого правила может привести к повреждению аккумулятора и дорогостоящей замене.

Какие технические показатели аккумулятора необходимо учитывать при его зарядке?
• Ёмкость — значение указывается в ампер/часах (А/Ч) и представляет собой максимальное количество энергии, которое может обеспечить аккумулятор.

• Пусковой ток — значение указывается в Амперах (А). Чем это значение выше, тем мощнее аккумулятор.
Например, маркировка аккумулятора BOSCH S5 77Ah 780A S5008 означает, что ёмкость аккумулятора составляет 77 А/Ч, а пусковой ток — 780 Ампер, а S5008 — это модель аккумулятора. Для справки заметим, что в технической документации всегда указываются вышеперечисленные показатели.

Как выбрать правильный автомобильный аккумулятор?
В первую очередь обратите внимание на рекомендации производителя. В качестве альтернативы воспользуйтесь помощью дилера, который легко подберёт аккумулятор к вашей машине на основе информации о самой модели автомобиля. Вы также можете найти советы по этой теме в интернете на профильных сайтах или форумах. Часто автомастерские предлагают услугу покупки и замены аккумулятора, и благодаря такой помощи вы будете уверены, что в автомобиль будет установлен аккумулятор нужного типа.

Чтобы аккумулятор имел максимально возможную ёмкость, не следует превышать рекомендации, так как в этом случае батарея может заряжаться не полностью. Также помните, что чем больше ёмкость аккумулятора, тем больше его габариты, а место под капотом, как правило ограничено, поэтому на отведённое для него месте он может не поместиться. Также важно «организовать» так называемые плюс и минус на АКБ — если не подходит, то подключить аккумулятор нельзя.

Как происходит процесс зарядки автомобильного аккумулятора?
Если вы являетесь автовладельцем, то однозначно должны знать, как правильно и, когда заряжать аккумулятор. Знать также нужно, чем заряжать батарею и, сколько по времени этот процесс должен занимать. Как мы уже упоминали ранее, если перезарядить аккумулятор, то это может привести к снижению его срока службы. Прежде всего, помните, что, если вы полностью разрядите аккумулятор, вам следует как можно скорее его полностью зарядить. Если оставить батарею разряженным в течение длительного периода времени, он может стать сульфатированным (наступит чрезмерное окисление пластин).

Часто водители используют соединительные кабели, когда аккумулятор разряжен, запускают двигатель, а затем заряжают (“прикуривают”) аккумулятор. Однако это не очень хорошее решение, так как отрицательно сказывается на времени автономной работы.

Выпрямитель высокого качества — гораздо лучший метод. Выбирая его, обратите внимание на максимальную и минимальную ёмкость аккумулятора, которую может заряжать зарядное устройство.

Ещё один важный параметр — это напряжение в конце зарядки. В идеале этот показатель должен составлять 15,5 Вольт. Зарядное устройство должно иметь встроенный предохранитель и индикатор заряда аккумулятора. В идеале устройство должно автоматически выключаться после зарядки аккумулятора.

Пошаговая инструкция безопасной зарядки автомобильного аккумулятора
1. Отключите и отсоедините аккумулятор — теоретически это нужно не для всех автомобильных аккумуляторов. Данное действие требуется можно опустить, так как некоторые модели АКБ допускается заряжать, не отключая, однако специалисты все же советуют отсоединять и вынимать батарею из моторного отсека (с точки зрения безопасности). Итак, начните с отключения отрицательной клеммы, затем сделайте то же самое с положительной клеммой. Затем потребуется снять защиту, если таковая имеется и открутить фиксирующую скобу, которая держит батарею на своем месте. Как правило, на фиксаторе и клеммах используется унифицированный гайки размером “10”, поэтому под рукой у вас всегда должен быть соответствующий ключ.

2. Очистите зажимы и столбики (плюсовой и минусовой) — используйте крупнозернистую наждачную бумагу.

3. Подключите выпрямитель (зарядное устройство) — если у вас относительно новое оборудование, ваша задача, вероятно, ограничится подключением устройства к источнику питания и подключением так называемого зарядного устройства с проводами-крокодилами для разных полюсов аккумулятора. В этом случае после зарядки аккумулятора устройство перейдёт в так называемый режим резервного копирования. На этом ваша роль заканчивается. Если это выпрямитель более старого типа, вы должны его постоянно, а точнее контролировать зарядку. Не забывайте прикрепить крокодилы (крепежи) к клеммам АКБ, соединяя плюс с плюсом и минус с минусом.

4. Заряжать автомобильный аккумулятор, как правило, требуется около 10-12 часов, в зависимости от степени разрядки батареи и типа зарядного устройства.

Верные советы специалистов, которые нужно учитывать при зарядке аккумулятора
• Не заряжайте замёрзший аккумулятор или при температуре на улице ниже 30 градусов по Цельсию.

• Включайте зарядное устройство только после того, как оно подключено к аккумулятору.

• Если зарядное устройство перегревается, немедленно отключите его от аккумулятора и от сети.

• Не курите рядом с заряжающейся батареей — это небезопасно, причем не только для вас, но и для аккумулятора.

• В идеале аккумулятор следует заряжать в хорошо вентилируемом месте.

• По окончании зарядки обязательно выключите зарядное устройство от сети.

После зарядки аккумуляторной батареи перенесите её в автомобиль и установите на прежнее место, сделав все в обратном порядке. Не забудьте подключить и закрепить зажимы на клеммах. Попытка запустить двигатель автомобиля после зарядки даже сильно разряженного АКБ должна быть успешной. Для справки заметим, что в относительно новых автомобилях может работать специальная интеллектуальная система зарядки аккумулятора, которая контролирует его состояние и решает, когда и в какой степени его следует заряжать.

Видео: «Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля? Верные советы специалиста«
В заключении отметим, что на сегодняшний день некоторые компании на рынке, которые реализуют автомобильные аккумуляторы предоставляют своим покупателям страховку и в случае выхода из строя АКБ продавец не только его бесплатно заменит, но и подвезет батарею туда, куда необходимо, а также сам установит.

БЛАГОДАРИМ ВАС ЗА ВНИМАНИЕ. ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА НАШИ НОВОСТИ. ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ.

Зарядка аккумулятора

% PDF-1.4 % 1 0 obj> поток application / pdfЗарядка аккумулятора

Зарядка и мониторинг аккумулятора iPhone

Чтобы зарядить iPhone, выполните одно из следующих действий:

• Подключите iPhone к розетке с помощью зарядного кабеля (входит в комплект) и адаптера питания Apple USB (продается отдельно).См. Адаптеры питания для iPhone.

• Поместите iPhone 8 и новее лицевой стороной вверх на зарядное устройство MagSafe или зарядное устройство MagSafe Duo (подключенное к адаптеру питания Apple USB-C на 20 Вт или другому совместимому адаптеру питания) или к зарядному устройству с сертификатом Qi. (Зарядное устройство MagSafe, зарядное устройство MagSafe Duo, адаптеры питания и зарядные устройства с сертификатом Qi продаются отдельно.) См. Зарядные устройства MagSafe для iPhone и беспроводные зарядные устройства с сертификатом Qi для iPhone.

  Примечание: Вы также можете использовать сторонние адаптеры питания и зарядные устройства с сертификатом Qi, которые соответствуют действующим национальным нормам, а также международным и региональным стандартам безопасности.См. «Зарядка» в разделе «Важная информация по безопасности для iPhone».

• Подключите iPhone к компьютеру с помощью кабеля.

  Убедитесь, что ваш компьютер включен — если iPhone подключен к выключенному компьютеру, батарея может разрядиться вместо того, чтобы заряжаться. Найдите значок батареи, чтобы убедиться, что ваш iPhone заряжается.

Подключив iPhone к розетке или поместив его на беспроводное зарядное устройство (на поддерживаемых моделях), можно запустить резервное копирование iCloud или синхронизацию с компьютером по беспроводной сети.См. Раздел «Резервное копирование iPhone» и «Синхронизация iPhone с компьютером».

Примечание. Не пытайтесь заряжать iPhone, подключив его к клавиатуре, если на клавиатуре нет USB-порта высокой мощности.

Значок аккумулятора в правом верхнем углу показывает уровень заряда аккумулятора или состояние зарядки. При синхронизации или использовании iPhone зарядка аккумулятора может занять больше времени.

При очень низком уровне заряда iPhone может отображаться изображение почти разряженной батареи, указывающее на то, что ему необходимо заряжать до 10 минут, прежде чем вы сможете его использовать.Если в момент начала зарядки iPhone сильно разряжается, дисплей может оставаться пустым в течение 2 минут, прежде чем появится изображение низкого заряда батареи. См. Статью службы поддержки Apple Если ваш iPhone или iPod touch не заряжается.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Если вы подозреваете, что в зарядном порту iPhone может быть жидкость, не подключайте к нему зарядный кабель. Информацию о воздействии жидкости и другую важную информацию о безопасности при работе с аккумулятором и зарядкой iPhone см. В разделе Важная информация по безопасности для iPhone.

Быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов при любых температурах

Значение

Беспокойство о запасе хода является ключевой причиной того, что потребители неохотно выбирают электромобили. Чтобы быть действительно конкурентоспособными с бензиновыми автомобилями, электромобили должны позволять водителям быстро перезаряжаться в любом месте в любую погоду, например, заправлять бензиновые автомобили. Однако ни один из современных электромобилей не поддерживает быструю зарядку при низких или даже низких температурах из-за риска литиевого покрытия, образования металлического лития, что резко сокращает срок службы батареи и даже создает угрозу безопасности.Здесь мы представляем подход, который обеспечивает быструю зарядку литий-ионных аккумуляторов за 15 минут при любых температурах (даже при -50 ° C), сохраняя при этом значительный срок службы (4500 циклов, что эквивалентно> 12 лет и> 280000 миль электромобиля). срок службы), что делает электромобили действительно независимыми от погодных условий.

Abstract

Быстрая зарядка — ключевой фактор массового внедрения электромобилей (EV). Ни один из современных электромобилей не выдерживает быстрой зарядки при низких или даже низких температурах из-за риска литиевого покрытия.Попытки включить быструю зарядку затрудняются из-за компромиссного характера литий-ионной батареи: улучшение возможности быстрой низкотемпературной зарядки обычно приносит в жертву долговечность элементов. Здесь мы представляем управляемую структуру ячеек, чтобы устранить этот компромисс и обеспечить быструю зарядку без литиевого покрытия (LPF). Кроме того, элемент LPF обеспечивает унифицированную практику зарядки независимо от температуры окружающей среды, предлагая платформу для разработки материалов для аккумуляторов без температурных ограничений.Мы демонстрируем элемент LPF 9,5 А · ч 170 Вт · ч / кг, который можно зарядить до 80% за 15 минут даже при -50 ° C (за пределами рабочего предела элемента). Кроме того, элемент LPF выдерживает 4500 циклов зарядки 3,5-C при 0 ° C с потерей емкости <20%, что в 90 раз увеличивает срок службы по сравнению с базовым обычным элементом и эквивалентно> 12 лет и> 280000 миль. Срок службы электромобиля в таких экстремальных условиях использования, то есть 3,5 ° C или 15-минутная быстрая зарядка при отрицательных температурах.

Электромобили (электромобили) имеют большие перспективы в решении проблем изменения климата и энергетической безопасности (1).Автопроизводители выстраиваются в очередь, чтобы наводнить рынок серией новых электромобилей. Несмотря на быстрое падение стоимости литий-ионных аккумуляторов (LiB) на 80% за последние 7 лет (2), рынок электромобилей по-прежнему составляет лишь около 1% годовых продаж легковых автомобилей. Беспокойство о запасе хода, страх того, что у электромобиля может закончиться заряд во время поездки с водителем, который остался в затруднительном положении, долгое время упоминался как основная причина, по которой потребители неохотно выбирают электромобили. Это беспокойство усугубляется тем фактом, что подзарядка электромобилей обычно занимает гораздо больше времени, чем заправка автомобилей с двигателем внутреннего сгорания (ICEV).Исследования показали, что годовой пробег электромобиля увеличился более чем на 25% в районах, где водители имеют доступ к станциям быстрой зарядки, даже в тех случаях, когда быстрая зарядка использовалась для от 1 до 5% от общего числа зарядок (3).

По всему миру идет захватывающая гонка за увеличение количества и мощности станций быстрой зарядки. BMW, Daimler, Ford и Volkswagen в прошлом году создали совместное предприятие (4) для развертывания 400 «сверхбыстрых» зарядных станций по всей Европе к 2020 году с мощностью зарядки до 350 кВт, что позволяет заряжать электромобиль с пробегом 200 миль (е.г., Chevy Bolt с батареей на 60 кВтч) за ∼10 мин. Honda также объявила о планах по выпуску электромобилей, способных к 15-минутной быстрой зарядке к 2022 году. Совсем недавно Министерство энергетики США объявило о финансировании проектов по разработке технологий сверхбыстрой зарядки (5) с целью дальнейшего увеличения мощности зарядки до 400 кВт.

Критическим препятствием для быстрой зарядки является температура. Чтобы быть действительно конкурентоспособными с ICEV, быстрая зарядка электромобилей не должна зависеть от региона и погодных условий, так же, как заправка бензинового автомобиля.Зимой на половине территории США средняя температура ниже 0 ° C, как показано на рис. 1 A (6). Однако ни один из современных электромобилей не поддерживает быструю зарядку при низких температурах. Nissan Leaf, например, можно зарядить до 80% за 30 минут (заряд ~ 2 ° C) при комнатной температуре, но для зарядки того же количества энергии при низких температурах потребуется> 90 минут (заряд + . В суровых условиях большая поляризация анода может подтолкнуть потенциал графита ниже порога для литиевого покрытия (8, 9).

LPF Быстрая зарядка независимо от температуры окружающей среды. ( A ) Средняя зимняя температура в США. Половина из них <0 ° C, а 47 состояний <10 ° C. ( B ) Литературные данные о сроке службы при различных температурах, нормированные на срок службы при 25 ° C. Элемент LPF позволяет сместить парадигму от экспоненциальной линии обычных литий-ионных элементов к верхней горизонтальной линии.( C — E ) Схематическое изображение структуры управляемого элемента для быстрой зарядки LPF. Ячейка ( C, ), изначально находящаяся при температуре замерзания, ( D ) проходит этап быстрого внутреннего нагрева, чтобы поднять ее температуру выше порогового значения (T _LPF ), которое устраняет литиевое покрытие до того, как ( E ) станет заряжен. Используется самонагревающаяся конструкция батареи, которая имеет тонкую никелевую фольгу внутри элемента (подробности см. В приложении SI , рис. S4).Эта структура ячейки позволяет интеллектуально управлять разделением тока между никелевой фольгой (нагрев) и материалами электродов (зарядка) в зависимости от температуры ячейки (T _{, ячейка} ). ( D ) Если ячейка T LPF , переключатель замыкается, чтобы направить весь ток в никелевую фольгу для быстрого нагрева (~ 1 ° C / с) без проникновения в материалы анода (без покрытия). ( E ) Когда элемент T > T _LPF , переключатель размыкается, и весь ток уходит в электродные материалы для быстрой зарядки без литиевого покрытия.

Основным признаком литиевого покрытия является резкая потеря емкости в дополнение к угрозам безопасности. Действительно, недавние данные показали, что срок службы LiB значительно снижается с температурой. Коммерческий 16-Ач графит / LiNi _1/3 Mn _1/3 Co _1/3 O ₂ ячеек в европейском проекте Mat4Bat потеряли 75% емкости за 50 циклов при 1-градусной зарядке при 5 ° C. (10), хотя одни и те же клетки могут выдержать 4000 циклов при 25 ° C. Schimpe et al. (11) циклически повторяли идентичные элементы графит / LiFePO ₄ при разных температурах.Ячейки при 25 ° C потеряли 8% емкости за 2800 эквивалентных полных циклов (EFC). При такой же потере емкости срок службы элементов снижается до 1800 EFC при 15 ° C, 1400 EFC при 10 ° C и 350 EFC при 0 ° C. На рис. 1 B обобщены некоторые недавние данные (11⇓⇓⇓ – 15) в литературе о сроке службы при различных температурах, нормированные на соответствующий срок службы при 25 ° C. Можно отметить явное экспоненциальное падение жизненного цикла с температурой в соответствии с законом Аррениуса, предложенным Waldmann et al. (12). Даже при низкой температуре 10 ° C срок службы элементов составляет лишь половину от срока службы при 25 ° C.Стоит отметить, что в 47 из 50 штатов США зимой средняя температура ниже 10 ° C (рис. 1 A ). Даже при ежегодном усреднении ( SI Приложение , рис. S1) 23 состояния имеют температуру ниже 10 ° C. Таким образом, даже когда станции быстрой зарядки становятся повсеместными, потребители все еще не могут быстро заправлять свои электромобили в течение большей части года из-за низких температур окружающей среды.

По сути, на литиевое покрытие влияют скорость ионной проводимости и диффузии в электролите, диффузия лития в частицах графита и кинетика реакции на графитовых поверхностях.Все ключевые параметры, управляющие этими процессами, подчиняются закону Аррениуса и существенно падают с температурой ( SI Приложение , рис. S2). Таким образом, подключаемый гибридный аккумулятор EV (PHEV), который может выдерживать заряд 4 ° C без литиевого покрытия при 25 ° C, может допускать заряд только 1,5 ° C при 10 ° C и C / 1,5 при 0 ° C для предотвращения литиевое покрытие ( SI Приложение , рис. S3), которое объясняет длительное время перезарядки современных электромобилей при низких температурах. Для повышения способности к быстрой зарядке исследования в литературе были сосредоточены на улучшении анодных материалов, таких как покрытие графита нанослоем аморфного кремния (16, 17), и разработке новых материалов, таких как титанат лития (18, 19) и графеновые шарики (20), и по разработке новых электролитов (21, 22) и добавок (23).LiBs, однако, хорошо известны своей компромиссной природой между ключевыми параметрами (24). Улучшение одного свойства без ущерба для другого всегда нетривиально. Например, электролит с превосходными характеристиками при низких температурах довольно часто нестабилен при высоких температурах (23, 24). Точно так же уменьшение размера частиц и / или увеличение площади поверхности активных материалов Брунауэра – Эммета – Теллера (БЭТ) способствует быстрой зарядке, но при этом страдает срок службы батареи и безопасность. Чрезвычайно сложно, если вообще возможно, разработать материалы с высокой скоростью зарядки, сохраняя при этом долговечность и безопасность в широком диапазоне температур.

Здесь мы делаем попытку освободить науку об аккумуляторах от компромиссов. В частности, мы представляем структуру ячеек, которой можно активно управлять для достижения быстрой зарядки без литиевого покрытия (LPF) при любых температурах окружающей среды, что позволяет изменить парадигму соотношения между сроком службы и температурой (рис. 1 B ), с корреляция Аррениуса обычных LiB с горизонтальной линией, нечувствительной к температуре. Мы выбрали пакетные ячейки емкостью 9,5 Ач с графитовым анодом, LiNi _0.6 Mn _0,2 Co _0,2 O ₂ (NMC622) катод и плотность энергии на уровне ячейки 170 Втч / кг для демонстрации. Со структурой элемента LPF элемент выдержал 4500 циклов (2806 EFC) зарядки 3,5-C при 0 ° C до достижения 20% потери емкости, что означает, что даже если электромобиль заряжается один раз в день в таких суровых условиях, Элемент LPF имеет срок службы 12,5 лет и может обеспечить дальность действия> 280 000 миль (при условии, что 1 EFC ≈ 100 миль). Это уже выходит за рамки гарантии большинства ICEV.Для сравнения, обычный LiB-элемент с идентичными материалами батареи в тех же условиях тестирования (заряд 3,5 ° C при 0 ° C) потерял 20% емкости всего за 50 циклов и 23 EFC.

Кроме того, в этой работе подчеркивается концепция унифицированной практики зарядки, независимой от температуры окружающей среды. Для электромобилей профили разряда батареи зависят от поведения водителей, но протоколы зарядки определяются производителями. Сегодняшние электромобили должны снижать скорость зарядки при понижении температуры из-за опасений по поводу литиевого покрытия.С помощью элемента LPF зарядка при любой температуре окружающей среды превращается в зарядку при оптимальной температуре всего за десятки секунд. Как показано здесь, элемент LPF может быть заряжен до 80% состояния заряда (SOC) за 15 минут даже при температуре окружающей среды -50 ° C. Более того, кривая зарядного напряжения при -50 ° C почти такая же, как и при 25 ° C. Эта унифицированная практика зарядки может значительно упростить управление аккумулятором и продлить срок его службы.

Кроме того, ячейка LPF предлагает платформу для материаловедов.Постоянной проблемой при исследовании материалов для аккумуляторов является поиск материалов, которые могут поддерживать хорошие характеристики в широком диапазоне температур. Поскольку температурные ограничения снимаются с ячейками LPF, исследователям нужно только оптимизировать характеристики материала около одной температуры.

Результаты и обсуждение

Контролируемая структура ячеек для быстрой зарядки LPF.

Ключевая идея быстрой зарядки LPF состоит в том, чтобы заряжать элемент всегда выше температуры, которая может препятствовать образованию литиевого покрытия, далее именуемой температурой LPF (T _LPF ).Как показано на рис. 1 C — E , этап быстрого внутреннего нагрева (рис. 1 D ) добавляется перед этапом зарядки (рис. 1 E ), чтобы гарантировать, что аккумулятор заряжен при температура выше T _LPF .

Быстрый нагрев необходим для быстрой зарядки LPF, так как общее время зарядки, включая нагрев, ограничено от 10 до 15 минут. Обычные методы нагрева батареи с использованием внешних нагревательных устройств или систем терморегулирования ограничены внутренним конфликтом между скоростью нагрева и однородностью (т.е., высокая скорость нагрева приводит к неоднородной температуре и локализованному перегреву вблизи поверхности ячейки), как подробно описано в ссылке. 25; таким образом, их скорость нагрева ограничена ~ 1 ° C / мин (26), что означает, что нагрев от -20 ° C до 20 ° C уже займет> 40 мин. Добавляя время на зарядку, он уже не в категории быстрой зарядки. В этой работе мы используем самонагревающуюся структуру LiB (27), которая имеет тонкую никелевую (Ni) фольгу, встроенную в ячейку, которая может создавать огромный и равномерный нагрев, как показано в приложении SI, приложение , рис.S4. Фольга Ni является неотъемлемым компонентом отдельной ячейки вместе с электродами и электролитом. Он служит внутренним нагревательным элементом, а также внутренним датчиком температуры, поскольку его электрическое сопротивление изменяется линейно с температурой ( SI Приложение , рис. S5). Кроме того, введение никелевой фольги добавляет только 0,5% веса и 0,04% стоимости по сравнению с обычным одиночным элементом LiB.

Стратегия управления, основанная на структуре самонагревающейся батареи, разработана в этой работе, как показано на рис.1 С — Е . Ключом к этой стратегии является интеллектуальное разделение входного тока между никелевой фольгой (нагрев) и материалами электродов (зарядка) в зависимости от температуры элемента (T _{, ячейка} ). Если T _ячейка LPF (Рис. 1 D ), постоянное напряжение, близкое к напряжению холостого хода ячейки (OCV), применяется вместе с замыканием переключателя между положительной и активационной клеммами. Поскольку напряжение элемента ≈ OCV, весь ток от источника заряда направляется к никелевой фольге, чтобы генерировать огромное внутреннее тепло, не проникая в материалы анода (без литиевого покрытия).Как только T _ячейка > T _LPF (Рис. 1 E ), переключатель открывается для перехода из режима нагрева в режим зарядки, при этом ток подается на материалы электродов без какого-либо риска литиевого покрытия.

Мы выбираем карманные элементы 9,5 Ач графит / NMC622 для демонстрации быстрой зарядки LPF. Элементы имеют емкость 1,85 мАч / см ² и плотность энергии на уровне элементов 170 Втч / кг. Выбор скорости заряда и T _LPF основан на результатах моделирования потенциала осаждения Li (LDP) в приложении SI , рис.S3 с использованием откалиброванной модели LiB. В общем, T _LPF должна иметь минимальную температуру, при которой можно избежать образования лития при данной скорости заряда. Хотя более высокая температура всегда благоприятна для устранения литиевого покрытия, она также может ускорить рост межфазной границы твердого электролита (SEI). В этой работе скорость заряда 3,5 C и T _LPF ∼25 ° C выбраны на основе SI Приложение , рис. S3 C .

На рис.2 показан общий процесс быстрой зарядки LPF 9.Элемент емкостью 5 Ач при экстремальной температуре −40 ° C. Перед испытанием полностью разряженный элемент выдерживали в климатической камере при -40 ° C на> 12 часов. Чтобы гарантировать, что элемент не был заряжен (без литиевого покрытия) на этапе нагрева, при включении переключателя было приложено напряжение 3,15 В, что немного ниже, чем OCV (∼3,2 В) (см. Рис. 1 D ). ). Таким образом, весь входной ток проходил через никелевые фольги (рис. 2 E ) автоматически, не затрагивая материалы батареи.Поскольку напряжение ячейки было установлено на 50 мВ ниже, чем OCV, ячейка слегка разряжалась на этапе нагрева, которая постепенно увеличивалась до ~ 0,2 ° C к концу, когда ячейка стала нагретой (рис. 2 F ). Тем не менее, общая разрядная емкость на этапе нагрева составляет только 6,85 × 10 ⁻³ Ач или 0,072% емкости элемента и, следовательно, несущественна. Благодаря сильному току, протекающему через Ni-фольгу, ячейка быстро нагревается (рис. 2 C ).Когда температура поверхности достигала 20 ° C, выключатель открывался для завершения этапа нагрева, а затем ячейка отдыхала 10 с для релаксации внутреннего температурного градиента. Как показано на рис. 2 G , температура фольги Ni, самая высокая температура внутри ячейки, была <45 ° C во время нагрева и быстро падала и достигала температуры поверхности ~ 27 ° C после 10-секундного периода покоя. Это означает, что быстрый нагрев не вызывает никаких опасений по поводу безопасности. После этого ячейка переключилась в режим заряда с использованием протокола постоянного тока постоянного напряжения (CCCV) при токе 3.5 C ограничено напряжением отсечки 4,2 В до достижения 80% SOC. Весь процесс занял 894,8 с (14,9 мин), включая 61,6 с нагрева и 10 с термической релаксации.

Быстрая 15-минутная зарядка при −40 ° C. ( A — D ) Эволюция ( A ) напряжения элемента, ( B ) разделение тока между никелевой (Ni) фольгой и элементом, ( C ) температура поверхности и ( D ) SOC . Первоначально ячейка была при 0% SOC и -40 ° C, с OCV ~ 3.2 В. Весь процесс зарядки был разделен на этап быстрого внутреннего нагрева, за которым следовала 10-секундная пауза, а затем зарядка CCCV (3,5 ° C, 4,2 В) до достижения 80% SOC. ( E и F ) Интеллектуальное управление разделением тока между никелевой фольгой и материалами электродов в процессе нагрева. ( E ) Весь входной ток проходит в никелевые фольги, а ( F ) незначительный ток проходит в материалы анода (без покрытия) на этапе нагрева. ( G ) Эволюция температуры поверхности и температуры Ni-фольги во время стадий нагрева и релаксации.

Для сравнения идентичную базовую ячейку заряжали без этапа быстрого нагрева с использованием того же протокола CCCV при -40 ° C ( SI, приложение , рис. S6). Из-за чрезвычайно медленной электрохимической кинетики и транспорта электролита и, следовательно, высокого внутреннего сопротивления, напряжение элемента достигло предела 4,2 В сразу после зарядки ( SI Приложение , рис. S6 A ), а пусковой ток составлял всего ∼0,2 C. ( SI Приложение , рис. S6 B ).Зарядный ток медленно восстанавливался при медленном повышении температуры ( SI Приложение , рис. S6, C ) из-за ограниченной скорости тепловыделения. Максимальный зарядный ток составлял всего 0,85 C, и потребовалось 115 минут, чтобы достичь 80% SOC, что в 7,7 раза больше, чем у элемента LPF.

В общем, при очень низких температурах можно разработать батарею, которая разряжает разумный процент емкости; однако зарядить аккумулятор с разумной скоростью практически невозможно.Это происходит из-за асимметричной электрохимической кинетики зарядки по сравнению с разрядкой, преобладающей в электрохимии. С другой стороны, приложения обычно требуют более высокой скорости зарядки для экономии времени. Представленный здесь метод нагрева-зарядки с помощью самонагревающейся конструкции батареи позволяет разделить процессы заряда и разряда за счет быстрой модуляции внутренней температуры; таким образом, он способен преодолевать более слабую электрохимическую кинетику зарядки, чем разряд, для широкого набора электрохимических ячеек накопления энергии.

Унифицированная кривая зарядки, не зависящая от температуры окружающей среды.

На Рис. 3 сравнивается зарядка элемента LPF на 9,5 Ач при различных температурах окружающей среды (−50 ° C, −40 ° C, −20 ° C и 0 ° C). Протокол испытаний был одинаковым для всех случаев: ( и ) полная разрядка при 25 ° C, а затем охлаждение до температуры испытания; ( II ) быстрое нагревание путем приложения постоянного напряжения 3,15 В до тех пор, пока температура поверхности не станет> 20 ° C; ( iii ) 10-секундное расслабление; и ( iv ) зарядка CCCV (3.5 C, 4,2 В) до 80% SOC. Видно, что кривые напряжения практически одинаковы во всех случаях, несмотря на огромную разницу в температуре окружающей среды (рис. 3 A ). Нагрев ячейки с -50 до 20 ° C (∼1 ° C / с) занял 69 с, а от 0 ° C до 20 ° C (0,66 ° C / с) — 30,2 с. Более быстрый нагрев при более низкой температуре окружающей среды выиграл от снижения сопротивления фольги Ni с повышением температуры ( SI Приложение , рис. S5), что привело к более высокому току нагрева при более низкой температуре (рис. 3 C ).Даже в случае -50 ° C этап нагрева составлял только 7,6% времени всего процесса. Общее время зарядки элемента до 80% SOC было одинаковым во всех четырех случаях (рис. 3 B , 905,7 с при –50 ° C и 863,2 с при 0 ° C, разница ∼5%). Таким образом, жесткие ограничения температуры окружающей среды на время зарядки, как и во всех современных электромобилях, полностью снимаются с помощью элемента LPF.

Единая практика зарядки вне зависимости от температуры окружающей среды. ( A ) Кривые напряжения элемента LPF при различных температурах окружающей среды.Во всех испытаниях элемент прошел этап быстрого нагрева при 3,15 В до достижения температуры поверхности> 20 ° C, выдерживался в течение 10 с, а затем заряжался постоянным током 3,5 ° C с последующим постоянным напряжением 4,2 В. до достижения 80% SOC. ( B ) Сводка времени нагрева и общего времени, демонстрирующая, что ограничения температуры окружающей среды на время зарядки устранены. ( C и D ) Эволюция ( C ) тока через никелевую фольгу и ( D ) температуры поверхности ячейки на этапе быстрого нагрева.

Температура поверхности и фольги Ni достигла ∼27 ° C после 10-секундной тепловой релаксации ( SI Приложение , рис. S7) во всех четырех случаях, что указывает на то, что начальная точка зарядки аналогична. Таким образом, кривые напряжения при последующей зарядке CCCV были очень похожими ( SI Приложение , рис. S8, A ). Немного более высокое напряжение при более низкой температуре окружающей среды было приписано большему перепаду температуры во время зарядки ( SI Приложение , рис. S8, B ) из-за сильного охлаждения в климатической камере.При улучшении теплоизоляции и управления можно ожидать, что кривая зарядки станет унифицированной и независимой от температуры окружающей среды. Унифицированная кривая заряда может значительно упростить систему управления батареями и повысить точность оценки состояния батареи (SOC, состояние здоровья и т. Д.) И, следовательно, чрезвычайно полезна для электромобилей.

Следует отметить, что современные электромобили, в принципе, также могут быть нагреты до> T _LPF перед зарядкой, используя системы терморегулирования вне отдельных элементов; однако изначально низкая скорость внешнего нагрева (<1 ° C / мин) не позволяет решить проблему быстрой зарядки.Кроме того, поскольку автомобильные элементы становятся все больше и толще для снижения стоимости производства, скорость внешнего нагрева должна быть дополнительно снижена, чтобы избежать локального перегрева на поверхности элемента (25). Наш метод вставки никелевой фольги обеспечивает быстрый и равномерный внутренний нагрев независимо от размера ячейки (равномерность нагрева может быть гарантирована путем добавления нескольких никелевых фольг). Этот метод также может быть применен к ячейкам другой геометрии. Например, фольга Ni может образовывать рукав, обернутый вокруг первой половины цилиндрического рулона с желе перед намоткой второй половины, таким образом помещая его прямо в середину рулона с желе для цилиндрической ячейки.Несколько примеров конструкций из никелевой фольги для различных типов и форм-факторов ячеек можно найти в ссылке. 28. Кроме того, поток тока внутри элемента между нагревательным элементом и материалами батареи активно регулируется, обеспечивая плавное переключение между режимом быстрого нагрева и режимом зарядки в зависимости от температуры элемента. Даже в экстремальном случае -50 ° C, когда электролит уже перестает работать, элемент LPF все еще заряжается до 80% SOC за 15 минут, как и при комнатной температуре, что еще раз демонстрирует свой потенциал сделать электромобили действительно региональными и погодными. -независимый.

Замечательный срок службы за счет отсутствия литиевого покрытия.

Далее мы демонстрируем устранение литиевого покрытия в элементе LPF. Зарядка ячейки LPF при 0 ° C сравнивается с двумя стандартными ячейками базовой линии с идентичными материалами и электродами, которые были заряжены по тому же протоколу CCCV (3,5 C, 4,2 В) до 80% SOC без этапа нагрева. Одна базовая ячейка была протестирована при 0 ° C, а другая — при 25 ° C. Как показано на рис. 4 A , кривая напряжения ячейки LPF при 0 ° C после этапа быстрого нагрева почти перекрывалась с кривой напряжения базовой ячейки при 25 ° C, с очень небольшой разницей из-за разницы в температуре. (Рисунок.4 В ). Однако базовая ячейка при 0 ° C имеет гораздо более высокое напряжение, чем две другие ячейки из-за ее высокого внутреннего сопротивления. Все три ячейки были оставлены в разомкнутой цепи после зарядки до 80% SOC, и кривые напряжения во время релаксации сравниваются на рис. 4 C . Четкое плато напряжения наблюдается на кривой релаксации базовой ячейки при 0 ° C, что приводит к локальному пику на кривой дифференциального напряжения (рис. 4 D ). Плато напряжения и пик дифференциального напряжения указывают на появление металлического лития, и, таким образом, являются четким доказательством того, что покрытие литием произошло в 3.5-C зарядка базового элемента при 0 ° C. В двух других случаях напряжение элемента быстро падает до относительно стабильного значения, что указывает на отсутствие литиевого покрытия во время зарядки.

Замечательный срок службы элемента LPF. Сравнение базовых ячеек при 0 ° C и 25 ° C с ячейкой LPF при 0 ° C с точки зрения напряжения ( A, ) и ( B ) температуры поверхности во время зарядки и ( C, ) напряжения и ( D ) производная напряжения во время релаксации ячейки после зарядки по времени.Все элементы были заряжены током 3,5 ° C, ограниченным 4,2 В, пока они не достигли 80% SOC. Плато напряжения в C и локальный пик дифференциального напряжения в D базовой ячейки при 0 ° C указывают на удаление металлического лития. ( E ) Сохранение емкости в зависимости от количества циклов для элемента LPF и цикла базовой ячейки с зарядкой 3,5 ° C при температуре окружающей среды 0 ° C.

Отсутствие литиевого покрытия значительно увеличило срок службы при низких температурах. Велоспорт-тесты проводились с 3.Зарядка 5-C до 4,2 В с последующим 2-минутным перерывом и затем разряд 1-C до 2,7 В. Для элемента LPF этап быстрого нагрева при постоянном напряжении 3,4 В выполнялся в начале каждого цикла и завершался. при Т _ячейка > 20 ° С с последующей 10-секундной релаксацией. Ячейки полностью охлаждались до 0 ° C после этапа разряда перед началом следующего цикла. Изменения напряжения и температуры во время цикла приведены в приложении SI , рис. S9 (один цикл) и в приложении SI , рис.S10 (10 циклов). Пропускная способность каждого цикла указана в приложении SI , рис. S11. Циклические испытания периодически приостанавливались для калибровки емкости элемента с эталонным тестом производительности (RPT) при 25 ° C ( SI Приложение , рис. S12). Измеренная разрядная емкость C / 3 в RPT была нанесена на график зависимости от номера цикла на рис. 4 E как для базовой линии, так и для ячеек LPF. Базовая ячейка потеряла 20% емкости всего за 50 циклов, тогда как ячейка LPF выдержала 4500 циклов при том же сохранении емкости, что составляет 90-кратное увеличение срока службы.Даже если водители электромобилей выполняют быструю зарядку один раз в день, 4500 циклов означают 12,5 года работы. При преобразовании в EFC (т. Е. Общая емкость, разряженная во время цикла, деленная на номинальную емкость 9,5 Ач), было получено 2806 EFC при сохранении емкости 80%, что в 122 раза больше по сравнению с базовой ячейкой (23 EFC). Предполагая 100-мильный запас хода на EFC (например, BMW i3), 2806 EFC указывают на срок службы> 280 000 миль, что намного превышает гарантии современных ICEV.

Две вышеуказанные ячейки на рис.4 E дополнительно сравнивают с дополнительными базовыми клетками, один цикл подвергался 10 ° C, а другой — 22 ° C. Эти два базовых элемента изначально были при 20% SOC и заряжались и разряжались фиксированным объемом, равным 60% SOC свежего элемента в каждом цикле, с CCCV (3 C, 4,2 В) зарядом и 1-C разрядом. Поскольку протоколы циклирования несколько отличаются, сохранение емкости этих ячеек показано в зависимости от EFC на рис. 5 A . Отметим, что элемент с зарядкой 3-C при 10 ° C продержался всего 317 EFC при сохранении 80% емкости.Более того, элемент LPF при 0 ° C имеет даже более длительный срок службы, чем элемент базового уровня при 22 ° C. Причина двоякая. Во-первых, поскольку литиевое покрытие исключается, доминирующим механизмом старения является рост SEI, который зависит в первую очередь от температуры. Как показано в приложении SI , рис. S10 B , на участках разряда и охлаждения элемента LPF температура ниже 22 ° C. Средняя температура ячейки LPF в 10 циклах, показанных в SI Приложение , рис. S10 B , составляет 11,6 ° C, что намного ниже средней температуры базовой ячейки (~ 28 ° C).Таким образом, рост SEI в клетке LPF в целом был медленнее, чем в базовой клетке. Во-вторых, базовая ячейка заряжалась фиксированным значением емкости в каждом цикле, которое равнялось 60% SOC свежей ячейки, но становилось больше, чем 60% SOC по мере разрушения ячейки. Таким образом, базовый элемент был заряжен до более высокого SOC, чем элемент LPF (заряжен до 4,2 В, без ступени постоянного напряжения) на поздней стадии цикла. Более высокий SOC также приведет к более быстрому росту SEI.

Смена парадигмы влияния температуры окружающей среды на старение клеток.( A ) Сравнение срока службы элемента LPF при зарядке 3,5 ° C при 0 ° C с одинаковыми базовыми элементами при разных температурах. ( B ) Скорость старения в зависимости от обратной температуры четырех ячеек в A . Скорость старения определяется как отношение потери мощности (в процентах) к EFC в конце срока службы и отображается в логарифмической шкале. ( C ) Скорость старения HE ячеек следующего поколения (с толстым электродом) в литературе. Оптимальная температура зарядки HE EV ячеек сдвигается с ∼25 ° C для существующих PHEV ячеек до ∼40 ° C до 50 ° C.

Рис. 5 B дополнительно сравнивает скорость старения в вышеупомянутых четырех случаях, которая определяется как отношение потери емкости (в процентах) к EFC в конце срока службы и отображается в логарифмической шкале в зависимости от обратной температуры. Для базовых ячеек логарифм скорости старения в зависимости от 1 / T может быть описан линейной линией, подтверждающей, что скорость старения обычных LiBs следует закону Аррениуса (12). Энергия активации оценивается в -1,37 эВ, что находится в пределах диапазона, указанного в литературе (29).Мы отмечаем, что скорость старения ячейки LPF при 0 ° C была снижена на два порядка по сравнению с базовой стандартной ячейкой и стала близкой к скорости старения базовой ячейки при комнатной температуре, что указывает на сдвиг парадигмы в соотношении между скорость старения и температура окружающей среды.

LPF Быстрая зарядка высокоэнергетических элементов при повышенной температуре.

Для будущих электромобилей дальнего действия требуется плотность энергии на уровне системы не менее 225 Втч / кг, что требует плотности энергии на уровне элементов> 300 Втч / кг (30).Типичный подход к увеличению плотности энергии на уровне ячейки заключается в увеличении поверхностной емкости (и толщины) электродов. Однако элементы с более толстыми анодами более склонны к нанесению литиевого покрытия из-за большего сопротивления переносу электролита. Недавняя работа (30) показала, что ячейка-пакет из графита / NMC622 с поверхностной нагрузкой 3,3 мАч / см ² , ∼1,8 × ячейки PHEV в этой работе, потеряла 22,5% емкости за 52 цикла заряда 1,5-C при 30 ° С. После демонтажа устаревшего элемента было обнаружено большое количество металлического лития, что указывает на то, что покрытие литием может быть серьезной проблемой в элементах с высокой энергией (HE) даже при температуре около комнатной.

Возможный подход к устранению литиевого покрытия в элементах HE заключается в дальнейшем повышении температуры зарядки. Как показано в приложении SI , рис. S2, увеличение с 25 ° C до 45 ° C увеличивает кинетику интеркаляции лития на 5,6 раза, коэффициент диффузии лития в графите на 2,4 раза и проводимость электролита на 1,4 раза, и, следовательно, может способствовать снижению содержания лития. покрытие. SI Приложение , рис. S13 показывает прогнозируемый моделью LDP ячейки HE, имеющей 1,65-кратную емкость площади и толщину ячейки PHEV в этой работе.Следует отметить, что максимальный ток заряда при 25 ° C без литиевого покрытия падает с 4 C для элемента PHEV ( SI, приложение , рис. S3, C ) до ∼1,5 C для элемента HE ( SI, приложение , рис. S13 A ) из-за увеличенной толщины электрода. Если заряжать элемент при 45 ° C, максимальная скорость заряда HE-элемента может быть увеличена до 3 C. Действительно, недавние исследования показали, что элементы с толстыми электродами имеют более длительный срок службы при 40-45 ° C, чем при температуре от 40 ° C до 45 ° C. комнатная температура.Группа Йоссена (31) сообщила, что ячейка графит / LiCoO ₂ с анодом толщиной 77 мкм (1,6 × настоящей работы) потеряла 30% емкости за 250 циклов с зарядкой 1 ° C при 25 ° C, но потеряла только Емкость 5% после 400 циклов при 40 ° C. Аналогичным образом группа Винтера (32) обнаружила, что срок службы элемента из графита / NMC532 с анодом толщиной 77 мкм увеличился с 400 циклов при 20 ° C до 1100 циклов при 45 ° C при сохранении емкости 70%. Совсем недавно исследователи из Samsung (20) разработали элемент HE с возможностью зарядки 5 ° C при 60 ° C.

Рис. 5 C сравнивает скорость старения вышеупомянутых клеток HE с клетками PHEV в этой работе. Также добавляется скорость старения ячейки PHEV при 45 ° C. Как сообщается в литературе (33), старение клеток является комбинированным эффектом роста SEI и литиевого покрытия. Для элемента PHEV 25 ° C достаточно высока, чтобы предотвратить образование лития при скорости заряда 3,5 ° C ( SI Приложение , рис. S3). Дальнейшее повышение температуры до 45 ° C сократило срок службы до 613 EFC при сохранении емкости 80% из-за более быстрого роста SEI.Для клеток HE, однако, полезно работать при температуре от ~ 40 ° C до 45 ° C из-за уменьшения литиевого покрытия, которое превосходит негативные последствия более быстрого роста SEI. Следовательно, работа при более высоких температурах может быть многообещающим подходом для увеличения срока службы клеток HE. В этом отношении нагрев будет важным шагом для зарядки элементов HE. Учитывая изначально низкую скорость внешнего нагрева, нынешний элемент LPF имеет большие перспективы для электромобилей следующего поколения, поскольку он может практически мгновенно модулировать внутреннюю температуру элемента по запросу.

В широком смысле научное достоинство описанного здесь элемента LPF состоит в том, что он предлагает общее решение для разделения кинетики заряда и разряда в науке об аккумуляторах и для ускорения зарядки аккумулятора без необходимости использования новых материалов или химии. Он также предлагает платформу для материаловедов для разработки более совершенных материалов для аккумуляторов без учета температуры. Что касается приложений, настоящая работа навсегда устраняет давние ограничения температуры окружающей среды на зарядку аккумулятора, позволяя использовать широкий спектр новой электроники и устройств, таких как всепогодные смартфоны, наружные роботы, дроны и микроспутники, работающие на больших высотах, а также новые приложения, такие как спасение машин, застрявших в снегу, и исследования в космосе и Арктике.

Методы и материалы

Пакеты для LPF емкостью 9,5 Ач были изготовлены с использованием NMC622 в качестве катода, графита в качестве анода и 1 M LiPF ₆ , растворенного в этиленкарбонате (EC) / этилметилкарбонате (EMC) (3: 7). по массе) + 2 мас.% виниленкарбоната (ВК) в качестве электролита. Элементы имеют емкость 1,85 мАч / см ² и плотность энергии на уровне элементов 170 Втч / кг. Каждая ячейка LPF имеет два куска никелевой фольги, встроенных внутрь, как показано в приложении SI , рис.S4. Каждая Ni-фольга, имеющая толщину 30 мкм и сопротивление 80,2 мОм при 25 ° C, покрыта тонким (28 мкм) полиэтилентерефталатом для электрической изоляции и зажата между двумя односторонними анодными слоями. Две трехслойные сборки уложены друг на друга внутри ячейки и соединены параллельно, причем одна сборка расположена на 1/4 толщины ячейки, а другая — на 3/4 толщины ячейки от верхней поверхности ячейки. Более подробную информацию о материалах, изготовлении, структуре и испытаниях ячеек можно найти в SI Приложение , Методы и материалы .

Благодарности

Финансовая поддержка Департамента охраны окружающей среды Пенсильвании; EC Power, LLC; и Министерство энергетики США присуждено награду DE-EE0006425. Мы также благодарны EC Power за предложение программного обеспечения AutoLion, которое было приобретено Gamma Technologies.

Сноски

• Авторы: X.-G.Y., G.Z., and C.-Y.W. спланированное исследование; X.-G.Y., G.Z. и S.G. проводили исследования; X.-G.Y. и С.-Y.W. проанализированные данные; и X.-G.Y. и C.-Y.W. написал газету.

• Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

• Эта статья представляет собой прямое представление PNAS.

• Эта статья содержит вспомогательную информацию на сайте www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1807115115/-/DCSupplemental.

Лучшие автомобильные зарядные устройства на 2021 год

Благодаря мобильным телефонам теперь проще, чем раньше, буксировать или прыгать.Тем не менее, ни одному водителю не нужна разряженная батарея. Ожидание помощи может оказаться трудоемким и утомительным занятием, особенно когда вам нужно куда-то пойти.

Хорошая новость заключается в том, что портативное зарядное устройство может помочь сохранить полную работоспособность вашего автомобиля и избежать неприятностей, связанных с разряженной батареей, таких как попытка задержать услужливого незнакомца или ожидание кого-то с перемычками. Портативное зарядное устройство также меньше, чем вы думаете, и оно намного проще, чем запуск от внешнего источника, поскольку вам не нужно протягивать громоздкие кабели от одного автомобиля к другому.Но это не все.

«Пусковой стартер обеспечивает большую силу тока (для запуска автомобиля), и поэтому они довольно грубо расходуют батареи», — говорит Майк Арман, эксперт по электронике, учитель профессионального училища и автор книги Motorcycle Electrics Without Pain. Арман построил системы впрыска топлива и подключил провода к бесчисленным автомобилям, мотоциклам и самолетам.

«Намного лучше поставить его на обычное зарядное устройство и проявить терпение (если возможно). Если вашему автомобилю требуется многократный запуск от рывка, возможно, батарея разряжена или возникла проблема с системой зарядки», — говорит Арман.

Тем не менее, если вы собираетесь купить портативное зарядное устройство, вы должны быть уверены, что оно подходящее. Вот список некоторых из лучших зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов, в зависимости от ваших конкретных потребностей, а также на основе отзывов пользователей и мнений экспертов. И обязательно прочтите эту статью, чтобы подробнее узнать о различных типах зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов.

Подробнее: Лучшие специалисты по обслуживанию аккумуляторов в 2021 году

Когда дело доходит до выбора подходящего зарядного устройства, тип автомобиля, которым вы управляете, обычно не играет большой роли.В конце концов, в большинстве автомобилей, мотоциклов, внедорожников, грузовиков и других дорожных транспортных средств используются свинцово-кислотные батареи, которые относительно устойчивы и недороги в производстве. Зарядное устройство, которое может привести в действие свинцово-кислотный аккумулятор во внедорожнике, может сделать то же самое, например, для мотоцикла.

Лучшее зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов вашего автомобиля — это Battery Tender Plus (оно работает с несколькими типами свинцово-кислотных аккумуляторов, включая впитывающий стекломат и заливные). Это автоматическое зарядное устройство, что означает, что оно автоматически отключится, когда батарея будет полностью заряжена, что предотвратит перезарядку.У него даже есть «плавающий» режим обслуживания батареи, который будет поддерживать его на полной мощности в периоды простоя, компенсируя саморазряд, связанный со свинцово-кислотными батареями.

Обеспечиваемая мощность 1,25 А обеспечивает «низкую и медленную» зарядку, что лучше всего для здоровья аккумулятора вашего автомобиля. Подключение и отключение легко и безопасно, искробезопасность и проверка, чтобы убедиться, что соединение установлено перед передачей энергии. Он также хорошо работает при экстремальных температурах — как горячих, так и холодных.

Эффективность и удобство использования Battery Tender Plus снискали ему большую популярность на Amazon: в настоящее время это четвертое по популярности автомобильное зарядное устройство на сайте с рейтингом 4,7 из 5 звезд на основе более 7500 клиентов. обзоры.

NOCO Genius1 в настоящее время является самым продаваемым зарядным устройством на Amazon, и неудивительно, почему — это не только надежное автоматическое автомобильное зарядное устройство, которое делает процесс зарядки простым и стабильным, но и делает это всего за 30 долларов.

Что делает Genius1 таким популярным (помимо цены), так это его универсальность. Он работает со всеми типами аккумуляторов, включая литий-ионные, AGM и аккумуляторы глубокого цикла, а также аккумуляторы 6 и 12 вольт. Он заряжает и обслуживает аккумуляторы с функцией непрерывной зарядки, которая поддерживает заряд аккумулятора в течение длительного периода бездействия. Он также использует датчики для измерения температуры и соответствующей регулировки заряда в 1 ампер.

Еще одной особенностью портативного автомобильного зарядного устройства Genius1 является то, что оно может заряжать полностью разряженные аккумуляторы.Обычно это проблема автоматических зарядных устройств, но Genius1 имеет «принудительный режим», который позволяет ему работать как ручное зарядное устройство. Это означает, что он будет обеспечивать непрерывный заряд, который не ослабевает, пока вы его не выключите, и его можно использовать для реанимации батареи с нулевым напряжением батареи.

В линейке Genius NOCO также представлены модели с большей силой тока, обеспечивающие большую мощность и, если хотите, более быструю зарядку. Однако именно Genius1 обеспечивает максимальную отдачу от вложенных средств, что делает его отличным продуктом для ознакомления, когда дело доходит до зарядки собственного аккумулятора.

бывают разных размеров и уровней мощности, причем некоторые из более крупных обладают мощностью, необходимой для максимально быстрой зарядки автомобильного аккумулятора.Однако некоторые автомобильные зарядные устройства настолько велики, что их лучше использовать в автомобильных гаражах, чем в домах потребителей. Найти мощное автомобильное зарядное устройство, пригодное для домашнего использования, — это тонкий баланс.

Модель Schumacher SC1281 предлагает лучшее из обоих миров — высокую мощность и удобную маневренность. Устройство может медленно заряжать автомобильный аккумулятор с мощностью от 2 до 12 ампер, но также может обеспечивать 30 ампер для быстрого ускорения или даже 100 ампер, чтобы действовать как стартер. Само зарядное устройство весит около 12 фунтов и имеет ручку для облегчения переноски.

Несмотря на мощность, которую он обеспечивает, Schumacher SC1281 заряжается изящно: это автоматическое интеллектуальное зарядное устройство, поэтому вам не нужно беспокоиться о перезарядке аккумулятора, а функция непрерывной зарядки позволяет легко поддерживать неиспользованный аккумулятор. . Защита от обратной полярности зарядного устройства гарантирует, что его нельзя будет использовать, если зажимы прикреплены к неправильной клемме автомобильного аккумулятора, что помогает ему работать более безопасно.

По цене 129 долларов, Schumacher SC1281 дороже, чем некоторые другие продукты в этом списке, но тот факт, что это все еще восьмое самое продаваемое автомобильное зарядное устройство на Amazon, доказывает, что оно того стоит.

Deltran считается нашим лучшим зарядным устройством для автомобильных аккумуляторов, но Battery Tender Junior — идеальный выбор, если вас просто беспокоит долгое хранение аккумулятора.

Как и модель Plus, Battery Tender Junior представляет собой полностью автоматическое зарядное устройство с функцией «плавающего режима», которая позволяет оставлять его подключенным к аккумулятору, заряжая его по мере разряда и только при необходимости. Тем не менее, Junior — меньшая по размеру и более доступная модель, и хотя сила тока 0,75 ампера не позволяет произвести быструю зарядку, вам не понадобится больше, если вы оставите ее подключенной на длительный период времени. время.

Battery Tender Junior также довольно универсален, так как его можно использовать со стандартными свинцово-кислотными, заливными и герметичными необслуживаемыми батареями, если они 12 вольт.У него также есть светодиодный индикатор, который позволяет вам контролировать уровень заряда вашей батареи, который может сказать вам, когда ваш автомобиль готов к использованию, но не меняет того факта, что смарт-устройство выполняет весь процесс зарядки за вас.

Battery Tender Junior — второе по популярности зарядное устройство Amazon, получившее 4,7 из 5 звезд на основании более чем 18 000 оценок покупателей. Он также доступен со скидкой на сайте — и по цене 25 долларов это самая дешевая модель в этом списке.

упрощают процесс зарядки аккумулятора, отключаясь, когда аккумулятор вашего автомобиля заряжен на 100%, но большинство из них просто не в состоянии зарядить разряженный аккумулятор.В то время как ручные зарядные устройства просто отправляют электричество в источник без разбора, автоматические зарядные устройства должны сначала определить местонахождение батареи, а многие из них не могут сделать это с разряженной батареей.

Optima Digital 400 — исключение из этого правила. Это автоматическое интеллектуальное зарядное устройство, которое заполнит вашу батарею, а затем остановится, позволяя заряжать ее в течение ночи, не беспокоясь о повреждении блока питания. Он также может обнаруживать и заряжать разряженные батареи, а отзывы клиентов Amazon рекламируют способность зарядного устройства воскрешать единицы, ранее считавшиеся мертвыми, и тем самым экономить деньги их владельцев.

Optima Digital 400 также проста в использовании. ЖК-экран информирует пользователя о ходе процесса зарядки, и устройство также предлагает простой в выборе диапазон типов аккумуляторов на выбор (он работает от стандартных свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторов глубокого цикла и аккумуляторов AGM. виды и прочее). Наконец, максимальная зарядка 4 А делает весь процесс зарядки быстрее, чем у других моделей.

Давайте сначала уберем очевидное: Schumacher SC1325 большой.Он весит почти 30 фунтов, а его высота, включая ручку, составляет почти 2 фута. Это также самое дорогое зарядное устройство в списке, которое стоит всего около 200 долларов. По этим причинам SC1325 может показаться более удобным в автомобильном гараже, чем в вашем собственном доме (или багажнике).

Тем не менее, если вы хотите быстро двигаться, вы не сможете победить SC1325 (к тому же у него есть колеса, что делает вес более управляемым). Несмотря на то, что у него есть режимы зарядки и обслуживания, которые обеспечивают мощность 2 или 6 ампер, он также может обеспечить усиление на 40 ампер для восстановления батареи или, при необходимости, запуск от внешнего источника на 250 ампер, который позволит запустить даже большие двигатели. очередной раз.Такая быстрая зарядка представляет опасность для вашего аккумулятора и автомобиля (подробнее об этом позже), но в экстренных случаях они могут понадобиться.

Schumacher SC1325 работает с широким спектром батарей, включая стандартные свинцово-кислотные, AGM, гелевые и аккумуляторные батареи глубокого разряда. Это еще не значит, что это правильный выбор для вас. В конце концов, все сводится к тому, соответствует ли SC1325 вашим конкретным потребностям. Если этого не произойдет, вам подойдет меньшая и менее дорогая модель. Если вам нужно сверхмощное зарядное устройство / стартер, который поможет вам быстро двигаться в случае необходимости, это может быть именно то, что вам нужно.

В то время как большинство дорожных транспортных средств работают на стандартных свинцово-кислотных аккумуляторах, транспортные средства для отдыха являются исключением.В жилых автофургонах используются батареи глубокого разряда — свинцово-кислотные батареи, предназначенные для обеспечения питания в течение более длительных периодов времени. Батареи глубокого цикла также предназначены для полного разряда и многократной зарядки, в то время как обычные свинцово-кислотные батареи не предназначены для полного разряда при регулярном использовании.

Неудивительно, что для RV-аккумулятора требуется зарядное устройство, которое может работать с аккумуляторами глубокого цикла, что и делает CTEK 40-206 MXS 5.0 (в дополнение к зарядке всех типов свинцово-кислотных аккумуляторов).Он предлагает восьмиэтапный автоматический процесс зарядки с индикатором, позволяющим пользователю точно видеть, как заряжается аккумулятор и когда можно использовать автомобиль. Он также имеет плавающую систему, которая поддерживает емкость аккумулятора от 95% до 100% после завершения начальной зарядки (которая имеет максимальный ток 4,3 ампера).

В конце концов, самое высокое качество CTEK 40-206 MXS 5.0 — это удовлетворенность клиентов. Имея более 600 оценок, зарядное устройство в настоящее время имеет 4,8 из 5 звезд на Amazon, что делает его безоговорочно одобренным теми, кто его купил и использовал — и нет более убедительных аргументов, чем это.

Сравнение лучших автомобильных зарядных устройств

Battery Tender Plus — наш выбор в качестве лучшего зарядного устройства в целом.

Какие бывают типы зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов?

Нет никаких сомнений в том, что существует множество различных зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов, и то, что подойдет вам, зависит от вашего автомобиля, способа его использования и цены, которую вы хотите потратить. Однако независимо от того, что вы выберете, оно попадет в одну из двух основных категорий зарядных устройств для аккумуляторов — автоматические и ручные.

Автоматические (или «умные») зарядные устройства могут измерять уровень заряда автомобильного аккумулятора и действовать соответствующим образом, предотвращая его полную разрядку или чрезмерную зарядку. Любой из них может быть вредным для вашей батареи, в зависимости от вашего типа, поэтому наличие умного зарядного устройства, которое устраняет эти риски, может быть лучше для вашей батареи в долгосрочной перспективе.

Ручные зарядные устройства, с другой стороны, просто передают энергию аккумулятору, пока он не отключится или не разрядится. Хотя это потенциально может нанести вред аккумулятору в случае перезарядки, это также дает преимущество: некоторые интеллектуальные зарядные устройства будут иметь проблемы с обнаружением (и последующей зарядкой) полностью разряженных аккумуляторов, но это не проблема для ручных зарядных устройств.

При покупке автомобильного зарядного устройства вам придется решить, хотите ли вы зарядное устройство с ручным или автоматическим управлением.

Аккумулятор автомобиля, как правило, лучше заряжать медленно, чем быстро, если можно сэкономить время. «Быстрый старт или использование быстрого зарядного устройства на современных автомобилях может сжечь все виды хрупкой электроники, и тогда вы можете получить реальные деньги», — говорит Арман.«Современные автомобили на самом деле являются компьютерами, к которым просто случайно прикреплено несколько колес. Вы можете нанести ущерб электронике на тысячи долларов, если будете небрежны или небрежны с запуском от внешнего источника или с помощью устройств быстрой зарядки».

Медленная зарядка может выполняться с помощью постоянного зарядного устройства. Подзарядные устройства бывают как автоматические, так и ручные, и предназначены для медленной зарядки аккумуляторов в течение более длительных периодов времени.

Автоматические зарядные устройства эффективны для транспортных средств, которые не будут использоваться в течение нескольких месяцев, поскольку они могут компенсировать естественную скорость саморазряда батарей.Саморазряд накапливается и потенциально может полностью разрядить аккумулятор к тому времени, когда вы снова попытаетесь использовать свой автомобиль. Поскольку эти зарядные устройства являются автоматическими, они заполняются ровно настолько, чтобы компенсировать небольшое количество разряженной батареи, прежде чем снова выключиться.

Вы можете оставить автоматические зарядные устройства подключенными из соображений безопасности. «Если зарядное устройство подключено к заземленной розетке и правильно подключено, вы можете оставить зарядное устройство подключенным до тех пор, пока аккумулятор не будет полностью заряжен», — говорит Лорен Фикс, создатель Car Coach Reports.Фикс — теле- и радиоведущий и автомобильный обозреватель, о котором рассказывали в Forbes, Inside Edition и ABC.com. «Высококачественное зарядное устройство отключится, когда достигнет полностью заряженного состояния».

NOCO Genius1 — отличное доступное по цене устройство для автомобильного зарядного устройства.

Как зарядить аккумулятор

Можно заряжать аккумулятор, который все еще прикреплен к транспортному средству, но убедитесь, что автомобиль выключен.Если вас беспокоит, что холод в гараже влияет на здоровье аккумулятора (если вы храните автомобиль, например, жилой дом, на зиму), вы также можете отсоединить аккумулятор и оставить его заряжаться в помещении — но это представляет собой собственные риски.

«В более новых автомобилях отключение аккумулятора для зарядки приведет к потере всех воспоминаний во всех электронных doo-dads в машине», — говорит Арман. «Если вам повезет, все, что вам нужно сделать, это сбросить настройки радиостанций. Если вам не повезет, вы получите миллиард сообщений об ошибках, и вы, возможно, ищете буксировку в автосалон, чтобы все виды вещей были переделаны. прежде чем вы снова сможете водить машину.«

Сама по себе зарядка аккумулятора — довольно простая работа, но она также может быть потенциально опасной, поэтому будьте осторожны. Любая задача, связанная с работой с электрическим током, представляет опасность поражения электрическим током и пролитой аккумуляторной кислоты. вреден для кожи.

Если вам нужно зарядить аккумулятор и у вас мало времени, Schumacher SC1325 — это зарядное устройство для вас. Шумахер

Ваше зарядное устройство будет поставляться с подробными инструкциями, которым следует следовать, но есть несколько правил, которые более или менее универсальны (опять же, прилагаемые инструкции должны заменить все остальное).Для начала вы всегда должны быть уверены, что ваше зарядное устройство выключено — в противном случае вы рискуете подвергнуться поражению электрическим током. Затем вы подключите положительный зажим зарядного устройства к положительной клемме аккумулятора, а отрицательный зажим зарядного устройства — к отрицательной клемме аккумулятора. Обычно положительный зажим зарядного устройства будет красным, а отрицательный — черным.

После подключения зарядного устройства к аккумулятору отдельные инструкции могут отличаться. Некоторые зарядные устройства могут иметь настройки, которые определяют скорость заправки аккумулятора, в то время как другие можно просто включить.В любом случае, на этом этапе вы будете готовы начать зарядку.

Время, необходимое для полной зарядки аккумулятора, зависит от существующего уровня заряда и скорости вашего зарядного устройства. Допустим, у вас есть 12-вольтовая батарея, которая вмещает около 48 ампер. Если аккумулятор полностью разряжен, а зарядное устройство может заряжать 4 А в час, полная зарядка займет 12 часов. Если ваше зарядное устройство имеет регулируемую силу тока, вы можете определить, сколько времени потребуется для полной зарядки.Опять же, лучше заряжать аккумулятор медленно, но в случае, если вам нужна быстрая зарядка, вы можете настроить устройство на высокую скорость. Просто убедитесь, что вы следите за ним, если это ручное зарядное устройство, чтобы предотвратить перезарядку.

Optima Digital 400 — это зарядное устройство, которое вам понадобится, если вам нужно восстановить разряженную батарею.

Автомобильные аккумуляторы не нужно заряжать очень часто, если ваш автомобиль используется регулярно — обычно вам просто нужно использовать зарядное устройство, если автомобиль не заводится, что должно произойти только после нескольких лет использования.Некоторые явные признаки того, что ваша батарея разряжена, включают снижение скорости вращения двигателя и затемнение фар. Вы также можете приобрести тестер батареи, если опасаетесь попасть в затруднительное положение.

Когда дело доходит до мотоциклов, жилых автофургонов, лодок или любых других транспортных средств, которые могут длительное время оставаться без использования, дренаж является серьезной проблемой. Как и в автомобилях, в этих автомобилях обычно используются свинцово-кислотные аккумуляторы, которые саморазряжаются, когда они не используются. Рекомендуется заряжать эти батареи каждые 30 дней, чтобы предотвратить разрядку батареи и сохранить ее общее состояние.Как и в случае с хранящимися на хранении автомобилями, вы также можете оставить батареи этих транспортных средств подключенными к автоматическим зарядным устройствам или специалисту по обслуживанию автомобильных аккумуляторов.

Если автомобиль находится на длительном хранении, заряжайте аккумулятор каждые 30 дней или передавайте его специалисту по обслуживанию аккумуляторов.

5 вещей, которые необходимо знать перед покупкой автомобильного зарядного устройства

• Аккумулятор какого типа используется в вашем автомобиле? Скорее всего, ответ — обычная свинцово-кислотная батарея, но если вы водите дома на колесах, вероятно, у нее есть батарея глубокого разряда.В любом случае вам нужно убедиться, что любое зарядное устройство, которое вы считаете совместимым с вашим аккумулятором.
• Вы хотите умное зарядное устройство с ручным или автоматическим управлением? Автоматические зарядные устройства , как правило, проще в использовании, так как они регулируют заряд, чтобы предотвратить перезарядку аккумулятора, но ручные зарядные устройства лучше подходят для восстановления разряженных аккумуляторов.
• Сколько энергии вам нужно в зарядном устройстве? Хотите, чтобы аккумулятор медленно заряжался и поддерживался в рабочем состоянии, пока он не используется? Или вам нужно зарядное устройство, которое может быстро зарядить аккумулятор и, возможно, также обеспечить быстрый старт?
• Зарядное устройство какого размера вы предпочитаете? Хотя все модели в списке являются технически портативными зарядными устройствами, некоторые из них намного больше, чем другие, и поэтому их может быть сложнее использовать.Более мощные зарядные устройства обычно больше.
• Сколько вы хотите потратить на зарядное устройство? Опять же, обычно существует прямая зависимость между предоставленной мощностью и стоимостью устройства, поэтому, если вы хотите заряжать быстрее, вам нужно потратить немного больше.

Написано Скоттом Фридом для Roadshow.

Садитесь за руль и узнавайте последние новости об автомобилях и обзоры, которые отправляются вам на почту два раза в неделю.

Еще для автолюбителей

Полностью заряженный аккумулятор — обзор

Состояние заряда

Состояние заряда обычно определяется как фактически доступное количество заряда в данном аккумуляторе ( Q ), связанное с максимумом доступное количество заряда, которое может быть снято с этой батареи после 100% полной зарядки ( C ) и обычно выражается в процентах:

[1] SoC = фактически доступное количество заряда (Q) максимально доступное количество заряд (C) × 100%

Это определение для LAB не является ясным и однозначным.Причина этого в том, что оба используемых значения, эталонное значение «максимально доступное количество заряда», так называемая «емкость аккумулятора» и «фактически доступное количество заряда» могут быть определены и соответственно измерены различными способами.

Контрольный тест для Q — это разряд с определенным заданным током до предварительно заданного напряжения отсечки при определенной заданной температуре батареи. Эталонным тестом емкости батареи C является полная зарядка с последующей разрядкой в ​​условиях, аналогичных описанным ранее.В зависимости от скорости разрядного тока, температуры батареи, напряжения отключения и определения «полного заряда» могут быть получены разные значения для Q , C и, следовательно, для SoC.

Для понимания определения SoC «полная зарядка» должна быть определена в первую очередь. Как правило, это определяется процедурой зарядки, приводящей к полностью заряженной батарее. Однако «полный» не является «полным» и сильно зависит от установленной процедуры начисления. Вот некоторые часто используемые определения «полностью заряженной батареи»:

•

Физическая полная означает, что все доступные активные массы находятся в заряженном состоянии.В новых аккумуляторах для зарядки доступны все активные массы. В старых батареях части активных масс могут ослабнуть из-за эрозии, могут быть недоступны для тока заряда из-за коррозионных слоев на электродах или могут быть преобразованы в необратимые сульфаты и, следовательно, больше не доступны для зарядки. Физическое наполнение достигается в тот момент, когда дополнительный зарядный ток используется на 100% для побочных реакций, таких как выделение газов или коррозия.

•

Номинальный полный достигается, когда применяется процедура зарядки, предписанная производителем батареи или данным стандартом.Для новых аккумуляторов это обычно почти такое же состояние, как и полное физическое. Например, в старых батареях крупнозернистые кристаллы сульфата свинца образуются во время работы или из-за процессов перекристаллизации. Эти кристаллы часто не могут быть растворены стандартными процедурами зарядки. Следовательно, части активных масс остаются в разряженном состоянии после номинального полного заряда. Для достижения полного физического состояния необходимо применять модифицированные стратегии зарядки, такие как зарядка при повышенных температурах или в течение более длительных периодов времени.Например, международный стандарт (EN 50342–1: 2006) для шестиэлементных залитых батарей стартер-свет-зажигание (SLI) определяет номинальный заряд CCCV-заряда на 25-35 ° C и (16,00 ± 0,01) В с ограничение тока 5 I _{номинальное} на 24 ч. В старых батареях после этой процедуры зарядки может оставаться сульфат свинца. Они могут широко раствориться, если применяется дополнительная зарядка не менее чем на 40 ° C.

•

Рабочий полный определяется как максимально возможная SoC батареи, которая может быть достигнута в полевых условиях в данном приложении.Номинальные условия заряда часто не могут применяться к батареям, которые используются в реальных приложениях, из-за конструкции системы, ограничений, касающихся максимального напряжения заряда, температуры батареи и доступного времени зарядки. В результате аккумулятор, новый или старый, не может даже достичь номинального состояния полной зарядки. Например, в обычных транспортных средствах напряжение в системе обычно не может превышать примерно 15 В (что ниже 16 В, определенного для номинального заряда), а периоды заряда ограничиваются временем вождения (обычно намного меньше, чем 24 часа за один раз), так что даже свежий SLI аккумулятор не может быть полностью заряжен по номиналу.

Как следует из эталонных испытаний для C и Q , батарея определяется как разряженная, когда путем ее разряда с определенным номинальным током при определенной температуре достигается заранее заданное напряжение отсечки. Процедура разряда с указанными параметрами называется стандартным испытанием емкости. Это определение более практично, чем физически полностью разряженная батарея, где все активные массы находятся в разряженном состоянии, по нескольким причинам.Во-первых, ЛАБ нельзя полностью разгрузить физически, не нанеся ей необратимого повреждения. Во-вторых, в большинстве приложений батарея должна обеспечивать определенный уровень напряжения, даже если она «разряжена». В-третьих, полная физическая разрядка будет длиться почти бесконечно долго. Изготовитель или пользователь батареи может определить номинальную скорость разряда, напряжение в конце разряда и температуру. Поэтому необходимо упомянуть параметры для определения емкости с помощью теста емкости.В противном случае результаты несопоставимы.

После того, как значения «полная» и «разряженная» батарея будут четко определены, можно ввести различные однозначные определения емкости батареи:

•

Номинальная емкость или номинальная емкость C _N . Номинальная или номинальная емкость — это значение емкости, указанное производителем при номинальных условиях эксплуатации (определяемых температурой, разрядным током и напряжением в конце разрядки, как при стандартном испытании емкости).

•

Начальная производительность C ₀ . Первоначальная емкость — это измеренная емкость новой батареи. Эталонное измерение состоит из номинальной полной зарядки с последующим стандартным испытанием емкости, как определено выше. Для данной лаборатории это значение может быть немного выше или ниже номинальной емкости C _N из-за производственных допусков, систематического завышения размеров производителем или отсутствия циклов инициализации, которые могут увеличить емкость в начале срока службы.

•

Фактическая вместимость C _a . Фактическая емкость — это измеренная емкость батареи в ее текущем состоянии. Эталонное измерение такое же, как и для начальной емкости. Следовательно, для новой батареи C _a = C ₀ . В случае устаревших батарей C _{a 0} из-за процессов старения, которые приводят к потере емкости. Однако это не всегда верно во всех случаях.Некоторые LAB показывают увеличение фактической мощности C, , _и за несколько месяцев или даже лет. Это особенно заметно для свинцово-кислотных аккумуляторов с регулируемым клапаном (VRLA).

•

Доступная емкость C _{в среднем} . Доступная емкость — это емкость данной новой или устаревшей батареи, доступная для данного приложения. Эталонным измерением часто является рабочий полный заряд с последующим разрядом с номинальным током до тех пор, пока не будет достигнуто определяемое приложением напряжение конца разряда при фактической температуре батареи.

Теперь можно определить SoC, но перед этим следует отметить важный момент.

Общее определение SoC согласно формуле [1] полезно, когда SoC необходимо измерить с помощью эталонных тестов, потому что для обоих значений, Q и C , количество заряда может быть вычислено во время разряда как ток разряда. умножается на время разряда. Если необходимо настроить определенную SoC (так, чтобы батарея имела определенное количество заряда Q ), невозможно разрядить LAB до тех пор, пока она не станет пустой, а затем зарядить ее снова и вычислить сохраненное количество заряда путем интеграции заряда Текущий.Причина в том, что из-за более высокого напряжения батареи во время зарядки значительная часть зарядного тока переходит в реакцию выделения газа, и, таким образом, фактически накопленный заряд ниже, чем рассчитанный путем интегрирования зарядного тока. Следовательно, чтобы установить определенную SoC батареи, она должна быть полностью заряжена (до 100% SoC), а затем определенное количество заряда Q _d должно быть снято с батареи путем разрядки, так что

[2] SoC = максимально доступное количество заряда (C) — снятое количество заряда (Qd) максимальное доступное количество заряда (C) × 100%

Это фактически немного другое определение SoC, но если C , Q и Q _d измеряются при одинаковых условиях разряда (температура, ток разряда, напряжение в конце разряда и тот же возраст батареи), тогда

[3] C = Q + Qd

, и это определение SoC эквивалентно тому, что дано в уравнении [1].

Если упоминается «SoC», обычно имеется в виду фактическая доступная емкость, связанная с номинальной емкостью C _N . Поскольку C _N часто не является измеренным значением для данной батареи, условие [3] не выполняется. В этом случае с помощью формул [1] или [2] можно получить разные значения для SoC. С этой точки зрения для новой батареи SoC, относящаяся к начальной емкости ( C, ₀ ), более предпочтительна, поскольку выполняется условие [3].

Например, свежая батарея SLI номинальной емкостью C _N = 100 Ач. Батарея может иметь начальную емкость C, ₀ = 105 Ач. В этом случае, если аккумулятор должен быть настроен на 50% SoC (относится к C _N ), тогда Q _d = 50 Ач должно быть разряжено от аккумулятора согласно формуле [2]. Однако, разрядив аккумулятор в номинальных условиях, можно извлечь из аккумулятора емкость 55 Ач до полного разряда.Это означало бы, что SoC (относящаяся к C _N ) согласно определению [1] составляла 55%.

Для устаревших аккумуляторов SoC, связанная с начальной емкостью и использующая определения [1] или [2], не будет согласована. В этом случае следует использовать SoC, относящуюся к фактической емкости (SoC _a ). По той же причине в приложении только SoC, связанная с доступной емкостью (SoC _av ) с использованием определений [1] и [2], является правильным.

Связь между различными SoC можно пояснить на примере, показанном на рисунке 1.В этом примере дан старый LAB с начальной емкостью C, ₀ = 100 Ач. Из-за крупных кристаллов сульфата свинца физический полный заряд не может быть получен в течение ограниченного времени процедуры номинального заряда. Таким образом, емкость 5Ач остается незаряженной. При заданных критериях напряжения в конце разряда батарея имеет меньшую емкость из-за старения по сравнению с новой батареей. В этом примере это составляет дополнительную потерю емкости в 20 Ач. В результате получается фактическая емкость C, _a = 75 Ач.В SoC _окно между 0% и 100% может быть сопоставлено с окном SoC ₀ между 20% и 95%. В некоторых приложениях доступная емкость аккумулятора может составлять только C _av = 65 Ач, поскольку при полной зарядке остается значительное количество активных масс в разряженном состоянии. SoC _av можно сопоставить с окном SoC ₀ между 20% и 85%, или, другими словами, в данном приложении батарея может работать только между 20% и 85% от SoC относительно его начальной емкости.

Рис. 1. Схематическая визуализация отношений между различными определениями состояния заряда (SoC).

Все приведенные выше определения емкости и SoC всегда принимают номинальную температуру или, по крайней мере, аналогичную температуру как должное. Поскольку температура оказывает значительное влияние на емкость батареи, другие значения этих показателей качества могут быть получены при других температурах.

Еще хуже упомянуть, что может возникнуть другая проблема с точным определением SoC.Из-за разной скорости побочных реакций в положительном и отрицательном электродах может случиться так, что SoC двух электродов будет отклоняться. Как правило, SoC определяется для батареи в целом, но для некоторых целей важны индивидуальные характеристики электродов. Схожей с этой проблемой является неоднородный SoC ячеек в последовательном соединении. Как правило, температура клеток не одинакова, поэтому побочные реакции протекают с разной скоростью; следовательно, SoC ячеек отклоняется.

Информационное руководство по зарядке и разрядке аккумуляторных батарей мотоциклов

Характеристики разряда и зарядки аккумуляторов для мотоциклов и мотоспорта

Разрядка аккумулятора

Разрядка или зарядка внутри батареи всегда происходят в любой момент времени. Раствор электролита содержит заряженные ионы, состоящие из сульфата и водорода. Ионы сульфата заряжены отрицательно, а ионы водорода — положительно.

Когда электрическая нагрузка подключается к клеммам аккумуляторной батареи (стартер, фара и т. Д.)) серная кислота распадается, образующиеся сульфат-ионы перемещаются к отрицательным пластинам и вступают в реакцию с активным материалом пластины, отдавая свой отрицательный заряд посредством ионизации. Это приводит к разрядке аккумулятора или выработке электроэнергии. Этот избыточный поток электронов из отрицательной стороны батареи через электрическое устройство и обратно к положительной стороне батареи создает постоянный ток. Как только электроны возвращаются на положительный полюс батареи, они возвращаются в ячейки и снова прикрепляются к положительным пластинам.Процесс разряда продолжается до тех пор, пока аккумулятор не разрядится и в нем не останется химической энергии.

Химия нагнетания

В дополнение к потоку электронов внутри батареи при ее разряде соотношение серной кислоты и воды в растворе электролита также изменяется на большее количество воды и меньшее количество кислоты. Побочным химическим продуктом этого процесса является сульфат свинца, который покрывает пластины батареи внутри каждого элемента, уменьшая его площадь поверхности.

При меньшей площади, доступной на ячейках для выработки электроэнергии, также снижается выработка силы тока или тока.Если процесс разряда продолжается, на пластинах элементов откладывается еще больше сульфата свинца, и в конечном итоге химический процесс, вызывающий ток, становится невозможным. Отложения сульфата свинца на пластинах являются причиной того, что аккумулятор не может обеспечивать энергию бесконечно. Например, свет остается включенным на несколько дней или слишком долго запускается стартер. Фактически, длительная разрядка вызывает вредное сульфатирование, и аккумулятор может не восстановиться независимо от того, как долго он заряжается.

Саморазряд аккумулятора

Саморазряд происходит всегда, даже если аккумулятор ни к чему не подключен.Скорость саморазряда зависит от температуры окружающей среды и типа батареи. При температуре выше 55 ° C саморазряд происходит еще быстрее. Этих температур можно достичь, если хранить аккумулятор в гараже или сарае в жаркую погоду.
Распространенное заблуждение относительно аккумуляторов заключается в том, что если их оставить на бетонном полу, они быстро разрядятся. Так было более тридцати пяти лет назад, когда батарейные отсеки были сделаны из твердой резины — влага из бетона вызвала разряд батарей этого типа прямо в бетонный пол.Однако современные батарейные отсеки изготовлены из полипропиленового пластика и могут храниться на бетоне, не опасаясь чрезмерного саморазряда.

Причины саморазряда

Низкий уровень заряда может быть вызван короткими поездками, которых недостаточно для того, чтобы система зарядки автомобиля могла зарядить аккумулятор. Работа двигателя на расстоянии менее 15 или 20 миль и случайное использование транспортного средства только пару раз в неделю может не поддерживать заряд аккумулятора, достаточный для запуска двигателя.Чтобы поддерживать емкость аккумулятора, достаточную для работы стартера, его необходимо заряжать с помощью зарядного устройства, когда автомобиль не используется — примерно раз в месяц для обычной батареи в зависимости от температуры. Аккумулятор AGM разряжается медленнее, чем обычный аккумулятор, и его не нужно заряжать так часто.

Для длительного хранения лучше всего подходят более низкие температуры. Например, батарея AGM, хранящаяся при 0ºC, сохраняет 90% своей емкости в течение примерно 6 месяцев.Та же батарея, хранящаяся при 40ºC, теряет 50% своей емкости за 4 месяца. Бортовые компьютеры, часы и другие аксессуары также могут со временем разрядить аккумулятор.

Зарядное устройство для аккумуляторов

Зарядка аккумулятора меняет химический процесс, который произошел во время разряда. Ионы сульфата и водорода в основном меняются местами. Электрическая энергия, используемая для зарядки аккумулятора, преобразуется обратно в химическую энергию и сохраняется внутри аккумулятора. Зарядные устройства аккумуляторов, включая генераторы и генераторы, вырабатывают более высокое напряжение, чем напряжение холостого хода аккумулятора.
Когда сила тока зарядки превышает уровень естественного поглощения, аккумулятор может перегреться, в результате чего раствор электролита начнет пузыриться, образуя воспламеняющийся газообразный водород. Газообразный водород в сочетании с кислородом воздуха очень взрывоопасен и может легко воспламениться от искры. Следовательно, всегда не забывайте выключать питание перед подключением или отключением зарядного устройства, чтобы предотвратить искрение на клеммах аккумулятора!

Сколько ампер?

Подача зарядного тока на батарею без ее перегрева называется «естественной скоростью поглощения».”

Из-за своего меньшего размера по сравнению с автомобильными типами аккумуляторов аккумуляторы Powersports более чувствительны к тому, сколько тока они могут безопасно поглощать. При зарядке мотоцикла или другого небольшого аккумулятора сила тока зарядного устройства не должна превышать 3 ампера. Большинство автомобильных зарядных устройств не подходят из-за более высокого выходного тока. Если поддерживать аккумулятор в полностью заряженном состоянии, это обеспечивает оптимальный срок службы, а перезарядка может значительно сократить его.

Всегда проверяйте уровень заряда аккумулятора перед зарядкой и через 30 минут после зарядки.Когда зарядное устройство было отключено от батареи на один-два часа, полностью заряженная обычная батарея должна показывать 12,6 В (12,8 В с Sulphate Stop) или выше. Напряжение аккумуляторов AGM может быть немного выше после полной зарядки.

Не перезаряжайте. Из-за характеристик батареи AGM слишком большая или избыточная подзарядка приведет к уменьшению объема электролита. Чем больше время перезарядки, тем больше падение электролита и пусковой мощности.Поскольку аккумулятор герметичен, нельзя добавлять воду, чтобы компенсировать потерю электролита. Кроме того, перезарядка может деформировать пластины элементов, что затрудняет или делает невозможным дальнейшую зарядку. Чтобы предотвратить чрезмерную зарядку, внимательно отслеживайте время зарядки или, в идеале, используйте одно из автоматических зарядных устройств Yuasa. Всегда прекращайте зарядку, если корпус батареи становится слишком горячим. Дайте ему остыть от 6 до 12 часов и возобновите зарядку. Время зарядки зависит от типа зарядного устройства и размера аккумулятора.

Осторожно: Всегда надевайте защитные очки при работе с аккумуляторами и заряжайте их в хорошо вентилируемом месте.

Зарядка глубоко разряженного аккумулятора

Для аккумуляторов с напряжением холостого хода ниже 11,5 В может потребоваться специальное зарядное устройство и процедуры для подзарядки. Сильно разряженные аккумуляторы будут иметь высокое внутреннее сопротивление, что затрудняет нормальную зарядку аккумуляторов. Может потребоваться более высокое напряжение зарядки, чем обычно, чтобы аккумулятор принял заряд.

Стоит заряжать телефон на ночь или нет?

Ким Командо, специально в США СЕГОДНЯ Опубликовано 17:00 ET 14 марта 2021 г. | Обновлено 21:56 ET 19 марта 2021 г.