Недозаряд аккумулятора: 7 неприятностей, способных погубить аккумулятор

Хронический недозаряд аккумулятора — 2 ответа

Здравствуйте! У меня такая проблема, генератор дает мало тока, щетки и подкова новые, при заводке двигателя генератор дает 13.2 в. Включаю ближний свет, печку, обогрев стекла, напряжение падает до 12.2-11.6в, при этом, если отключить массу, напряжение поднимается в норму 13.4в. Аккумулятор новый заряженный, причина в генераторе, это понятно, но то-ли его можно сделать или новый покупать, никто из знакомых электриков сказать не может. Если поможете мне буду благодарен. Спасибо.

armidonov 26 янв в 11:02

Последння редакция:

26 янв в 11:02

Недозаряд аккумулятора в ВАЗ 2106 — 2 ответа

Автомобиль ВАЗ 2106. Генератор семёрочный, отдавал автоэлектрику, проверили на станке, всё отлично. Но у меня проблемы. На холостых работает всё идеально, без включенных фар. Начинаю ехать тускнеет свет, и при этом начинает садится АКБ. Чем больше оборотов даю тем быстрее он начинает гаснуть. Реле зарядки тоже поменял! Без изменений. Катаюсь без света, всё идеально и музыка играет хорошо. Но по темноте невозможно так ездить.

balahon1995 9 апр в 08:40

Последння редакция:

9 апр в 08:40

Недозаряд аккумулятора: как выявить проблему?

Недозаряд автомобильной АКБ является результатом недостаточного времени заряда или образования оксидной пленки. В состоянии недозаряда происходит неполное восстановление емкости аккумулятора, и это может в конечном счете негативно сказаться на работоспособности батареи.

Чтобы максимально быстро разобраться с проблемой, необходимо в первую очередь определить первые признаки недозаряда АКБ.

Как обнаружить наличие недозаряда?

Во-первых, вы можете заметить, что в процессе пуска двигателя значение разряда тока батареи будет несколько снижено.

На слух хорошо определяется уменьшение частоты вращения коленчатого вала. В крайних случаях батарея может практически перестать справляться со своей задачей.

Второй способ обнаружения проблемы – самостоятельная диагностика с помощью мультиметра. Для этого вам понадобится: выбрать на приборе режим измерения постоянного тока и подсоединить щупы к выводам автомобильной батареи, предварительно отсоединив клеммы от АКБ.

Результат ниже 12,5 Вольт уже говорит о том, что аккумулятор находится в состоянии недозаряда. О причинах возникновения проблемы и путях ее решения вы сможете прочитать в нашей следующей статье.

Где купить новый аккумулятор?

Иногда лучшее решение – сдать свой старый аккумулятор и получить взамен новый с неплохой скидкой. Это можно сделать в интернет магазине аккумуляторов «Центр-АКБ».

На нашем официальном сайте вы сможете купить аккумуляторы для спецтехники и легковых автомобилей. В каталоге вы найдете множество моделей, представленных на современном рынке автомобильных аккумуляторов.

Прямо сейчас вы можете купить аккумулятор аком и получить его с бесплатной доставкой в любую точку города. Подробнее узнать об этом можно на нашем сайте или по телефону горячей линии:+7 (831) 416-13-13

Мы находимся в Нижнем Новгороде по адресам:

ул. Березовская, д. 96А

ул. Деловая, д. 7к5

проспект Кирова, 12

ул. Русская улица, 5

Жив ли ваш аккумулятор (или уже почти все): 5 признаков — журнал За рулем

Аккумулятор не просто смертен: он, как и человек, иногда внезапно смертен… Лампы меркнут, стартер пытается уныло гудеть. А можно ли бы это как-то предугадать? Тяжело, но попытаться можно.

— Ну что, брат?
— Что, что… Да вот, опять, понимаешь, аккумулятор…
— А я тебя предупреждал. Со старым аккумулятором — это не жизнь!
Из к/ф «Берегись автомобиля»

Материалы по теме

Средние сроки жизни батарей разных типов хорошо известны: у обычных 4–5 лет, для AGM заявляют 5–6 лет, а для сверхдорогих AGM TPPL — от 8 до 12 лет. Но это при определенных условиях эксплуатации: к примеру, регулярных и не слишком коротких поездках, что исключает постоянный недозаряд. В большинстве же случаев АКБ работает далеко не в идеальных условиях. А что делать тем, кто, к примеру, купил машину с пробегом и понятия не имеет, как за аккумулятором ухаживал прежний владелец? На этот случай «За рулем» подготовил подробную инструкцию, с помощью которой можно довольно точно определить реальное состояние батареи.

Пенсионный возраст

Самый простой способ предугадать кончину АКБ — не искушать судьбу и просто поглядывать на календарь. Конечно, хорошо известны случаи, когда обычная батарея выхаживает 7–8 лет и больше, но в целом это — исключения. Поэтому если возраст вашей батареи уже превысил заявленный производителем срок службы, советуем сказать ей «Спасибо!» и поменять на новую, не дожидаясь неприятностей. Особенно в преддверии зимы, когда режимы эксплуатации АКБ приближаются к максимально тяжелым.

Плохо выглядит

Иногда на батарею достаточно просто посмотреть, чтобы не откладывать решение о покупке новой. Чаще всего имидж непоправимо страдает после замерзания электролита, когда лед уродует пластины, а то и корпус. Также встречаются и чисто механические повреждения вследствие ДТП. В таких случаях раздумывать нечего, даже если АКБ еще подает признаки жизни.

Вяло и тускло

Догадаться, что батарее плохо, можно при пуске машины. Если индикаторы на панели или салонное освещение при этом заметно притухают, а стартер еле-еле крутит коленчатый вал, то АКБ явно не в себе. Конечно, виноваты могут быть и окислившиеся клеммы, и, скажем, элементарная недозарядка батареи вследствие отрицательного энергобаланса, но в любом случае это повод выяснить причину подобной «вялости». И если клеммы хорошо затянуты, а режим поездок вполне позволяет АКБ подзаряжаться в пути, то очень может быть, что батарее просто пора на покой.

Замеры показали…

Материалы по теме

Для автовладельца, имеющего в хозяйстве тестер, грех не воспользоваться им для оценки реального здоровья батареи. Нужно всего лишь измерить напряжение на клеммах аккумулятора — при этом отключать его от бортсети автомобиля не нужно. При этом так называемое Напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) должно составлять примерно 12,6–12,7 В. Только не нужно себя обманывать: промежуток времени между остановом двигателя и замером должно составлять несколько часов — не меньше. В противном случае циферки будут явно завышенными.

При НРЦ менее 12,3 В батарею обязательно надо подзаряжать. Кстати, пускать мотор в таком состоянии она может и отказаться — нужно внешнее зарядное устройство. Если и после подзаряда ситуация кардинально не изменится — увы, готовьте деньги на новую. Особенно это касается ситуаций, когда НРЦ падает ниже 10,5 В. Стартстопные батареи еще могут это выдержать, а вот простые смертные имеют право помереть.

Временно исполняющий обязанности

Довольно частая ситуация в современном автомире: на автомобилях с режимом «старт-стоп» вместо дорогостоящей батареи AGM установлена обычная «плебейка». Причина, как правило, одна: бедность, реже — жадность владельца. Если он всякий раз отключает режим «старт-стоп», то батарея, конечно, какое-то время послужит, но в реальных ситуациях этого обычно никто не делает. А поскольку простая батарея не рассчитана на глубокие разряды, она может помереть гораздо раньше предначертанного ей срока. Поэтому при первых признаках «хандры» владелец должен понимать: скорее всего он уже угробил бедную батарейку…

Всех, кто хочет поделиться своими способами оценки остаточного ресурса АКБ, приглашаем это сделать!

Болезни аккумуляторов: сульфатация пластин, недозаряд, перезаряд АКБ — Пульсар Лимитед

Основными и наиболее часто встречающимися процессами, которые могут возникать в процессе эксплуатации свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (АКБ) и существенно сократить их ресурс, являются: сульфатация, недозаряд, перезаряд или слишком глубокий разряд, металлизация сепараторов, заводнение.  

Эксперты солидарны с тем, что сульфатация является одной из главных причин сокращения срока службы АКБ и выхода ее из строя. Это явление происходит в результате хранения батареи в разряженном состоянии или без подзаряда, из-за недостаточного заряда и глубоких разрядов, слишком высокой плотности электролита или недостаточного его количества. Как результат, теряется плотное соединение активной массы пластин с решеткой, она становится рыхлой и осыпается. В результате этого необратимого процесса пластины батареи по существу разрушаются, аккумулятор быстро теряет емкость и выходит из строя. 

Негативным последствием недозаряда батареи является, как уже отмечено, сульфатация пластин. При перезаряде аккумулятора происходит повышенное разложение воды (диссоциация) и ее расход из-за протекания аномально больших токов, происходит усыхание батареи. Если батарея герметизирована, то долить воду нельзя, и последствия будут необратимы, аккумулятор теряет емкость и выходит из строя. Еще один результат перезаряда – ускорение электрохимических процессов в пластинах батареи, износ их активной массы, ее осыпание и деградация. Особенно, когда АКБ начинает кипеть и идет активное выделение газов. В результате – прогрессирующая потеря емкости батареи и выход ее из строя. Важно отметить, что в случае с герметизированными необслуживаемыми батареями (AGM и GEL типы) перезаряд, или зарядка аккумулятора слишком большим током при повышенном напряжении может привести к вспучиванию (вздутию) АКБ, после чего ей одна дорога – в утилизацию. Дело в том, что при таком усиленном (если не сказать жестоком) заряде внутри батареи выделяется слишком большое количество газов, которые не успевают рекомбинировать, а клапан – стравливать излишки этих газов в атмосферу. В результате корпус батареи распирает внутренним давлением, рвутся швы, деформируются пластины, и аккумулятор приказывает всем долго жить 🙁 Вот почему стоит особое внимание уделять правильному, качественному заряду аккумуляторов.

Причины недозаряда или перезаряда – в неправильном выборе зарядного устройства (ЗУ), его ошибочной настройке или неисправности. Например, ЗУ должно корректировать напряжение подзаряда при изменении температуры окружающей среды, иначе – недозаряд или перезаряд. Более того, если при повышении рабочей температуры напряжение заряда будет оставаться близким к максимальному значению, принятому для комфортных с точки зрения температуры условий (порядка 13,8 В), то батарея может выйти из строя очень быстро. Более подробно об обслуживании и правильном заряде аккумуляторов Вы можете прочитать в статье «Эксплуатация и обслуживание свинцово-кислотных аккумуляторов»

Глубокие повторяющиеся разряды также не добавляют АКБ «здоровья». Они приводят к разрушению активной массы пластин, вызывают ту же сульфатацию батареи. Поэтому следует позаботиться об обеспечении предельной степени разряда. Обычно эту величину устанавливают на уровне 1,8 В/элемент или 10,8 В на батарею 12 В (шесть элементов). Однако, стоит понимать, что глубоко разряжать промышленные свинцово-кислотные аккумуляторы вовсе не запрещено. Это делать можно, но важно помнить, что чем больше глубоких разрядов пережила АКБ, тем ближе она к своей «финишной прямой». Каждый вид аккумуляторов имеет свой циклический ресурс, т.е. определенное количество циклов разряда-заряда, в течение которых АКБ будет обеспечивать свои номинальные показатели (емкость, отдачу по токам и т.д.). Количество таких циклов напрямую зависит от отдаваемой при каждом из них емкости. Например, большинство AGM-аккумуляторов (наиболее распространенный на сегодня вид свинцовых АКБ) имеют ресурс порядка 200-250 циклов при 100% глубине разряда батареи. Для сравнения, наши аккумуляторы AGM нового поколения EverExceed обеспечивают не менее 600 циклов разряда такой же глубины, а наши Батареи типа OPzV вообще рекордсмены в этом плане – их ресурс порядка 1500 циклов!

Причиной металлизации сепараторов является осаждение освободившегося свинца в порах сепаратора при эксплуатации аккумуляторной батареи при высокой температуре или высокой плотности электролита. Это приводит к сокращению допустимых сроков хранения АКБ, а также к возможности возникновения коротких замыканий внутри батареи. 

Признаком заводнения аккумулятора является то, что он не заряжается (зарядный ток равен нулю). В электролите при этом плавают белые хлопья. Причина этого явления в том, что разряженный элемент слишком долго находился в электролите низкой плотности. При этом на положительной пластине АКБ образуется слой гидрата свинца, являющегося диэлектриком. Это необратимый процесс: восстановить такой элемент уже не удастся.

 

Пульсар Лимитед – Энергия для Лучшей Жизни!

Недозаряд аккумулятора ВАЗ 2110 — фото, описание на VAZ-2110.net

Сообщество «ВАЗ: Ремонт и Доработка» на DRIVE2.

ВАЗ–2101, ВАЗ–2102.

вот фото мотора. правда другого ваз 2107. но их вместе привезли.

как заменить диодный мост ваз 1119 Сделай сам.

По существу: ВАЗ — 2107, 1700 см3, машина новая, пробег на сегодня 3000 км….

Lada 2107 Сделано в СССх.

По существу: ВАЗ — 2107, 1700 см3, машина новая, пробег на сегодня 3000 км….

вчера пропала зарядка акб выше

Лада Приора (Lada Priora Club).

Тюниг авто ВАЗ.

Ваз 2110 низкое напряжение генератора.

реле-регулятор 93.3702.png — Размер: 189,24 Кб, Скачано: 125. реле-регулято…

дмрв на ваз 2112. купить ремень безопасности для авто. скольки амперный акк…

Замена задних стоек ваз 2110 Аудиосистема реле насосов омывателей фар прику…

Хвостик к генератору.

Фото Контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи как это.

Недозаряд аккумулятора? — Обсуждение | Эксплуатация

У меня произошло развитие. Начало меня мулять тема, что у меня на рабочей машине прыгает напряжение от 12,8 до 14, в среднем 13.5В, а у всех 14.5В (тоже было пару лет назад). Курил мануалы, рем.литературу, кругом написано номинал 13.5В и вилка от 13-14,8. Начал читать интернетики и уже нашифровал, всё самое плохое, ремонты-замены-брак, но это не точно, в принципе, всё работало отлично, свет не мерцал. Пару дней назад вышло видео у уважаемого мной автоэлектрика, в котором он просто и доходчиво объясняет много чего, там был момент в котором он показывает как искать слабую массу( видео с таймкодом), я взял тестер и начал попробовать, за 15 минут манипулирования нашел причину всего! Меряю на заведённой машине гену на его корпус и + вывод, показывает 14,2В о_О, потом меряю минусовую клемму аккума и + вывод с гены = 13,2 В о_О, не порядок!! Зажимая + на гене плюсовым щупом тестера, тыкаю минусовым щупом кругом, по кронштейну гены= 14,2, по двиглу=14,2, трубки кандёра=14.2, кузов авто уже 13,2. Померял на болтах провода массы двигателя и оказалось, что разные показания на 2х концах провода,открутил винты, тот что на кузове-сгнил, зачистил место и сам провод, взял свежий болт, собрал и теперь на аккум стало приходить 14,2В

Выкрутил все винты с массой, что нашел в моторном отсеке (4 шт), они все плохие,у 2х шт. отпали шляпки, высверливал. Они медленно ржавели и масса уходила постепенно, я воспринимал динамику авто как должное, после замены винтов на массе машина поехала намного веселей, она реально поехала веселей, я периодически гоняю тесты на динамику, нагрузку и ивенты, раньше, иногда, в определённых случаях появлялась одиночная детонация, это норма, но хотелось разобраться, я грешил на газ и момент перехода газ-бенз. Теперь детонации нет. И самое главное, пропала ошибка 16 в климате, ошибка не существующего у нас датчика ОЖ, я тему ещё создавал ( http://soul-club. in.ua/topic/10155-podskazhite-nakhozhdenie-datchika-temperatury-okhl/?p=149121 ) я хотел уже разбирать печку и искать его.!!  

Посмотрю как себя ещё поведёт аккум на морозах.

Видео

Неисправность автомобильного аккумулятора

Mike’s Auto Repair — это ваш ресурс для всего, что связано с автомобильным аккумулятором . Phoenix Погода может вызвать большую нагрузку на аккумулятор из-за чрезмерной жары нашего климата. Высокие температуры могут вызвать медленную разрядку аккумулятора. Поскольку автомобильные аккумуляторы всегда должны быть полностью заряжены, это может испортить аккумулятор в самые жаркие летние месяцы. Чрезмерный нагрев также может вызвать коррозию пластины аккумулятора, что приведет к преждевременному выходу аккумулятора из строя.

Если автомобильный аккумулятор не заряжает или у него недостаточно энергии для запуска автомобиля, возможно, вы столкнулись с неисправностью аккумулятора . Есть много причин, по которым ваш автомобильный аккумулятор может выйти из строя; но прежде чем мы перейдем к некоторым мерам предосторожности по поддержанию здоровья вашего аккумулятора, давайте подробно рассмотрим, как работает автомобильный аккумулятор.

Автомобильные батареи создают электрический заряд в результате химической реакции свинцовых пластин, серной кислоты и воды. Эта комбинация производит электроны и отправляет их через проводники для создания электричества.В результате химической реакции поверхности свинцовых пластин покрываются сульфатом свинца, и электрический заряд расходуется. Обычно это делает батарею непригодной для использования; К счастью, генератор вашего автомобиля посылает в аккумулятор обратный электрический ток и меняет химическую реакцию, чтобы перезарядить аккумулятор.

Как видите, автомобильный аккумулятор на самом деле представляет собой довольно сложное устройство, рассчитанное на длительный срок службы. При правильном уходе автомобильный аккумулятор прослужит вам долгие годы.Рассматривая срок службы батареи, важно помнить несколько вещей.

• Батареи должны всегда оставаться полностью заряженными. Недозаряженный аккумулятор постоянно проходит процесс «сульфатирования». Это разрядит аккумулятор и в конечном итоге остановит его работу. Чем дольше аккумулятор остается недозаряженным, тем больше повреждения.
• Коррозия проводящих столбов увеличивает электрическое сопротивление при передаче заряда вашему автомобилю.Это может привести к проблемам с запуском автомобиля и потере заряда аккумулятора. Это важно, потому что чем медленнее разряжается аккумулятор, тем дольше он будет поддерживать полную функциональность.
• Чрезмерная зарядка аккумулятора опасна и потенциально может вызвать другие проблемы с автомобилем . При перезарядке аккумулятора выделяется водород. Если перезарядка небольшая, вентиляционные отверстия по бокам аккумуляторных элементов будут рассеивать газ. Однако, если перезарядка будет серьезной, или если батарея неисправна или повреждена, он будет удерживать этот газ, и ваша батарея начнет разбухать.Раздувшийся аккумулятор содержит достаточно газообразного водорода для взрыва, если внутри аккумулятора возникнет искра.

Приобретая аккумулятор, важно помнить о двух вещах. Некоторые батареи имеют разное напряжение. Это связано с тем, что у некоторых автомобилей разные требования к напряжению, необходимому для запуска двигателя. Кроме того, рекомендуется устанавливать батарею не позднее, чем через год с даты изготовления. Обычно это можно определить по наклейке, расположенной на аккумуляторе.

В Mike’s Auto Repair мы понимаем, что большинство водителей на самом деле не хотят тратить время на работу с аккумуляторными батареями своего автомобиля. Если вы заметили, что ваша батарея работает немного странно или у вас возникли проблемы с запуском автомобиля, не стесняйтесь зайти в магазин, и мы будем рады проверить вашу батарею на возможные проблемы.

Советы — Battery Clinic Battery Clinic

ПРЕДУПРЕЖДАЮЩИЕ ЗНАКИ

ЗЛОУПОТРЕБЛЕНИЕ АККУМУЛЯТОРА

Помимо очевидного неправильного использования батарей, есть еще несколько видов неправильного обращения:

• Установка аккумулятора неправильного размера в автомобиль — не пытайтесь сэкономить, устанавливая аккумулятор меньшей емкости — обратитесь к спецификациям производителей оригинального оборудования.
• Использование добавок для продления срока службы батареи неправильно — они не имеют долгосрочной пользы.
• Установка на транспортные средства дополнительного оборудования, такого как прожекторы, лебедки, рации двусторонней связи, усилители и т.п., приведет к чрезмерному расходу энергии из аккумулятора. Обратитесь в ближайшую клинику по производству аккумуляторов за советом по увеличению емкости аккумулятора — и убедитесь, что «большая» батарея поместится в лоток, предусмотренный в автомобиле.

ПРИЧИНЫ ИЗНОСА

• Недозаряд и перезаряд, вызванные неисправными регуляторами напряжения, приводят к необратимому повреждению аккумулятора и сокращению срока его службы.
• Одна треть предполагаемых неисправностей аккумуляторов — это просто разряженные аккумуляторы, вызванные недостаточной зарядкой автомобиля или оставлением включенного света. Обследования неисправностей, проводимые Автомобильной ассоциацией, неизменно указывают на то, что водители оставляют включенными электрические аксессуары, неисправности системы зарядки и плохое обслуживание аккумулятора являются основными причинами проблем с аккумулятором.
• Автомобильные аккумуляторы быстро разряжаются. Постепенно емкость аккумулятора уменьшается до тех пор, пока он не перестанет нормально работать.
• Свинцовые сетки и электрические соединения со временем подвергаются коррозии и изнашиваются до тех пор, пока электрическая цепь через одну из ячеек не разорвется, что приведет к отказу батареи.
• Вибрация вызывает повреждение пластин аккумулятора, что сокращает срок службы аккумулятора. Убедитесь, что держатели батареи надежные.

КОГДА ОТКАЗЫВАЮТСЯ АККУМУЛЯТОРЫ?

• Когда этого меньше всего ждут! В настоящее время не существует точного способа точно определить, когда батарея выйдет из строя, поэтому периодические проверки батареи помогают предупреждать о надвигающейся неисправности. Позвоните в местную аккумуляторную клинику для бесплатной проверки.
• Изменены схемы вождения. Проверка аккумулятора перед отпуском или длительной поездкой — хорошая идея.Если батарея старая, подумайте о ее замене в качестве меры предосторожности.
• Холодная погода замедляет химические реакции, в результате которых вырабатывается электричество. У старого аккумулятора будет больше проблем с запуском автомобиля в холодную погоду. Более частое использование фар, обогревателей, туманоуловителей, дворников и т. Д. Увеличивает нагрузку на аккумулятор и снижает количество заряда, доступного от генератора.
• Жаркая погода. Современные автомобили с небольшой площадью решетки радиатора имеют высокую температуру под капотом. Жаркий день может вызвать отказ старой батареи, особенно если кондиционер работал постоянно и в течение дня было совершено много коротких поездок.

ЧИСТОТА

Грязная батарея имеет тенденцию удерживать пролитый электролит на внешней поверхности, обеспечивая проводник для электрического тока, который течет на землю, разряжает батарею и вызывает коррозию клеммного зажима и близлежащих металлических конструкций. Следовательно, важно, чтобы внешние поверхности батареи были чистыми.

Коррозия вызывает высокое сопротивление в соединениях, и хотя коррозия между клеммами и зажимами может по-прежнему пропускать достаточный ток для зажигания ламп и т. Д., это может не запустить двигатель. Для решения этой проблемы слегка очистите соединительные поверхности мелким абразивом и смажьте их вазелином перед установкой.

ЭЛЕКТРОЛИТ

Уровень электролита в аккумуляторе очень важен. Если слишком много, расширение из-за повышения температуры и скопление пузырьков газа на пластинах во время зарядки может вызвать переполнение.

Пролитый электролит обеспечивает проводящий путь к земле и может привести к разрядке аккумулятора, что приведет к разрядке аккумулятора.Пролитый электролит можно удалить большим количеством воды или слабым щелочным раствором, например стиральной содой. (Растворите 100 г в 1 литре воды).

Если уровень электролита слишком низкий, пластины подвергаются воздействию воздуха, что может привести к необратимым повреждениям и потере емкости. Вентиляционные колпачки должны оставаться на своих местах во время зарядки, чтобы свести к минимуму разбрызгивание электролита, вызванное выделением газа.

Уровень электролита должен поддерживаться следующим образом:

Вода теряется из батареи только во время нормального обслуживания, поэтому доливку следует производить с использованием разрешенной воды для батареи.Использование воды, отличной от воды, одобренной для аккумуляторных батарей, может привести к загрязнению электролита. Это загрязнение будет кумулятивным, что приведет к необратимому повреждению батареи.

Уровень электролита должен находиться на высоте 10 мм над пластинами, если иное не указано на батарее. Кислоту нельзя добавлять в аккумулятор, если не пролилось или не потерялось немного кислоты. Если необходимо добавить кислоту, убедитесь, что удельный вес соответствует каждой ячейке, в которую она добавляется.

Загрязненный аккумулятор необходимо тщательно промыть одобренной водой, снова залить электролитом, полностью зарядить, а затем отрегулировать удельный вес в каждой ячейке.

СУЛЬФАЦИЯ

При нормальной работе аккумулятора пластины превращаются в сульфат свинца каждый раз, когда он разряжается. Сульфат принимает форму мелких кристаллов, которые легко и полностью растворяются при перезарядке.

Однако, если пластинам дать возможность оставаться в сульфатированном состоянии в течение длительного периода, «временный сульфат» может превратиться в «постоянный сульфат», и его невозможно будет удалить. Образование постоянного сульфата сопровождается ростом крупных кристаллов, что приводит к неравномерному расширению пластин и возможному короблению.

Короткое замыкание может произойти, если коробление вызывает износ и повреждение сепараторов.

«Постоянное» сульфатирование вызывается следующими причинами: длительная работа аккумулятора с низким уровнем заряда. Оставить батарею в разряженном состоянии долгое время. Оставлять заряженный аккумулятор на длительное время без регулярной подзарядки.

Возможное решение: Сульфатированная батарея может восстанавливаться путем зарядки при 1 А в течение семи дней или до тех пор, пока удельная плотность электролита не достигнет максимальных и постоянных значений.Это состояние указывает предел восстановления.

Примечание:

Никакой пользы не будет от использования присадок к добавкам, которые не предотвращают и не излечивают сульфатирование.

Недостаточная зарядка вызовет постоянное сульфатирование, поскольку временный сульфат не полностью удаляется с пластин во время зарядки, позволяя остатку преобразоваться в постоянный сульфат. (См. Сульфатирование).

АККУМУЛЯТОР ОСТАЕТСЯ на холостом ходу

Батарея, оставшаяся в разряженном состоянии в течение длительного периода времени, способствует образованию стойкого сульфата и сопутствующему повреждению пластин.

Если аккумулятор должен быть выведен из эксплуатации и оставлен бездействующим, уровень электролита должен поддерживаться на правильном уровне, и его следует полностью заряжать с низкой скоростью один раз в месяц.

ВЫСОКАЯ УДЕЛЬНАЯ МАССА

Если удельный вес электролита превышает 1,260 для автомобильных аккумуляторов, используемых в умеренном или тропическом климате, это приведет к усилению химической реакции, вызывая повреждение пластин и разделителей и сокращая срок службы аккумулятора.

ПЕРЕГРУЗКА

Перезарядка — это зарядка сверх времени, необходимого для полной зарядки аккумулятора, или проводимая с чрезмерной скоростью в амперах для конкретной батареи.Это вызывает эрозию и коррозию положительного материала и вызывает разрушение сеток, что снижает их способность проводить пусковой ток.

Перезарядка обычно сопровождается сильным выделением газа, которое ускоряет отделение активного материала от положительных пластин. Чрезмерное отложение активного материала на дне батарейного отсека вызовет накопление ила, который может перекрыть пластины и вызвать внутренние короткие замыкания.

Перезарядка обычно сопровождается высокими температурами электролита, что приводит к быстрому износу пластин и сепараторов.Перегрузка может вызвать коробление пластин, что приведет к перфорации сепараторов и внутреннему короткому замыканию.

Распространенных причин отказа батарей ~ Изучение электротехники

Пользовательский поиск

Срок службы всех батарей ограничен. Однако срок службы может быть значительно сокращен из-за определенных факторов, которые могут вызвать преждевременный выход батареи из строя. Обсуждаемые ниже факторы являются одними из наиболее частых причин выхода из строя батареи. Учитывая роль, которую аккумуляторы играют и будут продолжать играть в нашей повседневной жизни, тщательное понимание этих факторов позволит инженерам и техническим специалистам, занимающимся обслуживанием аккумуляторов, предотвратить возникновение некоторых из этих факторов, чтобы продлить срок службы аккумуляторов.

Факторы, обсуждаемые ниже, в основном применимы к батареям VRLA (свинцово-кислотные батареи с клапанной регулировкой), которые почти полностью заменили обычные свинцово-кислотные батареи на многоразовый жидкий сернокислый электролит. Батареи VRLA не требуют обслуживания, а выделяемый водород рекомбинируется внутри, так что электролит (по сути, паста) не требует замены в течение срока службы батареи, установлен клапан для сброса любого избыточного давления, которое может образоваться. если батарея выходила из строя.Ключевым недостатком аккумуляторов VRLA является короткий срок службы, который достигается за счет низких эксплуатационных расходов.

Повышенные температуры

Предполагаемый срок службы батарей указан производителем для батарей, установленных в окружающей среде при эталонной температуре 25 ° C (77 ° F) или около нее. Выше этой температуры срок службы батареи сокращается. Основным механизмом старения является ускоренная коррозия положительных пластин, решетчатой ​​структуры и ленты, которая экспоненциально увеличивается в зависимости от температуры.Повышенные температуры сокращают срок службы батареи. Повышение температуры на 8,3 ° C (15 ° F) может сократить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов на 50% и более.

Повторяющийся цикл

Повторяющиеся циклы от полной зарядки до полной разрядки и обратно могут привести к потере активных материалов с положительных пластин. Это снижает емкость аккумулятора и срок его службы.

Перегрузка

Избыточная зарядка системой зарядки аккумулятора приводит к чрезмерному выделению газов и высокому внутреннему нагреву.Слишком сильное выделение газа может привести к удалению активного материала с пластин. Слишком большое количество тепла также может окислить материал положительной пластины и деформировать пластины.

Недозаряд

Неисправная система зарядки не поддерживает полную зарядку аккумулятора. Сильная недозарядка приводит к тому, что сульфат на пластинах затвердевает и его невозможно удалить обычной зарядкой. Недостаточно заряженная батарея может не обеспечивать требуемую мощность, необходимую для ее применения.

Перегрузка

Чрезмерная разрядка приводит к гидратации.Гидратация происходит в свинцово-кислотной батарее, которая чрезмерно разряжена и не заряжается своевременно. Гидратация возникает, когда свинец и соединения свинца пластин растворяются в воде разряженной ячейки и образуют гидрат свинца, который откладывается на сепараторах. Когда элемент перезаряжается, между положительной и отрицательной пластинами происходит несколько внутренних коротких замыканий. Как только гидратация становится очевидной, клетка необратимо повреждается. Гидратация не видна в ячейках VRLA, потому что контейнеры непрозрачны

Вибрация

Аккумулятор должен быть надежно закреплен.Вибрация может ослабить соединение, треснуть корпус и повредить внутренние компоненты.

Постоянный ток пульсации

Чрезмерные пульсации постоянного тока могут способствовать старению батареи. Батареи VRLA чрезвычайно чувствительны к току пульсаций, так как это может привести к нагреву элементов и ускорит их разрушение, подверженное риску теплового разгона.

Неправильное хранение

Хранение влажных элементов сверх рекомендованной производителем продолжительности способствует сульфатированию и снижает емкость и срок службы элементов.

Неправильное применение

Батареи обычно разрабатываются для определенного использования. Если аккумулятор не предназначен для конкретного применения, он может не соответствовать ожидаемым срокам службы или производительности.

3 вещи, которые нужно знать о сульфатации аккумуляторов

Автомобиль использует два отдельных, но одинаково важных источника энергии. Во-первых, бензин обеспечивает мощность, необходимую для запуска двигателя и движения колес. Во-вторых, автомобильный аккумулятор обеспечивает электроэнергией, необходимой для питания всего: от фар до радио и зарядного устройства для мобильного телефона.Без исправного аккумулятора ваша машина даже не заведется.

Производители тщательно разработали автомобильные аккумуляторы для подзарядки, когда вы управляете автомобилем. Тем не менее, со временем батарея все еще имеет тенденцию к возникновению проблем, которые могут повлиять на ее способность обеспечивать необходимый заряд. Одна малоизвестная, но слишком распространенная проблема носит название сульфатирования. В этой статье более подробно рассматриваются три ключевых момента, которые необходимо знать о сульфатации аккумуляторных батарей.

1. Сульфатирование учитывает многие ранние отказы аккумуляторов

Если у вас когда-либо была батарея, которая разряжалась до истечения ожидаемого срока службы, сульфатирование могло сыграть свою роль.Сульфатирование считается частой причиной преждевременного выхода из строя свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов. Еще до того, как ваша батарея полностью разрядится, сульфатирование влияет на вашу машину несколькими потенциально изнурительными способами.

Сульфатирование — это образование кристаллов сульфата свинца на поверхности пластин аккумулятора. На малых уровнях эти кристаллы не представляют серьезной угрозы. Но по мере того, как отложения становятся все больше, они эффективно сокращают количество активного материала внутри вашей батареи.В результате производительность вашего аккумулятора быстро падает.

Аккумулятор, пострадавший от сульфатирования, демонстрирует значительное снижение пусковой мощности. Вы можете заметить, что батарея разряжается при попытке завести машину. Сульфатирование также увеличивает вероятность выкипания, которое включает кипение кислоты и выливание из батареи. Сульфатирование также снижает эффективное время работы аккумулятора между зарядками. Любой из этих эффектов может привести к тому, что автомобильный аккумулятор разрядится раньше, чем ожидалось.

2. Сульфатирование влияет на городских водителей Более

Автовладельцы должны понимать, что сульфатирование происходит естественным путем и в той или иной степени влияет на все аккумуляторы. Небольшие количества кристаллов сульфата образуются практически каждый раз, когда аккумулятор используется. Тем не менее, батареи, подвергнутые определенным условиям, имеют гораздо больший шанс развить изнурительную сульфатацию.

Одна из наиболее частых причин сульфатирования связана с постоянно недозаряженными батареями. Если аккумулятор никогда не заряжается полностью, он не достигнет состояния полного насыщения. На химическом уровне такая недозарядка значительно облегчает образование кристаллов сульфата. Напротив, полностью заряженная батарея обладает достаточным зарядом, чтобы свести к минимуму сульфатирование.

Если вы регулярно используете свой автомобиль для поездок по шоссе, вам не нужно беспокоиться о сульфатировании так сильно, как водителю в городе. Эти более длительные поездки на более высоких скоростях дают генератору достаточно времени, чтобы полностью зарядить аккумулятор.С другой стороны, городские водители подвергаются гораздо большему риску сульфатации, поскольку более короткая поездка с остановками часто не позволяет полностью зарядить аккумулятор.

3. Сульфатирование часто можно обратить вспять

Химические изменения, которые приводят к сульфатированию, также могут происходить в обратном направлении. Когда ваша батарея работает, образуются сульфаты. В процессе зарядки аккумулятора сульфаты подвергаются процессу, известному как выделение газа. При выделении газа кристаллы сульфата свинца снова превращаются в серную кислоту и свинец.

По мере того, как сульфатирование становится все более прогрессивным, часто из-за хронически недозаряженной батареи, обратный процесс становится все труднее и труднее для вашего генератора переменного тока. Тем не менее, вы часто можете восстановить надлежащую производительность с помощью десульфатора батареи. Десульфатор батареи удаляет даже самые сильные сульфатные отложения, подвергая батарею скачкам высокого напряжения.

Сульфаторы для аккумуляторов настолько хорошо справляются со своей задачей, что могут даже вернуть к жизни разряженные аккумуляторы. Для получения дополнительной информации о том, как предотвратить сульфатирование и поддерживать автомобильный аккумулятор в отличном состоянии, обратитесь к автомобильным экспертам в сервисных центрах Evans Tire.

Это 4 самых больших мифа об автомобильных аккумуляторах

Большинство людей считают надежность электрической системы автомобиля само собой разумеющимся до того дня, пока машина не заводится и вам не нужно покупать сменный аккумулятор. Без аккумулятора система зажигания и стартер не смогли бы проворачивать двигатель. Даже после того, как ваш автомобиль был запущен, аккумулятор обеспечивает дополнительный прирост электроэнергии, когда это необходимо, чтобы генератор переменного тока автомобиля постоянно питал электрические системы автомобиля.Хотя система питания постоянного тока в автомобиле довольно проста, до сих пор существует множество неправильных представлений о функциях, уходе и назначении автомобильных аккумуляторов.

Миф 1: Запуск от рывка продлит срок службы батареи

Некоторые люди воспользуются специальным зарядным устройством для аккумуляторов или стартовым устройством для восстановления разряженного аккумулятора или аккумулятора, срок службы которого близок к концу. Но когда автомобиль работает, генератор переменного тока должен работать в два раза больше, чтобы подавать энергию в электрические системы и обеспечивать дополнительную энергию для поддержания заряда аккумулятора.Помимо сокращения срока службы генератора, запуск от внешнего источника может повредить аккумулятор вашего автомобиля, оставив его недостаточно заряженным.

Недозаряженная или перезаряженная батарея — это не хорошо. Недозаряд может вызвать накопление сульфата свинца на пластинах аккумулятора, а перезарядка может вызвать коррозию положительных полюсов аккумулятора или вызвать повреждение внутри аккумулятора. Запуск от внешнего источника всегда следует рассматривать как экстренную реакцию при разрядке аккумулятора.

Миф 2: Жаркая погода лучше для батарей, чем холодная

Экстремальные высокие или низкие температуры могут повлиять на раствор жидкого электролита, который удерживает заряд батареи, и могут снизить ее срок службы или производительность. Жаркая погода может вызвать испарение этого раствора. Если вы думаете о добавлении воды из-под крана, чтобы компенсировать разряд батареи — не надо! Примеси и минералы в воде могут повредить элементы аккумулятора.

Хотя батареи не замерзают при очень низких температурах, экстремальные холода ограничивают способность батареи запускаться на полную мощность. Вот почему зимой бывает сложно завести машину. Если вы живете в очень холодном климате, подумайте о том, чтобы использовать термопленку для батареи, чтобы сохранить тепло зимой.

Миф 3. Когда автомобиль не заводится, это разряженный аккумулятор

Есть и другие компоненты, которые могут помешать заведению вашего автомобиля. Засоренные топливопроводы, плохой стартер, неисправный генератор или изношенные свечи зажигания также могут быть виноваты. Также возможно, что аккумулятор не разряжен, а просто нуждается в чистке. Ржавые клеммы аккумулятора будут препятствовать прохождению электричества к кабелям. Используйте стальную мочалку или проволочную щетку для очистки клемм аккумуляторной батареи от кислоты и коррозии.

Покрытие клемм аккумулятора консистентной смазкой после очистки может предотвратить коррозию и улучшить электрическое соединение.

Миф 4. Невозможно узнать, умирает ли ваша батарея

Есть несколько признаков того, что ваша батарея скоро потребует замены. Если двигатель медленно проворачивается, когда вы поворачиваете ключ зажигания, это первый признак того, что ваша батарея вот-вот разрядится. Кроме того, если фары или плафон тусклый, когда двигатель автомобиля не работает, это также может быть признаком того, что уровень напряжения аккумуляторной батареи снижен.

Проверяйте батарею при выполнении планового технического обслуживания на предмет признаков коррозии на клеммах батареи. Если вы обнаружите порошкообразное белое или синее вещество (иногда оно может быть зеленым) на кабелях или клеммах, это может быть признаком утечки кислоты или недостаточного заряда свинцово-кислотного аккумулятора.

Есть много признаков, которые укажут на то, что аккумулятор вашего автомобиля действительно разряжен, но, надеюсь, вам не придется ждать, пока вы дойдете до этой точки, и испытывать неудобства, вызванные вызовом эвакуатора или механика.

Ошибки при обслуживании свинцово-кислотных аккумуляторов

Для компаний, которые используют свинцово-кислотные аккумуляторы для питания своего погрузочно-разгрузочного оборудования, срок службы аккумуляторов и их эффективность имеют решающее значение для их работы.

Обслуживание свинцово-кислотных аккумуляторов играет важную роль в обоих этих результатах. При неправильном обслуживании срок службы и производительность аккумулятора могут снизиться, что повлияет на эффективность и приведет к увеличению затрат.

Вот некоторые из наиболее распространенных ошибок, которые компании допускают при обслуживании свинцово-кислотных аккумуляторов, и почему литий-ионные аккумуляторы являются лучшей альтернативой, позволяющей избежать или снизить вероятность возникновения этих проблем.

Недозаряд

Если свинцово-кислотную батарею не вернуть до полной зарядки после использования, она будет недостаточно заряжена и существует риск ее повреждения.

Частичная зарядка свинцово-кислотного аккумулятора может вызвать сульфатирование, то есть образование сульфата свинца на пластинах аккумулятора.Это снижает производительность батареи. Это может даже привести к отказу батареи, что является дорогостоящей ошибкой, если ваша цель — использовать свинцово-кислотную батарею в течение ее расчетного срока службы (в среднем 1000 циклов зарядки).

Почему литий-ионные батареи лучше:

В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, литий-ионные аккумуляторы можно заряжать. Частичная зарядка литий-ионного аккумулятора не приводит к его повреждению и более удобна, поскольку операторы оборудования могут заряжать аккумулятор по мере необходимости во время перерывов или простоев смены.И это не влияет на его средний срок службы, составляющий 2000 циклов.

Перезарядка

Перезаряд свинцово-кислотного аккумулятора может быть столь же вредным, как и недозаряд. Если рабочие оставляют аккумулятор в состоянии непрерывной зарядки на длительное время, может возникнуть коррозия положительных пластин аккумулятора.

Свинцово-кислотные аккумуляторы также могут сильно нагреваться во время зарядки. Таким образом, если рабочие перезаряжают аккумулятор, это может вызвать внутренние повреждения из-за длительного воздействия чрезмерных температур.

Вероятность того, что это произойдет, выше, когда рабочие позволяют батарее испытать глубокую разрядку, требующую длительного времени для возврата батареи к полной зарядке.

Если свинцово-кислотный аккумулятор перезарядится и перегреется, необходимо сбросить давление, создаваемое газообразным водородом и кислородом, иначе он может разорваться.

Почему литий-ионные батареи лучше:

Литий-ионные батареи

оснащены современной системой управления батареями, которая отслеживает температуру ячеек во время зарядки, чтобы гарантировать, что они остаются в безопасном температурном диапазоне.В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, литий-ионные аккумуляторы не требуют отдельных зон для зарядки и охлаждения из-за описанных выше рисков.

Встроенные контроллеры предотвращают перезарядку, чтобы предотвратить образование дендритов, которые могут привести к значительному повреждению литий-ионных аккумуляторов.

Под полив

Свинцово-кислотные батареи

заправлены раствором электролита (серная кислота и вода) и имеют съемный верх.Они вырабатывают электричество в результате химической реакции свинцовых пластин и серной кислоты. Этот тип батареи требует регулярного доливания воды, иначе химический процесс ухудшится, и батарея выйдет из строя на ранней стадии.

Одна из самых больших ошибок рабочих — недостаточный полив батареи. Если вода, потерянная в процессе зарядки, не пополнится, а уровень электролита упадет ниже верха пластин, может произойти значительное повреждение.

В более жарких условиях водное истощение может происходить еще быстрее.

Почему литий-ионные батареи лучше:

Благодаря конструкции литий-ионных аккумуляторов они не требуют полива. Литий-ионные батареи герметично закрыты, что означает, что химические вещества, вырабатывающие электричество, остаются внутри.

Перелив

Чрезмерный полив также может привести к значительному повреждению свинцово-кислотной батареи. Когда аккумулятор поливается водой, электролиты становятся разбавленными. Это снизит производительность батареи.

Чрезмерный полив также создает риск утечки, представляющей собой опасную смесь токсичной серной кислоты.

Почему литий-ионные батареи лучше:

Опять же, литий-ионные батареи не требуют полива из-за их конструкции. Литий-ионные батареи герметично закрыты, поэтому работникам не нужно следить за уровнем воды или беспокоиться о разливе высокотоксичной серной кислоты.

Прочие вопросы обслуживания

Другие ошибки, которые могут повлиять на производительность и срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов, включают:

• Забыл проверить вентиляционные отверстия: Вентиляционные отверстия позволяют выходить газообразному водороду.Если газ не может выйти сам по себе, повышение давления может вызвать мгновенный взрыв, что приведет к разрушительным последствиям для сотрудников и предприятия.
• Пропуск периода восстановления: Срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов может сократиться при воздействии экстремальных температур, особенно тепла. После зарядки свинцово-кислотной аккумуляторной батареи рабочие должны убедиться, что она выдерживает 8-часовой период восстановления, поскольку в процессе зарядки выделяется большое количество тепла. Период охлаждения позволяет аккумулятору вернуться к безопасным температурам перед возобновлением эксплуатации.
• Слишком глубокая разрядка батареи: Срок службы свинцово-кислотной батареи сокращается, когда происходит глубокая разрядка и батарея остается «мертвой» в течение длительного времени. Рабочие должны разряжать свинцово-кислотную батарею только примерно до 30%, иначе батарея может быть повреждена.

Другие причины, по которым литий-ионные батареи лучше

Литий-ионные аккумуляторы

обладают рядом функций, снижающих риск типичных ошибок при обслуживании.

• Одной из лучших особенностей литий-ионной батареи является система управления батареей . Эта внутренняя система контролирует температуру элементов, чтобы гарантировать, что они остаются в безопасных рабочих диапазонах, чтобы не было риска для сотрудников. Он также контролирует токи и напряжения, чтобы гарантировать, что они остаются на безопасном уровне.
• Одним из самых больших преимуществ литий-ионных аккумуляторов является то, что им не требуется отдельная зона хранения для зарядки и охлаждения , что означает, что предприятия могут использовать ценное пространство на полу для более продуктивных целей.
Литий-ионные батареи
• также могут быть безопасно разряжены до 20% емкости , что позволяет операторам оборудования дольше использовать батарею до того, как она разрядится слишком глубоко.

Все эти особенности указывают на экономию средств компании за счет использования литий-ионных аккумуляторов. Меньше обслуживания означает меньшие затраты в целом. Фактически,

один крупный производитель оборудования сэкономит более 1 миллиона долларов, перейдя на литий-ионные.

Вы можете узнать больше о преимуществах безопасности, которые литий-ионные аккумуляторы предоставляют компаниям, использующим погрузочно-разгрузочное оборудование, в нашей статье

5 основных способов повышения безопасности литий-ионного аккумулятора для вилочного погрузчика

Свинцово-кислотные батареи | PVEducation

5 свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотные батареи являются наиболее часто используемым типом батарей в фотоэлектрических системах.Хотя свинцово-кислотные батареи имеют низкую плотность энергии, умеренную эффективность и высокие требования к техническому обслуживанию, они также имеют длительный срок службы и низкие затраты по сравнению с другими типами батарей. Одним из исключительных преимуществ свинцово-кислотных аккумуляторов является то, что они являются наиболее часто используемой формой аккумуляторов для большинства аккумуляторных батарей (например, для запуска двигателей автомобилей) и, следовательно, имеют хорошо зарекомендовавшую себя зрелую технологическую базу.

Рисунок: Изменение напряжения в зависимости от степени заряда для нескольких различных типов батарей.

Свинцово-кислотная батарея состоит из отрицательного электрода из губчатого или пористого свинца. Свинец пористый, что способствует образованию и растворению свинца. Положительный электрод состоит из оксида свинца. Оба электрода погружены в электролитический раствор серной кислоты и воды. В случае, если электроды входят в контакт друг с другом в результате физического движения батареи или изменения толщины электродов, два электрода разделяет электрически изолирующая, но химически проницаемая мембрана.Эта мембрана также предотвращает короткое замыкание через электролит. Свинцово-кислотные батареи накапливают энергию за счет обратимой химической реакции, показанной ниже.

Общая химическая реакция:

PbO2 + Pb + 2h3SO4⇔заряженный разряд2PbSO4 + 2h3O

На минусовой клемме реакции заряда и разряда:

Pb + SO42-зарядкаPbSO4 + 2e-

На положительном выводе реакции заряда и разряда:

PbO2 + SO42- + 4H ++ 2e-Заряженный разрядPbSO4 + 2h3O

Как показывают приведенные выше уравнения, разрядка батареи вызывает образование кристаллов сульфата свинца как на отрицательной, так и на положительной клеммах, а также высвобождение электронов из-за изменения валентного заряда свинца.Для образования этого сульфата свинца используется сульфат сернокислотного электролита, окружающего аккумулятор. В результате электролит становится менее концентрированным. Полный разряд приведет к тому, что оба электрода будут покрыты сульфатом свинца и водой, а не серной кислотой, окружающей электроды. При полном разряде два электрода выполнены из одного материала, и между двумя электродами отсутствует химический потенциал или напряжение. На практике, однако, разряд прекращается при напряжении отсечки, задолго до этого момента.Поэтому аккумулятор не должен разряжаться ниже этого напряжения.

Между полностью разряженным и заряженным состояниями свинцово-кислотная батарея будет испытывать постепенное снижение напряжения. Уровень напряжения обычно используется для обозначения степени заряда аккумулятора. Зависимость аккумулятора от уровня заряда показана на рисунке ниже. Если аккумулятор остается на низком уровне заряда в течение длительного периода времени, могут вырасти крупные кристаллы сульфата свинца, что необратимо снижает емкость аккумулятора.Эти более крупные кристаллы не похожи на типичную пористую структуру свинцового электрода, и их трудно превратить обратно в свинец.

В результате реакции зарядки сульфат свинца на отрицательном электроде превращается в свинец. На положительном конце реакция превращает свинец в оксид свинца. В качестве побочного продукта этой реакции выделяется водород. Во время первой части цикла зарядки преобладающей реакцией является превращение сульфата свинца в свинец и оксид свинца. Однако по мере того, как происходит зарядка и большая часть сульфата свинца превращается либо в свинец, либо в диоксид свинца, зарядный ток электролизирует воду из электролита, и выделяются водород и газообразный кислород, процесс, известный как «выделение газа» из батареи.Если ток подается в батарею быстрее, чем может быть преобразован сульфат свинца, то выделение газа начинается до того, как весь сульфат свинца будет преобразован, то есть до того, как батарея будет полностью заряжена. Газообразование создает несколько проблем в свинцово-кислотной батарее. Газовыделение батареи не только вызывает проблемы безопасности из-за взрывоопасной природы производимого водорода, но также снижает количество воды в батарее, которую необходимо заменять вручную, вводя в систему компонент для обслуживания.Кроме того, выделение газа может вызвать отделение активного материала от электролита, что приведет к необратимому снижению емкости аккумулятора. По этим причинам аккумулятор не следует регулярно заряжать выше напряжения, которое вызывает газообразование. Напряжение газовыделения изменяется в зависимости от скорости заряда.

Сульфат свинца является изолятором, и поэтому способ образования сульфата свинца на электродах определяет, насколько легко можно разрядить аккумулятор.

Для большинства систем возобновляемой энергии наиболее важными характеристиками батареи являются срок службы батареи, глубина разряда и требования к обслуживанию батареи.Этот набор параметров и их взаимосвязь с режимами зарядки, температурой и возрастом описаны ниже.

Глубина разряда в сочетании с емкостью батареи является фундаментальным параметром при проектировании аккумуляторной батареи для фотоэлектрической системы, поскольку энергия, которая может быть извлечена из батареи, определяется умножением емкости батареи на глубину разряда. Батареи классифицируются как батареи глубокого или мелкого цикла. Глубина разряда батареи глубокого цикла может превышать 50%, а может достигать 80%.Чтобы достичь такой же полезной емкости, аккумуляторная батарея мелкого цикла должна иметь большую емкость, чем аккумуляторная батарея глубокого цикла.

Помимо глубины разряда и номинальной емкости аккумулятора, мгновенная или доступная емкость аккумулятора сильно зависит от скорости разряда аккумулятора и рабочей температуры аккумулятора. Емкость аккумулятора падает примерно на 1% на градус ниже примерно 20 ° C. Однако высокие температуры также не идеальны для аккумуляторов, поскольку они ускоряют старение, саморазряд и расход электролита.На приведенном ниже графике показано влияние температуры и скорости разряда аккумулятора на емкость аккумулятора.

Рисунок: Взаимосвязь между емкостью батареи, температурой и скоростью разряда.

Со временем емкость аккумулятора снижается из-за сульфатации аккумулятора и выделения активного материала. Ухудшение емкости аккумулятора наиболее сильно зависит от взаимосвязи следующих параметров:

• режим зарядки / разрядки аккумулятора
• DOD батареи за весь срок ее службы
• его воздействие на длительные периоды низкого разряда
• средняя температура батареи за весь срок службы

На следующем графике показано изменение функции батареи в зависимости от количества циклов и глубины разряда для свинцово-кислотной батареи с поверхностным циклом.Свинцово-кислотная батарея глубокого разряда должна иметь срок службы более 1000 циклов даже при глубине разряда более 50%.

Рисунок: Взаимосвязь между емкостью батареи, глубиной разряда и сроком службы для батареи с малым циклом разряда.

Помимо DOD, режим зарядки также играет важную роль в определении срока службы батареи. Перезарядка или недозаряд батареи приводит либо к потере активного материала, либо к сульфатированию батареи, что значительно сокращает срок ее службы.

Рисунок: Влияние режима зарядки на емкость аккумулятора.

Окончательное влияние на зарядку аккумулятора связано с температурой аккумулятора. Хотя емкость свинцово-кислотной батареи снижается при работе при низких температурах, работа при высоких температурах увеличивает скорость старения батареи.

Рисунок: Взаимосвязь между емкостью батареи, температурой и сроком службы батареи глубокого цикла.

Кривые разряда при постоянном токе для свинцово-кислотной батареи емкостью 550 Ач при различных скоростях разряда с предельным напряжением 1.85 В на ячейку (Mack, 1979). Более длительное время разряда увеличивает емкость аккумулятора.

Производство водорода и кислорода из батареи приводит к потере воды, поэтому в свинцово-кислотных батареях необходимо регулярно заменять воду. Другие компоненты аккумуляторной системы не требуют регулярного обслуживания, поэтому потеря воды может стать серьезной проблемой. Если система находится в удаленном месте, проверка потери воды может увеличить затраты. Батареи, не требующие обслуживания, ограничивают потребность в регулярном внимании, предотвращая или уменьшая количество газа, выходящего из батареи.Однако из-за коррозионной природы электролита все батареи в некоторой степени вносят дополнительный компонент для технического обслуживания в фотоэлектрическую систему.

Свинцово-кислотные батареи обычно имеют кулоновский КПД 85% и энергоэффективность порядка 70%.

В зависимости от того, какая из вышеперечисленных проблем является наиболее важной для конкретного приложения, соответствующие модификации базовой конфигурации батареи улучшают ее характеристики. В случае использования возобновляемых источников энергии указанные выше проблемы повлияют на глубину разряда, срок службы батареи и требования к техническому обслуживанию.Изменения в батарее обычно включают модификацию в одной из трех основных областей:

• Изменения в составе и геометрии электродов
• замен на раствор электролита
• модификации корпуса или клемм аккумуляторной батареи для предотвращения или уменьшения утечки образующегося газообразного водорода.

Залитые свинцово-кислотные батареи характеризуются длительным циклом работы и длительным сроком службы. Однако залитые батареи требуют периодического обслуживания. Необходимо не только регулярно контролировать уровень воды в электролите, измеряя его удельный вес, но эти батареи также требуют «ускоренной зарядки».

Ускоренная зарядка

Ускоренная или выравнивающая зарядка включает в себя периодическую кратковременную перезарядку, при которой выделяется газ и смешивается электролит, предотвращая расслоение электролита в батарее. Кроме того, ускоренная зарядка также помогает поддерживать одинаковую емкость всех аккумуляторов. Например, если одна батарея развивает более высокое внутреннее последовательное сопротивление, чем другие батареи, тогда батарея с более низким SR будет постоянно недозаряжаться во время нормального режима зарядки из-за падения напряжения на последовательном сопротивлении.Однако, если батареи заряжаются более высоким напряжением, это позволяет полностью зарядить все батареи.

Удельный вес (SG)

В затопленной аккумуляторной батарее происходит потеря воды из электролита из-за выделения водорода и кислорода. Удельный вес электролита, который можно измерить ареометром, укажет на необходимость добавления воды в батареи, если батареи полностью заряжены. В качестве альтернативы ареометр точно укажет уровень заряда батареи, если известно, что уровень воды правильный.SG периодически измеряется после ускоренной зарядки, чтобы убедиться, что в батарее достаточно воды в электролите. Удельный вес батареи должен быть предоставлен производителем.

Особые требования к гелевым герметичным свинцово-кислотным аккумуляторам

Свинцово-кислотные батареи

в гелеобразном состоянии или AGM (которые обычно герметичны или регулируются с помощью клапана) имеют несколько потенциальных преимуществ:

• они могут работать в глубоком цикле с сохранением срока службы батареи
• они не нуждаются в ускоренной зарядке
• они требуют меньшего обслуживания.

Однако эти батареи обычно требуют более точного режима зарядки и более низкого напряжения. Режим зарядки с более низким напряжением обусловлен использованием свинцово-кальциевых электродов для минимизации выделения газов, но требуется более точный режим зарядки, чтобы минимизировать выделение газов от батареи. Кроме того, эти батареи могут быть более чувствительными к колебаниям температуры, особенно если режим зарядки не компенсирует температуру или не предназначен для этих типов батарей.

Аккумулятор для фотоэлектрической системы будет рассчитан на определенное количество циклов при определенном DOD, режиме зарядки и температуре.Однако батареи могут преждевременно терять емкость или внезапно выходить из строя по разным причинам. Внезапный отказ может быть вызван внутренним коротким замыканием батареи из-за отказа электрического разделителя внутри батареи. Короткое замыкание в батарее снизит напряжение и емкость всего блока батарей, особенно если секции батареи подключены параллельно, а также приведет к другим потенциальным проблемам, таким как перезаряд оставшихся батарей.Батарея также может выйти из строя из-за разрыва цепи (то есть может происходить постепенное увеличение внутреннего последовательного сопротивления), и любые батареи, подключенные последовательно с этой батареей, также будут затронуты. Замораживание аккумулятора, в зависимости от типа используемого свинцово-кислотного аккумулятора, также может вызвать необратимый выход аккумулятора из строя.

Постепенное снижение емкости может усугубляться неправильной работой, в частности, ухудшением DOD. Однако работа одной части аккумуляторной батареи в условиях, отличных от другой, также приведет к снижению общей емкости и увеличению вероятности отказа батареи.Батареи могут непреднамеренно эксплуатироваться в разных режимах либо из-за колебаний температуры, либо из-за выхода из строя батареи в одной цепочке батарей, что приводит к неравномерной зарядке и разрядке в цепочке.

Установка

Батареи должны устанавливаться в соответствии с действующими стандартами страны, в которой они устанавливаются. В настоящее время существуют австралийские стандарты AS3011 и AS2676 для установки батарей. Существует также проект стандарта для батарей для приложений RAPS, который в конечном итоге станет австралийским стандартом.

Среди других факторов, которые следует учитывать при установке аккумуляторной системы, являются вентиляция, необходимая для конкретного типа аккумуляторной батареи, условия заземления, на которых должна быть размещена аккумуляторная батарея, и меры, принятые для обеспечения безопасности тех, кто может иметь доступ к аккумуляторной батарее. Кроме того, при установке блока батарей необходимо следить за тем, чтобы температура батареи находилась в пределах допустимых условий эксплуатации батареи и чтобы температура батарей в большем блоке батарей была такой же.Батареи в очень холодных условиях могут замерзать при низком уровне заряда, поэтому зимой вероятность того, что батарея будет разряжена, будет более низкой. Чтобы предотвратить это, аккумуляторную батарею можно закопать под землю. Аккумуляторы, регулярно подвергающиеся воздействию высоких рабочих температур, также могут иметь сокращенный срок службы.

Батареи потенциально опасны, и пользователи должны знать о трех основных опасностях: Серная кислота в электролите вызывает коррозию. При работе с батареями важна не только защита ног и глаз, но и защитная одежда.

Батареи обладают способностью генерировать большой ток. Если металлический предмет случайно попадает на клеммы батареи, через этот предмет могут протекать большие токи. При работе с батареями следует свести к минимуму присутствие ненужных металлических предметов (например, украшений), а инструменты должны иметь изолированные ручки.

Опасность взрыва из-за выделения водорода и кислорода. Во время зарядки, особенно при перезарядке, некоторые батареи, включая большинство батарей, используемых в фотоэлектрических системах, могут выделять потенциально взрывоопасную смесь водорода и кислорода.Чтобы снизить риск взрыва, используется вентиляция для предотвращения скопления этих газов, а потенциальные источники воспламенения (т. Е. Цепи, которые могут генерировать искры или дуги) исключаются из корпуса аккумуляторной батареи.

Аккумуляторы вводят компонент периодического обслуживания в фотоэлектрическую систему. Для всех аккумуляторов, включая «необслуживаемые», требуется график технического обслуживания, который должен обеспечивать:

• клеммы АКБ не корродированы
• соединения аккумулятора затянуты
• корпус аккумуляторной батареи не должен иметь трещин и коррозии.

Залитые батареи требуют дополнительного и более частого обслуживания. Для залитых аккумуляторов уровень электролита и удельный вес электролита для каждой батареи необходимо регулярно проверять. Проверка удельного веса аккумулятора с помощью ареометра должна выполняться не менее чем через 15 минут после выравнивания или ускоренного заряда. В аккумуляторы следует добавлять только дистиллированную воду. Водопроводная вода содержит минералы, которые могут повредить электроды аккумулятора.

Свинец в свинцово-кислотных аккумуляторах представляет опасность для окружающей среды, если он не утилизируется надлежащим образом.Свинцово-кислотные батареи следует утилизировать, чтобы можно было восстановить свинец без ущерба для окружающей среды.

Материалы, из которых изготовлены электроды, сильно влияют на химический состав батареи и, следовательно, влияют на напряжение батареи и ее характеристики зарядки и разрядки. Геометрия электрода определяет внутреннее последовательное сопротивление, а также скорость заряда и разряда.

Основными материалами анода и катода в свинцово-кислотной батарее являются свинец и диксоди свинца (PbO2).Свинцовый электрод выполнен в виде губчатого свинца. Губчатый свинец желателен, поскольку он очень пористый, и поэтому площадь поверхности между свинцом и электролитом серной кислоты очень велика. Добавление небольших количеств других элементов в свинцовый электрод для образования сплавов свинца может уменьшить некоторые недостатки, связанные со свинцом. Основными типами используемых электродов являются свинец / сурьма (с использованием нескольких процентов сурьмы), сплавы свинец / кальций и сплавы свинец / сурьма / кальций.

Аккумуляторы из свинцового сплава с сурьмой имеют несколько преимуществ перед электродами из чистого свинца.К этим преимуществам относятся: более низкая стоимость свинца / сурьмы; повышенная прочность свинцово-сурьмянистого электрода; и возможность получить глубокую разрядку на короткий период времени. Однако сплавы свинец / сурьма склонны к сульфатированию, и их не следует оставлять при низком уровне заряда в течение длительных периодов времени. Кроме того, сплавы свинец / сурьма увеличивают выделение газа в батарее во время зарядки, что приводит к значительным потерям воды. Поскольку в эти батареи необходимо добавлять воду, они требуют более серьезного обслуживания.Кроме того, свинцово-сурьмянистые батареи отличаются высокой скоростью разряда и коротким сроком службы. Эти проблемы (xx — проверьте, вызваны ли обе проблемы металлизацией)) вызваны растворением сурьмы с одного электрода и ее осаждением или осаждением на другом электроде. (xx повышенная адгезия PbO2 xx)

Свинцово-кальциевые батареи — это технология со средней стоимостью. Как и сурьма, кальций также добавляет прочности свинцу отрицательного электрода, но, в отличие от сурьмы, добавление кальция снижает выделение газа в батарее, а также снижает скорость саморазряда.Однако свинцово-кальциевые батареи не следует сильно разряжать. Следовательно, эти типы аккумуляторов могут считаться «необслуживаемыми», но это только аккумуляторы с малой глубиной цикла.

Добавление сурьмы, а также кальция в электроды дает некоторые преимущества как сурьмы, так и свинца, но при более высокой стоимости. Батареи глубокого разряда, подобные этим, также могут иметь длительный срок службы. Кроме того, к электродам могут быть добавлены следовые количества других материалов для повышения производительности батареи.

В дополнение к материалу, из которого изготовлены электродные пластины, физическая конфигурация электродов также влияет на скорость зарядки и разрядки, а также на срок службы. Тонкие пластины обеспечивают более быструю зарядку и разрядку, но они менее прочные и более склонны к отслаиванию материала с пластин. Поскольку высокие зарядные или разрядные токи обычно не являются обязательной характеристикой аккумуляторов для систем возобновляемой энергии, можно использовать более толстые пластины, которые имеют меньшее время зарядки и разрядки, но также имеют более длительный срок службы.

В открытой залитой батарее любой образующийся газ может улетучиваться в атмосферу, вызывая проблемы как с точки зрения безопасности, так и с обслуживанием. Герметичный свинцово-кислотный (SLA), свинцово-кислотный (VRLA) с регулируемым клапаном или рекомбинированный свинцово-кислотный аккумулятор предотвращает потерю воды из электролита, предотвращая или сводя к минимуму утечку газообразного водорода из аккумулятора. В герметичной свинцово-кислотной батарее (SLA) водород не улетучивается в атмосферу, а скорее перемещается или мигрирует к другому электроду, где он рекомбинирует (возможно, с помощью процесса каталитического преобразования) с образованием воды.Эти батареи не являются полностью герметичными, а имеют вентиляционное отверстие для предотвращения повышения давления в батарее. Герметичные батареи требуют строгого контроля заряда, чтобы предотвратить накопление водорода быстрее, чем он может рекомбинировать, но они требуют меньше обслуживания, чем открытые батареи.

Свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием (VRLA) по концепции аналогичны герметичным свинцово-кислотным (SLA) аккумуляторным батареям, за исключением того, что клапаны должны выделять водород почти полностью.Аккумуляторы SLA или VRLA обычно имеют дополнительные конструктивные особенности, такие как использование гелеобразных электролитов и использование свинцово-кальциевых пластин для сведения к минимуму выделения газообразного водорода.

Несмотря на разнообразие типов батарей и областей применения, особенно важными характеристиками фотоэлектрических систем являются требования к обслуживанию батареи и способность глубоко заряжать батарею при сохранении длительного срока службы. Для обеспечения длительного срока службы при глубоком разряде батареи глубокого разряда могут быть либо открытого типа, с избытком электролитического раствора и толстыми пластинами, либо иммобилизованного электролитического типа.Герметичные гелевые батареи могут быть классифицированы как батареи глубокого разряда, но они обычно выдерживают меньшее количество циклов и меньшие разряды, чем специально разработанные батареи с заливной пластиной или батареи AGM. В аккумуляторах с мелким циклом обычно используются более тонкие пластины, изготовленные из свинцово-кальциевых сплавов, и обычно глубина разряда не превышает 25%.

Батареи для фотоэлектрических или удаленных источников питания (RAPS)

Строгие требования к батареям, используемым в фотоэлектрических системах, побудили нескольких производителей изготавливать батареи, специально предназначенные для фотоэлектрических или других удаленных систем питания.В автономных фотоэлектрических системах чаще всего используются батареи свинцово-кислотного типа с глубоким циклом или необслуживаемые батареи с меньшим циклом. Батареи глубокого цикла могут быть батареями с открытым заливом (которые не требуют обслуживания) или батареями AGM с невыпадающим электролитом, которые не требуют обслуживания (но которые требуют осторожности при выборе регулятора). Специальные необслуживаемые батареи с малым циклом работы, которые выдерживают нечастую разрядку, также могут использоваться в фотоэлектрических системах, и при условии, что аккумуляторная батарея спроектирована соответствующим образом, никогда не требуется DOD более 25%.Аккумулятор с длительным сроком службы в правильно спроектированной фотоэлектрической системе при правильном обслуживании может прослужить до 15 лет, но использование батарей, которые не предназначены для длительного срока службы, или условий в фотоэлектрической системе, или являются частью плохой конструкции системы может привести к выходу из строя аккумуляторного блока всего через несколько лет.

Доступны несколько других типов батарей специального назначения, они описаны ниже.

Пусковые, осветительные батареи зажигания (SLI). Эти аккумуляторы используются в автомобилях и имеют высокую скорость разряда и заряда.Чаще всего используются электродные пластины, упрочненные либо свинцово-сурьмяной в затопленной конфигурации, либо свинцово-кальциевой в герметичной конфигурации. Эти батареи имеют хороший срок службы в условиях малого цикла, но имеют очень низкий срок службы в условиях глубокого цикла. Батареи SLI не следует использовать в фотоэлектрической системе, поскольку их характеристики не оптимизированы для использования в системе возобновляемых источников энергии, поскольку срок службы фотоэлектрической системы очень мал.

Тяговые или тяговые аккумуляторные батареи. Тяговые или двигательные батареи используются для обеспечения электроэнергией небольших транспортных средств, таких как тележки для гольфа.По сравнению с батареями SLI, они обладают большей способностью выдерживать глубокий цикл при сохранении длительного срока службы. Хотя эта особенность делает их более подходящими для фотоэлектрической системы, чем та, которая использует батареи SLI, двигательные батареи не должны использоваться в каких-либо фотоэлектрических системах, поскольку их скорость саморазряда очень высока из-за использования свинцово-сурьмяных электродов. Высокая скорость саморазряда фактически приведет к большим потерям мощности в батарее и сделает общую фотоэлектрическую систему неэффективной, если батареи не будут испытывать большой DOD на ежедневной основе.Способность этих аккумуляторов выдерживать глубокую цикличность также намного ниже, чем у настоящих аккумуляторов глубокого цикла. Поэтому эти батареи не подходят для фотоэлектрических систем.

Жилые или морские батареи. Эти батареи обычно представляют собой компромисс между батареями SLI, тяговыми батареями и настоящими батареями глубокого цикла. Хотя они и не рекомендуются, в некоторых небольших фотоэлектрических системах используются двигательные и морские батареи. Срок службы таких батарей будет ограничен в лучшем случае несколькими годами, так что экономия на замене батарей означает, что такие батареи, как правило, не являются долгосрочным рентабельным вариантом.

Стационарные аккумуляторы. Стационарные батареи часто используются для аварийного питания или источников бесперебойного питания. Это аккумуляторы мелкого цикла, предназначенные для того, чтобы оставаться почти полностью заряженными в течение большей части своего срока службы с лишь периодическими глубокими разрядами. Их можно использовать в фотоэлектрических системах, если размер аккумуляторной батареи не должен опускаться ниже DOD от 10% до 25%.

Батареи глубокого разряда. Батареи глубокого разряда должны обеспечивать срок службы в несколько тысяч циклов при высокой глубине разряда (80% или более).Значительные различия в характеристиках цикла могут наблюдаться с двумя типами батарей глубокого разряда, поэтому следует сравнивать срок службы и степень разряда различных батарей глубокого разряда.

Свинцово-кислотный аккумулятор состоит из электродов из оксида свинца и свинца, погруженных в раствор слабой серной кислоты. Возможные проблемы со свинцово-кислотными аккумуляторами:

Газообразование: выделение водорода и кислорода. Выделение аккумулятора газом приводит к проблемам с безопасностью и потере воды из электролита.Потеря воды увеличивает требования к обслуживанию батареи, поскольку воду необходимо периодически проверять и заменять.

Повреждение электродов. Вывод отрицательного электрода мягкий и легко повреждается, особенно в тех случаях, когда аккумулятор может постоянно или сильно двигаться.

Расслоение электролита. Серная кислота — тяжелая вязкая жидкость. По мере разряда батареи концентрация серной кислоты в электролите снижается, а во время зарядки концентрат серной кислоты увеличивается.Это циклическое изменение концентрации серной кислоты может привести к расслоению электролита, при котором более тяжелая серная кислота остается на дне батареи, а менее концентрированный раствор, вода, остается наверху. Непосредственная близость электродных пластин внутри батареи означает, что при физическом встряхивании серная кислота и вода не смешиваются. Однако контролируемое выделение газа электролита способствует смешиванию воды и серной кислоты, но его необходимо тщательно контролировать, чтобы избежать проблем безопасности и потери воды.В большинстве свинцово-кислотных аккумуляторов требуется периодическая, но нечастая подача газа в аккумулятор для предотвращения или обращения вспять расслоения электролита в процессе, называемом «ускоренной» зарядкой.

Сульфатирование аккумулятора. При низком уровне заряда на свинцовом электроде могут расти крупные кристаллы сульфата свинца, в отличие от мелкозернистого материала, который обычно образуется на электродах. Сульфат свинца — изоляционный материал.

Разлив серной кислоты. Если серная кислота вытечет из батарейного отсека, это представляет серьезную угрозу безопасности.Желирование или иммобилизация жидкой серной кислоты снижает вероятность разливов серной кислоты.

Зависание АКБ при низком уровне разряда. Если аккумулятор находится на низком уровне разряда после превращения всего электролита в воду, то точка замерзания электролита также падает.

Потеря активного материала электродов. Потеря активного материала электродов может происходить в результате нескольких процессов. Одним из процессов, который может вызвать необратимую потерю емкости, является отслаивание активного материала из-за изменения объема между xxx и сульфатом свинца.Кроме того, xxx. Неправильные условия зарядки и выделение газа могут вызвать отслоение активного материала с электродов, что приведет к необратимой потере емкости.

В зависимости от того, какая из вышеперечисленных проблем является наиболее важной для конкретного приложения, соответствующие модификации базовой конфигурации батареи улучшают ее характеристики. В случае использования возобновляемых источников энергии указанные выше проблемы повлияют на глубину разряда, срок службы батареи и требования к техническому обслуживанию.Изменения в батарее обычно включают модификацию в одной из трех основных областей:

• Изменения в составе и геометрии электродов
• замен на раствор электролита
• модификации корпуса или клемм аккумуляторной батареи для предотвращения или уменьшения утечки образующегося газообразного водорода.

Коррозия состоит из областей набора или восстановления / окисления, в которых обе реакции происходят на одном и том же электроде. Для аккумуляторной системы коррозия приводит к нескольким пагубным последствиям.Один из эффектов заключается в том, что он превращает металлический электрод в оксид металла.

Все химические реакции протекают как в прямом, так и в обратном направлении. Чтобы обратная реакция протекала, реагенты должны набирать достаточно энергии, чтобы преодолеть электрохимическую разницу между реагентами и продуктами, а также перенапряжение. Обычно в аккумуляторных системах вероятность возникновения обратной реакции мала, так как имеется несколько молекул с достаточно большой энергией. Однако некоторые частицы, хотя и маленькие, обладают достаточной энергией.В заряженной батарее существует процесс, с помощью которого батарея может быть разряжена даже при отсутствии нагрузки, подключенной к батарее. Количество разряда аккумулятора при стоянии называется саморазрядом. Саморазряд увеличивается с увеличением температуры, потому что у большей части продуктов будет достаточно энергии для протекания реакции в обратном направлении.

Идеальным набором химических реакций для батареи является тот, в котором существует большой химический потенциал, который высвобождает большое количество электронов, имеет низкое перенапряжение, спонтанно протекает только в одном направлении и является единственной химической реакцией, которая может произойти.Однако на практике есть несколько эффектов, которые ухудшают характеристики батареи из-за нежелательных химических реакций, таких как изменение фазы объема реагентов или продуктов, а также физическое движение реагентов и продуктов внутри батареи.

Во время химических реакций многие материалы претерпевают изменение либо в фазе, либо, если они остаются в одной и той же фазе, объем и плотность материала могут быть изменены в результате химической реакции. Наконец, материалы, используемые в батарее, в первую очередь анод и катод, могут изменить свою кристалличность или структуру поверхности, что, в свою очередь, повлияет на реакции в батарее.Многие компоненты в окислительно-восстановительных реакциях претерпевают изменение фазы во время окисления или восстановления. Например, в свинцово-кислотной батарее сульфат-ионы меняются с твердой формы (в виде сульфата свинца) на раствор (в виде серной кислоты). Если сульфат свинца перекристаллизовывается где-нибудь, кроме анода или катода, то этот материал теряется для аккумуляторной системы. Во время зарядки только материалы, соединенные с анодом и катодом, могут участвовать в электронном обмене, и поэтому, если материал не касается анода или катода, он больше не может заряжаться.Образование газовой фазы в батарее также представляет особые проблемы. Прежде всего, газовая фаза обычно имеет больший объем, чем исходные реагенты, что вызывает изменение давления в батарее. Во-вторых, если предполагаемые продукты находятся в газовом переходе, они должны быть ограничены анодом и катодом, иначе они не смогут заряжаться.

Изменение громкости также обычно отрицательно сказывается на работе от батареи.

В стандартной свинцово-кислотной батарее электроды погружены в жидкую серную кислоту.Несколько модификаций электролита используются для улучшения характеристик батареи в одной из нескольких областей. Ключевыми параметрами электролита, которые контролируют производительность батареи, являются объем и концентрация электролита, а также образование «пленочного» электролита.

Изменения объема электролита можно использовать для повышения надежности батареи. Увеличение объема электролита делает батарею менее чувствительной к потерям воды и, следовательно, делает регулярное техническое обслуживание менее критичным.Увеличение объема батареи также увеличит ее вес и снизит удельную энергию батареи.

В аккумуляторных батареях с «пленочным» электролитом серная кислота иммобилизуется либо путем «гелеобразования» серной кислоты, либо с помощью «абсорбирующего стеклянного мата». Оба имеют меньшее выделение газа по сравнению с затопленными свинцово-кислотными аккумуляторами и, следовательно, часто встречаются в герметичных свинцово-кислотных аккумуляторах, не требующих обслуживания.

Желирование. В «гелеобразной» свинцово-кислотной батарее электролит может быть иммобилизован путем гелеобразования серной кислоты с использованием силикагеля.Загустевший электролит имеет преимущество в том, что снижается газообразование, и, следовательно, батареи не требуют особого обслуживания. Кроме того, расслоение электролита не происходит с гелевыми батареями, и поэтому ускоренная зарядка не требуется, а поскольку электролит загустевает, вероятность просыпания серной кислоты также снижается. Однако для того, чтобы еще больше снизить газообразование, в этих «гелевых» аккумуляторах также обычно используются свинцово-кальциевые пластины, что делает их непригодными для применения в условиях глубокого разряда.Еще один недостаток состоит в том, что условия зарядки гелеобразной свинцово-кислотной батареи необходимо более тщательно контролировать, чтобы предотвратить перезаряд и повреждение батареи.

Абсорбирующее матирование стекла. Вторая технология, которая может быть использована для иммобилизации серной кислоты, — это «абсорбирующий стеклянный мат» или аккумуляторы AGM. В аккумуляторе AGM серная кислота поглощается матом из стекловолокна, который помещается между пластинами электродов. Аккумуляторы AGM обладают многочисленными преимуществами, включая способность глубоко разряжаться без ущерба для срока службы, обеспечивая высокую скорость заряда / разряда и расширенный температурный диапазон для работы.Ключевым недостатком этих аккумуляторов является необходимость более тщательно контролируемых режимов зарядки и более высокая начальная стоимость.