Аккумуляторные батареи. Виды и устройство. Применение

АКБ или аккумуляторные батареи – это оборудование, которое состоит из нескольких аккумуляторов. Оно может накапливать, хранить и расходовать энергию. Благодаря обратимости химических процессов, происходящих внутри аккумулятора, такие устройства могут заряжаться и разряжаться многократно.

Сфера применения аккумуляторов весьма обширна. Они применяются в автомобилях и различной бытовой технике, например, в пультах ДУ и ноутбуках. Но также и в качестве резервных источников питания в медицинской сфере, производстве, космической отрасли, дата-центрах.

Виды и типы АКБ

Сегодня производят около 30 типов аккумуляторов. Такое большое количество обуславливается возможностью применять в качестве электродов и электролитов различные химические элементы. Именно от материала электрода и состава электролита зависят все характеристики аккумулятора.

Мы не будем приводить все типы, а лишь дадим небольшую таблицу с описанием наиболее распространенных:

1 — Отрицательный электрод
2 — Разделительный слой
3 — Положительные электроды
4 — Отрицательный контакт
5 — Предохранительный клапан
6 — Положительные электроды
7 — Положительный контакт

Аккумуляторные батареи состоят из нескольких банок аккумуляторов, соединенных либо параллельно, либо последовательно. Последовательное соединение применяют в целях увеличения напряжения, а параллельное для увеличения силы тока.

Каждый из отдельно взятого аккумулятора в АКБ состоит из двух электродов и электролита, помещенных в корпус из специального материала.

Электрод с отрицательным зарядом – анод, с положительным зарядом – катод. Анод содержит восстановитель, катод – окислитель. Внутри корпуса аккумулятора стоит разделительная пластина, которая не позволяет электродам замыкаться.

Электролит – водный раствор, в который погружены оба электрода.

При разрядке аккумулятора восстановитель анода начинает окисляться и выделяются электроны. Электроны затем попадают в электролит и оттуда движутся к катоду, при этом создавая разрядный ток. Попадая в катод электроны восстанавливают его окислитель. Простыми словами можно описать процесс так: электроны идут от отрицательного электрода к положительному и создают разрядный ток.

При зарядке аккумулятора электроды меняются своим химическим составом и происходит обратная реакция. Электроны здесь двигаются от положительного анода к отрицательному катоду.

Разработан Гастоном Планте в 19 веке. Эти аккумуляторные батареи сегодня наиболее актуальны благодаря дешевизне и универсальности. Сфера их применения обширна ввиду большого количества разновидностей этого типа. В качестве отрицательно заряженных электродов здесь используется оксид свинца. Положительные электроды выполняются из свинца. Электролит – серная кислота.

У свинцовых-кислотных батарей есть следующие разновидности:

• LA – аккумуляторы с напряжением 6 или 12 Вольт. Традиционное устройство для осуществления запуска двигателей автомобилей. Требуют постоянного обслуживания и вентиляции.
• VRLA – напряжением 2, 4, 6 или 12 Вольт. Клапанно-регулируемая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея. Как видно из названия этот АКБ укомплектован разгрузочным клапаном. Его роль – минимизировать выделение газа и расход воды. Такие батареи можно устанавливать в жилых помещениях.
• AGM VRLA – как и предыдущий тип оснащен клапаном, но имеет совсем другие свойства. В аккумуляторах, сделанных по технологии AGM роль сепаратора играет стекловолокно. Его микропоры пропитаны жидким электролитом. Такие АКБ не требуют обслуживания и устойчивы к вибрациям.
• GEL VRLA – подвид свинцово-кислотных аккумуляторов с гелеобразным электролитом. Благодаря этому увеличен их ресурс заряда/разряда. Не требуют обслуживания.
• OPzV – герметичные аккумуляторы используемые в области телекоммуникации и для аварийного освещения. Электролит, как и в предыдущем случае гелевый. В электродах содержится кальций, благодаря которому срок службы такого типа батарей – 20 лет.
• OPzS – катод таких аккумуляторов имеет трубчатую структуру. Это существенно повышает циклический ресурс этого типа батарей. Служит также около 20 лет. Выпускается в виде АКБ с напряжением от 2 до 125 В.

Был впервые выпущен Sony в 1991 году и с тех пор активно применяется в бытовой технике, электронных устройствах. Практически все мобильные телефоны, ноутбуки, фотоаппараты и видеокамеры оснащены таким видом батарей. Роль катода здесь играет литий-ферро-фосфатная пластина. Отрицательный анод – каменноугольный кокс. Положительный ион лития переносит заряд в таких батареях. Он может проникать в кристаллическую решетку других материй и образовывать с ними химическую связь. Преимуществом этого типа является высокая энергоемкость, низкий саморазряд и отсутствие нужды в обслуживании.

Литий-ионные аккумуляторные батареи также, как и их свинцовые аналоги имеют большое количество подтипов. В данном случае подтипы отличаются между собой составом катода и анода. Напряжение литий-ионных аккумуляторов варьируется в пределах от 2,4 до 3,7 В.

Одним из самых известных подтипов является литий-полимерные аккумуляторные батареи. Они появились сравнительно недавно и быстро завоевал популярность. Она обусловлена тем, что в литий-полимерных батареях используется твердый полимерный электролит. Это позволяет создавать батареи любой формы. При этом стоимость этих батарей всего лишь на 15% выше обычных литий-ионных.

Похожие темы:

Как увеличить ресурс батареи смартфона

При правильном использовании аккумулятор современного смартфона может прослужить довольно долго. Самое главное правило – снизить нагрузку на него. Но есть и другие секреты, зная которые вы сможете использовать свое устройство максимально эффективно. Для того чтобы продлить время автономной работы смартфона и избежать преждевременной замены батареи, нужно соблюдать простые правила энергосбережения.

Приложения для экономии заряда батареи для Android и iPhone действительно продлевают время работы смартфона.Но обычно их устанавливают только тогда, когда аккумулятор уже дает сбои.

Если же вы хотите использовать смартфон максимально эффективно, нужно научиться правильно его заряжать и экономить заряд, не дожидаясь проблем с батареей.

В этой статье мы ответим на некоторые самые популярные вопросы:

• До какого уровня нужно заряжать батарею?
• Нужно ли заряжать смартфон на 100%?
• Когда заряжать смартфон, чтобы обеспечить долгий срок службы батареи?
• Как заряжать новую батарею?
• Могут ли приложения для защиты сократить срок службы батареи?

Что такое «срок службы батареи»?

Правила обращения с современными аккумуляторами сильно изменились со времен их свинцово-кислотных собратьев. Уже не нужно беспокоиться о «памяти аккумулятора», но важно понимать другие особенности их работы.

Для нас важны две характеристики современных литийионных аккумуляторов: срок службы и время автономной работы.

Срок службы – это период, по истечении которого батарею нужно заменить. Пользователи почти не думают о нем до тех пор, пока батарея не начинает разряжаться непривычно быстро. Соблюдая некоторые несложные правила с первых дней использования аккумулятора, вы сможете продлить срок его службы.

Время автономной работы – это период, в течение которого устройство работает от батареи с момента зарядки. Скорее всего, в обычной жизни вас волнует именно эта характеристика. Общее правило таково: чем чаще батарея разряжается, тем быстрее она изнашивается. Контролируя нагрузку на батарею, вы сможете продлить и срок ее службы, и время автономной работы устройства.

Самостоятельно разбираться с аккумулятором сейчас сложно и даже опасно, потому что в большинстве телефонов батареи несъемные. Чтобы заменить батарею, придется обращаться в сервис, и стоит это недешево. К счастью, при правильном использовании вы сможете избежать лишних расходов на обслуживание.

Любые два аккумулятора от одинаковых смартфонов будут иметь разный срок службы – все зависит от того, как вы будете использовать и заряжать телефон.

Правила зарядки смартфона

Самый простой способ продлить жизнь аккумулятора – правильно его заряжать. Рекомендациям желательно следовать начиная с самой первой зарядки, но и по прошествии времени они дадут определенный эффект.

Общие правила зарядки мобильных устройств

Не разряжайте батарею до нуля и не перезаряжайте ее. Согласно тестам, современные батареи демонстрируют наилучшую производительность при уровне заряда 20–90%. Поэтому лучше всего ставить телефон на зарядку при уровне заряда не ниже 20% и отключать его от сети, прежде чем индикатор доберется до отметки 100%.Если вы не планируете использовать устройство долгое время, например в период недельного отпуска за границей, рекомендуется перед выключением зарядить (или разрядить) его до 50%.

Не используйте энергоемкие приложения во время зарядки.Это создает так называемую паразитную нагрузку, что нарушает цикл зарядки и ведет к быстрому износу батареи. Чаще всего это происходит, когда пользователи играют или смотрят фильмы, не отключая устройство от сети.

Не перегревайте батарею. При перегреве батарея изнашивается гораздо быстрее. Устройство может перегреться при длительном интенсивном использовании, например если вы играете или смотрите видео во время зарядки телефона.Если не отключить устройство от сети при уровне заряда 100%, начнется непрерывная подзарядка, что тоже может привести к перегреву.

Используйте функцию быстрой зарядки только тогда, когда это действительно необходимо. Быстрая зарядка очень удобна в отдельных случаях, но ее принцип аналогичен употреблению энергетиков вместо полноценного сна. Если нет крайней необходимости, лучше использовать стандартную зарядку, которая не создает лишней нагрузки на батарею.Используйте такие источники питания, которые могут замедлять зарядку, например умные розетки.

Заряжайте понемногу, но часто. Если вместо одной длительной зарядки вы будете понемногу подзаряжать телефон несколько раз в день, вы снизите нагрузку на батарею и сможете поддерживать идеальный уровень заряда. Даже если вы выключаете телефон для длительного хранения, рекомендуется подзарядить аккумулятор до 50% –он будет терять заряд, даже когда устройство не используется.

Экономия заряда батареи на смартфоне

Экономия заряда батареи позволяет продлить время автономного использования устройства, а значит, и срок службы аккумулятора. Давайте разберемся, как правильно использовать смартфон между подзарядками.

Общие правила экономии заряда батареи для мобильных устройств

Пользуйтесь антивирусом для отслеживания вредоносных программ. Вредоносные программы заметно сокращают время работы устройства. Если ваш смартфон стал расходовать заряд подозрительно быстро, возможно, пора подумать об установке антивируса. Такие защитные решения, как Kaspersky Total Security, распознают любые проблемы безопасности и ликвидируют их. Перед киберугрозами уязвимы устройства как на базе Android, так и на базе iOS.

Уменьшите яркость дисплея. Выберите минимальную яркость, при которой вашим глазам будет комфортно. Лучше всего настраивать ее в ручном режиме, но если не хочется тратить на это время, достаточно будет автоматической регулировки. При этом вы в любой момент можете подкорректировать подсветку вручную.

Быстрая автоблокировка позволит сократить время работы экрана и сэкономить заряд батареи. Попробуйте разные режимы и выберите подходящий вам. Чем быстрее блокируется экран, тем медленнее садится батарея, – но если вы часто читаете новости или книги на мобильном, вам наверняка будет удобнее увеличить время до перехода в спящий режим. В любом случае, сменив заводские настройки автоблокировки экрана, вы скорее всего только выиграете.

Удалите приложения, которые расходуют много заряда, или ограничьте их использование. Приложения, которые постоянно работают в фоновом режиме – получают и отправляют данные или выводят уведомления, – расходуют большое количество энергии.Проверьте энергопотребление приложений в настройках телефона, чтобы выяснить, куда уходит заряд.

Энергосберегающий режим продлит время автономной работы. В этом режиме самые необходимые приложения продолжают работать, а наиболее энергоемкие отключаются.

Отключите графические эффекты.Вероятно, в настройках вашего смартфона есть функции, которые делают интерфейс более привлекательным. Однако эффект параллакса, «живые обои» и красивые переходы от одного приложения к другому потребляют дополнительную энергию.Отключив их, вы сможете сэкономить заряд и, возможно, повысить производительность устройства.

Отключайте Wi-Fi или сотовую связь при слабом сигнале или его отсутствии. Телефон затрачивает большое количество энергии на поиск сети и установление подключения. Оставьте только канал с наилучшим сигналом и отключите все остальные. Если не работают ни Wi-Fi, ни сотовая связь, отключите обе функции.

Отключайте телефон или включайте режим полета. Если смартфон не понадобится вам в течение нескольких часов, одно из очевидных решений – выключить его. Скорее всего, вы нечасто будете пользоваться этим способом, однако большинство людей не пользуются им вообще.В режиме полета вся беспроводная связь на вашем устройстве, потребляющая ресурсы батареи, будет отключена, но при этом вы сможете пользоваться приложениями, которые не требуют подключения к Сети.

Экономия заряда батареи на iPhone

Темная тема iOS позволит сэкономить заряд на iPhone с OLED-дисплеем. Отключенные пиксели не потребляют энергию – экономия очевидна. Светодиодные дисплеи прежних поколений все равно подсвечивают пиксели для отображения темных цветов, но даже в этом случае можно заметить небольшую экономию заряда.

В некоторых приложениях, например в «читалках», темная тема включается отдельно. Другие используют общесистемную темную или светлую тему.

Приложения для экономии заряда батареи на iPhone могут максимально сократить энергопотребление. Загружать их нужно только из официального магазина приложений, проверяя при этом на подлинность. Мы также рекомендуем ознакомиться с информацией о выявленных уязвимостях.

Экономия заряда батареи на устройстве Android

Сберечь заряд на устройствах Android помогут специальные приложения для экономии заряда батареи, например Kaspersky Battery Life. Такие приложения позволяют оптимизировать работу смартфона и отследить, куда уходят ресурсы батареи. Некоторые из них даже анализируют цикл батареи, оценивают оставшийся срок службы и дают полезные советы по энергосбережению.

Для автоматического изменения нескольких параметров смартфона с учетом особенностей использования будут полезны приложения автоматизации. Например, когда вы используете новостные приложения или соцсети, приложение автоматизации будет повышать яркость дисплея и увеличивать время до блокировки экрана. А если вы просто переключаете песни в Google Play Музыка, где яркость дисплея не так важна, она будет уменьшаться.

Антивирус для Android защитит вас от киберугроз, которые вредят операционной системе и ресурсу батареи. Kaspersky Internet Security для Android – это надежная защита от современных цифровых угроз.

Неважно, какой у вас смартфон: вы сможете продлить жизнь батареи, если будете самостоятельно контролировать его использование. Установите оптимальные параметры для своего устройства и правильно заряжайте аккумулятор. Соблюдая простые правила использования батареи, вы сможете существенно снизить расходы на обслуживание смартфона.

Статьи по теме:

Как выбрать антивирусдля Android, Mac или Windows

Бывают ли вирусы в Android?Каждый пользователь Android находится под угрозой

Передовые методы по обеспечению безопасности Интернета вещей

Что такое вредоносное ПО и как от него защититься?

Почему на Samsung Galaxy быстро садится батарея и что с этим делать + Видео

• Каждый раз, когда вы решите установить новое приложение, обращайте внимание на его разрешения. Разрешения – это список действий, которое приложение сможет выполнять на вашем устройстве после его загрузки. Чем больше у приложения будет разрешений, тем больше системных ресурсов оно будет задействовать, и тем сложнее устройству будет уйти в спящий режим, ведь приложение может работать в фоновом режиме и будет его постоянно будить, даже если экран вашего гаджета выключен и им никто не пользуется.

Подробнее про разрешения вы можете почитать в нашей статье.

• Обязательно контролируйте количество установленных приложений, ведь как мы выяснили, у каждого приложения есть разрешения, а если приложений много, то и разрешений становится больше. Если есть ненужное приложение – удаляйте его.

• Старайтесь выбирать те приложения, которые написаны известными авторами, скачаны много раз и имеют высокий рейтинг. Это не является гарантией, но сокращает риски. Помните: функционал и стабильность приложения могут не только улучшаться, но и ухудшаться при обновлениях. Часто бывает так, что на устройство не ставилось никаких новых приложений, но вдруг оно начало быстро разряжаться. Проблема может заключаться в неудачно написанном обновлении для какого-нибудь приложения.

• Для диагностики вашего устройства можно воспользоваться безопасным режимом. Отличается он от обычного тем, что работают в нем только стандартные приложения, а все загруженные отключаются и не оказывают никакого воздействия на систему. Если проблема в безопасном режиме исчезает, можно смело делать вывод: виноваты загруженные приложения. Увы, на данный момент не существует какого-либо инструмента, который позволяет выяснить, что же именно это за приложение, поэтому обычно действуют так: загружают гаджет в безопасном режиме и проверяют наличие проблемы. Если неисправность пропала, то загружаются в обычном режиме и начинают удалять те приложения, которые были установлены или обновлены последними, пока не найдут виновника. Кстати, можете попробовать сделать такой тест: загрузите вашего устройство в безопасном режиме, засеките время, которое оно проработает от одной зарядки, и сравните его со временем работы в обычном режиме. Уверяем, Вы будете удивлены. Подробнее про безопасный режим можно почитать в нашей специальной статье.

Также пользователи пишут нам, что в разряде виноваты еще и предустановленные (встроенные) приложения. Возможно, доля правды в этом и есть, но многочисленные эксперименты говорят о том, что если влияние и есть, то оно кране мало. Операционная система устроена так, что работа многих приложений зависит друг от друга и их бездумное удаление может только навредить устройству.

Тем не менее, было бы нечестно не рассказать обо всех возможностях, поэтому делимся с вами «секретами»: часть предустановленных приложений можно отключить так, что они не будут оказывать влияния на систему, т.е. они как бы засыпают. Как это сделать, можно посмотреть в этой статье. При необходимости вы можете включить их обратно.

какие параметры аккумуляторных батарей нужно проверять и как это сделать?

При использовании аккумуляторных батарей на любых объектах, особенно в системах бесперебойного питания, за их состоянием нужно следить и регулярно проводить проверки. В этом материале мы рассмотрим основные параметры АКБ, а также рассмотрим, какими приборами и как можно провести их контроль и проверку!

Основная задача при проверке состояния любой аккумуляторной батареи – выяснить, обладает ли она достаточной емкостью, может ли обеспечить заявленные производителем характеристики в течение необходимого времени. Однако непосредственно средствами измерения определяются только несколько основных параметров – напряжение, сила тока. В обслуживаемых аккумуляторах можно также замерить плотность электролита. Измерения можно проводить неоднократно, фиксируя изменение значений с течением времени. Все остальные параметры и характеристики не измеряются напрямую, а выводятся по разработанной изготовителем методике, причем она зависит и от типа АКБ, и от рекомендаций производителя, и от вида подключенной нагрузки. При этом необходимо учитывать, что многие зависимости, характеризующие работу АКБ, носят нелинейный характер. Могут сказываться и другие факторы, например, влияние температуры.

При выполнении краткосрочных измерений при использовании даже самых совершенных методик тестирование носит не точный количественный, а качественный характер. Единственный достоверный способ измерения емкости АКБ – его полная разрядка в течение многих часов с тщательной фиксацией параметров в ходе всего процесса. Но использовать столь продолжительную процедуру на практике можно далеко не всегда, особенно если батарей много. Тем не менее, и краткосрочных оценочных измерений достаточно для того, чтобы отличить работоспособный аккумулятор от изношенного, утратившего емкость, и вовремя произвести замену АКБ.

Способы проверки АКБ

1. Подключение нагрузки

К АКБ на некоторое время подключается рабочая или второстепенная нагрузка той или иной величины. Вольтметром или мультиметром измеряется падение напряжения. Если процедура выполняется несколько раз, между измерениями выжидается определенное время, чтобы батарея восстановилась. Полученные данные сопоставляются с параметрами, заявленными производителем АКБ для данного типа батареи и данной величины нагрузки.

2. Измерения при помощи нагрузочной вилки

Строение простейшей нагрузочной вилки показано на схеме:

Устройство оснащено вольтметром, параллельно которому установлен большой по мощности нагрузочный резистор, и имеет два щупа. В старых моделях вольтметры аналоговые; новые модели, как правило, оснащены ЖК-дисплеем и цифровым вольтметром. Существуют нагрузочные вилки с усложненной схемой, использующие несколько нагрузочных спиралей (сменных сопротивлений), рассчитанные на разные диапазоны измерения напряжений, предназначенные для тестирования кислотных либо щелочных аккумуляторов. Есть даже вилки, которыми тестируют отдельные банки аккумуляторов. В состав продвинутых устройств помимо вольтметра может входить амперметр.

Получаемые при измерениях данные также необходимо сопоставлять с параметрами, заявленными производителями для данного типа батарей и данного сопротивления.

3. Измерения при помощи специальных устройств, тестеров анализаторов АКБ

Приборы Кулон

Принципиальным развитием идеи нагрузочной вилки можно считать семейство цифровых приборов-тестеров Кулон (Кулон-12/6f, Кулон-12m, Кулон-12n и другие) для проверки состояния свинцовых кислотных аккумуляторов, а также другие подобные устройства. Они позволяют проводить быстрые замеры напряжения, приближенно определять емкость АКБ без контрольного разряда и сохранять в памяти несколько сотен, а иногда и тысяч измерений.

Приборы Кулон питаются от аккумулятора, на котором проводятся измерения. Входящие в комплект провода с разъемами «крокодил» имеют части, изолированные друг от друга, что обеспечивает четырехзажимное подключение к аккумулятору и устраняет влияние на показания прибора сопротивления в точках подключения зажимов. По заявлению разработчика, прибор анализирует отклик аккумулятора на тестовый сигнал специальной формы, при этом измеряемый параметр примерно пропорционален площади активной поверхности пластин аккумулятора и, таким образом, характеризует его емкость. Фактически, точность показаний зависит от достоверности методики, разработанной производителем.

Емкость аккумулятора – электрический заряд, отдаваемый полностью заряженным аккумулятором – измеряется в ампер-часах и представляет собой произведение тока разряда на время. Для точного определения емкости необходимо произвести разряд батареи (процесс длительный, многочасовой), постоянно фиксируя величину заряда, отдаваемого батареей. При этом относительная емкость АКБ в зависимости от времени изменяется нелинейно. Например, для аккумуляторной батареи типа LCL-12V33AP относительная емкость меняется со временем следующим образом:

Прибор Кулон при помощи быстрого измерения ориентировочно определяет емкость полностью заряженного аккумулятора. Он не предназначен для оценки степени заряженности АКБ, все измерения необходимо проводить на полностью заряженной батарее. Устройство кратковременно подает тестовый сигнал, регистрирует отклик от батареи и через несколько секунд выдает ориентировочную емкость АКБ в ампер-часах. Одновременно на экран выводится измеренное напряжение. Полученные значения можно сохранять в памяти прибора.

Производитель подчеркивает, что устройство не является прецизионным измерителем, но позволяет оценочно определять емкость свинцовой кислотной батареи, особенно если пользователь самостоятельно откалибровал прибор при помощи аккумулятора такого же типа, что и тестируемый, но с известной емкостью. Процедура калибровки подробно изложена в инструкции к прибору.

Тестеры PITE

Следующая разновидность устройств для тестирования АКБ – тестеры PITE: модель  Kongter BT-3915  для измерения внутреннего сопротивления батарей.

Управление осуществляется при помощи цветного сенсорного экрана, но основные управляющие кнопки вынесены на клавиатуру в нижней части корпуса. Прибором можно тестировать батареи емкостью от 5 до 6000 А·ч, с элементами аккумулятора 1.2 В, 2 В, 6 В и 12 В. Диапазон измерения напряжения – от 0.000 В до 16 В, сопротивления – от 0.00 до 100 мОм. Прибор позволяет задать тип проверяемых батарей, выполнить измерение напряжения и сопротивления (модель 3915) или напряжения и проводимости (модель 3918), и на их основании судить о том, соответствует емкость батареи заявленной производителем или нет. При этом параметр Capacity (емкость батареи) выводится в процентах.

Интерфейс прибора позволяет проводить как одиночные измерения, так и последовательные (до 254 измерений в каждой последовательности, совокупное количество результатов более 3000), что удобно при проверке большого количества однотипных АКБ (в последнем случае результаты сохраняются автоматически, помимо данных в них фиксируется также порядковый номер измерения). В зависимости от настроек прибор может использовать для выдачи результата (статуса Good, Pass, Warning или Failed) собственные критерии либо значения, заданные пользователем. Результаты тестирования через порт USB могут быть перенесены на компьютер для просмотра и последующей подготовки отчетов.

Анализаторы Fluke

Более глубокое развитие той же идеи – приборы Fluke Battery Analyzer серии 500 (BT 510, BT 520, BT 521), которые позволяют измерять и сохранять в памяти напряжение, внутреннее сопротивление стационарной батареи, температуру минусовой клеммы, напряжение при разрядке. При наличии дополнительных аксессуаров можно измерять и сохранять в памяти и другие параметры. Тесты можно проводить как в режиме отдельных измерений, так и в последовательном режиме; используя настраиваемые профили. Есть возможность задать пороговые значения для различных параметров. Встроенный порт USB позволяет передавать собранные записи (до 999 записей каждого типа) на компьютер для подготовки отчетов с помощью программного обеспечения Analyze Software, входящего в комплект поставки.

Щупы прибора имеют специальную конструкцию: внутренний подпружиненный контакт предназначен для измерения тока, внешний – для измерения напряжения. Если на щуп надавить, внутренний наконечник смещается внутрь таким образом, что оба контакта каждого щупа касаются поверхности одновременно. В результате одни и те же щупы позволяют организовать как 2-проводное, так и 4-проводное подключение к полюсам батареи (последнее необходимо для измерения Кельвина).

• Прибор позволяет измерять следующие параметры:

• Внутреннее сопротивление батареи (измерение занимает менее 3 с).

• Напряжение батареи (производится одновременно с измерением внутреннего сопротивления)

• Температура минусовой клеммы (рядом с черным наконечником на щупе BTL21 Interactive Test Probe предусмотрен ИК-датчик)

• Напряжение при разрядке (определяется несколько раз в ходе разрядки или во время теста на нагрузку)

Также возможно измерение пульсирующего напряжения, измерение переменного и постоянного тока (при наличии токовых клещей и адаптера), выполнение функций мультиметра. С анализаторами Fluke можно использовать интерактивный тестовый щуп BTL21 Interactive Test Probe со встроенным датчиком температуры. С приборами совместимо большое разнообразие дополнительных аксессуаров (токовые клещи, удлинители разного размера, съемный фонарик и т. п.).

 

 

Хотя прибор обладает богатым функционалом, ключевым этапом в определении состояния АКБ остается сопоставление измеренных показателей с расчетными или заданными изготовителем для данного конкретного типа батарей. Устройства Fluke Battery Analyzer серии 500 удобны для массовой инспекции состояния батарей. Последовательный режим и система профилей позволяют выполнять необходимые измерения одно за другим, результаты запоминаются прибором и хранятся в упорядоченной форме, последовательно пронумерованные и разбитые на группы. Но прибор не имеет функции прямого или косвенного измерения емкости АКБ в ампер-часах – хотя бы потому, что для батарей разного типа на сегодняшний день вряд ли возможно разработать единую точную методику такого определения.

Все перечисленные выше устройства, хоть и отличаются друг от друга по размеру, относятся к классу портативных. В отдельную группу можно выделить стационарные комплексы для проверки АКБ, которые могут проводить быстрые испытания с определением внутреннего сопротивления, контролировать все параметры, включая активную и реактивную составляющие сопротивления, управлять процессом разряда/заряда и т. п. Подобные комплексы адресованы скорее исследовательским лабораториям, промышленным производителям АКБ и разработчикам нового оборудования, чем конечным пользователям.

4. Полная разрядка/зарядка

На сегодняшний день полная разрядка и зарядка – это единственный прямой и максимально достоверный способ определения емкости АКБ. Специализированные устройства контроля разряда/заряда батареи (УКРЗ) позволяют выполнить глубокую разрядку и последующую полную зарядку батареи с постоянным контролем емкости. Однако эта процедура занимает очень много времени: 15-17-20-24 часа, иногда и более суток, в зависимости от емкости и текущего состояния батареи. Хотя метод дает наиболее точные результаты, из-за временных затрат его применение ограничено.

5. Измерение плотности электролита

В обслуживаемых аккумуляторах для определения их состояния можно измерять плотность электролита, поскольку между этим параметром и емкостью АКБ существует непосредственная зависимость. Плотность электролита может меняться в силу разных причин, которые вдобавок взаимосвязаны (частый глубокий разряд батареи, сульфатация, неоптимальная плотность электролита, испарение и утечка раствора и т. д.). Аккумулятор начинает быстрее разряжаться, отдает меньше заряд. При этом необходимо понимать, что плотность электролита даже в исправном аккумуляторе, находящемся в идеальном состоянии – не константа, она меняется с температурой и степенью зарядки аккумулятора. Более того, для разных регионов рекомендованная плотность электролита отличается в зависимости от типовых климатических условий.

Результаты измерения плотности ареометром можно сопоставить со следующей диаграммой для кислотных аккумуляторов.

В зависимости от того, больше или меньше плотность электролита, чем требуемая (а для батареи вредно отклонение и в ту, и в другую сторону), можно частично или полностью заменить электролит, залить дистиллированную воду или раствор необходимой концентрации, обязательно обеспечив перемешивание. Как и при использовании всех ранее описанных способов проверки состояния АКБ ключевым является сопоставление измеренных значений с рекомендациями производителя батареи и следование всем предусмотренным процедурам обслуживания.

Выводы

Каждый способ определения текущего состояния аккумуляторной батареи имеет свои преимущества и недостатки. Каким из них пользоваться – зависит от ваших задач и возможностей. Сориентироваться вам поможет эта сводная таблица.

Способ определения состояния АКБ	Преимущества	Недостатки
Подкл ючение нагрузки	Достаточно реалистичные результаты без использования специализированного оборудования	Времязатратность при многократных измерениях Измеренные параметры документируются вручную
Нагрузочная вилка, специализированные анализаторы и тестеры	Портативность устройств Простота использования Быстрое проведение измерений, особенно многократных Некоторые модели способны проводить измерения без выведения АКБ из режима эксплуатации Специализированные модели позволяют сохранять результаты и переносить их на компьютер для подготовки отчетов	Часть параметров АКБ определяется по косвенным методикам Оценочная точность измерений
Полный разряд/заряд	Единственный достоверный способ оценки емкости АКБ	Очень продолжительная процедура – многие часы, иногда сутки
Измерение плотности электролита ρ	Непосредственное определение состояния батареи по концентрации электролита	Способ применяется только для обслуживаемых батарей

 

Материал подготовлен
техническими специалистами компании “СвязКомплект”.

См. также:

Аккумулятор — Что такое Аккумулятор?

Для создания аккумуляторной батареи, несколько аккумуляторов соединяют в одну цепь.

Аккумулятор — это многоразовый источник тока, который предназначен для накопления и хранения энергии.
Его работа основана на обратимых окислительно-восстановительных реакциях, что дает возможность использовать батарею многократно.
Для создания аккумуляторной батареи, несколько аккумуляторов соединяют в одну цепь.
Батареи — это электрохимические устройства, которые преобразуют активные материалы более высокого уровня в альтернативное состояние во время разряда.
Скорость такой преобразования определяет нагрузочные характеристики аккумулятора.
Никелевые и литиевые батареи превосходят свинцовые батареи по скорости реакции. 

Для бытовых приборов и инструментов используется несколько типов аккумуляторных батарей, которые отличаются по используемым для их изготовления материалам.

Никель-кадмиевые (NiCd)

Никель-кадмиевые батареи:

• являются одними из самых долговечных аккумуляторов с точки зрения срока службы.
• способны выдерживать большое количество разрядов и зарядов, устойчивы к низким температурам, также у них большой допустимый ток разряда.
• имеют низкую цену и большой срок службы.

Недостатки :

• быстро саморазряжается,
• имеет низкую плотность энергии,
• имеет «эффект памяти», что приводит к снижению полезной емкости при неполном разряде батареи.

Для восстановления номинальной мощности, надо полностью разрядить, а потом снова зарядить это устройство.
Чтобы увеличить срок службы такого оборудования, необходимо полностью его разряжать и только потом ставить на зарядку.
Для заряда надо использовать только то устройство, которое шло в комплекте, либо таким, которое соответствует требованиям производителя батареи.

Никель-металлогидридные (NiMh)

Эта батарея предлагает до 50% больше энергии, чем никель-кадмиевые.
Имеет короткий срок службы.
Такие батареи появились позже, и они являются более перспективными.
Сейчас они массово используются для разной бытовой техники, но для телефонов и ноутбуков применяются еще более прогрессивные виды.

Литий-ионные (LiIon)


Среди аккумуляторов имеют самую высокую плотность энергии и самые легкие.
Стоят дороже и не могут обеспечить большие токи — это негатив.
Чаще всего используется для питания ноутбуков, фотоаппаратов и другой техники, но в современных телефонах они уже используются редко, т. к. вытесняются более прогрессивным типом батарей.
Их основной недостаток в высокой чувствительности к перезаряду, поэтому в устройствах, где используются такие батареи, обязательно устанавливают контроллер, который ограничивает заряд.

Литий-полимерные (LiPol)

Самые современные устройства.
Основным их отличием является то, что электролит гелеобразный, поэтому такие аккумуляторы могут быть очень тонкими.
Они чаще всего применяются в мобильных телефонах, плеерах и другой технике, имеющей небольшие размеры.
Т. к. такие батареи также чувствительны к перезаряду, использовать их в устройствах с неисправным контроллером заряда нельзя.
Если нарушается герметичность. также нельзя эксплуатировать такую батарею.

Независимо от типа, любой аккумулятор работает благодаря наличию разности напряжения между пластинами из металла, погруженными в электролит.

Химические процессы, происходящие в батарее, являются обратимыми, поэтому после ее разряжения, есть возможность при помощи заряда восстановить работоспособность.
Во время заряда ток пропускают в направлении, противоположном тому, которое будет при разряде аккумуляторной батареи.

Основной характеристикой аккумулятора является емкость, т. е. величина заряда, которую полностью заряженная батарея может отдать при разряде до наименьшего допустимого значения.
Для ее измерения обычно используют Ач.

Промышленные аккумуляторы:

• обычно крупнее аккумуляторов, используемых в потребительских товарах, 
• имеют более длительный срок службы,
• сконструированы таким образом, чтобы выдерживать ряд условий, которые не могут выдержать потребительские батареи;
• примеры: 
• батареи, используемые для контроля структурных нагрузок на мосты,
• вилочные погрузчики, где надлежащее обслуживание и системы зарядки имеют решающее значение;
• номенклатура промышленных аккумуляторов гораздо шире, нежели бытовых;
• стоимость выше, чем потребительских аккумуляторов;
• нуждаются в обслуживании, чтобы обеспечить их эффективную работу как можно дольше.

Почему батарея не греет?

Скоро наступит отопительный сезон… Чтобы в вашей квартире, доме или офисе не возникла проблема «холодных батарей», которая лишит тепла в осенние и зимние дни, вам нужно быть уверенными в исправности радиаторов…

Но прежде чем  рассмотреть, по каким причинам радиатор остаётся холодным при включенном отоплении, давайте вспомним те типы радиаторов, что предлагаются на современном рынке.

КАКИЕ БЫВАЮТ РАДИАТОРЫ

Чугунные. Что называется, «классика жанра». Антикоррозионная устойчивость, тепловая инерционность (способность удерживать заданную температуру в помещении), высокая теплоотдача (быстро нагреваются), прочность, долговечность – такими качествами они обладают. Практически невосприимчивы к плохому качеству теплоносителя. Но чугунные батареи не отличаются эстетичностью, массивны. Требуют обязательной протяжки межсекционных соединений перед установкой и дополнительной покраски.

Биметаллические. Состоят из двух металлов: алюминия и стали. Из алюминия изготовлен внешний корпус, а из стали выполнена «начинка» радиатора. Устойчивы к коррозии, перепадам и скачкам давления, использованию загрязнённого теплоносителя, имеют высокий коэффициент теплопроводности, незначительный вес и широкий диапазон рабочего  давления – от 10 до 25 атмосфер. В числе прочих их преимуществ – прочность, долговечность, надежность эксплуатации, высокий уровень теплоотдачи, современный дизайн. Биметаллические радиаторы универсальны: их можно установить как в квартире, так и в частном доме.

Алюминиевые. Эстетичны, легки, имеют максимальный уровень теплоотдачи, а это важно для домов с недостаточной теплоизоляцией. Но алюминий относится к металлам с высокой химической активностью. Алюминиевые радиаторы зачастую не способны выдержать рабочего состояния водяного контура.

Стальные панельные. Имеют малый вес, эстетичный внешний вид, но проигрывают по теплопроводности и теплоотдаче. Чувствительны к содержанию растворенного в теплоносителе кислорода и гидроударам.

Алюминиевые и стальные радиаторы не подходят для квартир многоэтажек с центральным отоплением; их можно использовать только в частных домах и в квартирах с автономным отоплением. Они очень требовательны к используемому теплоносителю.

Какое количество секций радиатора оптимально для отопления дома или квартиры?

При покупке радиатора отопления исходите из следующих средних данных: для помещения 10 м² с одним окном и дверью, высотой потолков 3 м и средней температурой теплоносителя 80 градусов понадобится пяти-, шестисекционный радиатор (например, на кухню – 5 секций, в спальню – 6 секций).

Есть ли нормативы установки радиатора по расстоянию от стен, пола и т. д.?

Разумеется, такие нормативы есть, и нужны они для того, чтобы обеспечить максимально эффективную и безопасную эксплуатацию радиатора. Радиатор следует устанавливать так, чтобы воздух вокруг него циркулировал свободно. Расстояние до стены должно быть не менее 3 см, до пола – минимум 5 см, до подоконника – 7 см.

ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

Стоит  отметить сразу: прежде чем «винить» в неисправности радиатор в своей квартире, нужно убедиться в безупречной работе ресурсоснабжающих компаний (поставщиков тепла) и общедомовых коммуникаций. Просто расспросите соседей, и если у них тоже холодно и нагрев трубы отопительного стояка одинаков во всём доме, то нужно требовать правды у вашей УК или ТСЖ. Если же в прочих квартирах тепло, а стояк горячий, значит, дело действительно в вашей батарее.

Можно назвать пять основных проблем с радиаторами.

1. Воздушная пробка. В целом, это наиболее простая и распространённая причина отсутствия тепла, которую к тому же проще всего устранить. Если при заполнении радиатора в верхней его части образуется воздушный пузырёк, он способен, словно пробка, полностью перекрыть циркуляцию. Бороться с этой бедой довольно просто: радиаторы снабжаются либо специальным краном, который достаточно открыть и стравить воздух, либо так называемыми «кранами Маевского» – игольчатым воздушным клапаном. При выполнении этих манипуляций стоит подставить под радиатор ёмкость для сливающейся воды, чтобы уберечь напольное покрытие.

2. Мусор в коллекторе радиатора. Как известно, качество теплоносителя в большинстве отечественных сетей оставляет желать лучшего. Жидкость часто сильно минерализована из-за постоянной подпитки неподготовленной водой, а изношенные трубопроводы добавляют туда ещё взвесь ржавчины и окалины. Вся эта грязь неизбежно оседает на стенках радиатора, сужая проход, ухудшая теплопроводность стенок и нарушая циркуляцию. Но даже если теплоноситель лишён недостатков, загрязнения способны появиться из-за ненадлежащего качества самого отопительного прибора. Например, специалисты отмечают: неравномерная заливка алюминием стального коллектора, что часто встречается в дешёвых моделях и подделках, неизбежно приведёт к коррозии, а её продукты обязательно окажутся на стенках коллектора, что, естественно, негативно скажется на работе прибора. В случае наличия мусора и отложений батарею придётся снимать и промывать или – в запущенном случае – менять на новую.

3. Радиатор неправильно подключен. Определить это довольно просто: если нагрета лишь часть прибора (верх горячий, а низ холодный или наоборот; нагреты лишь несколько секций), — это ваш случай. Вероятнее всего, выбран неправильный тип подключения (взаиморасположения входа и выхода теплоносителя). Всего их насчитывают три: диагональное, нижнее и боковое. Первое – наиболее эффективно и обеспечит равномерный прогрев прибора. Если горячая вода поступает и уходит снизу, то она чаще всего просто не успевает прогреть верх. В этом случае требуется установка удлинителя протока жидкости – это труба, которая позволяет воде «задержаться» в коллекторе, прогревая его более равномерно. При боковом подключении (обе трубы с одного бока батареи) обычно успевают нагреться лишь первые 3-4 секции. В этом случае придётся вызывать специалиста и переподключать радиатор.

4. Коммунальные проблемы. Во-первых, это наличие однотрубной системы отопления. Ещё с советских времён этой системой оснащено большинство старых многоквартирных домов. Технологические особенности  современных радиаторов таковы, что чем дальше он расположен от отопительного стояка, тем холоднее будет. Во-вторых, слишком низкое давление в системе. Обычно это связано с изношенностью инфраструктуры старых домов или ошибками проектирования. В этой ситуации поможет только капитальный ремонт с полной переделкой схемы.

5. Неправильная установка терморегулятора. Экономия быстро дорожающего тепла с помощью терморегулирующих головок – дело благое, но требует квалифицированного подхода. Если соседи установили такой терморегулятор и не позаботились об обводной трубе (она обеспечит циркуляцию горячей воды, даже если соседская «батарея» полностью перекрыта), холод в вашей квартире неизбежен. Поэтому нужно смело идти к ним и выяснять, что и как. Если такой трубы нет, требуйте переделки. Станут отказываться – идите в УК или ТСЖ, там их заставят сделать эту доработку принудительно.

В первую очередь при выборе радиатора нужно учитывать тип системы отопления – централизованное или автономное. Для централизованного отопления характерны гидравлические удары при сезонных пусках, температурные перепады и не очень хорошее качество теплоносителя. Не каждый радиатор способен выдержать столь высокие нагрузки. А потому обычно в квартирах, расположенных в многоэтажных домах с централизованным отоплением, устанавливают чугунные или биметаллические радиаторы. Кстати, хотелось бы уточнить про алюминиевые радиаторы. Они вполне подойдут и для квартир с централизованным отоплением, но при условии, что такие радиаторы изготовлены известным производителем и обладают отличным качеством.

При автономном отоплении можно использовать все типы радиаторов.

Но в любом случае, не стоит гоняться за дешевизной. Следует понимать, что если вы приобретаете прибор неведомого производителя и неизвестного качества, то уже вскоре могут возникнуть какие-либо проблемы в эксплуатации (ухудшение характеристик, протечки).

Обязательно обращайте внимание на характеристики радиатора, указанные в техническом паспорте прибора, тогда вы сможете сориентироваться, какое количество секций стоит приобрести. При покупке радиаторов отопления в частный дом учитывайте степень теплоизоляции всей постройки (из какого материала возведён дом, насколько он утеплён, каковы источники теплопотерь).

Если говорить о странах-производителях, то нужно отметить радиаторы отопления, произведённые в Италии (или же в совместных российско-итальянских компаниях).

Вы ещё не заменили свои старые батареи? Поторопитесь сделать это в преддверии отопительного сезона. Причём к вопросу покупки нового радиатора отопления подойдите очень внимательно и ответственно (чтобы заранее исключить возникновение неприятностей в будущем). Если же вы не планируете установку батарей, то обязательно понаблюдайте за своими радиаторами, когда стартует  отопительный сезон. И при возникновении проблем в эксплуатации обращайтесь к специалистам, ведь чтобы точно выяснить, что именно случилось с вашими приборами отопления и исправить ситуацию, в большинстве случаев требуется вмешательство профессионалов.

Подбор зарядного устройства по типу АКБ

Модель ЗУ	Max ток заряда, А	Регулировка тока	Max напряжение заряда, В	Регулировка напряжения	Тип измерительного прибора
Вымпел-57	0,8-20	плавная	7,4-18	плавная	сегментный ЖК амперметр/вольтметр
Вымпел-56	0,8/5/8/10/20	программно	14,1 / 14,8 / 15,8	программно	светодиодные индикаторы
Вымпел-55	0,5-15	дискретная с шагом 0,1 А	0,5-18	дискретная с шагом 0,1 В	ЖК дисплей со множеством параметров
Вымпел-50	0,5-15	дискретная с шагом 0,1 А	5,5-18	дискретная с шагом 0,1 В	LED дисплей со множеством параметров
Вымпел-47	0,8-20	плавная	15	переключатель	сегментный ЖК амперметр/вольтметр
	0,8-15		30
Вымпел-40	0,8-20	плавная	15	переключатель	стрелочный амперметр
	0,8-15		30
Вымпел-37	0,8-20	плавная	14,1 / 14,8 / 16	переключатель	сегментный ЖК амперметр/вольтметр
Вымпел-32	0,8-20	плавная	13,6 / 14,4 / 15	переключатель	стрелочный амперметр
Вымпел-30	0,8-20	плавная	14,8 / 16 / 19	переключатель	стрелочный амперметр
Вымпел-27	0,4-7	плавная	14,1 / 14,8 / 16	переключатель	сегментный ЖК амперметр/вольтметр
Вымпел-20	0,4-7	плавная	7,5 / 15 / 19	переключатель	стрелочный амперметр
Вымпел-15	7	нет	15	нет	светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-09	0,25 — 1,2	плавная	12-16	плавная	светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-07	1,2	нет	13,6 / 14,6	кнопка	светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-05	1,2	нет	14,6	нет	светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-03	1,2	нет	6,8 / 7,4	автомат	светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-415	0,4-20	плавная	15	переключатель	стрелочный амперметр
	0,4-15		30
Вымпел-410	25	нет	15 / 30	переключатель	светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-325	0,8-20	плавная	14,8	нет	стрелочный амперметр
Вымпел-320	0,8-20	плавная	15 / 19	переключатель	светодиодный амперметр
Вымпел-270	0,4-7	плавная	15 / 19	переключатель	светодиодный амперметр
Вымпел-265	0,4-7	плавная	15	нет	стрелочный амперметр
Вымпел-260	0,4-7	плавная	15	нет	светодиодный амперметр
Вымпел-160	0,4-7	плавная	7,5 / 15	переключатель	светодиодный амперметр
Вымпел-150	7	нет	15	нет	светодиод (отображение состояния заряда)
Вымпел-100	15	нет	14,2	нет	нет

Аккумулятор из расплавленных металлов | MIT News

Новая аккумуляторная батарея, разработанная в Массачусетском технологическом институте, однажды может сыграть решающую роль в массовом расширении солнечной генерации, необходимой для смягчения последствий изменения климата к середине века. Разработанная для хранения энергии в электрической сети, аккумулятор большой емкости состоит из расплавленных металлов, которые естественным образом разделяются, образуя два электрода слоями по обе стороны от расплавленного солевого электролита между ними. Испытания с элементами, изготовленными из недорогих материалов с большим содержанием земли, подтверждают, что жидкие батареи работают эффективно, не теряя значительной емкости или не подвергаясь механической деградации — распространенные проблемы в современных батареях с твердыми электродами.Исследователи из Массачусетского технологического института уже продемонстрировали простой и недорогой процесс изготовления прототипов своих аккумуляторов, и в планах на будущее предусматриваются полевые испытания малых энергосетей, которые включают в себя источники прерывистой генерации, такие как солнечная энергия и ветер.

Возможность хранить большие объемы электроэнергии и доставлять ее позже, когда это необходимо, будет иметь решающее значение, если прерывистые возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая, будут использоваться в масштабах, которые помогут ограничить изменение климата в ближайшие десятилетия.Такое крупномасштабное хранилище также сделало бы сегодняшнюю электросеть более устойчивой и эффективной, позволяя операторам быстро доставлять поставки во время отключений и удовлетворять временные пики спроса, не поддерживая дополнительные генерирующие мощности, которые дороги и редко используются.

Десять лет назад комитет, планирующий новую энергетическую инициативу Массачусетского технологического института, обратился к Дональду Садоуею, профессору химии материалов Джона Ф. Эллиотта из Массачусетского технологического института, с предложением заняться хранением энергии в масштабе энергосистемы. В то время исследования Массачусетского технологического института были сосредоточены на литий-ионной батарее — тогда это была относительно новая технология.Разрабатываемые литий-ионные батареи были небольшими, легкими и недолговечными — это не проблема для мобильных устройств, которые обычно обновляются каждые несколько лет, а проблема для использования в сети.

Аккумулятор для электросети должен был надежно работать в течение многих лет. Он мог быть большим и стационарным, но главное — недорогим. «Классический академический подход, заключающийся в том, чтобы изобрести самый крутой химический продукт, а затем попытаться снизить затраты на этапе производства, не сработает, — говорит Садоуи.«В энергетическом секторе вы конкурируете с углеводородами, а они глубоко укоренились, сильно субсидируются и устойчивы». Резкий сдвиг в производстве энергии потребует другого подхода к хранению.

Садовей поэтому обратился к хорошо знакомому процессу: плавке алюминия. Плавка алюминия — это крупномасштабный недорогой процесс, проводимый внутри электрохимических ячеек, которые надежно работают в течение длительных периодов времени и производят металл с очень низкими затратами, потребляя при этом большое количество электроэнергии.Садовей подумал: «А можно ли запустить плавильный завод в обратном направлении, чтобы он возвращал свою электроэнергию?»

Последующее расследование привело к обнаружению жидкометаллической батареи. Как и у обычной батареи, у этой батареи есть верхний и нижний электроды с электролитом между ними (см. Рисунок 1 в слайд-шоу выше). Во время разряда и перезарядки положительно заряженные ионы металлов перемещаются от одного электрода к другому через электролит, а электроны совершают то же путешествие по внешней цепи. В большинстве батарей электроды — а иногда и электролит — твердые.Но в батарее Садоуея все три жидкие. Отрицательный электрод — верхний слой батареи — представляет собой жидкий металл с низкой плотностью, который легко отдает электроны. Положительный электрод — нижний слой — представляет собой жидкий металл высокой плотности, который с радостью принимает эти электроны. А электролит — средний слой — представляет собой расплавленную соль, которая переносит заряженные частицы, но не смешивается с материалами сверху или снизу. Из-за различий в плотности и несмешиваемости трех материалов они естественным образом распадаются на три отдельных слоя и остаются отдельными во время работы батареи.

Преимущества перехода на ликвидность

Этот новый подход дает ряд преимуществ. Поскольку компоненты являются жидкими, передача электрических зарядов и химических компонентов внутри каждого компонента и от одного к другому происходит сверхбыстро, что обеспечивает быстрое прохождение больших токов в батарею и из нее. Когда батарея разряжается, верхний слой расплавленного металла становится тоньше, а нижний — толще. Когда он заряжается, толщина меняется на противоположную. «Здесь нет никаких стрессов», — отмечает Садовей.«Вся система очень гибкая и принимает форму контейнера». В то время как твердые электроды со временем склонны к растрескиванию и другим формам механических повреждений, жидкие электроды не разрушаются в процессе эксплуатации.

Действительно, каждый раз, когда батарея заряжается, ионы из верхнего металла, осажденные в нижнем слое, возвращаются в верхний слой, очищая электролит в процессе. Восстановлены все три компонента. Кроме того, поскольку компоненты естественным образом разделяются, нет необходимости в мембранах или разделителях, которые подвержены износу.Жидкостная батарея должна выполнять множество зарядок и разрядов без потери емкости и без необходимости обслуживания или ремонта. А саморазлагающийся характер жидких компонентов может способствовать более простому и менее дорогостоящему производству по сравнению с обычными батареями.

Выбор материалов

Для Садоуея и тогдашнего аспиранта Дэвида Брэдвелла Менга ’06, доктора философии ’11 стояла задача выбрать лучшие материалы для новой батареи, особенно для ее электродов.Существуют методы прогнозирования поведения твердых металлов в определенных условиях. Но эти методы «не представляли для нас никакой ценности, потому что мы хотели моделировать жидкое состояние», — говорит Садоуей, — и никто другой не работал в этой области. Поэтому ему пришлось опираться на то, что он называет «информированной интуицией», основанной на его опыте работы в электрометаллургии и преподавании большого класса химии для первокурсников.

Чтобы снизить затраты, Садовей и Брэдвеллу потребовалось использовать материалы электродов, которые были недороги и долговечны, а также были доступны на Земле.Чтобы достичь высокого напряжения, им пришлось соединить сильный донор электронов с сильным акцептором электронов. Верхний электрод (донор электронов) должен иметь низкую плотность, а нижний электрод (акцептор электронов) — высокую. «К счастью, — говорит Садовей, — из-за того, как устроена таблица Менделеева, сильные электроположительные [донорные] металлы имеют низкую плотность, а сильные электроотрицательные [акцепторные] металлы имеют высокую плотность» (см. Рис. 2 в слайд-шоу выше). И, наконец, все материалы должны были быть жидкими при практических температурах.

В качестве первой комбинации Садовей и Брэдуэлл выбрали магний для верхнего электрода, сурьму для нижнего электрода и смесь солей, содержащую хлорид магния, в качестве электролита. Затем они построили прототипы своей ячейки — и они работали. Три жидких компонента самосегрегировались, и батарея работала так, как они и предполагали. Вдохновленные своим успехом, в 2010 году они вместе с Луисом Ортисом SB ’96, доктором философии ’00, также бывшим членом исследовательской группы Садоуея, основали компанию, первоначально названную Liquid Metal Battery Corporation, а затем Ambri, для продолжения развития и масштабирования. вверх по новой технологии.

Еще нет

Но возникла проблема. Чтобы компоненты не расплавились, батарея должна была работать при 700 градусах Цельсия (1292 градуса по Фаренгейту). Работа в таком горячем состоянии потребляла часть электрической мощности батареи и увеличивала скорость, с которой вторичные компоненты, такие как стенка ячейки, подвергались коррозии и деградации. Итак, Садоуей, Брэдуэлл и их коллеги из Массачусетского технологического института продолжили поиск активных материалов.

Первые результаты химии элементов из магния и сурьмы ясно продемонстрировали жизнеспособность концепции жидкометаллических батарей; в результате исследования на территории кампуса получили более 11 миллионов долларов от спонсоров, включая Total и U.S. Программа ARPA – E Министерства энергетики. Приток долларов на исследования позволил Садоуэю расширить исследовательскую группу в Массачусетском технологическом институте до почти 20 студентов и аспирантов, а также докторов наук, готовых принять вызов.

Через несколько месяцев команда начала выпускать новые варианты химии на основе различных материалов с более низкими температурами плавления. Например, вместо сурьмы они использовали свинец, олово, висмут и сплавы подобных металлов; а вместо магния они использовали натрий, литий и сплавы магния с такими металлами, как кальций.Вскоре исследователи поняли, что они не просто искали новый химический состав батарей. Вместо этого они открыли новую аккумуляторную «платформу», на которой могло появиться множество потенциально коммерчески жизнеспособных технологий ячеек с рядом атрибутов.

Новый химический состав элементов показал значительное снижение рабочей температуры. Ячейки из натрия и висмута работали при 560 градусах Цельсия. Литиевые и висмутовые элементы работали при 550 C. А батарея с отрицательным электродом из лития и положительным электродом из сплава сурьма-свинец работала при 450 C.

Работая с последней комбинацией, исследователи наткнулись на неожиданное электрохимическое явление: они обнаружили, что они могут поддерживать высокое напряжение на ячейке своего первоначального электрода из чистой сурьмы с новой версией сурьмяно-свинцового электрода — даже когда они сделали композицию настолько большой, насколько это возможно. 80 процентов свинца, чтобы снизить температуру плавления на сотни градусов.

«К нашему приятному удивлению, добавление свинца в сурьму не привело к снижению напряжения, и теперь мы понимаем почему», — говорит Садовей.«Когда литий входит в сплав сурьмы и свинца, литий предпочтительно вступает в реакцию с сурьмой, потому что это более плотная связь. Поэтому, когда литий [из верхнего электрода] попадает в нижний электрод, он игнорирует свинец и связывается с сурьмой ».

Это неожиданное открытие напомнило им, как мало известно в этой новой области исследований, а также предложило исследовать новый химический состав клеток. Например, недавно они собрали экспериментальную ячейку с использованием положительного электрода из сплава свинец-висмут, отрицательного электрода из металлического натрия и нового электролита из смеси гидроксид-галогенид.Ячейка работала при температуре всего 270 ° C — более чем на 400 ° C ниже, чем у исходной магниево-сурьмяной батареи, сохраняя при этом ту же новую конструкцию ячейки, состоящую из трех естественно разделяющихся жидких слоев.

Роль новой техники

Платформа для жидкометаллических батарей предлагает необычное сочетание функций. В общем, батареи характеризуются тем, сколько энергии и сколько мощности они могут обеспечить. (Энергия — это общий объем работы, которую можно выполнить; мощность — это то, насколько быстро работа выполняется.В общем, по одному показателю технологии работают лучше, чем по другому. Например, в случае конденсаторов быстрая доставка обходится дешево, а обильное хранение — дорого. С гидроэнергетикой все наоборот.

Но для хранения в масштабе сети важны обе возможности, а жидкометаллическая батарея потенциально может делать и то, и другое. Он может накапливать много энергии (скажем, достаточно, чтобы выдержать отключение электроэнергии) и быстро доставлять эту энергию (например, для мгновенного удовлетворения спроса, когда облако проходит перед солнцем).В отличие от литий-ионного аккумулятора, он должен иметь долгий срок службы; и, в отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, при полной разряде они не разрушаются. И хотя сейчас он кажется более дорогим, чем гидроэлектростанция, аккумулятор не имеет ограничений в отношении того, где его можно использовать. При использовании гидроаккумулятора вода закачивается вверх в резервуар, а затем выпускается через турбину для выработки энергии, когда это необходимо. Поэтому для установок требуется как склон холма, так и источник воды. Жидкометаллическую батарею можно установить практически где угодно.Нет необходимости в холме или воде.

Вывод на рынок

Амбри спроектировал и построил завод по производству жидкометаллических батарей в Мальборо, Массачусетс. Как и ожидалось, производство простое: просто добавьте электродные металлы и соль электролита в стальной контейнер и нагрейте банку до указанной рабочей температуры. Материалы плавятся в аккуратные жидкие слои, образуя электроды и электролит. Процесс производства ячеек был разработан и внедрен и будет постоянно совершенствоваться.Следующим шагом будет автоматизация процессов объединения многих ячеек в крупноформатную батарею, включая силовую электронику.

Ambri не разглашает, какой химический состав жидкометаллических батарей он коммерциализирует, но в нем говорится, что он работает над тем же химическим составом в течение последних четырех лет. По словам Брэдвелла, ученые и инженеры Ambri построили более 2500 жидкометаллических аккумуляторных элементов и выполнили тысячи циклов заряда-разряда с незначительным уменьшением количества хранимой энергии.Эти демонстрации подтверждают первоначальный тезис Садоуэя и Брэдвелла о том, что полностью жидкостная батарея будет иметь более высокую производительность, чем твердотельные альтернативы, и сможет работать в течение десятилетий.

Исследователи

Ambri сейчас решают последнюю инженерную задачу: разработать недорогое и практичное уплотнение, которое предотвратит попадание воздуха в каждую отдельную ячейку, что обеспечит годы эксплуатации при высоких температурах. Как только необходимые уплотнения будут разработаны и протестированы, начнется производство аккумуляторов.Исследователи планируют доставить прототипы для полевых испытаний в нескольких местах, включая Гавайи, где много солнечного света, но выработка электроэнергии по-прежнему зависит от сжигания дорогостоящего дизельного топлива. Одно из таких мест — военно-морская база Перл-Харбор на острове Оаху. «Вызывает беспокойство то, что наши военные базы полагаются на гражданскую энергосистему», — говорит Садоуей. «Если эта сеть выйдет из строя, база должна включить дизельные генераторы, чтобы заполнить пробел. Таким образом, база может быть без электричества около 15 минут, что, вероятно, достаточно, чтобы нанести серьезный ущерб.«Новая батарея может сыграть ключевую роль в предотвращении такого исхода.

Тем временем, вернувшись в лабораторию, исследователи Массачусетского технологического института продолжают исследовать другие химические составы ядра жидкой батареи. На самом деле, Садовей говорит, что его команда уже разработала альтернативную конструкцию, которая предлагает еще более низкие рабочие температуры, больше накопленной энергии, более низкую стоимость и более длительный срок службы. Учитывая общее отсутствие знаний о свойствах и потенциальном использовании жидких металлов, Садовей считает, что в этой области все еще могут быть крупные открытия.Результаты их экспериментов «открыли двери для целого ряда других решений, которые мы сделали», — говорит Садоуи. «Это было действительно круто».

Это исследование было поддержано Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США (ARPA – E) и французской энергетической компанией Total, постоянным членом MIT Energy Initiative. Первыми его сторонниками были Центр Дешпанде, Фонд семьи Чесонис, Тоталь и ARPA-E.

Эта статья опубликована в осеннем выпуске журнала « Energy Futures », выпущенного MIT Energy Initiative, за 2015 год.

Графеновые батареи: введение и новости рынка

Графен и батареи

Графен, лист атомов углерода, связанных вместе в структуре сотовой решетки, широко известен как «чудо-материал» из-за множества удивительных свойств, которыми он обладает. Это мощный проводник электрической и тепловой энергии, чрезвычайно легкий, химически инертный и гибкий с большой площадью поверхности. Он также считается экологически чистым и устойчивым, с неограниченными возможностями для множества применений.

Преимущества графеновых батарей

В области батарей традиционные материалы электродов батарей (и перспективные) значительно улучшаются при добавлении графена. Графеновая батарея может быть легкой, прочной и подходящей для хранения энергии большой емкости, а также сокращать время зарядки. Это продлит срок службы батареи, что отрицательно связано с количеством углерода, нанесенного на материал или добавленного к электродам для достижения проводимости, а графен добавляет проводимость, не требуя количества углерода, которое используется в обычных батареях.

Графен может различными способами улучшить такие характеристики батареи, как плотность энергии и форма. Литий-ионные батареи (и другие типы перезаряжаемых батарей) могут быть улучшены путем введения графена на анод батареи и использования проводимости материала и характеристик большой площади поверхности для достижения морфологической оптимизации и производительности.

Также было обнаружено, что создание гибридных материалов также может быть полезным для улучшения качества батарей. Гибрид оксида ванадия (VO ² ) и графена, например, может использоваться на литий-ионных катодах и обеспечивать быструю зарядку и разрядку, а также большую долговечность цикла зарядки.В этом случае VO ² предлагает высокую энергоемкость, но низкую электропроводность, что можно решить, используя графен в качестве своего рода структурной «основы», на которую можно прикрепить VO ² — создавая гибридный материал, в котором оба повышены. емкость и отличная проводимость.

Другой пример — батареи LFP (литий-железо-фосфат), которые представляют собой литий-ионные аккумуляторные батареи. У него более низкая плотность энергии, чем у других литий-ионных аккумуляторов, но более высокая плотность мощности (показатель скорости, с которой батарея может поставлять энергию).Усовершенствование катодов LFP графеном позволило батареям стать легкими, заряжаться намного быстрее, чем литий-ионные батареи, и иметь большую емкость, чем обычные батареи LFP.

В дополнение к революционным изменениям на рынке аккумуляторов, комбинированное использование графеновых аккумуляторов и графеновых суперконденсаторов может дать потрясающие результаты, такие как отмеченная концепция увеличения дальности хода и эффективности электромобиля. Хотя графеновые батареи еще не получили широкого распространения, о прорыве в области батарей сообщают по всему миру.

Основные сведения об аккумуляторах

Аккумуляторы служат в качестве мобильного источника энергии, позволяя устройствам с электроприводом работать без прямого подключения к розетке. Несмотря на то, что существует много типов батарей, основная концепция их функционирования остается схожей: один или несколько электрохимических элементов преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую. Батарея обычно состоит из металлического или пластикового корпуса, содержащего положительную клемму (анод), отрицательную клемму (катод) и электролиты, которые позволяют ионам перемещаться между ними.Сепаратор (проницаемая полимерная мембрана) создает барьер между анодом и катодом для предотвращения электрических коротких замыканий, а также позволяет транспортировать ионные носители заряда, которые необходимы для замыкания цепи во время прохождения тока. Наконец, используется коллектор для проведения заряда вне батареи через подключенное устройство.

Когда цепь между двумя выводами замыкается, батарея вырабатывает электричество в результате серии реакций.На аноде протекает реакция окисления, в которой два или более иона электролита объединяются с анодом с образованием соединения, высвобождая электроны. В то же время на катоде происходит реакция восстановления, в которой катодное вещество, ионы и свободные электроны объединяются в соединения. Проще говоря, анодная реакция производит электроны, в то время как реакция на катоде поглощает их, и в результате этого процесса вырабатывается электричество. Батарея будет продолжать вырабатывать электричество до тех пор, пока на электродах не закончатся вещества, необходимые для создания реакций.

Типы и характеристики батарей

Батареи делятся на два основных типа: первичные и вторичные. Первичные батареи (одноразовые) используются один раз и приходят в негодность, поскольку материалы электродов в них необратимо меняются во время зарядки. Распространенными примерами являются угольно-цинковые батареи, а также щелочные батареи, используемые в игрушках, фонариках и множестве портативных устройств. Вторичные батареи (перезаряжаемые) можно разряжать и заряжать несколько раз, поскольку исходный состав электродов может восстановить функциональность.Примеры включают свинцово-кислотные батареи, используемые в транспортных средствах, и литий-ионные батареи, используемые для портативной электроники.

Батареи бывают разных форм и размеров для множества различных целей. У разных типов батарей есть разные преимущества и недостатки. Никель-кадмиевые (NiCd) батареи имеют относительно низкую удельную энергию и используются там, где важны долгий срок службы, высокая скорость разряда и экономичная цена. Их можно найти, среди прочего, в видеокамерах и электроинструментах. Никель-кадмиевые батареи содержат токсичные металлы и вредны для окружающей среды.Никель-металлогидридные батареи имеют более высокую плотность энергии, чем никель-кадмиевые, но также более короткий срок службы. Приложения включают мобильные телефоны и ноутбуки. Свинцово-кислотные батареи тяжелые и играют важную роль в приложениях с большой мощностью, где не важен вес, а экономическая цена. Они широко используются в больничном оборудовании и аварийном освещении.

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы используются там, где важны высокая энергия и минимальный вес, но технология хрупкая, и для обеспечения безопасности требуется схема защиты.Приложения включают сотовые телефоны и различные типы компьютеров. Литий-ионно-полимерные (литий-ионные полимерные) аккумуляторы в основном используются в мобильных телефонах. Они легкие и имеют более тонкую форму, чем литий-ионные батареи. Кроме того, они обычно более безопасны и живут дольше. Однако они кажутся менее распространенными, поскольку литий-ионные батареи дешевле в производстве и имеют более высокую плотность энергии.

Батареи и суперконденсаторы

Хотя есть определенные типы батарей, которые способны накапливать большое количество энергии, они очень большие, тяжелые и медленно выделяют энергию.Конденсаторы, с другой стороны, могут быстро заряжаться и разряжаться, но содержат гораздо меньше энергии, чем аккумулятор. Однако использование графена в этой области открывает новые захватывающие возможности для хранения энергии с высокими скоростями заряда и разряда и даже с экономической доступностью. Таким образом, улучшенные характеристики графена стирают традиционную грань между суперконденсаторами и батареями.

Графеновые батареи сочетают в себе преимущества как батарей, так и суперконденсаторов

Графеновые батареи почти здесь

Графеновые батареи имеют захватывающий потенциал, и, хотя они еще не полностью коммерчески доступны, исследования и разработки интенсивны и, надеюсь, принесут результаты в будущее.Компании по всему миру (включая Samsung, Huawei и другие) разрабатывают различные типы батарей с улучшенным графеном, некоторые из которых сейчас выходят на рынок. Основные области применения — электромобили и мобильные устройства.

В некоторых батареях графен используется периферийно, но не в химии батарей. Например, в 2016 году Huawei представила новую литий-ионную батарею с улучшенным графеном, в которой используется графен, чтобы сохранять работоспособность при более высоких температурах (60 ° градусов по сравнению с существующим пределом в 50 °) и обеспечивать удвоенное время работы.Для лучшего отвода тепла в этом аккумуляторе используется графен — он снижает рабочую температуру аккумулятора на 5 градусов.

Дополнительная литература

Батарейки для слуховых аппаратов — часто задаваемые вопросы

Какие типы и размеры батарейки для слуховых аппаратов?

Батарейки для слуховых аппаратов бывают четырех размеров — имеют универсальную нумерацию и цвет (см. Таблицу ниже). Требуемый размер батарейки будет зависеть от приобретенного вами слухового аппарата.

Батарейки для слуховых аппаратов

Типы и размеры

Размер 10 Размер 312 Размер 13 Размер 675

На сколько хватает батарей для слуховых аппаратов?

Стандартных батареек для слуховых аппаратов хватает от 3 до 22 дней, в зависимости от типа слухового аппарата, типа и емкости батареек, от того, как часто вы используете слуховой аппарат и сколько потоковой передачи вы используете.

Как узнать, нужно ли заменить батарейки в слуховом аппарате?

В зависимости от того, как часто вы пользуетесь слуховыми аппаратами, вам может потребоваться менять батарейки один раз в неделю или два раза в месяц. Вам следует заменить батарейки в слуховом аппарате, если произойдет одно из этих событий:

• Звук искажается, или вам нужно увеличить громкость слухового аппарата больше, чем обычно.
• Раздается звуковой или голосовой сигнал «низкий заряд батареи», указывающий на то, что батарея разряжается и ее необходимо заменить.

Для чего нужна защитная пломба на слуховых аппаратах?

Маленький липкий цветной язычок на каждой батарее также служит защитной пломбой. Эти защитные уплотнения предохраняют аккумулятор от разрядки. Батарея слухового аппарата начинает разряжаться сразу после снятия пломбы, поэтому не снимайте ее, пока не будете готовы к использованию.

Как продлить срок службы батарейки слухового аппарата?

Когда вы снимаете защитную пломбу с аккумулятора, он начинает разряжаться.Однако есть вещи, которые можно сделать, чтобы минимизировать разряд батареи:

• Выключите слуховой аппарат, когда не пользуетесь слуховым аппаратом, или откройте крышку батарейного отсека. Примечание: всегда открывайте крышку батарейного отсека на ночь, чтобы влага могла выйти наружу и предотвратить коррозию батареи.
• Если вы не собираетесь пользоваться слуховым аппаратом в течение длительного времени, полностью выньте батарею. Вы можете хранить его в защитном футляре для слуховых аппаратов.
• Избегайте хранения батареек и слуховых аппаратов при экстремальных температурах, горячих или холодных, поскольку они могут быстро разрядить батарею и сократить срок ее службы.

Полезные советы по уходу за батареями слухового аппарата

• Храните батарейки для слуховых аппаратов при нормальной комнатной температуре.
• Не хранить в холодильнике.
• Тщательно вымойте руки перед заменой батареек. Жир и грязь на батареях могут повредить слуховой аппарат.
• Не закрывайте батарейный отсек слухового аппарата на ночь, чтобы из него могла выйти влага. Это предотвратит коррозию аккумулятора и повреждение слухового аппарата.
• Немедленно извлеките разряженные батареи.Полностью разряженный аккумулятор может разбухнуть, и его будет трудно извлечь.
• Батарейки для слуховых аппаратов часто теряют заряд очень внезапно, поэтому разумно всегда носить с собой запасные батарейки.
• Чтобы защитить резервные батареи от разрядки, держите их подальше от монет, ключей и других металлических предметов.

А как насчет аккумуляторных батарей для слуховых аппаратов?

Все больше и больше слуховых аппаратов допускают использование перезаряжаемых батареек для слуховых аппаратов или оснащены технологией перезарядки.Зайдите сюда, чтобы увидеть нашу линейку аккумуляторных слуховых аппаратов.

Далее: Затраты и финансирование

Различия между AGM, GEL и затопленными батареями

Несмотря на то, что внутри все AGM, гелевые и заливные батареи содержат свинцовую кислоту, внутренняя конструкция батареи делит их на соответствующие категории.

Absorbed Glass Matte или батареи «AGM» — новейшие и лучшие свинцово-кислотные батареи. В аккумуляторе AGM используется сепаратор, состоящий из стекловолокна между пластиной и обертками, чтобы удерживать электролит на своем месте за счет капиллярного действия.Объединяя свинцовые пластины, электролит и разделительные волокна из стекловолокна в ограниченном пространстве, аккумуляторы AGM создают «физическую связь» посредством капиллярного действия. Подобно тому, как вода ползет по полотенцу, когда его кладут в ванну. Это капиллярное действие удерживает жидкость внутри стеклянного покрытия, делая батарею AGM «защищенной от проливания», если она когда-либо подвергнется воздействию. Благодаря плотной упаковке AGM-аккумулятора он также является наиболее ударопрочным и имеет наименьшее внутреннее сопротивление. Более низкое внутреннее сопротивление увеличивает выходное напряжение, уменьшает время зарядки и снижает тепловые потери при протекании энергии через систему.Тогда AGM Batteries принесет вам козырную карту, они не требуют обслуживания. Аккумуляторы Premium AGM рекомбинируют газы, образующиеся внутри, обратно в жидкость. Эта рекомбинация делает батарею AGM необслуживаемой. Никаких утечек кислоты, никакого беспорядка во время зарядки, никакой коррозии на окружающих деталях. Вы подключаете эти батарейки и уходите. Аккумуляторы AGM могут делать все, что залито, а аккумуляторы GEL — только лучше.

Залитые батареи или батареи с «мокрыми ячейками» являются наиболее часто используемыми батареями на рынке сегодня.Залитые батареи бывают самых разнообразных форм и размеров из-за их широкого использования во множестве отраслей и приложений. В затопленных батареях снова используются свинцовые пластины, сернокислый электролит и пластинчатые сепараторы, но на этом все и заканчивается. Обычно залитые батареи не герметичны и не рекомбинируют газы в жидкости внутри. Вместо этого эти газы выводятся наружу. Произведенные внутренние газы выбрасываются непосредственно в окружающую среду. Через эти же отверстия может течь кислота, пар и конденсат, что требует технического обслуживания.Залитые батареи требуют обслуживания в виде воды для регулярного восполнения потерянного электролита через вентиляционные отверстия. Свинцовые пластины начинают портиться, когда они соприкасаются с атмосферой, поэтому, если вы не будете обслуживать батареи, они выйдут из строя. Залитые батареи имеют очень хороший уровень заряда по такой цене, но требуют больше работы. К сожалению, из-за внутренней конструкции затопленные батареи имеют самую слабую внутреннюю конструкцию и очень высокие показатели внутреннего сопротивления.

GEL cell батареи также герметичны, как и батареи AGM, перечисленные выше. На этом сходство заканчивается. В гелевых батареях используется диоксид кремния (песок), чтобы превратить серную кислоту в желеобразное вещество. Затем это желе используется в качестве электролита. При работе с гелевыми батареями необходимо проявлять особую осторожность, чтобы не подвергать их воздействию высокой силы тока. Ситуации с высоким током могут буквально «ПОРАЗИТЬ» желе внутри гелевой батареи, создавая карман. Эти карманы позволяют пластинам начать коррозию, что приведет к преждевременному выходу из строя.Гелевые аккумуляторы не следует использовать для быстрой зарядки / разрядки или для зарядки / разрядки с высоким током. Для таких ситуаций с высоким током используйте другие типы, перечисленные выше. Гелевые батареи немного прочнее с точки зрения внутренней конструкции, чем залитые батареи, но бледнеют по сравнению с физической прочностью батареи AGM.

Не видите то, что ищете? Щелкните здесь и сообщите нам, чтобы мы могли найти его для вас!

аккумуляторных батарей, одобренных TSA | CNN с пониженной оценкой

CNN —

По мере того как вакцины распространяются по всему миру, некоторые, возможно, наконец подумают о поездках.А если вы забыли, путешествия часто доставляют много времени как вам, так и вашей электронике. Лучший способ держать ваши устройства заряженными на протяжении всего использования — использовать блок питания, но сложно понять, какие мобильные зарядные устройства одобрены Управлением транспортной безопасности или Федеральным управлением гражданской авиации, чтобы их не забрали во время проверки безопасности. -в.

Ко всем аккумуляторным блокам предъявляются очень строгие требования при авиаперелетах. Литий-ионные (аккумуляторные) батареи и переносные батареи, содержащие их, можно упаковывать только в ручную кладь.Они ограничены мощностью 100 ватт-часов (Втч) на батарею. С разрешения авиакомпании вы можете взять с собой две запасные батареи большего размера (до 160 Втч).

Мы нашли лучшие аккумуляторные батареи, которые соответствуют требованиям FAA, чтобы вы могли поддерживать заряд своего смартфона, планшета, ноутбука или наушников во время длительных перелетов. TSA не отбирает батареи, перечисленные ниже, поэтому вы можете использовать их, чтобы ваши мобильные устройства оставались заряженными и готовыми к работе. Так что если вам нужно больше времени, чтобы продолжать смотреть любимые сериалы или успевать звонить перед посадкой, эти портативные зарядные устройства помогут вам.

Amazon

Anker PowerCore + 26800 мАч PD 45 Вт с 60-ваттным зарядным устройством для PD

Этот аккумулятор с самым высоким рейтингом от Anker обладает максимальной мощностью, которую вы можете взять в полете. Он оснащен портом USB-C мощностью 45 Вт для полной зарядки ноутбука и портами USB мощностью 15 Вт для зарядки смартфонов и других небольших устройств. Дополнительная батарея заряжается быстро и полностью заряжается менее чем за три с половиной часа.Он поставляется с настенным зарядным устройством USB-C на 60 Вт и кабелем USB-C, так что у вас есть все необходимое. Он более дорогой, но скорость, с которой он может повторно заряжать ваши устройства, а также прилагаемое настенное зарядное устройство и кабель для зарядки делают аккумулятор достойным потраченных денег.

Amazon

Внешний аккумулятор Anker Power Core Slim

Этот выбор от Anker нам нравится из-за невысокой цены и тонкого дизайна. Он очень легкий и легко помещается в сумочку, рюкзак или карман.Он имеет режим непрерывной зарядки, поэтому вы можете безопасно заряжать небольшие устройства, например наушники. Вам потребуется приобрести собственные кабели для зарядки, так как в комплект поставки аккумулятора входит только один кабель Micro USB для подзарядки аккумулятора (его также можно заряжать через входной порт USB-C, но вам понадобится собственный кабель). Если вы используете сетевое зарядное устройство на 10 Вт, зарядка займет 5,5 часов. В целом, тонкий дизайн делает его отличным выбором для сверхудобной портативности.

Портативное зарядное устройство Amazon

Luxtude

У этого портативного зарядного устройства 4.5 из 5 звезд в отзывах на Amazon. Он оснащен аккумулятором емкостью 5000 мАч со встроенным зарядным кабелем Lightning, сертифицированным Apple MFi, поэтому вам не придется беспокоиться о том, чтобы носить с собой дополнительные провода для зарядки устройства Apple в пути. Он очень тонкий (0,31 дюйма, если быть точным), поэтому он идеально подходит для быстрого и удобного хранения и удержания во время использования. Он имеет максимальное выходное напряжение 5 В для безопасной зарядки и может вернуть ваш iPhone до 50% заряда за 30 минут. Нам он очень нравится за сверхтонкий профиль и встроенный кабель Lightning для сверхудобной зарядки.

Amazon

Портативное зарядное устройство Anker PowerCore Fusion 5000

PowerCore Fusion можно использовать как настенное зарядное устройство и переносной аккумулятор. Это идеальный вариант, если вы хотите путешествовать налегке, так как по прибытии в пункт назначения у вас будет электричество на ходу и простая розетка. Он довольно маленький, размером 2,7 на 1,2 дюйма, поэтому его легко бросить в ручную кладь. Портативный аккумулятор заряжается через розетку, что также помогает уменьшить беспорядок в кабелях.Он заряжает ваш телефон до трех раз, поэтому он идеально подходит, если вы ищете быстрый заряд аккумулятора.

Аккумулятор Belkin

Pocket Power 10K Power Bank

Этот внешний аккумулятор назван удачно, так как он позволяет легко заряжать карманное устройство на ходу. Он оснащен двумя универсальными портами USB-A для одновременной зарядки до двух устройств. Он оснащен аккумулятором емкостью 10 000 мАч, который обеспечивает до 70 дополнительных часов воспроизведения видео, так что это отличный вариант, если вы любите транслировать свои любимые шоу на ходу.Он обеспечивает зарядку до 5 В для умных часов и фитнес-браслетов, наушников, экшн-камер и других устройств с поддержкой Bluetooth. Он имеет быструю подзарядку с помощью прилагаемого кабеля Micro USB.

Mophie

Powerstation Plus XL Wireless с PD

Этот внешний аккумулятор поставляется с опцией беспроводной зарядки с поддержкой Qi, а также со встроенным зарядным кабелем Lightning, который аккуратно убирается, когда вы им не пользуетесь. Это дополнительная функция, которая является огромным преимуществом, если вы хотите зарядить свой iPhone в дороге, поскольку вам не придется носить с собой никаких дополнительных зарядных устройств.Несмотря на то, что он имеет встроенный кабель Lightning, аккумулятор емкостью 8000 мАч может заряжать до трех устройств одновременно с использованием других портов USB-A. Сама батарея заряжается через кабель Lightning. Наша любимая особенность этого внешнего блока питания — это встроенный кабель Lightning и тот факт, что он поставляется в четырех цветовых вариантах, которые можно использовать для сопряжения с вашими устройствами.

Mophie

Powerstation

Этот аккумулятор емкостью 6000 мАч может заряжать ваш смартфон до двух раз.Он имеет два двойных порта для зарядки, поэтому вы можете заряжать более одного устройства одновременно, находясь в пути. Вы можете использовать его для зарядки вашего смартфона, наушников, колонок и планшетов. Светодиодный индикатор на боковой стороне блока питания сообщит вам, сколько энергии осталось в аккумуляторе, чтобы вы знали, когда пришло время подключить блок питания. Сам банк заряжает через прилагаемый кабель Micro USB.

Amazon

Портативное зарядное устройство Belkin Power Bank 10K

Этот выбор от Belkin имеет аккумулятор емкостью 10 000 мАч, что дает вам дополнительные 36 часов автономной работы для вашего смартфона.Он имеет два порта USB-A, порт USB-C и входной порт Micro USB. Он может обеспечивать до 12-ваттной зарядки от порта USB-A при подключении одного устройства для быстрой зарядки аккумулятора. При использовании всех портов общая мощность составляет 15 Вт. Он доступен в трех цветах, поэтому вы можете выбрать цвет, подходящий к другим вашим аксессуарам.

Лучшая покупка

Zendure 10,000mAh Portable Charger

Портативное зарядное устройство Zendure имеет элегантный и высокотехнологичный вид, а аккумулятор емкостью 10 000 мАч позволяет заряжать ваш смартфон до трех раз.Он изготовлен из ударопрочного композитного материала, поэтому он безопасен от ударов и ударов, если вы бросите его в ручную кладь. Он имеет порты USB-A и USB-C, а сам аккумулятор заряжается через кабель Micro USB. Кроме того, нам нравится привлекательный дизайн и цветовые решения.

Внешний аккумулятор Amazon

Aukey USB-C Power Bank

Доступный в черном или белом цвете, внешний аккумулятор Aukey имеет аккумулятор емкостью 10 000 мАч, позволяющий заряжать ваши устройства через два порта USB-A и один порт ввода / вывода USB-C.Он тонкий по размеру и примерно такого же размера, как и ваш телефон, поэтому он легко помещается в карманах и сумках. Вы можете использовать два порта USB-A для одновременной зарядки нескольких устройств, а максимальная выходная мощность составляет 12 Вт для совместимых устройств.

Беспроводной блок питания Satechi

Quatro Wireless Power Bank

Это беспроводной блок питания, которым удобно пользоваться во время путешествий, поскольку он устраняет необходимость в дополнительных проводах, если вы используете устройства с поддержкой Qi.В качестве бонуса для Apple Watch есть специальное зарядное устройство. Вы можете быстро зарядить свой iPad или другой планшет без поддержки Qi, используя порт USB-C PD, максимальная выходная мощность которого составляет 18 Вт для совместимых устройств. Емкость 10 000 мАч позволяет заряжать iPhone 11 до двух раз, чтобы вы всегда были в пути.

Литий-ионный аккумулятор

— Институт чистой энергии

Основные результаты исследований

Одним из способов достижения этой цели CEI является прямая визуализация, в частности, рентгеновская спектроскопия.Недавно лаборатория профессора Джерри Зайдлера разработала метод проведения спектроскопии рентгеновского поглощения вблизи краевой структуры (XANES) на стенде. Этот метод может позволить относительно подробные измерения определенных характеристик внутреннего состояния батареи без необходимости открывать ее и, таким образом, нарушать работу системы. Раньше XANES можно было выполнять только с чрезвычайно высоким потоком излучения от таких инструментов, как синхротрон. Это чрезвычайно большие и дорогие объекты стоимостью до 1 миллиарда долларов, которые пользуются таким высоким спросом среди ученых, что месячные очереди являются нормой.Используя преимущества новых передовых оптических технологий, лаборатория Зайдлера смогла изготовить небольшой прибор стоимостью 25 000 долларов, который может имитировать измерения, сделанные на синхротроне. С помощью этого нового прибора ученые могут получать результаты за часы без значительного времени ожидания, что значительно увеличивает скорость разработки условных технологий.

Другой аспект исследования аккумуляторов CEI включает создание физических, математических и вычислительных моделей для внутреннего состояния аккумулятора.Это может помочь как оптимизировать производительность аккумулятора, так и циклы зарядки / разрядки, а также помочь предсказать и предотвратить опасные сбои аккумулятора. Профессор Венкат Субраманиан, руководитель Лаборатории моделирования, анализа и управления процессами для электрохимических систем (M.A.P.L.E.), разрабатывает и переформулирует физические модели батарей, а также работает над методами моделирования и решения этих моделей с большей эффективностью и точностью. Предлагая более эффективную, универсальную и точную модель для литий-ионных аккумуляторов, M.A.P.L.E. Исследования лаборатории могут помочь в разработке более точных аккумуляторов для более безопасной и эффективной работы.

Другие фокусы

Большая часть текущих исследований CEI связана с разработкой способов лучше понять и управлять важнейшими внутренними состояниями литий-ионных батарей. Понимание внутренней работы батареи имеет важное значение для улучшения конструкции и оценки режимов ее отказа.

Другой важный компонент исследований CEI связан с разработкой новых материалов для улучшения характеристик батарей.В центре внимания CEI — наука о материалах высокого уровня, такая как разработка и замена альтернативных материалов в литий-ионных аккумуляторах, а также определение характеристик и проектирование наноструктурированных материалов или материалов, свойства которых определяются даже с точностью до наномасштаба. . Исследователи CEI также изучают материалы, которые могут предложить альтернативу технологиям литий-ионных аккумуляторов.

Кремний исследуется как анодный материал, поскольку он может образовывать трехмерную клетку, которая обладает большей способностью поглощать литий.

Автомобиль с замененным аккумулятором не запускается

Итак, вы заменили аккумулятор, и ваша машина не заводится. Что делать?

Если вы заменили автомобильный аккумулятор, а автомобиль по-прежнему не заводится, возможно, что-то пошло не так. Во-первых, возможно, вам либо не удалось правильно подключить аккумулятор, либо вы не подключили нужный аккумулятор. Возможно, подключенный аккумулятор несовместим с системой вашего автомобиля и недостаточно мощный, чтобы обеспечить достаточный ток для запуска двигателя.Кроме того, возможно, что с аккумулятором все в порядке, но некоторые ключевые системы могут быть повреждены или отключены, что может привести к серьезным «побочным эффектам» для всего автомобиля. Узнайте, какой аккумулятор подходит для вашего автомобиля.

Правильно ли вы заменили аккумулятор?

Если автомобиль с замененным аккумулятором не заводится, первое, что нужно проверить, — правильно ли вы заменили аккумулятор. Затянуты ли кабельные зажимы? Сами кабели в хорошем состоянии? Проверьте состояние отрицательного кабеля до стартера.Кроме того, также важно проверить, совместим ли новый аккумулятор с системой. Помните, что для того, чтобы перевернуть большой V8 в пикапе, требуется намного больше тока, чем для небольшого 4-цилиндрового двигателя в малолитражке. Обратитесь к руководству пользователя для получения информации о размере и типе требуемой батареи, включая информацию о токе запуска и точном положении положительных и отрицательных клемм. Также убедитесь, что клеммы были подключены правильно, и что кабели или клеммы не сильно подвержены коррозии.Наконец, повторите шаги, чтобы убедиться, что вы подключили клеммы в правильном порядке и что вы не пропустили ни один из шагов в процессе замены батареи.

В магазинах

Advance Auto Parts предлагается бесплатное тестирование и установка аккумуляторов *.

Проверка аккумулятора нового автомобиля

Одна из самых важных вещей, которую нужно попробовать, — это измерить выходное напряжение вашей батареи. Таким образом вы узнаете, неисправен ли аккумулятор или проблема связана с одной из других систем.Вам понадобится базовый мультиметр для работы, и вы должны сначала убедиться, что правильно отсоединили аккумулятор, чтобы вы могли получить точные показания. Также может быть рекомендован тест под нагрузкой, во время которого должна быть запущена электронная система и измерена выходная мощность батареи во время ее работы. Advance предлагает эту услугу бесплатно *.

Оценка ключевых систем вашего автомобиля на предмет возможной неисправности

Есть много других возможных проблем, которые могут привести к тому, что после замены аккумулятора автомобиль не заводится.Одна или несколько ключевых систем могут не работать должным образом, либо может возникнуть серьезная неисправность в электрической системе. Другие потенциальные виновники могут включать неисправный топливный инжектор, неисправные свечи зажигания, неисправный стартер, реле или соленоид стартера, неисправный топливный насос, проблему с ремнем газораспределительного механизма или забитый топливный фильтр. Проблема могла быть даже в замке зажигания на рулевой колонке. Несмотря на то, что многие из этих элементов не имеют ничего общего с батареей, совпадения случаются и иногда могут привести к подозрению, что новая батарея может быть виновата, хотя на самом деле могло произойти что-то совершенно другое.

Другие варианты замены автомобильного аккумулятора

Если вы установили, что ваш новый автомобильный аккумулятор неисправен или несовместим, вы можете сделать несколько вещей, чтобы исправить ситуацию. Прежде всего, даже самый дешевый автомобильный аккумулятор должен иметь как минимум 1-летнюю гарантию, которая, вероятно, будет охватывать случаи, когда он просто перестает работать без какой-либо очевидной причины. Так что в этом случае ваши вложения окупятся. С проблемами несовместимости справиться труднее, поскольку они указывают на то, что вы в основном купили не тот аккумулятор.Если вы думаете: «Заменили аккумулятор, автомобиль не заводится» и знаете, что проблема в несовместимом автомобильном аккумуляторе, вам необходимо получить информацию о типе аккумулятора, который вам нужно использовать, проверив таблицу размеров, в которой указаны необходимые Информация.

No related posts.