Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора таблица: Внутреннее сопротивление аккумулятора — как определить правильное сопротивление

Внутреннее сопротивление аккумулятора — как определить правильное сопротивление

Любой электрический приемник обладает внутренним сопротивлением. Понятие включает омическое сопротивление и сопротивление поляризации, зависит от материалов изготовления внутренних конструкций, свойств электролита, состояния токопроводов. Внутреннее сопротивление аккумулятора – величина переменная, зависит от температуры, степени сульфатации, состояния клемм и контактов внутри корпуса АКБ. Норма определяется экстраполированием разрядной кривой. Абстрактная величина внутреннего сопротивления в расчетах не используется.

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора

Разберем, как измерить внутреннее сопротивление стартовых кислотных аккумуляторов. Используем галогеновую автомобильную лампу мощностью 60 Вт, силой тока 5 А в качестве сопротивления с известными параметрами. При условии, что потери на внутреннее сопротивление не должны превышать 1 %, проведем замеры.

Параллельно аккумулятору нужно подключить вольтметр и лампу. Записать напряжение. Отключить лампу, записать напряжение. Сопротивление лампы в 5А должно создать потерю напряжения 0,05 В при токе в 100 А. ( 1В*5А/100А)

Если при замерах сопротивление увеличилось до 0,05 В, аккумулятор исправен. Величина больше 0,2 В показывает, в аккумуляторе велико внутреннее сопротивление, нужно искать причину.

Измерение внутреннего измерения свинцового аккумулятора мало изменяется от конструктивных элементов , отрицательных электродов и губчатого свинца. А вот активная замазка и положительный электрод оказывают сопротивление прохождению тока в 10 тысяч раз большее. С повышением степени сульфатирования, усиливается сопротивление, при постоянном напряжении падает сила тока. При получении зарядного тока кристаллы разрушаются, сопротивление уменьшается.

Важно, что прямое воздействие на внутреннее сопротивление оказывает температура электролита. При замерзании электролита он работает, как изолятор. Идеально электролитическая реакция идет при 15 ⁰ С и плотности электролита 1,25 г/см3. Повышение температуры также негативно сказывается на проходимости заряда-разряда в аккумуляторе автомобиля. Каким должно быть внутреннее сопротивление в рассматриваемый момент зависит от температуры и степени заряда аккумулятора.

Отдельно нужно рассмотреть сопротивление сепаратора – прокладки между положительной и отрицательной пластиной. Она не является препятствием для движения диссациированной массы электролита, но создает сопротивление поляризации. На поверхности создается двойной электрический слой, являющийся препятствием к прохождению заряда.

Свойство стартерных аккумуляторов накапливать и отдавать большой ток, обусловлено низким внутренним сопротивлением этого вида аккумуляторов. Показатель также зависит от частоты питающего тока.

Норма внутреннего сопротивления нового аккумулятора составляет 0,005 Ом при температуре 15-20 ⁰ С, но с момента эксплуатации величина неуклонно растет. Какое состояние устройства в текущий момент можно определить с помощью нагрузочной вилки.

Внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора – таблица

От внутреннего сопротивления каждого свинцового аккумулятора и батареи зависят технические характеристики импульсная сила тока и время отдачи энергии. Определить параметр приблизительно можно, используя инструмент – нагрузочную вилку.

Однако есть и другие способы – косвенные. Кривые зависимости температуры электролита и сопротивления, график повышения сопротивления в зависимости от степени заряда аккумулятора. Этот показатель можно определить по плотности электролита или напряжению. Поэтому нет таблиц, проверить внутреннее сопротивление можно как по графикам, так по косвенным характеристикам. При этом следует учитывать, что частота тока оказывает на сопротивление большое влияние. В бытовом анализе используют таблицы для тока в 50Гц.

Чаще всего, как измеритель внутреннего сопротивления аккумуляторов, используют нагрузочную вилку. Можно применить программу измерения в универсальном заряднике Аймакс Б6.

Внутреннее сопротивление аккумулятора 18650

Аккумулятор форм фактор 18650 представляет цилиндр, в котором спиралью свернуты банки, состоящие из пар лент с разными полюсами, разделенные сепараторами. Внутренняя начинка может быть никель-кадмиевой, металлогидридной или литий-ионной. В зависимости от активной пары аккумуляторы имеют разную емкость и разность потенциалов на клеммах.

Какое должно быть внутреннее сопротивление в аккумуляторах 18650 литий-ионного типа? Меняется ли сопротивление с потерей емкости. Все это можно определить, составив схему для измерения.

Ra – активное сопротивление 18650

Cдв – емкость двойного электрического слоя

R0 – сопротивление переноса заряда на границе электролит-электрон

Zw – диффузионный импеданс Варбурга

При этом измерение производится током в 1000 Гц, согласно международным стандартам. Связано это с устройством аккумулятора, который является одновременно конденсатором и резистором. Стандартное внутреннее сопротивление новых литиевых аккумуляторов 18650 около 100мОм. Это норма. Со временем аккумулятор неизбежно теряет емкость, внутреннее сопротивление возрастает.

Видео

Предлагаем посмотреть видео материал о том, как практически измеряют внутреннее сопротивление специальным прибором.

Напряжение зарядки аккумулятора автомобиля — какое напряжение поддерживать?

Автомобильная батарея состоит из 6 элементов, соединенных последовательно. Каждая банка имеет полный заряд 2,10-2,15 В, поэтому общее напряжение суммируется, составляет 12,6 – 12,8 В. Какое напряжение у АКБ после отключения ЗУ? При установке аккумулятора в авто величина напряжения после зарядки должна быть 12,4 В. это нормально. Аккумулятор автомобиля стартовый, в период запуска двигателя разряжается, в процессе движения восстанавливает энергию от генератора машины. Если напряжение в аккумуляторе снижается до 12 В, устройство требует зарядки от сети. Большая потеря заряда в банках характеризуется, как глубокий разряд, разрушающий батарею.

Напряжение зарядки аккумулятора автомобильным зарядным устройством

Автомобиль, эксплуатируемый с преимуществом длинных пробегов, успевает полностью зарядиться от генератора для следующего пуска. Но заряд его не будет полным. Степень зарядки аккумулятора можно определить по напряжению на клеммах. Чем меньше величина, тем слабее концентрация электролита в банках.

Проверить заряд аккумулятора, можно воспользовавшись мультиметром. Следует установить градуировку «переменный ток» и замерить показатель на клеммах. Можно определить уровень заряда по плотности электролита.

Степень зарядки автомобильного аккумулятора определяется по напряжению, как в таблице.

Чтобы поднять емкость аккумулятора, необходимо зарядить его специальным зарядным устройством. Это преобразователь напряжения, выпрямитель. Аккумуляторы бывают обслуживаемые, необслуживаемые, гелевые, AGM, литиевые. Напряжение и ток зарядки их отличается по напряжению, времени, длительности циклов. Есть универсальные ЗУ, рассчитанные на переключение режимов для разных моделей АКБ, регулирование параметров.

Напряжение на клеммах аккумулятора при зарядке

Для зарядки аккумулятра от зарядного устройства выбирают режим с постоянным током или напряжением. Оба они одинаково эффективны, но применяются к разным батареям. В процессе зарядки и эксплуатации аккумулятора необходимо производить замеры напряжения на клеммах кислотного аккумулятора.

Чтобы зарядить батарею на 12 В, потребуется установить режим постоянного напряжения 16 -16,5 В. Используя ток 14,4 В можно зарядить аккумулятор на 75-85 %. При постоянном напряжении сила зарядного тока величина переменная, ограничивается только ЗУ.

Какое напряжение для зарядки нужно установить? Исходят из достижения критического напряжения, сопровождающегося «кипением» — выделением газа из банок автомобильного аккумулятора. Нормально заряженным считают аккумулятор, с напряжением на клеммах от 12,6 до 14,5 В. Снимать показания следует прибором, не полагаясь на бортовой компьютер. Замеры на работающем двигателе, и в отключенной батарее отличаются.

Допустимое напряжение зарядки на клеммах аккумулятора при работающем моторе варьируется 13,5 -14 В. Показатель показывает недозаряд батареи, если напряжение выше. Нужно повторить замер через 2 минуты, возможно, батарея разрядилась при запуске. Если напряжение зарядки низкое – аккумулятор теряет ресурс или проблемы исходят от автомобильного генератора. Проводить замеры нужно, отключив бортовые системы.

Замеряя напряжение зарядки аккумулятора на неработающем авто, невозможно выявить проблемы с генератором, однако хорошо определяется степень зарядки аккумулятора. Напряжение 12,5 – 14 В говорит об отсутствии проблем. При низком показателе необходимо проверить:

• состояние электролита – субстанция должна быть прозрачной, уровень нормальным;
• многое зависит от уровня заряда АКБ;
• определение возможности подзарядки до оптимального напряжения.

Тестирование выявит проблемы с аккумулятором, его работоспособность.

Зарядка аккумулятора постоянным сопротивлением

Возможна ли зарядка АКБ с постоянным сопротивлением? Из формулы I =U*R, понятно, если установить сопротивление величиной постоянной, то переменными станут ток или напряжение. Но внутри аккумулятора сопротивление – величина переменная, влияющая на поглощение энергии. Полное сопротивление складывается из сопротивления поляризации, которое меняется и омического, остающегося стабильным в одинаковых условиях и для конкретного аккумулятора.

На сопротивление влияют температура, степень разряженности, концентрация электролита, учтенные в характеристиках разрядных кривых АКБ. Но если в формуле сопротивление величина переменная во времени и состоянии автомобильного аккумулятора, то постоянным при зарядке может быть ток, напряжение или комбинирование тока и напряжения. Для сглаживания  величины тока зарядки используется резистор — балластное сопротивление.

Какое напряжение выставлять при зарядке аккумулятора

Напряжение это разность потенциалов, и ток потечет в ту сторону, где эта величина будет меньшей. Поэтому напряжение зарядного устройства выбирается всегда выше, чем уровень зарядки автомобильного аккумулятора. Чем больше разница напряжения, тем быстрее и полнее наберет емкость аккумулятор автомобиля после зарядки.

Во время зарядки при постоянном напряжении предел установленного на ЗУ параметра ниже, чем характеристика, при которой начинается выделение газов из обслуживаемого аккумулятора. Какое значение разности потенциалов нужно для зарядки автомобильного аккумулятора? Максимальное напряжение, применяемое при зарядке батареи 16, 5 В. Какой параметр должен быть, зависит от вида АКБ. От напряжения зависит время и полнота зарядки аккумулятора. Соотношение напряжения заряда, восстановления емкости для батареи 12 В за 24 часа таково:

• Напряжением 14,4 В можно зарядить батарею на 75-80 %;
• Используя напряжение 15 В степень заряда 85 – 90 %;
• Напряжением 16 В батарея заряжается на 95 – 97 %;
• Максимальным напряжением 16,3 -16,5 В батареи заряжаются полностью.

При достижении напряжения на батарее 14,4 – 14,5 на ЗУ загорается сигнал окончания зарядки.

Установлено, что именно это напряжение автомобильного аккумулятора не создает газовыделения после и во время зарядки. Поэтому при реальной эксплуатации автомобилей, генератор через регулятор напряжения ограничивает максимальный уровень напряжения этим значением. Летом этот показатель близок к 100 % емкости, зимой соответствует 13,9-14,3 В, при работающем моторе, что соответствует 70-75 % емкости.

Максимальное напряжение зарядки аккумулятора

Мы знаем, современные авто высокого класса имеют бортовую систему, работающую на 16 В. Какие аккумуляторы применяются в этих АКБ? Для того чтобы не было газовыделения, ситема должна быть закрытой.

Значит, необслуживаемые Ca/Ca аккумуляторы могут выдержать жесткие условия эксплуатации. Для них используется особый режим зарядки. Использование кальция вместо сурьмы позволяет вести зарядку аккумулятора повышенным напряжением, при этом электролит вскипает. Необслуживаемый аккумулятор не терпит резких перепадов напряжения в бортовой сети. Он предназначен для автомобилей с хорошей системой электронного контроля напряжения. Более терпимы к условиям эксплуатации гибридные батареи, из малосурьмянистых и кальциевых пластин.

Напряжение аккумулятора в конце зарядки

После полной зарядки АКБ заряд несколько изменится. Происходит диссоциация электролита с заполнением пор токовыводящих пластин. Установленный в подкапотное пространство автомобильный аккумулятор принимает температуру окружающей среды, и емкость изменится в большую сторону при жаре или падает при минусовых температурах. Поэтому точно узнать после зарядки, какое напряжение аккумулятора автомобиля, можно, установив его на место. Даже, находясь в мастерской, напряжение на клеммах изменяется. Это особенно заметно, если не полностью проведен цикл и ток зарядки не упал до 200 мА. При этом происходит перераспределение заряда, и возможна дополнительная подпитка устройства энергией.

Но если после зарядки аккумулятора напряжение падает на работающей машине – это повод для ревизии генератора или замены аккумулятора.

Зависимость зарядки аккумулятора от напряжения

Каждый вид аккумуляторов заряжается на основании характеристик видов использованный конструкций. Самое низкое напряжение зарядки имеют обслуживаемые, гелевые и литиевые аккумуляторы. Причины вскипание, разрушение состава, пожароопасность. Если обслуживаемый аккумулятор можно зарядить простейшим ЗУ, литиевые и гелевые системы требуют соблюдения 2 ступенчатого комбинированного режима накопления энергии.

Все системы рассчитаны на предотвращение перезаряда, снабжены автоматическим отключением питания при достижении напряжения, какое требуется для автомобильного аккумулятора. При зарядке происходит постепенное снижение силы тока из-за повышения сопротивления, напряжение остается стабильным. После зарядки процесс электрохимической реакции продолжается, в виде незначительного саморазряда.

Важно, чтобы напряжение зарядки всегда превышало параметры, нужные для эксплуатации прибора. Чтобы ток перетекал, нужен уклон, которым является разность напряжения между ЗУ и батареей.

Видео

Предлагаем посмотреть советы специалиста, как правильно заряжать и обслуживать аккумулятор автомобиля, какое напряжение должно быть на аккумуляторе после зарядки.

что это такое, как его проверить

Контроль внутреннего сопротивления аккумулятора позволяет поддерживать источник электроэнергии в работоспособном состоянии длительное время. Показатель зависит от многих параметров, способов измерения также существует большое количество.

Внутреннее сопротивление аккумулятора — что это?

Легче всего объяснить эту характеристику любой электрической батареи на примере. Когда берется новая АКБ для автомобиля, в полностью заряженном состоянии ее напряжение составляет 13 В. Если ее подключить к потребителю с минимальным сопротивлением 1 Ом, то при измерении окажется, что сила тока не 13 А, а примерно 12,2 А.

Это противоречит закону Ома: I=U/R. Если 13 В разделить на 1 Ом, должно получиться 13 А. Это объясняется тем фактом, что не только нагрузка, но и сам источник питания обладает сопротивлением. Реакция в нем, в результате которой появляется электроэнергия, проходит с некоторым замедлением.

Падение силы тока при подсоединении любой нагрузки к источнику питания происходит в т. ч. и в результате внутренних процессов в аккумуляторе. Существуют другие факторы, влияющие на его внутреннее сопротивление, что сказывается на действительной силе тока.

Эта величина, которую еще называют проводимостью, импедансом, условная, никогда не бывает постоянной. Она меняется в зависимости от состояния аккумулятора и многих других обстоятельств.

Как проверить внутреннее сопротивление АКБ

Давно существуют приборы, показывающие взаимосвязь емкости и внутренней проводимости. Они оценивают:

Определение внутреннего сопротивления аккумулятора.

• состояние под нагрузкой по напряжению при постоянной величине тока;
• сопротивление при переменном токе;
• приборы для сравнения спектров.

Все способы позволяют получить только информацию о качественном состоянии батареи. Количественные показатели недоступны, т. е. невозможно по внутреннему сопротивлению судить о том, сколько проработает АКБ под нагрузкой. Однозначная зависимость между проводимостью и емкостью отсутствует.

Измерения рекомендуется проводить регулярно. Они позволяют оценить состояние АКБ, планировать покупку новой. Практикой доказано, что показатель с каждым годом возрастает минимум на 5%. Если увеличение превышает 8%, оценивают условия эксплуатации, нагрузку. Возможно, причина кроется в них.

От чего зависит

Показатель проводимости аккумулятора рассчитывают с учетом ЭДС, тока, нагрузки. Получают условную постоянно меняющуюся величину, зависящую от таких условий:

• физических параметров батареи: размера, формы;
• конструктивного исполнения основных элементов;
• состояния электролита;
• присутствия легирующих добавок;
• состояния контактов.

Особенное влияние на импеданс оказывает электролитическая масса: химический состав, концентрация, температурные условия эксплуатации. Зависимость внутреннего сопротивления источников питания от состава электролита:

1. Кислотно-свинцовые АКБ отличаются минимальными показателями. Они способны отдать ток силой до 2,5 кА, который необходим для запуска ДВС.
2. Среди всех аккумуляторов самый низкий импеданс у NiCd. Он сохраняется даже после 1 тыс. разрядно-зарядных циклов.
3. У NiMH импеданс вначале выше. Через 350 циклов он еще увеличивается.
4. Характеристики Li-ion батареи лучше, чем NiMH, но уступают NiCd. В процессе эксплуатации импеданс у них не увеличивается, но зато в течение 2 лет Li-ion выходят из строя, даже если не эксплуатировались.

Поддерживать низкий импеданс особенно важно для устройств с высоким импульсным током потребления, например мобильных телефонов. Если никелевые аккумуляторы не обслуживать, их проводимость резко возрастает.

Подача переменного тока

Самый простой способ, но требует до 2 часов времени. Понадобятся:

Один из способов подачи переменного тока.

• постоянный резистор определенного номинала;
• ограничительный трансформатор;
• конденсатор;
• цифровой вольтметр.

Последний прибор может быть самым простым. Цифровая индикация необходима для большей точности измерений.

Несмотря на простоту метода, существуют факторы, которые не позволяют с уверенностью оценить внутреннее сопротивление. Значения при измерениях включают активные и реактивные параметры, учитывают частоту. Влияние оказывают химические реакции, протекающие в электролите.

Метод постоянной нагрузки

Способ, более часто используемый по сравнению с предыдущим. Применяется к батареям для автотранспорта. В течение нескольких секунд их разряжают под нагрузкой. Вольтметром фиксируют напряжение до разряда и после него. По закону Ома проводят вычисления.

Для старых АКБ метод неподходящий — он не позволяет определить их состояние. Нагрузка измеряется.

Короткоимпульсный способ

Сравнительно новаторский метод, обладающий следующими преимуществами:

1. Батарея остается на своем месте, не отключается, что избавляет от лишней работы.
2. При измерении изменение напряжения краткосрочное, что не влияет на работоспособность оборудования.
3. Из приборов нужен вольтметр.
4. Тестируют регулярно, но на состоянии АКБ это не сказывается.

Параллельно определяется емкость при сравнении новой и эксплуатируемой батарей. Учитываются сила тока, короткие замыкания. Метод позволяет сделать выводы о состоянии АКБ.

Зависимость состояния аккумулятора от внутреннего сопротивления

Провести измерения можно самостоятельно собранными устройствами, но большинство отдают предпочтение промышленным. Они позволяют оценить состояние аккумулятора, его основные характеристики. Рынок предлагает изделия с необходимыми функционалами.

Среди таких приборов:

1. Нагрузочные вилки — проверяют напряжение АКБ. Позволяют установить необходимую нагрузку.
2. Устройства, помогающие установить связь состояния батареи с импедансом.
3. Измерители спектров, позволяющие определить проводимость при переменном и постоянном токе.

Разные измерительные устройства служат для определения внутреннего сопротивления. Тестеры подают сигналы, по которым устанавливают работоспособность АКБ, емкость, время заряда и разряда. Показатели взаимосвязаны, но зависимость в одних случаях больше, в других — меньше.

Измерение внутреннего сопротивления автомобильного АКБ

Особенное влияние оказывает величина импеданса на автомобильные аккумуляторы. Если эксплуатация транспортного средства активная как в городе, так и на трассе, сельских дорогах, импеданс оказывает большое влияние на продолжительность службы батареи. Регулярное тестирование позволяет определить, когда пригодность АКБ для работы приближается к финишу.

Описание параметра

Сопротивление принято обозначать R. В автомобильном аккумуляторе это сумма сопротивлений омического и поляризации. В свою очередь, омическое R слагается из сопротивлений, которые возникают в электролите, на соединениях банок, на контактах, электродах, сепараторах.

Импеданс проявляется в отношении тока внутри батареи независимо от того, разрядный он или зарядный. Все элементы АКБ имеют свою проводимость, которая различается.

Связанные факторы

Конструкции аккумуляторов, применяемые материалы разные, поэтому показатели неодинаковые. Например, плюсовая решетка имеет R в 10 тыс. раз меньше, чем у нанесенного на нее свинца. На минусовой решетке разница неощутимая.

Технология изготовления электродов также различается, что сказывается на показателях. Сюда относятся: качество материала, контактов, конструкция, присутствие легирующих компонентов.

На R сепараторов влияют толщина и пористость материала. Сопротивление электролита зависит от его температуры, концентрации.

Измерение сопротивления

Точное измерение внутреннего сопротивления невозможно без использования графиков разрядных кривых. На него влияют заряженность АКБ, нагрузка, температура. Автолюбители пользуются более простым способом, позволяющим судить о состоянии источника питания.

Пользуются лампой из фары, например галогеновой на 60 Вт, и тестером. Светодиодную не следует применять ни в коем случае. Лампочку и мультиметр подключают к батарее последовательно. Записывают показания вольтметра. Отключают нагрузку и смотрят напряжение, которое окажется больше.

Сравнивают показания измерительного прибора. Проводят расчет: если разница не превышает 0,02 В, состояние АКБ хорошее — импеданс не больше 0,01 Ом.

Пользуются вольтметром с цифровой индикацией: на стрелочном трудно зафиксировать точные показатели.

Опыт автолюбителей

Отзывы водителей разные. Небольшая часть предпочитает проверять АКБ в мастерских. Другие, которые поняли процесс и значение этого параметра для жизнедеятельности аккумулятора, уделяют несколько минут для регулярной проверки.

При этом автолюбители советуют обратить внимание на такие моменты:

1. Не следует слепо руководствоваться абсолютными показателями, взятыми из специальной литературы, интернета. Более полезно сравнивать старые показатели с новыми.
2. Существуют нормы для каждой АКБ. Их берут из инструкции или оригинальной упаковки.
3. Регулярное измерение импеданса позволяет отслеживать изменения в батарее. В одних случаях достаточно найти и устранить причину, в других — это сигнал о необходимости замены АКБ в ближайшем будущем.

Параметр важный. Если измерять его регулярно, это позволит избежать многих проблем. Так считают большинство автолюбителей независимо от того, проводят они измерения сами или обращаются к мастерам.

Выбираем аккумулятор: ток холодного пуска – что это за параметр и почему он так важен

Что такое «ток холодного пуска»?

Ток холодного пуска (или, как его еще называют – «ток холодной прокрутки») — это гарантируемый производителем аккумулятора максимальный ток, который охлажденная до -18 градусов новая исправная батарея способна отдать потребителю, под которым имеется в виду, разумеется, стартер. Эта величина всегда присутствует в характеристиках любой автомобильной батареи и на нее надо ориентироваться при покупке.

В мире существует несколько стандартов измерения величины холодного пуска батарей, которые отличаются друг от друга. Европейский, азиатский, американский и еще несколько локальных – российский, немецкий и т.п. И что по одному стандарту – хорошо, по другому – так себе. Для того, чтобы обычному автовладельцу не вникать в особенности стандартов и, тем более – в методики конвертации цифр одного в другой, в подавляющем большинстве случаев используется европейский стандарт – EN. В нем измеряют ток и пишут его на этикетке в том числе и практически все российские производители батарей. Надпись, типа «500 А (EN)» – это как раз тот самый параметр, который нам нужен! Иногда эта цифра изображается на этикетке аккумулятора огромным шрифтом (что заставляет задуматься – соответствует ли он реальности?), иногда – достаточно мелким:

Сколько есть и сколько нужно?

500 ампер, 550, 600 и т.п. – это ток, который может отдать аккумулятор. Ток огромный. Причем, речь идет о приличном (-18 С) морозе – в теплое время года величину тока можно еще и смело увеличивать раза в полтора! Ключевые слова — МОЖЕТ ОТДАТЬ. Но реально батарея отдает столько, сколько БЕРЕТ стартер. А вот сколько он берет?

 Стартеры большинства бензиновых легковых автомобилей потребляют даже в мороз, с учетом загустевшего в картере масла, гораздо меньший ток – не более 300 ампер, а чаще всего – до 200-250. А аккумуляторы этих автомобилей способны отдать 500-600 ампер. У дизельных и многолитровых бензиновых моторов – все пропорционально: и потребляемый стартерами ток выше, и ток холодного пуска батарей. Возникает вопрос — зачем аккумуляторам способность выдавать пусковые токи с таким большим запасом – в два-три раза?

Объясняется все весьма просто. Производитель автомобиля, определяя параметры штатного аккумулятора, учитывает ряд очевидных, но важных моментов. Во-первых, минус 18 градусов, при которых замеряется ток холодного пуска АКБ – это, как мы понимаем, далеко не предел холода. А холод снижает токоотдачу аккумулятора. Если в минус 18 батарея выдаст 500 ампер, то в минус 25 – уже 400 (цифры условные, просто для понимания). От этих четырехсот ампер что-то отнимет неоптимальный уровень заряженности батареи (что повсеместно бывает на машинах, эксплуатирующихся в городских условиях), еще что-то будет потеряно из-за общего уровня износа аккумулятора, если он не новый – зашлакованности, засульфатированности. И вот по факту батарея оказывается способна дать стартеру лишь на самую малость больше того, что ему требуется… Иногда почти впритык. На это и рассчитан такой запас, и никаких «лишних амперов» нет!

Скажем больше – такая характеристика аккумулятора, как максимальный пусковой ток, на самом деле важнее емкости! В мороз нам ценнее умение батареи сделать одну (максимум, пару) попыток отдать стартеру большой ток, а не возможность пять-десять раз выдавать в полтора раза меньший. 

Впрочем, ситуации, в которых именно емкость имеет большее значение – тоже бывают. К примеру, неисправность в системе зарядки, при которой генератор отказывает, и вы едете «на аккумуляторе». Но на деле вопрос холодного пуска – куда актуальнее. Внезапный и непредсказуемый отказ генератора на регулярно обслуживаемой машине – случай все же редкий. А холода длятся полгода… 

Берем с запасом!

Недавно мы рассказывали, почему весьма полезно и совершенно безопасно установить в автомобиль аккумуляторную батарею емкостью больше штатной. Запас по току холодного пуска – еще более полезен. Главным ограничением по батареям в большинстве современных автомобилей являются фиксированные размеры отсека под аккумулятор под капотом, и если при выборе новой батареи для своего авто вы увидите на прилавке магазина несколько моделей в нужной размерности, но с разным током холодной прокрутки, предпочтение (при наличии средств) следует отдать той, у которой максимальный ток выше.

— У аккумуляторов, имеющих одни и те же установочные габариты длины, ширины и высоты, емкость, как правило, различается незначительно, а вот пусковой ток может различаться существенно – говорит Александр Казунин, заведующий аккумуляторной лабораторией автомобильной электроники и электрооборудования ФГУП НИИАЭ:

— У недорогих моделей с жидким электролитом в диапазоне 55-65 ампер-часов ток холодной прокрутки составляет 480-550 Ампер, у дорогих, в которых гораздо более сложная и продвинутся «химия» составов намазки пластин, — 620-650 ампер.

Взглянем на любой из популярных типоразмеров батарей. Ну, скажем, на 242x175x190 мм. Аккумуляторы с такими габаритами стоят на десятках моделей машин самых разных производителей. Придя в магазин, покупатель увидит среди ассортимента батарей в данной размерности некоторый разброс емкости (как правило, от 55 до 65 ампер-часов) и гораздо больший разброс по току холодной прокрутки. Берем распространенную емкость 60 ампер-часов – и пожалуйста, разброс по току холодной прокрутки от 500 ампер до 600! Разница от минимума до максимума – 100 ампер, что, на минуточку, практически близко к потреблению стартера на многих моторах до полутора литров в летнее время!

Предположим, что штатная батарея автомобиля, установленная на заводе, имеет емкость 60 ампер-часов и ток холодного пуска 550 ампер.

Если вопрос экономии денег не стоит остро, то для замены, помимо точно такой же, мы можем приобрести батарею и с более высокими электрическими параметрами. Допустим, перед нами две батареи с той же геометрической размерностью по длине, ширине и высоте, но одна – с повышенной емкостью 65 ампер-часов и пусковым током, как у штатной — 550 ампер, а вторая — с емкостью, как у штатной (60 ампер-часов), но с повышенным пусковым током — 600 ампер. В такой ситуации имеет смысл предпочесть именно второй вариант. Зимой он может вас сильно выручить!

Каков токовый максимум?

Подбирая новый аккумулятор, из двух одинаковых по размеру батарей целесообразно выбрать модель с более высоким током холодной прокрутки. А каков предел этого тока? Может, и эти две – не лучший выбор и стоит поискать еще?

Если говорить о классических свинцово-кислотных батареях с жидким электролитом для массовых легковых автомобилей (без удорожающих технологий AFB и AGM), то максимальный ток холодного пуска, встречающийся среди подавляющего большинства батарей емкостью 55 ампер-часов – 560 ампер. Максимум для батарей 60 ампер-часов – 640 ампер. В категории 65-амперных батарей (это, как правило, предел, который укладывается в габариты аккумуляторных отсеков большинства легковых машин и кроссоверов) на сегодняшний день технологический потолок по току холодной прокрутки дошел до величины в 650-660 ампер. Это отличный показатель – на 5-10% выше он только у AFB и AGM-батарей в тех же размерах и с аналогичной емкостью, которые, впрочем, обычно заметно дороже.

Характерный представитель батарей высшей категории мощности – южнокорейская линейка аккумуляторов CENE от одного из мировых аккумуляторных лидеров, компании JCI Delkor. К примеру, модель CENE 56513 при стандартных габаритах 242x175x190 мм имеет максимальный в классе пусковой ток 650 ампер и одновременно обладает емкостью в 65 ампер-часов (то есть, отлично переносит типичный для городской зимы перманентный недозаряд). Ну и честная гарантия в три года – как вишенка на торте!

CENE 56513 представлена в версиях с прямой и обратной полярностью, и, как и все батареи этого бренда, оснащена удобной рукояткой и индикатором-ареометром. 

Компания DELKOR, выпускающая аккумуляторы CENE, основана в 1985 г. фирмами General Motors и Daewoo. Сегодня она входит в состав Clarios — одного из крупнейших аккумуляторных концернов в мире, и поставляет батареи на конвейеры Toyota, Honda, Nissan, Hyundai и Kia.

Внутреннее сопротивление аккумулятора

Полное сопротивление свинцово-кислотного аккумулятора – это сумма таких величин, как сопротивление поляризации и омическое сопротивление. Омическое сопротивление является суммой сопротивлений сепараторов АКБ, электродов, положительного и отрицательного выводов, соединений между элементами и электролита.

Содержание статьи

Что представляет собой внутреннее сопротивление и от чего оно зависит?

На сопротивление электродов оказывает влияние их конструкция, пористость, геометрия, конструкция решётки, состояние активного вещества, наличие легирующих компонентов, качество электрического контакта решёток и обмазки. Величины сопротивления решёток отрицательных электродов и губчатого свинца (Pb) на них примерно одинаковы. В то же время сопротивление перекиси свинца (PbO2), который нанесён на решётку положительного электрода, больше в 10 тысяч раз.

В процессе разряда свинцово-кислотного аккумулятора на поверхности электродов выделяется сульфат свинца (PbSO4). Это плохой проводник, который существенно увеличивает сопротивление электродных пластин. Кроме того, сульфат свинца откладывается в порах обмазки пластин и существенно уменьшает диффузию серной кислоты из электролита в них. В результате к концу цикла разряда свинцово-кислотного аккумулятора его сопротивление возрастает в 2─3 раза. В процессе зарядки идёт растворение сульфата свинца, и сопротивление АКБ возвращается к первоначальной величине.

Существенное влияние на сопротивление свинцово-кислотного аккумулятора оказывает величина сопротивления электролита. Эта величина, в свою очередь, сильно зависит от концентрации и температуры электролита. При уменьшении температуры сопротивление электролита растёт, и достигает бесконечности при его замерзании.

При плотности электролита 1,225 гр/см3 и температуре +15 С он имеет минимальное значение сопротивления. При уменьшении или увеличении плотности сопротивление увеличивается, а значит, растёт и внутреннее сопротивление аккумулятора.

Сопротивление сепараторов меняется в зависимости от изменения их толщины и пористости. Величина тока, которая протекает через аккумулятор, оказывает влияние на сопротивление поляризации. Пару слов о поляризации, и причинах, по которым она возникает. Первая причина заключается в том, что в электролите и на поверхности электродов (двойной электрический слой) изменяются электродные потенциалы. Вторая причина в том, что при прохождении тока, концентрация электролита меняется в непосредственной близости от электродов. Это приводит к изменению электродных потенциалов. Когда цепь размыкается и ток исчезает, электродные потенциалы возвращаются к своим первоначальным значениям.

К особенностям свинцово-кислотных аккумуляторов стоит отнести небольшое внутреннее сопротивление по сравнению с другими типами аккумуляторных батарей. Благодаря этому они могут за небольшое время отдавать большой ток (до 2 тысяч ампер). Поэтому их основная область применения – стартерные аккумуляторные батареи на автомобилях с двигателями внутреннего сгорания.

Стоит также отметить, что внутреннее сопротивление АКБ при переменном или постоянном токе сильно зависит от его частоты. Есть ряд исследований, авторы которых наблюдали внутреннее сопротивление свинцово-кислотного аккумулятора при частоте тока в несколько сотен герц.
Вернуться к содержанию
 

Как можно оценить внутреннее сопротивление АКБ?

В качестве примера можно рассмотреть автомобильный свинцово-кислотный аккумулятор ёмкостью 55 Ач, имеющий номинальное напряжение 12 вольт. Полностью заряженный аккумулятор имеет напряжение 12,6─12,9 вольта. Допустим, что к АКБ подключить резистор с сопротивлением 1 Ом. Пусть напряжение разомкнутого аккумулятора 12,9 вольта. Тогда ток теоретически должен быть 12,9 В / 1 Ом = 12,9 ампера. Но в реальности он будет ниже 12,5 вольта. Почему это происходит? Это объясняется тем, что в электролите скорость диффузии ионов не является бесконечно большой.

Схема АКБ с подключённым резистором

На изображении аккумуляторная батарея представлена в виде 2-полюсного источника питания. Он имеет электродвижущую силу (ЭДС), которая соответствует напряжению разомкнутой цепи, и внутренне сопротивление. На схеме они обозначены E и Rвн. Когда цепь замыкается, то ЭДС батареи частично падает на резисторе, а также на собственно внутреннем сопротивлении. То есть, происходящее в цепи можно описать следующей формулой.

E = (R + Rвн) * I.

На изображениях ниже можно посмотреть значения ЭДС автомобильного аккумулятора в разомкнутой цепи и напряжения при подключении нагрузки в виде двух автомобильных лампочек, соединённых параллельно.

ЭДС батареи

Напряжение под нагрузкой

Как уже говорилось, внутреннее сопротивление АКБ является условной величиной. Свинцово-кислотный аккумулятор представляет собой нелинейное устройство, внутреннее сопротивление которого меняется в зависимости от температуры, величины нагрузки, степени заряженности, концентрации электролита и прочих вышеперечисленных параметров. Так, что для проведения точных расчётов аккумулятора используются разрядные кривые, а не величина внутреннего сопротивления.

При этом в расчётах электрических цепей с аккумуляторами величина внутреннего сопротивления может использоваться. Естественно, что всегда величина внутреннего сопротивления берётся с учётом факторов, от которых она зависит (заряд или разряд, постоянный или переменный ток, частота тока и т. п.).

Итак, исходя из формулы выше, можно вычислить внутреннее сопротивление АКБ с ЭДС 12,6 вольта при разряде постоянным током 2 ампера.

r = (E ─ U) / I = (12,9 В – 12,5 В) / 2 А = 0,2 Ом.

Кстати, некоторые зарядные устройства позволяют измерять внутреннее сопротивление батареи. Например, ниже можно видеть величину внутреннего сопротивления заряженного автомобильного аккумулятора, измеренную зарядкой SkyRC iMax B6 mini. Правда, неизвестно, по какому принципу прибор вычисляет эту величину.

Внутреннее сопротивление автомобильной АКБ по показаниям SkyRC iMax B6 mini

Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию

Заряд аккумулятора

Заряд и разряд аккумулятора являются основными процессами, которые идут при его эксплуатации. Во время заряда аккумуляторная батарея восполняет потерянную ёмкость и по окончании процесса вновь может эксплуатироваться. В этом материале речь пойдёт о заряде аккумуляторов основных типов: свинцово-кислотных, щелочных и литиевых. Будут рассмотрены процессы происходящие при зарядке и режимы.

Содержание статьи

Заряд аккумуляторов различных типов

Свинцово-кислотные АКБ

Самой распространённой сферой применения свинцово-кислотных аккумуляторов, являются стартерные батареи в транспортных средствах. Они применяются для запуска двигателя, а также поддержки генератора при сильной нагрузке на бортовую сеть автомобиля. В штатном режиме работы свинцово-кислотные АКБ не испытывают глубокого разряда. Заряд батареи после пуска осуществляется током, вырабатываемым генератором. Кроме того, рекомендуется периодически выполнять зарядку стартерного аккумулятора от зарядного устройства. Какие реакции при этом происходят?

Происходящие процессы

В электрохимической реакции внутри свинцово-кислотного аккумулятора участвуют материалы положительного и отрицательного электрода, а также электролит. Активная масса положительного электрода представляет собой диоксид свинца (PbO₂). В случае с отрицательным электродом – это порошок свинца (Pb). При заряде свинцово-кислотной аккумуляторной батареи на электродах протекают следующие реакции.

Положительный электрод

PbSO₄ + H₂O -> PbO₂ + SO₄^2- + 4H⁺ + 2e^—

Отрицательный электрод

PbSO₄ -> Pb + SO₄^2- — 2e^—

Общий процесс в электрохимической системе описывается уравнением.

2PbSO₄ + 2H₂O -> Pb + 2H₂SO₄ + PbO₂

В процессе заряда из электролита расходуется вода и постепенно увеличивается его плотность. Плотность электролита полностью заряженного аккумулятора находится около 1,27 гр/см³. Ниже можно посмотреть таблицу степени заряженности АКБ.

Сульфат свинца растворяется до определённого значения, а потом начинается электролиз воды. Он представляет собой разложение воды на водород и кислород. В результате наблюдается газовыделение, которое часто называют кипением электролита при перезаряде.

Основной проблемой в процессе заряда свинцово-кислотного аккумулятора является неполное растворение сульфата свинца (PbSO₄). Это вещество забивает поры активной массы, в результате чего снижается площадь взаимодействия электролита с материалом электрода. Из-за этого происходит постепенная потеря ёмкости.

По мере эксплуатации аккумуляторной батареи сульфата свинца на пластинах после заряда остаётся всё больше. Процесс носит название сульфатации. Он является причиной выхода из строя большинства свинцово-кислотных аккумуляторов на транспортных средствах.

Вернуться к содержанию
 

Режимы заряда

Если не считать ускоренной зарядки, то есть две основные схемы заряда свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. При постоянном напряжении и постоянном токе. Сегодня в продаже можно найти много зарядных устройств (ЗУ), имеющих возможность использования этих режимов, а также их комбинаций.

Наиболее распространённой является схема заряда при постоянном напряжении. Смысл здесь в том, что на терминалы аккумулятора подаётся постоянное напряжение. Заряд обеспечивается благодаря выравниванию напряжений на выводах ЗУ. Полнота заряда в этом случае зависит от напряжения, подаваемого на только выводы АКБ. То есть если заряжать аккумуляторную батарею одинаковое время напряжением 14,4, 15 и 16 вольт, то наиболее полный заряд достигается при 16 В.

В зарядных устройствах подобный режим чаще всего подразумевает подачу напряжения около 16 вольт на токовыводы, а ток уменьшается в процессе зарядки. Изначально величина тока не должна превышать 10% от номинальной ёмкости аккумулятора. По мере роста внутреннего сопротивления АКБ ток снижается до значений, соизмеримых с током саморазряда. Зарядное устройство фиксирует это и отключает процесс. К плюсам этого варианта следует отнести полную автоматизацию. Поставили аккумулятор на заряд и забыли.

Другой распространённой схемой является заряд постоянным током. Этот процесс включает в себя несколько этапов, на каждом из которых поддерживается постоянная сила тока.

Такая схема зарядки требует постоянного контроля и корректировки подаваемого тока. Этапы разделяются по уровню напряжения на выводах аккумулятора.

Обычно процесс выглядит следующим образом.

• На первом этапе сила тока устанавливается в размере 10% от номинальной ёмкости АКБ. После этого проводится зарядка до постоянного напряжения 14,4 вольта.
• Второй этап начинается с напряжения 14,4 вольта. Это значение является тем уровнем, на котором начинается разложение воды из электролита на кислород и водород. У аккумуляторов, выпускаемых по технологии Ca-Ca, это значение напряжения выше. Чтобы минимизировать выделение газов, сила тока снижается в два раза. То есть если на первом этапе она была 5 ампер, то здесь нужно уменьшить до 2,5 А.
• Третий этап стартует с напряжения 15 вольт. Сила тока уменьшается два раза по сравнению со вторым этапом. Далее через определённые промежутки времени (1─2 часа) проверяется напряжение на терминалах. Как только оно перестаёт меняться, так можно считать процесс оконченным. На последнем этапе будет идти активное выделение газов. По этой причине аккумуляторная батарея должна находиться в хорошо проветриваемом помещении, а рядом не должно быть искр и открытого пламени.

Варианты постоянным током неудобен тем, что требует контроля со стороны человека на протяжении всего процесса. Поэтому он используется в тех случаях, когда аккумулятор испытал глубокий разряд. При этом на начальной стадии (до того, как напряжение АКБ не достигнет 12 вольт) ток подаётся импульсами. То есть, несколько секунд он подаётся на выводы аккумулятора, а затем отключается. Более подробно о разных режимах заряда свинцово-кислотных аккумуляторов можно прочитать в этом материале.

Выше был упомянут метод ускоренной зарядки аккумуляторной батареи. Подобный режим есть во многих зарядных устройствах. Он отличается лишь тем, что на аккумулятор подаётся увеличенный до 30% (по сравнению со штатным значением 0,1*С) ток. Это используется в тех случаях, когда аккумулятору нужно быстро отдать заряд, который необходим для запуска двигателя. Увеличенная сила тока при зарядке отрицательно сказывается на состоянии электродов и активной массы. Поэтому без необходимости этот режим лучше не использовать.
Вернуться к содержанию
 

Щелочные аккумуляторные батареи

Щелочные аккумуляторы используются в качестве тяговых. Их можно встретить в различной складской технике, железнодорожном транспорте, электроинструменте и других сферах применения, где они работают в режиме циклирования.

Происходящие процессы

Наиболее распространёнными электрохимическими системами щелочных аккумуляторов являются никель─кадмиевые и никель─металлогидридные. Рассмотрим процесс заряда на их примере. Оба типа батарей имеют положительный электрод с активной массой из гидроокиси никеля (NiOOH). В ней присутствует графит и окись бария. Окись бария продлевает срок службы АКБ, а графит увеличивает электропроводность активной массы.

Активная масса на отрицательном электроде в никель─кадмиевых аккумуляторах представляет собой смесь порошков кадмия (Cd) и железа (Fe). У никель─металлогидридных аккумуляторов активная масса на минусовом электроде является смесью порошков железа и его окислов. В неё добавляют сернокислый никель (NiSO4) и сернистое железо (FeS).

Электролитом чаще всего является 20%-й водный раствор едкого калия (КОН). Для увеличения срока службы в него является небольшое количество моногидрата лития (LiOH).

Ниже представлены реакции, происходящие в щелочном аккумуляторе при заряде.

Система Ni-MH

2Ni(OH)₂ + 2KOH + Fe(OH)₂ -> 2Ni(OOH) + 2KOH + Fe

Система Ni-Cd

2Ni(OH)₂ + 2KOH + Cd(OH)₂ -> 2Ni(OOH) + 2KOH + Cd

В процессе разряда активная масса на положительном электроде окисляется и 2Ni(OH)₂ превращается в гидроокись никеля. Одновременно с этим в активной массе отрицательного электрода происходит восстановление, в результате которого образуется железо и кадмий.

Вернуться к содержанию
 

Режимы заряда

Если рассматривать заряд стандартного аккумуляторного элемента Ni-Cd, то рекомендуемый ток составляет 10─20% от номинальной ёмкости. Во время зарядки может доходить до 16 часов. Допустимый диапазон температур для зарядки щелочных аккумуляторов составляет от 0 до 50 по Цельсию. Наиболее эффективно процесс заряда происходит в диапазоне температур от 10 до 40 градусов Цельсия.

На практике конструкция щелочных аккумуляторов позволяет заряжать их током не менее 30% от номинальной ёмкости. Процесс заряда в этом случае занимает несколько часов. При заряде щелочных аккумуляторов есть один важный момент. Особенно это актуально для никель─кадмиевых батарей. Они имеют такую проблему, как «эффект памяти». Поэтому перед зарядом эти АКБ требуется разрядить. Подобным функционалом располагают многие зарядные устройства, предназначенные для работы со щелочными аккумуляторами.

Поэтому процесс зарядки щелочного аккумулятора чаще всего начинается с его разряда. При этом не должно допускаться снижение напряжения на выводах элемента ниже 1 вольта. После разряда запускается процесс заряда.

Различных схем заряда для щелочных батарей значительно больше, чем для свинцово-кислотных. Некоторые из них приведены на изображении ниже.

Существуют также различХарактеристики батареи

— Как определить и протестировать батарею

Технические характеристики, стандарты и реклама

Батареи

могут рекламироваться как Long Life, High Capacity, High Energy, Deep Cycle, Heavy Duty, Fast Charge, Quick Charge, Ultra и другие, плохо определенные параметры, и существует несколько отраслевых или юридических стандартов, точно определяющих, что каждый из этих терминов означает.Рекламные слова могут означать все, что хочет продавец. Помимо базовой конструкции батареи, производительность фактически зависит от того, как используются батареи, а также от условий окружающей среды, в которых они используются, но эти условия редко, если вообще когда-либо, указываются в рекламе для массового рынка. Для потребителя это может сбивать с толку или вводить в заблуждение. Однако сама аккумуляторная промышленность не использует такие расплывчатые термины для определения характеристик батареи, а спецификации обычно включают заявление, определяющее или ограничивающее условия эксплуатации или окружающей среды, в которых может быть достигнута заявленная производительность.

В следующем разделе описаны основные параметры, используемые для характеристики элементов или батарей, и показано, как эти параметры могут изменяться в зависимости от условий эксплуатации.

Кривые разряда

Энергетические элементы

были разработаны для широкого спектра применений с использованием множества различных технологий, что привело к широкому диапазону доступных рабочих характеристик.На графиках ниже показаны некоторые из основных факторов, которые разработчик приложений должен учитывать при выборе батареи для соответствия требованиям к производительности конечного продукта.

Клеточная химия

Номинальное напряжение гальванического элемента фиксируется электрохимическими характеристиками активных химических веществ, используемых в элементе, так называемой химией элемента. Фактическое напряжение, появляющееся на выводах в любой конкретный момент времени, как и в любой ячейке, зависит от тока нагрузки и внутреннего импеданса ячейки, и это зависит от температуры, состояния заряда и возраста элемента.

На приведенном ниже графике показаны типичные кривые разряда-разряда для элементов с различным химическим составом элементов при разряде со скоростью 0,2 ° C. Обратите внимание, что химический состав каждой ячейки имеет свои характеристические номинальное напряжение и кривую разряда. Некоторые химические соединения, такие как литий-ионные, имеют довольно плоскую кривую разряда, в то время как другие, такие как свинцово-кислотные, имеют ярко выраженный наклон.

Мощность, выдаваемая элементами с наклонной кривой разряда, постепенно падает в течение всего цикла разряда.Это может вызвать проблемы для приложений с большой мощностью ближе к концу цикла. Для приложений с низким энергопотреблением, которым требуется стабильное напряжение питания, может потребоваться установка регулятора напряжения, если наклон слишком крутой. Обычно это не вариант для приложений с высокой мощностью, поскольку потери в регуляторе могут лишить аккумулятор еще большей мощности.

Плоская кривая разряда упрощает конструкцию приложения, в котором используется батарея, поскольку напряжение питания остается достаточно постоянным в течение всего цикла разряда.Наклонная кривая облегчает оценку состояния заряда батареи, поскольку напряжение элемента может использоваться как мера оставшегося заряда в элементе. Современные литий-ионные элементы имеют очень плоскую кривую разряда, поэтому для определения состояния заряда

необходимо использовать другие методы.

По оси X показаны характеристики ячейки, нормированные в процентах от емкости ячейки, так что форма графика может отображаться независимо от фактической емкости ячейки.Если бы ось X была основана на времени разряда, длина каждой кривой разряда была бы пропорциональна номинальной емкости элемента.

Температурные характеристики

Производительность элемента может резко меняться в зависимости от температуры. В нижнем пределе, в батареях с водными электролитами, сам электролит может замерзнуть, устанавливая нижний предел рабочей температуры. При низких температурах литиевые батареи страдают от литиевого покрытия анода, что приводит к необратимому снижению емкости.В крайнем случае активные химические вещества могут разрушиться, разрушив аккумулятор. Между этими пределами характеристики элемента обычно улучшаются с температурой. См. Также «Управление температурным режимом» и «Срок службы батареи» для получения дополнительных сведений.

На приведенном выше графике показано, как характеристики ионно-литиевых батарей ухудшаются при снижении рабочей температуры.

Вероятно, более важным является то, что как для высоких, так и для низких температур, чем дальше рабочая температура от комнатной, тем больше сокращается срок службы.См. Неисправности литиевых батарей.

Характеристики саморазряда

Скорость саморазряда — это мера того, как быстро элемент теряет свою энергию, находясь на полке, из-за нежелательных химических воздействий внутри элемента. Скорость зависит от химического состава клеток и температуры.

Клеточная химия

Ниже показан типичный срок хранения некоторых первичных ячеек:

• Цинк Углерод (Leclanché) от 2 до 3 лет
• Щелочная 5 лет
• Литий 10 лет и более

Типичные скорости саморазряда для обычных аккумуляторных элементов следующие:

• Свинцово-кислотный от 4% до 6% в месяц
• Никель Кадмий от 15% до 20% в месяц
• Никель-металлогидрид 30% в месяц
• Литий от 2% до 3% в месяц

Влияние температуры

Скорость нежелательных химических реакций, вызывающих внутреннюю утечку тока между положительным и отрицательным электродами элемента, как и все химические реакции, увеличивается с повышением температуры, что увеличивает скорость саморазряда батареи.См. Также Срок службы батареи. На приведенном ниже графике показана типичная скорость саморазряда литий-ионной батареи.

Внутреннее сопротивление

Внутренний импеданс ячейки определяет ее пропускную способность по току. Низкое внутреннее сопротивление допускает большие токи.

Схема эквивалента батареи

На схеме справа показана эквивалентная схема для энергетической ячейки.

• Rm — сопротивление металлического пути через ячейку, включая клеммы, электроды и межсоединения.
• Ra — сопротивление электрохимического тракта, включая электролит и сепаратор.
• Cb — емкость параллельных пластин, которые образуют электроды ячейки.
• Ri — нелинейное контактное сопротивление между пластиной или электродом и электролитом.

Типичное внутреннее сопротивление порядка миллиомов.

Влияние внутреннего импеданса

Когда через элемент протекает ток, на внутреннем сопротивлении элемента возникает падение напряжения IR, которое снижает напряжение на выводах элемента во время разряда и увеличивает напряжение, необходимое для зарядки элемента, таким образом уменьшая его эффективную емкость, а также уменьшая его заряд. / эффективность разряда.Более высокие скорости разряда вызывают более высокие внутренние падения напряжения, что объясняет кривые разряда с более низким напряжением при высоких скоростях C. См. «Скорость разряда» ниже.

На внутренний импеданс влияют физические характеристики электролита: чем меньше размер гранул материала электролита, тем ниже полное сопротивление. Размер зерна контролируется производителем ячейки в процессе измельчения.

Спиральная конструкция электродов часто используется для увеличения площади поверхности и, таким образом, уменьшения внутреннего импеданса.Это снижает тепловыделение и позволяет ускорить зарядку и разрядку.

Внутреннее сопротивление гальванического элемента зависит от температуры и уменьшается с повышением температуры из-за увеличения подвижности электронов. График ниже является типичным примером.

Таким образом, элемент может быть очень неэффективным при низких температурах, но эффективность повышается при более высоких температурах из-за более низкого внутреннего импеданса, но также и из-за увеличения скорости химических реакций.Однако более низкое внутреннее сопротивление, к сожалению, также приводит к увеличению скорости саморазряда. Кроме того, срок службы ухудшается при высоких температурах. Некоторые формы нагрева и охлаждения могут потребоваться для поддержания ячейки в ограниченном диапазоне температур для достижения оптимальных характеристик в приложениях с высокой мощностью.

Внутреннее сопротивление большинства химических элементов ячеек также имеет тенденцию к значительному увеличению к концу цикла разряда, поскольку активные химические вещества переводятся в свое разряженное состояние и, следовательно, эффективно расходуются.Это в основном отвечает за быстрое падение напряжения элемента в конце цикла разряда.

Кроме того, эффект джоулева нагрева I ² R, потери во внутреннем сопротивлении элемента вызывают повышение температуры элемента.

Падение напряжения и потери I ² R могут быть незначительными для элемента емкостью 1000 мАч, питающего мобильный телефон, но для 100-элементного автомобильного аккумулятора на 200 Ач они могут быть значительными.Типичное внутреннее сопротивление литиевой батареи мобильного телефона емкостью 1000 мА составляет от 100 до 200 мОм и около 1 мОм для литиевой батареи емкостью 200 Ач, используемой в автомобильной батарее. См. Пример.

При работе со скоростью C падение напряжения на элемент будет около 0,2 В в обоих случаях (немного меньше для мобильного телефона). Потери I ² R в мобильном телефоне будут составлять от 0,1 до 0,2 Вт. В автомобильной батарее, однако, падение напряжения на всей батарее будет 20 В, а потеря мощности, рассеиваемой в виде тепла внутри батареи, составит 40 Вт на элемент или 4 кВт для всей батареи.Это в дополнение к теплу, выделяемому в результате электрохимических реакций в ячейках.

По мере старения элемента сопротивление электролита имеет тенденцию к увеличению. Старение также приводит к ухудшению качества поверхности электродов и увеличению контактного сопротивления, и в то же время эффективная площадь пластин уменьшается, что снижает их емкость. Все эти эффекты увеличивают внутренний импеданс клетки, что отрицательно влияет на ее работоспособность.Сравнение фактического импеданса ячейки с ее импедансом, когда она была новой, можно использовать для измерения или представления возраста ячейки или ее эффективной емкости. Такие измерения намного удобнее, чем фактическая разрядка элемента, и их можно проводить без разрушения тестируемого элемента. См. «Испытания импеданса и проводимости»

Внутреннее сопротивление также влияет на эффективную емкость ячейки.Чем выше внутреннее сопротивление, тем выше потери при зарядке и разрядке, особенно при более высоких токах. Это означает, что чем выше скорость разряда, тем ниже доступная емкость ячейки. И наоборот, если он разряжается в течение длительного периода, емкость в ампер-часах выше. Это важно, потому что некоторые производители указывают емкость своих батарей при очень низкой скорости разряда, что заставляет их выглядеть намного лучше, чем они есть на самом деле.

Скорость разряда

Кривые разряда литий-ионного элемента ниже показывают, что эффективная емкость элемента уменьшается, если элемент разряжается с очень высокой скоростью (или, наоборот, увеличивается с низкой скоростью разряда).Это называется смещением емкости, и этот эффект характерен для большинства химических составов ячеек.

Нагрузка аккумулятора

Мощность разряда батареи зависит от нагрузки, которую она должна обеспечивать.

Если разрядка происходит в течение длительного периода в несколько часов, как в некоторых высокопроизводительных приложениях, таких как электромобили, эффективная емкость аккумулятора может быть вдвое больше указанной емкости при коэффициенте C.Это может быть наиболее важным при выборе дорогой батареи для использования с высокой мощностью. Емкость маломощных аккумуляторов бытовой электроники обычно указывается для разряда со скоростью C, тогда как SAE использует разряд в течение 20 часов (0,05 ° C) как стандартное условие для измерения емкости автомобильных аккумуляторов в ам-часах. График ниже показывает, что эффективная емкость свинцово-кислотных аккумуляторов с глубокой разрядкой почти удваивается, поскольку скорость разряда снижается с 1,0 ° C до 0.05C. При времени разряда менее одного часа (высокие значения C) эффективная емкость резко падает.

На эффективность зарядки также влияет скорость зарядки. Объяснение причин этого приводится в разделе «Время зарядки».

Из этого графика можно сделать два вывода:

• Следует проявлять осторожность при сравнении характеристик емкости аккумуляторов, чтобы обеспечить сопоставимые скорости разряда.
• В автомобильной промышленности, если высокие значения тока используются регулярно для резкого ускорения или для подъема на холм, дальность действия транспортного средства будет уменьшена.

Рабочий цикл

Рабочие циклы различаются для каждого приложения. Приложения EV и HEV накладывают определенные переменные нагрузки на аккумулятор. См. Пример нагрузочного тестирования. Стационарные батареи, используемые в распределенных сетевых накопителях энергии, могут иметь очень большие изменения SOC и много циклов в день.

Важно знать, сколько энергии используется за цикл, и рассчитывать на максимальную пропускную способность и мощность, а не на средний уровень.

Примечания: Для информации

• Типичный небольшой электромобиль будет потреблять от 150 до 250 Втч энергии на милю при нормальной вождении. Таким образом, для диапазона 100 миль при 200 Вт-час на милю потребуется аккумулятор емкостью 20 кВт-ч.

В гибридном электромобиле

• используются батареи меньшего размера, но они могут потребоваться для работы при очень высокой скорости разряда до 40 ° C. Если в автомобиле используется рекуперативное торможение, аккумулятор также должен выдерживать очень высокую скорость зарядки, чтобы быть эффективным. См. В разделе о конденсаторах пример того, как это требование может быть выполнено.

Уравнение Пойкерта

Уравнение Пойкерта — удобный способ характеристики поведения ячейки и количественного определения смещения емкости в математических терминах.

Это эмпирическая формула, которая приблизительно определяет, как доступная емкость аккумулятора изменяется в зависимости от скорости разряда. C = I ⁿ T, где «C» — это теоретическая емкость аккумулятора, выраженная в ампер-часах, «I» — ток, «T» — время, а «n» — число Пейкерта, постоянная для данного аккумулятор. Уравнение показывает, что при более высоких токах в батарее меньше доступной энергии. Число Пейкерта напрямую связано с внутренним сопротивлением батареи.Более высокие токи означают больше потерь и меньшую доступную емкость.

Значение числа Пойкерта показывает, насколько хорошо батарея работает при длительном сильном токе. Значение, близкое к 1, указывает на то, что аккумулятор работает нормально; чем выше число, тем больше емкость теряется при разряде аккумулятора при больших токах. Число Пейкерта батареи определяется эмпирически. Для свинцово-кислотных аккумуляторов это число обычно составляет от 1,3 до 1,4

График выше показывает, что эффективная емкость аккумулятора снижается при очень высокой скорости непрерывной разрядки.Однако при периодическом использовании батарея успевает восстановиться в периоды покоя, когда температура также возвращается к уровню окружающей среды. Из-за этого потенциала восстановления емкость меньше уменьшается, а эффективность работы выше, если аккумулятор используется периодически, как показано пунктирной линией.

Это обратное поведение двигателя внутреннего сгорания, который наиболее эффективно работает при непрерывных устойчивых нагрузках.В этом отношении электроэнергия — лучшее решение для средств доставки, которые постоянно отключаются.

Участки Рагон

График Рагона полезен для определения компромисса между эффективной мощностью и управляемой мощностью. Обратите внимание, что графики Рагона обычно основаны на логарифмических шкалах.

На графике ниже показана превосходная гравиметрическая плотность энергии литий-ионных элементов.Также обратите внимание, что ионно-литиевые элементы с анодами из титаната лития (Altairnano) обеспечивают очень высокую плотность мощности, но пониженную плотность энергии.

Энергия и плотность мощности — участок Рагона

Источник Альтаирнано

На графике Ragone ниже сравнивается производительность ряда электрохимических устройств.Он показывает, что ультраконденсаторы (суперконденсаторы) могут обеспечивать очень высокую мощность, но емкость хранилища очень ограничена. С другой стороны, топливные элементы могут хранить большое количество энергии, но имеют относительно низкую выходную мощность.

Рагон Участок электрохимических устройств

Наклонные линии на графиках Ragone показывают относительное время, необходимое для того, чтобы зарядить устройство или выйти из него.С одной стороны, мощность может быть накачана или извлечена из конденсаторов за микросекунды. Это делает их идеальными для сбора энергии рекуперативного торможения в электромобилях. С другой стороны, топливные элементы имеют очень плохие динамические характеристики, требуя часов для выработки и доставки энергии. Это ограничивает их применение в электромобилях, где они часто используются вместе с батареями или конденсаторами для решения этой проблемы. Литиевые батареи находятся где-то посередине и обеспечивают разумный компромисс между ними.

См. Также Сравнение альтернативных хранилищ энергии.

Характеристики импульса

Способность передавать сильноточные импульсы является требованием многих батарей. Допустимая токовая нагрузка ячейки зависит от эффективной площади поверхности электродов. (См. Компромисс между энергией и мощностью). Однако ограничение по току определяется скоростью, с которой происходят химические реакции внутри ячейки.Химическая реакция или «перенос заряда» происходит на поверхности электродов, и начальная скорость может быть довольно высокой, так как химические вещества, расположенные рядом с электродами, преобразуются. Однако, как только это произошло, скорость реакции ограничивается скоростью, с которой активные химические вещества на поверхности электрода могут пополняться путем диффузии через электролит в процессе, известном как «массоперенос». Тот же принцип применяется к процессу зарядки и более подробно описан в разделе «Время зарядки».Следовательно, импульсный ток может быть значительно выше, чем частота C, которая характеризует характеристики непрерывного тока.

Срок службы

Это один из ключевых параметров производительности ячейки, который указывает ожидаемый срок службы ячейки.

Жизненный цикл определяется как количество циклов, которое может выполнить элемент, прежде чем его емкость упадет до 80% от первоначальной указанной емкости.

Каждый цикл заряда-разряда и связанный с ним цикл превращения активных химикатов, который он вызывает, сопровождается медленным ухудшением химикатов в элементе, которое будет почти незаметно для пользователя. Это ухудшение может быть результатом неизбежных нежелательных химических воздействий в ячейке, роста кристаллов или дендритов, изменяющих морфологию частиц, составляющих электроды. Оба эти события могут иметь эффект уменьшения объема активных химических веществ в элементе и, следовательно, его емкости, или увеличения внутреннего импеданса элемента.

Обратите внимание на то, что элемент не умирает внезапно в конце указанного жизненного цикла, а продолжает свое медленное разрушение, так что он продолжает нормально функционировать, за исключением того, что его емкость будет значительно меньше, чем когда она была новой.

Цикл срока службы, как определено, является полезным способом сравнения батарей в контролируемых условиях, однако он может не дать наилучшего показателя срока службы батарей в реальных условиях эксплуатации.Элементы редко эксплуатируются в последовательных полных циклах заряда-разряда, они гораздо чаще подвергаются частичным разрядам различной глубины перед полной подзарядкой. Поскольку в частичных разрядах участвует меньшее количество энергии, аккумулятор может выдерживать гораздо большее количество неглубоких циклов. Такие циклы использования типичны для гибридных электромобилей с рекуперативным торможением. Посмотрите, как продолжительность цикла зависит от глубины разряда (DOD) в разделе Срок службы батареи.

Срок службы также зависит от температуры, как от температуры эксплуатации, так и от температуры хранения.См. Более подробную информацию в разделе «Неисправности литиевых батарей».

Общая пропускная способность энергии

Более репрезентативный показатель срока службы батареи — это Lifetime Energy Throughput . Это общее количество энергии в ватт-часах, которое может быть вложено в аккумулятор и снято с него в течение всех циклов в течение срока его службы, прежде чем его емкость снизится до 80% от первоначальной емкости нового аккумулятора.Это зависит от химического состава клетки и условий эксплуатации. К сожалению, эта мера еще не используется производителями элементов и еще не принята в качестве отраслевого стандарта для аккумуляторов. Пока он не войдет в широкое использование, его нельзя будет использовать для сравнения производительности элементов от разных производителей таким образом, но, если он доступен, по крайней мере, он предоставляет более полезное руководство для инженеров по применению для оценки срока службы используемых батарей. в своих проектах.

См. Также Состояние работоспособности (SOH) и Расчетный срок службы батареи

Глубокий разряд

Срок службы в цикле уменьшается с увеличением глубины разряда (DOD) (см. Срок службы батареи), и многие химические составы элементов не допускают глубокого разряда, и элементы могут быть необратимо повреждены при полной разрядке.Специальные конструкции ячеек и химические смеси необходимы, чтобы максимально увеличить потенциальную глубину разряда батарей глубокого разряда.

Зарядные характеристики

Кривые зарядки и рекомендуемые методы зарядки включены в отдельный раздел зарядки

Тестирование внутреннего сопротивления литий-полимерной батареи

Тестирование внутреннего сопротивления — это относительно простой способ измерить работоспособность ваших LiPo-батарей.Внутреннее сопротивление — это электрическое сопротивление, которое возникает внутри самих элементов батареи, когда батарея вырабатывает электричество. Чем выше внутреннее сопротивление, тем меньше тока может протекать от аккумулятора к регулятору скорости вращения и двигателю.

Старые, изношенные, вздутые, разбитые и низкокачественные батареи имеют более высокое внутреннее сопротивление и, следовательно, не могут поддерживать напряжение на вашем ESC и двигателе при подаче питания. Поскольку батарея сама создает ток, вы не можете просто подключить омметр и измерить сопротивление.Вместо этого вы должны измерить напряжение, затем применить известную электрическую нагрузку (галогенные лампочки в этой демонстрации), повторно измерить напряжение, а также измерить силу тока. Внутреннее сопротивление — это падение напряжения, деленное на силу тока.

Время от времени измеряя это, вы сможете получить хорошее представление о «исправности» ваших аккумуляторных блоков. Если у вас есть батарея, которая не дает такой «мощности» или «энергии», как раньше, это хороший способ фактически количественно оценить потерю мощности и определить, следует ли переназначить батарею для работы в лабораторных условиях или для мусора.

Видео продемонстрирует, как на самом деле выполнить тест. После настройки на каждую батарею уходит около 30 секунд, и вы можете провести все испытания, а еще 30 секунд — на вычисления. Мне нравится использовать нагрузку 100 Вт, но это на ваше усмотрение.

Ниже приведена ссылка на общую электронную таблицу, которую вы можете загрузить на свой компьютер и заполнить своими собственными значениями (некоторые примерные значения вводятся по умолчанию). Эта таблица выполнит все расчеты за вас, включая компенсацию разного количества ячеек, разной емкости аккумуляторной батареи, различных переменных теста C-разряда.Введите свои характеристики и измерения слева от «ДАТА» до «AMPS», и он рассчитает остальное. Это даст вам довольно близкое сравнение внутреннего сопротивления для всех ваших батарей.

https://docs.google.com/spreadsheet/ccc?key=0AtSZzrsraF1-dDZLVTJNejJxaWNRdnlZTHFXc0hyQ1E

Это не должно считаться высокоточным измерением для целей публикации или сравнения спецификаций. Но это отличный способ следить за состоянием ваших батарей.

Пожалуйста, свяжитесь со мной, если я могу чем-нибудь помочь.

Типы аккумуляторов и емкость аккумуляторов

Введение

Батарея означает пространство в чашке, резервуаре или другом контейнере или составном контейнере, содержащем раствор электролита и металлический электрод для генерации электрического тока, одним словом, устройство, способное преобразовывать химическую энергию в электрическую энергию. , и он имеет положительный электрод и отрицательный электрод.С развитием науки и техники батареи широко называют небольшими устройствами, вырабатывающими электрическую энергию, такими как солнечные элементы. Технические параметры батареи в основном включают электродвижущую силу, емкость, удельную энергию и сопротивление. Используя аккумулятор в качестве источника энергии, можно получить ток со стабильным напряжением, стабильным током, стабильным источником питания в течение длительного времени и небольшим влиянием извне, а аккумулятор имеет простую конструкцию, и удобен в переноске, прост в эксплуатации при зарядке и разряде, не подвержен влиянию климата и температуры.Имея стабильную и надежную работу, он играет огромную роль во всех аспектах современной общественной жизни.

Даже самый лучший аккумулятор будет потихоньку терять емкость до конца не работает. Почему это? Как ваша батарея изначально хранит такой большой заряд? Это видео даст вам ответ, как работают аккумуляторы и накапливают электричество.

Каталог

Ⅰ История батареи

В 1746 году Мейсон Брок из Лейденского университета в Нидерландах изобрел «Лейденскую банку» для сбора электрического заряда.Он увидел, что электричество, которое трудно собрать, но легко исчезло в воздухе, он хотел найти способ сэкономить электроэнергию. Однажды он завис в воздухе с бочкой, соединенной с мотором и бочкой, а из бочки вынули медную проволоку и погрузили в стеклянную бутылку, наполненную водой. Его помощник держал стеклянную бутылку в руке, в то время как Мейсон Брок покачивал мотор сбоку. В это время его помощник случайно коснулся ствола, внезапно почувствовал сильный удар током и закричал.Затем Мейсон Брок обменялся с помощником, позволив помощнику встряхнуть мотор, тем временем он взял бутылку с водой в одну руку и коснулся пистолета другой рукой. Батарея была в эмбрионе, то есть лейденской банке.

В 1780 году итальянский анатом Луиджи Гальвани, занимаясь анатомией лягушки, держал в обеих руках разные металлические инструменты, случайно одновременно касаясь бедер лягушки. Мышцы лягушачьих лапок тут же задергались, словно от удара током. Если прикоснуться к лягушке только металлическим инструментом, такой реакции не будет.Гальвани считал, что это явление произошло из-за своего рода электричества, генерируемого внутри тела животного, которое он назвал «биоэлектричеством».

Открытие Гальвани вызвало большой интерес у физиков, которые соревнуются за повторение эксперимента с лягушкой в ​​попытке найти способ выработки электричества. Итальянский физик Вольт после нескольких экспериментов сказал: «Концепция« биоэлектричества »неверна. Причина, по которой мышцы лягушки могут вырабатывать электричество, вероятно, заключается в том, что в мышцах работает какая-то жидкость.Чтобы продемонстрировать свою точку зрения, Вольт погрузил два разных металлических листа в различные растворы для тестирования.

В 1799 году Вольт погрузил цинковую пластину и оловянную пластину в соленую воду и обнаружил, что по проводам, соединяющим два металла, протекает ток. Поэтому он положил много ворсистой ткани или бумажных листов, смоченных в соленой воде, между цинковыми и серебряными листами. При прикосновении к обоим концам рукой он почувствовал сильную электрическую стимуляцию. В результате было обнаружено, что до тех пор, пока один из двух металлических листов химически реагирует с раствором, между этими металлическими листами может генерироваться ток.

Таким образом, Volt удалось создать первую в мире батарею, «Volt Stack», это фактически последовательный батарейный блок. Он стал источником энергии для первых электрических экспериментов и телеграфных машин.

В 1836 году Дэниел из Соединенного Королевства усовершенствовал «Вольт-стек». Он использовал разбавленную серную кислоту в качестве электролита, чтобы решить проблему поляризации батареи, и создал первую цинково-медную батарею, которая не была поляризована и могла поддерживать сбалансированный ток.Но у этих батарей есть проблема, заключающаяся в том, что со временем напряжение падает.

Когда напряжение падает после того, как батарея использовалась в течение определенного периода времени, ему может быть подан обратный ток, чтобы напряжение батареи повысилось. Поскольку этот аккумулятор можно заряжать, его можно использовать повторно.

В 1860 году француз Жорж Лекланш также изобрел предшественницу широко используемой в мире батареи (угольно-цинковую батарею). Его отрицательный электрод представляет собой стержень из сплава цинка и ртути (вольтовая батарея с цинковым отрицательным электродом, который оказывается одним из лучших металлов для материала отрицательного электрода), а его положительный электрод представляет собой пористую чашку со смесью измельченного оксида марганца. и углерода, кроме того, в смесь вставляли углеродный стержень в качестве токоприемника.Оба электрода были погружены в раствор хлорида аммония (как раствор электролита). Это называется «мокрый аккумулятор». Эта батарея была простой и дешевой, поэтому до 1880 года ее заменяли «сухой батареей». Отрицательный электрод превращен в цинковую банку (внешний корпус батареи), а электролит становится пастой, а не жидкостью, которая является в основном угольно-цинковая батарея, которую мы использовали сегодня.

В 1887 году англичанин Хеллерсон изобрел первую сухую батарею. Электролит сухой батареи был пастообразным, не протекал, его было легко переносить, поэтому он широко использовался.

В 1890 году Томас Эдисон изобрел перезаряжаемую железо-никелевую батарею.

Ⅱ Принцип работы

В химических батареях преобразование химической энергии в электрическую является результатом спонтанных химических реакций, таких как окисление и восстановление внутри батареи, и эта реакция осуществляется на двух электродах. Активный материал отрицательного электрода состоит из активного металла, такого как цинк, кадмий или свинец, и водорода или углеводорода.Активный материал положительного электрода состоит из оксидов металлов, таких как диоксид марганца, диоксид свинца и оксид никеля, кислород или воздух, галогены и их соли, оксикислоты и их соли и т.п. Электролит — это материал, обладающий хорошей ионной проводимостью, такой как водный раствор кислоты, основания, соли, органический или неорганический неводный раствор, расплав соли или твердый электролит.

Когда внешняя цепь отключена, существует разность потенциалов (напряжение холостого хода) между двумя полюсами, но ток отсутствует, а химическая энергия, накопленная в батарее, не преобразуется в электрическую.Когда внешняя цепь замкнута, ток течет по внешней цепи под действием разности потенциалов между двумя электродами, в то же время внутри батареи из-за отсутствия свободных электронов в электролите, передача заряда сопровождается реакцией окисления или восстановления границы раздела между биполярным активным материалом и электролитом и миграцией реагентов и продуктов реакции. Перенос заряда в электролите осуществляется за счет миграции ионов.

Нормальный процесс переноса заряда и массопереноса внутри батареи важен для обеспечения нормальной выработки электроэнергии. При зарядке направление внутренней передачи энергии и процесса массопереноса точно противоположно разряду, и реакция электрода должна быть обратимой, чтобы обеспечить нормальный массообмен и процесс передачи в противоположном направлении. Следовательно, обратимая электродная реакция является необходимым условием для создания батареи.Фактически, когда через электрод протекает ток, электродный потенциал отклоняется от термодинамически сбалансированного электродного потенциала. Это явление называется поляризацией. Чем больше плотность тока (ток, проходящий через единицу площади электрода), тем больше поляризация, поэтому поляризация является одной из важных причин потери энергии аккумулятором.

Примечание: причина поляризации

① Поляризация, вызванная сопротивлением каждой части батареи, называется омической поляризацией.

② Поляризация, вызванная блокировкой процесса переноса заряда в межфазном слое электрод-электролит, называется активационной поляризацией.

③ Поляризация, вызванная медленным процессом массопереноса в межфазном слое электрод-электролит, называется концентрационной поляризацией. Метод уменьшения этой поляризации заключается в увеличении площади реакции электрода, уменьшении плотности тока, повышении температуры реакции и улучшении каталитической активности поверхности электрода.

Ⅲ Параметры техники

3.1 Эктродвижущая сила (ЭДС)

Электродвижущая сила — это разница между равновесными электродными потенциалами двух электродов. На примере свинцово-кислотного аккумулятора E = Ф + 0-Ф-0 + RT / F * In (αH ₂ SO ₄ / αH ₂ O) .

E : EMF

Ф + 0 : Стандартный электродный потенциал положительного электрода, равный 1.690 В.

Ф-0 : Стандартный электродный потенциал отрицательного электрода, равный 1,690 В.

R : Общая газовая постоянная, равная 8,314.

T : Температура окружающей среды.

F : постоянная Фарадея, ее значение 96485.

αH ₂ SO ₄ : Активность серной кислоты связана с концентрацией серной кислоты.

αH ₂ O : Активность воды связана с концентрацией серной кислоты.

Как видно из приведенной выше формулы, стандартная электродвижущая сила свинцово-кислотной батареи составляет 1,690 — (- 0,356) = 2,046 В, поэтому номинальное напряжение батареи составляет 2 В. Электродвижущая сила свинцово-кислотного аккумулятора зависит от температуры и концентрации серной кислоты.

3.2 Номинальная емкость

В условиях, указанных в конструкции (таких как температура, скорость разряда, напряжение завершения и т. Д.), Минимальная емкость, которую батарея может разряжать в амперах в час, указывается символ C.На емкость сильно влияет скорость разряда, поэтому скорость разряда часто обозначается арабскими цифрами в правом нижнем углу буквы C, например C ₂₀ = 50, что указывает на мощность 50 ампер в час при 20 скорость. Теоретическая емкость батареи может быть точно определена из количества активного материала электрода в формуле реакции батареи и электрохимического эквивалента активного материала, рассчитанного в соответствии с законом Фарадея. Из-за побочных реакций, которые могут происходить в батарее, и особых требований конструкции, фактическая емкость батареи часто ниже теоретической.

3.3 Номинальное напряжение

Типичное рабочее напряжение батареи при комнатной температуре, также известное как номинальное напряжение. Это справочная информация при выборе различных типов батарей. Фактическое рабочее напряжение батареи равно разнице потенциалов уравновешенного электрода положительного и отрицательного электродов при различных условиях применения. Это связано только с типом активного материала электрода, независимо от количества активного вещества.Напряжение батареи — это, по сути, постоянное напряжение, но при определенных особых условиях изменение фазы металлического кристалла или некоторой фазообразовательной пленки, вызванное реакцией электрода, вызовет небольшое колебание напряжения. Это явление называется шумом. Амплитуда колебаний мала, но частотный диапазон очень широк, поэтому их можно отличить от самовозбуждающегося шума в цепи.

3.4 Напряжение холостого хода

Напряжение на клеммах аккумулятора в разомкнутом состоянии называется напряжением холостого хода.Напряжение холостого хода батареи равно разнице между потенциалом положительного электрода и потенциалом отрицательного электрода, когда батарея разомкнута (через два полюса не течет ток). Напряжение холостого хода батареи выражается через V, то есть V on = Ф + — Ф -, где Ф +, Ф — потенциалы положительного и отрицательного электрода батареи соответственно. Напряжение холостого хода батареи обычно меньше ее электродвижущей силы. Это связано с тем, что потенциал электрода, устанавливаемый двумя полюсами батареи в растворе электролита, обычно является не равновесным электродным потенциалом, а стабильным электродным потенциалом.Обычно можно приблизительно определить, что напряжение холостого хода батареи эквивалентно электродвижущей силе батареи.

3.5 Внутреннее сопротивление

Внутреннее сопротивление батареи относится к сопротивлению, которому подвергается ток при прохождении через внутреннюю часть батареи. Оно включает внутреннее омическое сопротивление и внутреннее сопротивление поляризации, кроме того, внутреннее сопротивление поляризации включает внутреннее сопротивление электрохимической поляризации и внутреннее сопротивление концентрационной поляризации.Из-за внутреннего сопротивления рабочее напряжение батареи всегда меньше электродвижущей силы или напряжения холостого хода батареи.

Внутреннее сопротивление аккумулятора непостоянно и изменяется со временем во время зарядки и разрядки, поскольку состав активного материала, концентрация и температура электролита постоянно меняются. Омическое внутреннее сопротивление подчиняется закону Ома, а внутреннее сопротивление поляризации увеличивается с увеличением плотности тока, но не является линейным.

Внутреннее сопротивление — важный индикатор для определения производительности аккумулятора. Это напрямую влияет на рабочее напряжение, рабочий ток, выходную энергию и мощность аккумулятора. Для аккумулятора чем меньше внутреннее сопротивление, тем лучше.

3,6 Импеданс

Батарея имеет большую площадь поверхности раздела электрод-электролит, поэтому батарея может быть эквивалентной простой последовательной цепи большого конденсатора, небольшого резистора и индуктора. Однако реальная ситуация намного сложнее, особенно импеданс батареи зависит от времени и уровня постоянного тока, а измеренный импеданс действителен только для определенного состояния измерения.

3.7 Скорость заряда и разряда

Выражается двумя способами: скоростью и увеличением. Норма времени — это скорость зарядки и разрядки, указанная временем зарядки и разрядки, и численно равна количеству часов, полученному путем деления номинальной емкости (А · ч) батареи на заранее определенный ток зарядки и разрядки (А). . Увеличение — это величина, обратная скорости времени. Скорость разряда первичной батареи представлена ​​временем, когда определенное фиксированное сопротивление разряжается до напряжения завершения, а скорость разряда имеет большое влияние на характеристики батареи.

3.8 Срок службы

Срок службы — это максимальное время, разрешенное для хранения между моментом изготовления батареи и временем ее использования. Общий срок, включая период хранения и период использования, называется сроком годности аккумулятора. Срок службы аккумуляторной батареи делится на срок хранения в сухом и влажном состоянии. Срок службы — это максимальное количество циклов зарядки и разрядки, которое может выдержать аккумулятор при определенных условиях. Система проверки цикла заряда и разряда должна быть указана для указанного срока службы, включая скорость заряда и разряда, глубину разряда и диапазон температур окружающей среды.

3.9 Скорость саморазряда

Скорость, с которой батарея теряет свою емкость во время хранения. Емкость, теряемая в результате саморазряда во время хранения устройства, выражается в процентах от емкости аккумулятора до хранения.

Ⅳ Типы батарей

4.1 Список размеров батарей

Батарея делится на одноразовую и перезаряжаемую. Одноразовые батареи имеют разные технические ресурсы и стандарты в разных странах и регионах.Таким образом, многие модели были произведены до разработки стандартных моделей международными организациями, и большинство из этих моделей аккумуляторов названы производителями или соответствующими национальными ведомствами, таким образом образуя другую систему именования. По размеру батареи китайские модели щелочных батарей можно разделить на № 1, № 2, № 5, № 7, № 8, № 9 и NV; соответствующие американские щелочные модели: D, C, AA, AAA, N, AAAA, PP3 и т. д. В Китае для некоторых аккумуляторов используется американский метод наименования.В соответствии со стандартом IEC полное описание модели батареи должно быть: химический, форма, размер, расположенные по порядку.

1) Модель AAAA встречается редко, а стандартная батарея AAAA (с плоской головкой) имеет высоту 41,5 ± 0,5 мм и диаметр 8,1 ± 0,2 мм.

2) Чаще встречаются батарейки модели AAA. Стандартная батарея AAA (с плоской головкой) имеет высоту 43,6 ± 0,5 мм и диаметр 10,1 ± 0,2 мм.

3) Хорошо известна батарея модели АА. Цифровые фотоаппараты и электрические игрушки работают от батареек AA.Стандартная батарея AA (с плоской головкой) имеет высоту 48,0 ± 0,5 мм и диаметр 14,1 ± 0,2 мм.

4) Модель редкая. Эта серия обычно используется в качестве ядра батареи в аккумуляторном блоке. Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные батареи старых фотоаппаратов почти все относятся к батареям 4 / 5A или 4 / 5SC. Стандартная батарея A (с плоской головкой) имеет высоту 49,0 ± 0,5 мм и диаметр 16,8 ± 0,2 мм.

5) Модель SC тоже на редкость. Обычно это ядро ​​батареи внутри аккумуляторной батареи.Его можно увидеть на электроинструментах и ​​камерах, а также на импортном оборудовании. Стандартная батарея SC (с плоской головкой) имеет высоту 42,0 ± 0,5 мм и диаметр 22,1 ± 0,2 мм.

6) Модель C соответствует батарее №2 Китая. Стандартная батарея C (с плоской головкой) имеет высоту 49,5 ± 0,5 мм и диаметр 25,3 ± 0,2 мм.

7) Модель D эквивалентна батарее №1 в Китае. Он широко используется в гражданских, военных и специальных источниках питания постоянного тока. Стандартная батарея D (с плоской головкой) имеет высоту 59.0 ± 0,5 мм и диаметром 32,3 ± 0,2 мм.

8) Модель N не распространена. Стандартная батарея N (с плоской головкой) имеет высоту 28,5 ± 0,5 мм и диаметр 11,7 ± 0,2 мм.

9) Батареи типа F, используемые в электрических мопедах, и новые поколения силовых батарей имеют тенденцию заменять свинцово-кислотные необслуживаемые батареи, которые обычно используются в качестве аккумуляторных элементов. Стандартная батарея F (с плоской головкой) имеет высоту 89,0 ± 0,5 мм и диаметр 32,3 ± 0,2 мм.

4.2 Стандарты батарей

A. Батарея китайского стандарта

Возьмем для примера аккумулятор 6-QAW-54a

1. 6 означает, что состоит из 6 отдельных ячеек, напряжение каждой ячейки 2В, то есть номинальное напряжение 12В.

2. Q означает использование аккумулятора, Q — аккумулятор для запуска автомобиля, M — аккумулятор для мотоцикла, JC — аккумулятор для корабля, HK — аккумулятор для авиации, D — аккумулятор для электромобиль, а F — аккумулятор с клапаном.

3. A и W обозначают тип аккумулятора: A обозначает аккумулятор сухого типа, а W обозначает аккумулятор, не требующий обслуживания. Если нет четкой маркировки, это аккумулятор нормального типа.

4. 54 указывает, что номинальная емкость аккумулятора составляет 54 Ач (полностью заряженный аккумулятор, разряженный при нормальной температуре со скоростью 20 часов разрядного тока для 20 часов выхода аккумулятора).

5. Угловая отметка a указывает на первое улучшение исходного продукта, угловая отметка b указывает на второе улучшение и так далее.

Примечание:

1) Добавьте D после модели, чтобы указать хорошие характеристики запуска при низких температурах, например, 6-QA-110D

2) После модели добавьте HD, чтобы указать тип с высокой степенью защиты от вибрации.

3) После модели добавьте DF, чтобы указать низкотемпературную обратную нагрузку, например, 6-QA-165DF

B. Батарея стандарта JIS для Японии

В 1979 году стандартная японская модель батареи была представлена ​​компанией N of Japan Nippon. Последняя цифра представляет собой размер батарейного отсека, который выражается приблизительной номинальной емкостью батареи, например NS40ZL:

.

1.N означает японский стандарт JIS.

2. S означает миниатюризацию, то есть фактическая емкость меньше 40 Ач, что составляет 36 Ач.

3. Z означает лучшую пусковую разрядку при том же размере.

4. L указывает, что положительный полюс находится на левом конце, а R указывает, что положительный полюс находится на правом конце, например, NS70R. (Примечание: от направления от стопки полюсов батареи)

5. S означает, что полюсный вывод толще, чем батарея такой же емкости, например NS60SL.(Примечание: как правило, положительный и отрицательный полюсы батареи имеют разный диаметр, чтобы не перепутать полярность батареи.)

К 1982 году стандартная японская модель батареи была реализована в соответствии с новым стандартом, например 38B20L (эквивалент NS40ZL):

1,38 представляет рабочие параметры аккумулятора. Чем выше число, тем больше энергии может хранить аккумулятор.

2. B обозначает код ширины и высоты батареи.Комбинация ширины и высоты батареи представлена ​​одной из восьми букв (от A до H), и чем ближе символ к H, тем больше значения ширины и высоты батареи.

3. 20 означает, что длина батареи составляет примерно 20 см.

4. L указывает положение положительной клеммы, положительная клемма находится на правом конце с маркировкой R, а положительная клемма находится на левом конце с маркировкой L, если смотреть со стороны полюса батареи.

С.Батарея немецкого стандарта DIN

Возьмем для примера аккумулятор 544 34:

1. Первая цифра 5 указывает, что номинальная емкость аккумулятора ниже 100 Ач; первые 6 указывают, что емкость аккумулятора составляет от 100 до 200 Ач; первые 7 указывают на то, что номинальная емкость аккумулятора превышает 200 Ач.

Согласно ему, 544 34 аккумулятор номинальной емкостью 44 Ач; 610 17 MF номинальная емкость аккумулятора 110 Ач; 700 27 номинальная емкость аккумулятора 200 Ач.

2.Две цифры после емкости указывают номер группы размеров батарей.

3. MF означает необслуживаемый тип.

D. America BCI стандартный аккумулятор

В качестве примера возьмем аккумулятор 58 430 (12 В 430 А 80 мин):

1. 58 указывает номер размерной группы батарей.

2. 430 означает ток холодного пуска 430 А.

3. 80 мин означает, что резервная емкость аккумулятора составляет 80 мин.

4. Американский стандартный аккумулятор можно также обозначить следующим образом: 78-600, 78 указывает номер размерной группы аккумуляторов, а 600 указывает, что ток холодного пуска составляет 600 А.

① Ток холодного пуска (CCA): минимальный ток в определенных обстоятельствах, который может быть получен при -17,8 ° C и -28,9 ° C. Этот индикатор связывает важные параметры батареи, такие как рабочий объем двигателя, степень сжатия, температура, время запуска, техническое состояние двигателя и электрической системы, а также минимальное рабочее напряжение для запуска и зажигания. Это относится к минимальному току, который может обеспечить аккумулятор, когда полностью заряженный аккумулятор 12 В находится в пределах 30 секунд, а напряжение на клеммах падает до 7.2В. Рейтинг холодного пуска дает общее значение тока.

② Резервная емкость (RC): приблизительное время, в течение которого автомобиль может работать, зажигая аккумулятор в ночное время и обеспечивая минимальную нагрузку цепи, когда система зарядки не работает, может быть определено как: полностью заряженная аккумуляторная батарея 12 В при условии 25 ± 2 ° C, время разряда напряжения на клеммах аккумулятора падает до 10,5 ± 0,05 В при разряде постоянным током 25 А.

4,3 Обычные батареи

1) Сухая батарея

Сухая батарея также называется марганцево-цинковой батареей.Так называемая сухая батарея относится к гальванической батарее, а марганец-цинк относится к ее сырью, чем другие материалы, такие как батареи из оксида серебра, никель-кадмиевые батареи. Напряжение марганцево-цинковой батареи составляет 1,5 В. Сухие батареи потребляют химическое сырье для выработки электроэнергии. Его напряжение невелико, а непрерывный ток, который может генерироваться, не может превышать 1 А.

2) Свинцово-кислотный аккумулятор

Аккумуляторная батарея — одна из наиболее широко используемых батарей.Используйте стеклянный резервуар или пластиковый резервуар, наполните его серной кислотой, а затем вставьте две свинцовые пластины, одну из которых подключите к положительному полюсу зарядного устройства, а другую — к отрицательному полюсу зарядного устройства, после десятка часов зарядки, накопитель. аккумулятор формируется. Между положительным и отрицательным электродами имеется напряжение 2 вольта. Его преимущество в том, что его можно использовать многократно. Кроме того, из-за своего небольшого внутреннего сопротивления он может обеспечивать большой ток. Когда он используется для питания двигателя автомобиля, мгновенный ток может достигать 20 А.Когда батарея заряжается, электрическая энергия накапливается, а когда она разряжается, химическая энергия преобразуется в электрическую.

3） Литиевая батарея

Батарея с литиевым отрицательным электродом. Это новая высокоэнергетическая батарея, разработанная после 1960-х годов.

Преимущество литиевой батареи состоит в том, что одиночная батарея имеет высокое напряжение, большую удельную энергию, длительный срок хранения (до 10 лет), хорошие температурные характеристики (может использоваться при температуре от -40 до 150 ° C).Недостаток — дороговизна и низкая безопасность. Кроме того, необходимо улучшить его отставание по напряжению и проблемы безопасности. Разработка силовых батарей и новых катодных материалов, особенно разработка литий-железо-фосфатных материалов, в значительной степени способствовала развитию литиевых батарей.

Ⅴ Терминология

5.1 Национальные стандарты

Стандарт IEC (Международная электротехническая комиссия) — это всемирная организация по стандартизации, состоящая из национальных электротехнических комитетов для продвижения стандартизации в мире электрических и электронных областей.

Никель-кадмиевый аккумулятор национального стандарта GB / T11013_1996GB / T18289_2000.

Никель-водородный аккумулятор национальный стандарт — GB / T15100_1994GB / T18288_2000.

Литиевая батарея

Национальным стандартом является GB / T10077_1998YD / T998_1999, GB / T18287_2000.

Кроме того, общий стандарт аккумуляторов также имеет стандарт JIS C и стандарт аккумуляторов, установленный компанией SANYOPANASONIC.

Производство аккумуляторов в целом основано на стандартах SANYO или Panasonic.

5.2 Аккумулятор Common Sense

1) Нормальный заряд

У разных аккумуляторов есть свои особенности. Пользователи должны заряжать аккумуляторы в соответствии с инструкциями производителя, потому что правильная и разумная зарядка способствует продлению срока службы аккумулятора.

2) Быстрая зарядка

Некоторые автоматические интеллектуальные быстрые зарядные устройства показывают, что они заряжены на 90% только при изменении сигнала индикатора. Зарядное устройство автоматически переключится на медленную зарядку, чтобы полностью зарядить аккумулятор.Лучше всего полностью зарядить аккумулятор перед использованием, иначе это сократит время использования.

3) Эффект

Если это никель-кадмиевый аккумулятор, который не был полностью заряжен или разряжался в течение длительного времени, это оставит следы на аккумуляторе и уменьшит емкость аккумулятора. Это явление называется эффектом памяти батареи.

4) Очистить память

Разрядите аккумулятор, а затем полностью заправьте его, чтобы стереть эффект памяти аккумулятора, кроме того, следуя инструкциям в инструкциях, чтобы контролировать время и повторить зарядку и разрядку два или три раза.

5) Аккумуляторная батарея

Литиевые батареи

можно хранить в чистом, сухом и вентилируемом помещении при температуре окружающей среды от -5 ° C до 35 ° C и относительной влажности не более 75%. Избегать контакта с едкими веществами и держаться подальше от источников огня и тепла. Заряд батареи поддерживается на уровне от 30% до 50% от номинальной емкости, а аккумуляторные батареи следует заряжать каждые 6 месяцев.

Примечание: расчет времени зарядки

1) Когда зарядный ток меньше или равен 5% емкости аккумулятора:

Время зарядки (часы) = емкость аккумулятора (мАч) × 1.6 ÷ зарядный ток (мА)

2) Когда зарядный ток составляет более 5% емкости аккумулятора и меньше или равен 10%:

Время зарядки (часы) = емкость аккумулятора (мАч) × 1,5% ÷ ток заряда (мА)

3) Когда зарядный ток составляет более 10% от емкости аккумулятора и меньше или равен 15%:

Время зарядки (часы) = емкость аккумулятора (мАч) × 1,3 ÷ ток зарядки (мА)

4) Когда зарядный ток составляет более 15% от емкости аккумулятора и меньше или равен 20%:

Время зарядки (часы) = емкость аккумулятора (мАч) × 1.2 ÷ зарядный ток (мА)

5) Когда зарядный ток превышает 20% емкости аккумулятора:

Время зарядки (часы) = емкость аккумулятора (мАч) × 1,1 ÷ ток зарядки (мА)

5.3 Выбор аккумуляторов

1. Покупайте фирменные аккумуляторы, так как качество этих продуктов гарантировано.

2. Выберите подходящий тип и размер батареи в соответствии с требованиями электрического прибора.

3. Обратите внимание на дату изготовления и срок годности аккумулятора.

4. Обратите внимание на внешний вид аккумулятора, выбирая аккумулятор с изысканной упаковкой, аккуратным внешним видом, чистотой, без протечек.

5. При покупке щелочной цинково-марганцевой батареи ищите маркировку ALKALINE или LR.

6. Так как ртуть в батарее вредна для окружающей среды, для защиты окружающей среды следует обратить внимание на батарею со словами «без ртути», «0% ртути» и т.п.

5.4 Утилизация аккумуляторов

Существует три типа обращения с отработанными аккумуляторами, которые обычно используются в мире: отвержденные и захороненные, хранящиеся в шахтах для отходов и переработанные.

1. Затвердевший и захороненный в шахтах.

Например, завод во Франции добывает никель и кадмий, а затем использует никель для выплавки стали, а кадмий повторно используется для производства аккумуляторов. Остальные отработанные батареи обычно отправляются на специализированные свалки токсичных и опасных отходов, но этот метод является дорогостоящим и приводит к образованию наземных отходов, кроме того, есть много полезных материалов, которые можно использовать в качестве сырья.

2. Повторное использование

(1) Термическая обработка

(2) Мокрая обработка

(3) Вакуумная термообработка

RC3563 Тестер внутреннего сопротивления батареи Детектор Литий-никель-хромовая свинцово-кислотная батарея Микро-еврометр | Принадлежности для электроинструментов |

Компьютерная система тестирования программного обеспечения RC3563 скачать:

https://pan.baidu.com/s/1O5E1a_7uuZf85Olyakpweg

Видео работы:

https: // v.youku.com/v_show/id_XMzg5NDQ2NDM0NA==.html?spm=a2h0k.11417342.soresults.dposter

Результаты измерений отображаются немедленно, а реакция происходит быстро и точно, без ожидания.

Инструмент среднего размера, подходит для ручной работы.

Проблема с обнулением? Клип короткий не нулевой

Ответ: Два клипа не короткие и имеют x.xxxmOmega, что является нормальным явлением. Только когда два зажима находятся в идеальном контакте, появится минимальное значение (может быть 0 или очень близко к 0). Не имеет значения, если он не 0. Во время процесса измерения внутренняя программа вычислила теоретическую нулевую точку, не влияет на точность и не требует калибровки 0.

Нужно ли полностью заряжать аккумулятор?

Ответ: Батарея полностью заряжена и разряжена, и это не влияет на внутреннее сопротивление батареи.Его можно измерить, и внутреннее сопротивление меняется очень мало (за исключением неисправных батарей).

Результаты измерений бьются, недопустимы, нестабильны?

Ответ: Результат теста нестабильный. Возможно, тестовый зажим плохо контактирует с батареей, или тестируемая батарея нестабильна, на электроде есть оксидный слой или вокруг сильные помехи магнитного поля.

Измеренное внутреннее сопротивление больше внутреннего сопротивления аккумулятора?

A: Измерьте аккумулятор большой емкости (внутреннее сопротивление очень мало).Во время измерения необходимо обращать внимание на положение зажима. Внутреннее сопротивление электрода батареи или соединительного провода часто превышает внутреннее сопротивление самой батареи. Поэтому при измерении малого внутреннего сопротивления батареи необходимо обращать внимание на положение зажима и обеспечивать хороший контакт.

Могу ли я измерить батарею XXXX?

О: Прибор может измерять любые типы батарей, включая литиевые, свинцово-кислотные, никель-хромовые, сухие и т. Д.

Почему вы можете измерить внутреннее сопротивление, чтобы определить, хороший или плохой аккумулятор?

Ответ: Одна и та же батарея будет постепенно изнашиваться во время использования, емкость становится все меньше и меньше, а внутреннее сопротивление все больше и больше. Чем меньше внутреннее сопротивление того же аккумулятора, тем больше грузоподъемность, иначе он нагреется или не двинется. Чем лучше производительность батареи, тем медленнее старение, чем хуже качество батареи, тем быстрее старение.

Насколько велико внутреннее сопротивление 18650?

О: Внутреннее сопротивление новой литиевой батареи 18650 обычно ниже 50 миллиомов, что составляет около 20 миллиомов, около 30 миллиомов, а в худшем случае — 50 миллиомов.

Частота тестового сигнала: AC 1 кГц

Ток тестового сигнала: 2 мОмега / 20 мОмега файл 50 мА

Ток тестового сигнала: 200 мОмега / 2 Омега-файл 5 мА

Ток тестового сигнала: 20 Омега / 200 Ом файл 0.5 млн лет назад

Последовательный порт: на приборе должен быть открыт для подключения к компьютеру, по умолчанию выключен

Скорость передачи 115200 бод

Диапазон сопротивления: 6 диапазонов автоматический и ручной

Диапазон напряжения: 3 диапазона автоматический и ручной

Обновление дисплея: 5 раз / сек

Калибровка сопротивления: каждый диапазон калибруется вручную отдельно и не влияет друг на друга.

Калибровка напряжения: каждый диапазон калибруется вручную отдельно и не влияет друг на друга.

Заводские настройки: сохранить заводскую информацию, одна кнопка может восстановить заводское состояние

Нулевая точка калибровки: интерфейс калибровки ZERO: XXXX, короткий зажим для минимизации значения, длительное нажатие кнопки R, вы можете сбросить нулевую точку.

Управление подсветкой: войдите в меню настройки, чтобы выключить и включить

Настройка энергосбережения: задержка 30 минут, автоматическое отключение при отсутствии операций

Источник питания для зарядки: встроенный литиевый аккумулятор, с использованием зарядки 5 В / 1 А, подходит для зарядного устройства для мобильного телефона Android.

Размер: длина, ширина и высота = 166 * 80 * 28

Язык: китайский, английский, свободно переключаться

Длина тестовой линии: 1 метр

Примечание: во время теста постарайтесь сделать тестовые провода или зажимы параллельными, вы можете уменьшить влияние вихревых токов.

1.Короткое нажатие «Enter» для включения.
2. Нажмите и удерживайте клавишу ldquoEnterrdquo, чтобы завершить работу.
3. Нажмите клавишу «Настройки», войдите в состояние настройки, а затем нажмите клавишу выбора. Вы можете выбрать различные функции и нажать «Ввод». Введите соответствующую функцию.
4. Войдите в состояние калибровки сопротивления / напряжения, в это время тестовая линия должна зафиксировать калибровочный резистор или напряжение, нажмите кнопку настройки Нажмите, чтобы выбрать шестерню для калибровки, затем нажмите ldquo + rdquo ldquo-rdquo настраивает отображаемое значение, равное сопротивление или напряжение калибровки, нажмите Выбрать «ОК» или «Отмена» и нажмите Решить, чтобы сохранить или отменить

5.Примечание. Во время теста старайтесь сделать измерительные провода или зажимы параллельными, чтобы уменьшить влияние вихревых токов.

Первая часть представляет собой краткое введение.
Тестер внутреннего сопротивления аккумулятора может одновременно измерять внутреннее сопротивление и напряжение аккумулятора. Четырехпроводные измерительные клещи Кельвина используются для того, чтобы лучше избегать влияния контактного сопротивления и сопротивления проводов, а также для более точного измерения.
Этот продукт использует интеллектуальное управление, жидкокристаллический дисплей и одновременную вставку математического алгоритма фильтра Калмана, который обладает такими преимуществами, как высокая точность, высокая эффективность, низкая стоимость, легкий вес, энергосбережение и защита окружающей среды.Встроенная литиевая батарея 1000 мАч, зарядка 5 В, можно использовать зарядное устройство для мобильного телефона Android, очень удобно.
Этот продукт широко используется в различных лабораториях по производству, техническому обслуживанию, тестированию аккумуляторов, в научно-исследовательских лабораториях и в других случаях. Его также можно использовать для измерения сопротивления конденсаторов и резисторов переменному току с низким сопротивлением и высокой точностью.

Часть II Характеристики параметров
2.1 Номинальные условия работы:
Рабочая среда: -10 ° C ~ + 40 ° C Относительная влажность <80%
Условия хранения: -20 ° C ~ + 80 ° C относительная влажность <80%
2.2 Технические показатели:
Базовая погрешность сопротивления: 0,5%
Базовая погрешность измерения напряжения: 0,5%

Диапазон измерения сопротивления: 0. 1uOmega ~ 200Omega

Диапазон измерения напряжения: 0,1 мВ ~ плюс 100 В постоянного тока

Часть III Часто задаваемые вопросы

Какой размер батареи я могу измерить?

О: Он может измерять любую емкость батареи, независимо от ее размера, если внутреннее сопротивление находится в пределах 0-200 миллиом, напряжение находится в пределах 100 В.

Можно ли измерить внутреннее сопротивление онлайн, могу ли я определить источник питания ИБП?

О: Его можно протестировать онлайн, не влияя на работу аккумулятора, поэтому аккумулятор можно постоянно проверять во время обслуживания ИБП.

Как видно из таблицы, чем больше емкость аккумулятора, тем меньше внутреннее сопротивление. Обычно считается, что если внутреннее сопротивление батареи превышает стандартное в 1,25 раза, батарея серьезно изнашивается и требует своевременной замены.

Эта таблица внутреннего сопротивления батареи предназначена только для справки. Разные марки, разные процессы и внутреннее сопротивление батареи различаются. Прибор должен измерить удельное внутреннее сопротивление батареи.

Чтобы использовать прибор безопасно и точно, внимательно прочтите руководство по эксплуатации.

При измерении высоковольтных батарей не прикасайтесь к металлическим частям, чтобы избежать поражения электрическим током.

Запрещается использовать за пределами диапазона напряжений и запрещено тестировать сигналы переменного тока.

В случае ошибок печати в данном руководстве и несоответствия последней информации,

Мы оперативно улучшим и скомпилируем новую версию руководства без предварительного уведомления!

Основываясь на принципе непрерывного совершенствования и непрерывного развития, компания оставляет за собой резервы без предварительного

В случае уведомления право на изменение и улучшение продукта.

Поддержка OPTIMA® — зарядка, обслуживание, хранение и многое другое

OPTIMA YELLOWTOP® ИНФОРМАЦИЯ О ЗАРЯДКЕ

Следующие методы зарядки рекомендуются для обеспечения длительного срока службы аккумулятора.Всегда используйте зарядное устройство с регулируемым напряжением с ограничениями напряжения, установленными, как описано ниже.

YELLOWTOP Тип: D51 и D51R — D35 — DS46B24R — D75 / 25 — D34 — D34 / 78 — D27F — H6 — H7

Эти батареи имеют двойное назначение. Они предназначены для запуска двигателя и циклических приложений, а также для использования в транспортных средствах с большой нагрузкой на дополнительное оборудование.

Рекомендуемая информация о зарядке:

• Генератор:
• от 13,65 до 15,0 вольт, без ограничения силы тока.
• Зарядное устройство:
• 13.От 8 до 15,0 вольт, максимум 10 ампер, примерно в течение шести-двенадцати часов.
• Циклические приложения:
• 14,7 В, без ограничения тока, пока температура батареи остается ниже 125 ° F (51,7 ° C). Когда ток упадет ниже одного А, закончите с постоянным током в два А в течение одного часа.
• Быстрая подзарядка:
• Максимальное напряжение 15,6 В (регулируемое), без ограничения по току, пока температура батареи остается ниже 125 ° F (51,7 ° C). Заряжайте, пока ток не упадет ниже одного ампер.
• Плавающий заряд:
• От 13,2 до 13,8 В, максимальный ток 1 А, неопределенный во времени (при более низком напряжении).
• Строго соблюдайте все ограничения.

ИНФОРМАЦИЯ О ЗАРЯДКЕ OPTIMA COMMERCIAL YELLOWTOP

YELLOWTOP Тип: D31A и D31T

Эти батареи имеют двойное назначение. Они предназначены для запуска двигателей и приложений с глубоким циклом для использования в транспортных средствах с большой нагрузкой на дополнительное оборудование.

Рекомендуемая информация по зарядке:

• Генератор:
  • 13.От 65 до 15,0 вольт, без ограничения силы тока.
• Зарядное устройство:
  • от 13,8 до 15,0 вольт, максимум 10 ампер, примерно на шесть-двенадцать часов.
• Циклические приложения:
  • 14,7 В, без ограничения по току, пока температура батареи остается ниже 125 ° F (51,7 ° C). Когда ток упадет ниже одного А, закончите с постоянным током в три А в течение одного часа.
• Быстрая подзарядка:
  • Максимальное напряжение 15,6 В (регулируемое), ограничение по току отсутствует, пока температура аккумулятора остается ниже 125 ° F (51.7 ° С). Заряжайте, пока ток не упадет ниже одного ампер.
• Плавающий заряд:
  • От 13,2 до 13,8 В, максимальный ток 1 А, неопределенный во времени (при более низком напряжении).
  • Строго соблюдайте все ограничения.

ИНФОРМАЦИЯ О ЗАРЯДКЕ OPTIMA BLUETOP®

Следующие методы зарядки рекомендуются для обеспечения длительного срока службы аккумулятора. Всегда используйте зарядное устройство с регулируемым напряжением с ограничениями напряжения, установленными, как описано ниже.

BLUETOP Тип: 34M

Эти батареи предназначены для запуска двигателей.Они НЕ рекомендуются или не подлежат гарантии для использования в приложениях с глубоким циклом.

Рекомендуемая информация о зарядке:

• Генератор:
  • От 13,3 до 15,0 В, без ограничения силы тока.
• Зарядное устройство:
  • от 13,8 до 15,0 вольт, максимум 10 ампер, примерно на шесть-двенадцать часов.
• Быстрая подзарядка:
  • Максимальное напряжение 15,6 В (регулируемое), ограничение по току отсутствует, пока температура аккумулятора остается ниже 125 ° F (51.7 ° С). Заряжайте, пока ток не упадет ниже одного ампер.
• Плавающий заряд:
  • От 13,2 до 13,8 В, максимальный ток 1 А, неопределенный во времени (при более низком напряжении).
  • Строго соблюдайте все ограничения.

Тип BLUETOP: D34M / D31M / D27M

Эти батареи имеют двойное назначение. Они разработаны для запуска двигателей и глубоких циклов, а также для использования на лодках с большими вспомогательными нагрузками.

Рекомендуемая информация по зарядке:

• Генератор:
  • 13.От 65 до 15,0 вольт, без ограничения силы тока.
• Зарядное устройство:
  • от 13,8 до 15,0 вольт, максимум 10 ампер, примерно на шесть-двенадцать часов.
• Циклические приложения:
  • 14,7 В, без ограничения по току, пока температура батареи остается ниже 125 ° F (51,7 ° C). Когда ток упадет ниже одного ампера, закончите с постоянным током двух ампер в течение одного часа для D34M и трехамперным постоянным током в течение одного часа для D27M и D31M.
• Быстрая подзарядка:
  • Максимальное напряжение 15.6 В (регулируемое), ограничение по току отсутствует, пока температура аккумулятора не превышает 125 ° F (51,7 ° C). Заряжайте, пока ток не упадет ниже одного ампер.
• Плавающий заряд:
  • От 13,2 до 13,8 В, максимальный ток 1 А, неопределенный во времени (при более низком напряжении).
  • Строго соблюдайте все ограничения.

ИНФОРМАЦИЯ О ЗАРЯДКЕ OPTIMA REDTOP®

Для обеспечения длительного срока службы батареи рекомендуются следующие методы зарядки. Всегда используйте зарядное устройство с регулируемым напряжением с ограничениями напряжения, установленными, как описано ниже.

REDTOP Тип: 34 и 34R — 34/78 — 78 — 25 и 35 — 75/25

Эти батареи предназначены для запуска двигателей. Они НЕ рекомендуются или не подлежат гарантии для использования в приложениях с глубоким циклом.

Рекомендуемая информация о зарядке:

• Генератор:
  • От 13,3 до 15,0 В, без ограничения силы тока.
• Зарядное устройство:
  • от 13,8 до 15,0 вольт, максимум 10 ампер, примерно на шесть-двенадцать часов.
• Быстрая подзарядка:
  • Максимальное напряжение 15.6 В (регулируемое), ограничение по току отсутствует, пока температура аккумулятора не превышает 125 ° F (51,7 ° C). Заряжайте, пока ток не упадет ниже одного ампер.
• Плавающий заряд:
  • От 13,2 до 13,8 В, максимальный ток 1 А, неопределенный во времени (при более низком напряжении).
  • Строго соблюдайте все ограничения.

REDTOP Тип: 6V

Эти батареи предназначены для запуска двигателей. Они НЕ рекомендуются или не подлежат гарантии для использования в приложениях с глубоким циклом.

Рекомендуемая информация о зарядке:

• Генератор:
  • От 6,65 до 7,5 В, без ограничения силы тока.
• Зарядное устройство:
  • От 6,9 до 7,5 В, максимум 10 А, примерно на шесть-двенадцать часов.
• Быстрая подзарядка:
  • Максимум 7,8 В (регулируемое), без ограничения по току, пока температура батареи остается ниже 125 ° F (51,7 ° C). Заряжайте, пока ток не упадет ниже одного ампер.
• Плавающий заряд:
  • 6.От 6 до 6,9 В, максимальный ток 1 А, неопределенный во времени (при более низком напряжении).
  • Строго соблюдайте все ограничения.
• Информация по безопасности:
  • Всегда надевайте защитные очки при работе с батареями.
  • Всегда используйте зарядное устройство с регулируемым напряжением с ограничениями, указанными выше. Избыточная зарядка может привести к открытию предохранительных клапанов и утечке газов из аккумулятора, что приведет к преждевременному выходу из строя. Эти газы легко воспламеняются! Вы не можете заменить воду в герметичных батареях, которые были заряжены чрезмерно.Любой аккумулятор, который сильно нагревается или издает шипящий звук во время зарядки, следует немедленно отключить.
  • Неполная зарядка аккумулятора может привести к снижению производительности и уменьшению емкости.
  • Это руководство предназначено для типичных потребительских приложений. По вопросам военного, коммерческого применения или проектирования нового оборудования обращайтесь в OPTIMA за дополнительной технической информацией и помощью.

Тема 5 Карточки Маркуса Хантера

Геном знаний ^TM

Сертифицировано Brainscape

Просмотрите более 1 миллиона классов, созданных лучшими студентами, профессорами, издателями и экспертами, которые охватывают весь мир «усваиваемых» знаний.

• Вступительные экзамены

• Экзамены уровня A

• Экзамены AP

• Экзамены GCSE

• Вступительные экзамены в магистратуру

• Экзамены IGCSE

• Международный Бакалавриат

• 5 национальных экзаменов

• Вступительные экзамены в университет

• Профессиональные сертификаты

• Бар экзамен

• Водитель Эд

• Финансовые экзамены

• Сертификаты управления

• Медицинские и сестринские сертификаты

• Военные экзамены

• MPRE

• Другие сертификаты

• Сертификаты технологий

• TOEFL

• Иностранные языки

• арабский

• китайский язык

• французкий язык

• Немецкий

• иврит

• Итальянский

• Японский

• корейский язык

• Лингвистика

• Другие иностранные языки

• португальский

• русский

• испанский

• TOEFL

• Наука

• Анатомия

• Астрономия

• Биохимия

• Биология

• Клеточная биология

• Химия

• науки о Земле

• Наука об окружающей среде

• Генетика

• Геология

• Наука о жизни

• Морская биология

• Метеорология

• Микробиология

• Молекулярная биология

• Естественные науки

• Океанография

• Органическая химия

• Периодическая таблица

• Физическая наука

• Физика

• Физиология

• Растениеводство

• Класс науки

• Зоология

• Английский

• Американская литература

• Британская литература

• Классические романы

• Писательское творчество

• английский

• Английская грамматика

• Фантастика

• Высший английский

• Литература

• Средневековая литература

• Акустика

• Поэзия

• Пословицы и идиомы

• Шекспир

• Орфография

• Vocab Builder

• Гуманитарные и социальные исследования

• Антропология

• Гражданство

• Гражданское

• Классика

• Связь

• Консультации

• Уголовное правосудие

• География

• История

• Философия

• Политическая наука

• Психология

• Религия и Библия

• Социальные исследования

• Социальная работа

• Социология

• Математика

• Алгебра

• Алгебра II

• Арифметика

• Исчисление

• Геометрия

• Линейная алгебра

• Математика

• Таблицы умножения

• Precalculus

• Вероятность

• Статистические методы

• Статистика

• Тригонометрия

• Медицина и уход

• Анатомия

• Системы тела

• Стоматология

• Медицинские курсы и предметные области

• Медицинские осмотры

• Медицинские специальности

• Медицинская терминология

• Разные темы здравоохранения

• Курсы медсестер и предметные области

• Медсестринские специальности

• Другие области здравоохранения

• Фармакология

• Физиология

• Радиология и диагностическая визуализация

• Ветеринарная

• Профессии

• ASVAB

• Автомобильная промышленность

• Авиация

• Парикмахерская

• Катание на лодках

• Косметология

• Бриллианты

• Электрические

• Электрик

• Пожаротушение

• Садоводство

• Домашняя экономика

• Садоводство

• HVAC

• Дизайн интерьера

• Ландшафтная архитектура

• Массажная терапия

• Металлургия

• Военные

• Борьба с вредителями

• Сантехника

• Полицейская

• Сточные Воды

• Сварка

• Закон

• Закон Австралии

• Банкротство

• Бар экзамен

• Предпринимательское право

• Экзамен в адвокатуру Калифорнии

• Экзамен CIPP

• Гражданский процесс

• Конституционное право

• Договорное право

• Корпоративное право

• Уголовное право

• Доказательства

• Семейное право

• Экзамен в адвокатуру Флориды

• Страховое право

• Интеллектуальная собственность

• Международный закон

• Закон

• Закон и этика

• Правовые исследования

• Судебные разбирательства

• MBE

• MPRE

• Закон о аптеках

• Право собственности

• Закон о недвижимости

• Экзамен в адвокатуре Техаса

• Проступки

• Трасты и имения

• Здоровье и фитнес

• Нетрадиционная медицина

• Класс здоровья и фитнеса

• Здоровье и человеческое развитие

• Урок здоровья

• Наука о здоровье

• Человеческое развитие

• Человеческий рост и развитие

• Душевное здоровье

• Здравоохранение

• Спорт и кинезиология

• Йога

• Бизнес и финансы

• Бухгалтерский учет

• Бизнес

• Экономика

• Финансы

• Управление

• Маркетинг

• Недвижимость

• Технологии и машиностроение

• Архитектура

• Биотехнологии

• Компьютерное программирование

• Информационные технологии

• Инженерное дело

• Графический дизайн

• Информационной безопасности

• Информационные технологии

• Информационные системы управления

• Еда и напитки

• Бармен

• Готовка

• Кулинарное искусство

• Гостеприимство

• Питание

• Вино

• Изобразительное искусство

• Изобразительное искусство

• История искусства

• Танец

• Музыка

• Другое изобразительное искусство

• Случайное знание

• Астрология

• Блэк Джек

• Культурная грамотность

• Знание реабилитации

• Мифология

• Национальные столицы

• Люди, которых вы должны знать

• Покер

• Чаша для викторины

• Спортивные викторины

• Карты Таро

.