Что значит емкость аккумулятора: Ампер-час — Википедия – Емкость аккумуляторной батареи – важный показатель при выборе АКБ

Содержание

Ампер-час — Википедия

Ампе́р-час (А·ч) — внесистемная единица измерения электрического заряда, используемая главным образом для характеристики ёмкости электрических аккумуляторов.

Исходя из физического смысла, 1 ампер-час — это электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника и обеспечивающий в течение одного часа ток в один ампер.

Заряженный аккумулятор с заявленной ёмкостью в 1 А·ч теоретически способен обеспечить силу тока 1 ампер в течение одного часа (или, например, 10 А в течение 0,1 часа, или 0,1 А в течение 10 часов). На практике слишком большой ток разряда аккумулятора приводит к менее эффективной отдаче электроэнергии, что нелинейно уменьшает время его работы с таким током и может приводить к перегреву.

В действительности же ёмкость аккумуляторов приводят исходя из 20-часового цикла разряда до конечного напряжения. Для автомобильных аккумуляторов оно составляет 10,5 В[1]. Например, надпись на маркировке аккумулятора «55 А·ч» означает, что он способен выдавать ток 2,75 ампера на протяжении 20 часов, и при этом напряжение на клеммах не опустится ниже 10,5 В.

Часто также применяется производная единица миллиампер-час (мА·ч, mAh), которая используется обычно для обозначения ёмкости небольших аккумуляторов.

Величину в ампер-часах можно перевести в системную единицу измерения заряда — кулон. Поскольку 1 Кл/c равен 1 А, то, переведя часы в секунды, получаем, что один ампер-час будет равен 3600 Кл.

Часто производители аккумуляторов указывают в технических характеристиках только запасаемый заряд в мА·ч (mAh), другие — только запасаемую энергию в Вт·ч (Wh). Обе характеристики можно называть термином «ёмкость» (не путать с электрической ёмкостью как мерой способности проводника накапливать заряд, измеряемой в фарадах). Вычислить запасаемую энергию по запасаемому заряду в общем случае непросто: требуется интегрирование мгновенной мощности, выдаваемой аккумулятором за всё время его разряда. Если большая точность не нужна, то вместо интегрирования можно воспользоваться средними значениями напряжения и потребляемого тока, для этого используя формулу, следующую из того, что 1 W = 1 V · 1 A:

1 W·ч = 1 V · 1 A·ч.

То есть запасаемая энергия (в ватт-часах) приблизительно равна произведению запасаемого заряда (в ампер-часах) на среднее напряжение (в вольтах):

E
= q · U,

а в джоулях она будет в 3600 раз больше,

E = q · U · 3600,

Пример[править | править код]

В технической спецификации устройства указано, что «ёмкость» (запасаемый заряд) аккумулятора равна 56 А·ч, рабочее напряжение равно 15 В. Тогда «ёмкость» (запасаемая энергия) равна 56 A·ч · 15 V = 840 W·ч = 840 W · 3600 с = 3,024 МДж.

При последовательном соединении одинаковых аккумуляторов «ёмкость» в mA·ч остаётся прежней, но меняется общее напряжение аккумуляторной батареи, при параллельном же соединении «ёмкость» в мА·ч — складывается, но общее напряжение не меняется. При этом "ёмкость" в W·ч., у таких аккумуляторных батарей, следует считать одинаковой. Например, для двух аккумуляторов, каждый из которых обладает напряжением 3,3 V и запасаемым зарядом 1000 mA·ч, последовательное соединение создаст источник питания с напряжением 6,6 V и запасаемым зарядом 1000 mA·ч, параллельное соединение — источник с напряжением 3,3 V и запасаемым зарядом 2000 mA·ч. Ёмкость же в W·час (способность проделать работу) в обоих случаях, без учёта некоторых нюансов, будет одинаковой. В современных Power Bank-ах, получивших распространение в последнее время, часто аккумуляторы внутри соединены последовательно, а общую «ёмкость» в mA·ч складывают. Это происходит из-за того что такие Power Bank имеют внутренний контроллер, который преобразует напряжение и на выходе предлагает несколько значений напряжений: 5 вольт (USB порт), 12, 15, 17 или 19 вольт для подключения ноутбуков. То есть, нет возможности указать при каком напряжении уместна та или иная «ёмкость» в mA·ч, так как она меняется в зависимости от напряжения, используемого потребителем, подключенного к такому универсальному Power Bank. Поэтому в характеристиках пишут "коммерческую" ёмкость в mA·ч, полученную как сумму последовательно соединённых аккумуляторных элементов, не указывая, при этом, напряжение при котором эта «ёмкость» в mA·ч. уместна. Также следует учитывать, что ёмкость аккумулятора и его напряжение взаимосвязанные величины, так как аккумулятор, который разряжен, теряет напряжение. Причём, измерение напряжения разряженного аккумулятора или батареи без нагрузки, может не выявить степень разряженности источника питания, так как на "холостом ходу", без нагрузки, аккумуляторная батарея способна показать высокое напряжение, которое резко упадёт, в случае если аккумулятор или батарея разряжены и если к ним подключили определённую нагрузку, в отличие от заряженных источников питания, которые сохраняют высокое значение напряжения, даже после подключения нагрузки. У разряженных аккумуляторов падение напряжения, при подключении нагрузки, происходит сильнее, чем у заряженных источников питания. Для проверки автомобильных аккумуляторов часто используют специальные "пробники", создающую стандартную нагрузку на аккумулятор.

  • Бурдун Г. Д., Базакуца В. А. Единицы физических величин. Справочник. — Харьков: Вища школа, 1984.
  1. ГОСТ Р МЭК 61056-1-2012
  1. ГОСТ Р МЭК 61056-1-2012
Емкость аккумуляторной батареи - важный показатель при выборе АКБ

Аккумуляторная батарея (АКБ) характеризуется рядом параметров,

и одним из основных является электрическая емкость. Электрической емкостью принято понимать способность проводника накапливать заряд, измеряемой в фарадах. Поэтому, если относить способность накопления энергии к аккумуляторным батареям, то следует принимать определение емкости аккумулятора. Измеряется емкость аккумуляторной батареи в ампер-часах, а сокращенно обозначается «А*ч». Это значение, вместе с другими характеристиками, указывается в технической документации аккумулятора и на его фирменной этикетке.

Емкость батареи

С точки зрения физики емкость аккумулятора измеряется в Кулонах (Кл), а не в А*ч, и она равна способности проводника отдавать энергию при силе тока в 1А за 1с времени. Поэтому параметры емкости аккумуляторных батарей C путают с электрическим зарядом Q (количеством электричества). Заряд Q [Кл] в свою очередь  равен [1А]*[1с], при переводе в часы [3600 Кл] = [1А]*[60*60]=[А*ч]. Автомобильные АКБ емкость измеряется в ампер-час (Ah), для мобильных устройств в миллиампер-час (mAh).

Упростим восприятие в виде формул:формула емкости батареиТакже некоторые производители указывают емкость батарей в киловатт-часах (кВт*ч). Чтобы перевести кВт*ч в А*ч необходимо воспользоваться простой формулой мощности P=UI [Вт=В*А], I=P/U [А=Вт/В], таким образом чтобы перевести мощность в ампер-часы необходимо мощность P поделить на напряжение сети (220В/380В) и умножить на час.формула перевода кВт часы в Ампер часы

Номинальная электрическая емкость (С) задает количество электричества, отдаваемое аккумулятором при стандартном цикле разряда, который устанавливается в 10 или 20 часов. Другим условием разряда является конечное напряжение разряда 1,8 В на одну банку аккумулятора. Таким образом, АКБ с номинальным напряжением 12 В разряжается до 10,8 В.

Для определения разрядного тока (в амперах) следует разделить емкость (в ампер-часах) на длительность разряда (в часах).

Пример: АКБ емкостью 66 А*ч может работать 20 часов при токе разряда 66/20=3,3 (А).

Разумеется, это не означает, что эту батарею можно разряжать в течение 1 часа током 66 А – при увеличении разрядного тока емкость АКБ снижается, а большие значения тока недопустимы – пластины аккумулятора могут покоробиться.

Кроме номинальной емкости АКБ существует еще понятие резервной емкости. Резервная емкость определяет, сколько часов аккумулятор сможет питать бортовую сеть автомобиля при отказавшем генераторе. В этом случае резко возрастает разрядный ток, с учетом обогрева и освещения он составляет порядка 25 А. При такой нагрузке резервная емкость составляет ⅔ от номинальной.

Пример: Для АКБ номинальной емкостью 66 А*ч резервная емкость составит ⅔ х 66=44 (А*ч).

Ток 25 А в цепи эта батарея будет поддерживать в течении 44/25≈1,8 (А), т.е. менее 2 часов. На этикетке АКБ резервная емкость, если она указывается, приводится не в ампер-часах, а в минутах. Так, по примеру выше она будет порядка 100 минут.

Существует простое правило определения резервной емкости в минутах «навскидку» — для этого емкость АКБ в А*ч нужно умножить на 1,6. Проверим для нашего аккумулятора: 66 х 1,6≈106 (мин). Почти полное совпадение с предыдущим расчетом.

Номинальная емкость АКБ определяется целым рядом конструктивных и технологических ее характеристик, а также условиями эксплуатации. Среди основных влияющих факторов:

  • химический состав электролита;
  • размеры свинцовых пластин;
  • количество и свойства активной массы.

Емкость зависит и от температуры окружающей среды. На каждый градус температуры ниже 20 °С емкость снижается примерно на 1 А*ч, т.е. при нулевой температуре АКБ может потерять 20 А*ч своей емкости.

Номинальная емкость АКБ не достигнет величин, теоретически рассчитываемых исходя из количества активных веществ в аккумуляторах, поскольку с электролитом взаимодействует не вся активная масса. Обычно коэффициент использования активной массы аккумуляторных пластин составляет 50-60%.

Как измерить емкость своего аккумулятора

Умея измерить емкость аккумулятора, можно проверить соответствие реальной емкости проставленной на этикетке для нового аккумулятора, а также периодически проверять ее для эксплуатируемого. Для проверки емкости необходимо провести цикл «заряд-разряд» – вначале полностью зарядить аккумулятор (как правило, рекомендуемым зарядным током в 10% от номинальной емкости до напряжения 14,4 В в течение 13-15 часов при зарядке полностью разряженной АКБ), а затем разрядить его для измерения электрической емкости до напряжения 10,8 В требуемым в соответствии с выбранной длительностью цикла разряда (10 или 20 часов) током разряда.

К АКБ необходимо подключить нагрузку, ток через нагрузку контролировать амперметром, а напряжение на клеммах АКБ измерять вольтметром. В качестве нагрузки можно использовать мощный электрический резистор (или реостат) сопротивлением в омах, вычисляемым по формуле R=U/I, где U – номинальное напряжение батареи (вольт), а I – разрядный ток (ампер).

Пример: При разряде 12-вольтовой батареи током 3,3 А сопротивление нагрузочного резистора должно составлять 12/3,3≈3,6 (Ом).

При отсутствии подходящего резистора или реостата в качестве нагрузки можно подключить одну или несколько соединенных параллельно автомобильных ламп накаливания. Поскольку на лампах, кроме номинального напряжения, обычно обозначается номинальная мощность в ваттах, лампы удобно подбирать по их мощности по формуле: P=U x I, где U – номинальное напряжение батареи (вольт), а I — ток разряда (ампер).

Пример: Для разряда АКБ с номинальным напряжением 12 В током 3,3 А к ней можно в качестве нагрузки подключить автомобильные лампы накаливания общей мощностью 12 х 3,3 ≈ 40 (Вт).

Если аккумулятор емкостью 66 А-ч выдержит испытание, то эти лампы, будучи к нему подключены, будут непрерывно гореть 20 часов, при этом напряжение на выводах аккумулятора не должно опускаться к концу цикла разряда ниже 10,8 В.

Как правильно выбрать аккумулятор для автомобиля по его емкости

Обычно чем выше рабочий объем двигателя, тем более мощный аккумулятор ему требуется. Правильно выбрать АКБ можно по приводимой ниже таблице.

Транспортное средство Рабочий объем двигателя, л Рекомендуемая емкость АКБ, А-ч
Легковой автомобиль 1-1,9 55-60
Грузовой автомобиль 1,6-10,9 77-140
Фура, автопоезд 7,2-17 190-200

Ориентировочно требуемую емкость АКБ можно определить, умножив квадратный корень из рабочего объема двигателя на 50.

Пример: 2-литровый двигатель требует АКБ емкостью 50 х √2≈70 (А-ч).

Если бортовая сеть автомобиля перегружена потребителями, либо двигатель автомобиля дизельный (требующий более мощного стартера), аккумулятор можно взять с запасом по емкости. Запас обеспечит пуск двигателя в холодное время года, когда реальная емкость АКБ уменьшается.

Но не следует эксплуатировать автомобиль с АКБ чрезмерно большой емкости – недостаточно мощный генератор окажется не в состоянии полностью зарядить разряженный аккумулятор, и преимущество в электрической емкости окажется мнимым. Также более мощный аккумулятор заставит более напряженно работать автомобильный стартер, что скажется на сроке его службы.

определение понятия, как ее посчитать

Что такое емкость аккумулятора

Что такое емкость аккумулятораПрактически все устройства, работающие от электрического тока, оснащены аккумуляторными батареями. К ним можно отнести автомобили, ноутбуки, телефоны. Как правило, именно от емкости аккумулятора зависит время работы электрической техники. А сам объем также подвержен влиянию других параметров. Он может со временем уменьшаться при неправильном использовании устройства.

Что обозначает параметр

Характерным параметром для любой батарейки является его объем. Этот параметр обозначает количество времени, во время которого батарея может давать энергию подключенному устройству. Емкость измеряется в амперах, а обозначает этот показатель как ампер-час. Для совсем компактных АКБ обозначение идет в миллиамперах.

Что такое емкость аккумулятора

Что такое емкость аккумулятора

Единица измерения емкости ничто иное как произведение тока, при котором разряжается АКБ, на временной промежуток потери накопленного заряда. Иными словами, батарея емкостью в 40 А/ч, способна отдавать 40 Ампер за час работы.

Связь параметра с энергией

Достаточно частое заблуждение в том, что объем АКБ считается показателем, который характеризует энергию накопленной батарейкой. Способность к накоплению заряда является зависимым напрямую от напряжения. Исходя из этого можно сделать вывод — чем большее напряжение батареи, тем больше она способна накопить количество энергозаряда. Электрическая энергия является перемножением тока при заряде, напряжении самой батареи и времени протекании тока. Выражается это все уравнением:

Что такое емкость аккумулятора

Что такое емкость аккумулятора

В приведенном примере используются такие обозначения, как:

  • W – числовой показатель накопленной энергии, Джоуль;
  • U – напряжение батареи, Ватт;
  • I – значение постоянного тока, Ампер;
  • Т — Время разряжения батареи, час.

А так как время разряда и постоянный ток дают объем аккумулятора, можно вывести другую формулу энергии:

Что такое емкость аккумулятора

Что такое емкость аккумулятора

Эта формула показывает, как связана энергия и объем АКБ. Если подключить последовательно несколько батареек с одинаковым значением объема, то числовое значение энергии представится как перемножение электроэнергии одного элемента помноженное на количество в связке.

Важно! Некоторые производители батарей не указывают емкость в амперах час, а показывают числовое значение запасаемой энергии в Ватт час.

Показатели, влияющие на емкость

Емкость аккумулятора не является одиночным показателем, который независим. На самом деле он прямо зависит от многих параметров АКБ. К ним можно отнести резервную, энергетическую емкость. Они прямо влияют на номинальное значение.

Энергетическая

Такой показатель АКБ, как энергетическая емкость измеряется в Вт/элементах. Этот параметр указывает на то, что аккумулятор способен отдавать заряд на протяжении некого периода времени с постоянной мощностью. Как правило, временной промежуток составляет 1/4 часа или менее. Такой параметр наиболее популярен за рубежом, но сейчас набирает известность и в России.

Для того, чтобы приблизительно рассчитать энергетическую емкость аккумулятора, которая измеряется в Ампер-час, обозначается как Вт/ч, нужно воспользоваться формулой:

Что такое емкость аккумулятора

Что такое емкость аккумулятора

В расчете емкости аккумулятора используются такие обозначения, как:

  • Q – энергетическая емкость АКБ, получаемая в ходе расчётов;
  • W – объем аккумулятора, Вт/ч.

По итогу получается простое разделение временного промежутка. При покупке аккумуляторов стоит смотреть на обозначения его энергетического объема.

Резервная

Также у АКБ есть еще один параметр, который характеризует его работоспособность. К ней относится резервный объем батареи. Как правило, такой параметр характерен для аккумуляторов автомобилей.

Эта характеристика говорит о том, что АКБ способно питать движущийся автомобиль, его устройства в то время, когда штатный генератор авто вышел из строя. Резервная измеряется во времени (минуты), за которое разряжается акум с током величиной 25 А.

Для вычисления номинальной емкости АКБ по известным показателям резервной используют следующую формулу:

Что такое емкость аккумулятора

Что такое емкость аккумулятора

В уравнении используются такие обозначения емкости:

  • Q – номинальная;
  • Т – резервная.

Емкость аккумулятора и его заряд (заряженность)

Довольно часто пользователи приравнивают такие показатели как объем батареи и ее заряд или заряженность. Это в корне неправильно и считается ошибочным заблуждением.

На самом деле емкость аккумулятора обозначит максимальное значение потенциала батареи. По-другому это говорит о том, что батарея способна накопить некоторое количественное значение энергии при заряжённом состоянии.

А вот заряд АКБ обозначает энергию, которая требуется для питания нагрузки. Из этого вытекает, что обозначения зарядов одной батареи бывает разным, и это подчиняется в первую очередь времени заряженности аккумулятора. А вот объем как в разряженном, так и в заряженном положении не изменяется.

Для лучшего понимания этих сравнений требуется представить бокал, наполненный жидкостью. Объем стакана есть емкость, а вот уже количество воды в нем — это заряд. Значит, что емкость АКБ никак не зависит от количества заряда в нем.

Факторы, влияющие на емкость

Также номинальная емкость может зависеть от других факторов. Например, о тока разряда, температуры эксплуатации, типичного устаревания, износа АКБ.

Ток разряда

Большинство показателей, которые указаны на корпусе батареи от производителя, вычисляются в ходе тестовых замеров. Например, ток разряда замеряют при стандартных временных промежутках как 10, 20 или 100 часов. На корпусе будет соответствующее обозначение объема Q10, 20 и 100, или тока разряда I10, 20 и 100.

И чтобы вычислить показатель тока, который протекает через нагрузку, необходимо просто разделить показатель на количество часов. Например, таким образом:

Что такое емкость аккумулятора

Что такое емкость аккумулятора

Но не стоит воспринимать это как пропорциональность тока разряда и времени. Они не являются пропорциональными величинами. Например, при разряжении батареи за 15 минут ток не будет равным произведению Q20 х 4.

Конечное напряжение разряда

При каждом цикле разряда напряжение на батареи падает, а когда числовое значение приблизится к конечной отметке, АКБ следует отключить. Как правило, аккумулятор при достижении этой границы просто перестает питать устройства.

И если аккумулятор способен продолжать питать устройство на достаточно низких показателях напряжения, то его объем, как правило, намного выше тех, которые отключаются на этой же отметке.

Важно! Если продолжать использовать батареи при конечном напряжении разряда, то произойдёт глубокий разряд батареи. Этого не следует допускать слишком часто так как такие условия способствуют износу батареи, конечному выводу из строя.

Износ аккумулятора

У каждой батарейки на корпусе стоит численное обозначение его номинальной емкости. Как правило, это обязательная метка от производителя. Но не всегда указанные значения соответствует действительным показателям. Аккумулятор может терять свой объем по некоторым причинам. Например, такой износ емкости аккумулятора характерен в таких случаях, как:

  • Долгое хранение на складе;
  • Активная эксплуатация;
  • Неправильный заряд, а также разряд устройства.

Что такое емкость аккумулятораЧто такое емкость аккумулятора

Даже простая эксплуатация приводит к устареванию батареи. Аккумуляторам свойственно терять свою емкость из-за разрушения внутренних пластин. По этой причине АКБ уже не может вобрать заявленное количество энергии, длительно обеспечивать питание устройств.

Температура

Использование аккумулятора необходимо производить в рекомендуемом диапазоне температур. Но, как правило, часто такие параметры игнорируются по причине невозможности им следовать. Например, нередко на морозе активно пользуются смартфонами и объем от этого падает.

Температура прямо влияет на показатель емкости АКБ. При повышении температуры со стандартных 20 до 40 градусов приведет к повышению номинальной на целых 5 %. А вот понижение до 0 приведет к уменьшению показателя на 15 %. При эксплуатации АКБ при минусовых температурах уменьшает показатель на 25 и больше.

Совет! При использовании аккумулятора при минусовых температурах следует учитывать падение емкости, возможные отклонения в корректности работы устройства.

Как проверить емкость аккумулятора

Довольная частая практика производить измерение параметра объема аккумулятора при покупке устройства бывшего в употреблении. Также некоторые измеряют совершенно новые батареи. Это не обязательно совершать, но полученные данные помогут корректно определить состояние работоспособности АКБ.

Что такое емкость аккумулятора

Что такое емкость аккумулятора

Популярный метод измерение — это способ контрольного разряда. Его можно называть классическим, часто применимым. Контрольный разряд — это процедура заключается в полном заряде батарее и последующим разряде при помощи постоянного тока. Во время процедуры засекают промежуток, за который АКБ потеряет заряд. После чего достаточно вставить полученные цифры в стандартную формулу по расчёту емкости аккумулятора:

Что такое емкость аккумулятора

Что такое емкость аккумулятора

В формуле используются обозначения:

  • Q – емкость батареи;
  • I – ток, используемый для разряда;
  • Т — время, которое аккумулятор тратит чтобы полностью разрядится.

Важно! Для того, чтобы получить максимально точный результат требуется подобрать показательно постоянного тока таким образом, чтобы общее время для полного разряда составило от 8 до 20 часов.

После расчёта требуется сравнить вычисленное числовое обозначение с указанными цифрами от производителя. Если номинальный показатель аккумулятора больше реального на 60-65 % и более, то АКБ следует заменить. Такое сильное отклонение говорит о том, что батарея сильно изношена и дальнейшая ее эксплуатация приведет к быстрому выходу их строя.

Внимание! Если отклонения в числовых значениях около 30 %, а аккумулятор новый, то такое может говорить о том, что АКБ долго не использовался по назначению. В случае недолгой эксплуатации АКБ такой исход случается при глубоком разряде.

Казалось бы, что метод измерения достаточно прост. Но и у него есть свои недостатки. Среди них числятся:

  • Необходимость прервать использования батареи на длительный срок;
  • Замирение показателей происходит длительный период;
  • Точность расчёта зависит от постоянного наблюдения.

Производители в курсе таких манипуляций и их сложности, именно поэтому многие устройства имеют возможность производит самостоятельную диагносту. Процедура происходит быстро, достаточно несколько секунд, чтобы узнать о состоянии аккумулятор. Но на данный момент технология не совершенна и полученные результаты могут быть далекими от реальности.

Как вычислить емкость, требуемую для питания устройства

Чтобы выяснить требуемый минимальный порог емкости для того или иного устройства, нужно использовать формулу:

Что такое емкость аккумулятора

Что такое емкость аккумулятора

В формуле расчёта емкости используются такие обозначения, как:

  • Q – требуемая емкость батареи, Ам*ч;
  • Р – данная нагрузка, Вт;
  • V – напряжение АКБ;
  • Т – время, на протяжении которого необходимо питать устройство в часах;
  • К – коэффициент, обозначающий разрешимо потребления энергии устройством.

Применение коэффициента при расчете необходимо для того, чтобы учесть возможность неполной разрядки батареи. Например, если давать устройству разряжать аккумулятор на 30 % и после этого сразу же заряжать, то это позволит пережить устройству более 1000 циклов. Но использовать треть возможностей не удобно, так как придется постоянно производить подзарядку. Если установить коэффициент 0.7, то батарейка будет разряжаться до 70%.

Например,  в наличие есть нагрузка около 500 Вт, которую необходимо резервировать около трех часов. Для стандартной 12 Вт батарейки получится следующий расчёт емкости аккумулятора:

Что такое емкость аккумулятора

Что такое емкость аккумулятора

Таким образом можно получить минимальный порог значения параметра для аккумулятора. Но стоит взять с запасом, процентов на 20.

Важно! Не стоит брать аккумуляторы с излишне большим объемом, это может негативно сказаться на устройстве, которое питается батареей.

 

Емкость аккумулятора — это характерный показатель качества и работоспособности батареи, она зависит от многих параметров. На него следует ориентироваться при приобретении АКБ для различных устройств. Чем больше этот параметр батареи, тем большее количество времени он сможет обеспечивать энергией устройство.

Что такое емкость аккумуляторной батареи. Как измерить емкость аккумулятора.

Емкость аккумуляторов- это количество электрической энергии, которое может отдать полностью заряженный аккумулятор при определенном режиме разряда и температуре от начального до конечного напряжения. Единицей СИ для электрического заряда является кулон (1Кл), но на практике емкость обычно выражается в ампер-часах (Ач).

Емкость измеряют в ампер-часах и определяют по формуле:

C=Ip *tp,гдеС– емкость, Ач;

Ip– сила разрядного тока, А;

tp– время разряда, Ч.

Номинальная емкость- емкость, которую должен отдать новый полностью заряженный аккумулятор в нормальных условиях разряда, указанных в стандарте на этот аккумулятор. При этом напряжение не должно упасть ниже определенной величины.

Так как емкость зависит от разрядного тока и конечного разрядного напряжения, в условном обозначении аккумуляторов указывается емкость, соответствующая определенному режиму разряда. Для стартерных аккумуляторов за номинальную принимается емкость при 20-часовом, стационарных при 10-часовом, тяговых при 5-часовом режимах разряда.

Пример оценки ёмкости батареи 20-ти часовым режимом разряда током 0.05 С20 (током, равным 5% от номинальной ёмкости). Если ёмкость батареи 55Ач, то разряжая ее током 2.75А, она полностью разрядится за 20 часов. Аналогично для батарей ёмкостью 60Ач полный 20-ти часовой разряд произойдет при чуть большем токе разряда - 3А.

Отдача по емкости - отношение количества электричества, полученного от аккумулятора при разряде, к количеству электричества, необходимого для заряда аккумулятора до первоначального состояния при определенных условиях.

Она зависит от полноты заряда. Часть же заряда теряется на газообразование, это уменьшает коэффициент отдачи.

Емкость остаточная– величина, соответствующая количеству электричества, которое может отдать частично разряженный аккумулятор при установленном режиме разряда до конечногонапряжения.

Резервная ёмкость аккумуляторной батареи- время, в течение которого батарея сможет обеспечить работу потребителей в аварийном режиме. Величина резервной ёмкости, выраженная в минутах, последнее время все чаще проставляется изготовителями стартерных аккумуляторных батарей после значения тока холодного старта.

Емкость зарядная- количество электричества, сообщаемое аккумулятору во времязаряда.Зарядная емкость акб всегда больше разрядной из-за потерь энергии на побочные реакции и процессы.

При постоянном токе заряда l зарядная емкость С= I * t, где t - время заряда.

Измерение емкости ведется до падения напряженияхотя бы одного элемента аккумуляторной батареи до величины, регламентированной для конкретного режима разряда.

В течение срока службы емкость акб изменяется. В начале срока службы она возрастает, так как происходит разработка активной массы пластин. В процессе эксплуатации емкость некоторое время держится стабильной, а затем начинает постепенно уменьшаться из-за устаревания активной массы пластин.

Емкость батареи зависит от количества активного материала и конструкции электродов, количества и концентрации электролита, величины тока разряда, температуры электролита, степени изношенности аккумулятора, наличияпосторонних примесей в электролитеи других факторов.

При увеличении тока разряда емкость батареи уменьшается. АКБ при форсированных режимах разряда отдают емкость меньше, чем при разряде более длительными режимами (небольшой величиной тока). Поэтому на аккумуляторах могут быть обозначения при 3,5,6,10,20 и 100 часах разряда. При этом емкости одной и той же батареи будут совершенно разные. Наименьшая будет при 3-х часовом разряде, наибольшая при 100 часовом.

С повышениемтемпературы электролитаемкость растет, но при излишне высоких температурах уменьшается срок их службы.Это происходит потому что, при повышении температуры электролит легче проникает в поры активной массы, так как уменьшается его вязкость и увеличивается внутреннее сопротивление.Поэтому в реакции разряда принимает участие больше активной массы, чем при заряде, производившемся при более низкой температуре.

При низкихже температурах емкость и полезное действиеАКБбыстро уменьшается.

Если увеличить концентрацию (плотность электролита), то емкость также увеличится, но аккумулятор быстро выйдет из строя из-за разрыхления активной массы батареи.

Что такое ампер-часы в аккумуляторе

Что такое ампер-часы в аккумуляторе

Время автономной работы мобильного телефона, портативного инструмента или способность отдавать ток стартёру при пуске двигателя автомобиля – все это зависит от такой характеристики АКБ, как ёмкость. Она измеряется в ампер-часах или в миллиампер-часах. По величине ёмкости можно судить о том, сколько времени аккумулятор будет питать электрической энергией то или иное устройство. От неё зависит, как время разряда и заряда аккумулятора. При выборе аккумуляторной батареи для того или иного устройства полезно знать, что обозначает эта величина в ампер-часах. Поэтому сегодняшний материал будет посвящён такой характеристике, как ёмкость и её размерности в ампер-часах.

 

Содержание статьи

О ёмкости аккумулятора и почему ампер часы?

Вообще, ампер-час представляет собой внесистемную единицу электрического заряда. Её основное использование – это выражение ёмкости аккумуляторов.

Один ампер-час представляет собой электрический заряд, проходящий за 1 час через поперечное сечение проводника при пропускании тока 1 ампер. Можно встретить значения в миллиампер-часах.

Как правило, такое обозначение применяется для указания ёмкости аккумуляторов в телефонах, планшетах и других мобильных гаджетах. Давайте посмотрим, что значит ампер-час на реальных примерах.

Ёмкость автомобильного аккумулятора

Ёмкость автомобильного аккумулятора



На фото выше можно видеть обозначение ёмкости в ампер-часах. Это автомобильный аккумулятор 62 Ач. О чём нам это говорит? Из этой величины мы можем узнать, силу тока, с которой можно равномерный разряжать батарею до конечного напряжения. Для автомобильной АКБ конечное напряжение составляет 10,8 вольта. Стандартные циклы разряда обычно продолжаются 10 или 20 часов.

Исходя из вышесказанного, 62 Ач говорит нам о том, что этот аккумуляторная батарея способна на протяжении 20 часов отдавать ток 3,1 ампера. При этом напряжение на выводах батареи не опустится ниже 10,8 вольта.

Ёмкость аккумулятора ноутбука

Ёмкость аккумулятора ноутбука



На фото выше красным цветом подчёркнута ёмкость аккумулятора ноутбука – 4,3 ампер-часа. Хотя при таких величинах значение обычно выражается, как 4300 миллиампер-час (мАч).

Нужно ещё добавить, что системной единицей электрического заряда является кулон. Кулон связан с ампер-часами следующим образом. Один кулон в секунду равен 1 ампер. Следовательно, если перевести секунды в часы получится, что 1 ампер-час равен 3600 кулон.

Вернуться к содержанию
 

Как связаны ёмкость аккумулятора (ампер-час) и его энергия (ватт-час)?

Многие производители на своих аккумуляторах не указывают ёмкость в ампер-часах, а вместо этого ставят значение запасаемой энергии в ватт-часах. Такой пример показан на фотографии ниже. Это аккумулятор смартфона Samsung Galaxy Nexus.

Запасаемая энергия аккумулятора в ватт-часах

Запасаемая энергия аккумулятора в ватт-часах



Прошу прощения за фото с мелким шрифтом. Запасаемая энергия составляет 6,48 ватт-часа. Запасаемую энергию можно рассчитать по следующей формуле:
1 ватт-час = 1 вольт * 1 ампер-час.

Тогда для аккумулятора Galaxy Nexus получаем:

6,48 ватт-часа / 3,7 вольта = 1,75 ампер-часа или 1750 миллиампер-час.

Вот так можно выяснить номинальную ёмкость аккумулятора по запасаемой энергии и напряжению. Читайте также о том, как проверить емкость аккумулятора телефона.

Вернуться к содержанию
 

Какие ещё есть разновидности ёмкости аккумулятора

Существует такое понятие, как энергетическая ёмкость аккумулятора. Она показывает способность АКБ разряжаться определённый временной интервал с постоянной мощностью. Временной интервал в случае автомобильных аккумуляторных батарей обычно устанавливают 15 минут. Энергетическую ёмкость первоначально стали измерять в Северной Америке, но затем к этому подключились производители АКБ в других странах. Её значение можно получить в ампер-часах по следующей формуле:

Е (Ач) = W (Вт/эл) / 4, где

Е – энергетическая ёмкость в ампер-часах;

W – мощность при 15 минутном разряде.

Есть и ещё одна разновидность, которая пришла к нам из США, это резервная ёмкость. Она показывает способность АКБ питать бортовую движущейся машины при неработающем генераторе. Проще говоря, можно узнать, сколько аккумулятор даст вам проехать на машине, если генератор выйдет из строя. Рассчитать эту величину в ампер-часах можно по формуле:

Е (ампер-часы) = T (минуты) / 2.

Важно отметить следующий момент. Величина ёмкости, наносимая на аккумуляторах, вычисляется при определённых условиях. Чаще всего это разряд в течение 10 и 20 часов. То есть, 55 Ач означает, что АКБ можно 10 часов разряжать током 5,5 ампера. Но это вовсе не означает, что батарею можно 1 час разряжать током 55 ампер. Если увеличивать разрядный ток, то время разряда снижается в соответствии со степенной зависимостью. Подробнее об этом мы писали в статье о ёмкости автомобильного аккумулятора.

Здесь можно ещё добавить, что при параллельном соединении АКБ их ёмкость суммируется. При последовательном соединении значение ёмкости не меняется.

Вернуться к содержанию
 

Как узнать, сколько реально ампер-часов в вашем аккумуляторе?

Рассмотрим процесс проверки ёмкости на примере автомобильного аккумулятора. Но такой разряд под контролем можно сделать для любой батареи. Будут отличаться только измеряемые величины.

Для того чтобы проверить реальные ампер-часы своего аккумулятора, нужно полностью его зарядить. Степень заряженности проконтролируйте по плотности электролита. Полностью заряженная АКБ должна иметь плотность электролита 1,27─1,29 гр./см3. Затем нужно собрать схему, показанную на следующем рисунке.

Схема для контрольного разряда аккумулятора

Схема для контрольного разряда аккумулятора



Вам нужно выяснить, для какого режима разряда указана ёмкость вашего аккумулятора (10 или 20 часов). И поставить аккумулятор на разряд силой тока, вычисленной по формуле ниже.

I = E / T, где

E – номинальная ёмкость батареи,

T – 10 или 20 часов.

Этот процесс требует постоянного контроля напряжения на выводах АКБ. Как только напряжение упадёт до 10,8 вольта (1,8 на банке), разряд нужно остановить. Время, за которое аккумулятор разрядился, вы умножаете на ток разряда. Получается реальная ёмкость батареи в ампер-часах.

Если у вас нет резистора, то можете использовать автомобильные лампочки (12 вольт) подходящей ёмкости. Мощность лампочки подбираете в зависимости от того, какой разрядный ток вам нужен. То есть, если нужен ток разряда 2 ампера, то мощность будет 12 вольт умножить на 2 ампера. Итого 24 ватта.

Разрядка аккумулятора автомобильными лампочками

Разрядка аккумулятора автомобильными лампочками



Важно! После разряда аккумулятор сразу ставьте на зарядку, чтобы он не находился в таком разряженном состоянии. Для необслуживаемых аккумуляторов такой разряд лучше не делать вообще. При таком глубоком разряде они могут потерять часть своей ёмкости.

Вернуться к содержанию
 

Как выбрать ёмкость аккумулятора?

Для автомобилей аккумулятор можно подобрать по объёму двигателя. В таблице ниже можно посмотреть соответствие объёма двигателя ёмкости аккумулятора.

Ёмкость аккумулятора, А-чТранспортное средствоОбъем двигателя, л
Ёмкость аккумулятора, А-чТранспортное средствоОбъем двигателя, л
55легковые автомобили1 - 1,6
60легковые автомобили1,3 - 1,9
66легковые автомобили (кроссоверы, внедорожники)1,4 - 2,3
77грузовые автомобили малой грузоподъемности1,6 - 3,2
90грузовые автомобили средней грузоподъемности1,9 - 4,5
140грузовые автомобили3,8 - 10,9
190спецтехника (экскаваторы, бульдозеры)7,2 - 12
200грузовые автомобили (фуры, автопоезда)7,5 - 17

Для легкового автомобиля класс седан или хэтчбек вполне хватит аккумуляторов ёмкостью 50─65 ампер-часов. Для внедорожников и крупных кроссоверов подойдут АКБ 70─95 ампер-часов. Если у вас автомобиль с дизельным двигателем и (или) большим числом потребителей тока в бортовой сети, то стоит взять аккумулятор с номинальной ёмкостью на 10─15 ампер-часов больше вышеназванных цифр.

Небольшой запас пригодиться и в зимнее время, когда из-за снижения температуры АКБ теряет часть своей ёмкости. Есть эмпирическая зависимость, согласно которой при снижении температуры ОС от 20 С на один градус аккумулятор теряет 1 ампер-час.

Излишняя ёмкость тоже ни к чему. Ведь бортовая сеть того или иного авто рассчитана на определённые характеристики АКБ. К примеру, генератор малолитражки просто не справится с зарядом АКБ для дизельного внедорожника. В результате батарея будет постоянно не заряжена до конца. При этом никаких преимуществ более ёмкого аккумулятора вы не получите, а только переплатите лишнего за ненужные ампер-часы. Советуем также прочитать статью о ремонте аккумулятора автомобиля.


Надеемся, что статья оказалась для вас полезной, и теперь вы имеете представление об ампер-часах в аккумуляторе. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал!
Вернуться к содержанию
Ёмкость аккумулятора: что это такое, как определить и рассчитать?

Автомобильный аккумулятор – это дополнительный источник электрической энергии в автомобиле. Устройство необходимо как для запуска двигателя, так и для функционирования приборов в бортовой сети при заглушённом моторе.

Что это такое

Одной из важнейших характеристик аккумулятора является его ёмкость. Именно исходя из её величины выбирают АКБ для каждого конкретного автомобиля. От ёмкости автомобильного аккумулятора зависит и беспроблемный запуск двигателя в любое время года.

Так что же это такое – ёмкость аккумулятора? Она представляет собой количество энергии, которое способна отдать полностью заряженная АКБ за определённый промежуток времени при установленном значении.

Обозначение на корпусе

Величина ёмкости аккумулятора автомобиля измеряется в Ампер-часах (как правило, за временной промежуток берётся один час). Узнать значение данного параметра любой АКБ можно, взглянув на этикетку, которая наклеена на её корпус. Маркировка выглядит следующим образом: 55 Ач. Это значит, что током равным 55 Ампер аккумуляторная батарея будет разряжаться на протяжении 20 часов – полный цикл разряда. Здесь речь идёт о номинальной ёмкости.

Существует ещё так называемая резервная ёмкость аккумулятора, которая определяет время движения автомобиля при неработающем генераторе зимой в тёмное время суток. Её значение указывается в минутах. Найти этот параметр также можно на этикетке корпуса батареи.

Как рассчитывается ёмкость

При расчёте ёмкости аккумулятора нужно помнить о том, что батарею нельзя разряжать полностью – следует оставлять минимум 30 % её заряда. Величина данного параметра должна удовлетворять потребности автономной системы электроснабжения автомобиля.

Рассмотрим на примере, как правильно посчитать ёмкость аккумулятора. Допустим, суммарная мощность электроприборов машины равна 500 Вт*ч. Значение напряжения всех АКБ одинаково и составляет 12 В. Количество энергии, которое способен выдать аккумулятор, равняется произведению его ёмкости на напряжение, то есть:

Q = Е × U, где

Q – количество запасённой аккумулятором энергии;
Е – ёмкость АКБ;
U – напряжение АКБ = 12 В.

Так как энергию батареи можно использовать лишь на 70 %, следовательно, формула количества отдаваемой аккумулятором энергии будет иметь такой вид: Q = Е × U × 0,7.

Как в таком случае рассчитать ёмкость аккумулятора? Из выражения несложно определить Е = Q / (U × 0,7).

При Q = 500 Вт*ч

Е = 500 / (12 × 0,7) = 59,52 Ач.

Таким образом, находим, что необходима аккумуляторная батарея ёмкостью 60 Ач. А что означает данная ёмкость аккумулятора для автомобиля? То, что значение разрядного тока равно 60 Амперам.

Методы проверки

Ёмкость автомобильного аккумулятора – что это такое и как рассчитать?Ёмкость автомобильного аккумулятора – что это такое и как рассчитать?

Каждый аккумулятор имеет определённый срок службы. Этот показатель во многом зависит от его ёмкости, которой по мере эксплуатации устройства свойственно уменьшаться. Дело в том, что батарея не хранит энергию, а содержит химически активные вещества, взаимодействие которых позволяет получать электрический ток. С течением времени степень реакции ухудшается, и значит, что ёмкость аккумулятора имеет большое влияние на работоспособность авто.

Снижение данного параметра приводит к проблемам с запуском. Чтобы этого избежать, желательно держать его под контролем. Для этого нужно научиться определять его величину в любой момент. Существует множество способов определения ёмкости аккумулятора. Рассмотрим самые простые:

  1. Тестирование под нагрузкой. В качестве последней обычно используют лампочку. Если номинальная ёмкость не велика, то вполне подойдёт и фара.
    Алгоритм действий:
    • отключаем АКБ от генератора;
    • подключаем нагрузку на промежуток времени от одной до двух минут;
    • снимаем нагрузку;
      присоединяем к батарее мультиметр в режиме определения ёмкости;
    • фиксируем значение.
  2. Использование тестера. Это прибор, обладающий расширенным функционалом. Выбираем необходимый режим его работы при помощи специальной кнопки. Проводим замеры, определяем значение.

Более подробно о методах проверки ёмкости можно почитать тут.

Какой ёмкости нужно выбирать АКБ

Аккумуляторную батарею выбирают по ёмкости, исходя из марки авто и мощности двигателя. Другими словами, производитель той или иной модели машины уже подобрал оптимальный вариант АКБ. Параметры этого источника энергии указаны в документации на автомобиль.

Кроме того, вы всегда можете поднять капот и посмотреть маркировку батареи.

А какая же ёмкость аккумулятора должна быть? При замене АКБ можно поставить прибор с точно такими же параметрами, что были ранее. Но есть и возможность установить батарею с большей или меньшей ёмкостью. Стоит отметить, что при большем значении этого параметра АКБ будет дольше разряжаться, но и больше времени заряжаться. А при уменьшении Ампер-часов, наоборот, меньше. Вот и вся разница!

А возможно ли как-то восстановить ёмкость аккумулятора? В некоторых случаях это реально, но процесс очень трудоёмкий, причём затраты не оправдывают себя. Проще и дешевле заменить батарею.

Можно ли повысить ёмкость

Увеличить ёмкость аккумулятора можно лишь незначительно. А вообще этот процесс имеет две стороны «медали»:

  1. С одной стороны, это необходимо, если к бортовой сети подключено дополнительное электрооборудование. Кроме того, в холодное время года запас по ёмкости весьма кстати, ведь при снижении температуры воздуха на один градус соответственно уменьшается и мощность на 1 Ач.
  2. С другой стороны, работая не в стандартном режиме, стартер подвержен большему износу. А также может не хватать величины характеристик генератора для полной зарядки батареи.

Что влияет на ёмкость батареи в реальных условиях эксплуатации?

Реальная ёмкость автомобильного аккумулятора, как правило, отличается от номинальной. Чем продолжительнее срок эксплуатации АКБ, тем значительнее её снижение. Причин, провоцирующих этот процесс, несколько:

  • условия эксплуатации;
  • особенности соблюдения сроков и технологии обслуживания;
  • способ зарядки батареи.

Автомобильный аккумулятор — Википедия

Автомобильная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея номинальной ёмкостью 40 А·ч, электрическое напряжение 12 В, "обратной" или "L" полярности, стандартные клеммы Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея трактора Устройство автомобильной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи на 12 В в разрезе. Батарея состоит из 6 аккумуляторов конструктивно объединённых в один общий корпус, каждый аккумулятор расположен в изолированной отдельной «банке» Схематичное изображение свинцово-кислотной 12 вольтовой аккумуляторной батареи Расположение электродов в «банке» свинцово-кислотного аккумулятора в составе аккумуляторной батареи

Автомоби́льный аккумуля́тор (точнее — автомобильная аккумуляторная кислотная[источник не указан 469 дней] батарея [сокр. автомобильная АКБ] ) — тип электрической аккумуляторной батареи, применяемый на автомобильном или мототранспорте. Используется в качестве вспомогательного источника электроэнергии в бортовой сети при неработающем двигателе и для запуска двигателя.

На электротранспорте является не вспомогательным источником энергии, а основным. Такие аккумуляторы принято называть тяговыми.

Далее по тексту рассмотрена исключительно свинцово-кислотная аккумуляторная батарея, поскольку, если аккумулятор не тяговый, то как «автомобильный (стартёрный) аккумулятор», будет чаще использоваться такая. Замена пользователем на иной тип (к примеру, на литиевый блок) обычно невозможна[источник не указан 469 дней], даже при подходящем напряжении, в силу совершенно разных характеристик: прежде всего, свинцово-кислотные АКБ обладают уникальным свойством автоматической остановки заряда и резком росте напряжения, как и резком падении зарядного тока, при полном заряде. При этом, использование тех же литий-ионных или литий-железо-фосфатных аккумуляторов тоже возможно, но в силу того, что они требуют дополнительной электронной схемы для контроля за их состоянием, высокой стоимости, применяются реже[1][2][3].

На малотоннажных грузовиках, микроавтобусах и легковых автомобилях с дизельными двигателями используются аккумуляторы с электрическим напряжением 12 вольт.

Напряжение без нагрузки (напряжение при снятых клеммах) аккумулятора можно связать с примерным уровнем заряда. Если аккумулятор находится на транспортном средстве, «напряжение без нагрузки» измеряется, когда двигатель остановлен, а нагрузка полностью отключена (сняты клеммы).

Степень заряженности оценивают на отключенном от нагрузки аккумуляторе, не менее, чем через 6 часов покоя, и при комнатной температуре. В случае температуры, отличной от комнатной, вносится температурная поправка. В среднем считается, что падение температуры на 1 °C от комнатной снижает ёмкость примерно на 1 %, таким образом при −30 °C ёмкость автомобильной АКБ будет равна примерно половине от ёмкости при +20 °C.

Напряжение без нагрузки
при T = 26,7 °C
Примерный
заряд
Плотность электролита
при T = 26,7 °C
12 В 6 В
12,70 В 6,32 В 100 % 1,265 г/см³
12,35 В 6,22 В 75 % 1,225 г/см³
12,10 В 6,12 В 50 % 1,190 г/см³
11,95 В 6,03 В 25 % 1,155 г/см³
11,70 В 6,00 В 0 % 1,120 г/см³
Напряжение без нагрузки также зависит от температуры и от плотности электролита при полном заряде. Следует заметить, что плотность электролита при одном и том же уровне заряда в свою очередь также зависит от температуры (обратная зависимость).
  • Ёмкость аккумулятора, измеряющаяся в ампер-часах. Применительно к маркировке аккумулятора, значение ёмкости показывает, каким током будет равномерно разряжаться автомобильная АКБ до конечного напряжения при 20-часовом цикле разряда. Например, обозначение 6СТ-60 означает, что батарея в течение 20 часов будет отдавать ток 3 А, при этом в конце напряжение на клеммах не упадет до 10,5 В. Однако, это вовсе не означает линейную зависимость времени разряда от разрядного тока. Целый час стабильно отдавать 60 А наша батарея не сможет.

Особенностью аккумуляторов является уменьшение времени разряда с повышением разрядных токов. Зависимость времени разряда от тока разряда близка к степенной. Распространена, в частности, формула немецкого ученого Пейкерта (англ.), который установил, что: Cp=Ikt,{\displaystyle C_{p}=I^{k}t,}. Здесь Cp{\displaystyle C_{p}} — ёмкость аккумулятора, а k{\displaystyle k} — число Пейкерта — показатель степени, постоянный для данного аккумулятора или типа аккумуляторов. Для свинцовых кислотных аккумуляторов число Пейкерта обычно изменяется от 1,15 до 1,35. Величину константы в левой части уравнения можно определить по номинальной ёмкости аккумулятора. Тогда, после нескольких преобразований, получим формулу для реальной ёмкости аккумулятора E{\displaystyle E} при произвольном токе разряда I{\displaystyle I}:

E=En(InI)p−1{\displaystyle E=E_{n}\left({\frac {I_{n}}{I}}\right)^{p-1}}.

Здесь En{\displaystyle E_{n}} — номинальная ёмкость аккумулятора, а In{\displaystyle I_{n}} — номинальный ток разряда, при котором задана номинальная ёмкость (обычно ток 20-часового или 10-часового цикла разряда).

Ёмкость аккумулятора, как правило, выбирается исходя из рабочего объёма двигателя (больший объём — бо́льшая мощность стартёра — бо́льшая ёмкость АКБ), его типа (для дизельных ёмкость автомобильной АКБ должна быть больше, чем для бензиновых при равном объёме цилиндров) и условий эксплуатации (для районов с холодным климатом ёмкость увеличивают, по причине снижения ёмкости АКБ при отрицательных температурах и затруднения пуска двигателя стартёром из-за загустения масла).

  • Резервная ёмкость. В отличие от номинальной ёмкости, которая определяется разрядом относительно малым током, резервная ёмкость показывает, сколько времени способен проехать автомобиль зимней ночью при неисправности генератора. Ток разряда принимается равным 25 А, поскольку зимней ночью очень много энергии уходит на освещение и обогрев салона. При этом нельзя просто разделить номинальную ёмкость автомобильной АКБ на 25 А. При таком токе резервная ёмкость составит примерно 2/3 от номинальной. Как правило, значение резервной ёмкости указывается на маркировке автомобильной АКБ в минутах.
  • Пусковой ток. Или ток холодной прокрутки (cold cranking amps CCA). Максимальный ток, который способен отдавать аккумулятор без посадки напряжения на клеммах ниже 9В в течение 30 секунд при −18 °C по ГОСТ 53165-2008.
  • При температуре окружающего воздуха –10 °C зарядные характеристики аккумулятора, не имеющего обогрева, из-за охлаждения ухудшаются, а при температуре ниже –30 °C заряд от штатного генератора автомобиля практически отсутствует[4]. Температура электролита в аккумуляторе, установленном на автомобиле, на 5—7 °C выше температуры окружающей среды и изменяется вслед за ней с запаздыванием на 4—5 часа. В режиме длительного движения за 10—12 часов температура электролита в не обогреваемых аккумуляторных батареях повышается на 2—3 °C, а при наличии обогреваемого отсека для аккумуляторных батарей на 5—7 °C. Поэтому, для надёжной эксплуатации в условиях низких температур применяются конструкции аккумулятора с внутренним электроподогревом[5][6].

Аккумулятор автомобиля содержит химические вещества, которые при взаимодействии производят электрический ток. Два разнородных металла помещаются в кислотную среду, которая называется электролитом. Возникает поток электронов и электроны из одной группы пластин переходят в другую.

Батарея заряжена

Полностью заряженная батарея содержит отрицательную пластину губчатого свинца (Pb) - катод, положительную пластину диоксида свинца (PbO2) – анод, и электролит из раствора серной кислоты (H2SO4) и воды (H2O).

Батарея разряжается

Когда аккумулятор разряжается, диоксид свинца на катоде восстанавливается, на аноде свинец окисляется. Металлы обоих пластин вступают в реакцию с SO4, в результате образуется сульфат свинца (PbSO4). Водород (H2) из серной кислоты вступает в реакцию с кислородом (O2) из положительной пластины и образуется вода (H2O). При этом расходуется серная кислота и образуется вода. Правильная зарядка во многом определяет ресурс службы батареи.[7]

Батарея разряжена

В полностью разряженном аккумуляторе обе пластины покрыты сульфатом свинца (PbSO4), а электролит разбавлен до большей степени водой (H2O).

Батарея заряжается

I_{n} Автомобильный аккумулятор после взрыва

Процесс противоположен разрядке.

Сульфат (SO4) покидает пластины и объединяется с водородом (H2), превращаясь в серную кислоту (H2SO4). Свободный кислород (O2) объединяется со свинцом (Pb) на положительной пластине с образованием диоксида свинца (PbO2). Когда батарея приближается к полной зарядке, водород образуется на отрицательных пластинах, а кислород - на положительных, происходит газообразование. Выделяющийся газ взрывоопасен.

Тип батареи

В основном используется свинцово-кислотный тип. Собственно батарея состоит из 6 аккумуляторов (банок), каждая номинальным напряжением около 2,2 вольта, соединённых последовательно в батарею. Обычный электролит представляет собой смесь дистиллированной воды и серной кислоты с плотностью в пределах 1,23-1,31 г/см³ (чем больше плотность электролита, тем более морозостойкая батарея), но сейчас появились автомобильные АКБ построенные на базе технологии AGM (Absorbent Glass Mat), электролит в которых абсорбирован в стеклянном волокне[уточнить], а также т. н. гелевые аккумуляторы, где электролит загущается до гелеобразного состояния силикагелем (технология носит название GEL).

Размеры

Так сложилось, что при разработке нового типа или даже марки автотехники нередко приходилось разрабатывать под неё новую автомобильную АКБ. В дальнейшем производители разработали большую номенклатуру различных аккумуляторов, существенно различающихся типоразмерами и электрическими характеристиками. Для тяжёлых грузовиков и спецмашин, имеющих бортовую сеть 24 вольта, применяются две одинаковые 12-вольтовые батареи, соединённые последовательно или одна 24-вольтовая батарея (редко).

В настоящее время существует несколько форм-факторов батарей. Аккумуляторы для японского и европейских рынков могут иметь разные размеры.

Полярность
I_{n} Варианты расположения контактов автомобильных аккумуляторов: 0 — Азия, 1 — Европа, 3 — требующие последовательного соединения 2 АКБ по 12 В для получения суммарного напряжения 24 В (обычно для дизельных грузовых автомобилей и тяжёлой техники)

«Обратная» или «прямая». Определяет расположение электродов на корпусе автомобильной АКБ. Для автомобилей отечественного выпуска характерна прямая полярность, при которой плюсовая клемма находится слева, а минусовая — справа, при положении аккумулятора «клеммы ближе к вам». Установить чужую батарею, например «европейскую» на японский автомобиль, зачастую бывает невозможно. Может потребоваться удлинение проводов.

Диаметр контактных клемм

В типе Euro — type 1 — 19,5 мм «плюсовая» клемма и 17,9 мм «минусовая» клемма. Тип Asia — Type 3 — 12,7 мм у «плюсовой» клеммы, — и 11,1 мм у клеммы «минус»[8]. Выпускаются «колпачки» — переходники с тонких клемм на толстые.

Тип крепления

В конкретном транспортном средстве может быть реализован один из типов крепления автомобильной АКБ — верхнее или нижнее. В ряде автомобилей конструкции для закрепления батареи может быть не предусмотрено. Обозначения типов нижнего крепления следующие: B00, B01, B03, B13.

Необходимость обслуживания

По этому принципу автомобильные АКБ классифицируют на два типа: обслуживаемые (и как их подкатегория — малообслуживаемые) и необслуживаемые (в тексте ГОСТа обозначенные как безуходные). В простых по конструкции аккумуляторах необходим регулярный контроль состояния электролита и регулярная подзарядка по специальной технологии с помощью стационарного зарядного устройства. На промышленных предприятиях для ухода за автомобильными аккумуляторами есть специально обученные люди (аккумуляторщики) а также зарядные станции.

Однако «необслуживаемые» автомобильные АКБ — это не значит, что за такой батареей совсем не нужен уход. Как правило, необслуживаемая батарея имеет встроенный индикатор-ареометр, по цвету которого определяется плотность электролита — зелёный поясок при нормальной плотности, красный или белый - при низкой (батарея подлежит замене). Также необходимо периодически контролировать уровень электролита по меткам на корпусе. На всех автомобильных АКБ во избежание повреждения аккумуляторного отсека кислотой необходимо контролировать герметичность корпуса, заливных пробок и чистоту дренажных отверстий, а при появлении признаков электролита устранить течь и тщательно промыть корпус и отсек автомобильной АКБ нейтрализующим щелочным составом. Также необходимо периодически тщательно очищать и смазывать клеммы литиевой смазкой, во избежание их электрокорозийного разрушения.

  • Различные типы аккумуляторов обладают разными особенностями, которые не позволяют однозначно назвать «лучший» тип аккумулятора. Можно говорить только о лучшей применимости различных типов аккумуляторов в разных условиях. Так, например, современные «кальциевые» аккумуляторы обладают низким саморазрядом, не требуют обслуживания, однако не терпят глубоких разрядов, например, при коротких поездках в зимние морозы, или длительной стоянке автомобиля. В то же время, для «обслуживаемых» (практически не производятся) и «малообслуживаемых» аккумуляторов глубокий разряд не столь губителен, зато такие типы аккумуляторов требуют доливки дистиллированной воды (при исправном электрооборудовании и среднем пробеге — примерно 1 раз в 4—7 месяцев).
  • С понижением температуры падает способность аккумулятора «принимать заряд». Поэтому короткие поездки в зимние морозы, особенно с включёнными фарами, могут довольно быстро привести к полному разряду даже абсолютно исправного аккумулятора. Это приводит не только к невозможности запуска мотора, но и к сокращению срока службы аккумулятора, особенно «кальциевого».
  • Зимой аккумулятор рекомендуется периодически снимать с автомобиля и заряжать зарядным устройством после согревания на воздухе до положительной температуры. Согревать холодный аккумулятор в горячей воде нежелательно по причине возможного частичного осыпания активной массы пластин из-за быстрых температурных деформаций.
  • Существует мнение[где?] о недопустимости установки на автомобиль аккумулятора с повышенной ёмкостью, так как при большей ёмкости автомобильная АКБ якобы не будет успевать заряжаться. Однако, энергия, потраченная на пуск двигателя, не зависит от ёмкости, поэтому при исправном генераторе будет восполнена в автомобильной АКБ за одно и то же время. Также опасение у некоторых вызывает возможность сгорания стартера, однако потреблённый стартером ток зависит не от ёмкости автомобильной АКБ, а только от его внутреннего сопротивления и условий пуска. Для районов с суровыми зимами рекомендуется установка автомобильной АКБ повышенной ёмкости. При этом аккумулятор способен будет отдать больший ток при пуске, увеличивается количество попыток пуска, уменьшается относительный разряд батареи, что увеличивает надёжность и продлевает срок службы[9]. Однако, у менее ёмкого аккумулятора скорее всего просадка напряжения в момент пуска двигателя больше, чем у более ёмкого, а значит и возможный максимальный ток тоже меньше, чем у более ёмкого, так что, возможно, доля правды в этом мифе всё-таки присутствует. Однако, следует иметь в виду, что аккумулятор большей ёмкости (нежели штатный) требует одинакового времени для полной зарядки, если он сильно разряжен,т. к. заряжается более высокими токами. А это случается зимой довольно часто, так как такой аккумулятор позволяет долго крутить стартер.. Особенностью свинцово-кислотных аккумуляторов является то, что они сильно снижают свой ресурс, если заряжены не на 100 %, вследствие возникающей необратимой сульфатации. Также следует учитывать, что аккумулятор существенно бо́льшей ёмкости будет иметь бо́льшие габаритные размеры и может не поместиться в отсеке для аккумуляторной батареи. В интернете можно встретить утверждение, что в условиях низких температур зимой процесс сульфатации пластин происходит крайне медленно в силу особенностей прохождения химической реакции.
  • Крайне нежелательно заменять аккумулятор при работающем двигателе, поскольку связанные с отключением и подключением аккумулятора скачки напряжения могут вывести из строя электрооборудование автомобиля. При необходимости замены аккумулятора при работающем двигателе, для минимизации скачка напряжения необходимо перед отключением аккумулятора включить в автомобиле максимальное количество электроприборов (фары, мотор «печки», магнитолу, обогрев заднего стекла и т. д.). Подключение каждой клеммы должно производиться быстро, без многократного касания клеммой вывода аккумулятора. Обороты двигателя не должны превышать холостых. В идеале отключаемый/подключаемый аккумуляторы и клеммы автомобиля необходимо временно соединить параллельно проводами, после чего отсоединить все провода от отключаемого аккумулятора, установить подключаемый, надеть на него клеммы, и в самом конце отсоединить временные провода от клемм автомобиля и от подключённого аккумулятора. Таким образом достигается заведомо постоянное соединение какого-либо из аккумуляторов, и практически нивелируются нежелательные скачки напряжения.
  • При севшем аккумуляторе, т. н. «прикуривание» от другой автомашины необходимо осуществлять с тщательным соблюдением определённого набора правил, определяемых производителем автомобиля. Нарушение этих правил может оказаться причиной выхода из строя оборудования автомобиля.
  • Каштанов В. П., Титов В. В., Усков А. Ф. и др. Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи. Руководство.. — М.: Воениздат, 1983. — С. 21—23, 176. — 148 с.

Стандарты в Российской Федерации[править | править код]

В России к автомобильным аккумуляторным батареям и аккумуляторам предъявляются ряд нормативных требований, в частности действует ряд ГОСТов:

Общие
  • ГОСТ Р 58092.1-2018 «Системы накопления электрической энергии (СНЭЭ). Термины и определения»
  • ГОСТ 15596-82 «Источники тока химические. Термины и определения» / Сборник стандартов «Электротехника. Термины и определения». Часть 2 // М.: Стандартинформ, 2005. Текст документа на сайте «Техэксперт».
  • ГОСТ 33667-2015 «Автомобильные транспортные средства. Наконечники проводов к выводам аккумуляторных батарей и стартеров. Технические требования и методы испытаний»
  • ГОСТ Р ИСО 6469-1-2016 «Транспорт дорожный на электрической тяге. Требования безопасности. Часть 1. Системы хранения энергии аккумуляторные бортовые»
  • ГОСТ Р МЭК 62485-3-2013 «Батареи аккумуляторные и аккумуляторные установки. Требования безопасности. Часть 3. Тяговые батареи»
  • ГОСТ Р МЭК 61982-1-2011 «Батареи аккумуляторные для использования на электрических дорожных транспортных средствах. Часть 1. Параметры испытаний»
  • ГОСТ Р МЭК 61982-2018 «Батареи аккумуляторные для использования на электрических дорожных транспортных средствах, за исключением литиевых батарей. Методы испытаний для определения рабочих характеристик и выносливости»
  • ГОСТ 8771-76 «Битум нефтяной для заливочных аккумуляторных мастик. Технические условия» (с изменениями №№ 1, 2, 3)
  • ГОСТ 10273-79 «Графит для изготовления активных масс щелочных аккумуляторов. Технические условия» (с изменениями №№ 1, 2, 3)
По свинцово-кислотным
  • ГОСТ Р 53165-2008 (МЭК 60095-1:2006) «Батареи аккумуляторные свинцовые стартерные для автотракторной техники. Общие технические условия» // М.: Стандартинформ, 2009. Текст документа на сайте «Техэксперт».
  • ГОСТ 6851-2003 «Батареи аккумуляторные свинцовые стартерные и нестартерные для мотоциклетной техники. Общие технические условия»
  • ГОСТ Р МЭК 61430-2004 «Аккумуляторы и аккумуляторные батареи. Методы испытаний функционирования устройств, предназначенных для уменьшения взрывоопасности. Свинцово-кислотные стартерные батареи»
  • ГОСТ Р МЭК 60254-2-2009 «Батареи аккумуляторные свинцово-кислотные тяговые. Часть 2. Размеры аккумуляторов и выводов и маркировка полярности аккумуляторов»
  • ГОСТ 6980-76 «Моноблоки эбонитовые аккумуляторные для автомобилей, автобусов и тракторов. Технические условия» (с изменениями №№ 1, 2, 3, 4)
  • ГОСТ 667-73 «Кислота серная аккумуляторная. Технические условия» (с изменениями №№ 1, 2, 3)
  • ГОСТ 11380-74 «Барий сернокислый аккумуляторный. Технические условия» (с изменениями №№ 1, 2)
По никель-металлгидридным
  • ГОСТ Р МЭК 62675-2017 «Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Герметичные призматические никель-металлгидридные аккумуляторы»
  • ГОСТ Р МЭК 61436-2004 «Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Аккумуляторы никель-металл-гидридные герметичные»
По никель-кадмиевым
  • ГОСТ Р МЭК 60623-2008 «Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Аккумуляторы никель-кадмиевые открытые призматические»
  • ГОСТ 27174-86 (МЭК 623-83) «Аккумуляторы и батареи аккумуляторные щелочные никель-кадмиевые негерметичные емкостью до 150 А·ч. Общие технические условия» (с изменениями №№ 1, 2, 3, 4, 5)
  • ГОСТ Р МЭК 60622-2010 «Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Герметичные никель-кадмиевые призматические аккумуляторы»
  • ГОСТ Р МЭК 62259-2007 «Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Аккумуляторы никель-кадмиевые призматические с газовой рекомбинацией»
По литий-ионным
  • ГОСТ Р 56229-2014/ISO/IEC PAS 16898:2012 «Транспорт дорожный на электрической тяге. Аккумуляторы литий-ионные. Обозначение и размеры»
  • ГОСТ Р МЭК 62660-1-2014 «Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 1. Определение рабочих характеристик»
  • ГОСТ Р МЭК 62660-2-2014 «Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 2. Испытания на надежность и эксплуатацию с нарушением режимов»
  • ГОСТ Р 58152-2018 (МЭК 62660-3:2016) «Аккумуляторы литий-ионные для электрических дорожных транспортных средств. Часть 3. Требования безопасности»
  • ГОСТ Р ИСО 12405-1-2013 «Транспорт дорожный на электрической тяге. Методы испытаний тяговых литий-ионных батарейных блоков и систем. Часть 1. Высокомощные применения»
  • ГОСТ Р ИСО 12405-2-2014 «Транспорт дорожный на электрической тяге. Технические требования к испытаниям модулей и систем тяговых литий-ионных батарей. Часть 2. Высокоэнергетическое применение»
  • ГОСТ Р МЭК 62620-2016 «Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной или другие некислотные электролиты. Аккумуляторы и батареи литиевые для промышленных применений» (распространяется в том числе на аккумуляторы и аккумуляторные батареи для вилочных погрузчиков, гольф-каров, автоматизированных транспортных средств для контейнеров, железнодорожный, морской транспорт)
Основы аккумуляторов

- Руководство по аккумуляторам

Если вы провели какие-либо исследования о том, как работают батареи или что следует искать при выборе наилучшей высокопроизводительной батареи, вы, вероятно, погружены в информацию, некоторые из которых противоречивы. В BatteryStuff мы стремимся прояснить это немного.

Вы, скорее всего, слышали термин «ПОЦЕЛУЙ» Я попытаюсь объяснить, как работают свинцово-кислотные батареи и для чего они нужны, не накапливая вас кучей ненужных технических данных.Я обнаружил, что данные об аккумуляторах будут несколько отличаться от производителя к производителю, поэтому я приложу все усилия, чтобы свести эти данные к минимуму. Это означает, что я могу немного обобщить, оставаясь верным цели.

Б свинцово-кислотная батарея используется в промышленности более 100 лет. Тот же химический принцип, который используется для хранения энергии, в основном такой же, как наши прародители.

Аккумулятор

A похож на копилку. Если вы продолжаете вынимать и ничего не возвращать, у вас ничего не останется.Современные требования к питанию аккумулятора шасси огромны. Рассмотрим сегодняшний автомобиль и все электрические устройства, которые должны быть снабжены энергией. Вся эта электроника требует надежного источника питания, а плохое состояние батареи может привести к выходу из строя дорогостоящего электронного компонента. Знаете ли вы, что средний автомобиль имеет 11 фунтов провода в электрической системе? Посмотрите на RVs и лодки со всеми электрическими устройствами, которые требуют питания. Это было не так давно, когда у трейлеров или домов на колесах была только одна 12-вольтовая аккумуляторная батарея.На сегодняшний день это стандартная батарея для питания инверторов мощностью до 4000 Вт.

Среднее время автономной работы сократилось по мере увеличения потребностей в энергии. Срок службы зависит от использования - обычно от 6 до 48 месяцев - однако только 30% всех батарей фактически достигают 48-месячной отметки. Вы можете продлить срок службы аккумулятора, подключив его к солнечному зарядному устройству в нерабочие месяцы.

Если вы можете понять основы, у вас будет меньше проблем с батареей, и вы получите большую производительность батареи, надежность и долговечность.Я предлагаю вам прочитать весь учебник; Тем не менее, я проиндексировал всю информацию для удобства справки.

A Несколько основ

Свинцово-кислотная батарея состоит из пластин, свинца и оксида свинца (различные другие элементы используются для изменения плотности, твердости, пористости и т. Д.) С 35% -ной серной кислотой и 65% -ным водным раствором. Этот раствор называется электролитом, который вызывает химическую реакцию с образованием электронов. Когда вы тестируете аккумулятор с помощью ареометра, вы измеряете количество серной кислоты в электролите.Если ваше чтение низкое, это означает, что химии, которая делает электроны, не хватает. Так куда же ушла сера? Он опирается на пластины аккумулятора, поэтому при зарядке аккумулятора сера возвращается в электролит.

  1. Safety
  2. Типы батарей, глубокий цикл и пуск
  3. Влажный сотовый, гелевый и поглощающий стекломаты (AGM)
  4. CCA, CA, AH и RC; О чем это все?
  5. Техническое обслуживание батареи
  6. Battery Testing
  7. Выбор и покупка новой батареи
  8. Батарея Жизнь и производительность
  9. Зарядка аккумулятора
  10. Батарея Do's
  11. Battery Don'ts


1. Вы должны думать о безопасности, когда работаете с батареями. Удалить все украшения. (В конце концов, вам не захочется плавить ремешок для часов, пока вы его носите!) Газообразный водород, который выделяют батареи при зарядке, очень взрывоопасен. Мы видели несколько случаев, когда батареи взрывались и обливали все серной кислотой. Это было не весело, и было бы неплохо использовать защитные очки, висящие на стене. Черт возьми, ты можешь даже разорвать свой диско-наряд. Полиэстер не подвержен воздействию серной кислоты, но все, что с хлопком, будет съедено.Так называемая батарея двойного назначения - это компромисс между двумя типами батарей, хотя лучше быть более точным, если это возможно.

3. Влажная ячейка (затопленная), гелевая ячейка и абсорбированный стекломат (AGM) являются различными версиями свинцово-кислотной батареи. Влажная клетка бывает двух стилей; исправен и не требует технического обслуживания. Оба заполнены электролитом и в основном одинаковы. Я предпочитаю тот, к которому я могу добавить воду и проверить удельный вес электролита с помощью ареометра.

Если вы не используете или не используете свое оборудование ежедневно, аккумуляторы AGM будут лучше заряжаться, чем другие типы. Если вы должны зависеть от первоклассной производительности батареи, потратить дополнительные деньги. Аккумуляторы Gel Cell все еще продаются, но в большинстве случаев их заменяют аккумуляторы AGM.

Существует некоторая распространенная путаница в отношении батарей AGM, потому что разные производители называют их разными именами. Некоторыми из наиболее распространенных названий являются «герметичные регулируемые клапаны», «сухие элементы», «не проливаемые» и «свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном».В большинстве случаев аккумуляторы AGM дадут больший срок службы и больший срок службы, чем аккумуляторы с мокрыми элементами.

СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: Люди часто используют термин «гелевая ячейка» в качестве общего термина при обращении к герметичным необслуживаемым батареям, так же, как при использовании Kleenex применительно к лицевой ткани. В результате, будьте осторожны при выборе зарядного устройства с гелевым аккумулятором, так как клиент много раз говорил нам, что ему нужно зарядное устройство для аккумулятора с гелевым аккумулятором, хотя на самом деле это не гелевый аккумулятор.

AGM BatteryAGM: Конструкция Absorbed Glass Matt позволяет суспендировать электролит в непосредственной близости от активного материала пластин. Теоретически это повышает эффективность разряда и перезарядки. Распространенные приложения производителя включают в себя запуск двигателя с высокой производительностью, силовые виды спорта, глубокий цикл, солнечную батарею и аккумулятор. Батареи большего размера AGM, которые мы продаем, как правило, являются хорошими батареями глубокого цикла, и они обеспечивают наилучшую долговечность при перезарядке до того, как их заряд опустится ниже 50%.Аккумуляторы Scorpion для мотоциклов, которые мы несем, являются хорошим обновлением от ваших залитых аккумуляторов, а фирменные аккумуляторы Odyssey отлично держат статический заряд в течение длительного периода бездействия. Когда батареи AGM с глубоким циклом разряжаются с частотой не менее 60%, срок службы составляет более 300 циклов.

GEL: Гелевая ячейка похожа на стиль AGM, потому что электролит подвешен, но отличается, потому что технически батарея AGM все еще считается влажной ячейкой.Электролит в гелевой ячейке содержит кремнеземную добавку, которая вызывает его застывание или застывание. Напряжение перезарядки на этом типе элемента ниже, чем у других типов свинцово-кислотных аккумуляторов. Это, вероятно, самый чувствительный элемент с точки зрения неблагоприятных реакций на зарядку от перенапряжения. Гелевые аккумуляторы лучше всего использовать в цикле ОЧЕНЬ ГЛУБОКОЙ и могут работать дольше в жарких погодных условиях. Если на гелевой батарее используется неправильное зарядное устройство, это может привести к снижению производительности и преждевременному выходу из строя.

4. CCA, CA, AH и RC. Это стандарты, которые большинство компаний-производителей батарей используют для оценки мощности и емкости батареи.

Cold червячные усилители (CCA) - это измерение количества ампер, которые батарея может выдавать при 0 ° F в течение 30 секунд и не опускаться ниже 7,2 вольт. Таким образом, высокий уровень заряда батареи CCA особенно важен при запуске батарей и в холодную погоду. Это измерение не особенно важно для батарей с глубоким циклом, хотя это наиболее «известное» измерение батареи.Стандартный рейтинг - это рейтинг усилителя за 20 часов. Для батареи на 100 AH это означает следующее: извлекайте батарею в течение 20 часов, и она обеспечит 100 ампер-часов. Это примерно 5 ампер в час. (5 х 20 = 100). Однако очень важно знать, что общее время разряда и приложенной нагрузки не является линейным соотношением. По мере увеличения вашей нагрузки ваша реализованная емкость уменьшается. Это означает, что если вы разряжаете ту же самую батарею на 100 Ач при нагрузке 100 А, она , а не

, даст вам один час работы.Напротив, воспринимаемая емкость батареи будет равна 64 ампер-часов.

. Рассмотрим эти моменты на регулярной основе:

  • Батарея должна быть очищена с использованием пищевой соды и водного раствора; пару столовых ложек на пинту воды.
  • Кабельные соединения необходимо чистить и затягивать, так как проблемы с аккумулятором часто бывают вызваны грязными и ненадежными соединениями.
  • Для исправной батареи
  • A необходимо проверить уровень жидкости. Используйте только минеральную воду; Дистиллированная лучше всего, так как все примеси были удалены, и не осталось ничего, что могло бы загрязнить ваши клетки.
  • Не переполняйте элементы батареи, особенно в теплую погоду, потому что естественное расширение жидкости в жаркую погоду может вытолкнуть из батареи избыточные электролиты.
  • Для предотвращения коррозии кабелей на верхних стойках батареи используйте небольшую полоску силиконового герметика у основания стойки и наденьте на нее войлочную шайбу батареи.Смажьте шайбу высокотемпературной смазкой или вазелином (вазелином), затем наденьте кабель на стойку и затяните. Смажьте открытый конец кабеля смазкой. Газы из батареи, конденсирующиеся на металлических деталях, вызывают наибольшую коррозию.

6. Тестирование батареи: Это можно сделать несколькими способами. Наиболее точным методом является измерение удельного веса и напряжения аккумулятора. Чтобы измерить удельный вес, купите компенсирующий температуру ареометр. Для измерения напряжения используйте цифровой D.C. Вольтметр. Качественный тестер нагрузки может быть хорошей покупкой, если вам нужно проверить герметичные батареи.

Для любого из этих способов сначала необходимо полностью зарядить аккумулятор, а затем удалить поверхностный заряд. Если аккумулятор работал не менее нескольких часов (я предпочитаю не менее 12 часов), вы можете начать тестирование. Чтобы удалить поверхностный заряд, аккумулятор должен быть разряжен в течение нескольких минут. Использование фары (дальнего света) сделает свое дело. Выключив свет, вы готовы проверить батарею.

Состояние заряда Удельный вес Напряжение
12V 6V
100% 1.265 12.7 6.3
75% 1.225 12.4 6.2
50% 1.190 12.2 6.1
25% 1.155 12.0 6.0
Discharged 1.120 11.9 6.0


Тестирование загрузки - это еще один способ тестирования аккумулятора. Нагрузочный тест удаляет усилители из батареи так же, как запуск двигателя. Тестер нагрузки можно приобрести в большинстве магазинов автозапчастей. Некоторые аккумуляторные компании маркируют свою батарею нагрузкой усилителя для тестирования Это число обычно составляет половину рейтинга CCA. Например, батарея на 500 CCA будет испытывать нагрузку при 250 А в течение 15 секунд.Помните, что батареи запуска двигателя и батареи глубокого цикла различны. Freshness нового аккумулятора очень важен. Чем дольше батарея садится и не перезаряжается, тем более опасное образование сульфатации может быть на пластинах. У большинства батарей есть код даты изготовления. Месяц обозначается буквой «A», обозначающей январь, и цифрой «4», соответствующей 2004 году. C4 говорит нам, что батарея была изготовлена ​​в марте 2004 года. Чем свежее, тем лучше.Буква «I» не используется, потому что ее можно спутать с номером 1.

Батарейные гарантии рассчитаны в пользу производителей батарей. Допустим, вы покупаете 60-месячную гарантийную батарею, и она живет 41 месяц. Гарантия пропорциональна, поэтому, если брать месяцы, использованные против полной розничной цены батареи, вы в конечном итоге платите примерно те же деньги, что и при покупке батареи по продажной цене. Это делает производителя счастливым. Что меня радует, так это превышение гарантии.Позвольте мне заверить вас, что это может быть сделано.

8. Срок службы аккумулятора и производительность: Средний срок службы аккумулятора сократился по мере увеличения требований к энергии. Чаще всего я слышу две фразы: «моя батарея не заряжается», и «моя батарея не держит заряд». Только 30% батарей, продаваемых сегодня, достигают 48-месячной отметки. Фактически, 80% всех отказов батарей связано с накоплением сульфатации. Такое накопление происходит, когда молекулы серы в электролите (аккумуляторная кислота) становятся настолько глубоко разряженными, что начинают покрывать свинцовые пластины аккумулятора.

  • Тепло свыше 100 ° F увеличивает внутренний разряд. По мере повышения температуры увеличивается и внутренний разряд. Новый полностью заряженный аккумулятор, оставленный сидеть 24 часа в сутки при 110 ° F в течение 30 дней, скорее всего, не запустит двигатель.
  • Низкий уровень электролита. Аккумуляторные пластины, подверженные воздействию воздуха, сразу же сульфатируются.
  • Неправильные уровни зарядки и настройки. Большинство дешевых зарядных устройств могут принести больше вреда, чем пользы. См. Раздел о зарядке аккумулятора.
  • Холодная погода также сильно сказывается на аккумуляторе.Химия не производит столько же энергии, сколько теплая батарея. Глубоко разряженная батарея может замерзнуть в условиях отрицательной погоды.
  • Паразитарный сток - это нагрузка на аккумулятор при выключенном ключе. Более подробная информация о паразитической канализации.


    Есть способы значительно увеличить время автономной работы и производительность. Все продукты, которые мы продаем, предназначены для повышения производительности и срока службы батареи.

    Battery Equalizer Пример: допустим, у вас есть «игрушки», такие как an ATV, классический автомобиль, старинный автомобиль, лодка, Harley и т. Д. Вы, скорее всего, не используете эти игрушки 365 дней в году, как вы делаете свою машину. Многие из этих игрушек являются сезонными, поэтому они хранятся. Что происходит с батареями? Большинство батарей, которые снабжают энергией наши игрушки, работают только 2 сезона. Вы должны держать эти батареи от сульфатирования или покупать новые. Мы продаем продукты для предотвращения и предотвращения накопления серы на батареях. Продукты PulseTech являются запатентованными электронными устройствами, которые обращают вспять и предотвращают сульфатирование. Также Battery Equalizer, химическая добавка к батарее, зарекомендовала себя как очень эффективная в улучшении срока службы батареи и производительности.Другие устройства, такие как солнечные зарядные устройства, являются отличным вариантом для обслуживания батареи.

    Паразитарный сток У большинства автомобилей есть часы, компьютеры управления двигателем, системы сигнализации и т. Д. В случае лодки у вас может быть автоматический трюмный насос, радио, GPS и т. Д. Все эти устройства могут работать без работающего двигателя. У вас могут быть паразитные нагрузки, вызванные коротким замыканием в электрической системе. Если у вас постоянно возникают проблемы с разряженной батареей, скорее всего, чрезмерное количество паразитов истощается.Постоянный низкий или разряженный аккумулятор, вызванный чрезмерным расходом паразитной энергии, значительно сократит срок службы аккумулятора. Если это ваша проблема, проверьте PriorityStart! батареи переключаются, чтобы предотвратить разрядку батарей до того, как они произойдут. Этот специальный компьютерный выключатель отключит батарею для запуска двигателя до того, как вся энергия запуска истощится. Эта технология предотвратит глубокое зацикливание вашей стартовой батареи.

    9.Smart Battery ChargerЗарядка аккумулятора:

    Помните, что для правильного обслуживания батареи вы должны немедленно вернуть использованную энергию.Если вы этого не сделаете, батарея сульфатируется, что повлияет на производительность и долговечность. Генератор является зарядным устройством. Это работает хорошо, если батарея не глубоко разряжена. Генератор переменного тока имеет тенденцию перезаряжать батареи, которые очень малы, и перезарядка может повредить батареи. На самом деле, в среднем при запуске двигателя аккумуляторная батарея имеет всего около 10 глубоких циклов при зарядке от генератора. Аккумуляторы любят заряжаться определенным образом, особенно когда они глубоко разряжены. Этот тип зарядки называется трехступенчатой ​​регулируемой зарядкой.Обратите внимание, что только специальные интеллектуальные зарядные устройства, использующие компьютерные технологии, могут выполнять 3-ступенчатую зарядку. Вы не найдете эти типы зарядных устройств в магазинах запчастей или больших коробках.

    1. Первым шагом является зарядка , когда до 80% емкости аккумулятора заменяется зарядным устройством при максимальном напряжении и номинальном токе усилителя зарядного устройства.
    2. Когда напряжение аккумулятора достигает 14,4 В, начинается шаг поглощения ,
      .Здесь напряжение поддерживается на уровне 14,4 В, а ток (в амперах) снижается до тех пор, пока батарея не зарядится на 98%.
    3. Следующий приходит Float Step. Это регулируемое напряжение не более 13,4 В и обычно менее 1 А тока. Это вовремя приведет батарею к 100% -ному заряду или близко к нему. Плавучий заряд не будет кипеть или нагревать батареи, но он будет поддерживать батареи на 100% готовности и предотвращать циклическую работу в течение длительного времени бездействия. Примечание. Для некоторых гелевых батарей и батарей AGM могут потребоваться специальные настройки или зарядные устройства.

    10. Battery Dos

    • Подумайте о безопасности First.
    • Прочтите весь учебник.
    • По регулярному осмотру и техническому обслуживанию, особенно в жаркую погоду.
    • Перезаряжайте аккумуляторы сразу после разрядки. 9002
    • Покупайте максимальную резервную емкость RC или батарею AH в час, которая будет соответствовать вашей конфигурации.

    11. Аккумуляторная батарея Don'ts

    • Не забывай сначала о безопасности.
    • Не добавлять новый электролит (кислота) .
    • Не используйте нерегулируемые зарядные устройства с высокой выходной мощностью для зарядки батарей.
    • Не храните свое оборудование и игрушки в хранилище без каких-либо устройств, поддерживающих заряд батареи.
    • Не отсоединяйте кабели аккумулятора во время работы двигателя (аккумулятор работает как фильтр) .
    • Не откладывайте перезарядку батарей.
    • Не добавляйте водопроводную воду, так как она может содержать минералы, которые загрязняют электролит.
    • Не разряжайте аккумулятор глубже, чем возможно до
    • Не позволяйте батарее нагреваться на ощупь и сильно кипеть во время зарядки.
    • Не смешивайте размеры и типы батарей.


    Подробнее о типах батарей и способах их обслуживания всегда есть чему поучиться. Ознакомьтесь с этим дополнительным учебным пособием по батарейкам и узнайте больше об основах работы с батареями.

    Выберите свой аккумулятор

    Полезна ли эта информация? Зарегистрируйтесь, чтобы получать обновления и предложения.
    Как определить срок службы батареи - Battery University

    Ознакомьтесь с исчезновением батареи и с тем, как индикатор готовности может обмануть пользователя.

    Фолки используют перезаряжаемые батареи уже более 100 лет, но этот чудесный источник питания до сих пор плохо изучен. Батарея - это бесшумный работник, который поставляет энергию до тех пор, пока не прекратит истощаться и стареть. Он более подвержен сбоям, чем большинство других частей системы. Многое ожидается, но мало дается взамен.При более коротком сроке службы, чем у хост-устройства, замена батареи становится проблемой, а «когда» и «что если» не очень четко определены производителем устройства. Некоторые батареи заменяются слишком рано, но большинство остаются слишком долго. Портативная система работает хорошо, когда батареи новые, но доверие падает после того, как первые батареи нуждаются в замене из-за потери емкости. Со временем парк батарей превращается в кучу хороших и плохих батарей, и вот тогда начинается головная боль. Управление батареями требует, чтобы все батареи в парке находились на приемлемом уровне емкости.Пакеты, которые падают ниже заданного порога, должны быть заменены, чтобы сохранить целостность системы. Сбой батареи чаще всего происходит в день с интенсивным движением или в чрезвычайной ситуации, когда требуется больше, чем обычно, обслуживание. Уход начинается с работы при комнатной температуре и их разрядки при умеренном токе. Есть некоторая правда относительно того, почему батареи, о которых заботится отдельный пользователь, превосходят батареи в парке; исследования могут подтвердить это.

    Заряд, как правило, хорошо понятен, но «готовый» свет неверно истолкован.Готово не означает «способный». Нет никакой связи с работой батареи, и зеленый свет не обещает полного времени работы. Все батареи заряжаются полностью, даже если они слабы; «Готовность» просто означает, что аккумулятор полностью заряжен. Более низкая способность переноса заряда, которая препятствует потоку свободных электронов, продлевает время зарядки со старением Li-иона.(См. BU-409a: Почему старые литий-ионные батареи долго заряжаются?)

    Короткое время зарядки выталкивает выцветшие батареи наверх, замаскированные под боевую готовность. Обрушение системы неизбежно, когда работники в экстренной ситуации ищут новые батареи; те, которые освещены, могут быть мертвой древесиной. (Обратите внимание, что время зарядки частично заряженной батареи также короче.) На рисунке 1 показан индикатор готовности, который, как известно, находится.

    Рисунок 1: свет «готов» лежит. Индикатор ГОТОВ показывает, что аккумулятор полностью заряжен. Это не означает «способен», поскольку нет никакой связи между «готовностью» и производительностью батареи.

    Courtesy of Cadex


    Количество энергии, которое может удерживать аккумулятор, измеряется в емкости. Емкость - это основной индикатор работоспособности, который определяет время работы и прогнозирует окончание срока службы батареи при низком уровне. Новая батарея рассчитана на 100 процентов, но несколько комплектов в обслуживании обеспечивают полный объем: пропускная способность работоспособной емкости составляет 80–100 процентов.В качестве простого руководства батарея на двусторонней радиосвязи, имеющая емкость 100 процентов, обычно обеспечивает время работы 10 часов, 80 процентов - 8 часов и 70 процентов, 7 часов.

    . Срок службы батареи указан в числе циклов. Батареи на литиевой и никелевой основе обеспечивают от 300 до 500 полных циклов разрядки / зарядки до того, как емкость упадет ниже 80 процентов. Хранение батареи при повышенной температуре также вызывает стресс.

    Как рассчитать время автономной работы при проектировании оборудования с использованием батарей; Технические ресурсы аккумуляторов для инженеров-конструкторов PowerStream

    Для Калькулятор Java-скрипта, который дает разумную оценку времени автономной работы кликните сюда.

    Примечания для инженеров-конструкторов: как рассчитать, сколько емкости батареи вам нужно. 9 0006

    Я знаю, чувствую Ваша боль. Отдел маркетинга дал вам спецификацию, и все, что он говорит, это « максимизирует время работы, минимизирует размер батареи и стоимость ." Но они не скажу вам, сколько времени выполнения приемлемо, сколько размера и веса будет Рынок смирился, какая цена приемлема?

    Эй, причина что они не более конкретны, они надеются на чудо и не хотят переопределить в случае, если они не получают чудо. Чудо ты было надеясь, что это полная спецификация, но давайте вернемся к делу.

    Ваша месть ждать 2 недели и возвращаться с «Хорошие новости, я помещаю это в фонтан ручка для спецификации всего за 5000 долларов и путем сокращения энергопотребления (т.е.18 электронов.

    Q = I * t

    where Q это заряд в кулонах, I это ток в амперах и t это время в секундах.

    Сумма заряд, проходящий через этот провод (ток 1,0 А) за 60 секунд, равен 60 кулонов, и через час вы бы сказали «привет» и «До свидания» до 3600 кулонов заряда.

    Батареи были очевидно, разработано инженерами, которые подписались на самая простая »система измерения.Они устали вытаскивать слайд правила делить на 3600 каждый раз, когда они хотят знать, как долго 24000 кулонов протянул им и придумал неавторизованный блок амп-часов. Позже, когда использовались меньшие батареи, они придумали milliamp-hours.

    Не быть смущен дефисом. Ампер-часы означают ампер-часы, часы. Разделите на усилители и Вы получаете часы, делитесь на часы, и вы получаете усилители. Так что это не усилители, а это это не ампер-час, это ампер-час.И, кстати, я даже использовал термин амперс-секунды, потому что, когда вы говорите «кулоны», все идут стеклянные глаза на вас.

    Не получить Я ошибаюсь, я люблю ампер-часы за единицы, это удобное правило. Ампер часов сколько заряда хранится в батарее. Так как аккумулятор меняет напряжение во время разряда, это не идеальный показатель того, сколько энергии хранится, для этого вам понадобятся ватт-часы. Умножение среднего или номинального напряжение аккумулятора, умноженное на емкость аккумулятора в ампер-часах, дает оценку сколько ватт-часов содержит батарея.


    E = C * Vavg

    Где E - энергия, запасенная в ватт-часах, C - энергия емкость в ампер-часах, а Vavg - это среднее напряжение при разряде. Да, watt-hours - это мера энергии, как киловатт-часы. Умножьте на 3600, и вы получите watt-seconds, который также известен как Joules.

    Как мы в прелюдии, я мог бы также упомянуть, что, так как заряд в конденсаторе Q = CV, что батарея также может быть оценена в Фарадах.1,5 В AA щелочной батарея, которая хранит 2 ампер-часа заряда (это 7200 кулонов) имеет эквивалентная емкость 4800 Фарад. Конечно, аккумулятор делает ужасно странный конденсатор, потому что напряжение не падает пропорционально накопленный заряд, он имеет высокое эквивалентное сопротивление и т. д.

    Также я должен Отметим, что вы не всегда получаете все ожидаемые ампер-часы от аккумулятор. Это объясняется в части 3 ниже как эффект Пейкарта.Вот почему я называл это эмпирическим правилом, а не теоремой. Самые большие ошибки приходят, когда Вы быстро разряжаете батареи. Некоторые батареи, такие как карбон-цинк, щелочной или Свинцовая кислота становится менее эффективной, когда вы быстро разряжаетесь. Типичный запечатанный свинцово-кислотная батарея будет давать только половину своей номинальной емкости при разряде показатель C / 1 по сравнению с показателем C / 20.

    В следующем методе предполагается, что вы знаете, сколько ампер вы нужен гаджет под власть.Если вы знаете, что ватты перейдите к шагу A ниже.

    Шаг 1. Оборот конверта

    Если текущий составляет x ампер, время составляет T часов, затем емкость C в ампер-часах is

    C = xT

    Например, если ваш насос потребляет 120 мА, и вы хотите, чтобы он работал в течение 24 часов

    C = 0,12 ампер * 24 часа = 2,88 ампер часов

    Шаг 2.Цикл жизненных соображений

    Это не хорошо, чтобы зарядить аккумулятор до нуля во время каждого цикла зарядки. За Например, если вы хотите использовать свинцово-кислотную батарею для многих циклов не должен превышать 80% заряда, оставляя 20% в батарее. Это не только увеличивает количество циклов, которые вы получаете, но и позволяет батарее ухудшиться на 20%, прежде чем вы начнете получать меньше времени выполнения, чем проектные вызовы for

    C = С / 0.8

    для примера above

    C = 2,88 AH / 0,8 = 3,6 AH

    Шаг 3: Скорость разгрузки

    Некоторый аккумулятор химикалии дают гораздо меньше ампер-часов, если вы быстро их разряжаете. Это называется эффектом Пейкарта. Это большой эффект в щелочной, углеродистый цинк, воздушно-цинковые и свинцово-кислотные аккумуляторы. Например, если вы рисуете в 1С на свинцовой кислоте батареи вы получите только половину емкости, которую вы имели бы, если бы у вас было обращается в 0.

    Автор: admin

  • Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о