Как самостоятельно поднять плотность электролита АКБ? — Иксора
Вне зависимости от сезона и погодных условий можно столкнуться с проблемой в работе аккумуляторной батареи автомобиля. При потере аккумулятором заряда, многие водители используют термин «плотность аккумулятора», подразумевая под ним плотность электролита, залитого в сам источник питания. Это показателя плотности электролита зависит работа самого АКБ, его возможность к подзарядке и сохранению энергии.
АКБ может разрядиться по многим причинам. Чаще всего это происходит по невнимательности водителя, оставившего фары или аудиосистему работающими при выключенном зажигании.
Полностью разрядившуюся аккумуляторную батарею часто невозможно зарядить, если проблема является следствием снижения плотности залитого в устройство электролита.
Почему снижается плотность электролита?
Электролит АКБ представляет собой смесь дистиллированной воды, объем которой составляет около 65% от общего объема раствора, и серной кислоты (объем составляет около 35%). Рабочая жидкость является катализатором электрохимического процесса и заставляет работать АКБ. Электролит также обладает определенной плотностью, которая в зависимости от объема заряда батареи может повышаться или снижаться.
Многие автовладельцы для поддержания объема электролита на оптимальном уровне доливают внутрь батареи дистиллированную воду. Подобные действия приводят к изменению плотности раствора. Дело в том, что при заливе дистиллированной воды и последующей подзарядке батареи электролит выкипает, и плотность раствора снижается. Если показатель плотности падает до критического значения, автомобиль уже не получится завести. Для решения проблемы необходимо повысить плотность раствора электролита в аккумуляторной батарее.
Как повысить плотность электролита в АКБ?
Плотность раствора электролита в АКБ возможно повысить своими силами, без обращения в автосервис. Перед началом работ следует провести предварительную подготовку:
- подготовьте емкости для слива части электролита из АКБ;
- также нужны перчатки, защитные очки и одежда, которые защитят от попадания на кожу серной кислоты;
- подготовьте инструменты, которые понадобятся в работе: ареометр, клизма-груша, мерный стакан, воронка;
- дополнительно потребуются расходные материалы: дистиллированная вода, аккумуляторная кислота или уже готовый электролит.
Для того, чтобы поднять плотность электролита в АКБ, потребуется полностью заменить раствор. Для выполнения процедуры, следуйте нашим инструкциям. Обратите внимание на то, что заменить электролит возможно только в аккумуляторах разборного типа.
- Снимите АКБ с автомобиля.
- Снимите защиту аккумулятора, открутите пробки с банок.
- С помощью клизмы выкачайте старый электролит из аккумулятора через отверстие одной из банок.
- Прочистите пластины аккумулятора от остатков электролита с помощью дистиллированной воды. Для этого залейте воду в каждую банку АКБ, протрясите батарею с водой внутри и слейте раствор.
- Приступайте к заливу нового электролита. Процедура значительно проще, если вы приобрели уже готовый раствор, его достаточно залить с помощью воронки до отмеченных границ в каждую банку. Если вы покупали отдельно дистиллированную воду и аккумуляторную кислоту, необходимо предварительно подготовить раствор с плотностью 1,27-1,28 гр/см.куб.
- Закройте банки и приступите к подзарядке батареи по циклу «зарядка-разрядка» при силе тока не более 0,1 Ампер до момента пока плотность электролита не достигнет рабочих значений. АКБ можно начинать использовать после того, как на концах клемм появится значение в 14 Вольт.
Необходимо с осторожностью подходить к процессу самостоятельной замены электролита в АКБ и соблюдать все меры предосторожности. Раствор электролита вреден не только при попадании на кожу, но и при попадании в дыхательные пути, поэтому проводите процедуру только в хорошо проветриваемых помещениях.
В магазине IXORA вы можете найти АКБ, который подходит именно вашему автомобилю. Квалифицированные менеджеры обязательно помогут сделать правильный выбор, ответят на все ваши вопросы. Обращайтесь, это выгодно и удобно.
Полезная информация:
Получить профессиональную консультацию при подборе товара можно, позвонив по телефону 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).
Как поднять плотность в аккумуляторе автомобиля?
Довольно часто повторяемая ситуация – это когда после какого-то времени простоя машины становится очень трудным завести заново двигатель. Стартер просто отказывается крутиться. За это небольшое время аккумулятор успевает почти полностью разрядиться. При этом долговременная зарядка аккумулятора уже может не помогать справиться с проблемой. Причина в том, что плотность электролитической среды в аккумуляторе резко уменьшилась. Это происходит в разных типах аккумуляторов по-разному и вследствие различных причин, например, в случае перезарядки, испарения раствора или из-за потерь при наличии трещин в корпусе. Для того, чтобы уровень наполненности жидкостью в аккумуляторе сохранялся стабильным, в старые варианты аккумуляторов можно было доливать воду. Однако, делать это бесконтрольно нельзя, следует обязательно проверять достигнутую плотность раствора. Постепенное выкипание приводит не только к испарению воды из раствора кислоты, но и к тому, что часть кислоты также связывается в новые соединения, которые либо оседают в банке батареи, либо улетучиваются.
Восстановить работоспособность батареи достаточно просто, при этом следует повторять простой алгоритм. Например, плотность среды в аккумуляторе нужно измерить при температуре до 22°С, чтобы знать его начальную величину. Работать с аккумуляторной жидкостью можно только при полных средствах защиты – перчатках, очках и защите для органов дыхания. Перед тем как разводить электролит, нужно вспомнить, что вливается исключительно кислота в воду, наоборот — запрещено, потому что это может вызвать взрыв. Батареи даже при опустошении запрещено переворачивать дном вверх – при этом активная поверхность на пластинах может осыпаться, и это в будущем приведёт к короткому замыканию и разрушению батареи. Нужно заранее готовить ёмкости для слива старого электролита и в которой нужно будет разводить свежий. Плотность аккумулятора, который зарядили, повышается. Если нужно запаивать отверстия в батарее, то для этого следует применять исключительно стойкую к электролиту пластмассу. Описанная процедура применяется только с кислотными, но не со щелочными аккумуляторами.
Параметры электролитической среды нужно проверять на каждой из банок отдельно. Затем удалять старый электролит из банки также нужно по одной. Из банки выкачивается как можно больше старого наполнения при помощи груши. Затем доливается новый электролит, примерно в половину выкачанного объёма. Батарею нужно покачать либо потрясти для того, чтобы жидкость аккуратно размешалась по всему объёму. Снова замеряется плотность среды в банке, если оно не достигло среднего идеального показателя, нужно добавить ещё половину оставшегося объёма. Данные действия следует повторять, пока не будет получена должная плотность. Остаток добавляется уже дистиллированной водой.
19.03.2016
Как поднять плотность электролита в аккумуляторе на зиму
Электролит
Практически все автовладельцы сталкивались с необходимостью поднятия электролита в аккумуляторной батарее, когда автотранспортное средство стояло долгое время и не заводилось. Иногда аккумулятор зимой может быть разряжен настолько, что стартер не подает никаких признаков жизни.
В том случае, если стартер не крутит ни при каких обстоятельствах, то стоит попробовать зарядить аккумуляторную батарею. Если же эта процедура не дает ровным счетом ничего, то проблема, скорее всего, связана со снижением плотности электролита в аккумуляторе.
Дело в том, что электролит является соединением серной кислоты с дистиллированной водой, то есть без этого катализатора работать АКБ не будет. Плотность электролита напрямую зависит от заряженности субстанции, которую можно будет поднять или же снизить.
Содержание статьи:
Основные причины снижения плотности электролита
Залив электролита в АКБ
Часто автомобилисты не понимают, почему стремительно снижается плотность электролита в практически новом аккумуляторе. Для того, чтобы внутри АКБ содержалось достаточное количество электролита, приходится периодически дополнять его до нормы периодическим доливанием дистиллированной воды.
Следует оговориться, что норма для плотности электролита зимой и летом составляет 1.25 или 1.27 грамм на кубический сантиметр, но показатель между банками не может быть больше, чем на 0.1.
Зачастую владельцы автотранспортного средства практически никогда не замеряют плотность электролита сразу же после того, как доливается жидкость. В том случае, если дистиллированной воды будет налито слишком много, то во время работы зарядного устройства субстанция будет выкипать, забирая с собой и электролит, что вызывает необходимость поднять плотность электролита в аккумуляторе дома или в условиях СТО, как то показано на видео.
Сделать это следует как можно скорее, поскольку в скором времени аккумуляторная батарея не сможет работать даже на пятьдесят процентов. Повышение плотности электролита в аккумуляторной батарее поможет возвратить ее дееспособность.
Как повысить плотность электролита в домашних условиях
Для того, чтобы поднять плотность электролита в домашних условиях, следует подготовить АКБ, выполнив несколько простых правил:
Измерение плотности электролита в АКБ
- замерить ареометром уровень плотности электролита при температуре в выше двадцати двух градусов тепла;
- смешать раствор, аккуратно добавляя кислоту в воду тонкой струйкой;
- применять следует емкости, в которые будет сливаться старая смесь и готовиться новая;
- перед тем, как поднять плотность электролита в аккумуляторе, следует измерить ее в обеих банках
В тех случаях, если требуется поднять плотность электролита, то следует сделать это правильно, а для этого выкачать прибором побольше жидкости и измерить ее количество. После этого дополнить недостачу потребуется таким же количеством изготовленной смеси кислоты и дистиллированной воды, а потом подсоединить к АКБ зарядное устройство в домашних условиях на тридцать минут.
После того, как старая и новая смеси перемешались, придется снова измерить плотность электролита в каждой банке аккумулятора. Правильно повторять все вышеуказанные придется несколько раз, пока уровень электролита не придет в норму.
Измерение плотности электролита
После того, как плотность удалось поднять, в каждую банку добавляется необходимое количество дистиллированной воды. Кстати, если плотность составляет после всех процедур 1.18 грамм на кубический сантиметр зимой или летом, то самостоятельно поднять уровень в домашних условиях, к сожалению, уже не получится.
Стоит попробовать довести показатели до нормы, добавляя в аккумулятор не дистиллированную воду, а кислоту, поскольку ее плотность значительно превышает тот же показатель у электролитической смеси.
Однако в большинстве своем аккумуляторы с таким показателем плотности электролита, особенно в условиях суровой русской зимы, уже работать не смогут. Для того, чтобы реанимировать агрегат, не пытаясь поднять плотность электролита, стоит банально слить раствор полностью, заменив его на новую смесь. При том срок эксплуатации АКБ катастрофически снизится, но поездить до приобретения нового агрегата автомобиль еще сможет не один день.
Повышение плотности электролита с помощью зарядного устройства
Извлечение АКБ из автомобиля
Еще одним способом того, как можно быстро поднять плотность электролита аккумулятора в домашних условия самостоятельно, является повышение этого показателя при помощи зарядного устройства.
Этот способ одинаково подходит для зимы и лета, но только все следует делать правильно и поэтапно:
- заряжать аккумулятор на слабых токах длительное время;
- проследить, чтобы был достигнут полный заряд, когда электролитическая смесь начинает кипеть;
- дождаться момента, когда вода испарится, а кислота осядет;
- уточнить, насколько снизился уровень электролита в батарее, и долить электролитическую смесь необходимой плотности;
- измерять уровень выкипания и добавлять необходимое количество электролита придется не менее двух суток.
Стоит уточнить, что поднять плотность электролита в отдельно взятой батарее, можно в домашних условиях несколькими способами. Нужно помнить, что зимой и летом следует соблюдать основные правила безопасности, то есть работать в очках и защитных перчатках, чтобы избежать химических ожогов.
В крайних банках ниже плотность электролита. Как поднимать плотность электролита в аккумуляторе в домашних условиях
Вам понадобится
- Ареометр, «груша»-клизма, мерный стакан, электролит, аккумуляторная кислота, дистиллированная вода, раствор пищевой соды, дрель, паяльник.
Инструкция
Первое, с чего следует начать, это замерить плотность электролита в каждой в отдельности. Плотность должна быть в пределе от 1,25 до 1,29 – меньший показатель для южных районов с теплой , больший – для северных районов с холодным , а разброс показаний по банкам не должен быть 0,01. Если замер плотности показал, что ее значение находится в пределе 1,18-1,20, то вполне можно обойтись доливом электролита с плотностью 1,27. Сначала доведите плотность до нужной в одной банке. Откачайте электролит с помощью «груши», откачивайте по возможности большее количество, замерьте объем, долейте свежий электролит в половине объема от выкаченного. Покачайте из стороны в сторону и замерьте плотность. Если плотность не достигла нужного параметра, долейте еще электролита в четрверти объема от выкаченного. При дальнейших доливах объем снижайте вдвое, до достижения нужной плотности. А при достижении нужной плотности остаток долейте дистиллированной водой.
Если плотность упала ниже предела 1,18, то электролит здесь не поможет, нужна аккумуляторная кислота. Ее плотность значительно выше, ведь электролит готовится из нее путем смешивания с дистиллированной водой. Работы проводите в том же порядке, как и при добавлении электролита, но в данном случае процедуру, возможно, придется провести повторно, если после первого этапа разбавления плотность не достигнет нужного показателя.
Еще один способ подразумевает полную замену электролита в аккумуляторе. Для этого нужно, откачать максимальный объем электролита с помощью «груши», герметично закрыть вентиляционные отверстия пробок банок аккумулятора, положить батарею на бок и в дне аккумулятора, сверлом на 3-3,5, просверлить отверстия, поочередно в каждой банке, не забывая при этом сливать электролит. Затем промываем аккумулятор внутри дистиллированной водой. Просверленные отверстия запаиваем кислотостойкой пластмассой, лучше пробкой от другого аккумулятора. И заливаем свежий электролит, лучше приготовить его самому с плотностью несколько большей, чем положена для вашей климатической зоны.
Обратите внимание
При работе с электролитом и, особенно с кислотой будьте осторожны, работайте в резиновых перчатках и очках.
При разведении электролита самостоятельно помните: добавлять нужно кислоту в воду, а не наоборот, это обусловлено разной плотностью кислоты и воды.
Аккумулятор нельзя переворачивать к верху дном, это может привести к осыпанию активной массы пластин и последующему короткому замыканию.
При полной замене электролита не надейтесь на долгую службу аккумулятора, готовьтесь к покупке нового.
Полезный совет
Плотность аккумулятора нужно замерять при 20 градусах Цельсия.
Заранее подготовьте емкости под сливаемый электролит и для разведения свежего.
При зарядке аккумулятора плотность электролита повышается.
При запайке высверленных отверстий, проверьте устойчивость пластмассы на реакцию с электролитом.
Плотность электролита снижается при разрядке аккумулятора, куда он заливается. Чтобы поднять его плотность, попытайтесь зарядить аккумулятор до кипения в банках. Если после этого плотность электролита не поднялась до нужного показателя, освободите в нем место и долейте серную кислоту.
Вам понадобится
- ареометр, серная кислота или концентрированный электролит, зарядное устройство.
Инструкция
Поднятие плотности электролита без доливания кислотыПервым признаком падения плотности электролита является разрядка . Для того чтобы определить плотность, используйте ареометр. Для этого с его помощью оттяните некоторое количество электролита и по всплывающим поплавкам определите его плотность. Она должна составлять 1,27 г/см3, она может быть чуть выше. Если плотность электролита меньше нормы, подсоедините аккумулятор к зарядному устройству и заряжайте его до тех пор, пока в банках не закипит. Затем разрядите его с помощью лампочки, за это время измерьте ток разрядки и ее время. Перемножив эти значения, узнайте емкость аккумулятора и сравните ее с паспортной. Если она более чем на 30% меньше, то перезарядка не поможет. В обратном случае снова зарядите аккумулятор и замерьте плотность электролита. Она должна прийти в норму.
Поднятие плотности электролита доливанием кислотыВ том случае, если первый метод не , электролита остается менее 1,27 г/см3, долейте кислоту. Для этого ареометром оттяните некоторое количество электролита и залейте серную кислоту. Учтите, что ее плотность составляет 1,83 г/см3, и это очень едкое вещество. В автомагазинах продается концентрат электролита плотностью 1,4 г/см3 — он более безопасен, поэтому лучше используйте его. Доливайте концентрат, пока плотность не увеличится до нужного значения. После этого поставьте аккумулятор на зарядку с небольшим током (не более 2 А) на полчаса. За это время электролит полностью перемешается. Снова проверьте плотность во всех банках. Она должна быть одинаковой и соответствовать нормам. Если плотность все еще мала, повторите операцию снова.
Особую осторожность соблюдайте при работе с серной кислотой. Не допускайте ее попадания на кожу или одежду. Если это произошло, смойте электролит большим количеством воды и обработайте это место раствором соды, которая нейтрализует кислоту. При оттягивании раствора ни в коем случае не переворачивайте аккумулятор, потому что шлам от пластин может закоротить батарею, и она испортится.
Уменьшение плотности электролита происходит в основном при полной разрядке аккумулятора. При этом увеличивается внутреннее сопротивление аккумулятора и уменьшается его емкость, что приводит к сложностям при попытке запустить двигатель из-за снижения мощности стартера. Рассмотрим, как можно повысить плотность электролита.
Вам понадобится
Инструкция
Откройте пробки в верхней части и с помощью специального прибора, ареометра, измерьте плотность . Для этого в стеклянную трубку, которой поплавок, наберите электролит и по делению на поплавке определите его плотность. Если плотность меньше, чем 1.12, то ее уже вряд ли получится.
Полностью зарядите аккумулятор до того, пока не закипит электролит в банках. При этом значение плотности должно подняться до 1.26-1.28. Желательно осуществить несколько полных циклов зарядки-разрядки, для этого зарядите аккумулятор при помощи малых токов, после чего разрядите до 10.8 вольт, подключив на несколько часов сопротивление в 50 Ом или лампочку на 20-30 Ватт.
После этого перемножьте ток на время, в течение которого разряжался аккумулятор — таким образом, вы рассчитаете значение реальной емкости. Повторите весь цикл еще раз. После этих манипуляций емкость и плотность должны увеличиться. Снова измерьте плотность ареометром.
Если после всех причисленных действий плотность электролита составляет менее 1.26, то откорректируйте ее с помощью добавления электролита плотностью 1.40. Для этого грушей удалите часть электролита из аккумулятора, а вместо нее добавьте новый электролит с высокой плотностью, пока плотность результирующего состава не достигнет требуемого значения.
После этого опять зарядите аккумулятор малым током, не более 2-х Ампер в течение получаса для того, чтобы дать перемешаться электролиту. Опять проверьте плотность и если она меньше нормы, снова добавьте электролит.
Говоря о необходимости повысить плотность аккумулятора, мы, конечно же, имеем в виду плотность электролита в аккумуляторных батареях. Повернул ключ два-три раза, и все – стартер не крутит. Особенно если зажигание не отрегулировано.
Вам понадобится
- — ареометр,
- — электролит,
- — зарядное устройство
Инструкция
В подобных случаях, прежде всего, проверьте, достаточно ли заряжен ваш .
Если он долго стоял на хранении, снятый с автомобиля, вполне возможно АКБ потеряла свой . Это явление саморазрядом. Потеря заряда АКБ может быть и на эксплуатируемом автомобиле при определенном режиме движения.
С понижением заряда падает и электролита. Эти два показателя тесно взаимосвязаны. Поставьте аккумулятор на зарядку, и вы повысите плотность. Не забудьте открыть пробки.
Учтите, чем меньшим током вы будете заряжать вашу батарею, тем полнее и глубже вы зарядите аккумулятор. Для «55-го», например, оптимальным будет ток 2.75 А.
Проверьте плотность заряженной батареи. Если по истечении 10-12 часов ее плотность не достигла показаний 1.27 – 1.28 г/куб. см, вы не наблюдали кипения и выделения газов из банок АКБ – переходите к повышению плотности доливом свежего электролита.
Для этого с соблюдением всех мер предосторожности резиновой грушей или тем же ареометром поочередно из каждой банки забирайте электролит и сливайте в какую-нибудь стеклянную посудину. Чтобы не переводить впустую свежий электролит, заберите и вылейте, в зависимости от потери плотности, из банки сразу несколько всасываний.
Наверняка большинство автомобилистов сталкивались с ситуацией, когда оставленная на некоторое время машина перестает заводиться. При этом стартер может вообще не подавать каких-либо признаков жизни. Основной причиной этому, скорее всего, является аккумуляторная батарея, что за несколько дней полностью разрядился. Попытка зарядить ее в этом случае не приведет к положительному результату. Подобная проблема является результатом снижения плотности электролита, что залит в банки батареи …
Ведь эта жидкость, по сути является катализатором электрохимического процесса, без нее аккумулятор это набор и пластика, который работать не будет. Как мы с вами знаем, состоит от из (примерно 65%) и (35%), у этой жидкости есть определенная плотность, которая может понижаться и повышаться, в зависимости от заряженности.
Почему снижается плотность электролита?
Чаще всего с целью поддерживать на требуемом уровне количество жидкости внутри автомобильной батареи владельцы машины доливают туда дистиллированную воду. При этом редко проверяется плотность получившегося раствора. Вместе с тем, когда количество дистиллированной воды будет достаточно большим, при подзарядке вместе с этой жидкостью будет выкипать и электролит, что и приводит к снижению его плотности.
Рано или поздно этот показатель упадет ниже критического уровня, и завести транспортное средство уже не получиться.
В таком случае возникает необходимость повысить этот параметр раствора в аккумуляторе, что вернет его работоспособность.
Подготовка к восстановлению батареи
Перед тем, как своими силами повышать уровень плотности аккумуляторной батареи, к этому процессу следует тщательно подготовиться. В первую очередь:
- Замеряется этот основной показатель автомобильной батареи при температуре около 22 градусов. Сделать этом можно при помощи специального прибора – ареометра. При этом работать можно только в перчатках и защитных очках, чтобы избежать возможных ожогов.
- При приготовлении нового электролита кислота добавляется в воду. Если же сделать наоборот, жидкость , что может привести к кислотным ожогам.
- Переворачивать аккумулятор при работе с ним категорически запрещено, поскольку при этом могут посыпаться его пластины, что приведет к выходу прибора из строя.
- Наперед следует подготовить емкости, в которые будет сливаться старая жидкость и готовиться новая.
- Потребуются точные расчеты необходимого объема кислоты, поскольку в процессе зарядки плотность жидкости в АКБ возрастет.
Повышение плотности электролита
В АКБ есть несколько банок, электролитический раствор есть в каждой из них. Проверять и при необходимости повышать уровень плотности необходимо в каждой банке.
Нормальный уровень данного показателя зависит от нескольких факторов, в первую очередь – от температуры воздуха. Нормальным считается значение 1,25-1,29г/см3. Разница таких показателей между банками не должна превышать 0,1.
Если измерение этого показателя является ниже нормы, нужно повысить плотность электролита в аккумуляторе.
При помощи спринцовки из каждой банки выкачивается раствор. При этом набирать нужно как можно большее количество жидкости, измеряя ее объем, чтобы затем долить точно такое же количество свежего электролита.
Залив столько же свежего раствора, сколько было извлечено старого, АКБ хорошенько прокачивается с целью размешивания нового и старого электролита.
После этого снова проводиться измерение этого показателя: если он все еще находиться ниже нормы, все действия повторяются до достижения нужного значения плотности. По завершению при необходимости в банки автомобильной батареи добавляется дистиллированная вода.
Плотность ниже минимального значения
Бывают такие случаи, когда уровень этого показателя опускается ниже отметки 1,18. В таком случае вышеописанный способ ничем не поможет.
Чтобы восстановить работоспособность аккумуляторной батареи, вместо электролитического раствора нужно использовать кислоту, плотность которой выше, чему у электролита. При этом все действия проводятся точно так же, как и в предыдущем случае до того времени, пока показатель не придет в норму.
Можно ли повысить минимальную плотность?
Если уровень плотности раствора, что проводит ток в АКБ автомобиля упал намного ниже 1,18 г/см3, поднимать ее нет никакого смысла. В таком случае необходимо слить весь раствор, заменив его свежим.
Сначала с банок откачивается с помощью спринцовки как можно больше электролита. Далее батарея помещается в большую емкость, аккуратно переворачивается на бок, в дне каждой банки просверливается небольшое отверстие. Перевернув прибор, с него сливаются все излишки оставшейся жидкости.
Сделав это, в АКБ заливается свежий раствор, после чего прибор будет готов к использованию. Недостатком подобного способа является то, что в конечном результате снижается срок службы устройства, но некоторое время оно все еще поработает до покупки нового.
Как повысить при помощи зарядного устройстваТут также все просто, нам нужно заряжать аккумулятор на слабом токе, длительный промежуток времени. Суть такова, при достижении полного заряда, электролит начнет кипеть, пойдут пузырьки, это распадается и испаряется вода. Для повышения плотности нам нужно чтобы лишняя вода испарилась, а кислота осталась. Конечно, будет понижаться уровень в батареи – но вместо ушедшего уровня, добавляем нужный плотности электролит. Процесс этот долгий и муторный (выкипание — добавление), но примерно через пару суток можно догнать уже до плотности в 1,27 – 1,29 г/см3, что уже нормально.
Многим автовладельцам наверняка приходилось сталкиваться с проблемой некорректной работы аккумулятора. Бывает так, что машина простояла всего сутки, а завести ее после этого становится невозможно. При этом даже длительная зарядка батареи не помогает. Подобные симптомы свидетельствуют о снижении О том, какая должна быть плотность в аккумуляторе, почему она падает, и как ее поднять до нужного уровня, мы и поговорим в этой статье.
Электролит и его плотность
Электролит — это раствор, состоящий из серной кислоты и дистиллированной воды. Эти компоненты содержатся в примерно равных частях: вода — 1 часть, серная кислота — 1,25 части. Показатель 1,25 — это и есть плотность аккумулятора АКБ напрямую зависят от этого показателя — чем он выше,
тем ниже у нее температура замерзания, а сама она находится в удовлетворительном рабочем состоянии. Зная, какая должна быть плотность в аккумуляторе, можно судить о реальном состоянии своего устройства.
Замер плотности АКБ
Перед тем как проверить плотность аккумулятора, следует обзавестись специальным прибором под названием ареометр. Он представляет собой устройство, состоящее из нескольких резиновых и стеклянных элементов.
Т.к. электролит является опасным химическим соединением, перед замером его плотности необходимо позаботиться о мерах предосторожности, а именно работы проводить в резиновых перчатках, избегая попадания жидкости на кожу и одежду. Категорически запрещается курить!
Откройте горловину банки, вставьте в нее наконечник устройства и с помощью груши наберите немного электролита так, чтобы поплавок ареометра свободно плавал в корпусе, не задевая дно, боковые стенки и верх. Подождите, пока жидкость в приборе успокоится, и, держа его на уровне глаз, визуально считайте показания. Данную процедуру проведите со всеми банками. Если разница плотности будет превышать 0,01 г на куб. см, то обязательно долейте дистиллированную воду либо поставьте АКБ на выравнивающую зарядку. При снижении плотности до показателя 1,24 г на куб. см или ниже аккумулятор следует подзарядить.
Важно знать не только, как проверить плотность аккумулятора с помощью ареометра,
но и правила внесения поправок к показанию прибора в конкретных температурных условиях. Оптимальная температура электролита для измерения его плотности составляет +15 — +25˚С, но если приходится выполнять эту процедуру при более высокой или низкой температуре, то показания необходимо корректировать.
Температура электролита (˚С) | Поправка к показаниям ареометра |
Не следует выяснять, какая плотность в аккумуляторе, после того как туда недавно
была долита вода, или после неоднократных попыток запуска стартера. После выполнения всех процедур тщательно промойте ареометр водой.
Как поднять плотность в аккумуляторе?
Самым простым способом поддержания необходимого уровня электролита в АКБ является долив Однако большинство автовладельцев забывают или не знают о том, что периодически необходимо замерять плотность аккумулятора, т.к. вода со временем выкипает, а вместе с ней и электролит, что влечет снижение плотности, иногда до критической отметки. Когда аккумулятор совсем
отказывается работать, то тут же возникает животрепещущий вопрос: «Как поднять плотность в аккумуляторе?»
Используя нижеизложенную инструкцию, вы сможете самостоятельно продлить жизнь АКБ. Однако помните, что эта процедура требует особого внимания и аккуратности.
Меры предосторожности
Соблюдайте максимальную осторожность при работе с электролитом: все действия выполняйте в защитных очках и резиновых перчатках.
. При самостоятельном разведении электролита обязательно следует добавлять кислоту в воду, но не наоборот! Эти жидкости имеют разную плотность, и результатом ошибки могут стать серьезные ожоги.
. Запрещено переворачивать АКБ вверх дном, т.к. вследствие этого активная поверхность пластин может осыпаться и вызвать короткое замыкание.
. Заранее подготовьте емкости для слива старого электролита и приготовления новой смеси.
. Предварительно проверьте пластмассу, которую будете использовать для запайки отверстий, на стойкость к электролиту.
. Помните, что заряженный аккумулятор будет иметь большую плотность.
Подготовительный этап
Для того чтобы поднять плотность электролита аккумуляторе, потребуются:
. ареометр;
. мерная емкость;
. клизма-груша;
. паяльник;
. дрель;
. электролит;
. аккумуляторная кислота;
. дистиллированная вода.
Как поднять плотность электролита в аккумуляторе: подробная инструкция
Производим замеры плотности электролита в каждой банке. Помня, какая должна быть
плотность в аккумуляторе, сопоставляем свои реальные показатели. Итак, если плотность составляет 1,25-1,28, а разброс значений в каждой банке не превышает 0,01, то аккумулятор вполне работоспособен, и каких-либо процедур ему не требуется. Если же показатели варьируются на уровне 1,18-1,20, то единственным вариантом будет долив электролита с плотностью 1,27.
Из одной банки откачайте с помощью клизмы-груши максимальное количество старого электролита и замеряйте его объем.
. Долейте свежий раствор в количестве, составляющем половину от откачанного.
. Активно, но аккуратно покачайте аккумулятор, чтобы перемешались жидкости.
. Замеряйте плотность. Если значение не такое, какая должна быть плотность в аккумуляторе, долейте еще ½ электролита от оставшегося количества. Операцию следует повторять, пока не получите требуемые показатели.
. Остаток долейте дистиллированной водой.
Что делать при критическом уровне плотности
Если показатель плотности ниже 1,18, то данную проблему решить доливом электролита не получится. В этом случае потребуется аккумуляторная кислота, имеющая существенно большую плотность. Данный процесс производится аналогично схеме добавления электролита. Если с одного раза не удалось достичь нужных результатов, повторяйте процедуру необходимое количество раз.
Если в аккумуляторе плотность даже ниже 1,18, то необходимо прибегнуть к процедуре полной замены электролита. Для этого сразу надо откачать с помощью груши максимальное количество раствора. Затем на аккумуляторных банках герметично закройте вентиляционные отверстия пробок. Поставьте АКБ набок и поочередно просверлите 3-3,5-миллиметровые отверстия в дне каждой из банок. Перед тем как проделывать очередное отверстие, из предыдущего сливайте остатки электролита.
Далее необходимо тщательно промыть дистиллированной водой. После этого запаяйте высверленные отверстия кислотостойкой пластмассой (к примеру, для этого можно использовать пробки с ненужного аккумулятора).
Проделав все подготовительные процедуры, можете приступать к заливке свежего электролита. В этом случае рекомендуется использовать раствор, приготовленный самостоятельно, плотность которого будет несколько выше, чем предусмотрена для вашего климатического пояса. При этом следует учесть, что даже полная замена электролита в старом аккумуляторе не сможет обеспечить ему такой же срок службы, как у новой АКБ.
Совет: если вы хотите, чтобы аккумулятор служил вам как можно дольше, не забывайте его вовремя заряжать и проверяйте периодически его плотность.
Аккумуляторная батарея – один из основных элементов автомобиля, отвечающих за пуск двигателя. Значение аккумулятора сложно переоценить, ведь без него невозможно завести мотор, а, значит, машина своим ходом передвигаться не сможет. Именно поэтому АКБ требует к себе особого внимания, исключающего возникновение неприятных ситуаций в виде невозможности совершить запланированную поездку. При этом стоит отметить, что для поддержания работоспособности это важного источника питания не требуется предпринимать каких-то сверхусилий, а достаточно выполнять лишь небольшой комплекс профилактических мер.
Свинцовая аккумуляторная батарея представляет собой гальванический элемент, внутри которого химическая энергия в результате протекающих реакций преобразуется в электрическую. Этот процесс невозможен без электролита – раствора кислоты, обеспечивающего движение заряженных частиц между погруженными в него электродами. Как правило, электролит представляет собой водный раствор серной кислоты определенной плотности. Именно такой параметр как плотность электролита оказывает значительное влияние на работоспособность аккумулятора, поэтому периодически его нужно контролировать.
Измерение плотности электролита в аккумуляторе
Измерить плотность залитого в свинцовый аккумулятор электролита не так уж сложно, однако есть определенные нюансы, связанные с особенностями устройства и принципом работы АКБ. Перечислим некоторые важные моменты, которые надо учесть:
- Осуществить процедуру измерения плотности получится только в случае с так называемым обслуживаемым аккумулятором, который предоставляет доступ к банкам (секциям) с электролитом посредством закрытых крышками заливных отверстий. Как раз через эти отверстия (обычно их число равно шести, как и количество секций) и осуществляется забор состава для замера плотности.
- В процессе своей работы автомобильная аккумуляторная батарея постоянно заряжается и разряжается. Разряд происходит при прокручивании стартера, а заряд – при уже заведенном двигателе от генератора. В зависимости от степени заряженности меняется и плотность электролита. Значения могут колебаться в пределах 0.15-0.16 г/см 3 . Важно отметить, что автомобильный генератор не способен полностью зарядить аккумуляторную батарею. При штатной работе на машине потенциал АКБ используется только на 80-90%. Полный заряд может обеспечить только внешнее зарядное устройство, к которому обязательно придется прибегнуть перед осуществлением замера плотности электролита.
- Плотность электролита зависит от его температуры. Обычно замер производится при температуре +25 °С, в противном случае делаются поправки.
Допустим, все вышеперечисленные условия приняты во внимание, и есть возможность приступить непосредственно к замеру плотности. Для этого понадобится специальный прибор – денсиметр, который состоит из ареометра, резиновой груши и стеклянной трубки с наконечником. Прибор вводится в банку аккумулятора через заливное отверстие, а затем осуществляется засасывание электролита с помощью резиновой груши. Оно происходит до тех пор, пока ареометр не всплывет. Показания считываются после того, как прекратятся колебания ареометра и появится возможность определения точного значения. Отсчет показаний производится по шкале, при этом взгляд должен находиться на уровне поверхности жидкости.
Полученное значение должно входить в диапазон 1.25-1.27 г/см 3 , если автомобиль эксплуатируется в средней полосе. В холодной климатической зоне (средняя месячная температура января ниже -15 °С) показатель должен находиться в интервале 1.27-1.29 г/см 3 . Проверять плотность электролита на соответствие этим числам нужно в каждой из шести банок аккумулятора. Показания не должны отличаться более чем на 0.01 г/см 3 , иначе потребуется их корректировка.
Как мы уже говорили, плотность электролита изменяется в зависимости от температуры. Это значит, что зимой и летом жидкость в одном и том же полностью исправном аккумуляторе будет иметь разную плотность. О том, насколько будут разниться показания, дает представление приведенная ниже таблица.
Зависимость температуры замерзания электролита от его плотности демонстрирует еще одна таблица. На основе этих данных можно установить оптимальную плотность электролита для конкретных климатических условий. Нижняя граница подобранного интервала должна гарантировать, что электролит не замерзнет даже при самых сильных холодах и обеспечит требуемое для прокручивания стартера усилие. В то же время чрезмерно завышать плотность тоже нельзя, так как на положительных электродах аккумулятора начинают ускоряться коррозионные процессы, приводящие к сульфатации пластин.
Температура замерзания, °С | Плотность электролита при 25 °С, г/см 3 | Температура замерзания, °С | |
---|---|---|---|
1.09 | -7 | 1.22 | -40 |
1.10 | -8 | 1.23 | -42 |
1.11 | -9 | 1.24 | -50 |
1.12 | -10 | 1.25 | -54 |
1.13 | -12 | 1.26 | -58 |
1.14 | -14 | 1.27 | -68 |
1.15 | -16 | 1.28 | -74 |
1.16 | -18 | 1.29 | -68 |
1.17 | -20 | 1.30 | -66 |
1.18 | -22 | 1.31 | -64 |
1.19 | -25 | 1.32 | -57 |
1.20 | -28 | 1.33 | -54 |
1.21 | -34 | 1.40 | -37 |
Причины изменения плотности электролита
Зафиксированные в результате измерения плотности значения не всегда соответствуют требуемым показателям. Расхождения могут касаться как отдельных банок аккумулятора, так и всех вместе. Если плотность завышена, то нужно обратить в первую очередь внимание на уровень электролита. Низкий уровень в большинстве случае является последствием электролиза, приводящего к разложению входящей в состав электролита воды на водород и кислород. Этот процесс выражается в появлении на поверхности жидкости пузырьков, что обычно происходит при зарядке аккумулятора. Частое «кипение» может приводить к снижению концентрации воды, и этот вопрос решается ее простым добавлением. Доливать в аккумулятор стоит только дистиллированную воду, контролируя при этом уровень электролита. Подробнее о корректировке плотности электролита поговорим ниже.
Если с повышенной плотностью все ясно, то с пониженной ситуация несколько сложнее. В теории, одной из причин понижения плотности, может быть то, что по какой-то причине в электролите уменьшилась доля серной кислоты. Однако на практике это маловероятно, так как сама по себе она обладает высокой температурой кипения, исключающей испарение даже при интенсивном нагреве, который происходит, например, при зарядке аккумуляторной батареи. Более распространенной причиной снижения плотности электролита является так называемая сульфатация пластин, заключающаяся в образовании на электродах сульфата свинца (PbSO4). На самом деле, это естественный процесс, происходящий при каждом разряде АКБ. Но дело в том, что при нормальном режиме работы после разряда аккумулятора обязательно происходит его заряд (на автомобиле аккумулятор постоянно подзаряжается от генератора). Заряд сопровождается обратным преобразованием сульфата свинца в свинец (на катоде) и двуокись свинца (на аноде) – в те активные вещества, которые составляют основу электродов и непосредственно участвуют в химическом процессе внутри аккумуляторной батареи. Если АКБ находится длительное время в разряженном состоянии, сульфат свинца кристаллизуется, безвозвратно теряя способность участвовать в химических реакциях. Это очень неприятный процесс, в результате которого аккумулятор уже не получится зарядить полностью даже при использовании внешнего зарядного устройства ввиду того, что не вся площадь пластин задействована в работе. Так как аккумулятор не заряжается до конца, то и плотность электролита не восстанавливается до своих исходных значений. По сути, здесь уже идет разговор об устранении нарушений в нормальном функционировании аккумулятора.
Частичную сульфатацию пластин можно устранить с помощью контрольно-тренировочных циклов, заключающихся в заряде и последующем разряде батареи до определенного уровня. Большинство современных зарядных устройств имеют такую функцию, поэтому имеет смысл ей воспользоваться, особенно если аккумулятор по какой-то причине долго находился в разряженном состоянии. Процедура десульфатации весьма длительная и может занять до нескольких дней. Если она не принесла результата, то крайней мерой является увеличение плотности с помощью добавления корректирующего электролита (плотность около 1.40 г/см 3). Такой способ можно рассматривать только как временное решение проблемы, потому что причина как таковая не устраняется.
Как поднять плотность электролита
Понизить или повысить плотность электролита в аккумуляторе можно путем откачивания его определенного количества, и долива взамен дистиллированной воды или электролита с повышенной плотностью (корректирующего). Данная процедура требует больших временных затрат, так как цикл откачки-долива может повторяться несколько раз, пока не будет достигнуто требуемое значение. После каждой корректировки необходимо поставить аккумулятор на зарядку (минимум на 30 минут), а затем дать ему постоять (0.5-2 часа). Эти действия необходимы для лучшего перемешивания электролита и выравнивания плотности в банках.
В процессе поднятия (или понижения) плотности электролита не стоит забывать и о контроле его уровня. Он осуществляется стеклянной трубкой с двумя отверстиями по краям. Один край погружается в электролит до тех пор, пока не упрется в предохранительную сетку. Далее верхний конец закрывается пальцем, а сама трубка осторожно поднимается вместе со столбиком жидкости внутри. Высота этого столбика указывает на расстояние от верхней кромки пластин до поверхности залитого электролита. Оно должно составлять 10-15 мм. Если аккумулятор имеет индикатор (тубус) или прозрачный корпус с нанесенными метками минимума и максимума, то контролировать уровень значительно проще.
Не стоит забывать, что все операции с электролитом необходимо выполнять осторожно, используя защитные перчатки и очки.
Как в аккумуляторе ПОДНЯТЬ ПЛОТНОСТЬ электролита самостоятельно❓
Многим этот вопрос кажется простым, а ответ очевидным. Слить электролит с низкой плотностью и залить с более высокой. Или слить только часть, а вместо неё добавить концентрированный раствор. Но перед тем как это делать, стоит задуматься, а надо ли? Такой подход требуется в единичных случаях. Есть ещё один более правильный вариант – это поднятие плотности электролита с помощью зарядки. Чаще всего именно так и следует повышать плотность. В этой заметке речь пойдёт о том, как правильно поднять плотность электролита, зарядкой или заменой. Рассмотрим, что более уместно в той или иной ситуации.
Устройство АКБ
Свинцовые аккумуляторные батареи состоят из емкостей, которые называются банками. В них находится серная кислота, в которую погружены свинцовые пластины. Часто аккумулятор ломается из-за выкипания электролита, изменения его химического состава или сульфации, которая представляет собой растворение пластин.
У каждой батареи есть параметры емкости и заряда. Во время работы двигателя нагрузка идет на генератор, который также подзаряжает акб во время езды. Батарея подключается в момент, когда мощности не хватает.
Необслуживаемые аккумуляторы считаются самыми безопасными. Внутри них нет жидкого электролита. АКБ не выделяют вредных паров, их разрешено использовать где угодно.
Причины падения
Прежде чем искать актуальные данные, как правильно поднять плотность электролита в аккумуляторе, нужно выяснить причины падения. Это нормальное явление. Чаще всего это происходит по разным причинам:
Разряжение батареи.
Раствор выкипел из-за перезарядки.
Водитель долил дистиллированную жидкость.
После разряда акб падение параметров плотности происходит часто. Значения влияют на качество батареи и на ее способность держать заряд. Именно поэтому необходимо часто замерять показатели, чтобы выявить «неисправность» вовремя. Если водитель будет игнорировать проблему, то пластины внутри аккумулятора быстро разрушатся.
Проверка параметров плотности
Электролит представляет собой жидкость, состоящую из дистиллированной воды. В ней около 35% серной кислоты. Известно, что во время эксплуатации плотность постоянно меняется. Выяснив, по какой причине возникает низкая плотность электролита в аккумуляторе, водитель должен измерить ее.
Для начала стоит подготовиться к работе. Для процедуры потребуются средства защиты, включая маску, перчатки и защитный костюм. Кроме этого, нужно взять денсиметр. Он выглядит как трубка из стекла с наконечником и грушей, внутри которой находится ареометр.
Инструкция по проведению проверки:
Снятие накопителя.
Демонтаж защиты и выкручивание пробок.
Проверка уровня раствора.
Если акб заряжено, денсиметр помещают в банки и берут оттуда раствор.
Оценка показателей.
Фиксация результатов и определение плотности и уровня заряда.
Однако на необслуживаемых аккумуляторах для контроля используется индикатор, который указывает на уровень плотности в зависимости от цвета.
Как использовать для проверки ареометр?
Водители, которых интересует, как замерить плотность электролита в аккумуляторе, должны знать некоторые условия для создания правильных измерений. Перед процедурой нужно убедиться, что аккумулятор заряжен полностью, но после подзарядки замерять плотность запрещено. Значения прибора придется корректировать, отталкиваясь от t электролитической жидкости. Самыми правильными параметрами будут те, что были выполнены при t раствора в +27°С.
Инструкция по измерению плотности прибором:
Для начала нужно собрать ареометр, то есть соединить корпус с пипеткой, туда же помещают денсимер и закрывают с обратного конца грушей.
Плотность замеряют в каждой банке. Пипетку устанавливают внутрь и в ареометр набирают кислоту. Для получения информации не потребуется много жидкости.
Показания прочитать можно, если взглянуть на шкалу прибора и место, где она пересекается с поверхностью жидкости.
Главное, разобраться, в каких измерениях на шкале отмечены значения. Бывают приборы с показаниями г/см3 и кг/см3.
Можно ли обойтись без прибора?
Если в наличии ареометра не оказалось, то проверку плотности осуществляют мультиметром. Сначала нужно собрать инструмент, подключив к корпусу провода с крокодилами. Тестер переключают на режим вольтметра, переводя переключатель на 20В. После этого прибор начнет демонстрировать значения ниже этого.
После этого кабеля присоединяют к выходам акб, то есть черный соединяют с отрицательной клеммой, а красный — с положительной. Далее нужно промониторить значения напряжения и сравнить информацию с «нормой». Заряженный аккумулятор покажет 12,7 вольт. Если значения ниже, то это говорит о том, что плотность ненормированная. В этой ситуации нужно дальнейшая диагностика акб или его замена.
Измерение самодельным устройством
Если у водителя нет ни ареометра, ни мультиметра, ему стоит соорудить прибор самостоятельно. Главной деталью устройства в обоих случаях является поплавок. Вместо емкости часто используют пробирку. Ее наполняют крупой или сыпучей смесью, а в качестве груза берут свинцовый кусок металла.
Емкость помещают в воду и о место, где возникнет уровень. Цифра означает, что жидкость обладает плотностью 1. Для дальнейшей «разметки» потребуется провести замеры с жидкостью более высокой плотности.
В результате, для проверки плотности электролита в аккумуляторе потребуется провести те же самые действия, что и со специальными приборами.
Методы повышения
У добросовестного водителя батарея всегда заряжена, но никто не застрахован от неприятностей. Нельзя недооценивать работу аккумулятора в системе. Стабильная работа «движка» зависит именно от заряда АКБ. Существуют несколько методов, как поднять плотность электролита в аккумуляторе. Каждый из них обладает своей сложностью.
Корректирующий электролит
Процедура проводится поэтапно. Главное, соблюсти последовательность. Для работы понадобятся несколько инструментов, в том числе емкости из стекла, груша, ареометр и защитные средства. Также в дополнение к ним берется вода и электролит (корректирующий). Важно, чтобы батарея, прежде чем ее начнут «обрабатывать», находилась в теплом помещении некоторое время.
Инструкция для поднятия плотности:
Для начала следует зарядить батарею не менее 8 часов. Нельзя работать даже со слегка разряженной акб.
После этого потребуется измерить ареометром показатели электролита, которые должны варьироваться от 1,25-1,27 г/см.
Если значения ниже допустимых, то придется частично слить электролит из этих банок.
Далее в банки наливают уже корректирующий электролит. Количество вещества должно быть вдвое меньше того, что было выкачено.
Чтобы пластины закрылись, после электролита в банку доливают воду.
Аккумулятор ставят заряжать на час, а затем в течение пары часов ожидают смешения жидкостей.
Повторные замеры проводятся еще через несколько часов.
Если повторные замеры дали тот же отрицательный результат, все перечисленные действия повторяют заново. Некоторые автолюбители делают корректирующий электролит самостоятельно. В этом случае сначала заливают дистиллированную воду и только потом кислоту.
Выравнивание
Существует еще один действенный метод поднятия плотности электролита. Он применяется в случае, когда пластины не имеют дефектов, либо при небольшом выпадении кристаллов свинца. Перед работой аккумулятор заряжают малым током. Через 12 часов акб заряжают повторно, используя напряжение 14,6-14,8 В. Этот способ подходит только для исправных устройств.
Также выравнивание проводится в случаях, когда концентрация кислоты снизилась зимой. Ее восстанавливают с помощью подачи слабого тока. Но в этом случае зарядка длится более 3 суток. Такой метод считается эффективным, особенно если нет возможности восстановить плотность другими способами. Содержимое аккумулятора закипает. Об этом свидетельствуют мелкие пузырьки на поверхности. Концентрация кислоты увеличится в момент, когда произойдет испарение избытка жидкости. Но количество наполнителя уменьшится, а значит, нужно будет влить готовый аккумуляторный раствор. С помощью прибора ареометра измеряют все показатели. Если они низкие, то процедуру повторяют снова.
Замена
И последним способом, как увеличить плотность электролита в аккумуляторе, является замена. На практике бывают случаи, когда параметр опускается ниже 1. Это значит, что без полной замены электролита не обойтись.
Сначала следует произвести откачку жидкости из банок. Для большего удобства следует закрыть их и перевернуть. На дне банок сверлят небольшие отверстия, чтобы слить остатки. После промывки аккумулятора водой следует запаять дыры кислотной пластмассой.
После проведения всех манипуляций приступают к заливке свежего электролита. Его можно приготовить своими руками. Для этого смешивают аккумуляторную кислоту с дистиллированной водой. Главное, соблюдать последовательность. Смешение производят до момента, пока плотность не достигнет определенных значений.
Иногда бывают ситуации, когда аккумуляторы совершенно не имеют никакой плотности. Это случается после глубокой сульфации.
Как измерить плотность в необслуживаемом аккумуляторе
Необслуживаемые аккумуляторы не имеют в своей конструкции закрываемых технологических отверстий. Это означает, что производителем не была предусмотрена возможность самостоятельного измерения плотности электролита в течение всего срока службы АКБ.
Для умельцев такая особенность конструкции необслуживаемого аккумулятора не является непреодолимой преградой на пути улучшения состояния устройства, в работе которого наблюдаются значительные отклонения от нормы. Они превращают необслуживаемую модель аккумулятора в обслуживаемую при помощи дрели, которым в середине каждой банки делаются отверстия значительные отверстия.
В отверстиях метчиком нарезается резьба, а для изготовления пробки используется пластиковый прут подходящего диметра, на котором с помощью плашки делается определённого диаметра и шага резьба. Получившуюся пластиковую шпильку разрезают на 6 отрезков длинной по 3 – 4 см. Самодельные пробки вкручиваются в сделанные ранее отверстия и далее батарея эксплуатируется как обслуживаемая.
Есть другой популярные метод. Скраю, в крышке просвердивают 6 маленьких отверстий, через которые можно будет получить полноценный доступ к жидкости в каждой банке аккумулятора.
Читать также: Устройство токарного станка для точения древесины
Замерив электролит таким образом, герметичность элемента питания можно восстановить при помощи силиконового герметика. Чтобы при проведении герметизации вещество не попало внутрь аккумулятора, рекомендуется с помощью самодельного проволочного крючка попытаться выпрямить часть пластмассы, которая была продавлена в процессе изготовления отверстия.
При механическом повреждении корпуса аккумулятор слетает с гарантией, и в случае допущения ошибки она может выйти из строя. Мусор провалившийся в банки также может снизить продолжительность жизни батареи.
Негативные стороны высокой и низкой плотности
Иногда плотность электролита не снижается, а возрастает. Это также отрицательно влияет на состояние батареи. Высокая плотность провоцирует разрушение пластин. Они расщепляются из-за агрессивного воздействия кислоты. АКБ выходит из строя. Низкая плотность, наоборот, не дает заряду удерживаться из-за падения емкости. Если внутри высокая концентрация воды, то эксплуатация в зимних условиях невозможна из-за кристаллизации.
Плотность подбирают, основываясь на регион проживания и время года.
Принцип действия аккумулятора
Говоря о плотности аккумуляторного электролита, нужно начать с самого принципа работы автомобильных аккумуляторов. Во время заряда-разряда в аккумуляторе протекают около 60 реакций, как утверждают исследования еще советских времен,но основной из них является только одна: в процессе разряда оксид свинца на катоде (отрицательном электроде) и свинец на аноде (положительном электроде) «забирают» сульфат-ионы из раствора серной кислоты, превращаясь в сульфат свинца, причем на катоде дополнительно образуется вода, а при заряде сульфат свинца, напротив, «отдает» сульфат-ионы в электролит.
Таким образом, во время разряда плотность электролита падает, при полном разряде между пластинами фактически остается дистиллированная вода, а во время заряда она возрастает. Тогда почему падает плотность раствора в аккумуляторе со временем, если эти процессы зеркальны?
Причина в том, что сульфат свинца, образующийся при разряде аккумуляторной батареи, не всегда полностью расходуется в ходе заряда. Особенно это заметно на морозе и после длительного пребывания батареи в разряженном состоянии: пластины покрываются сначала белыми разводами крупнокристаллического сульфата свинца, а затем эти кристаллы постепенно осыпаются вниз и в дальнейшей реакции, проходящей при зарядке, практически не участвуют.
Поэтому сульфатация пластин аккумулятора является однозначно вредным явлением. Снижается емкость аккумулятора, прочность пластин, а из-за падения плотности электролита батарея хуже набирает заряд: чем ниже плотность раствора, тем хуже проводимость. Полностью разряженный аккумулятор практически не принимает заряд – сопротивление электролита между его пластинами слишком велико.
Однако плотность может со временем и вырастать. Так как электролит – это не чистая серная кислота, а ее водный раствор, то при зарядке АКБ протекает еще одна реакция: банальный электролиз воды, малозаметный в начале цикла, но к концу идущий по нарастающей. Поэтому старые рекомендации по заряду обслуживаемых АКБ советовали дождаться «кипения» аккумулятора – резкого роста выделения кислорода и водорода в банках. Теряя воду, со временем электролит снизит свой уровень, а плотность его неизбежно возрастет – даже с учетом постепенного связывания серной кислоты на пластинах и в осыпи вода при «кипении» теряется быстрее.
Читать также: Лазерная вырезка по дереву
Плотность летом
В летние месяцы и в жаркий зной акб не достает влаги. Это означает, что высокая плотность негативно влияет на пластины внутри устройства. Именно поэтому допускается ее понижение на 0,02 г/см3.
В жару температура под капотом довольно высокая. Это происходит из-за испарения воды из кислоты и протекания химпроцессов внутри батареи. Получается, что уровень электролита падает, но плотность из-за этого повышается. Это провоцирует разрушение электродов коррозией. Таким образом, если в летние месяцы уровень жидкости в АКБ снижается, то водителю следует добавить воды. В противном случае, это грозит сульфацией.
Плотность зимой
Перед началом холодов водителю следует проверить заряд батареи и плотность электролита. Чтобы зимой не было проблем с запуском «движка», эксперты советуют провести утепление капота. Желательно сменить моторное масло на синтетическое.
Если водитель живет в регионе с умеренным климатом, то плотность электролита должна быть 1,27. Если температура на улице чаще всего держится на отметке -35°С, то плотность должна быть 1,28. Иначе запуск двигателя будет сложным. Многие автолюбители не знают, что при значении 1,09 аккумулятор замерзает полностью уже при -7°С.
Если на улице t ниже 20°С, то не нужно запускать мотор сразу. Сначала следует включить дальний свет, чтобы акб «пробудилась». Такие процессы запускают разогрев электролита.
Если плотность акб низкая, то не нужно искать сразу корректирующий раствор. Лучше всего поднять значения с помощью зарядного устройства. К примеру, короткие поездки, менее 30 минут, не дадут электролиту нагреться до нормальных значений. Соответственно, с каждый днем заряд будет снижаться, а плотность уменьшаться.
Эксперты не советуют проводить манипуляции самостоятельно, но допускают корректировку водой.
Причины изменения плотности электролита
Зафиксированные в результате измерения плотности значения не всегда соответствуют требуемым показателям. Расхождения могут касаться как отдельных банок аккумулятора, так и всех вместе. Если плотность завышена, то нужно обратить в первую очередь внимание на уровень электролита. Низкий уровень в большинстве случае является последствием электролиза, приводящего к разложению входящей в состав электролита воды на водород и кислород. Этот процесс выражается в появлении на поверхности жидкости пузырьков, что обычно происходит при зарядке аккумулятора. Частое «кипение» может приводить к снижению концентрации воды, и этот вопрос решается ее простым добавлением. Доливать в аккумулятор стоит только дистиллированную воду, контролируя при этом уровень электролита. Подробнее о корректировке плотности электролита поговорим ниже.
Читать также: Обозначение освещения на чертежах
Если с повышенной плотностью все ясно, то с пониженной ситуация несколько сложнее. В теории, одной из причин понижения плотности, может быть то, что по какой-то причине в электролите уменьшилась доля серной кислоты. Однако на практике это маловероятно, так как сама по себе она обладает высокой температурой кипения, исключающей испарение даже при интенсивном нагреве, который происходит, например, при зарядке аккумуляторной батареи. Более распространенной причиной снижения плотности электролита является так называемая сульфатация пластин, заключающаяся в образовании на электродах сульфата свинца (PbSO4). На самом деле, это естественный процесс, происходящий при каждом разряде АКБ. Но дело в том, что при нормальном режиме работы после разряда аккумулятора обязательно происходит его заряд (на автомобиле аккумулятор постоянно подзаряжается от генератора). Заряд сопровождается обратным преобразованием сульфата свинца в свинец (на катоде) и двуокись свинца (на аноде) – в те активные вещества, которые составляют основу электродов и непосредственно участвуют в химическом процессе внутри аккумуляторной батареи. Если АКБ находится длительное время в разряженном состоянии, сульфат свинца кристаллизуется, безвозвратно теряя способность участвовать в химических реакциях. Это очень неприятный процесс, в результате которого аккумулятор уже не получится зарядить полностью даже при использовании внешнего зарядного устройства ввиду того, что не вся площадь пластин задействована в работе. Так как аккумулятор не заряжается до конца, то и плотность электролита не восстанавливается до своих исходных значений. По сути, здесь уже идет разговор об устранении нарушений в нормальном функционировании аккумулятора.
Частичную сульфатацию пластин можно устранить с помощью контрольно-тренировочных циклов, заключающихся в заряде и последующем разряде батареи до определенного уровня. Большинство современных зарядных устройств имеют такую функцию, поэтому имеет смысл ей воспользоваться, особенно если аккумулятор по какой-то причине долго находился в разряженном состоянии. Процедура десульфатации весьма длительная и может занять до нескольких дней. Если она не принесла результата, то крайней мерой является увеличение плотности с помощью добавления корректирующего электролита (плотность около 1.40 г/см 3 ). Такой способ можно рассматривать только как временное решение проблемы, потому что причина как таковая не устраняется.
Советы и рекомендации
Как повысить плотность в аккумуляторе автомобиля — для этого есть как минимум три способа. Но, чтобы процедура прошла правильно, необходимо соблюдать несколько правил.
Во-первых, замеры стоит проводить только при T= 20-25°С. Все значения следует замерять только при полном заряженном аккумуляторе. Во-вторых, для корректировок берут определенный раствор. Запрещено заливать кислоту с более насыщенной концентрацией. В-третьих, корректировка нужна для каждой банки. При этом значения в них не должны разниться на 0,01. Пластины должны быть погружены в жидкость на 2 см максимум.
Иногда водитель не может никак сравнять плотность в разных банках. Обычно, это возникает из-за полной неисправности батареи. По этой причине он не может удерживать плотность. Если после процедуры значения падают и после зарядки не нормализуются, то следует заменить батарею.
Илон Маск: к 2024 году плотность энергии батареи вырастет на 50%
(Фото Дарио на Unsplash)У Tesla в прошлом месяце были хорошие новости после того, как Panasonic удалось улучшить плотность энергии своих 2170 литий-ионных элементов. Это привело к увеличению дальности полета как для Model 3, так и для Model Y. Однако через четыре года ожидается, что этот прирост будет на 50 процентов выше.
Как сообщает Reuters, Маск намекнул на 50-процентное улучшение плотности энергии в своем твите в понедельник.Он отвечал на твит Сэма Коруса, аналитика ARK Investment Management LLC, который спросил, почему Маск был взволнован электрическим реактивным двигателем, хотя электрический полет требует удельной плотности энергии 400 Вт · ч / кг. Маск ответил, заявив: «400 Втч / кг с длительным сроком службы , произведенных в больших количествах (не только в лаборатории), недалеко. Вероятно, от 3 до 4 лет».
Твитнуть
Если он прав, то мы увидим, что в 2024 году появятся аккумуляторы на 400 Втч, что откроет потенциал для электрических реактивных двигателей, но также значительно улучшит дальность действия электромобилей Tesla.Прямо сейчас Teslas использует батареи на 260 Втч и имеет запас хода от 330 до 400 миль. К 2024 году это улучшение плотности предполагает, что у них будет запас хода в 500-600 миль, и это без учета дальнейшей оптимизации работы электромобилей или какого-либо снижения веса.
Рекомендовано нашими редакторами
Tesla намерена провести День батареи 22 сентября, и тогда мы должны услышать больше о том, как компания и ее партнеры по батареям, включая Panasonic и Contemporary Amperex Technology Ltd (CATL), намерены улучшить производительность батареи в следующие несколько дней. годы.Еще в июне CATL заявила, что у нее есть аккумулятор для электромобиля, рассчитанный на пробег более миллиона миль, «готовый к производству». Panasonic также надеется улучшить свою батарею 2170 в течение следующих пяти лет и увеличить плотность еще на 20 процентов.
Получите наши лучшие истории!
Подпишитесь на Что нового сейчас , чтобы каждое утро получать наши главные новости на ваш почтовый ящик.
Этот информационный бюллетень может содержать рекламу, предложения или партнерские ссылки. Подписка на информационный бюллетень означает ваше согласие с нашими Условиями использования и Политикой конфиденциальности.Вы можете отказаться от подписки на информационные бюллетени в любое время.
Повышение производительности литий-ионных аккумуляторов, увеличение срока службы элементов с покрытыми графеном никелевыми, кобальтовыми и алюминиевыми катодами с наночастицами — ScienceDaily
Литий-ионные аккумуляторы (LIB), которые функционируют как высокоэффективные источники энергии для возобновляемых источников энергии, таких как электромобили и т. Д. Для бытовой электроники требуются электроды, обеспечивающие высокую плотность энергии без ущерба для срока службы элементов.
В журнале Vacuum Science and Technology A, изданном AIP Publishing, исследователи исследуют причины деградации катодных материалов LIB с высокой плотностью энергии и разрабатывают стратегии для смягчения этих механизмов деградации и улучшения характеристик LIB.
Их исследования могут быть ценными для многих новых приложений, особенно для электромобилей и хранения энергии на уровне сети для возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.
«Большинство механизмов разложения LIB происходит на поверхностях электродов, которые находятся в контакте с электролитом», — сказал автор Марк Херсам. «Мы стремились понять химический состав этих поверхностей, а затем разработать стратегии минимизации деградации».
Исследователи использовали химическую характеристику поверхности как стратегию для выявления и минимизации остаточных примесей гидроксидов и карбонатов в результате синтеза наночастиц NCA (никель, кобальт, алюминий).Они поняли, что поверхности катода LIB сначала необходимо подготовить с помощью подходящего отжига, процесса, при котором наночастицы катода нагреваются для удаления поверхностных примесей, а затем закрепляются в желаемых структурах с атомарно тонким графеновым покрытием.
Наночастицы NCA, покрытые графеном, которые были включены в состав катодов LIB, показали превосходные электрохимические свойства, включая низкий импеданс, высокую производительность, высокую объемную энергию и удельную мощность, а также длительный срок службы циклов.Графеновое покрытие также действует как барьер между поверхностью электрода и электролитом, что еще больше увеличивает срок службы элемента.
Хотя исследователи думали, что одного графенового покрытия будет достаточно для улучшения характеристик, их результаты показали важность предварительного отжига катодных материалов для оптимизации химического состава их поверхности перед нанесением графенового покрытия.
В то время как эта работа была сосредоточена на катодах LIB с высоким содержанием никеля, методология может быть обобщена на другие электроды аккумулирования энергии, такие как натрий-ионные или магниево-ионные батареи, которые включают наноструктурированные материалы с большой площадью поверхности.Следовательно, эта работа устанавливает четкий путь вперед для реализации высокопроизводительных устройств хранения энергии на основе наночастиц.
«Наш подход также может быть применен для улучшения характеристик анодов в LIB и связанных с ними технологиях накопления энергии», — сказал Херсам. «В конечном итоге вам необходимо оптимизировать как анод, так и катод, чтобы достичь наилучших возможных характеристик батареи».
История Источник:
Материалы предоставлены Американским институтом физики . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.
материалов, плотность энергии и цена
Электромобили могут значительно снизить выбросы углерода, связанные с транспортом, и внедрение литий-ионных батарей способствовало их внедрению — как в прямом, так и в переносном смысле.
Ключом к массовому внедрению является снижение цены, а это, в свою очередь, означает необходимость улучшения материалов и плотности энергии. Но это был долгий путь.
Ранние попытки Exxon в 1970-х годах использовать металлический литий в анодах были отброшены, потому что дендриты, которые росли каждый раз при зарядке и разрядке аккумулятора, продолжали вызывать пожары.
Сэр Джон Гуденаф выяснил, что, используя катоды из кобальта, батареи становятся более безопасными (меньше дендритов) и в них может храниться больше энергии. Марокканский ученый Рашид Язами обнаружил, что использование графита в анодных батареях также продлится дольше.
Эти открытия позволили Sony коммерциализировать литий-ионную батарею в 1990-х годах, но кобальт, ключевой материал, необходимый для обеспечения большого количества циклов зарядки и разрядки, был дорогим — приемлемым для небольших перезаряжаемых устройств, но слишком дорогим для крупных приложений, таких как электромобили.
Столкнувшись с высокими производственными затратами (в 2010 году производство аккумуляторов по-прежнему составляло более 1000 долларов США / кВтч), автопроизводители начали использовать литий-ионные аккумуляторы менее десяти лет назад, поскольку исследователи обнаружили, что они могут заменить кобальт на другие более дешевые материалы.
Цены на аккумуляторы в некоторых электрических автобусах в Китае были зарегистрированы на уровне ниже 100 долларов США / кВтч, но еще не опустились до этого «волшебного числа», необходимого для паритета цен на легковые автомобили. Теперь это ожидается примерно в 2023 году.
Окончательный массовый успех электромобилей будет зависеть от постоянного совершенствования литий-ионных аккумуляторов, поскольку исследователи и производители работают над снижением цены.
С этим связано увеличение плотности энергии батарей, так что для достижения того же диапазона дальности требуется меньше материалов, или для того, чтобы упаковать такое же количество аккумуляторов и увеличить дальность действия.
Сокращение количества дорогостоящих материалов в батареях независимо от изменения плотности энергии также является целью.
В новой серии инфографики от Bloomberg Green рассказывается о разработках в области аккумуляторов за последнее десятилетие.
Батареи NMC
Батареи NMC 2012 года использовались в ранних электрических моделях, таких как Renault Zoe.Кобальт был заменен марганцем и никелем, достигнув плотности энергии 490 Втч / литр, согласно Bloomberg Green.
Источник: Bloomberg GreenК 2019 году химический состав NMC был скорректирован таким образом, чтобы аноды и катоды могли быть толще и использовать меньше кобальта и больше никеля. Этот химический состав использовался в Nio ES6 и имеет удельную энергию 737 Втч / литр.
Источник: Bloomberg GreenАккумуляторы NCA
Примерно в то же время, когда наступил NMC 2012, Tesla и Panasonic начали использовать алюминий вместо марганца.Батарея NCA была перенесена, и, согласно Bloomberg Green, окупилась, так как была дешевле марганца и имела удельную энергию 688 Втч / литр.
Источник: Bloomberg GreenК 2019 году Tesla пришла к выводу, что добавление небольшого количества оксида кремния будет означать, что потребуется меньше графита. Бонусом этого открытия было то, что оно сделало батареи легче, а значит, и увеличило дальность действия. Это химия, которая позволила Model 3 стать самой доступной электрической моделью Tesla… до появления литий-железо-фосфатной батареи.
Источник: Bloomberg GreenАккумуляторы LFP
Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LFP) полностью избавлен от кобальта. Впервые он был представлен в 2010 году, и, хотя его удельная энергия сравнительно ниже, чем у всех других вариантов — 299 Втч / литр, поскольку в нем используется дешевое железо, он стал доступным вариантом для крупных приложений, таких как автобусы.
Источник: Bloomberg GreenСпустя десять лет химический состав LFP улучшился до такой степени, благодаря более толстым электродам, что теперь он используется в сделанной в Шанхае Model 3.Этот аккумулятор LFP имеет плотность энергии 359 Втч / литр.
Источник: Bloomberg GreenЧто дальше?
Сегодняшние батареи все еще подвержены образованию дендритов, хотя и меньше, чем три десятилетия назад. Твердотельные батареи обещают гораздо более высокую плотность энергии, а также гораздо более безопасную форму перезаряжаемых батарей. Теория гласит, что при замене жидких электролитов твердыми электролитами образование дендритов будет подавлено.
Многие компании говорят, что они работают над созданием «твердотельных аккумуляторов», например, китайская CATL, японская Toyota и южнокорейская компания SK Innovation, которая работает с Гуденафом.
Некоторые говорят, что разгадывали важные головоломки, например компания Quantumscape, которую поддерживают Volkswagen, и Samsung.
Bloomberg Green заявляет, что к 2025 году может быть достигнута плотность энергии в 1044 Вт · ч / литр, что расширит диапазон на 50%.
Бриди Шмидт — ведущий репортер The Driven, дочернего сайта Renew Economy. Она пишет об электромобилях с 2018 года и очень заинтересована в той роли, которую транспорт с нулевым уровнем выбросов должен играть в обеспечении устойчивости.Она участвовала в подкастах, таких как Download This Show с Марком Феннеллом и Shirtloads of Science с Карлом Крушельницким, а также является соорганизатором Форума электромобилей северных рек. У Бриди также есть Tesla Model 3, которую можно взять напрокат на evee.com.au.
Твердотельные аккумуляторы, ускоряющие работу электромобилей, повышающие сетевые хранилища
Один из способов минимизировать такие задержки — проложить путь через Интернет, который учитывает условия движения впереди. Моя компания Subspace построила такую сеть, используя специальное оборудование и проприетарную оптоволоконную магистраль.И мы показали, что это не должно быть сложным — пользователям не нужно делать ничего сложнее, чем вход на веб-портал. В совокупности Subspace создала «погодную карту» для Интернета, которая может определять изменчивые или бурные участки сети и обходить их для лучшего и более быстрого перемещения данных в реальном времени.
Онлайн-трансформацию , вызванную текущей пандемией, можно увидеть в единственной статистике. В декабре 2019 года у компании видеоконференцсвязи Zoom было 10 миллионов ежедневных участников, а к апрелю следующего года — 300 миллионов.Большинство из этих новичков в Интернете в реальном времени были застигнуты врасплох проблемами, которые мучили онлайн-геймеров на протяжении десятилетий.
Subspace была основана в начале 2018 года. Когда мы начинали, мы ожидали, что производительность Интернета для приложений реального времени не будет оптимальной, но она оказалась намного хуже, чем мы предполагали. Более 20 процентов подключенных к Интернету устройств испытывали проблемы с производительностью в любой момент времени, а 80 процентов имели серьезные сбои несколько раз в день.
Изначально мы сосредоточились на многопользовательских играх, в которых опыт игрока зависит от производительности сети в реальном времени и на счету каждая миллисекунда. Во второй половине 2019 года мы развернули нашу сеть и технологии для одного из крупнейших разработчиков игр в мире, что привело к увеличению вовлеченности на порядок и удвоению количества игроков с конкурентным подключением.
Производительность в Интернете напрямую влияет на онлайн-игры двумя способами: сначала вы должны загрузить игру, одноразовый запрос на большой объем данных — то, что сегодня Интернет хорошо поддерживает.Для игры требуется небольшая передача данных для синхронизации действий игрока с общим состоянием игры — то, что Интернет почти не поддерживает.
Проблемы геймеров связаны с задержкой, вариациями задержки, называемыми джиттером, и сбоями в приеме данных, называемыми потерей пакетов. Например, соединения с высокой задержкой ограничивают скорость «подбора игроков» или процесс соединения игроков друг с другом, ограничивая количество игроков, которые могут быстро присоединиться.Более медленный подбор игроков, в свою очередь, может привести к тому, что разочарованные игроки бросят игру до начала игры, в результате чего останется еще меньший пул для подбора игроков, что еще больше ограничит возможности для оставшихся игроков и создаст порочный круг.
В 2020 году, когда COVID-19 подтолкнул мир к видеоконференцсвязи и дистанционному обучению, эти проблемы с производительностью внезапно начали затрагивать гораздо больше людей. Например, люди, работавшие в справочных службах ИТ, начали работать удаленно, и менеджерам пришлось изо всех сил стараться найти способы, чтобы эти сотрудники могли четко и надежно отвечать на звонки.Это намного сложнее сделать из дома человека, чем из центрального офиса, подключенного к надежной волоконно-оптической кабельной линии. Кроме того, количество звонков в контакт-центрах также находится на рекордно высоком уровне. Zendesk, поставщик программного обеспечения для обслуживания клиентов, обнаружил, что количество обращений в службу поддержки увеличилось на 30 процентов в период с февраля 2020 года по февраль 2021 года по сравнению с предыдущим годом. По оценкам компании, количество звонков стабилизируется примерно на 20 процентов выше, чем в среднем до пандемии.
Изменения в использовании Интернета , вызванные пандемией, также укрепляют аргументы в пользу дальнейшей демократизации Интернета — идеи о том, что должен быть универсальный, последовательный стандарт использования для всех, независимо от того, кто и где они находятся.Это не безоговорочный товар, потому что требования к электронной почте сильно отличаются от требований онлайн-игры или видеоконференции.
В 1990-х годах доступ в Интернет был расширен от мира военных и некоторых образовательных организаций до поистине универсальной системы. Затем сети доставки контента (CDN), такие как Akamai и Cloudflare, демократизировали кэширование данных, поместив часто запрашиваемые данные, такие как изображения и видео, в центры обработки данных и серверы ближе к «последней миле» для конечных пользователей.Наконец, Amazon, Microsoft и другие компании построили центры обработки данных для облачных вычислений, которые приблизили искусственный интеллект, редактирование видео и другие ресурсоемкие проекты к пользователям последней мили.
Соединения между узлами предназначены для доставки как можно большего объема данных, а не для последовательной или с минимальной задержкой.
Но есть еще один заключительный этап демократизации, которого не произошло — демократизация путей, по которым маршрутизируются данные.Интернет соединяет сотни миллионов узлов, но фактическая производительность путей, соединяющих эти узлы, сильно различается даже в крупных городах. Соединения между узлами построены на доставке как можно большего количества данных , а не на последовательной или с минимальной задержкой.
Используйте аналогию с шоссе: представьте, что вы находитесь в середине пути из Лос-Анджелеса в Чикаго, а в Скалистых горах бушует затяжная метель. В то время как движение через Денвер обычно является самым прямым (и самым быстрым) маршрутом, метель в лучшем случае замедлит вас, а в худшем — приведет к аварии.Вместо этого, возможно, имеет смысл объехать Даллас. При этом вы будете реагировать на фактические текущие условия маршрута, а не полагаться на их возможности .
Демократизированные элементы сети не обязательно выбирают лучший маршрут на основе минимальной стоимости или максимальной пропускной способности. Вместо этого, как Google Maps, Waze и другие приложения для навигации и планирования маршрутов делают для водителей, полностью демократизированный Интернет будет направлять данные по маршруту с наилучшей производительностью и стабильностью.Другими словами, для маршрута с наибольшей пропускной способностью или наименьшим числом переходов не будет автоматически назначаться приоритет.
Традиционный акцент на передаче большего количества данных по сети игнорирует все факторы, вызывающие задержку, такие как нестабильность, географическое расстояние или обходные пути. Вот почему у вас может быть соединение Wi-Fi со скоростью 100 мегабит в секунду, но при этом вызов Zoom будет прерывистым. Когда это происходит, сетевые элементы, соединяющие вас с другими участниками вашего вызова, не обеспечивают стабильную производительность.
Интернет-маршрутизация часто проходит окольными путями — через национальные границы, горные хребты и т. Д. — точно так же, как для движения по пересеченной местности часто требуется несколько шоссе. Хуже того, сети интернет-провайдеров и операторов связи не знают, что существует за их пределами, и, передавая пакеты друг другу, они часто возвращаются. В частности, последняя миля — сродни съезду с межштатной автомагистрали на местные дороги — является тернистой, так как трафик переходит от одного перевозчика к другому в зависимости от стоимости, политики и владения. Непрямая маршрутизация, недостаточная осведомленность сетей обо всем Интернете и несогласованность «последней мили» крайне затрудняют доставку данных с минимальной задержкой.
Лучшее решение — перенаправить данные на путь с наилучшей производительностью на данный момент. Теоретически это может показаться достаточно простым, но это может быть сложно реализовать по нескольким причинам.
Например, появление Netflix и других платформ потокового видео за последние 20 лет, как правило, препятствовало работе приложений реального времени. Поскольку такие платформы отдают предпочтение размещению часто запрашиваемых данных ближе к границам сети, эти сети стали менее подходящими для видеозвонков и онлайн-игр, чувствительных к задержкам.В то же время, хотя интернет-провайдеры рекламировали — и обеспечивали — более высокие скорости загрузки и выгрузки с течением времени, устоявшаяся сетевая инфраструктура только укрепилась. Это прекрасный пример изречения: «Если все, что у вас есть, это молоток, все будет похоже на гвоздь».
Более серьезная проблема заключается в том, что интернет-провайдеры и CDN не имеют практического контроля над данными после их маршрутизации через их сети. Тот факт, что вы платите определенному интернет-провайдеру за обслуживание, не означает, что каждый ваш запрос остается привязанным к тем частям сети, которые они контролируют.На самом деле, запросы чаще всего этого не делают.
Один оператор может направить данные по оптимальному пути в своей собственной сети и передать данные в сеть другого оператора, не зная, что сеть второго оператора в настоящее время засорена. Операторам нужен глаз в небе, чтобы координировать возможные и возникающие задержки, о которых они сами могут не знать. Это один из аспектов того, что делает Subspace.
По сути, Subspace создала собственное отображение интернет-трафика и условий в реальном времени, подобно тому, как Waze отображает трафик на дорогах и автомагистралях.И, как Waze, который использует собираемую информацию для перенаправления людей в зависимости от текущих условий трафика, Subspace может делать то же самое с интернет-трафиком, просматривая любую часть, контролируемую определенным оператором.
Subspace использует настраиваемые глобальные маршрутизаторы и системы маршрутизации, а также выделенные оптоволоконные сети, чтобы обеспечить альтернативные пути для маршрутов, которые по той или иной причине, как правило, страдают от задержки больше, чем большинство. Это оборудование установлено более чем в 100 центрах обработки данных по всему миру.ИТ-администратор может легко организовать маршрутизацию исходящего трафика через сеть Subspace и, таким образом, доставить этот трафик к месту назначения раньше, чем могла бы справиться традиционная система имен общедоступных доменов (DNS).
По сути, Subspace создала собственное отображение интернет-трафика и условий в реальном времени, подобно тому, как Waze отображает трафик на дорогах и автомагистралях.
Subspace использует специальное программное обеспечение для направления трафика вокруг любых препятствий, которые могут находиться между ним и его целевым пунктом назначения.В режиме реального времени программное обеспечение выполняет сетевые измерения задержки (в миллисекундах), джиттера (в зависимости от задержки) и потери пакетов (в количестве успешно доставленных пакетов данных за интервал времени) на всех возможных путях. Всякий раз, когда происходит необычный или неожиданный всплеск задержки — то, что мы называем «погодой в Интернете», программное обеспечение автоматически перенаправляет трафик по всей сети по мере необходимости.
Предприятия пытались избежать плохой погоды в Интернете, создавая частные сети с использованием таких технологий, как SD-WAN (программно-определяемая глобальная сеть) и MPLS (многопротокольная коммутация меток).Однако эти методы работают только тогда, когда весь персонал подчиняется нескольким централизованным офисам. Если большое количество сотрудников работает из дома, каждый дом следует рассматривать как филиал, что делает логистику слишком сложной и дорогостоящей.
Помимо случайных плохих погодных условий, в общедоступном Интернете есть проблемы с трафиком, которые возникают как побочные эффекты определенных мер безопасности. Возьмем акт вандализма, известный как распределенная атака типа «отказ в обслуживании» (DDoS), при которой злоумышленники наводняют серверы пакетами, чтобы перегрузить системы.Это обычная беда многопользовательских игр. Чтобы предотвратить такие атаки, отраслевой стандарт «очистки от DDoS-атак» пытается отделить вредоносный трафик от «безопасного» трафика. Однако получение трафика в центр очистки часто означает его маршрутизацию через крутые повороты и повороты, обходные пути, которые могут добавить более 100 миллисекунд задержки.
Subspace вместо этого защищает от DDoS-атак, действуя как фильтр трафика, не изменяя путь, по которому проходят пакеты, или каким-либо образом не увеличивая задержку.По нашим оценкам, за последние два года Subspace уже предотвратила сотни DDoS-атак на многопользовательские игры.
Уловки, которые помогли Интернету расти в первые десятилетия его существования, больше не приносят ожидаемой отдачи, поскольку люди теперь требуют от сетей большего, чем просто пропускной способности. Простая передача больших объемов данных по сети больше не может поддерживать инновации.
Вместо этого Интернету требуется стабильная, прямая связь со скоростью света, обеспечиваемая выделенной сетью.До сих пор мы ограничивались работой с крупными компаниями для удовлетворения конкретных сетевых потребностей, которые у них могли быть. Однако недавно мы сделали нашу сеть доступной для любого разработчика приложений, чтобы повысить производительность сети для любого Интернет-приложения.
Благодаря этому новому, улучшенному Интернету люди не будут страдать от прерывистых вызовов Zoom. Хирурги, выполняющие телемедицину, не будут отрезаны на середине шва. И физическая, дополненная метавселенная, объединяющая виртуальные реальности, наконец-то станет возможной.
Эта статья появится в печатном номере за ноябрь 2021 года как «Солнечные дни в Интернете».
Статьи с вашего сайта
Статьи по теме в Интернете
Батареи Farasisс кремний-углеродным анодом увеличивают энергию на 25%
Group14 Technologies, стартап по производству аккумуляторных батарей в штате Вашингтон, основанный в 2015 году, сообщает, что его кремний-углеродный анод SCC55 обеспечивает значительное повышение плотности энергии на 25%.
Farasis Energy, китайский производитель аккумуляторов, смог использовать SCC55 для увеличения удельной энергии своих литий-ионных аккумуляторных элементов для электромобилей до 330 Втч / кг , что почти на 27% больше, чем 260 Втч / кг при достижении с использованием традиционного графитового анода.
Объемная плотность энергии также высока и составляет 750 Втч / л, а срок службы составляет «более 1000 циклов заряда-разряда».
«В элементах, построенных и испытанных Farasis с использованием флагманского кремний-углеродного анодного материала Group14 SCC55 ™, компания добилась увеличения плотности энергии, которая позволила бы им достичь 330 Втч / кг в типичных автомобильных элементах с более чем 1000 зарядно-разрядных циклы.Объемная плотность энергии аккумуляторной батареи EV составит 750 Втч / л ».
«По сравнению с типичными автомобильными аккумуляторами для электромобилей, представленными сегодня на рынке с плотностью энергии в диапазоне 260 Втч / кг, автомобильный аккумулятор Farasis Energy с питанием от SCC55 ™ может значительно увеличить диапазон электромобилей без ущерба для стандартов жизненного цикла, установленных высококачественными графитами и синтетические графиты ».
Ячейки Farasis Energy с кремний-углеродным анодом SCC55 Group14 Technologies
- 330 Втч / кг
- 750 Втч / л
- «более 1000 циклов заряда-разряда»
Серьезные цифры, поставлены солидной компанией.Напомним, что Farasis Energy — хорошо известное имя в аккумуляторной индустрии, поддерживаемое Daimler, которому с 2020 года принадлежит около 3% компании. Она поставляет аккумуляторы для Mercedes-Benz и Geely.
Group14 Technologies, с другой стороны, поддерживается Amperex Technology Limited (ATL), BASF, Cabot Corporation, Showa Denko и материалами SK.
Согласно пресс-релизу, Group14 Technologies готова поставить SCC55 со своего «коммерческого» завода Battery Active Materials (BAM) в штате Вашингтон.
Доктор Кейт Кеплер, технический директор Farasis Energy сказал:
«Традиционные литий-ионные батареи BEV, использующие графит в качестве анодных материалов, обычно могут достигать плотности энергии 260 Вт · ч / кг, поэтому такое повышение производительности по сравнению с традиционными литий-ионными батареями представляет собой настоящий прорыв для приложений электромобилей».
Доктор Рик Костантино, технический директор Group14 Technologies сказал:
«Эти важные сторонние результаты с Farasis демонстрируют, что SCC55 ™ может существенно повлиять на производительность аккумуляторов для автомобильных приложений.Это важная веха в достижении нашей цели, позволяющей электромобилям достичь истинного паритета затрат с двигателями внутреннего сгорания, и Group14 готова предоставить нашу технологию литий-кремниевых батарей, произведенных на нашем заводе по производству активных материалов для батарей (BAM) в штате Вашингтон. . «
Согласно статье Bloomberg , Рик Люббе, генеральный директор Group14 Technologies, сказал, что его технология будет готова к массовому производству уже в 2023 году:
«Люди говорят о том, что может быть доступно в 2026 или 2027 годах.Это современная технология, которую Фарасис подтвердил, что она работает прямо сейчас ».
«Мы увидим их в элементах электромобилей к 2023 году. Но мы ожидаем, что к 2025 году они будут в большинстве аккумуляторных элементов электромобилей».
Подтверждение того, что кремний-углеродный анод SCC55 работает должным образом в элементах размера EV, не является большим сюрпризом, поскольку мы впервые услышали о разработке Farasis Energy образцов ячеек весной 2021 года.
В то время компания выделила (источник на немецком языке) несколько параметров своих будущих ячеек Gen4:
- более чем на 25% более высокая плотность энергии (и диапазон EV)
- гравиметрическая плотность энергии 330+ Вт · ч / кг
- объемная плотность энергии 750+ Вт · ч / л
- быстрая зарядка с 10% до 80% SOC менее чем за 20 минут
- 90% номинальной емкости доступно даже при -20 ° C
- более 1500 циклов (100% DoD) и поддерживает более 80% начальной мощности
- Срок службы ячейки более 1 миллиона км (более 620000 миль)
Farasis Energy составляет около 23 ГВтч в год, и компания находится в процессе расширения в Китае, Европе и США.С.
Volvo Cars будут работать с Northvolt для повышения плотности энергии в аккумуляторных элементах до 50% по сравнению с сегодняшним днем в ближайшей перспективе; ищу 1000 Втч / л в этом десятилетии
Volvo Cars стремительно превращается в компанию, производящую полностью электрические автомобили, и приближает разработку и производство технологий аккумуляторных элементов к дому и стремится адаптировать свои будущие аккумуляторы к потребностям своих клиентов: больший запас хода и более быстрое время зарядки.
Он будет делать это за счет совершенствования технологии литий-ионных аккумуляторов в своем следующем поколении электромобилей, начиная с первого внедорожника компании на совершенно новой основе, основанной только на электрических технологиях.
К середине десятилетия, когда компания представит свое третье поколение электромобилей, Volvo Cars планирует еще больше расширить диапазон и интегрировать аккумуляторную батарею в пол автомобиля, используя структуру ячеек для обеспечения общей жесткости автомобиля и повышения эффективности.
В ближайшем будущем Volvo Cars планирует сотрудничать с Northvolt для увеличения плотности энергии в своих аккумуляторных элементах до 50% по сравнению с тем, что присутствует на рынке сегодня. Позже в этом десятилетии Volvo Cars также стремится преодолеть рубеж плотности энергии в 1000 Вт · ч / л, чтобы достичь реальной дальности пробега в 1000 км (621 миля).
Ожидается, что текущее время зарядки сократится почти вдвое к середине десятилетия благодаря более совершенным технологиям аккумуляторов и постоянным улучшениям программного обеспечения и технологии быстрой зарядки.
Упростив конструкцию и интеграцию наших аккумуляторных элементов, мы можем уменьшить вес и максимально увеличить пространство, что позволяет значительно улучшить емкость аккумулятора, дальность действия и время зарядки.
— Хенрик Грин, технический директор
По мере того, как Volvo Cars стремится стать компанией, полностью производящей электромобили, одновременно возрастает важность экологичности.Хотя в ближайшее десятилетие компания будет увеличивать потребление энергии аккумуляторными батареями в своих автомобилях, она также будет работать над постоянным сокращением их воздействия на выбросы углекислого газа.
Батарейных ячеек от планируемого сотрудничества Volvo Cars с Northvolt —
производятся с использованием 100% возобновляемых источников энергии, при этом компания работает с другими поставщиками аккумуляторов, чтобы сделать то же самое к 2025 году.
Volvo Cars разработала четкую стратегию по дальнейшему снижению углеродного воздействия аккумуляторов за счет более эффективного использования содержащихся в них ценных материалов.Везде, где это возможно, он намеревается реконструировать или повторно использовать батареи, а также исследует потенциальные вторичные применения, такие как накопление энергии.
По возможности батареи, срок службы которых подошел к концу, будут перерабатываться в авторизованных перерабатывающих предприятиях, которые могут предложить переработку критически важных материалов с обратной связью для использования в будущих батареях. Планируемое партнерство Volvo Car Group с Northvolt также увеличивает возможность использования уже существующих операций по переработке отходов.
Volvo Cars также продолжит уделять внимание ответственному поиску аккумуляторов, в том числе за счет более широкого использования технологии блокчейн. За счет более тесного сотрудничества со своими партнерами и поставщиками Volvo Cars еще больше усилит свою ответственную работу с поставщиками.
Уже с преемником XC90 компания предложит двунаправленную зарядку, позволяющую клиентам выгружать избыточную электроэнергию из автомобильного аккумулятора в электросеть. Это означает, что водители электромобилей Volvo могут подавать энергию в сеть, когда цены и выбросы CO 2 , связанные с производством электроэнергии, достигают своего дневного пика, при этом заряжая свой автомобиль, когда выбросы падают.
Дорожная карта электрификации Volvo Cars твердо ориентирована на вертикальную интеграцию, включая внутреннее проектирование, разработку и производство аккумуляторов, электромоторов и соответствующего программного обеспечения в сотрудничестве со стратегическими партнерами. Цель состоит в том, чтобы достичь максимального синергизма и эффективности во всей цепочке поставок аккумуляторов.
Эти новые литиевые батареи высокой плотности могут значительно расширить диапазон электромобилей
Недавний переход автомобильной промышленности к электромобилям ясно показал, что они — будущее этого сектора.Вскоре транспортные средства, работающие на обычном топливе, будут заменены, и электромобили появятся повсюду. Вот почему правительства, ученые и исследователи неустанно работают над тем, чтобы сделать его более эффективным и доступным.
Если эти автомобили возьмут верх в отрасли, им придется преодолевать большие мили без каких-либо неприятных событий, таких как разрядка аккумуляторов или недостаточная мощность для поездки. В то же время батареи нельзя делать слишком тяжелыми, поскольку они не будут ни эффективными, ни эффективными, если они будут больше по размеру.
Чтобы решить эту проблему, исследователи из Технологического института Карлсруэ и Института Гельмгольца в Ульме (HIU) в Германии продемонстрировали новую литий-металлическую батарею с плотностью, значительно превышающей значительный эталонный показатель 500 Втч / кг. Это также позволит транспортному средству преодолевать сотни километров.
Литий-ионные аккумуляторы — самые распространенные среди нас. Они используются для питания наших автомобилей, ноутбуков, смартфонов и прочего.У них безграничные возможности и потенциал. Теперь ученые и исследователи начали работать над тем, чтобы сделать его более эффективным, внося некоторые изменения в механизм внутри них.
Возможность, которая может значительно изменить характеристики этих батарей, заключается в замене уже имеющихся внутри графитовых стержней чистым литием. Это позволит системе удерживать энергию в 10 раз большей емкости, чем она уже есть. Это причина, по которой литиевые стержни считаются материалом мечты.Однако есть некоторые проблемы со стабильностью, связанные с материалом, которые могут создавать проблемы.
Исследователи из Технологического института Карлсруэ и Института Гельмгольца в Ульме (HIU) разработали решение этой проблемы. Они использовали бедный кобальтом, богатый никелем слоистый катод (NCM88) и коммерчески доступный органический электролит под названием LP30. Команда использовала альтернативу LP30. В результате энергоемкость достигла 560 Втч / кг, в то время как обычная мощность составляет от 250 до 300 Втч / кг.Он также может достигать начальной емкости 214 мАч / г в катодном материале и сохранять 88 процентов от этой емкости в течение 1000 циклов.