При какой температуре аккумулятор разряжается
Перейти к содержимому

При какой температуре аккумулятор разряжается

  • автор:

Почему замерзают аккумуляторы?

Почему замерзают аккумуляторы?

Зима, самое суровое время года для автовладельцев. Ситуации, когда машина не заводится случаются довольно часто. Основная причина отказа АКБ в ее низком заряде. Если вы регулярно ездите на машине зимой, вовремя проверяете и заряжаете аккумуляторную батарею, то вы никогда не столкнетесь с этой проблемой.

Прочему же замерзает аккумулятор?

Вся проблема в электролите, при сильном разряде батареи, плотность электролита снижается, что приводит к его замерзанию. Соотношение кислоты с водой в электролите – 35% на 65%. Этого достаточно для регионов, в которых морозы достигают -30, -40 градусов. В более морозных регионах, кислоты в электролите больше, поэтому выдерживает батарея холода в -50, -60 градусов. Показатель плотности регулирует количество серной кислоты.

Плотность АКБ для средней полосы России равна 1,27-1,29 г/см3, и при данных показателях жидкость в аккумуляторе не замерзнет.

При разряженной же батарее плотность кислоты снижается, то есть оседает в качестве солей на пластинах аккумулятора, а концентрация воды растет. Поэтому даже при температуре -5, -7 градусов, аккумулятор полностью разряжается.

Ниже приведены температуры замерзания электролита в аккумуляторе при разряде:

Плотность электролита, приведенная к температуре 25°C, г/см³ Температура замерзания, минус °C
1.090 7
1.120 10
1.140 14
1.160 18
1.180 22
1.200 28
батарея, разряженная на 50%
1.210 34
1.240 50
батарея, разряженная на 25%
1.300 70

Что сделать, чтобы разморозить аккумулятор?

Сначала осмотрите аккумулятор снаружи. Необходимо выявить, есть ли на корпусе трещины, желательно просветить фонариком на наличие разлома пластин.

Если все в порядке, то батарею нужно снять с машины и отнести в теплое помещение. Поставить ее в таз или на непромокаемое покрытие и оставить на некоторое время. Запомните, что пока в АКБ лед, заряжать её нельзя!

Мера с непромокаемым покрытием необходима, так как, если окажутся разломы и трещины, кислота, содержащаяся в аккумуляторе, вытечет и испортит вам пол. Не стоит путать конденсат и другие жидкости с электролитом. Определить природу жидкости вам поможет индикатор, который продается специальных магазинах. Если бумага индикатора соприкасаясь с жидкостью покраснеет, значит – это кислота, будьте осторожны!

Только убедившись в целостности аккумулятора и отсутствии разных протечек, можно заряжать аккумулятор. На зарядном устройстве необходимо установить показатель 1/10 в А.ч., от той емкости, которая является номинальной для вашего аккумулятора.

В этом случае батарея будет заряжаться примерно 10 часов.

Вывод

Помните о том, что необходимо подготавливать машину к зимнему периоду, кроме стандартной замены шин, проверьте всё электрооборудование автомобиля, тогда неприятные ситуации обойдут вас стороной. Однако, если ваш АКБ уже не подлежит восстановлению, то купить аккумулятор вы можете на нашем сайте, в разделе «Аккумуляторы». Удачи на дорогах!

Литий-ионные/литий-полимерные аккумуляторы и температура: это нужно знать простому пользователю

От температуры аккумулятора Li-ion или Li-Polymer зависит:

  • • как долго прослужит,
  • • как хорошо будет держать заряд
  • • насколько останется безопасен для жизни и здоровья при нагреве или охлаждении гаджет.

Возникают всегда одни и те же вопросы по эксплуатации аккумуляторов в смартфонах, шуруповёртах, электросамокатах и прочей электронике, связанные с температурным режимом.

  • • Заряжать в жару можно?
  • • А если от повербанка в сумке на морозе?
  • • Что если пользоваться шуруповёртом зимой на улице?
  • • А электросамокатом?
  • • Хранить лучше в морозилке, на балконе или в комнате, где тепло?

Ответ дали в трёх простых диапазонах температур Li-ion/Li-Polymer (оба типа аккумуляторов одинаковы с точки зрения кобальтовой электрохимической системы и температурного воздействия).

Температура аккумулятора: при какой температуре заряжать, хранить, разряжается?

С какой температурой заряжать Li-ion?

1. Заряжайте аккумулятор при температуре от +5°C до +45°C

Заряжайте любой литий-ионный аккумулятор при температуре выше 0°C (исключением может быть, например, литий-титанатный).

Из нашего опыта работы с инструкциями и DataSheet производителей ячеек для мобильной электроники и гаджетов, оптимально заряжать от +5°C до +45°C.

В электромобилях на зимних пакетах перед началом заполнения заряда применяется подогреватель батареи. В смартфонах и гаджетах особенно на быстрой зарядке предусмотрена защита от слишком высокой температуры (если выше +45°C, то заряд замедляется, давая батарее остыть).

На реальном опыте мы подтверждаем, что защита обычно настроена действительно в районе +40°C плюс-минус 5°C.

Ответы на вопросы:

  • • Заряжать в жару можно, главное не перегреть батарею выше +45°C;
  • • Заряжать от повербанка в сумке на морозе (ниже 0°C) не рекомендуется.

Температура аккумулятора: при какой температуре заряжать, хранить, разряжается?

При какой температуре Li-ion использовать безопасно и эффективно?

2. Разряжайте аккумулятор при температуре от -20°C до +60°C

Сильный мороз (сильнее -20°С) безвозвратно снижает ёмкость, а сильная жара (оставили на солнцепёке +60°С и выше) приводит к разрушению материалов и ускорению паразитных химических реакций.

Производители иногда применяют специальные поверхностные материалы катода и добавки в электролит (присадки), с которыми нижняя граница уменьшается до -60°C. Это предел технологии на 2022-й год (из доступных человечеству, из недоступных есть у Hitachi).

Ответы на вопросы:

  • • Шуруповёртом с Li-ion-батареей пользоваться зимой на улице можно;
  • • Электросамокат также способен ездить в зимних условиях (главное проверьте герметичность отсека электроники).

Температура аккумулятора: при какой температуре заряжать, хранить, разряжается?

При какой температуре Li-ion использовать безопасно и эффективно?

3. Храните аккумулятор при +15°C

Можно хранить и при ниже 0°C (в морозилке), но из нашего опыта и исследований возрастает риск коррозионных процессов [исследование в Китае]. Разрушение материалов снижает ёмкость и ускоряет образование дендритов между электродами в дальнейшей эксплуатации.

За 10 лет работы мы изучили тысячи DataSheet, где хранение всегда рекомендуется при температуре от -20°C до +25°C (реже от -30°C). При средней температуре хранения +15°C ячейка Li-ion и Li-Polymer сохраняет ёмкость более 18 месяцев.

Если хранить в жарком помещении при выше +60°C, то уже через месяц ёмкость безвозвратно сократится на 10%, а заряд упадёт на 50%. Если ячейка была заряжена на рекомендуемые 40%, то такая жара чревата сильным падением напряжения до 2В и ниже с последующим размыканием цепи (аккумулятор ушёл в защиту).

Температура аккумулятора: при какой температуре заряжать, хранить, разряжается?

Температурные ограничения Li-ion всегда указаны в DataSheet.

Аккумулятор и температура: цифры, исследования, источники

Откуда взялись эти цифры? Мы основываемся на инструкциях перезаряжаемых литиевых элементов питания Samsung, Panasonic, LG, Minamoto, Robiton, Farnell и других поставщиков, с которыми работает наше производственное предприятие в Neovolt.

Внимание! Все диапазоны температур указаны при измерении материала самих ячеек, а не окружающего воздуха!

Информация актуальна как для распространённых в смартфонах кобальтовых литий-ионных и литий-полимерных ячейках, так и других электрохимических системах. Исключение — литий-железофосфатные и литий-титанатные аккумуляторы (требуют отдельного рассмотрения из-за сильных отличий в химическом составе и в конструкциях).

Примеры DataSheet (для самостоятельного изучения):

  • Li-ion LCO Samsung INR18650-20R [PDF];
  • Li-ion Polymer LCO Farnell SR674361P [PDF].

В нашей статье также учитываются последние исследования по температурным режимам литий-ионной технологии.

Примеры исследований (для самостоятельного изучения):

  • • Калькуттского университета, Индия [страница];
  • • NANTEC в Шанхайском университете Цзяотун в Китае [статья];
  • • Департамента Механической и аэрокосмической инженерии в Принстонском университете, США [PDF].

Пишите вопросы в комментарии. Мы ждём ваши сообщения и ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

Что делать, если замерз аккумулятор: причины и способы устранения

Ситуация, при которой замерз аккумулятор, может возникнуть у каждого автолюбителя. При этом даже необязательно должна быть экстремально низкая температура окружающей среды. Поэтому важно знать, почему замерзает электролит в аккумуляторе, как предотвратить эту проблему и справиться с ней в случае возникновения.

  1. Почему автомобильный аккумулятор замерзает?
  2. При какой температуре замерзает аккумулятор в машине?
  3. Что делать, чтобы не допустить замерзания аккумулятора?
  4. Что делать, если в машине замерз аккумулятор?
  5. Полезные советы

Почему автомобильный аккумулятор замерзает?

Почему аккумулятор замерзает?

Чтобы понять, почему аккумулятор замерзает зимой, необходимо разобраться с тем, как устроена аккумуляторная батарея, которая и служит источником питания современных транспортных средств.

Аккумулятор состоит из таких элементов:

  1. Корпус. Он выполняется из материалов, которые обладают стойкостью к агрессивным средам, механическим повреждениям, низким и высоким температурам.
  2. Свинцовые пластины. Они используются для поглощения, хранения и возврата электрической энергии.
  3. Электролит. Представляет собой токопроводящую жидкость, для производства которой используется серная кислота и дистиллированная вода.

Пластины аккумулятора устанавливаются в корпус и заливаются электролитом. Емкость аккумуляторной батареи зависит от количества свинца и объема электролита. Из-за того, что электролит постепенно испаряется, емкость аккумулятора постепенно падает, поэтому срок службы любой автомобильной батареи ограничен 3-5 годами.

Основной причиной, почему замерзает аккумулятор, является наличие в электролите воды. Если серная кислота обладает стойкостью к экстремально низким температурам, то вода замерзает в аккумуляторе при температуре ниже нуля. Поэтому должна быть выдержано оптимальная пропорция кислоты и воды, чтобы предотвратить замерзание электролита при температуре выше –40 градусов, что достаточно для большинства регионов.

Основная причина, почему замерз электролит в аккумуляторе при более высокой температуре, заключается в постепенном выгорании кислоты. Она оседает на пластинах в виде соли. Из-за этого процентное соотношение воды будет возрастать, повышая уровень температуры, при которой замерзает аккумулятор зимой. При зарядке батареи ее плотность возрастает, поэтому можно избежать замерзания жидкости. Поэтому чаще всего аккумулятор замерзает на морозе при снижении его заряда.

Основной причиной быстрой потере заряда батареи является наличие утечки тока в цепи. Это возникает при неправильном подключении штатных электрических приборов, например, сигнализации, автомагнитолы, центрального замка или видеорегистратора. Если устройства работают постоянно, то они разряжают аккумулятор быстрее, чем он успевает зарядиться. Поэтому чтобы не замерз аккумулятор автомобиля, в зимнее время года нужно особенно внимательно следить за тем, чтобы электроприборы транспортного средства не потребляли лишней электроэнергии.

Если на улице экстремально низкие температуры, батарея может замерзнуть так, что он не будет подлежать восстановлению. Ситуация, при которой замерзла вода в аккумуляторе, как правило, возникает при минусовой температуре, если машину пришлось оставить на несколько дней на улице. В таком случае специалисты рекомендуют отсоединять батарею и забирать ее домой.

При какой температуре замерзает аккумулятор в машине?

Температура замерзания автомобильного аккумулятора

Показатель, при какой температуре замерзает аккумулятор в машине, зависит от разных факторов. Если батарея новая и полностью заряженная, то замерзнуть она может при температуре ниже –50 градусов. Поэтому в нормальных условиях такая ситуация не возникает. Проблемы чаще всего возникают у разряженных батарей. Поэтому показатель, при какой температуре замерзает электролит в аккумуляторе, от уровня его заряда. При низком уровне заряда батарея может замерзнуть при температуре ниже –10 градусов. Необходимо обратить внимание, при какой температуре замерзает аккумулятор, чтобы выполнять замену батареи, если этот показатель сильно отличается от идеального. К тому же при морозе нужно особенно внимательно следить за тем, чтобы в машине не осталась включенной магнитола, фары или другие электроприборы.

Зимой аккумулятор разряжается быстрее? Вовсе нет!

Под толстым пластиком корпуса батареи на морозе происходят совсем другие процессы, а энергия никуда не девается.

Эксперты «За рулем» выяснили, что в действительности происходит на морозе с аккумуляторами разных типов, а также определили, на что они способны. Для испытаний были выбраны три типа батарей одинакового размера. Это «обычные» аккумуляторы с жидким электролитом, АКБ с абсорбирующим стекловолокном (AGM) и улучшенные батареи с жидким электролитом EFB, отличающиеся от «обычных» несколько измененной конструкцией сепаратора.

Испытания проводились в два этапа. На первом АКБ разряжались при температуре +25 0 С, а на втором — на 30-градусном морозе.

Оказалось, что, замерзнув, батареи теряют не заряд, а способность быстро отдавать энергию. Именно поэтому, согревшись, АКБ начинают работать в штатном режиме, хотя до этого казались севшими.

«Фактически батарея на морозе ведет себя подобно бокалу с кубиком льда. Энергия – вот она, в целости и сохранности, однако выпить содержимое бокала не удастся: жди, пока растает. Так и здесь: батарея не теряет на морозе свой заряд, но затрудняется выдать его в нужном количестве», — объясняют эксперты.

Происходит это из-за того, что возросшая вязкость электролита замедляет скорость поступления кислоты в поры активной массы пластин. В результате батарея емкостью, например, 60 кВт · ч на морозе никак не может выдать эти 60 кВт за час, и энергия «течет» тонкой струйкой.

Узнать о других особенностях работы АКБ трех разных типов в тепле и на морозе вы можете в январском выпуске журнала «За рулем» (скоро в продаже):

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *