Аккумулятор сухой: Сухозаряженный аккумулятор | Дом АКБ

Сухозаряженный аккумулятор | Дом АКБ

Дом АКБ предлагает купить сухозаряженный или сухой аккумулятор оптом или поштучно:

• Аккумулятор 6ст 190 сухозаряженный(сухой) /ЦЕНА ПО ЗАПРОСУ
• Аккумулятор 6ст 132 сухозаряженный(сухой) /ЦЕНА ПО ЗАПРОСУ
• Аккумулятор 6ст 90 сухозаряженный(сухой) /ЦЕНА ПО ЗАПРОСУ
• Аккумулятор 6ст 60 сухозаряженный(сухой) /ЦЕНА ПО ЗАПРОСУ

Сухозаряженный аккумулятор (АКБ) представляет собой «сухую», т.е. не содержащую электролита батарею, при этом пластины в такой АКБ — заряжены перед сборкой на заводе-изготовителе в процессе производства (они проходят «формовку»: зарядку, промывку и просушку в потоке горячего воздуха). Кроме того, пробки герметично закрыты и предохраняют пластины аккумулятора от разрушения (коррозии) под воздействием внешней среды — влаги и воздуха.
 

Такие конструктивные и технологические решения позволяют обеспечить длительное хранение изделия — до 3 — 5 лет, что для залитой батареи является «непозволительной роскошью». Напомним, что хранить залитую и заряженную АКБ в режиме «бездействия» более 6 мес. не рекомендуется, максимум для малосурьмянистых залитых батарей — около 9 мес., да и то, при температуре от минус 30 до 0 С. 

Кроме того, транспортировка сухозаряженных батарей может быть более выгодна: они легче и не содержат «едкого» электролита. 
 

На этом преимущества сухих АКБ заканчиваются: они не готовы к немедленному использованию, их нельзя проверить на работоспособность без заливки электролитом, хотя обычно проблем не возникает. 

Итак, вы приобрели сухозаряженный аккумулятор, что дальше ?

1. Необходимо запастись качественным (купленным в хорошем магазине) электролитом с плотностью 1,27 — 1,29 г/см.куб. в объеме (или чуть больше), согласно табл. 1. Это гораздо проще и безопаснее, чем готовить электролит самостоятельно, смешивая серную кислоту с дистиллированной водой, т. к. возможно разбрызгивание реагентов. Помните, что запрещается вливать воду в серную кислоту.

2. Не пренебрегайте защитными средствами от агрессивного воздействия электролита (очки, резиновые перчатки, кислотостойкая одежда, головной убор и обувь). В случае попадания электролита на кожу промойте пораженные места водой и затем — раствором питьевой соды для нейтрализации. Рекомендуем перед заливкой приготовить раствор питьевой соды (например, в ведре) и ветошь.
    
3. Понадобятся также ареометр (для контроля плотности электролита), нагрузочная вилка (для контроля напряжения батареи под нагрузкой и без нагрузки) и, возможно, стационарное зарядное устройство.
    
4. Перед заливкой необходимо разгерметизировать батарею, срезав приливы на вентиляционных каналах пробок, либо вынув заглушки из боковых поверхностей крышки моноблока, в зависимости от конструкции батареи. Встречаются батареи с пробками, уже имеющими отверстия для вентиляции газов.
    
5. Заливку электролитом необходимо производить при комнатной температуре (температура электролита должна быть от плюс 15 С до плюс 30 С) и в хорошо проветриваемом помещении. Очередность заливки банок особого значения не имеет. Заливать электролит необходимо до отметки «мах» при ее наличии на корпусе АКБ. Если нет метки или корпус не прозрачный, обеспечьте уровень 15 — 20 мм выше верхних кромок пластин (замеряется путем погружения стеклянной трубки, входящей в комплект ареометра, в очередную банку до защитного щитка пластин, после чего зажимается пальцем, вынимается трубка и визуально определяется уровень электролита).
    
6. Не ранее, чем через 20 мин., и не позже, чем через 2 часа после заливки, необходимо проконтролировать плотность электролита. Если она не менее 1,25 г/см.куб., то батарея готова к эксплуатации. В противном случае, а также при напряжении без нагрузки менее 12,5 В, батарею необходимо подвергнуть зарядке от стационарного зарядного устройства.

В любом случае, подзарядку батареи необходимо осуществлять только после пропитки аккумулятора электролитом.  
 

Подзарядку АКБ проводите согласно инструкции на зарядное устройство; не забудьте вывернуть пробки и обеспечить хорошую вентиляцию. 
 

После заливки/зарядки необходимо ввернуть крышки и тщательно протереть корпус аккумулятора раствором соды для нейтрализации электролита. Не забудьте, также, надежно закрепить батарею в гнезде. Клеммы следует очистить от окислов шлифовальной бумагой и обработать смазкой (Литол 24, WD-40). 

С увеличением срока хранения сухозаряженного аккумулятора, время подзарядки после заливки также возрастает. Например, не 3-4 часа как в первый год, а 6-10 часов при хранении более года. 

Стоит отметить, что качественный аккумулятор, срок хранения которого не превышает 6 — 12 мес., после заливки, вполне может быть подзаряжен на автомобиле (если после пропитки напряжение не менее 12,5 В и плотность в норме).

Компания Дом «АКБ» предлагает Вам купить сухозаряженные аккумуляторные батареи оптом по привлекательной цене.
 

Специалист по продажам

Компания Дом «АКБ»

Необслуживаемые аккумуляторы: Жидкостные, Гелевые и AGM

Такие аккумуляторы бывают различных типов: Жидкостные, Гелевые и AGM. Начнем с того, что это все кислотные аккумуляторы и принцип их работы не отличается от друг от друга.

12-ти вольтовый Аккумулятор состоит из шести ячеек, в которых находятся электродные блоки,
состоящие из пластин (решеток) положительных и отрицательных с нанесенной на них активной массой и
разделенных между собой сепаратором, все это залито электролитом. Процесс образования (выработка)
электричества происходит при химическом взаимодействии между активной массой, нанесенной на решетки и
электролитом.

Основное принципиальное отличие Обычных жидкостных, Гелевых (GEL) и VRLA или SLA созданных по AGM технологии батарей заключается в физическом состоянии электролита:

• Обычные аккумуляторы имеют — жидкий электролит.
• Гелевые (GEL) — загущенный электролит до нетекучего состояния с помощью специальных присадок.
• VRLA или SLA, произведенные по AGM технологии — электролит абсорбирован (впитан) в сепаратор.

Решетки электродов, удерживающие активную массу, легируют сурьмой и мышьяком. Добавки
улучшают технологичность литья, повышают твердость и коррозионную стойкость электродов. В то же время сурьма
способствует повышенному расходу воды и снижению ЭДС батареи в процессе эксплуатации.

Дальнейшее развитие привело к снижению доли сурьмы в составе сплава, из которого льют
решетки. Это привело к появлению малообслуживаемых аккумуляторов (малосурьмянистые технологии), так же
увеличился срок службы батареи. Затем из отрицательных пластин сурьму вытеснил кальций. Появились
«Гибридные» аккумуляторы стали требовать долива еще реже.

Применение кальция в положительных и отрицательных пластинах (кальциевые технологии) привело к появлению батарей, теоретически не требующих долива на протяжении всего срока эксплуатации. Однако такие батареи выходят из строя от глубоких разрядов. Чтобы повысить стойкость, в свинцово-кальциевый сплав положительных пластин стали добавлять серебро. Применение лабиринтных крышек и пробок, конденсирующих остатки испарения воды и возвращающих ее обратно в аккумулятор, привело к появлению полностью необслуживаемых батарей в течение всего срока их жизни.

Гелевые аккумуляторы появились с началом освоения космоса. Гель, получающийся
в результате добавления в серную кислоту двуокиси кремния, позволяет добиться полной герметичности батареи,
так как все газовыделение происходит внутри пор в массе геля. Таким батареям нет равных по стойкости к
глубоким разрядам, они намного долговечнее традиционных. Но распространения у автомобилистов гелевые
аккумуляторы не получили по причине очень высоких требований к бортовому электрооборудованию и из-за
резкого падения пускового тока на холоде.

Наиболее современная технология (AGM) вновь вернулась к жидкой кислоте, но теперь
электролит удерживается в порах сепаратора из ультратонких стеклянных волокон. Такая конструкция позволяет
не только герметизировать корпус, но и сохранить работоспособность батареи даже в случае повреждений
наружной оболочки. AGM-батареи нечувствительны к колебаниям температуры, очень стойки к глубоким
разрядам, долговечны, виброустойчивы и могут работать хоть лежа на боку, но боятся перезаряда.

ОСОБЕННОСТИ ГЕЛЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Гелевый электролит заполняет пространство между пластинами аккумулятора, но сепаратор не исключается. Рекомбинация газов в гелевых аккумуляторах имеет эффективность до 97%. Гель эффективнее фиксирует материал пластин, снижая их износ в режимах глубоких разрядов, поэтому циклический ресурс гелевых аккумуляторов в 2-3 раза выше, чем у обычных, поэтому их целесообразно применять в тех случаях, где такое применение (циклический режим с глубоким разрядом) востребовано. Гелевые аккумуляторы также могут эксплуатироваться в любом положении (кроме перевернутого), имеют несколько меньший саморазряд, поэтому гелевые аккумуляторы предпочтительно использовать в тех режимах, где разряд производится малым током на протяжении длительного времени.

В гелевом электролите ионы имеют худшие показатели подвижности (в силу большей плотности среды), что отрицательно сказывается на динамических разрядных и зарядных характеристиках гелевых аккумуляторов. Более того, может наблюдаться временный провал в напряжении при резком увеличение нагрузки, что может приводить к неадекватному поведению оборудования; поэтому следует с осторожностью применять гелевые аккумуляторы в системах управления током и т.п. устройствах с коммутацией быстроизменяющихся токов. Гелевые батареи очень чувствительны к качеству зарядки аккумуляторы с гелем внутри можно применять лишь там, где бортовая электрика позволяет очень точно поддерживать режим заряда. Куда там, на отечественных автомобилях даже с исправным реле-регулятором напряжение «гуляет» с 13 до 16 вольт! Да и на большинстве иномарок немногим лучше. А уж если реле-регулятор из строя выйдет, то гелевый аккумулятор можно сразу выбрасывать. Не зря же на нем написано: напряжение заряда не более 14,4 В. Если больше,
то гель тает как холодец в тепле и обратно уже не восстанавливается. И вот еще что: у настоящих гелевых батарей, конечно, может быть огромный ток, но только летом. Гель и так вязкий, а на морозе он совсем застывает. В результате характеристики падают наполовину и больше.

Зарядка гелевых аккумуляторов ограничивается очень малыми токами, в противном случае возникает опасность «вспучивания» геля избыточными газами из-за меньшей эффективности рекомбинации и ограниченной теплопроводности. Гелевые аккумуляторы предпочтительней питать от зарядных устройств с высоким качеством напряжения (стабильность, минимум пульсаций) во избежание перезаряда и перегрева, они не переносят даже кратковременных коротких замыканий — любое КЗ (например, при установке аккумулятора Вы случайно замкнули на долю секунды два полюса металлическим гаечным ключом) моментально выводит аккумулятор из строя.

Высокие вибрации приводят к разжижению геля и стеканию его с пластин. Как видим, гелевые аккумуляторы «лушче» (если так можно сказать), только в плане повышенного циклического ресурса и меньшего % саморазряда. К тому же такой тип батарей самый дорогой.

СВИНЦОВО—КИСЛОТНЫЕ, ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫЕ, КЛАПАННО-РЕКОМБИНАЦИОННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ (VRLA или SLA)

• VRLA (Valve Regulated Lead Acid) в переводе с английского — Клапанно-Регулируемые Свинцово-Кислотные;
• SLA (Sealed Lead Acid) — Герметизированные Свинцово-Кислотные;
• AGM (Absorbent Glass Mat) — это технология изготовления свинцово-кислотных аккумуляторов, созданная инженерами Gates Rubber Company в начале 1970-х годов. Пористый сорбент из стекловолокна (AGM) — впитывающий сепаратор, использующийся между пластинами в VRLA-батарее.

Особенность аккумуляторов типа VRLA — отсутствие необходимости долива воды в течение всего срока службы и практически полное отсутствие выделения газов (водорода и кислорода) — продуктов электролиза воды, входящей в состав электролита. Поэтому их нередко называют герметизированными необслуживаемыми. Незначительное обслуживание, тем не менее, необходимо: прежде всего, визуальный осмотр, протирание от пыли, подтяжка соединений и контроль напряжений.

Благодаря особенностям конструкции и составу материалов пластин, сепараторов и электролита продукты электролиза воды — молекулы водорода и кислорода — в аккумуляторах данного типа рекомбинируют, превращаясь в молекулы воды и возвращаясь в состав электролита.

Коэффициент рекомбинации при нормальных условиях эксплуатации достаточно высок и может достигать >99 %. Поэтому лишь очень незначительная часть непрорекомбинировавших газов накапливается внутри корпуса аккумулятора и затем при превышении заданного уровня давления стравливается в атмосферу через специальные клапаны.

Преимущества:

• Устойчивость к вибрации, возможность установки в любом положении и в отсутствии необходимости обслуживать, высокий пусковой ток.
• Конструкция не требующая обслуживания.
• Конструкция герметична и имеет клапанную регулировку, предотвращает утечку кислоты и коррозию клемм.
• Более безопасная работа: при правильной зарядке батарей исключается возможность выделения газов и опасность взрыва.
• Герметичная конструкция позволяет устанавливать батарею почти в любом положении (однако установка вверх дном не рекомендуется).
• Уверенная работа при низких температурах (ниже − 40*С), низкий саморазряд (всего на 15 — 20% за год простоя), полная необслуживаемость и долгий, до 12 — 15 лет, срок службы.
• Повышенная виброустойчивость увеличивает срок службы.
• Они обеспечивают число полных (70%) циклов разряда около 500 раз.

Недостатки:

• Не должны храниться в разряженном состоянии, напряжение не должно упасть ниже 10,8 В.
  Крайне чувствительны к превышению напряжения заряда.
  
  Для заряда батарей изготовленных по технологии AGM, желательно использовать специальное зарядное устройство с соответствующими параметрами заряда, отличными от заряда классических аккумуляторов с жидким электролитом. AGM-батареи не такие «капризные» как гелевые, но тоже требуют внимания к состоянию генератора и реле-регулятора. Дело в том, что в аккумуляторах этого типа конструктивно очень мало электролита, и если он выкипит, то долить невозможно.
• Высокая цена.

Аккумуляторы, производимые с использованием технологии AGM, изготавливаются в спиральной или плоской конфигурации. Спиральные элементы обладают большей площадью поверхностного контакта, что даёт возможность кратковременно выдавать большие токи и быстрее заряжаться. Однако обратной стороной является уменьшение удельной ёмкости аккумулятора (соотношение электрической ёмкости и размеров) по сравнению с плоской конфигурацией. Обе технологии являются перспективными. В настоящий момент наиболее распространены автомобильные аккумуляторы AGM с плоской конфигурацией блоков. Спиральные блоки SpiraCell запатентованы компанией Johnson Controls для серии Optima и не могут использоваться без её разрешения, в отличие от плоских блоков. У спиральных батарей выше характеристики токоотдачи и меньшее внутреннее сопротивление из-за большей рабочей поверхности пластин при тех же внешних габаритах батареи. Простым языком говоря, они мощнее.

Свинцовые аккумуляторы со связанным электролитом, изготовленные по технологии AGM, появились около 40 лет назад — их изобрели для работы в буферном режиме в стационарных системах бесперебойного электроснабжения. Такие батареи хороши с точки зрения безопасности, поскольку практически не выделяют в атмосферу образующиеся при зарядке газы. В 90-х годах прошлого века технология AGM прижилась в автоспорте. Во-первых, вновь из-за безопасности — теперь уже благодаря полностью герметичному корпусу аккумулятора, исключающему вытекание электролита при аварии. А во-вторых, из-за компактности — благодаря малому сопротивлению не изолирующих, а пропитанных электролитом сепараторов большой пусковой ток они выдают при меньшей емкости, то есть с меньшим количеством пластин в пакете. На обычных автомобилях AGM-аккумуляторы появились больше десяти лет назад. В настоящий момент автомобильные стартерные батареи AGM используются в
качестве источника питания системы «Старт-Стоп», которой оснащается ряд моделей автомобилей ведущих производителей из-за возможности быстро и отдавать, и принимать большое количество энергии, способности безболезненно выдерживать глубокие разряды (при периодических разрядах больше 50% АGМ — батарея прослужит вчетверо дольше обычной) и не деградировать при частых циклах разрядов-зарядов. Ведь стекловолоконные маты вдобавок ко всему механически удерживают активную массу на пластинах, не давая ей осыпаться. Именно поэтому на машинах с системой «Старт-Стоп» подобный аккумулятор способен проработать четыре-пять лет, а не два-три года, как обычный «жидкий».

Ещё почитать:

Гель или AGM?

Аккумуляторы GEL, AGM и особенности их обслуживания

Какие имеются разновидности аккумуляторов? | Главная

Разновидности аккумуляторов, необслуживаемые или сухие аккумуляторы?

В зависимости от разновидностей используемых металлов, аккумуляторы делятся на кислотные, никель-кадмиевые, никель-железные.

В настоящее время наиболее распространёнными являются кислотные аккумуляторы, которые в основном подразделяются на два типа: сухозаряженные и жидкозаряженные.

Наиболее распространенными жидкозаряженными аккумуляторами являются классические автомобильные стартерные аккумуляторы и аккумуляторы SLI (аббревиатура на английском означает запуск, освещение и старт). Автомобильные аккумуляторы также подразделяются на два типа: необслуживаемые и обслуживаемые. Внутренняя структура этих аккумуляторов идентична. То есть оба этих типа являются классическими кислотными аккумуляторами. Необслуживаемые аккумуляторы отличаются тем, что у них нет откручивающихся пробок. Так как эти аккумуляторы не требуют заливку электролита, они больше подходят для транспорта с хорошей системой электрического устройства.

Кроме этого, имеются стационарные (стационарное устройство) и тяговые (погрузчики) аккумуляторы, отличающиеся внутренней структурой и областью использования.

Внутренняя структура и технология производства сухих аккумуляторов, т.е. аккумуляторов VRLA, отличается. VRLA – это свинцово-кислотный аккумулятор с клапанным регулированием. Эти аккумуляторы также подразделяются на два типа.

Аккумуляторы AGM (с абсорбированным электролитом) и гелевые VRLA. Основным отличием этих аккумуляторов является то, что там отсутствует проблема перелива или утечки электролита. Выход газа минимальный. Поэтому, эти аккумуляторы являются очень надежными и могут длительное время храниться на складе. Кроме того, в сравнении с жидкозаряженными, эти аккумуляторы обладают более высокой устойчивостью к вибрации и удобны для транспортировки. Эти аккумуляторы используются для стационарных сооружений, UPS, катеров и коммутаторных.

сухозаряженный или залитый? — Информация

Покупая аккумулятор для мотоцикла, снегохода или другой малогабаритной техники, мы часто сталкиваемся с ситуацией, когда полностью готовых к эксплуатации батарей в продаже нет. Что лучше искать нужный аккумулятор или довольствоваться сухозаряженными АКБ? Ответ на этот вопрос вы найдете в данной статье.

Прежде всего, стоит раскрыть сущность самого термина «сухозаряженный аккумулятор». По сути, это батарея, которая заливается электролитом и заряжается еще на заводе. После зарядки она осушается, и поступает на склад, для хранения. Почему нельзя продавать АКБ залитыми? В общем-то, это не проблема. Более того – как вы могли заметить большинство автомобильных батарей поступают в продажу именно в таком виде. Что же не так с мотоциклетными аккумуляторами?

Начнем с того, что батареи для мотоциклов могут храниться в бездействующем состоянии куда дольше, чем автомобильные аккумуляторы. Предположим, вы купили АКБ зимой или осенью, когда ездить на двухколесном «друге» уже холодно и неуместно. Таким образом, сухозаряженный аккумулятор можно спокойно поставить на полку – до лучших времен.

Если же батарея будет залитой, то перед началом эксплуатации ее придется заряжать. Это первый, и очевидный плюс сухозаряженных аккумуляторов для мотоциклетной техники. То есть, те, кто говорит, что сухая зарядка на пользу только производителям АКБ, так как делает им жизнь проще, увеличивая срок хранения батарей, неправы.  

Теперь второй аспект – сухозаряженные аккумуляторы безопасны в транспортировке. Таким образом, купив батарею, вы можете провезти ее через весь город даже в общественном транспорте.

Теперь стоит рассмотреть залитые аккумуляторы с точки зрения практичности и удобства покупки. С одной стороны их не нужно заливать электролитом. Такие АКБ полностью готовы к работе, и никакого вмешательства не требуют. И это самый главный их плюс. Выбирать же, вам. Тот, кто желает хранить аккумулятор без проблем лет 5-7, покупает сухозаряженные батареи. Если же речь идет о комфорте и безопасности, то альтернативы залитым АКБ пока не существует. 

Напоследок скажем несколько слов о мерах предосторожности при выборе и заливке «сухих» батарей:

• Покупая сухозаряженный аккумулятор, убедитесь, что его пробки герметично закрыты. В противном случае внутрь корпуса может попасть влага, которая испортит пластины (в случае длительного хранения на них может образоваться коррозия).

• Помните, что с аккумулятором продается электролит, полностью готовый к заливке. Измерять его плотность, доливать в него воду или серную кислоту, равно как и производить другие операции, не нужно!

• Обязательно соблюдаете меры безопасности при работе с электролитом. Он включает в себя токсичную и химически агрессивную кислоту, которая может вызвать ожоги. Одевайте резиновые перчатки и очки, а при попадании раствора на кожу, обильно промойте этот участок водой.

Подобрать же подходящую батареею вы, как всегда, можете в каталоге нашего сайта, который включает в себя мотоциклетные и автомобильные аккумуляторы наиболее популярных марок.

02.09.2013, 12401 просмотр.

Что такое сухозаряженный аккумулятор? | Avtobrisk.ru

Аккумулятор — важнейший элемент для работоспособности автомобиля. Если он выйдет из строя или сядет, то даже тронуться с места не выйдет. Следить за состоянием аккумуляторной батареи необходимо также, как за уровнем технических жидкостей в системах. Как и любая деталь аккумулятор требует замены по истечении срока службы. Делать это желательно через каждые 4 года. В этой статье мы рассматривали — как определить, что АКБ пора менять. Сейчас речь пойдет о сухозаряженных аккумуляторах.

Содержание статьи:

Что такое сухозаряженный аккумулятор?
Как заполнить сухозаряженный аккумулятор?
Как работает сухозаряженный аккумулятор?
Недостатки и достоинства сухозаряженного аккумулятора

Что такое сухозаряженный аккумулятор?

Сухозаряженный аккумулятор (малообслуживаемый) — это привычный нам аккумулятор для автомобиля или мотоцикла, но который имеет одно весомое отличие. Если обычные свинцово-кислотные батареи поставляются на прилавки магазинов уже готовые к эксплуатации (купил, поставил и поехал), то сухие аккумуляторы требуют подготовки к работе. Дело в том, что они не заправлены электролитом.

Делается это для того, чтобы увеличить срок хранения аккумулятора. И это безусловное преимущество. Хранится такой сухозаряженный аккумулятор дольше обычных и без ущерба для физических свойств. Однако, купить и поставить его сразу в автомобиль не получится. Батарею необходимо сначала заполнить электролитом, то есть привести в рабочее состояние.
В сухозаряженный аккумулятор во время производства устанавливаются только отформованные и заряженные свинцовые пластины. Электролит в них отсутствует.

Выглядит он как обычная батарея: собран, герметично запечатан пробками, чтобы не попали влага и воздух. Все это дает возможность хранить его дольше обычного — примерно 7 лет. Еще одним достоинством сухого аккумулятора является его цена, которая ниже, чем на обычные АКБ.

Как заполнить сухозаряженный аккумулятор?

Чтобы привести в рабочее состояние сухозаряженный аккумулятор нужно проделать некоторые манипуляции. Необходимо заполнить его электролитом. Сделать это не сложно, главное приобрести необходимый объем кислоты.

В автомобильных аккумуляторных батареях используется кислотный электролит, который представляет собой растворённую в воде серную кислоту. Она имеет плотность — 1,27 г/см3. Это вещество можно приготовить самостоятельно, то есть смешать дистиллированную воду и серную кислоту, но проще купить в магазине. Также вам необходимо будет приготовить для работы ареометр, чтобы проверять плотность электролита, вольтметр или нагрузочную вилку и зарядное устройство.

Прядок заправки сухозаряженного аккумулятора таков:

Вначале вам необходимо произвести разгерметизацию аккумулятора, то есть нужно открыть пробки. Затем заливается готовый электролит (будьте осторожны, делайте все манипуляции в перчатках, потому что в составе есть кислота). При заливке достигаете нужного уровня электролита в батарее (во многих аккумуляторах есть специальные отметки). Если отметок нет, то вам нужно погрузить пластины в раствор полностью, закрыть их так, чтобы они на 2 – 3 сантиметра находились под жидкостью.

Эти работы следует проводить при комнатной температуре. Идеальные условия для подготовки в рабочее состояния АКБ, это температура от +15 до + 25 градусов Цельсия.

Когда сделаны первые этапа, начинается химическая реакция. Вам необходимо оставить заправленный аккумулятор на 2 – 3 часа. Уточните это время в инструкции, в которой обычно оно указывается. Подождать нужно для того, чтобы пошла реакция между свинцом — его оксидом и залитым внутрь электролитом.

После того как необходимое время прошло, мы меряем плотность жидкости ареометром. Она должна быть в районе 1,27 – 1,29 г/см3. Это идеальный вариант. Если показатель ниже, например, 12,0 – 12,3, то тогда аккумулятор можно немного подзарядить до нужного уровня.

Как правило, сухозаряженные аккумуляторные батареи не заряжают сразу после залива электролита. Плотность жидкости должна сама выровняться до требуемого значения.

И после всех наших манипуляций с АКБ проверяем напряжение. Оно должно быть 12,7 В, что равносильно 100% заряду.

Как работает сухозаряженный аккумулятор?

В работе и обслуживании сухозаряженные аккумуляторы не имеют каких-либо жёстких ограничений. Такие батареи имеют бак специальной конструкции, который оснащён маленькими крышками С их помощью контролируют уровень электролита. Известно, что электролит испаряется, поэтому требуется осуществлять его долив до определённой нормы.

Сухозаряженные батареи хорошо выдерживают повышенное зарядное напряжение и устойчивы к быстрой зарядке. Эти аккумуляторы включают в себя положительные и отрицательные электроды, серную кислоту и сепаратор, который разделяет «минус» и «плюс» пластинчатых элементов.

Такие аккумуляторы работают по принципу «установил и забыл». Срок их службы в некоторых случаях может доходить до 10 лет. Вообще срок эксплуатации сухозаряженных аккумуляторов зависит от типа «плюсовых» пластин и рабочих условий. Но тем не менее главные характерные особенности таких батарей – это их длительный эксплуатационный срок, а также нарабатывание количества циклов. Поломка аккумуляторов или ухудшение параметров их работы часто происходит из-за коррозийных изменений в решётке и оползания активной консистенции положительного электрода.

Недостатки и достоинства сухозаряженного аккумулятора

Первый недостаток – это невозможность работы аккумулятора сразу же после приобретения. Второй — для приведения батареи в рабочее состояние, необходимо смешать серную кислоту и дистиллированную воду, что является довольно опасным процессом. А третье — это необходимость ждать несколько часов, пока батарея не придет в рабочее состояние.

Однако, есть у сухого аккумулятора и свои достоинства. Во-первых, это длительный срок службы, о котором было сказано выше. Во-вторых, это реализация принципа — «поставил и забыл». Не нужно подзаряжать аккумуляторную батарею каждые 2-3 месяца, следить за уровнем и плотностью электролита. Еще один плюс – это простота транспортировки АКБ. В нерабочем состоянии в батарее отсутствует электролит, который может протечь. К тому же сухозаряженный аккумулятор обладает небольшим весом.

В любом случае какой аккумулятор купить для автомобиля или мотоцикла (сухозаряженный или обычный), решать вам. Об их отличиях мы рассказали в данной статье.

Читайте также:

Как определить, что аккумулятор в автомобиле пора менять?

Сухозаряженный аккумулятор: обслуживание и эксплуатация

Сухозаряженными считаются аккумуляторы, внутри которых отсутствует жидкая среда.

В торговую сеть поступают батареи двух видов:

• с залитым на заводе-производителе электролитом;
• сухие – жидкость внутри отсутствует.

Такой источник энергии сразу после покупки нельзя ставить на автомобиль, его нужно предварительно подготовить и ввести в эксплуатацию.

Особенности такого аккумулятора

Многие автовладельцы не раз слышали о сухозаряженном аккумуляторе, но далеко не все представляют, что это такое. По своей конструкции, принципу действия и внешнему виду данные устройства ничем не отличаются от других разновидностей АКБ.

В настоящее время спрос на данный вид батарей растёт. И в первую очередь это обусловлено продолжительностью срока хранения, а также удобством транспортировки. Ведь внутри герметичного корпуса нет жидкости, лишь особым способом отформатированные и заряженные непосредственно на производстве пластины. А следовательно, вытекать и испаряться нечему.

После сборки устройство плотно закрывают герметичными пробками, полностью исключающими попадание внутрь корпуса влаги и воздуха. Только в этом случае его функциональность не пострадает до начала эксплуатации.

Основные преимущества сухозаряженных АКБ:

• оптимальное соотношение цена – качество;
• продолжительный срок хранения до ввода в эксплуатацию;
• удобство транспортировки;
• возможность самостоятельно варьировать плотность электролита.

Есть, конечно, и недостатки, как у любого другого оборудования:

• необходимость ввода в эксплуатацию – нельзя сразу же после покупки установить на автомобиль и начать пользоваться;
• нуждается в регулярном уходе и обслуживании в процессе работы.

Как зарядить

Электроды этой разновидности аккумуляторных батарей ещё на производстве получают необходимый заряд, который способен сохраняться в течение года, если не нарушена герметичность корпуса. Но для применения устройства по назначению сначала необходимо заполнить его жидкостью. Тогда сухозаряженный аккумулятор превратится в обычный свинцово-кислотный, а большинство водителей со стажем знает, как его зарядить.

Итак, приступим к одному из подготовительных этапов, который необходим для приведения АКБ в рабочее состояние:

1. Вскрываем упаковку, удаляем из-под пробок герметичные прокладки, тщательно очищаем все отверстия.
2. Заливаем в каждую банку заранее подготовленную жидкость, даём некоторое время для пропитки ею пластин.
3. Доводим уровень электролита до нормы – он должен быть выше верхнего края пластин на 1–1,5 сантиметра.
4. Используя вольтметр, определяем напряжение заправленной батареи. Если его величина окажется равной 12,5 В, то устройство готово к эксплуатации без подзарядки. Если ниже, то ставим на зарядку.

АКБ всегда будет нуждаться в зарядке в следующих случаях:

1. Срок хранения сухозаряженного аккумулятора превышает 12 месяцев.
2. Устройство будет использоваться для запуска двигателя в сложных климатических условиях (слишком низкие температуры).
3. Батарея готовится к работе в летнюю жару при незначительных пробегах авто.

Если после окончательного заполнения аккумуляторной батареи электролитом выяснится, что рабочее напряжение ниже 10,5 В, то её следует немедленно вернуть в торговую сеть, где она приобретена. С такой низкой величиной одной из основных характеристик устройство просто непригодно к эксплуатации.

Что заливать

Мы уже разобрались, что эти специфические устройства для авто, удобные во многих отношениях, нельзя сразу эксплуатировать из-за отсутствия в них жидкообразного наполнителя. А что можно и нужно заливать в аккумулятор сухозаряженного вида, чтобы привести его в работоспособное состояние?

Как уже упоминалось выше, данный вид батарей, с точки зрения конструкции и принципа действия, ничуть не отличается от привычных всем свинцово-кислотных. Следовательно, и заполнять его нужно точно так же электролитом.

Электролитный раствор в готовом виде продаётся в торговых сетях. Важно определиться с необходимым объёмом, который зависит от ёмкости АКБ: чем она выше, тем больше потребуется жидкости.

Также раствор можно приготовить самостоятельно даже в домашних условиях, имея в наличии концентрированную серную кислоту и дистиллированную воду. Электролит – это не что иное, как растворённая в воде кислота, но в строго определённой пропорции.

Нельзя готовить раствор на основе обычной воды – в ней содержатся различные примеси, способные вступать во взаимодействие как с самой кислой средой, так и с материалом пластин. А это прямой путь к сокращению жизненного цикла батареи в разы.

Дистиллированная вода же проходит специальную очистку и полностью лишена сторонних включений.

Правила подготовки электролита своими силами:

1. Любые манипуляции с кислотой требуют принятия определённых мер безопасности, позволяющих избежать травм: подготовьте перчатки, ёмкость с чистой водой, маску для защиты органов дыхания.
2. Готовить раствор следует в хорошо проветриваемом помещении или на свежем воздухе, чтобы не надышаться вредными для организма человека парами.
3. Вооружитесь таблицей, которая наглядно показывает требуемое количество каждого компонента, для получения электролитного раствора нужной плотности.
   

   Готовить электролит следует той плотности, которая является оптимальной для условий эксплуатации вашего аккумулятора.

4. Запаситесь ёмкостью, устойчивой к кислотному воздействию, и приспособлением для перемешивания жидкости, нейтральным к химически активному реагенту.
5. Сначала заливаем необходимое количество дистиллированной воды, а затем постепенно вливаем кислоту, регулярно перемешивая содержимое ёмкости.
6. По окончании смешивания необходимо при помощи ареометра измерить плотность получившегося раствора. Если её значение оказалось выше требуемого, добавьте воды, если ниже – кислоты.
7. Оставьте приготовленный раствор на 12 часов для отстаивания.
8. Вновь убедитесь в соответствии полученного значения плотности с требуемой величиной: если всё в норме, то жидкая среда готова для заливки в банки аккумуляторной батареи.

Подготовку электролита следует осуществлять исключительно при положительных температурах.

Как правильно заливать электролит

Чем заправлять сухие аккумуляторы для авто, разобрались, теперь рассмотрим, как это правильно сделать:

1. Избавляемся от упаковки и герметичных элементов на корпусе.
2. Откручиваем пробки и тщательно очищаем отверстия и полости от наличия посторонних включений.
3. Аккуратно заливаем электролит в каждую банку по очереди до верхней отметки на корпусе или до тех пор, пока пластины не скроются под слоем жидкости, соблюдая меры предосторожности.
4. Оставляем заполненную жидкостью батарею на несколько часов в покое – раствор должен пропитать пластины.
5. Спустя три-четыре часа замеряем уровень электролита в каждой банке: если он ниже нормы, то производим доливку.
6. Измеряем напряжение на клеммах АКБ и в каждой банке отдельно с целью определения необходимости подзарядки устройства перед установкой на транспортное средство.

Можно ли заряжать такой аккумулятор

Купив аккумулятор специфического типа, не каждый знает, как с ним правильно обращаться. Кто-то может вдохновиться покупкой в интернет-магазине, обратив внимание на довольно низкую стоимость для такого устройства. Да, заряжать его можно, но всё дело в том, что сухозаряженная АКБ не готова сразу к установке и эксплуатации:

1. Нужно сначала приобрести или приготовить электролит в объёме, достаточном для заполнения внутреннего пространства корпуса.
2. Залить жидкость внутрь, проверить уровень заряда, при необходимости – зарядить и только потом ставить на автомобиль.

Вот поэтому так называемые сухие аккумуляторы, зарядка которых не допустима при отсутствии внутри жидкой среды, и стоят значительно дешевле.

Как правильно заряжать

Если на этапе ввода в эксплуатацию выяснилось, что напряжение сухозаряженного аккумулятора после его заполнения электролитом ниже 12,5 В, то надо провести мероприятия по восстановлению его заряда. Что для этого необходимо сделать? Порядок действий таков:

1. Подключаем к токовыводящим клеммам батареи «крокодильчики» зарядного устройства в строгом соответствии с полярностью.
2. Прибор для зарядки включаем в сеть.
3. Устанавливаем величину зарядного тока, равную 10 % ёмкости АКБ, указанной на маркировочной табличке корпуса.
4. Заряжаем до полного восстановления ёмкости, что можно определить по следующим признакам:
   • закипание электролита;
   • неизменность параметров его плотности и напряжения аккумулятора.

Как долго заряжать аккумулятор

Время, которое требуется для полной зарядки сухого аккумулятора, всецело зависит от срока его хранения с даты изготовления до момента ввода в эксплуатацию. Средняя продолжительность процесса такова:

• прошло менее 12 месяцев – достаточно будет 3–4 часов;
• прошло более 12 месяцев – придётся потратить от 5 до 10 часов.

Эксплуатация сухозаряженного автомобильного аккумулятора

После проведения мероприятий по подготовке аккумулятора этой разновидности к работе, он превращается в обычный свинцово-кислотный обслуживаемого типа. Следовательно, основные эксплуатационные правила остаются:

1. Стараться не допускать полного разряда АКБ.
2. По возможности не осуществлять зарядку высокими токами или делать это лишь в исключительных случаях.
3. Регулярно контролировать уровень электролитной жидкости и её плотность, не допуская «оголения» банок (поверхность электродов вне жидкой среды подвержена ускоренной сульфатации).
4. Необходимо помнить о том, что в летнюю жару и зимний холод поездки на короткие расстояния негативным образом сказываются на сроке службы.
5. Следить за отсутствием белесоватых подтёков на корпусе.
6. Протирать поверхность батареи, удаляя с неё пыль и грязь.

Хранение и срок службы

Устройства, не заполненные электролитом, что иначе значит сухозаряженные аккумуляторы, в настоящее время приобретают всё больший спрос у владельцев торговых сетей. Такая тенденция в первую очередь обусловлена возможностью их хранения на протяжении десятков лет. Некоторые модели могут находиться на складах даже по 20–30 лет без утраты функциональности, но в случае целостности заводской герметичной упаковки.

Увеличение срока хранения стало возможным благодаря отсутствию в них жидкой среды, что практически полностью останавливает явление саморазряда и в дальнейшем разрушение пластин. Конечно, этот срок во многом определяется и условиями хранения:

1. Не допускается воздействие на хранящиеся батареи прямых солнечных лучей, которые способны оказывать разрушительное действие на материал пластин.
2. Нельзя ставить упаковки с аккумуляторами друг на друга в штабеля.
3. Хранить рекомендуется на полках, располагая устройства вертикально.

Что касается жизненного цикла сухозаряженного аккумулятора после ввода его в эксплуатацию, то он так же, как и у обычного свинцово-кислотного, зависит от следующего:

• условий, в которых работает;
• соблюдения периодичности и порядка обслуживания;
• строгого соблюдения инструкции по эксплуатации.

Сухие АКБ служат примерно от 4 до 7 лет – всё определяется тем, насколько владелец будет её грамотно эксплуатировать.

Chilwee 6-EVF-51 — Тяговый аккумулятор, GEL

Гелевый VRLA аккумулятор Chilwee 6-EVF-51 разработан специально для электрических транспортных средств, в том числе электрокаров, транспортных средств с электродвигателями, гольф-каров, Погрузчиков, Поломоечных машин, Подметальных машин т. д., а также других устройств, работающих от источника электропитания постоянного тока.

В аккумуляторах серии EVF применяются передовые мировые технологии, позволяющие увеличивать срок их службы, диапазон токового заряда гарантировать высокую надежность, безопасность и экологичность.

Chilwee 6-EVF-51 — Основные преимущества:

• Существенно увеличенный срок службы: пластины аккумуляторов Chilwee серии EVF изготавливаются в виде решетки из особого сплава высокого качества. Такой сплав защищает батарею от коррозии, снижает газовыделение и повышает производительность при работе в глубоком цикле. Специальная свинцовая паста высокой плотности позволяет работать до глубокого разряда, не снижая срок службы аккумулятора. Срок службы может превышать 600 циклов при глубине разряда (DOD) -80%.
• Высокая емкость и энергетическая плотность: Аккумуляторы Chilwee EVF производятся из особого активного электротехнического материала. В изделии применяется электролит повышенной плотности, что позволяет увеличить емкость аккумулятора при тех же размерах и весе. Таким образом, достигается высокая энергетическая плотность и сохраняется совместимость с большинством электротранспортных средств без необходимости увеличения площадки для установки аккумулятора.
• Высокая надежность и безопасность: Высокая прочность контейнера и крышки аккумулятора, изготовленных из АБС-пластика, оптимизированная модифи-кация предохранительного клапана, надежные медные клеммы, проводящие ток большой силы, – все это служит гарантией высокой надежности Chilwee EVF и безопасности эксплуатации в экстремальных условиях.
• Высокая приспособляемость к окружающей среде: В аккумуляторы Chilwee серии EVF для предотвращения расслоения электролита в его состав входит гель из высокодисперсного оксида кремния, разрабатываемый по особой формуле, а также специальный гелевый обогатитель. Это значительно повышает срок службы аккумуляторной батареи и ее приспособляемость к окружающей среде.
• Не содержит кадмий, экологически безвреден: Chilwee применяет ведущую международную технологию в индустрии – создание аккумуляторного ящика без использования кадмия. Это позволяет экономить энергию на 28,5%, воду на 90%, не сбрасывая при этом отработанную жидкость.

Что такое сухая батарея? Выяснить!

Аккумулятор — это устройство, состоящее из одной или нескольких электрохимических ячеек, которые преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую. В современном мире энергосбережения сухой элемент является одним из многих типов электрохимических элементов, доступных для использования потребителями, но когда он был изобретен, это было большим нововведением. Батареи с мокрыми элементами, которые появились первыми, обычно представляли собой хрупкие держатели для стаканов со свинцовыми стержнями, свисающими с открытого верха.Они требовали осторожных усилий, чтобы избежать утечки. Этот уровень риска наряду со многими другими причинами потребовал разработки батарей с сухими элементами.

Сухой элемент содержит пасту из иммобилизованного электролита с достаточным количеством влаги в нем, чтобы позволить току течь беспрепятственно. В отличие от батарей, содержащих влажный элемент, сухой элемент может работать без проливания, так как он не удерживает свободную жидкость. Это делает сухие батареи лучшими для использования почти во всем портативном оборудовании.

Сухая батарея

Обычная батарея с сухими элементами — это углеродно-цинковые батареи, которые представляют собой адаптацию влажных элементов, называемых ячейками Лекланше. Как видно из приведенного выше рисунка , ячейка состоит из цинкового отсека, действующего как анод. Катод представляет собой углеродный стержень, полностью окруженный пастой из углерода, хлорида аммония (Nh5Cl) и оксида марганца (MnO2).

Типы и использование сухих батарей

Батарея AA — это сухая батарея, которая используется в различных электронных устройствах.По всему миру доступно множество видов сухих батарей, в которых используются различные комбинации металлов и других химикатов. Некоторые примеры: R6 (углерод-цинк), Lr6 (основной), Kr157 / 51 (никель-кадмий), Fr6 (литий-железо-дисульфид) и Hr6 (никель-металлогидридный).

Lr6 (антацидный), Fr6 (литий-железо-дисульфид) и R6 (углерод-цинк) являются стандартными неперезаряжаемыми батареями AA.

Hr6 (никель-металлогидридный) и Kr157 / 51 (никель-кадмиевый) представляют собой аккумуляторные батареи AA.

Стандартное рабочее напряжение для стандартных неперезаряжаемых батареек AA составляет 1,5 вольт, а для аккумуляторов — 1,2 вольт.

Батарейки

AA используются по-разному. Популярные Stompers (игрушечные машинки с полным приводом) работают от одной батареи AA. Другое использование — как часть ручного фонаря, который представляет собой небольшой перьевой фонарик, для работы которого обычно требуются две батарейки AA или батарейки AAA. Сухие батареи дополнительно используются в составе цифровых фотоаппаратов. Поскольку цифровые камеры потребляют много энергии, пользователям рекомендуется использовать аккумуляторные батареи AA, поскольку стоимость использования неперезаряжаемых батареек AA будет дополнительной нагрузкой на их карман.

Ответственное обращение и утилизация

Батареи регулярно содержат химические вещества, которые небезопасны при попадании в землю. Многочисленные местные предприятия по переработке отходов принимают батареи; однако

Сегодняшние щелочные батареи

обычно выбрасываются вместе с обычными отходами. Важно, чтобы покупатели также думали об использовании аккумуляторных батарей, поскольку их можно было бы повторно использовать, а затем перерабатывать, не добавляя при этом мусорные свалки.

См. Также:

Никель-металлогидрид

Аккумулятор мокрого типа

Ячейка Leclanche

Wet Cell Battery Vs.Сухие батареи

Батареи — это портативные источники энергии, способные вырабатывать электрический ток из химического вещества, называемого электролитом. В то время как батареи с жидкими элементами получают энергию от жидкого электролита, батареи с сухими элементами вырабатывают энергию из слегка влажной пасты. Производители батарей классифицируют типы батарей как первичные (одноразовые) или вторичные (перезаряжаемые).

TL; DR (слишком долго; не читал)

Основное различие между батареями с мокрыми и сухими элементами заключается в том, является ли электролит, который они используют для производства электричества, в основном жидким или в основном твердым.

Характеристики сухого элемента

В 1887 году Карл Гасснер изобрел сухую батарею, наиболее заметную из двух типов батарей, путем сочетания цинка и углерода. Все сухие батареи имеют металлический электрод или графитовый стержень, покрытый электролитной пастой, и все это внутри металлического контейнера. В кислотном сухом элементе реакция восстановления, генерирующая электричество, обычно происходит в пасте, состоящей из хлорида аммония (Nh5Cl) и диоксида марганца (MnO2). В щелочном сухом элементе с длительным сроком службы гидроксид калия (КОН) или гидроксид натрия (NaOH) вступает в реакцию с диоксидом марганца.В других батареях может использоваться оксид серебра (Ag2O), оксид ртути (HgO) или никель / кадмий. Сухие клетки могут быть как первичными, так и вторичными.

Характеристики влажных элементов

Аккумуляторные батареи вырабатывают энергию от пары электродов и раствора жидкого электролита. Ранние мокрые батареи состояли из стеклянных банок с раствором, в каждую из которых были опущены электроды. Современные влажные камеры размером примерно со средний тостер используются для запуска большинства автомобилей и состоят из свинцовых пластин в растворе серной кислоты.Лист изоляции отделяет анод (отрицательный электрод) от катода (положительный электрод). Влажные клетки могут быть как первичными, так и вторичными.

Преимущества сухих элементов

Большинство аккумуляторов с влажными элементами чувствительны к ориентации; чтобы предотвратить утечку, вы должны держать их в вертикальном положении. Напротив, сухие элементы могут работать в любом положении. Кроме того, поскольку сухие элементы более долговечны, они обычно используются для пультов дистанционного управления, фонариков и других подобных портативных устройств. Сухие элементы обычно используются в качестве первичных элементов, и эти батареи могут выдерживать длительные периоды хранения, поскольку они теряют заряд медленнее, чем вторичные батареи.Литий-ионные батареи представляют собой тип сухих аккумуляторных батарей, хорошо подходящих для использования в сотовых телефонах из-за их высокой плотности энергии или их запаса энергии в зависимости от веса. Это означает, что небольшая, компактная и прочная батарея может обеспечить большое количество энергии.

Преимущества влажных элементов

Аккумуляторы влажных элементов обычно используются в качестве перезаряжаемых вторичных батарей. Это делает их идеальными для использования в автомобилях, где автомобильный генератор подзаряжает аккумулятор после запуска. Аккумуляторы с жидкостным аккумулятором довольно доступны по цене, которую они поставляют, и их долговечности.При правильном обслуживании аккумуляторные батареи с жидкими элементами также имеют большое количество циклов заряда-разряда. Кроме того, они реже, чем другие аккумуляторы, страдают от перезарядки.

Сухая аккумуляторная батарея | Введение в химию

Цель обучения

• Обсудите рабочие компоненты сухой аккумуляторной батареи и их основные преимущества

Ключевые моменты

• Батарея содержит электрохимические элементы, которые могут накапливать химическую энергию для преобразования в электрическую.
• Сухая батарея аккумулирует энергию в виде иммобилизованной электролитной пасты, что сводит к минимуму потребность в воде.
• Общие примеры батарей с сухими элементами включают угольно-цинковые батареи и щелочные батареи.

Условия

• электролит Вещество, которое в растворе или в расплавленном состоянии ионизирует и проводит электричество.

Катод

• Электрод электрохимической ячейки, на котором происходит восстановление.
• анод Электрод электрохимической ячейки, на котором происходит окисление.

Определение сухой ячейки

В электричестве аккумулятор — это устройство, состоящее из одной или нескольких электрохимических ячеек, которые преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую. Сухая ячейка — это один из многих общих типов электрохимических ячеек.

В сухом элементе электролит иммобилизован в виде пасты с достаточным количеством влаги для протекания тока. В отличие от влажного элемента, сухой элемент может работать в любой ориентации, не проливаясь, поскольку он не содержит свободной жидкости. Эта универсальность делает его пригодным для портативного оборудования. Для сравнения: первые батареи с жидкими элементами обычно представляли собой хрупкие стеклянные контейнеры со свинцовыми стержнями, свисающими с открытого верха. Поэтому с ними нужно было осторожно обращаться, чтобы избежать утечки. Разработка батарей с сухими элементами позволила значительно повысить безопасность и портативность батарей.

Обычная сухая батарея — это угольно-цинковая батарея, в которой используется элемент, который иногда называют элементом Лекланше. Ячейка состоит из внешнего цинкового контейнера, который действует как анод.Катод представляет собой центральный углеродный стержень, окруженный смесью углерода и диоксида марганца (IV) (MnO ₂ ). Электролит представляет собой пасту из хлорида аммония (NH ₄ Cl). Волокнистая ткань разделяет два электрода, а латунный штифт в центре ячейки проводит электричество во внешнюю цепь.

Цинк-угольная батарея с сухим элементом Иллюстрация сухого элемента с углеродным цинком. В нем цинковый кожух действует как анод, окружая углеродный стержень, который действует как катод.- [/ латекс]

Следовательно, общее уравнение для ячейки:

[латекс] Zn (s) + 2MnO_2 (s) + 2NH_4 (водный) \ rightarrow Mn_2O_3 (s) + H_2O (l) + Zn_2 + 2NH_3 (g) [/ латекс]

Потенциал указанной выше реакции составляет 1,50 В.

Другим примером сухих элементов питания является щелочная батарея. Щелочные батареи почти такие же, как угольно-цинковые батареи, за исключением того, что в качестве электролита используется гидроксид калия (КОН), а не хлорид аммония. В некоторых более современных типах так называемых «высокомощных» батарей, которые имеют гораздо меньшую емкость, чем стандартные щелочные батареи, хлорид аммония заменен хлоридом цинка.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

аккумуляторов | Безграничная химия

Сухая батарея

В сухих батареях используется иммобилизованный электролит, который сводит к минимуму влажность и обеспечивает превосходную портативность.

Цели обучения

Обсудите рабочие компоненты сухой аккумуляторной батареи и их основные преимущества

Основные выводы

Ключевые моменты

• Батарея содержит электрохимические элементы, которые могут накапливать химическую энергию для преобразования в электрическую.
• Сухая батарея аккумулирует энергию в виде иммобилизованной электролитной пасты, что сводит к минимуму потребность в воде.
• Общие примеры батарей с сухими элементами включают угольно-цинковые батареи и щелочные батареи.

Ключевые термины

• катод : Электрод электрохимической ячейки, на котором происходит восстановление.
• электролит : Вещество, которое в растворе или расплавленном состоянии ионизирует и проводит электричество.
• анод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит окисление.

Определение сухой ячейки

В электричестве аккумулятор — это устройство, состоящее из одной или нескольких электрохимических ячеек, которые преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую. Сухая ячейка — это один из многих общих типов электрохимических ячеек.

В сухом элементе электролит иммобилизован в виде пасты с достаточным количеством влаги для протекания тока. В отличие от влажного элемента, сухой элемент может работать в любой ориентации, не проливаясь, поскольку он не содержит свободной жидкости.Эта универсальность делает его пригодным для портативного оборудования. Для сравнения: первые батареи с жидкими элементами обычно представляли собой хрупкие стеклянные контейнеры со свинцовыми стержнями, свисающими с открытого верха. Поэтому с ними нужно было осторожно обращаться, чтобы избежать утечки. Разработка батарей с сухими элементами позволила значительно повысить безопасность и портативность батарей.

Обычная сухая батарея — это угольно-цинковая батарея, в которой используется элемент, который иногда называют элементом Лекланше. — [/ latex]

Следовательно, общее уравнение для ячейки:

[латекс] \ text {Zn} (\ text {s}) + 2 \ text {MnO} _2 (\ text {s}) + 2 \ text {NH} _4 (\ text {aq}) \ rightarrow \ text {Mn} _2 \ text {O} _3 (\ text {s}) + \ text {H} _2 \ text {O} (\ text {l}) + \ text {Zn} _2 + 2 \ text {NH} _3 (\ text {g}) [/ latex]

Потенциал указанной выше реакции равен 1.50 В.

Другим примером сухих элементов питания является щелочная батарея. Щелочные батареи почти такие же, как угольно-цинковые батареи, за исключением того, что в качестве электролита используется гидроксид калия (КОН), а не хлорид аммония. В некоторых более современных типах так называемых «высокомощных» батарей, которые имеют гораздо меньшую емкость, чем стандартные щелочные батареи, хлорид аммония заменен хлоридом цинка.

Ртутная батарея

Ртутные батареи были обычными электрохимическими батареями, которые были постепенно выведены из основного использования в США.S. Законом о батареях 1996 года.

Цели обучения

Обсудить применение ртутно-оксидной батареи

Основные выводы

Ключевые моменты

• Ртутные батареи были очень распространены в 20 веке и использовались во многих обычных малых и больших приборах.
• Преимущества ртутной батареи включают длительный срок хранения и стабильное выходное напряжение.
• Ртутные батареи используют соединение ртути в качестве катода с цинковым анодом.
• Наряду с другими батареями, которые основаны на тяжелых металлах, ртутные батареи были постепенно выведены из обращения в соответствии с Законом о батареях, который направлен на уменьшение воздействия одноразовых батарей на окружающую среду.

Ключевые термины

• анод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит окисление.
• электролит : Вещество, которое в растворе или расплавленном состоянии ионизирует и проводит электричество.
• катод : Электрод электрохимической ячейки, на которой происходит восстановление.

Ртутная батарея, также называемая батареей из оксида ртути или ртутным элементом, представляет собой неперезаряжаемую электрохимическую батарею. Эти батареи использовались в форме кнопочных элементов для часов, слуховых аппаратов и калькуляторов, а также в более крупных формах для других устройств, включая рации.

Батарея для часов Mercury : Батарейки Mercury удобны из-за своего размера. Это маленькая ртутная батарейка для часов.

Батареи

Mercury обладают преимуществами длительного срока хранения до 10 лет и стабильного выходного напряжения.Хотя эти батареи были очень распространены в середине 20-го века, Закон об управлении ртутьсодержащими и перезаряжаемыми батареями (Закон о батареях), принятый в США в 1996 году, в значительной степени отказался от ртутных батарей из-за проблем, связанных с окружающей средой.

В батареях

Mercury в качестве катода используется либо чистый оксид ртути, либо смесь оксида ртути с диоксидом марганца. Ячейки с оксидом ртути сконструированы с цинковым анодом, катодом из оксида ртути и гидроксидом калия или гидроксидом натрия в качестве электролита.Поскольку оксид ртути не является проводником, с ним примешивается немного графита. Это помогает предотвратить скопление ртути в крупные капли. Во время разряда цинк окисляется до оксида цинка, а оксид ртути восстанавливается до элементарной ртути. В элемент помещается немного дополнительного количества оксида ртути, чтобы предотвратить выделение газообразного водорода в конце срока его службы.

В ртутных батареях в качестве электролита используется гидроксид натрия или гидроксид калия. Ячейки с гидроксидом натрия имеют почти постоянное напряжение при малых токах разряда, что делает их идеальными для слуховых аппаратов, калькуляторов и электронных часов.Ячейки с гидроксидом калия, в свою очередь, обеспечивают постоянное напряжение при более высоких токах, что делает их пригодными для приложений, требующих скачков тока, таких как фотоаппараты со вспышкой и часы с подсветкой. Ячейки с гидроксидом калия также лучше работают при более низких температурах.

Закон о батареях

В 1996 году в США был принят Закон о ртутьсодержащих и перезаряжаемых батареях (Закон о батареях; публичный закон 104-142). Предполагаемая цель закона заключалась в сокращении содержания тяжелых металлов в бытовых отходах, водотоках и грунтовых водах.Это произошло в результате утилизации ртути в одноразовых батареях, а также других токсичных металлов, таких как свинец из свинцово-кислотных батарей и кадмия в аккумуляторных батареях. Таким образом, закон стремился отказаться от использования ртути в батареях из-за нанесенного ею ущерба окружающей среде.

Свинцовая аккумуляторная батарея

Свинцово-кислотные аккумуляторы вырабатывают большие токи и сохраняют заряд в течение длительного времени, что делает их незаменимыми для транспортных средств.

Цели обучения

Вспомните химическую реакцию, которая происходит в свинцовых аккумуляторных батареях

Основные выводы

Ключевые моменты

• Свинцово-кислотные батареи, также известные как свинцовые аккумуляторные батареи, могут накапливать большой заряд и обеспечивать высокий ток в течение коротких периодов времени.
• Базовая конструкция свинцово-кислотных аккумуляторов не претерпела существенных изменений с 1859 года, когда их спроектировал Планте, хотя некоторые улучшения были внесены Фор.
• Свинцово-кислотные аккумуляторы можно заряжать, что важно при их использовании в автомобилях.
• Разрядка накопленной энергии зависит от того, как положительная, так и отрицательная пластины превращаются в сульфат свинца (II), а электролит теряет большую часть растворенной серной кислоты.

Ключевые термины

• лигносульфонат : водорастворимые анионные полиэлектролитные полимеры; они являются побочными продуктами производства древесной массы с использованием сульфитной варки.

Свинцовые батареи

Свинцовая аккумуляторная батарея, также известная как свинцово-кислотная батарея, является самым старым типом аккумуляторных батарей и одним из наиболее распространенных устройств хранения энергии. Эти батареи были изобретены в 1859 году французским физиком Гастоном Планте, и они до сих пор используются во множестве приложений. Большинство людей привыкло использовать их в транспортных средствах, где они могут обеспечивать высокие токи для запуска.

Хотя батареи надежны, их срок службы ограничен, они тяжелы при транспортировке и содержат токсичные материалы, которые требуют специальных методов удаления по окончании срока службы.Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют умеренную удельную мощность и хорошее время отклика. В зависимости от используемой технологии преобразования энергии батареи могут перейти от приема энергии к мгновенной подаче энергии. Свинцово-кислотные батареи подвержены влиянию температуры, и их необходимо обслуживать для достижения максимального срока службы.

Разработка свинцовой батареи

В конструкции свинцово-кислотного элемента Планте положительная и отрицательная пластины были сделаны из двух спиралей свинцовой фольги, разделенных листом ткани и скрученных.Ячейки изначально имели небольшую вместимость. Требовался медленный процесс «формования» для коррозии свинцовой фольги, образования диоксида свинца на пластинах и придания им шероховатости для увеличения площади поверхности. Пластины Планте все еще используются в некоторых стационарных приложениях, где на пластинах имеются механические канавки для увеличения площади поверхности.

Свинцовая аккумуляторная батарея : Схема, показывающая, как свинцовая аккумуляторная батарея состоит из шести последовательно соединенных двухвольтовых элементов. Также показан состав каждой ячейки.

Конструкция из клееных пластин Камиллы Альфонса Фор типична для современных автомобильных аккумуляторов. Каждая пластина состоит из прямоугольной свинцовой сетки. Отверстия решетки заполнены пастой из красного свинца и 33-процентной разбавленной серной кислоты. Эта пористая паста позволяет кислоте реагировать со свинцом внутри пластины, что увеличивает площадь поверхности. После высыхания пластины складываются с помощью подходящих разделителей и вставляются в аккумуляторный контейнер. Обычно используется нечетное количество пластин, с отрицательной пластиной на одну больше, чем положительной.Каждая альтернативная пластина подключается.

Паста содержит технический углерод, сульфат бария и лигносульфонат. Сульфат бария действует как затравочный кристалл для реакции сульфата свинца. Лигносульфонат предотвращает образование твердой массы отрицательной пластиной во время цикла разряда, а вместо этого позволяет формировать длинные игольчатые кристаллы. Технический углерод противодействует эффекту ингибирования образования, вызванному лигносульфонатами.

Разрядная химия

В разряженном состоянии как положительная, так и отрицательная пластины становятся сульфатом свинца (II) (PbSO ₄ ).Электролит теряет большую часть растворенной серной кислоты и превращается в основном в воду. Процесс разряда управляется проводимостью электронов от отрицательной пластины обратно в ячейку на положительной пластине во внешней цепи.

Отрицательная реакция пластины: Pb (s) + HSO ₄ ^— (вод.) → PbSO ₄ (s) + H ⁺ (вод.) + 2e ^—

Положительная реакция пластины: PbO ₂ (s) + HSO ₄ ^— (водн.) + 3H ⁺ (водн.) + 2e ^— → PbSO ₄ (s) + 2H ₂ O (л)

Комбинируя эти две реакции, можно определить общую реакцию:

Pb (с) + PbO ₂ (с) + 2H ⁺ (вод.) + 2HSO ₄ ^— (вод.) → 2PbSO ₄ (с) + 2H ₂ O (л)

Charge Chemistry

Аккумулятор этого типа можно заряжать.В заряженном состоянии каждая ячейка содержит отрицательные пластины из элементарного свинца (Pb) и положительные пластины из оксида свинца (IV) (PbO ₂ ) в электролите примерно 4,2 М серной кислоты (H ₂ SO ₄ ). . Процесс зарядки осуществляется за счет принудительного удаления электронов с положительной пластины и принудительного введения их в отрицательную пластину источником заряда.

Отрицательная реакция пластины: PbSO ₄ (s) + H ⁺ (водн.) + 2e ^— → Pb (s) + HSO ₄ ^— (вод.

Положительная реакция пластины: PbSO ₄ (с) + 2H ₂ O (л) → PbO ₂ (с) + HSO ₄ ^— (водный) + 3H ⁺ (водный) + 2e ^–

Объединение этих двух реакций дает полную реакцию, обратную реакции разряда:

2PbSO ₄ (с) + 2H ₂ O (л) → Pb (с) + PbO ₂ (с) + 2H ⁺ (водный) + 2HSO ₄ ^— (водный)

Обратите внимание, что реакция зарядки прямо противоположна реакции разряда.

Другие аккумуляторные батареи

Спрос на многие разновидности аккумуляторных батарей обусловлен их более низкой стоимостью и меньшим воздействием на окружающую среду.

Цели обучения

Обсудить общие характеристики аккумуляторов

Основные выводы

Ключевые моменты

• Перезаряжаемые батареи накапливают энергию за счет обратимой химической реакции, которая позволяет снова сохранять заряд после разрядки батареи.
• Перезаряжаемые батареи имеют более низкую общую стоимость использования и меньшее воздействие на окружающую среду, чем одноразовые батареи, что может быть причиной того, что спрос на аккумуляторные батареи в США растет намного быстрее, чем спрос на неперезаряжаемые батареи.
• Общие типы аккумуляторных батарей: свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионные полимерные (LiPo) и перезаряжаемые щелочные батареи.

Ключевые термины

• вторичный элемент : электрический элемент, который является перезаряжаемым, поскольку он преобразует химическую энергию в электрическую с помощью обратимой химической реакции.
• плотность энергии : количество энергии, которое может храниться относительно объема батареи.

Аккумуляторы

Перезаряжаемая батарея — это тип электрической батареи, состоящей из одного или нескольких электрохимических элементов. Он известен как вторичный элемент, потому что его электрохимические реакции электрически обратимы. Другими словами, после того, как накопленный заряд был истощен, химические реакции батареи могут произойти снова, в обратном порядке, чтобы сохранить новый заряд.Спрос на аккумуляторные батареи в США растет вдвое быстрее, чем спрос на неперезаряжаемые батареи, отчасти потому, что аккумуляторные батареи оказывают меньшее воздействие на окружающую среду и общую стоимость использования, чем одноразовые.

Сетевые накопители энергии используют перезаряжаемые батареи для выравнивания нагрузки. Выравнивание нагрузки включает в себя хранение электроэнергии для использования в период пиковой нагрузки. Заряжая батареи в периоды низкого потребления электроэнергии для использования в периоды высокого спроса, выравнивание нагрузки помогает устранить необходимость в дорогостоящих пиковых электростанциях и помогает снизить стоимость генераторов в течение большего количества часов работы.

Конструкция аккумуляторной батареи

Как и все батареи, аккумуляторные батареи состоят из анода, катода и электролита. Во время зарядки материал анода окисляется, образуя электроны, а катод восстанавливается, потребляя электроны.

Зарядка аккумулятора : Схема зарядки аккумулятора.

Эти электроны составляют ток во внешней цепи. Электролит может служить простым буфером для внутреннего потока ионов между электродами, как в литий-ионных и никель-кадмиевых элементах, или он может быть активным участником электрохимической реакции, как в свинцово-кислотных элементах.

Типы аккумуляторных батарей

В аккумуляторных батареях обычно используется несколько различных комбинаций химикатов. Различные типы включают свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионные полимерные (LiPo) и перезаряжаемые щелочные батареи.

Свинцово-кислотные батареи

Свинцово-кислотные батареи, изобретенные в 1859 году французским физиком Гастоном Планте, являются старейшим типом аккумуляторных батарей. Их способность обеспечивать высокие импульсные токи означает, что элементы поддерживают относительно большое отношение мощности к весу.Эти особенности, наряду с их низкой стоимостью, делают их привлекательными для использования в автомобилях, требующих больших токов.

Никель-металлогидридные батареи

Никель-металлогидридная батарея, сокращенно NiMH или Ni-MH, очень похожа на никель-кадмиевый элемент (NiCd). В NiMH батареях используются положительные электроды из оксигидроксида никеля (NiOOH), как и в NiCd, но в отрицательных электродах вместо кадмия используется сплав, поглощающий водород. Аккумулятор NiMH может иметь емкость в два-три раза больше, чем аккумулятор NiCd аналогичного размера, а его плотность энергии приближается к плотности литий-ионного элемента.

Литий-ионные батареи

Литий-ионный аккумулятор — это семейство аккумуляторных батарей, в которых ионы лития перемещаются от отрицательного электрода к положительному во время разряда и обратно при зарядке. Отрицательный электрод обычного литий-ионного элемента сделан из углерода. Положительный электрод представляет собой оксид металла, а электролит представляет собой соль лития в органическом растворителе. Это один из самых популярных типов аккумуляторных батарей для портативной электроники, с одной из лучших плотностей энергии и лишь медленной потерей заряда, когда они не используются.Литий-ионные аккумуляторы дороже никель-кадмиевых аккумуляторов, но работают в более широком диапазоне температур, при этом они меньше и легче. Они хрупкие и поэтому нуждаются в защитной цепи для ограничения пиковых напряжений.

Литий-ионные полимерные батареи

Литий-ионные полимерные (LiPo) батареи обычно состоят из нескольких идентичных вторичных ячеек, включенных параллельно для увеличения разрядного тока. Они часто доступны в серии «упаковок» для увеличения общего доступного напряжения.Их основное отличие от литий-ионных аккумуляторов заключается в том, что их электролит из литиевой соли не содержится в органическом растворителе. Вместо этого он находится в твердом полимерном композите, таком как полиэтиленоксид или полиакрилонитрил. Преимущества LiPo по сравнению с литий-ионной конструкцией включают потенциально более низкую стоимость производства, приспособляемость к большому разнообразию форм упаковки, надежность и прочность. Их главный недостаток — меньший заряд.

Щелочные батареи

Существуют также перезаряжаемые формы щелочных батарей, которые представляют собой тип первичных батарей, зависящих от реакции между цинком (Zn) и диоксидом марганца (MnO ₂ ).Они производятся полностью заряженными и способны сохранять заряд в течение многих лет, дольше, чем большинство никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов, которые саморазряжаются. Перезаряжаемые щелочные батареи также могут иметь высокую эффективность перезарядки и оказывать меньшее воздействие на окружающую среду, чем одноразовые элементы.

Литий-ионный аккумулятор

Литий-ионные батареи — это перезаряжаемые батареи, обычно используемые в бытовой электронике; они полагаются на миграцию Li ⁺ .

Цели обучения

Обсудить химические превращения, происходящие в литий-ионной батарее во время зарядки и разрядки

Основные выводы

Ключевые моменты

• Превосходная плотность энергии, отсутствие эффекта памяти и только медленная потеря заряда, когда они не используются, делают литий-ионные батареи обычным явлением для использования в бытовой электронике, военных, электромобилях и аэрокосмической промышленности.
• Анод обычно представляет собой литийсодержащее соединение, а катод обычно представляет собой углеродсодержащее соединение.
• Реакция разрядки основана на том, что ион лития из электролита извлекается с катода и перемещается к аноду, в то время как в реакции зарядки верно обратное.

Ключевые термины

• анод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит окисление.
• катод : Электрод электрохимической ячейки, на которой происходит восстановление.
• электролит : Вещество, которое в растворе или расплавленном состоянии ионизирует и проводит электричество.

Литий-ионные батареи (Li-ion или LIB) — это семейство аккумуляторных батарей, в которых ионы лития перемещаются от отрицательного электрода к положительному во время разряда. Ионы движутся по обратному пути, когда батарея заряжается. В литий-ионных батареях в качестве электродного материала используется соединение лития.

Применение литий-ионных батарей

Литий-ионные батареи широко используются в бытовой электронике.Они являются одними из самых популярных типов аккумуляторных батарей для портативной электроники, потому что они имеют одну из лучших плотностей энергии и только медленную потерю заряда, когда они не используются.

Литий-ионный аккумулятор для ноутбука : Литий-ионный аккумулятор подходит для использования в портативной электронике, включая ноутбуки.

Помимо бытовой электроники, LIB также становятся все популярнее для военных, электромобилей и аэрокосмической отрасли. Исследования дают поток улучшений традиционной технологии LIB с упором на плотность энергии, долговечность, стоимость и безопасность.

Типы литий-ионных батарей

Химический состав, производительность, стоимость и характеристики безопасности зависят от типа LIB. В портативной электронике в основном используются LIB на основе оксида лития-кобальта (LCO), которые обладают высокой плотностью энергии, но имеют хорошо известные проблемы безопасности, особенно при повреждении. Литий-железо-фосфатные (LFP), литиево-марганцевые (LMO) и литий-никель-марганцево-кобальтовые (LiNMC) аккумуляторы имеют более низкую плотность энергии, но более длительный срок службы и внутреннюю безопасность. Эти химические составы или химические составы широко используются для питания электрических инструментов и медицинского оборудования.

Зарядка и разрядка

Три участника электрохимических реакций в литий-ионной батарее — это анод, катод и электролит. И анод, который представляет собой литийсодержащее соединение, и катод, который представляет собой углеродсодержащее соединение, являются материалами, в которые ионы лития могут мигрировать. Электролит представляет собой соль лития в органическом растворителе. Когда литиевая ячейка разряжается, положительный ион лития извлекается из катода и вставляется в анод, высвобождая накопленную энергию в процессе.Когда аккумулятор заряжается, происходит обратное.

Материалы для катодов и анодов

Самый популярный катодный материал — графит. Анод обычно представляет собой один из трех материалов: слоистый оксид (например, оксид лития-кобальта), полианион (например, фосфат лития-железа) или шпинель (например, оксид лития-марганца). Электролит обычно представляет собой смесь органических карбонатов, таких как этиленкарбонат или диэтилкарбонат, содержащих комплексы ионов лития.

В литий-ионной батарее ионы лития транспортируются к катоду или аноду и от них. Переходный металл, кобальт (Co), окисляется с Co ³⁺ до Co ⁴⁺ во время зарядки и восстанавливается с Co ⁴⁺ до Co ³⁺ во время разряда.

Топливные элементы

Топливные элементы — отличная альтернатива батареям, но они все еще находятся на ранних стадиях разработки.

Цели обучения

Обсудить работу типичного топливного элемента

Основные выводы

Ключевые моменты

• Топливный элемент — это устройство, которое преобразует химическую энергию топлива в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислителем.
• Батареи работают в замкнутой системе, а топливные элементы требуют пополнения своих реагентов.
• Использование водорода в качестве основного источника топлива в топливных элементах имеет несколько плюсов и минусов, которые делают его спорным для массового использования.
• Топливные элементы состоят из трех смежных сегментов: анода, электролита и катода.

Ключевые термины

• анод : электрод электрохимической ячейки, на которой происходит окисление.
• топливный элемент : Устройство, преобразующее химическую энергию топлива в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислителем.
• катод : Электрод электрохимической ячейки, на которой происходит восстановление.
• аккумулятор : устройство, вырабатывающее электричество в результате химической реакции между двумя веществами.

Введение и история

Топливный элемент — это устройство, которое преобразует химическую энергию топлива в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислителем.Наиболее распространенным топливом является водород, но иногда используются углеводороды, такие как природный газ и спирты. Топливные элементы отличаются от батарей тем, что для работы им требуется постоянный источник топлива и кислорода, но они могут производить электричество непрерывно, пока есть эти входы. Разработка миниатюрных топливных элементов может стать дешевой, эффективной и многоразовой альтернативой батареям.

Уильям Гроув разработал первые неочищенные топливные элементы в 1839 году. Первое коммерческое использование топливных элементов было в космических программах НАСА для выработки энергии для зондов, спутников и космических капсул.В настоящее время топливные элементы используются в качестве основного и резервного источника питания для коммерческих, промышленных и жилых зданий, а также в удаленных или труднодоступных районах. Они используются для привода транспортных средств на топливных элементах, включая автомобили, автобусы, вилочные погрузчики, самолеты, лодки, мотоциклы и подводные лодки.

Конструкция и функции топливного элемента

Существует много типов топливных элементов, но все они состоят из анода, который является отрицательной стороной, катода, который является положительной стороной, и электролита, который позволяет зарядам перемещаться между двумя сторонами топливного элемента.

Топливный элемент : Топливные элементы преобразуют химическую энергию топлива в электричество посредством химической реакции с кислородом или другим окислителем. Однако использование водорода в качестве основного источника топлива в топливных элементах имеет несколько плюсов и минусов, которые делают его спорным для массового использования.

Электроны притягиваются от анода к катоду через внешнюю цепь, производя электричество постоянного тока. Топливные элементы классифицируются по используемому электролиту, что является основным различием между различными типами топливных элементов.Отдельные топливные элементы создают относительно небольшие электрические потенциалы, около 0,7 вольт, поэтому элементы «уложены друг на друга» или размещены последовательно для увеличения напряжения. Помимо электроэнергии, топливные элементы производят воду, тепло и, в зависимости от источника топлива, очень небольшие количества диоксида азота и другие выбросы. Энергоэффективность топливного элемента обычно составляет 40-60 процентов; он может достигать 85 процентов, если отходящее тепло улавливается для использования.

Несмотря на разнообразие типов топливных элементов, все они работают одинаково.На границах трех разных сегментов происходят две химические реакции. Конечным результатом этих двух реакций является потребление топлива, образование воды или углекислого газа и создание электрического тока, который можно использовать для питания электрических устройств, обычно называемых «нагрузкой».

На аноде катализатор окисляет топливо, обычно водород, превращая топливо в положительно заряженный ион и отрицательно заряженный электрон. Электролит — это вещество, специально разработанное таким образом, чтобы ионы могли проходить через него, а электроны — нет.Освободившиеся электроны проходят по проводу, создавая электрический ток. Ионы проходят через электролит к катоду. Там ионы воссоединяются с электронами, и два реагируют с третьим химическим веществом, обычно кислородом, с образованием воды или углекислого газа.

Плюсы и минусы топливных элементов

Использование водородных топливных элементов в некоторых приложениях вызывает споры. Прежде всего, поскольку энергия, используемая для производства водорода, сопоставима с энергией в водороде , это неэффективно и, следовательно, дорого.Если бы для производства водорода использовались обычные электростанции, в лучшем случае не было бы положительных изменений в текущих уровнях загрязнения. Другие типы топливных элементов не сталкиваются с этой проблемой. Например, биологические топливные элементы берут глюкозу и метанол из пищевых отходов и превращают их в водород и пищу для бактерий, которые его расщепляют.

Однако у водородных топливных элементов есть несколько преимуществ. Если электричество, произведенное из чистых возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, используется для производства водорода, энергию можно будет хранить легче, чем в больших аккумуляторных комплексах.

Есть и практические проблемы, которые необходимо преодолеть. Хотя использование топливных элементов в потребительских товарах возможно в ближайшем будущем, большинство современных конструкций не будут работать, если их перевернуть. Кроме того, существующие топливные элементы нельзя масштабировать до небольшого размера, необходимого для портативных устройств, таких как сотовые телефоны. Современные конструкции также требуют вентиляции и поэтому не могут работать под водой. Их нельзя использовать в самолетах из-за риска утечки топлива через вентиляционные отверстия. Наконец, еще не созданы технологии для безопасной заправки потребительских топливных элементов.

Топливные элементы в автомобиле : Топливные элементы являются потенциальным источником энергии для автомобилей, которые не работают на бензине. Однако, хотя топливные элементы предлагают чистую возобновляемую энергию, есть несколько препятствий на пути их широкого распространения.

Инструкции по активации Сухозаряженные аккумуляторы (подробные): Служба технической поддержки

1. Осмотрите аккумулятор на предмет повреждений, прочтите предупреждающую этикетку на аккумуляторе, прежде чем продолжить.
2. Снимите вентиляционные колпачки, заполните каждую ячейку над верхней частью брызговика (защитный коврик, покрывающий разделители) утвержденным 1.265 с удельным весом электролита для аккумуляторных батарей.
3. Всегда держите аккумулятор подальше от искр и огня. Дайте электролиту пропитать пластины и сепараторы в течение 30 минут. Температура электролита повысится, а удельный вес упадет. Если не видно, добавьте электролит. Проверьте правильность полярности с помощью вольтметра.
4. Поставить на зарядку по окончании (5% от 8 или 20-часовой ставки). Скорость может быть увеличена, если аккумулятор не начнет газовать. Не допускайте, чтобы температура элемента превышала 115 ° F (46 ° C). Если температура становится слишком высокой или элементы начинают сильно выделяться газом, уменьшите скорость заряда.Продолжайте зарядку до тех пор, пока элемент (или элементы) не достигнет значения в пределах 0,005 пунктов от удельного веса заполняющего электролита, скорректированного на 77 ° F (25 ° C).
5. Долейте или удалите электролит по мере необходимости для обеспечения надлежащего уровня. Никогда не добавляйте электролит (только разрешенную воду) после активации.
6. Установите на место вентиляционные колпачки и удалите пролившийся электролит. При необходимости очистите бикарбонатом соды и водой (100 граммов соды на один литр воды). Промойте водой и вытрите насухо. Убедитесь, что содовый раствор не попадает в клетки.

Срок годности сухозаряженного аккумулятора может быть разным, но в идеальных условиях его можно хранить в течение нескольких лет. Хранить в сухом прохладном месте. Положительная пластина имеет неограниченный срок хранения. Отрицательная пластина превратится в оксид свинца в присутствии воды и кислорода. В этом случае батарея не разряжается, но активация займет значительно больше времени.

Во время активации температура электролита резко возрастет. Не заряжайте до тех пор, пока температура не упадет ниже 115 ° F.Активация может занять несколько дней.

Перед установкой аккумуляторов очистите контактные поверхности вывода выводов и выводы аккумулятора проволочной щеткой. Нанесите тонкий слой вазелина на все контактные точки и болты разъема. После того, как все соединения будут надежно затянуты, их следует перебрать и затянуть второй раз.

Профилактическое обслуживание (для получения дополнительной информации см. Профилактическое обслуживание батарей глубокого цикла)

1. Проверяйте уровень электролита дважды в месяц.При необходимости заменяйте только одобренной водой. Часто бытовая вода удовлетворительна. Вода с высоким содержанием минералов не годится.
2. Не используйте воду, которая плохо образует пену, при мытье рук с мылом.
3. Никогда не заполняйте ячейки выше дна вентиляционного колодца. Избыточное заполнение приведет к потере электролита и уменьшению емкости аккумулятора.
4. Никогда не добавляйте кислоту в аккумулятор. (Только во время активации)
5. Избегайте чрезмерной разрядки аккумулятора, так как это сократит срок службы.Практическое правило — не превышать 80 процентов емкости аккумулятора. В 12-вольтовой системе это будет примерно 11 вольт. Помните, что чрезмерная разрядка или низкое напряжение также сокращают срок службы большинства электрического оборудования.
6. Емкость аккумулятора рассчитана для каждой ячейки с температурой электролита 77 ° F (25 ° C). Температура ниже 77 ° F снижает эффективную емкость аккумулятора и увеличивает время восстановления до полной емкости. Температура выше 77 ° F немного увеличит емкость, но также увеличит саморазряд и сократит срок службы батареи.

Уровень заряда аккумулятора можно измерить ареометром. В таблице ниже показан приблизительный «процент заряда» с поправкой на температуру при различных значениях удельного веса.

состояние напряжения Определение напряжения не должно быть нагрузки или поверхностного напряжения.

При измерении удельного веса важно внести поправку на температуру, чтобы получить истинное значение. Как показывает практика, удельный вес изменится на 0.003 на каждые десять градусов по Фаренгейту изменения температуры выше или ниже 77 ° F (25 ° C). Ниже 77 ° F вычесть из показаний и выше 77 ° F добавить к показаниям. Например, значение 1,250 при 67 ° F с поправкой на температуру будет 1,247, а значение 1,250 при 87 ° F с поправкой на температуру будет 1,253.

Рекомендуется ежемесячно снимать показания силы тяжести и напряжения при полном заряде каждой ячейки и сравнивать их с показаниями за предыдущий период. Показания будут указывать на любые заметные различия в состоянии батарей, а также на различия между элементами.Хорошее практическое правило заключается в том, что если между высоким и низким уровнем заряда 0,025 или менее точек, аккумулятор исправен. Низкие значения указывают на то, что батарея разряжена.

Система зарядки может существенно повлиять на срок службы аккумулятора. Установка высокого напряжения может вызвать чрезмерное выделение газов и потерю воды. Возможное повреждение аккумуляторной системы. При низком значении батареи остаются в низком заряде, что приводит к потере емкости и, в конечном итоге, система батарей может перестать заряжаться.Правильная настройка приведет к минимальному расходу воды и сохранит полную зарядку аккумуляторов.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, обратитесь к Руководству пользователя Rolls Battery

.
Сухая батарея

Columbia — Landmark

Производство сухих аккумуляторных батарей Columbia

Разработка аккумуляторов переместилась в 1890-е годы в США с разработкой сухих элементов Columbia компанией National Carbon Company (NCC), предшественницей Energizer Battery Company.Компания NCC была основана в Кливленде в 1886 году Вашингтоном Х. Лоуренсом, пионером в производстве электротехнической продукции.

В 1894 году NCC начала продавать влажные камеры Leclanché. В то же время, в середине 1890-х, яркий и талантливый молодой человек, Э. М. Джуэтт, работал на заводе NCC в Лейквуде в западной части Кливленда под руководством Джорджа Литтла. Джеветт заинтересовался сухими клетками и в свободное время проводил эксперименты в лаборатории. Он разработал выложенный бумагой, 1.Цилиндрический сухой элемент на 5 вольт, который он показал Лоуренсу, который дал Джветту и Литтл зеленый свет на производство коммерческих сухих элементов. Торговую марку Columbia предложил Нельсон С. Котабиш, менеджер по продажам NCC. В 1896 году компания выпустила на рынок самую первую батарею, предназначенную для широкого потребления: герметичную шестидюймовую батарею Columbia на 1,5 вольта. NCC была первой компанией, которая успешно начала массово производить и продавать герметичные сухие аккумуляторные батареи.

Появление модели Columbia ознаменовало собой важный шаг в превращении аккумуляторов из промышленных товаров в товары народного потребления. Влажные элементы Leclanché не могли удовлетворить потребности рынка в необслуживаемых, долговечных, непроливаемых и неразрушаемых батареях, которые также были бы недорогими. Сухая камера сделала, особенно с последующими улучшениями. Одно важное достижение произошло, когда компания NCC начала использовать картон, свернутый в трубку, в качестве разделителя между анодом и катодом. Предыдущие итерации сухих ячеек, такие как версия Гасснера, использовали гипс типа Paris, который оставлял только небольшое пространство для катода. Это была неэффективная система, и такие батареи было сложно собрать.

Компания Columbia использовала пасту из муки и картофельного крахмала для покрытия сепаратора перед тем, как его поместили в цинковую банку. Этот состав улучшил диффузию ионов через сепаратор и прилипание сепаратора к банке. Также с улучшениями Columbia использовала меньше углерода, чем предыдущие батареи, что привело к увеличению плотности энергии (энергии на единицу объема среды). У Columbia был еще один атрибут, который отличал его от других современных батарей: он не зависел от ориентации.Это оказалось особенно важным для автомобильной промышленности, поскольку движущееся устройство не могло полагаться на источник энергии, работающий только в определенных направлениях.

Постоянные улучшения в батарее Columbia привели к повышению производительности. Поскольку он был запломбирован, утечки не было, и он не ломался так же легко, как его предшественники. Это было также химически эффективным и экономичным в производстве. Соответственно, шестидюймовая, 1,5-вольтовая Columbia удовлетворяла требованиям потребительского рынка в начале 20 века.Технология Columbia, углеродно-цинковая батарея с использованием кислотного электролита, служила основой всех сухих аккумуляторных батарей в течение следующих шестидесяти лет, пока в конце концов компания Eveready Battery Company (ныне Energizer) не представила щелочную батарею. 1950-е годы.

К началу

Основы обслуживания свинцово-кислотных аккумуляторов

— Wirtz Manufacturing

Свинцово-кислотные аккумуляторы

невысоки и эффективны, что делает их идеальными для использования в автомобилях. Регулярный график технического обслуживания свинцово-кислотных аккумуляторов важен для оборудования, в котором используются свинцово-кислотные аккумуляторы, например транспортных средств или источников резервного питания. Однако упускается из виду аспект обслуживания свинцово-кислотных аккумуляторов. Чаще всего свинцово-кислотные батареи используются в автомобилях. Вот обзор распространенных типов автомобильных аккумуляторов, основного ухода за свинцово-кислотными аккумуляторами и их содержания. Вы также должны помнить, какое обслуживание может потребоваться для оптимальной работы аккумулятора.

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов: влажные или сухие

Большинство автомобильных аккумуляторов являются свинцово-кислотными.Это означает, что они сделаны из системы электросетей на основе свинца и электролита на основе серной кислоты. Свинцово-кислотные батареи бывают влажными или сухими. В аккумуляторных батареях влажного или залитого типа используется жидкий раствор электролита. Для сравнения, в сухой батарее вместо сыпучей жидкости может использоваться порошок, гель или стекловолокно. Некоторые влажные батареи необходимо периодически поливать, в то время как другие не требуют обслуживания.

Одним из преимуществ использования сухой батареи является то, что вы можете установить ее в любом направлении, и она не протекает при нормальном использовании.Для автомобильных заводских аккумуляторов вам не нужно беспокоиться о том, как и где установить аккумулятор.

Как проверить свинцово-кислотную батарею

Лучше всего как можно раньше обнаруживать утечки или коррозию. Вам следует периодически проверять свинцово-кислотный аккумулятор вашего автомобиля, даже если он не требует обслуживания. Когда вы пойдете осматривать аккумулятор, вы можете обнаружить, что он очень грязный и пыльный, что затрудняет выявление потенциальных проблем. Хотя вам следует избегать попадания чистящего раствора внутрь самой батареи, можно использовать раствор пищевой соды и воды на мягкой ткани для очистки батареи. Не забудьте аккуратно смыть раствор и высушить аккумулятор.

Чтобы выполнить проверку аккумулятора, сначала проверьте наличие жидкости на аккумуляторе или вокруг него. Также проверьте на наличие коррозии точки подключения кабеля и клеммы. Будьте особенно осторожны с любыми изношенными кабелями, потому что они могут быть опасными. Если вы обнаружите утечку, замените батарею или обратитесь к специалисту по ремонту, если это возможно. Поскольку вы будете работать с кислотой, обязательно используйте соответствующие средства защиты (перчатки, средства защиты глаз и длинные рукава) при осмотре или очистке свинцово-кислотной батареи.Если у вас влажный аккумулятор, который требует полива, не забудьте использовать только дистиллированную воду (никогда не воду из-под крана). Добавляйте воду только тогда, когда аккумулятор полностью заряжен. Если вы не уверены, какой тип батареи используется в автомобиле или оборудовании, а также нужно ли добавлять воду, обратитесь к руководству пользователя.

Несколько правил обращения с батареями

Хотя обслуживание свинцово-кислотных аккумуляторов не слишком сложно, есть несколько вещей, которые вы должны помнить, чтобы поддерживать максимальную производительность аккумулятора.

• Проверяйте аккумулятор в рамках регулярного графика технического обслуживания.
• Не пренебрегайте протекающими или треснувшими батареями. Немедленно ремонтируйте поврежденные батареи.
• Держите батареи чистыми и сухими.
• Не используйте только дистиллированную воду для полива батареи, которая в ней нуждается.
• Обратитесь за советом к профессионалу, если вы не знаете, какой у вас тип батареи (особенно если вы не знаете, нужно ли добавлять воду или нет).

Технология свинцово-кислотных аккумуляторов существует уже более века, и это то, что позволяет автомобилям работать и сегодня.Позаботьтесь об аккумуляторе вашего автомобиля, и он всегда будет готов, когда он вам понадобится.