Утечки тока нет а аккумулятор разряжается: Ищем утечку тока в автомобиле — журнал За рулем

Ищем утечку тока в автомобиле — журнал За рулем

Опять сел аккумулятор? А нет ли у вас утечки тока? Попробуем найти «виновника» собственными усилиями.

Материалы по теме

Если аккумулятор, который заряжали «буквально вчера», после ночной стоянки опять забастовал, отказавшись бодро крутить стартер, то, скорее всего, электричество из вашей машины постоянно уходит «налево». Никакие новые батареи в этом случае не помогут: они точно так же разрядятся. Значит придется искать лазейки, в которые убегают кулоны электричества. Этим и займемся.

Не выключили!

Простейшие причины утечек тока могут быть вызваны рассеянностью владельца машины. Грубо говоря, он не выключил на ночь внешние световые приборы, а машина, в свою очередь, ничего ему не подсказала.

Бывают и машины с дурной заводской задумкой — вспомнить хотя бы обогрев заднего стекла, цепь питания которого идет мимо замка зажигания.

А еще — дети! Особенно мальчики. Даже в нашем коллективе уже несколько сотрудников по первому зову жены не смогли покинуть дачу, после того как пацаны посидели на водительском месте и покрутили разные ручки, оставив включенными потребители.

Материалы по теме

Не так подключили

В эпоху повального увлечения автомузыкой многие магнитолы легко высасывали заряд батареи, потому что установщик не удосужился правильно их подключить. А ведь достаточно было пустить один провод питания через замок зажигания.

Второй нештатный похититель электричества — установленная противоугонка. Если до ее установки все было нормально, а затем начались проблемы, то размышлять нечего — пусть уважаемый установщик докажет, что он не верблюд. Справедливости ради отметим, что некоторые охранные системы действительно потребляют под сотню миллиампер, но даже при таком токе за ночь стоянки с батареей ничего не случится.

Наконец, не забывайте про гнездо прикуриватели или розетку — у кого что. Далеко не во всех машинах они обесточиваются при выключенном зажигании. Поэтому случайно забытый подключенный прибор — радар-детектор, регистратор, навигатор и т п. — может высасывать ток, не принося при этом никакой пользы.

Материалы по теме

А есть ли утечка?

Бывает и так, что никакой утечки нет, а батарея утром — никакая. Такое бывает при наличии отрицательного баланса «заряд/разряд». Если машина постоянно ползает в пробках, пробеги при этом короткие, глушить и пускать мотор приходится часто, а на улице еще к тому же и холодно, то батарея просто не успевает заряжаться до нормального состояния. А потому однажды отказывает. Кроме того, виноватой может быть всё та же автомузыка с киловаттными мощностями на выходе — такие музыкальные монстры потребляют сумасшедшие токи. Но, повторяем, к утечкам тока это не имеет отношения: это уже не утечки, а просто чрезмерное потребление.

Грязные делишки

Причиной настоящей утечки тока может быть то, чего у нас много — грязь, стало быть. Тут лидирует цепь с толстенным стартерным проводом, постоянно живущим в антисанитарных условиях — соль, вода и т.п. Практически те же проблемы могут быть и с проводкой генератора. И не только с проводкой — сам генератор напоминает дуршлаг, сквозь который постоянно фильтруется песко-соляная смесь, которой посыпают дороги. Поверхность батареи также редко бывает чистой: кулоны любят убегать по таким электропроводным участкам в «никуда». Заметим, что изношенная проводка с дрянной изоляцией способна порождать не только утечку, но и возгорание. Однако не будем о страшилках.

Как обнаружить неисправность?

Мультиметр

На исправном автомобиле ток, потребляемый бортовой сетью, не превышает 70 мА. Обратите внимание, что этой величины он достигает не сразу.

На исправном автомобиле ток, потребляемый бортовой сетью, не превышает 70 мА. Обратите внимание, что этой величины он достигает не сразу.

Машина чистая, сигналка и музыка в порядке, а батарея все-таки разряжается каждую ночь? Значит, пора хватать амперметр. Амперметр в чистом виде — это сегодня уже редкость, но переключить мультиметр в режим измерения тока несложно.

Мультиметр

В первый момент после того, как цепь, включающая амперметр и всю остальную бортовую сеть, собрана воедино, ток становится больше, составляя примерно 120–130 мА. Если же мультиметр показывает нечто большее, дело плохо. Придется лезть в блок предохранителей и поочередно давать команду «Выйти из строя!», вынимая их по очереди.

В первый момент после того, как цепь, включающая амперметр и всю остальную бортовую сеть, собрана воедино, ток становится больше, составляя примерно 120–130 мА. Если же мультиметр показывает нечто большее, дело плохо. Придется лезть в блок предохранителей и поочередно давать команду «Выйти из строя!», вынимая их по очереди.

Отсоединяем провод от минусовой клеммы батареи и подключаем мультиметр в образовавшийся разрыв. Двигатель, естественно, должен быть выключен. Прибор при этом тут же оживет и покажет величину тока, потребляемого машиной на стоянке.

Мультиметр

Вынув предохранитель, с помощью контрольной лампы определяем, подводится ли к нему напряжение при выключенном зажигании.

Вынув предохранитель, с помощью контрольной лампы определяем, подводится ли к нему напряжение при выключенном зажигании.

Если машина, как говорится, «голая» — без сигналок, «музыки» и др., то ток потребления не должен превышать 70–80 мА.

Мультиметр

Ту же процедуру можно выполнить мультиметром.

Ту же процедуру можно выполнить мультиметром.

Как только мультиметр отреагирует резким снижением показаний тока, виновник найден. Остальное — дело техники. Само собой, каждый предохранитель после проверки цепи следует тут же возвращать на место. Номиналы у них разные, а потому простая замена одного на другой недопустима.

А если не получается?

Если предохранители кончились, а мультиметр ничего не отловил, то остаются только силовые цепи, не защищенные ничем. Как правило, это стартер, генератор и система зажигания.

Предохранители

Очень удобно подсоединены цепи (даже силовые) на автомобиле Фольксваген Поло Седан. Отсоединяя их по очереди от аккумулятора, можно сразу определить замыкающий агрегат. В других автомобилях приходится отсоединять провода на стартере и генераторе.

Очень удобно подсоединены цепи (даже силовые) на автомобиле Фольксваген Поло Седан. Отсоединяя их по очереди от аккумулятора, можно сразу определить замыкающий агрегат. В других автомобилях приходится отсоединять провода на стартере и генераторе.

Особняком стоят сигналка и «музыка». Нужно ли «копаться» дальше — решайте сами. Если устранить утечку тока своими силами не позволяет квалификация и опыт, лучше отправиться на сервис. Теперь даже нечистый на руку сервисмен не сможет вас одурачить, ведь причина утечки вам уже известна.

Причины разряда автомобильного аккумулятора — AKBEXPERT

Что разряжает аккумулятор?

С приходом холодов, после 2-3 дней простоя автомобиля, аккумулятор умер. После полной зарядки через 3 дня, аккумулятор снова умер, при этом машина вообще не эксплуатировалась. Поэтому вряд ли причина в плохой работе генератора.

Заменил аккумулятор. Та же история, 3 дня и все. Никаких горящих лампочек и других возможных электрических потребителей найти не смог.

Ответ:

По описанию похоже на утечку в системе электрооборудования. Необходимо провести проверку амперметром с допустимой величиной тока 10 А и больше. Все электрические и осветительные приборы в машине, включая сигнализацию, должны быть выключены. При исправном состоянии электрооборудования показание амперметра будет 20-30 мА (при учете особенностей схемных решений электрооборудования конкретного авто). Такие токи не оказывают негативного воздействия на АКБ при бездействии автомобиля в течение 1-2 месяцев. Если в автомобиле есть бортовой компьютер и другие дополнительные электронные приборы, потребление тока может возрасти до 50мА. В данном случае рекомендуемое максимальное время бездействия автомобиля не должно превышать 3 недель летом и 10-15 дней в холодное время года. В противном случае батарея может разрядиться до состояния, когда не сможет запустить двигать после длительного простоя.

Диагностировать наличие утечки можно, если ток превышает 50мА.

Как обнаружить утечку в системе электрооборудования автомобиля?

Ответ:

Для диагностики утечки можно использовать амперметр с допустимой величиной измеряемого тока 10 А и более. Необходимо отсоединить отрицательную клемму от полюсного вывода аккумуляторной батареи, и в разрыв цепи включают амперметр. В данный момент все электроприборы, звуковая часть охранной организации и свет должны быть выключены. При исправном состоянии электрооборудования и проводки показание амперметра будет 20-30 мА. Подобный ток утечки не оказывает вреда АКБ при бездействии автомобиля в течение 1-2 месяцев. Если в автомобиле есть бортовой компьютер и другие дополнительные электронные приборы, потребление тока может возрасти до 50мА. В данном случае рекомендуемое максимальное время бездействия автомобиля не должно превышать 3 недель летом и 10-15 дней в холодное время года. В противном случае батарея может разрядиться до состояния, когда не сможет запустить двигать после длительного простоя. Диагностировать наличие утечки можно, если ток превышает 50мА.

Почему сел аккумулятор на заведенной машине?

По дороге на дачу стояли в долгой пробке, на улице жара, включен кондиционер, магнитола, практически не двигаемся, машина постоянно на «D». После 5 часов «стояния», остановился у палатки, и не смог завести машину. Прикурили — завелся с пол оборота. Что может быть, и почему АКБ умер?

Ответ:

В данной ситуации это нормальное явление. Генератор способен заряжать аккумуляторную батарею только на средних и высоких оборотах двигателя.
Средние нагрузки для включенных электроприборов составляют:

1. 3 А — магнитола,
2. 9 А — ближний свет фар,
3. 24 А — кондиционер.

В сумме получается за 5 часов пробки потреблено (3А+9А+24А)х5ч = 180 Ач. А еще нельзя забывать и про другое электрооборудование автомобиля, например, свечи. Генератор полностью не справляется с потребностью в электроэнергии, и аккумуляторная батарея компенсирует данную нехватку и разряжается.

Что происходит с аккумулятором во время длительного разряда (более месяца)? С чего начать реанимацию аккумулятора?

Ответ:

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи очень боятся глубоких разрядов — более чем на 30%. В таких случаях их необходимо как можно быстрее включить в заряд.

Активная масса разряженной аккумуляторной батареи превращается в белый сульфат свинца (PbSO4), диэлектрик. Если батарея стоит в разряженном состоянии длительное время, то кристаллы сульфата свинца увеличиваются в размерах и упрочняются, что приводит к осыпанию сульфатов. При попытке зарядить АКБ обычным режимом будет происходить разогрев и обильное газовыделение.

При глубоком разряде обычно используют заряд постоянным током малой величины до стабилизации напряжения и плотности электролита. Такой режим позволяет восстановить характеристики батареи на 80-90%.

Если разряженная батарея простояла без работы целый месяц, можно попытаться реанимировать АКБ путем заряда током 0,5-1 А до стабилизации напряжения. Данная процедура может занять несколько дней. Категорически не рекомендуется доливать воду или электролит, если уровень в норме (15-20 мм над верхним краем электродов). При заряде в таком режиме начало газовыделения во всех ячейках будет говорить о том, что заряд выполнен на 70-80%. В случае успешной подзарядки данная батарея будет иметь более низкие электрические характеристики и не сможет обеспечить нормальную работу автомобиля.

Может ли ЛЭП разрядить аккумулятор?

Если автомобиль стоит под ЛЭП, увеличивается скорость саморазряда аккумулятора или нет?

Ответ:

Электрохимические процессы, протекающие в аккумуляторе, не зависят от действия электромагнитных полей. Если автомобиль стоит под высоковольтной ЛЭП, с аккумулятором ничего не будет, если он не подключен к какому либо электронному устройству. К сильным электромагнитным полям может быть чувствительно электрооборудование автомобиля. Если в практике были случаи, когда аккумулятор быстро разряжался, скорее всего, они были связаны с некорректной работой электрооборудования автомобиля, увеличивающей ток утечки до нескольких 100 мл А.

Как найти утечку тока в автомобиле

Иногда после длительной стоянки автомобиля при включении слышны только щелчки реле либо стартер все-таки включается, но крутит слабо. Все эти симптомы свидетельствуют о том, что аккумулятор во время стоянки разрядился полностью или частично.

Зачастую причиной разряда бывают невыключенные фары или габаритные огни

Саморазрядом это объяснить нельзя – исправный аккумулятор разряжается долго, несколько месяцев – а значит, произошла утечка тока, либо имеется неисправность в системе зарядки аккумулятора, и водитель, ставя автомобиль на стоянку, не знал о том, что аккумулятор недостаточно хорошо заряжен.

Распространенные причины утечки тока

Диагностируя причину преждевременной разрядки, необходимо (и это общее правило для диагностики любой неисправности в автомобиле) отсечь причины, свидетельствующие не о неисправности. А вернее, о невнимательном отношении к автомобилю. К примеру, аккумулятор может быть старым и выработавшим ресурс, клеммы покрыты окалиной, либо провода могут быть в плохом состоянии и т.п. Зачастую причиной разряда бывают невыключенные фары или габаритные огни. Если же повода думать, что причиной разряда стал один из вышеперечисленных или сходных факторов, нет, можно констатировать наличие неисправности проводки и начинать поиск места утечки.

Допустимые пределы потребления тока аккумулятора

В автомобиле имеется ряд «санкционированных» постоянных потребителей электричества. Это могут быть часы, память электронного блока управления двигателем, сигнализация и т.п. Все они постоянно запитаны, так как память ЭБУ, к примеру, стирать не рекомендуется, иначе блок будет переобучаться, запоминая текущие настройки заново, а сигнализация вообще работает как раз в те моменты, когда двигатель выключен и автомобиль стоит на месте.

Из этого следует, что потребление тока на стоянке – нормальное явление и должно иметь какую-то постоянную величину, которую можно вычислить, сложив потребление всех потребителей. К примеру, сигнализация может потреблять порядка 20 мА, память часов — 1 мА, магнитола — 3 мА и так далее. Суммарное потребление должно колебаться в пределах 50 – 80 мА. Это небольшое потребление (к примеру, даже одна включенная лампа потребляет в районе 500 мА), и сильно разрядить современный аккумулятор такими утечками нельзя даже зимой.

Если же по результатам измерений выясняется, что средняя величина постоянного потребления существенно превышена, значит, в бортовой сети есть утечка и ее необходимо устранить.

Как самостоятельно определить наличие утечки тока

Основных причин интенсивного разряда две – наличие  «несанкционированного» потребителя тока, либо короткое замыкание в бортовой цепи. Обнаружить утечку тока, поглощаемого постоянно работающим потребителем, можно, воспользовавшись бытовым прибором под названием «мультиметр».

Мультиметр

Для поиска неисправности мультиметр необходимо перевести в режим амперметра, не забывая о том, что ток в бортовой сети постоянный, и выставить диапазон измерения до 10 Ампер.

Перед началом измерений амперметр необходимо правильно подключить к бортовой сети, а потребители тока, наоборот, должны быть, по возможности, отключены.

Причиной несанкционированного потребления тока часто становится какой-нибудь прибор из числа дополнительного оборудования

Чаще всего амперметр подключают в разрыв цепи. Для того чтобы образовать разрыв, необходимо снять с плюсовой клеммы аккумулятора провод, а затем вновь замкнуть цепь, подключив один провод амперметра к самой клемме, а другой – к снятому проводу. Ни в коем случае нельзя подключать мультиметр, работающий в режиме амперметра, к плюсовой и минусовой клеммам аккумулятора, так как в результате этого действия получится то самое короткое замыкание, и в приборе сгорит предохранитель.

Если вы все сделали правильно, на дисплее мультиметра высветится число, соответствующее силе тока, потребляемого постоянно подключенными электроприборами. Если сила тока выше нормы, значит, есть утечка.

Поиск утечки тока

Причиной несанкционированного потребления тока часто становится какой-нибудь прибор из числа дополнительного оборудования (штатного или нештатного), которого в современных автомобилях с каждым годом становится все больше.

Начиная искать утечку, прежде всего, следует обратить внимание на приборы, установленные в автомобили нештатно, к примеру, на сигнализацию или дополнительный вентилятор охлаждения. Штатная проводка автомобиля хорошо защищена, и возникновение в ней короткого замыкания возможно лишь после существенных металлических повреждений (разрушение защитного кожуха в результате ДТП, например). Зато проводку нештатных приборов приходится укладывать в первое попавшееся место, которое при поверхностном осмотре кажется подходящим, на самом деле таковым не являясь. Именно в этой проводке чаще всего и возникает короткое замыкание – наиболее распространенная причина появления утечек тока.

К примеру, проложенные провода могут оказаться слишком близко к блоку двигателя и начинают плавиться под воздействием исходящего от него тепла или просто тереться о край металлического кронштейна. И то, и другое приводит к нарушению изоляции и появлению короткого замыкания.

Итак, алгоритм поиска утечки тока, по совету мастеров-электриков, должен быть таким. Измерив силу тока амперметром и убедившись, что утечка есть, нужно переходить к визуальному осмотру, начиная с нештатно установленных приборов и их частей, подверженных механическому воздействию. К примеру, в случае с сигнализацией это могут быть «концевики» — специальные длинные кнопки, размыкающие и замыкающие цепь при открытии и закрытии дверей.

Убедившись, что видимых следов деформации, обгорания и коррозии на проводах нет, стоит прибегнуть к более сложным методам диагностики, позволяющим сузить круг поиска. К примеру, электрики часто вынимают по очереди предохранители из каждой цепи, внимательно следя за тем, искрят контакты при размыкании или нет. Если искрение наблюдается, а в цепи напряжения быть не должно (приборы, которые она питает, должны быть в данный момент выключены), вполне возможно, утечка тока именно там.

Определив подозрительную часть проводки, следует искать замыкание в ней, «прозванивая» провода, один за другим на предмет целости. Это делается все тем же мультиметром, но в режиме омметра, так как в данном случае необходимо наблюдать сопротивление интересующего нас провода. Показания сопротивления, так же, как и сила тока при нормальной разрядке аккумулятра, должны быть больше нуля, а конкретная величина зависит от сечения измеряемого провода.

Итак, найти утечку тока самостоятельно вполне реально, если научиться пользоваться мультиметром и освоить метод исключения, обращая внимание попутно на различные странности – оплавленные или перетертые провода, следы ржавчины вблизи проводки и так далее.

OUT III: Поиск тока утечки в Mitsubishi Outlander III. Аккумулятор быстро разряжается. АКБ разряжается за 2 дня [Архив]

Ну и по теме.

Утечка тока в Outlander III — замена блока ETACS-ECU

Практически каждый автолюбитель, независимо от возраста и марки автомобиля, хотя бы раз в своей жизни сталкивался с таким неприятным явлением как утечка тока автомобиля, которая может привести к полной разрядке аккумулятора и, как следствие, невозможности передвижения на машине.

В данной статье будет поведана моя история борьбы с утечкой точка на Mitsubishi Outlander III, которая длилась почти год и закончилась заменой блока ETACS.

Первый раз сия неудача постигла меня в августе, чуть более года назад. Приехал на море, поставил машину на стоянку и давай в багажник то за насосом для мяча, то за водичкой, то за пивом… и каждый раз открывал и закрывал автоматически при помощи электропривода. Той же ночью получил SMS о полной разрядке аккумулятора, чем был огорчен, так как пришлось ковырять замок капота, искать зарядку, которую с собой тогда не возил, да и не было ее у меня. Было моему Outlander III на тот момент почти 3 года и до того времени никаких нареканий на аккумулятор не было, хотя оставлял, бывало, и на месяц.

Зарядил аккумулятор, проверил отсутствие утечки и забыл почти до марта сего года, когда рано утром нужно было ехать, подхожу к машине, а кнопка системы KOS на двери не работает. Присмотрелся через окно в двери – горит приборка, как будто зажигание включено. Открыл ключом и давай кнопкой заводить – приборка тухнет, стартер не крутит. Ну, думаю, глюканул ETACS из-за разрядки аккумулятора. Начитавшись форумов, почерпнул мнение о низком качестве аккумулятора в Outlander III, пришел к выводу, что у меня точно такой же «дохлый» аккумулятор и, недолго думая, купил новый, поставив который радоваться мне оставалось не долго.

Следующий раз разрядка в ноль уже нового аккумулятора произошла через 2 месяца, в мае, когда оставлял машину в подземном паркинге на неделю. На этот раз успокоил себя тем, что разрядка произошла из-за того, что GSM модуль сигнализации все время искал сеть, пытаясь в ней зарегистрироваться (где-то попадала на глаза информация, что такое бывает). Зарядил аккумулятор, проверил отсутствие утечки и забыл, но на этот раз на месяц. Далее разрядка в ноль стала повторяться все чаще, и я начал ездить с запасным аккумулятором в багажнике, отключив дополнительный замок капота. В любое время был готов сменить севший в ноль аккумулятор на запасной из багажника практически за несколько минут, как на пит-стопе. Параллельно искал утечку, последовательно исключив из подозреваемых видеорегистратор и сторонний блок сигнализации с дополнительным замком капота и реле блокировки. К тому моменту утечка прогрессировала и уже наблюдалась визуально в виде самопроизвольного включения зажигания в закрытом автомобиле без ключа, но автозапуска нет и никогда не было, так что на спрятанный в машине ключ грешить не мог. Кто-то подавал питание в контур IG1 и все запитаные в этом контуре блоки за сутки разряжали аккумулятор в ноль. Поочередно вынимая предохранители из подкапотного блока, пришел к выводу, что этот «кто-то» сидит на предохранителе BF3, который питает CAN, HF, MMCS, ETACS, A/C, KOS, OSS и приборку. Далее, отключая определенный блок и продолжая ловить утечку, исключил из подозреваемых все блоки, кроме блока ETACS, который согласно схемам и включал этот самый IG1.

Найдя более-менее четкие указания на причину моей утечки, был заказан новый блок ETACS, а пока он ехал, я еще 2 месяца дергал предохранитель BF3 под капотом, обесточивая автомобиль после его закрытия. После замены блока ETACS утечка прекратилась.

Сейчас сложно сказать, что конкретно привело к описанной выше утечке и выходу из строя блока ETACS, то ли подключенный видеорегистратор, то ли разрыв цепи IG1 в районе колодки C402 сигнализацией, то ли разрыв питания ENGINE ECU при помощи реле блокировки (колодка С419), то ли подключение радара системы FCM к IG1 в колодке ENGINE ECU – все это взаимосвязано и косвенно влияет на IGNITION CONTROL CIRCUIT в ETACS. Скорее всего, дело было именно в суперпозиции всех вышеперечисленных факторов, приведшей к перегрузке контура IG1 и выходу из строя какой-то злой микросхемы, управляющей включением зажигания в ETACS.

Вывод для себя сделал следующий: минимум вмешательства в электрические цепи автомобиля. В современных машинах, кроме реле, уже давно полно мест, где управление отдано интегральным микросхемам, которые более нежные, чем былые магнитные катушки, и любые перепады напряжения могут впоследствии привести к непредсказуемым результатам.

(С) (http://mmc-autoelectric.org.ua/etacs/378-utechka-toka-v-outlander-iii-zamena-etacs)

Утечки тока нет а аккумулятор разряжается

Информационный сайт о накопителях энергии

Ситуация, когда аккумулятор разряжается за ночь так, что мотор заводится с трудом, знакома многим. Причиной является большой ток утечки аккумулятора автомобиля. Во время простоя происходит саморазряд батареи, забирают энергию паразитные токи в контуре автомобиля. Статья о том, как определить скрытых потребителей, и устранить утечку тока, выявить допустимый расход энергии в авто во время простоя и не посадить батарею

Утечка с аккумулятора при выключенном зажигании

Если зажигание выключено, мотор не работает, аккумулятор не подзаряжается. Вся энергия, накопленная во время движения, расходуется на питание потребителей – обогрев окон, работу медиацентра, освещение. Чем больше невыключенных потребителей, тем быстрее разряжается аккумулятор. Поэтому все приборы при длительном простое должны быть выключенными.

Однако при неправильно собранной схеме телевизора, звуковой системы, кондиционера может быть ток утечки. Часто ошибкой, приводящей к посадке напряжения аккумулятора, становится перевод этих приборов в спящий режим, не полное отключение. Проверка мультиметром на утечку выявит проблему.

К возникновению паразитных токов приводят окисленные контакты проводки. Причина -сопротивление, способствующее нагреву проводов. Паразитные токи в этом случае не главное – можно получить возгорание. К таким же последствиям проводит изношенная электропроводка со скрутками и плохой изоляцией.

Однако и сам аккумулятор со временем теряет емкость и скорость саморазряда увеличивается. Если большой утечки тока нет, а батарея разряжается, значит нужно проверить ее пригодность.

Какой ток утечки аккумулятора автомобиля норма?

Почему же допускается ток утечки аккумулятора, да еще и норма определяется? Каким должен быть ток утечки автомобиля ВАЗ старых моделей и современного АУДИ? Зависит это от оснащенности. В обеих машинах есть часы, охранная сигнализация, но АУДИ есть ЭБУ, который нельзя отключать, аудиосистема.

Часы потребляют 1мА, сигнализация – 20 мА, аудиосистема 3 мА – и норма для утечки тока на автомобиле ВАЗ составит 24-30 мА. Для АУДИ нормой будет 50-80 мА, но там и генератор более мощный, и аккумулятор емкий. Стандартная утечка тока с аккумулятора зависит от его оснащенности.

Как проверить аккумулятор на утечку тока мультиметром

Принимая как норму, ток утечки на собственном авто, можно выполнить замер суммарных паразитных токов мультиметром. Превышение нормы может произойти при коротком замыкании в сети или слишком мощных дополнительных потребителях. Иногда причиной утечки тока с аккумулятора становится неисправность генератора или стартера. Только через последовательную проверку сети на утечку тока можно установить истинную причину просадки емкости аккумулятора автомобиля.

Как замерить ток утечки аккумулятора

Для диагностики утечки тока потребуется тестер-мультиметр – он может работать как вольтметр, омметр и амперметр с проводами и зажимами «крокодилами». Потребуется рожковый ключ, перчатки и блокнот для записей.

Автомобиль следует подготовить:

• выключить всю электронику, включая видеорегистратор и усилители;
• отсоединить скрытые потребители в бардачке и под капотом;
• открыть капот, закрепить его и ослабить минусовую клемму на аккумуляторе;
• закрыть двери, но окна открыть для возможности проникнуть в салон, если сработает центральный замок.

Порядок измерения утечки тока аккумулятора

• мультиметр поставить на измерение ампер в положение 10 А;
• сделать разрыв цепи, подключить в разрыв амперметр только на отрицательном полюсе;
• снять показания утечки.

При показателях, соответствующих норме – 20-80 мА, диагностика считается законченной.

Найти и устранить утечку

В поисках нарушения, сопровождающегося утечкой тока, придется обследовать цепи всех потребителей. Начинать нужно с установленного внештатного оборудования. Именно там часто находят проблемы. Причины – дополнительный монтаж проводов выполнен в неподходящем и неудобном месте. Они могут нагреваться, перетираться.

Проблемным местом считают сигнализацию и двери. Неисправными могут быть концевики на схеме замыкания и размыкания двери. Сигнализация после включения через 5 минут должна уменьшить потребление тока. Нет – повод к обследованию.

Если причины утечки не установлены – проверять нужно генератор. Если силовой агрегат не подзаряжает аккумулятор, это определяется так:

• Замерить напряжение на клеммах АКБ при отсутствии потребителей – при полной зарядке 12,6- 12,9 В.
• Завести двигатель, включить потребителей – обогрев, фары, печку, произвести замер на клеммах АКБ – от 12,8 до 14,3 В.

Напряжение на клеммах меньше – генератор не подзаряжает аккумулятор.

Посмотрите видео, как проверить аккумулятор на утечку тока.

Нормальный ток утечки аккумулятора

Под утечкой тока подразумевают наличие тока, протекающего с шины питания на землю или в общий провод. Известно, что пусковая цепь замка зажигания питается от шины 15. Шина 30 питает всю автомобильную сеть с положительной клеммы аккумулятора. Выключенное зажигание не препятствует потреблению энергии другими приборами. Проверка аккумулятора на утечку тока проводится измерением с помощью мультиметра и визуальным обследованием состояния проводов.

Поэтому при большом токе утечки обследуют поочередно потребителей от шины 30:

• Автомагнитола – на исправной магнитоле утечка составляет 10 мА.
• Автосигнализация – охранное устройство потребляет до 200 мА тока, в зависимости от марки. Здесь есть обратная связь, приемопередатчик, GSM, но современные системы минимизируют допустимый ток утечки аккумулятора.
• Блок управления двигателем питается от шины 30, его утечка составляет единицы миллиампер.
• Климат-контроль, ABS, управление кузовом и другие системы управления суммарно допускают ток утечки в 10 мА.
• Неисправный генератор полностью разрядит аккумулятор за 30 минут, в штатной ситуации утечка составляет единицы мА.
• Влажные и грязные контакты создают токи электролиза, паразитные токи. При нормальном содержании проводов и контактов ток утечки составляет около 5 мА.
• Саморазряд аккумулятора – это тоже ток утечки. Внутренний саморазряд вызывается качеством электролита, сульфатацией, разрушением пластин, и он может превышать все другие потери.

Норма тока утечки складывается с учетом всех потребителей в зависимости от типа марки автомобиля.

Большой ток утечки аккумулятора — проблемы

Большим током утечки, при котором требуется непременно найти проблемную точку, считают величину в 0,5 А. Потеря в пол-ампера за десять часов поглотит 5 А/ч, а оставленный на 4 суток автомобиль разрядится в ноль. Поэтому на длительную стоянку автомобиль оставляют с разомкнутой цепью.

Если в авто есть проблемный узел, в котором создается ток утечки, там обязательно начнется разогрев в транзисторе или микросхеме. Блок выйдет из строя. При утечке тока по проводнику не наступит возгорания, но может повредиться изоляция. Это и приведет к замыканию, интенсивному разогреванию в месте контакта и пожару.

Как найти утечку тока на аккумуляторе без прибора? В темное время суток остановить авто, открыть капот, закрыть дверь, но охрану не подключать. Снять провод с положительной клеммы и подождать 5 минут. Снова подключить клемму аккумулятора. Если искра проскочит мощная – утечка есть. Небольшое искрение – процесс естественный. Дальше следует измерить показатели и определить проблемное место.

Абсолютно точный признак утечки тока без измерения – за неделю стоянки свежий аккумулятор полностью разряжается.

Тема в разделе «A4», создана пользователем WinWoolF, 26 мар 2017 .

Вы используете устаревший браузер. Этот и другие сайты могут отображаться в нём некорректно.
Необходимо обновить браузер или попробовать использовать другой.

Всем привет.
Рассказываю ситуацию, сам догнать не могу, в инете подобного не нашел, в призраков не верю)

Аккум купил год назад VARTA Blue Dynamic 60Ah. По маркировке ему было 6 месяцев.
После длительной поездки или домашней подзарядки аккум имеет максимальный заряд 12.7В-12.6В (соответственно, после того как немного постоит уже), т.е. заряжен на 100%.
Постоянно мониторю заряд через вольтметр в салоне от прикуривателя, и через мультиметр.
Далее.
Если отлючаю клему, мишина может неделю стоять, заряд почти не измениться.
Если оставить машину стоять с подключенной клемой, то за сутки заряд падает примерно на 0,15В-0,2В, т.е. за недельку он может уже дойти до 11.9. Это всё ЛЕТОМ.

Логично — проверить на утечки. Измеряю: после закрытия ЦЗ, через пару минут сила тока падает до 0,01А-0,02А. (10-20 мА) Спустя 40 минут — показатели те же.

Даже если аккум бракованный, то если утечки нет, как он может разряжаться с подключенной клемой, и НЕ разряжаться с отключённой клемой?))

Фотку прикладываю, как измеряю. Вроде все правильно.

_________
Спустя некотрое время
_________
Новы аккум показал, что проблема все таки в самой машине. Заряд так же иногда падает за ночь на 0,2В. Выходил измерять утечку спустя 3-9-12 часов, и даже два раза утром, когда машина вся была покрыта конденсатом. Утечка всегда 0,01А.
Придётся мутить удобный выключатель аккума из кабины, не охота каждый раз открывать капот. Вобщем для меня остаётся загадкой этот феномен.

За ночь разрядился аккумулятор автомобиля

Уже не первый раз буквально за одну ночь разряжается аккумулятор. Еще вчера двигатель легко запускался, теперь стартер отказывается крутить. Нужно снова подзарядить батарею. И нет смысла покупать новый аккумулятор, он также разрядится, если не устранить причину утечки тока.

Банальная причина

Оказывается все просто: владелец автомобиля забыл выключить габариты, магнитолу или же обогрев заднего стекла. Несколько часов такой работы, и аккумулятор теряет свой заряд. Стоит винить только себя и свою память. А еще бывали случаи, когда дети посидят в машине, пока водитель подготовит автомобиль к длительной стоянке, покрутят что-то, понажимают, тем самым включат электропотребителей. А водитель и не узнает об этом, пока не вернется на стоянку.

А еще запросто посадить аккумулятор могут такие приборы, как навигатор, регистратор и др. И не всегда питание этих приборов прекращается при выключении зажигания. Лучше подстраховаться и самостоятельно отключать их от прикуривателя.

Неправильное подключение

Первое, на что следует обратить внимание — это магнитола. Многие умельцы неправильно подключают магнитолу к аккумулятору. Питание происходит мимо замка зажигания, это означает, что при выключенном зажигании магнитола сможет работать. Поэтому желательно один провод кинуть на зажигание.

Сигнализация – следующий потребитель, который способен разрядить батарею. Любая противоугонка потребляет какое-то количество тока. Исправная система не разрядит аккумулятор в течение долгого времени. Но если после установки сигнализации появились проблемы с батареей, то думать нечего – проблема именно в этом.

Утечки нет

Если автомобиль мало используется, происходят частые запуски, большая нагрузка потребителей, то аккумулятор не успевает заряжаться во время езды. И даже если нет никаких утечек тока, то он все равно не сможет запустить мотор из-за малого заряда. Тогда необходимо отключать батарею и нести домой на зарядку.

Чистота

На срок службы аккумулятора влияет чистота и уход. Чем больше грязи на батарее, тем больше утечка тока. Необходимо регулярно протирать аккумулятор от грязи и пыли, не допускать наличие электролита на корпусе. Это касается и всех проводов, стартера. Все зависит от самого водителя, чем больше он ухаживает за автомобилем, тем меньше проблем у него будет.

Эксплуатация, зарядка, хранение аккумуляторной батареи

23.12.2019

Содержание

1. Техническое отступление

2.Основные характеристики аккумуляторных батарей

2.1. Расход воды

2.2. Долговечность батареи

2.3. Рекомендации по эксплуатации

3. Терминология

4. Маркировка АКБ

5. Выбор и покупка АКБ

6. Установка АКБ

7. Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию

7.1. Обслуживание АКБ в процессе эксплуатации

7.2. Продление жизни новой батарее

7.3. Зарядка аккумулятора зарядным устройством

8. Особенности эксплуатации АКБ в зимний период

8.1. Прикуривание от другого автомобиля

9. Особенности эксплуатации АКБ в летний период

10. Вопросы безопасности

11. Хранение аккумуляторной батареи

12. Приложения

12.1. Реанимация аккумулятора

12.2. Ещё несколько способов, основанных на использовании электрического тока

Скрыть содержание

1. Техническое отступление

Назначение автомобильной аккумуляторной батареи понятно каждому мало-мальски сведущему в технических вопросах автолюбителю. С первой ее функцией — обеспечением запуска двигателя — мы сталкиваемся каждый день. Есть и вторая — реже применяемая, но от того не менее значимая — использование в качестве аварийного источника питания при выходе из строя генератора. Кроме того, на современных автомобилях с инжекторным впрыском аккумулятор выполняет роль сглаживателя пульсаций напряжения, выдаваемого генератором. Из этого следует, что следует крайне осторожно относиться к отключению аккумулятора на работающем двигателе. Карбюраторному двигателю ничего не будет, а вот как поведёт себя компьютер, управляющий распределённым впрыском — одному богу известно… Можно загубить компьютер.
Все стартерные батареи, выпускаемые в настоящее время для автомобилей, являются свинцово-кислотными. В основу их работы заложен известный еще с 1858 г., и по сей день остающийся практически неизменным принцип двойной сульфатации.

Как наглядно видно из формулы, при разряде батареи (стрелка вправо) происходит взаимодействие активной массы положительных и отрицательных пластин с электролитом (серной кислотой), в результате чего образуется сульфат свинца, осаждающийся на поверхности отрицательно заряженной пластины и вода. В итоге плотность электролита падает. При зарядке батареи от внешнего источника происходят обратные электрохимические процессы (стрелка влево), что приводит к восстановлению на отрицательных электродах чистого свинца и на положительных — диоксида свинца. Одновременно с этим повышается плотность электролита.
Любая автомобильная батарея представляет из себя корпус — контейнер, разделенный на шесть изолированных ячеек — банок (см. рис.1).

Каждая банка является законченным источником питания напряжением порядка 2.1 В. В банке находится набор положительных и отрицательных пластин, отделенных друг от друга сепараторами. Как известно из школьного курса физики, две разнозаряженные пластины уже сами по себе являются источником постоянного напряжения, параллельное же их соединение увеличивает ток. Последовательное соединение шести банок и дает батарею с напряжением порядка 12.6-12.8 В. Любая из пластин, как положительная, так и отрицательная, есть ни что иное, как свинцовая решетка, заполненная активной массой. Активная масса имеет пористую структуру с тем, чтобы электролит заходил в как можно более глубокие слои и охватывал больший ее объем. Роль активной массы в отрицательных пластинах выполняет свинец, в положительных — диоксид свинца.
Вес залитой АКБ ёмкостью 55 Ач составляет около 16.5 кг. Эта цифра складывается из массы электролита — 5кг (что соответствует 4,5 л), массы свинца и всех его соединений — 10 кг, а также 1 кг, приходящегося на долю бака и сепараторов.

2. Основные характеристики аккумуляторных батарей

2.0. Электродвижущая сила (ЭДС)

Зависимость ЭДС (грубо говоря, напряжение на выводах аккумулятора) от плотности электролита выглядит так:

Е = 6 * (0,84 + р) , где Е — ЭДС аккумулятора , (В) р — приведенная к температуре 5°С плотность электролита , г/мл

2.1. Расход воды

Показатель, имеющий непосредственное отношение к степени обслуживаемости батареи. Определяется в лабораторных условиях. Батарея считается необслуживаемой, если она имеет очень низкий расход воды в эксплуатации. Необслуживаемые батареи не требуют доливки дистиллированной воды в течении года и более при условии исправной работы регулятора напряжения.

На расход воды прямое влияние оказывает процентное содержание сурьмы в свинцовых решетках пластин. Как известно, сурьма добавляется для придания пластинам достаточной механической прочности. Однако у каждой медали есть обратная сторона. Сурьма способствует расщеплению воды на кислород и водород, следствием чего является выкипание воды и снижение уровня электролита. В батареях предыдущего поколения содержание сурьмы доходило до 10%, в современных этот показатель снижен до 1.5 %.

Панацею от этой беды фирмы видят в освоении т.н. гибридной технологии — замене сурьмы в одной из пластин на кальций. Кальций в решетке является веществом нейтральным по отношению к воде, не снижая при этом механической прочности решеток. А потому разложения воды не происходит и уровень электролита остается неизменным.

Преимущества «кальциевых» АКБ — можно устанавливать в местах , не не требующих удобного доступа для обслуживания. Меньше вероятность выхода из строя из-за коррозии решеток электродов. Лучшие стартерные характеристики.

Недостаток «кальциевых» АКБ — при глубоких разрядах происходит образование нерастворимых солей кальция, и емкость АКБ необратимо теряется. Производители АКБ пытаются устранить этот недостаток добавлением в АКБ серебра и др. компонентов, результат пока окончательно не ясен.

2.2. Долговечность батареи

Средний срок службы современных АКБ при условии соблюдения правил эксплуатации — а это недопущение глубоких разрядов и перезарядов, в том числе по вине регулятора напряжения — составляет 4-5 лет.

Наиболее губительными для батарей являются глубокие разряды. Оставленные на ночь включенными световые приборы, либо другие потребители способны разрядить ее до плотности 1.12 — 1.15 г/см3, т.е. практически до воды, что приводит к главной беде аккумуляторов — сульфатации свинцовых пластин. Пластины покрываются белым налетом, который постепенно кристаллизуется, после чего батарею практически невозможно восстановить. Отсюда вытекает главный вывод — необходимо постоянно следить за состоянием батареи, периодически замерять плотность электролита. Особенно актуально это в зимнее время. Следует отметить, что сульфатация в определенных пределах — явление нормальное и присутствует всегда. (Вспомните — на основе теории двойной сульфатации построен принцип работы батарей). Но при малом разряде и последующей зарядке батарея легко восстанавливается до исходного состояния. Это возможно и при глубоком разряде батареи, но только в том случае, если следом сразу, же последует заряд. Если же разряжать батарею длительное время, не давая ей «подпитки», то падение плотности, ниже критического значения неизбежно приводит к образованию кристаллов сульфата свинца, не вступающих в реакцию ни при каких обстоятельствах. А это означает, что начался необратимый процесс сульфатации.

Не менее опасен для батареи и перезаряд. Это происходит при неисправном регуляторе напряжения. При этом электролит начинает «кипеть» — происходит разложение воды на кислород и водород, и понижение уровня электролита. Вот почему необходимо следить за зарядным напряжением. Естественно, это не составляет труда, если на панели приборов присутствует вольтметр. Ну а если его нет? В этом случае также можно довольно просто оценить зарядное напряжение. Для этого запустите и прогрейте двигатель, установив средние обороты и подключите тестер (в режиме вольтметра) между «+» и «массой» аккумуляторной батареи. Нормальный зарядный режим батареи обеспечивается в диапазоне 14±0.5В. Если напряжение меньше — стоит проверить натяжение ремня, надежность контактных соединений цепей системы электроснабжения. Если же это не помогает — неисправность нужно искать в регуляторе напряжения. Впрочем, точно также вина ложится на регулятор, если напряжение превышает 14.5В.

В последнее время широкое распространение получили сепараторы карманного типа — т.н. конвертные сепараторы. Их название говорит за себя — в эти конверты помещают одноименно заряженные пластины. Такая конструкция увеличивает срок службы батареи, так как осыпающаяся в процессе эксплуатации активная масса остается в конверте, тем самым предотвращается замыкание пластин.

2.3. Рекомендации по эксплуатации

Батарея, не эксплуатировавшаяся в течении длительного времени (4-5 мес.) нуждается в подзарядке. Связано это с тем, что батареям свойственно такое явление, как саморазряд. На графиках рис.2,3 показаны характеризующие саморазряд величины для различных батарей. В первом случае — это снижение плотности от времени хранения, во втором — падение напряжения.

Впрочем, зачастую подзарядки требует и находящаяся в эксплуатации батарея. Плотность полностью заряженной батареи составляет 1.27- 1.28 г/см3, напряжение — 12.5 В. О степени разряженности батареи судят по плотности электролита. Чем ниже плотность электролита, тем сильнее батарея разряжена. Уменьшение плотности на 0.01 г/см3 по сравнению с номинальной означает, что батарея разрядилась примерно на 6 — 8%. Используя график (см. рис.4) можно оценить зависимость степени разряженности батареи от плотности. Степень разряженности определяют по той банке, в которой плотность электролита минимальная. Всем известна аксиома, тем не менее, позволим повторить ее еще раз — батарею, разряженную летом более чем на 50%, а зимой более чем на 25%, необходимо снять с автомобиля и зарядить. При этом следует помнить, что пониженная плотность зимой более опасна, т.к. кроме всего прочего может привести к замерзанию электролита. Так, при плотности электролита 1.2 г/см3 температура его замерзания составляет около -20°С.
Также необходимо подзарядить батарею, если плотность в разных банках отличается более чем на 0.02 г/см3. Оптимальной является зарядка батареи током, равным 0.05 от ее ёмкости. Для батареи с ёмкостью 55 Ач эта величина составляет 2.75 А. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд. Однако не стоит впадать в крайность — при совсем низком токе батарея просто не «закипит», к тому же время зарядки будет несравнимо большим. Наоборот, при очень большом токе батарея «закипит» значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все 100%. Признаками окончания зарядки служит бурное выделение газа (т.н. «кипение») и неизменяющаяся на протяжении 1-2 часов плотность электролита.
Для ориентировочной оценки времени, требуемого на зарядку батареи, можно воспользоваться следующим алгоритмом.

Первоначально, используя график (рис.4) необходимо определить степень разряженности батареи, исходя из реальной плотности АКБ, замеренной ареометром. Далее по степени разряженности определяем потерянную ёмкость (или ёмкость, которую необходимо принять батарее).
Затем, выбрав величину зарядного тока, вычисляем ориентировочное время зарядки по формуле:

Тут следует отметить, что не вся энергия идет на повышение ёмкости. КПД процесса составляет 60-80%, остальное тратится на нагрев, а также связанные с этим электрохимические процессы. Потому реальное время увеличивается примерно в полтора раза от расчетного (что и учитывается коэффициентом «1.5» в формуле).

Нужно сказать, что использование данного алгоритма оправдано лишь для облегчения процедуры, но ни в коей мере не избавляет от контроля за ходом зарядки. Процесс заряда, а особенно его окончание Вам необходимо контролировать самому, дабы не прозевать начало бурного кипения.

Другой вариант — использование для этих целей автоматических зарядных устройств, отличающихся тем, что зарядка идет при постоянном напряжении, но автоматически изменяющемся в зависимости от степени заряженности батареи токе. При этом зарядное устройство перестает давать ток, если батарея полностью заряжена. Принцип, используемый в подобных устройствах аналогичен зарядке от генератора на автомобиле.

Для примера определим время зарядки батареи ёмкостью 55 Ач током в 5А, плотность которой составляет 1.25 г/см3. Как видно из графика, при данной плотности батарея разряжена на 25%, что означает потерю ёмкости на величину

Таким образом, примерное время зарядки

Каждодневным способом зарядки батареи является ее заряд от бортовой сети автомобиля (естественно, при условии исправности последней). При данном способе, во первых, невозможен перезаряд, а во-вторых, происходит постоянное перемешивание электролита и наиболее полное его проникновение во внутренние слои активной массы.
Однако было бы ошибочным полагать, что заряд батареи начинается сразу же после пуска двигателя и продолжается все время, пока двигатель в работе. Исследования показывают, что батарея начинает принимать заряд только после прогрева электролита до положительной температуры, что при эксплуатации в зимних условиях происходит примерно через час после начала движения. Именно этим и опасен довольно распространенный, по крайней мере, в нашем автомобильном городе, способ эксплуатации транспортных средств. Холодный запуск зимой с получасовым движением до работы, и затем редкие непродолжительные поездки на протяжении рабочего дня не дают прогреться электролиту и, следовательно, зарядиться Вашей батарее. Тем самым разряженность АКБ увеличивается изо дня в день и в итоге может привести к печальному результату. Из этого следует, что зимой необходимо проверять состояние АКБ и своевременно подзаряжать ее регулярно
Физические процессы, происходящие при пуске двигателя, отличаются от процессов при разряде батареи потребителями. При пуске участвует не весь объем активной массы и электролита, а лишь та ее часть, которая находится на поверхности пластин и соприкасающийся с поверхностью пластин электролит. Поэтому, после неудачной попытки запустить двигатель, следует подождать некоторое время для того, чтобы электролит перемешался, плотность его выровнялась, он проник в поры активной массы. Нормальный запуск двигателя при однократном вращении стартера в течении 10с забирает ёмкость 300А х 10с = 3000 Ас = 0.83 Ач, что составляет около 1.5% от ёмкости аккумулятора.
При медленном же разряде участвуют не только поверхностные слои активной массы, но и глубинные, потому и разряд происходит более глубокий. Однако это не означает, что стартерные режимы не так губительны для батареи — стартером точно также можно разрядить батарею до критической величины.
Каковы же признаки выхода из строя батареи? Батарея не заряжается, плотность низкая и не повышается в процессе заряда. Большой саморазряд — батарея зарядилась, но не держит заряд. Можно попытаться потренировать батарею, однако если произошло осыпание активной массы пластин, либо кристаллизация сульфата свинца, то это уже не исправить.
Вообще, освоить способ оценки степени возможной разрядки батареи от каких-либо действий (в том числе и осознанных) не составит большого труда. Необходимо усвоить несколько истин и запомнить несколько цифр.
Батарея начинает принимать заряд лишь только после прогрева электролита до положительной температуры (как вы понимаете, при температуре воздуха -20°С температура электролита в батарее хранящегося на свежем воздухе автомобиля будет примерно такой же.)
Коэффициент полезного действия процесса зарядки составляет примерно 50%.
Каждый автомобильный генератор характеризуется следующими показателями:
ток отдачи генератора при работе двигателя на холостом ходу.
ток отдачи генератора при работе двигателя на номинальных оборотах.
Для ВАЗовских автомобилей эти цифры имеют следующие значения:

Таблица 1

Модель автомобиля…………………..2101-2106……2108-2109……2110

ток отдачи на холостом ходу…………….16………………24…………..35

ток отдачи на номинальных оборотах 42……………….55…………..80

Как видно из таблицы, на последних моделях автомобилей Волжского автозавода устанавливаются генераторы, имеющие характеристики тока отдачи, в два раза превосходящие по величине характеристики генераторов первых моделей.

И наконец, примерное потребление энергии автомобильными потребителями:

Таблица 2

потребитель……….ток, А (приблизительно)

зажигание……………..2

габариты……………….4

ближний свет…………9

дальний свет………..12

обогрев стекла……10-11

стеклоподьемник…20-30

вентилятор отопителя:

1-я скорость…………5-7

2-я скорость……….10-11

стеклоочистители…3-5

магнитола…………….5

ИТОГО……………….38-48

Таким образом, оставленные включенными габариты за три часа «съедят» 4А х 3ч= 12 Ач ёмкости батареи, что соответствует разряду приблизительно на 20%. Это не страшно для одного раза. Однако повторив это ещё раз, Вы уже рискуете не завести свою машину, особенно, если дело происходит зимой, т.к. разряд составит порядка 40% (тем более, что к тому же зимой батареи, как правило, эксплуатируются заряженными далеко не на 100%).

Аналогично можно прикинуть, что Вы имеете при продолжительной работе двигателя на холостом ходу. Как уже показано выше, ток отдачи генератора автомобиля ВАЗ-2108 на холостом ходу составляет 24А. Вычитаем из этой величины 2А, необходимые для обслуживания системы зажигания. Остается 22А. Используя таблицу 2, нетрудно прикинуть, что можно включать с тем, чтобы хоть немного досталось бы и аккумулятору (при этом помните про КПД зарядки, составляющий 50%).

Для владельцев иномарок с автоматической коробкой передач картина ещё более сложная. Обычно, стоя в пробке или на светофоре, Вы не переключаетесь на нейтраль, а давите ногой на тормоз. Это понижает обороты двигателя от стандартных 800-900 об./мин. до 600-700 об./мин., что, соответственно понизит ток, выдаваемый генератором, а стоп-сигналы добавят ещё пару ампер потребления тока. Да и обогрев заднего стекла у немцев, например, существенно мощнее, чем у отечественных автомобилей.

Следует знать, что зимние условия эксплуатации автомобиля в принципе очень тяжелы для аккумуляторной батареи. Наверняка будут полезны следующие данные. Результаты проводимых в ГДР исследований говорят о том, что при эксплуатации автомобиля в очень тяжелых условиях (испытания по так называемому режиму «город-зима-ночь») аккумулятор получает порядка 1Ач в час

3. Терминология

Аккумуляторная батарея — один из основных элементов электрооборудования автомобиля, поскольку она накапливает и хранит электроэнергию, обеспечивает запуск двигателя в различных климатических условиях, а также питает электроприборы при неработающем двигателе.

Автомобильные свинцово-кислотные 12-вольтовые АКБ состоят из 6-ти последовательно соединенных элементов (банок), объединенных в общий корпус. Каждая банка имеет газоотвод, конструкции которого могут существенно отличаться.

Электролит представляет собой раствор серной кислоты в дистиллированной воде (для средней полосы России плотностью 1.27-1.28 г/см3 при t=+20°С). Кипение электролита — бурное выделение газа при электролитическом разложении воды с выделением кислорода и водорода. Это происходит во время заряда батареи.

Саморазряд — самопроизвольное снижение ёмкости АКБ при бездействии. Скорость саморазряда зависит от материала пластин, химических примесей в электролите, его плотности, от чистоты верхней части корпуса батареи и продолжительности ее эксплуатации.

Напряжение полностью заряженной аккумуляторной батареи без нагрузки (ЭДС — электродвижущая сила) должно находиться в пределах 12.6-12.9 В. Напряжение в бортовой сети автомобиля при работающем двигателе несколько выше, чем на клеммах АКБ, и должно находиться в пределах 14.0-14.2 В (0,2 В от крайних значений). Значение напряжения ниже 13.8 В ведет к недозаряду батареи, а выше 14.4В — к перезаряду, что одинаково пагубно сказывается на ее сроке службы.

Полярность аккумуляторной батареи — термин, определяющий расположение токосъемных выводов на ее корпусе. На зарубежных батареях полярность может быть прямой или обратной, т. е. ориентировка положительного и отрицательного выводов относительно корпуса может быть различной. По российскому стандарту (если смотреть со стороны выводов) отрицательный (-) должен располагаться справа, положительный (+) слева.

Емкость батареи — способность батареи принимать и отдавать энергию — измеряется в ампер-часах (Ач). Для оценки ёмкости батареи принята методика 20-ти часового разряда током 0.05С20 (т.е. током, равным 5% от номинальной ёмкости). Т.е., если ёмкость батареи 55Ач, то разряжая ее током 2.75 А, она полностью разрядится за 20 часов. Аналогично для батарей ёмкостью 60Ач полный 20-ти часовой разряд произойдет при чуть большем токе разряда — 3А.

Данная характеристика определяет возможность питать потребителей в экстремальной ситуации (при отказе генератора). Характеризуется объемом активной массы.

Значение тока холодного старта при -18°С (по DIN) — Величина тока, которую батарея способна отдать при пуске двигателя при температуре -18°С. Наиболее важная характеристика, напрямую сказывающаяся на пуске двигателя. Ведь при -20°С ток, потребляемый стартером, составляет порядка 300А. (Для пуска в летнее время горячего двигателя этот же показатель равен 100-120А.) Значение стартового тока определяется конструкцией батареи, пластин, сепараторов. Сепараторы карманного типа без каких-либо других дополнений увеличивают напряжение батареи на 0.3В, одновременно улучшая стартовые характеристики. Чем ниже внутреннее сопротивление батареи, тем выше стартовый ток, тем надежнее пуск двигателя при низких температурах.

Резервная ёмкость — время, в течении которого батарея сможет обеспечить работу потребителей в аварийном режиме. Величина резервной ёмкости, выраженная в минутах, последнее время все чаще проставляется изготовителями батарей после значения тока холодного старта.

Корпус современных АКБ изготавливается из пластмассы, в большинстве случаев полупрозрачной, позволяющей контролировать уровень электролита.

Необслуживаемые батареи. Сразу следует оговориться, что этот термин не должен пониматься буквально и восприниматься как руководство к бездействию. Это название говорит об улучшенных потребительских свойствах батареи. Необслуживаемые АКБ требуют долива воды не чаще одного раза в год при условии использования их на автомобилях с исправным электрооборудованием и среднегодовым пробегом 15-20 тыс. км. Встречаются конструкции, исключающие всякое вмешательство на всем протяжении срока службы, но они особенно критичны к состоянию автомобильного электрооборудования.

Большинство необслуживаемых батарей выпускаются заводами-изготовителями, залитыми электролитом. Так как эти батареи имеют значительно меньший саморазряд, они могут храниться от 6 месяцев до 1 года без подзаряда. Саморазряд новых необслуживаемых батарей за 12 месяцев может составить до 50% от номинальной ёмкости.

4. Маркировка АКБ

На современные аккумуляторные батареи наносится следующая маркировка:

Некоторые батареи имеют такую маркировку:

Несмотря на то, что после ёмкости стоит значение 280А, цифра, интересующая нас и показывающая ток холодного старта по принятому у нас стандарту DIN равна 255А.
Обозначения основных характеристик на батареях различных производителей отличаются друг от друга. Большинство европейских производителей и значительная их часть в Азии руководствуются промышленным стандартом Германии DIN 43539 часть 2, который оговаривает два основных параметра: ёмкость батареи, измеряемую в ампер-часах (Ач) при +25°С, и ток стартерного разряда в амперах (А) при -18°С.
Батареи американских производителей испытываются по требованию американского стандарта SAE J537g, который включен в международный стандарт BCI и также вводит два основных параметра: резервную ёмкость, измеряемую в минутах при +27°С, и ток холодной прокрутки — в амперах при -18С. Стандарт SAE не предусматривает измерение ёмкости батареи в ампер-часах.
Первый рассматривает способность батареи к длительным разрядам меньшими токами, второй — разряд большими токами, но за меньший отрезок времени.
Пересчет значения тока стартерного разряда по европейскому стандарту DIN в ток холодной прокрутки по американскому стандарту SAE может производиться с помощью экспериментальных коэффициентов. Для батарей ёмкостью до 90Ач используется коэффициент 1.7, т. е. ISAE = 1.7 IDIN. Для батарей ёмкостью от 90 до 200 Ач используется коэффициент 1.6, т. е. ISAE = 1.6 IDIN.
В настоящее время в Европе наряду с немецким стандартом DIN введен новый единый стандарт En — 60095-1/93.
Кроме того, на необслуживаемых батареях проставляется соответствующая надпись. Чаще всего на русском, английском или немецком языке (либо на языке производителя, как например, на испанских батареях «Tudor»).

5. Выбор и покупка АКБ

Убедитесь, что выбираемая батарея соответствует конструктивным особенностям вашего автомобиля (ёмкость, место установки, способ крепления, полярность, форма и размер токосъемных выводов). Специализированные торговые фирмы имеют каталоги всего ассортимента, в которых систематизирована информация о модификациях и технических характеристиках.

Нецелесообразно на автомобиль с устаревшей системой электрооборудования устанавливать батарею, исключающую долив воды. Это приведет к сокращению ее срока службы или отказу.

Емкость батареи не должна существенно отличаться от указанной заводом-изготовителем автомобиля. Несоблюдение этого условия приводит к резкому сокращению службы, как батареи, так и стартера.

Очень неплохо знать рекомендуемую величину пускового тока для Вашего автомобиля. На многих (японских) автомобилях устанавливаются стартёры с редуктором. Это позволяет существенно уменьшить величину пускового тока, а значит существенно продлить жизнь Вашего аккумулятора.

Внимательно изучите текст гарантийного талона. Обратите особое внимание на те разделы, где перечислены: случаи, исключающие гарантийное обслуживание; адреса гарантийных мастерских; условия эксплуатации.

Маркировка аккумулятора должна иметь ссылку на стандарт (DIN, SAE, En или другие). В маркировке по стандарту SAE не указывается значение ёмкости в ампер-часах (Ач). Указание ёмкости в Ач в стандарте SAE – косвенный признак подделки. Наиболее подвержены подделкам дорогие аккумуляторы известных фирм-изготовителей, поэтому приобретать их лучше в торговых фирмах, заслуживающих доверие.

Большинство фирм-изготовителей кодирует дату выпуска АКБ. Современные необслуживаемые батареи допускают достаточно длительное хранение без существенной потери своих потребительских свойств, поэтому дата изготовления менее актуальна. Предпочтительнее приобретать залитый качественным заводским электролитом аккумулятор. Он готов к работе, легко поддается проверке. Не залитый сухозаряженный аккумулятор требует дополнительного времени и затрат на подготовку к эксплуатации.

Не спешите отдать деньги! Вы вправе требовать проверки аккумулятора. Первым делом сдерите с него защитную упаковочную пленку, какой бы красивой она ни была, и убедитесь, что корпус не поврежден – такое случается довольно часто. Затем попросите продавца измерить плотность электролита – она не должна быть ниже номинальной более чем на 0,02 г/см3 и одинаковой во всех банках, что соответствует примерно 80-процентной заряженности батареи. Последнюю проверку следует провести с нагрузочной вилкой – ее вольтметр должен показать 12.5–12.9 В при отключенной нагрузке, а при включенной – не опускаться в течение 10 секунд ниже 11В.

В случае отклонения от этих значений, батарея может оказаться частично или полностью непригодной к эксплуатации.

Если вам отказывают в проверке аккумулятора, не могут подтвердить качество товара сертификатом, гарантийным талоном, то лучше отказаться от покупки.

6. Установка АКБ

Перед установкой батареи обязательно полностью удалите с нее полиэтиленовую пленку. Газоотводные отверстия должны быть открытыми. Обратите внимание на правильность подключения. Клеммы АКБ рекомендуется зачистить и после закрепления смазать Литолом-24. Это делается для предохранения контактов от попадания влаги и окисления места контактов. Особенно это касается силовых проводов с медными (а не свинцовыми) наконечниками.

Очень важно уделить внимание проводам. Клеммы необходимо зачистить не только со стороны аккумулятора, но и с другой стороны. Место, куда крепится массовый провод (-) надо тоже тщательно зачистить от краски, масла и прочей грязи. Контакт затянуть туго. Это же касается клеммы на стартёре. Невнимание к проводам и контактам может очень сильно «выйти боком» зимой на морозе.

Батарея должна стоять на своём месте жёстко. Болтание её в крепёжных элементах недопустимо. Дополнительная вибрация скажется на долговечности батареи. Замыкание и осыпание пластин в банках чаще всего происходят именно из-за вибрации.

Обратите внимание, что на многих автомобилях батарея стоит довольно близко к выпускному коллектору. То есть летом ей будет довольно жарко, а это для батареи очень плохо! На «правильных» машинах предусмотрена термоизоляция АКБ от двигателя.

7. Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию

Условия эксплуатации оказывают существенное влияние на срок службы аккумуляторной батареи. Частые запуски двигателя и поездки на короткие расстояния, неисправности электрооборудования (стартер, генератор, реле-регулятор), дополнительные потребители электроэнергии, несвоевременное обслуживание, ненадежное крепление батареи способны сильно сократить срок ее службы.

При продолжительном движении по трассе батарея может перезаряжаться (кипеть) — в городе с малыми пробегами и «пробками» она, как правило, разряжается (см. выше).

Генератор (при холостых оборотах двигателя) не обеспечивает работу большинства штатных потребителей, не говоря о дополнительных. Зимой ситуация усугубляется. К включенным габаритным огням, ближнему свету фар, стоп-сигналам, указателям поворота, аудиоаппаратуре добавляются обогрев заднего стекла и вентилятор отопителя. Ежедневный недозаряд батареи постепенно уменьшает ее ёмкость, что в итоге приводит к невозможности запуска двигателя стартером.

Отказ аккумуляторной батареи может быть вызван и током утечки в электрооборудовании автомобиля. Это происходит, когда при отключении всех потребителей один или часть из них остается включенным в электрическую цепь (неисправны выключатель или реле). Виновником может быть и сигнализация. После глубокого разряда АКБ может не восстановить свою первоначальную номинальную ёмкость. Батарея не сможет нормально работать, если для запуска двигателя требуется продолжительное включение стартера (неисправны системы питания, зажигания).

7.1. Обслуживание АКБ в процессе эксплуатации сводится к проверке и приведению в соответствие с требованиями: уровня и плотности электролита; чистоты и надежности крепления электрических соединений батареи с корпусом автомобиля, параметров электрооборудования, крепления батареи. Необходимо также следить за правильным натяжением ремня генератора, очищать и смазывать выводы и клеммы, содержать батарею в чистоте. Протирайте верхнюю поверхность водным раствором питьевой соды. Доведение плотности электролита до требуемой производится путем заряда батареи от стационарного зарядного устройства.

Значение зарядного тока в амперах (А) не должно превышать 1/10 ёмкости батареи (упрощенно).

7.2. Продление жизни новой батарее

Коротко об этом сказать трудно. В первую очередь, следует залить электролит, точно соответствующий не только климатической зоне, но и сезону эксплуатации. Если батарея будет работать только в теплое время года, то плотность электролита может быть 1.20 г/см3, а если до -15°С — 1.24 г/см3 и т.д. Такая точность, безусловно, снизит скорость сульфатации пластин, следовательно, увеличит долговечность батареи.

На срок службы АКБ значительно влияет средняя степень заряженности, которая зависит от исправности реле-регулятора. Необходимо, чтобы эта величина поддерживалась не ниже 75%.

справка:

Установлено, что отклонение регулируемого напряжения на 10…12% вверх или вниз от оптимального сокращает срок службы батареи в 2…2.5 раза.

Во-первых, отрегулируйте двигатель так, чтобы он легко заводился с пол-оборота. Это предохранит АКБ от глубокого разряда. При пуске двигателя стартером через аккумуляторную батарею проходит ток в несколько сот Ампер, что не способствует ее долговечности. Поэтому, чем легче пуск двигателя, тем лучше для АКБ: она прослужит дольше.

справка:

Сокращение времени работы стартера вдвое при шести-восьми ежедневных пусках повышает срок службы аккумуляторной батареи приблизительно в 1.5 раза.

Во-вторых, отрегулируйте при необходимости реле-регулятор, чтобы напряжение было в пределах 13.8…14.4В. Это одно из важнейших условий. В-третьих, никогда не позволяйте снизиться уровню электролита в банках ниже требуемого.

справка:

Несвоевременная доливка в аккумуляторы дистиллированной воды может снизить срок службы батареи на 30%.

Эти простые советы, продлят жизнь АКБ.

Кроме этого, специалисты советуют при наличии зарядного устройства при любой возможности (например, на ночь) ставить аккумуляторную батарею на подзарядку малым током — около 1…2А. Для этого можно АКБ не снимать с автомобиля. Только эта операция, если ее проделывать регулярно, не реже одного раза в месяц, увеличивает срок службы батареи, по крайней мере, на год.

7.3. Зарядка аккумулятора зарядным устройством

Ну а теперь как заряжать? Зарядные устройства бывают с ручной и автоматической регулировкой (Орион PW-270, Орион PW-320) или автоматические (все остальные зарядные устройства Орион). Перед зарядкой необходимо открыть все газовые каналы: вывернуть пробки, снять крышки банок.

При зарядке важны три параметра: напряжение, ток зарядки и время. Когда аккумулятор частично процентов на 25 разряжен, то начальный ток заряда при включении выпрямителя может резко скакнуть вверх. Отрегулируйте его на зарядный ток около 1/10 ёмкости аккумулятора или меньше (это общепринятое правило заряда кислотных батарей). Т.е., если у Вас батарея имеет маркировку 55Ah — выставляем ток около 5.5А.

Если необходимо зарядить батарею в кратчайшее время, можно выставить и больший ток. В соответствии с законом Вудбриджа который гласит: сила зарядного тока (в амперах) не должна превышать величину заряда (в ампер-часах), недостающего до полной ёмкости акуммулятора. При этом зарядное устройство должно автоматически снижать ток при повышении напряжения или выключаться при достижении порогового напряжения на батарее. В противном случае (если ЗУ этого не делает) необходимо непрерывно контролировать зарядный ток и напряжение в ручную.

Далее в процессе зарядки напряжение будет расти, а ток уменьшаться. Считается, если ток не уменьшается в течение последних 2-3 часов, то аккумулятор заряжен. Важно помнить, что нельзя вести заряд большим током более 25 часов. Электролит сильно нагреется и выкипит, пластины от нагрева может повести и они замкнут друг на друга. Обычно нормальное время полного заряда около 15 часов.

Иногда необходимо выровнять плотность небольшим током. Например, если плотность электролита в разных банках 1.23, 1.25. Включив зарядное устройство, устанавливаем ток зарядки порядка 1-2А. Данное значение у разных АКБ- разное и зависит от многих факторов: конструкции, пассивационного материала пластин, состояния батареи и т.д. Время такой зарядки до двух суток. Особенно это необходимо делать после того, как аккумулятор разряжен в ноль бесплодными попытками завести двигатель. При чём, делать это надо сразу, пока не началась сульфатация пластин.

Батареи, исключающие долив воды, должны заряжаться только устройствами с автоматическим поддержанием зарядного напряжения. Несоблюдение этого условия приведет к снижению их срока службы. Конкретные требования по режиму заряда, эксплуатации и обслуживанию должны быть изложены в инструкции или гарантийном талоне, прилагаемом к батареям.

В настоящее время разные производители обозначают разное напряжение окончания заряда. Как правило, оно составляет от 15 до 16В (для батарей устаревших конструкций, с применением в качестве пассивирующего материала сурьмы — меньше). На самом деле, порог ограничения напряжения автоматического зарядного устройства 15 или 16 вольт (для батареи с прописанными, для полного заряда, 16ю вольтами, например Varta) влияет только на время заряда последних 2-4% емкости.

Для доведения уровня электролита до нормы недопустимо использовать электролит! В аккумуляторную батарею доливают только дистиллированную воду. Не используйте воду сомнительного происхождения. При частом выкипании проверьте электрооборудование автомобиля.

Необходимо знать, что при сильном снижении уровня электролита внутри корпуса аккумулятора может образоваться опасная концентрация газовой смеси. Чтобы исключить вероятность взрыва, нельзя подносить к батарее открытое пламя (даже сигарету) и допускать искрение электроконтактов. Системы газоотвода некоторых современных батарей более взрывобезопасны. В средней полосе России АКБ не требуют корректировки плотности электролита при смене сезонов.

Перед зимней эксплуатацией автомобиля сделайте обслуживание не только аккумуляторной батареи (см. выше), но и систем, влияющих на запуск двигателя. Обязательно залейте моторное масло, соответствующее сезону. Для облегчения запуска двигателя в сильные морозы занесите батарею на несколько часов в теплое помещение.

Перед длительной зимней стоянкой также обслужите батарею, но не храните ее в теплом помещении, а оставьте на автомобиле со снятыми клеммами. Чем ниже температура, тем меньше скорость ее саморазряда.

Недопустимо оставлять на морозе разряженную батарею. Электролит низкой плотности замерзнет, и кристаллы льда приведут ее в негодность. Плотность электролита разряженного аккумулятора может снизиться до 1,09 г/см3, что приведет к его замерзанию уже при температуре -7°С. Для сравнения – электролит плотностью 1.28 г/см3 замерзает при t=-65°С.

Опрокидывание аккумуляторной батареи и слив электролита могут привести к замыканию пластин и выходу ее из строя.

Для борьбы с паразитными токами утечки введите себе привычку вытирать корпус батареи насухо от всякой нечисти. Если совсем в лом, то хотя бы делайте чистый круг вокруг плюсовой клеммы, чтобы разорвать паразитные электрические связи. Ну, а если Вы любите свою машину, то разведите немного соды в воде и протрите всю поверхность корпуса батареи и вытрете ее насухо. Все тряпки, которые прикасались к аккумулятору выбросить немедленно! А заодно проверите крепление батареи, уровень электролита и его плотность. Времени это займёт минут 10-15, а сэкономить может часы и кучу нервов.

8. Особенности эксплуатации АКБ в зимний период

Перво-наперво замерим плотность электролита во всех банках без исключения. Норма 1.27-1.28 г/см3. У Вас далеко не так? Значит, снимаем батарею и ставим на зарядку. И это однозначно! Ни в коем случае не пытаемся повысить плотность электролита добавлением концентрированной кислоты, какая бы низкая не была его плотность. Желаемого же результата — повышения ёмкости батареи при этом не произойдет.

Далее. Обязательно провести ревизию всех силовых проводов, клемм и контактов. Клеммы зачистить мелкой шкуркой. Контакты на АКБ тоже зачистить и затянуть. Можно затем смазать литолом, чтобы к контактам не попадала влага. С другой стороны силовых проводов так же провести ревизию контактов.

8.1. Прикуривание от другого автомобиля

Для российских автовладельцев нормальная ситуация, когда сосед просит «прикурить» его аккумулятор. Для этой нехитрой процедуры помимо автомобиля с заряженным аккумулятором, необходимы ещё и правильные провода. Не забываем, что по этим проводам у нас потечёт около 200 ампер!

На что нужно обратить внимание при покупке:
1. Толщина жилы медного провода. Сняв изоляцию с крокодила (зажима) можно увидеть саму жилу. Чем толще, тем лучше. Не обращайте внимание на толщину кабеля. Главное проводник тока, а не толщина изоляции.
2. Надежность крепления жилы к крокодилу провода прикуривателя. Медная жила д.б. облужена, затем обжата и припаяна. Если эти условия соблюдены, то потерь в месте соединения будет меньше. Все стартовые провода Орион 100% паяются.
3. Изоляция. Лучший вариант — морозоустойчивая резина или силикон. Зимой такие провода остануться эластичными.
4. Длинна проводов. Провода по длинне нужно выбирать не длинее, чем нужно.
5. Крокодилы (зажимы). При покупке обращайте внимание на толщину стали из которой они сделаны и силу пружины, а не габаритные размеры.
Чтобы не навредить сложным электронным системам вашей собственной машины, эта, казалось бы, элементарная процедура требует соблюдения строгой последовательности действий.
1. Соедините красный кабель с клеммой (+) на заряженном аккумуляторе.
2. Соедините другой конец красного кабеля с клеммой (+) на «севшем» аккумуляторе.
3. Соедините черный кабель с клеммой (-) на заряженном аккумуляторе.
4. Соедините другой конец черного кабеля с чистой точкой заземления на блоке двигателя или на шасси, главное — подальше от аккумулятора, карбюратора, топливных шлангов и т.п. В момент подсоединения будьте готовы к небольшой искре.
5. Следите, чтобы оба кабеля не касались движущихся деталей.
6. Попробуйте запустить автомобиль с «севшим» аккумулятором. Если двигатель не заведется, подождите несколько минут и повторите попытку. Если же заведется, дайте ему поработать несколько минут в таком положении. Если не заведется повторите попытку через 2-3 минуты.
7. При отсоединении кабеля следуйте описанной выше процедуре в обратной последовательности.

8.2 Запуск машины при помощи предпускового зарядного устройства Вымпел. Подключаете устройство, выставляете максимальный ток 18А, оживляете акумулятор в течении 10-15 мин. Затем не отключая зарядного устройства пробуете завести. Если не получилось повторяете попытку заново.

9. Особенности эксплуатации АКБ в летний перио

д

Не удивляйтесь, если однажды вам будет трудно или вообще не завести машину в жаркую погоду. Теплое время года — такое же испытание, как и холод. Тепло ускоряет химические процессы. Неисправности и дефекты электрической системы автомобиля или аккумулятора незамедлительно скажутся на состоянии батареи. Но, скорее всего, узнаете вы об этом в самый неподходящий момент. Например, ночью во время дождя, когда придется включить освещение, вентиляцию и стеклоочистители. Поэтому не расслабляйтесь. Лето — самый подходящий период для покупки нового аккумулятора.

Летом автомобилист не сразу заметит, что в аккумуляторе плотность электролита и его уровень в банках недостаточные. Но чем выше температура окружающей среды, тем активнее электрохимические процессы. В результате электролиза кислород вступает во взаимодействие с пластинами, а ставший свободным водород испаряется. Таким образом, из электролита исчезает вода. Как только уровень раствора оказывается ниже уровня пластин, начинается сульфатация пластин (сульфат свинца растворяется в электролите, а затем оседает на поверхности пластин уже в виде крупных нерастворимых кристаллов и происходит изоляция пластин от электролита). Емкость батареи уменьшается. Электрохимические реакции останавливаются. Аккумулятор выходит из строя.

Имейте в виду, что во время длительного хранения аккумулятора происходит саморазряд (снижение ёмкости). Оставлять батарею в разряженном состоянии не рекомендуется: в этом случае вода испаряется, и открываются пластины. А дальше все, как описано выше.

Саморазряд увеличивается от высокой температуры, грязи и электролита (воды) на крышке батареи. Еще одна причина возникновения паразитных токов — неодинаковая плотность электролита в разных банках и на разных уровнях. Это может произойти после доливки большого количества воды. Чтобы избежать неприятностей, зарядите аккумулятор или проедьте на машине, чтобы плотность раствора сравнялась. Есть еще один совет: доливайте дистиллированную воду в аккумулятор при работающем двигателе. Это обеспечит ее перемешивание с кислотой.

Ускорение электролиза способствует уплотнению активной массы. Этой “болезнью” страдают отрицательные пластины, активная масса которых во время эксплуатации постепенно уплотняется, а ее пористость уменьшается. Доступ электролита внутрь отрицательных пластин затрудняется, что снижает ёмкость батареи. К тому же уплотнение активной массы может сопровождаться образованием трещин и отслаиванием.

Пластины коробятся при увеличении силы зарядного тока, при коротком замыкании, понижении уровня электролита, частом и продолжительном включении стартера, когда батарея нагружается разрядным током большой силы. Чаще короблению подвержены положительные пластины, при этом в их активной массе образуются трещины, и она (активная масса) начинает выпадать из решеток.

Причиной выпадения активной массы из решеток пластин может стать длительная перезарядка, плохое крепление пластин, вибрация и т.д. Осыпающийся активный слой в конце-концов замыкает пластины, сокращает мощность и срок службы. В современных аккумуляторах пластины помещаются в конверт-сепараторы; осадок выпадает, но короткого замыкания удается избежать.

Летом вентиляционные отверстия забиваются пылью. Чтобы батарея не лопнула и не взорвалась следите за чистотой аккумулятора. Пробки заливных отверстий должны быть плотно закрыты.

Как сохранить свой аккумулятор летом?

Во-первых, следите за уровнем электролита и регулярно доливайте дистиллированную воду. Во-вторых, не оставляйте батарею незаряженной. В-третьих, следите за чистотой корпуса. В-четвертых, следите за состоянием электрической системы автомобиля. Неисправный стартер и генератор совершенно незаметно “подготовят” батарею к зиме и с первыми морозами она откажет.

Если вы планируете заменить аккумулятор, лучше не ждать до осени. В сезон выбор значительно меньше, цены выше, а желающих больше. В любом случае потребуется помощь подготовленного продавца-консультанта. Летом он сможет больше уделить вам времени.

10. Вопросы безопасности

Помните, что опасность возгорания кислорода и водорода, выделяющихся во время зарядки (а также после ее завершения), вполне реальна.

Хотя большинство серьезных производителей оборудуют крышки аккумуляторов ограничителями пламени, призванными предотвратить его попадание внутрь аккумулятора, подобная вероятность по-прежнему сохраняется.

Помните также, что искра возникает не только при отсоединении клеммы. Статического электричества от синтетической одежды может оказаться достаточно, чтобы вызвать взрыв.

Взрыв аккумулятора можно сравнить по мощности с выстрелом из ружья калибра 12мм. Результат представляет собой жуткое зрелище, и происходит это чаще, чем вы можете себе представить. При том, что взрыв, вероятно, не будет смертельным, он может серьезно травмировать вас, особенно лицо, так как осколки пластика разлетаются во все стороны. Поэтому всегда следует быть в защитных очках.

Если вдруг позарез понадобилось отсоединить аккумулятор на машине с работающим мотором (лучше, конечно, не подвергать свой автомобиль таким испытаниям), прежде надо включить как можно больше потребителей электроэнергии: печку, фары, противотуманки, «дворники». Если этого не сделать, то может сгореть регулятор напряжения, а следом откажет электрооборудование и в том числе — системы управления двигателем. А для начала загляните в инструкции: позволяет ли она вообще производить такую операцию. Ведь на автомобилях некоторых марок, напичканных современной аппаратурой, любое отключение аккумулятора выводит из строя сложные электронные системы.

11. Хранение аккумуляторной батареи

1.снимите аккумулятор с машины (оставьте на машине со снятыми клеммами), очистите от грязи, полностью зарядите.

2.при отсутствии возможности подзарядки во время хранения АКБ можно рекомендовать следующий способ. Электролит в аккумуляторе необходимо заменить 5-процентным раствором борной кислоты. Перед заменой электролита АКБ полностью заряжают, а затем сливают электролит в течение 15 минут. Затем ее сразу же промывают дважды дистиллированной водой, выдерживая воду по 20 минут. После промывки наливают раствор борной кислоты, заворачивают пробки с открытыми вентиляционными отверстиями, вытирают батарею и ставят на хранение. Саморазряд аккумуляторов с раствором борной кислоты практически отсутствует.

Справка

Для приготовления 5-процентного раствора борной кислоты необходимо в 1 литре дистиллированной воды, нагретой до 50…60°С, растворить 50г борной кислоты. Раствор заливают в аккумуляторы при температуре 20…30°С.

Хранить батарею надо при температуре не ниже 0°С, поскольку заливаемый 5-процентный раствор борной кислоты может замерзнуть. А для ввода такой батареи в действие из нее выливают раствор борной кислоты в течение 15…20 минут и сразу же заливают сернокислый электролит плотностью 1.38…1.40 г/см3 для нашей зоны. После 40-минутной пропитки пластин электролитом АКБ можно устанавливать на автомобиль, если плотность электролита не уменьшилась ниже 1.24…1.25 г/см3. Если она стала ниже, следует откорректировать плотность отбором слабого раствора и добавлением электролита плотностью 1.40 г/см

12. Приложения

12.1. Реанимация аккумулятора

Реанимация аккумулятора. Старый фирменный аккумулятор может послужить еще, если его правильно восстановить! Итак, начнём. Имеем на руках убитый или почти убитый аккумулятор.

Нам понадобятся некоторые материалы и инструменты:

1) Свежий электролит (номинальной + желательно повышенной плотности)

2) Дистиллированная вода.

3) Измеритель плотности электролита (ареометр). Например ареометр производства НПП «Орион CПб»

4) Зарядное устройство, способное обеспечить малые (0.05-0.4А) токи зарядки.
5) Маленькая клизма (простите, надо!) и пипетка для наливных целей.
6) Нагрузочная вилка. НПП «Орион СПб» производит 4 модели: от простых и дешевых НВ-01, НВ-02, до профессиональных НВ-03, НВ-04.

Для начала определимся с возможными неисправностями:
1) Засульфатированность пластин — ёмкость аккумулятора падает почти до нуля.
2) Разрушение угольных пластин — при зарядке электролит становится черным.
3) Замыкание пластин — электролит в одной из секций аккумулятора выкипает, секция греется. (Тяжелый случай, но иногда небезнадежный)
4) Перемёрзший аккумулятор — распухшие бока, электролит при заряде сразу вскипает (многочисленные замыкания пластин) — тут уж ничем не помочь, аминь, упокой Господь его душу!

Начнем с конца списка. (п.3) При замыкании пластин ни в коем случае не пытайтесь его заряжать! Начинаем промывку дистиллированной водой. Не бойтесь переворачивать и трясти аккумулятор, хуже уже не будет. Промывайте его до тех пор, пока не перестанет вымываться угольная крошка (надеюсь, этот момент наступит, иначе прекратите этот мазохизм). При промывке часто замыкание пластин устраняется, и мы переходим от пункта (3) к пункту (2). После промывки и вытряхивания всякого мусора из недр аккумулятора приступаем к пункту (1), а именно к устранению отложений солей на пластинах аккумулятора. Следуйте инструкциям к присадке. Мой опыт может отличаться от того, что вы прочтёте в инструкции. Далее я делаю так:

1) Заливаем аккумулятор электролитом номинальной плотности (1.28 г/см3).

2) Добавляем присадку, исходя из объёма аккумулятора (см. инструкцию)

3) Даём электролиту выдавить воздух из секций, а присадке — раствориться в течении 48 часов (!), при необходимости доливаем электролит до номинального уровня. Кстати, присадку можно растворить в электролите до заливки в аккумулятор, если, конечно, она хорошо растворяется.

4) Подключаем зарядное устройство (не забудьте снять пробки!). НО МЫ НЕ БУДЕМ ЕГО ЗАРЯЖАТЬ! НЕ СЕЙЧАС! Сначала мы будем гонять его по циклу «зарядка-разрядка», иначе «тренировка», то есть заряжать и разряжать его, пока не восстановится нормальная ёмкость. Выставляем ток зарядки в районе 0.1- 0.2 А и следим за напряжением на клеммах. Не давайте электролиту кипеть или нагреться! Если необходимо, уменьшите зарядный ток, пузырьки газа и перегрев разрушают аккумулятор! Заряжайте, пока напряжение на клеммах аккумулятора не достигнет 2.3 — 2.4В на каждую секцию, т.е. для 12-вольтового аккумулятора — 13.8-14.4 В.

5) Уменьшаем зарядный ток вдвое и продолжаем зарядку. Зарядку аккумулятора прекращаем, если в течении 2 часов плотность электролита и напряжение на клеммах остаются неизменными.

6) Доводим плотность до номинальной доливкой электролита повышенной плотности (1.4) или дистиллированной воды.

7) Разряжаем аккумулятор через лампочку током примерно в 0.5А до падения напряжения на клеммах до 1.7В на элемент. Для 12-вольтового аккумулятора эта величина составит 10.2В, для 6-вольтового 5.1 соответственно. Из имеющихся величин тока разряда и времени разряда вычисляем ёмкость нашего аккумулятора. Если она ниже номинальной (4 ампер-часа), то:
 Повторяем цикл заряда с начала до тех пор, пока ёмкость аккумулятора не приблизится к номинальной.

9) Добавляем в электролит ещё немного присадки и закрываем отверстия аккумулятора. ВСЁ!!! Мы имеем на руках рабочий аккумулятор, который, иногда способен проработать дольше китайского!

Дальше обращаемся с аккумулятором, как положено.

12.2. Ещё несколько способов, основанных на использовании электрического тока.

Способ первый — простой. Электролит заменить дистиллированной водой и зарядить аккумулятор или батарею очень небольшим (примерно 0.01 ёмкости) током. При этом в банках степень сульфатации снижается и образуется электролит, который заменять не нужно. После двух часов зарядки ее прекращают на такое же время. А затем снова повторяют.

Доказано, что после одного-трех таких циклов степень сульфатации резко снижается.

Второй способ — наиболее трудоемкий, но в безвыходном положении его тоже можно применить. Он химический, включает следующие операции: заряд батареи в течение 2…3 часов, слив электролита из банок, двух-трехкратная их промывка дистиллированной водой, заправка 2.5-процентным (25 г на 1 л) раствором питьевой соды и выдержка в течение 2…3 часов, слив раствора, заправка 2…3-процентным раствором повареной соли, заряд батареи в течение 1ч, слив раствора, промывка 4-процентным раствором питьевой соды, полный (из расчета 150-процентной ёмкости) заряд батареи, третья промывка банок, заправка их электролитом, полный (150-процентной ёмкости) заряд батареи.

Обнаружение тока утечки в автомобиле

Многие автолюбители сталкиваются с проблемой запуска автомобиля при разрядке аккумулятора. Обычно «симптомы» следующие:

• стартер еле прокручивает / крутится;
• слышны характерные щелчки реле из-под капота;

Индикаторы приборной панели

• гаснут при повороте ключа зажигания.

Хуже того, аккумулятор может быть настолько разряжен, что даже центральный замок не может быть активирован. Словом, ситуация неприятная, особенно когда она возникает после ночного стояния, когда вам нужно пойти на работу или по делам.Причина может быть банальной — допустим, вы забыли выключить свет в машине. В этом случае достаточно использовать стартер от внешнего источника, попросить другого автовладельца о помощи в запуске вашего автомобиля или, в качестве альтернативы, поставить аккумулятор на зарядку и провести день в общественном транспорте.

Причины разрядки аккумулятора

Если аккумулятор разряжен, это отрицательно сказывается на его работе. Однако гораздо хуже, если ситуация повторяется неоднократно. В этом случае стоит задуматься, почему ваш «железный конь» так себя ведет.Фактически, некоторые из основных причин таковы:

• износ АКБ;
• несоответствие соотношения заряда / разряда при зарядке от генератора;
• отказ генератора;
• неисправность / плохая работа стартера;
• внешних токов утечки.

Для начала нужно проверить аккумулятор. Если вы используете его более 3-5 лет, аккумулятор, вероятно, теряет способность удерживать заряд. Для проверки отсоедините клеммы АКБ, оставьте на 2-3 часа и проверьте напряжение на контактах.Для этого можно использовать обычный мультиметр; подключите его к разъему аккумулятора, соблюдая полярность (плюс к плюсу, минус к минусу). Оптимальное значение напряжения — 12,65 В, минимально допустимое — 11,9 В.

В зависимости от характера использования автомобиля аккумулятор может не восстанавливать заряд при зарядке от генератора. Это может произойти из-за непродолжительных пробегов автомобилей, простоев в пробках, а также частых запусков и остановов двигателя. Эти факторы еще больше влияют на аккумулятор в холодное время года.

Если автомобиль имеет большой пробег, то довольно часто причиной может быть отказ генератора. Как правило, соответствующее предупреждение должно появиться на панели инструментов, но иногда мы можем его не заметить. Причиной может быть и стартер, т. Е. Из-за износа подшипника или заклинивания втулки / втулки он начинает потреблять больше мощности при повороте. В таких случаях нужно заменить запчасть на новую или произвести ремонт на СТО.

Ток утечки

Если в ходе тестирования не было обнаружено ни одной из проблем, перечисленных выше, необходимо перейти к следующему шагу — поиску токов утечки.Возможны токи утечки по следующим причинам:

• загрязнение и окисление клемм аккумуляторных батарей;
• нарушение изоляции проводки автомобиля;
• неправильное подключение дополнительного оборудования (автомагнитола, сигнализация).

Первые две проблемы можно определить визуально, а для проверки последней потребуется дополнительное оборудование для тестирования. Опять же, вы можете использовать обычный мультиметр или токоизмерительные клещи.

Измерение тока утечки

Перед тем, как приступить к тестированию, необходимо провести подготовительные работы.Прежде всего, оставьте капот открытым и выключите все потребители тока, например, автомагнитолу, внешнее и внутреннее освещение, затем выньте ключ из замка зажигания и закройте дверь. Помните, что при измерении мультиметром батарея будет включаться и выключаться, поэтому может сработать центральный замок. Поэтому лучше оставить окна открытыми, чтобы обеспечить безопасный доступ к автомобилю.

Для проведения измерений нам понадобится:

Переключите мультиметр в текущий режим измерения.

Отсоедините отрицательную клемму от аккумуляторной батареи.Подключите один щуп к снятой клемме, а другой — к контакту аккумулятора.

Проверить значение тока утечки

Измерять токоизмерительные клещи достаточно удобно — не нужно ничего отключать, достаточно обжать провод и проводить измерения. Недостатком токоизмерительных клещей является то, что они не слишком точны и могут улавливать паразитные токи. Тем не менее, сбросив с помощью кнопки «Ноль», вы можете добиться точных и точных результатов.

Вам необходимо обжать положительный или отрицательный кабель так, чтобы все провода были подключены к одной из клемм (если есть).Единственный важный момент — токоизмерительные клещи должны измерять постоянный ток. Как правило, их цена намного выше, чем у обычных токоизмерительных клещей, измеряющих только переменный ток.

Допустимые пределы тока утечки — 20-80 мА. Обычно потребление тока для OEM-устройств составляет:

• память автомагнитолы — 5-10 мА;
• сигнализация — 20-25 мА;
• электронный блок управления — 3-5 мА

К наиболее популярным устройствам на вторичном рынке относятся акустическая система (автомагнитола, усилители) и сигнализация.Также возможна утечка тока через таких потребителей, как камера на приборной панели и GPS-навигатор, подключенные через гнездо прикуривателя. Дело в том, что в некоторых автомобилях прикуриватель запитывается независимо от замка зажигания. Нередко ток утечки возникает при коротком замыкании контактного выключателя освещения багажного отделения, в результате чего лампа постоянно горит.

Сразу после подключения мультиметра значение тока утечки может превышать допустимые пределы.Не паникуйте сразу — подключив мультиметр к разрыву, мы фактически замыкаем цепь и подаем питание на устройства. В зависимости от автомобиля для возврата в режим ожидания требуется некоторое время (от 1 до 20 минут).

Значение тока утечки
сразу после подключения мультиметра.

Значение тока утечки
после перехода в режим холостого хода (покоя)

Если же значение тока не уменьшается, то переходим к следующему этапу — проверке панели предохранителей и реле.

Проверка реле и предохранителей

Блок предохранителей и реле находятся под капотом. Также есть возможность разместить еще один блок (ящик) в салоне возле приборной панели, под задним сиденьем, а также в багажнике. Искать потенциального потребителя сверхтока можно так:

• подключайте мультиметр так же, как подключаете его при измерении тока утечки;
• удалите каждый предохранитель один за другим и вставьте их на место, отмечая, изменяется ли текущее значение на дисплее мультиметра;
• , если вы обнаружите значительное (но допустимое) снижение, обратитесь к технической документации автомобиля, чтобы узнать, за что отвечает этот предохранитель, и перейдите к подробному тестированию устройств, которые работают с предохранителем.

Представьте, что вы проверили все предохранители, но ток утечки все еще присутствует.

В этом случае нужно проверить устройства, не защищенные предохранителями. Это:

Проверка генератора

Одной из основных причин, по которой генератор потребляет ток, обычно является отказ диодов выпрямителя мощности (диодного моста). Это отрицательно сказывается на аккумуляторе, когда автомобиль находится и в простое, и в движении. На холостом ходу происходит паразитное потребление тока, а при движении (или просто при работающем двигателе) ток, вырабатываемый генератором, не заряжает аккумулятор (частично или полностью).Для проверки токов утечки генератора сначала необходимо отключить аккумулятор от автомобильной сети (можно снять минусовую клемму).

Затем отсоедините два провода питания от генератора и надежно соедините их вместе. В зависимости от типа соединителя для соединения можно использовать болт и гайку подходящего диаметра. Также нужно заизолировать соединение диэлектриком. Для этого подойдет обычная изоляционная лента. Теперь подключите наш мультиметр к автомобильной сети в текущем режиме измерения и наблюдайте за показателями:

• Если значение тока утечки не изменилось, проблема не в генераторе;
• при снижении до допустимых пределов генератор необходимо отремонтировать или заменить на новый.

Проверка стартера

Скажем прямо: в пускателе нет тока утечки. У нас здесь немного другая концепция — возрастающее значение тока запуска стартера и, как следствие, недостаточный ток аккумуляторной батареи для запуска двигателя автомобиля. Это также может быть вызвано неправильной емкостью аккумулятора (неправильно выбран аккумулятор). Однако, если все в порядке, вам необходимо измерить пусковой ток вашего автомобиля. Для этого вам понадобятся токоизмерительные клещи.

Вы можете выполнить первичную проверку генератора и стартера самостоятельно, если у вас есть мультиметр и токоизмерительные клещи. Однако ремонт или замену лучше делать на СТО.

Проверка электропроводки

Довольно часто можно увидеть, что при поиске тока утечки вы обнаружили проблемную линию потребления тока, при этом все подключенные к ней устройства работают исправно. Это может быть вызвано повреждением проводки. Вы можете обнаружить неисправную проводку, если протестируете ее мультиметром в режиме измерения сопротивления.Как правило, заводская электропроводка прокладывается так, что нарушение ее целостности возможно только из-за аварии или умышленного повреждения. Следовательно, вам следует сначала найти источник токов утечки, проверив проводку вторичных устройств.

Если у вас возникли проблемы с запуском автомобиля из-за проблем с аккумулятором, не откладывайте поиск причины на потом. Чрезмерные токи утечки медленно убивают вашу батарею — хотя медленно, но верно. Кроме того, проблемы с электропроводкой могут вызвать короткое замыкание и возгорание в автомобиле.Дешевле будет провести своевременное тестирование самостоятельно или отвезти машину на СТО для проверки.

В нашем видеообзоре показана процедура поиска токов утечки в автомобиле:

Наш интернет-магазин предлагает широкий выбор мультиметров, токоизмерительных клещей и пусковых устройств, которые помогут вам. Если у вас есть вопросы по выбору оборудования или вам нужна дополнительная консультация, не стесняйтесь обращаться к нам, мы будем рады помочь.

Toolboom Team

батарей — Допустимый обратный ток в щелочной батарее

Саморазряд 9-вольтовой щелочной батареи с 20% -ным сроком хранения 5 лет и емкостью 500 мАч составляет около 2 мкА, поэтому я не думаю, что <2 мкА - это любой возможной проблемы.Нет чистой зарядки.

С другой стороны, диоды Шоттки могут иметь очень высокую утечку при высокой температуре окружающей среды. Ток саморазряда также будет расти с температурой, но, вероятно, не так быстро. Так что вы можете рассмотреть характеристики при максимально возможной температуре окружающей среды.

Ну хватит логики, посмотрим, что рекомендуют производители.

Eveready (Energizer) имеет в своем руководстве следующий общий отказ от ответственности (предположительно, для борьбы со злоупотреблениями, такими как попытка фактически перезарядить щелочные элементы большим током, вызывая тепло, выделение газа, взрыв и т. Д.):

Зарядка первичных батарей:
Зарядка первичных батарей может вызвать взрыв или утечку, что может привести к телесным повреждениям. ЕСЛИ
ENERGIZER / ВСЕГДА ОСНОВНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ ПОДВЕРГАЮТСЯ ЛЮБОМУ ФОРМЕ ПЕРЕЗАРЯДКИ, ВСЕ
ГАРАНТИИ, ЯВНЫЕ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ, ВКЛЮЧАЯ, НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ ​​ГАРАНТИЯМИ
КОММЕРЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И ПРИГОДНОСТЬ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ НУЛЕНЫ И НЕДЕЙСТВИТЕЛЬНЫ.

Однако, когда вы заходите в их «Соображения по конструкции и безопасности», мы, наконец, получаем реальный и разумный номер (курсив добавлен):

Устройства с альтернативными вариантами питания должны быть спроектированы так, чтобы гарантировать
батареи изолированы от альтернативной цепи питания.Использование внешних переключателей,
активации от альтернативного шнура питания следует избегать. Коммерчески доступный «дженерик»
сменные шнуры могут не активировать защитный выключатель. Рассмотрим резервный диод
защита от непреднамеренной зарядки аккумулятора. Максимальный ток утечки никогда не должен превышать
35 мкА .

Даже с учетом различий между типами и производителями может показаться, что <10uA очень и очень безопасно. Вам решать, соблюдается ли такой разумный предел.

Утечка батареи: причины и предотвращение ✔

Если у вас есть пульт от телевизора, фонарь или игрушечный гоночный автомобиль, вы определенно пришли к тому, чтобы узнать, что происходит, если вы слишком долго оставляете батареи в них. Из них вытекает белая порошкообразная корочка, что делает их непригодными для использования. Что вызывает утечку батареи ? И какие меры нужно предпринять, чтобы этого не допустить? Читай дальше что бы узнать.

Что вызывает утечку батареи?

Когда работает (щелочная) батарея, т.е.высвобождает энергию, химические вещества внутри создают газ. Если это произойдет слишком часто, аккумуляторная батарея может разорваться. Вот где может произойти утечка. Обычно это предотвращает уплотнение аккумулятора.

Почему это проблема? Должен ли аккумулятор выдерживать такое давление? Ну и да, и нет. После нормального использования батарея не должна протекать. Ячейка достаточно прочная, чтобы противостоять скопившимся внутри газам.

Утечка происходит, когда аккумулятор остается в устройстве слишком долго, особенно когда он не используется.Поскольку это устройство не используется, оно все равно периодически «проверяет» оставшуюся мощность. Это создает определенную нагрузку на аккумулятор, повышая риск утечки.

Как предотвратить утечку батареи

Чтобы предотвратить утечку батарей, выньте их, если вы не планируете использовать устройство в течение длительного времени.

Кроме того, при установке нескольких батарей в устройство всегда используйте одну и ту же марку, один и тот же тип и один и тот же уровень заряда.Почему? Смешивание батарей вызовет дисбаланс: «более сильная» батарея будет чрезмерно компенсировать и разряжаться слишком быстро, что увеличивает риск утечки.

Что делать с протекшими батареями

Что делать, если вы заметили утечку батареи ? Немедленно извлеките аккумулятор, но действуйте осторожно: работайте в хорошо проветриваемом помещении, вдали от источников тепла. По возможности используйте защитные очки и перчатки, чтобы избежать контакта с остатками. Удалив протекшие батареи, очистите батарейный отсек ватным тампоном или старой зубной щеткой.Поместите батарейки в полиэтиленовый пакет и утилизируйте.

Всегда избегайте контакта с разрядом. После этого всегда тщательно мойте руки с мылом. В случае попадания в глаза немедленно обратитесь за медицинской помощью.

О саморазряде литиевых батарей

Руководство по чтению: стабильность саморазряда является одной из важных составляющих фактора воздействия, SOC батареи с несогласованностью саморазряда будет иметь большую разницу после периода хранения, и ее емкость и безопасность будут сильно затронуты. .Это помогает нам улучшить общий уровень нашей аккумуляторной батареи, продлить срок службы и снизить долю брака в продуктах благодаря нашим исследованиям.

Когда мы помещаем батарею, которая содержит определенное количество электричества, при определенной температуре и держим в таком состоянии некоторое время, она теряет часть своей емкости. Короче говоря, саморазряд — это явление, которое батарея теряет из-за дополнительной реакции.

Важность саморазряда

В настоящее время литиевые батареи все более широко используются в портативных компьютерах, цифровых камерах и других цифровых устройствах, кроме того, у них также есть перспективы на борту транспортных средств, мобильных базовых станций, электростанций для хранения энергии b и некоторых других областях.В этих условиях батарея не только отображается одна, как в обычном сотовом телефоне, но также отображается последовательно или параллельно.

Емкость и срок службы аккумуляторной батареи зависят не только от каждой отдельной батареи, но и в большей степени от согласованности между каждой отдельной аккумуляторной батареей. Плохая согласованность может значительно замедлить проявление аккумуляторной батареи.

Стабильность саморазряда является одной из важных составляющих фактора воздействия, SOC батареи с непостоянным саморазрядом будет иметь большую разницу после периода хранения, и это сильно повлияет на ее емкость и безопасность.Это помогает нам улучшить общий уровень нашей аккумуляторной батареи, продлить срок службы и снизить долю брака в продуктах благодаря нашим исследованиям.

Механизм саморазряда

Ни одна из вышеперечисленных реакций не произошла при разомкнутой цепи аккумулятора, но электричество все равно снизилось, то есть из-за саморазряда. Основные причины саморазряда:

1. Внутренняя утечка электроники, вызванная частичной электронной проводимостью или другим внутренним коротким замыканием электролита

2.Внешняя утечка электроники, вызванная плохой изоляцией уплотнительного кольца или прокладки батареи или недостаточным сопротивлением между кожухами внешних выводов (внешний проводник, влажность)

А. Реакция электрод / электролит, например, коррозия анода или восстановление катода из-за электролита и примесей.

б Локальное разложение активных материалов электродов

3. Электрод пассивирован продуктами разложения (нерастворенное вещество и адсорбированный газ)

4.Механический износ электрода или сопротивление (между электродом и коллектором) увеличивается с увеличением токосъемника.

Влияние саморазряда

1. Саморазряд приводит к уменьшению емкости накопителя.

Вот некоторые типичные проблемы, вызванные чрезмерным саморазрядом:

1. Автомобиль находится на стоянке слишком долго, заводиться невозможно.
2. Напряжение аккумулятора и другие параметры были такими же, как обычно, но напряжение wq было ниже или даже до нуля при доставке аккумулятора.
3. Мы ставим автомобильный GPS на автомобиль летом, по прошествии некоторого времени кажется, что количества электроэнергии или времени обслуживания явно недостаточно, и даже сопровождается аккумуляторным барабаном.

2. Саморазряд металлической примеси вызвал блокирование диаметра пор диафрагмы, даже пробив диафрагму и вызвав локальное короткое замыкание, что поставило под угрозу безопасность батареи.

3.Саморазряд приводит к увеличению разницы SOC между батареями и уменьшению емкости аккумуляторной батареи.

Из-за непостоянства саморазряда SOC батарей в батарейном блоке отличается после хранения, и функция батареи снижается. Клиенты часто могут столкнуться с проблемой снижения производительности после получения батарейного блока, который хранился в течение промежуток времени. Когда разница SOC достигает примерно 20%, емкость комбинированной батареи остается только 60% ~ 70%.

4. Существенная разница SOC заключается в том, что аккумулятор легко перезарядится или разрядится.

Ⅰ.Различие между химическим и физическим саморазрядом

1. Сравнение между высокотемпературным саморазрядом и нормальным температурным саморазрядом.

Физическое микрокороткое замыкание имеет очевидную связь со временем, и длительное хранение более эффективно для выбора физического саморазряда.

Это связано с высокой температурой 5D и комнатной температурой 14D: если саморазряд батареи в основном является физическим саморазрядом, нормальный температурный саморазряд / высокотемпературный саморазряд составляет примерно 2,8; если это в основном химический саморазряд, нормальная температура саморазряда / высокая температура саморазряда составляет менее 2,8.

2. Сравнение саморазряда до и после цикла

Цикл вызовет микрокороткое замыкание внутри батареи, что уменьшит физический саморазряд.Следовательно, если саморазряд батареи является в основном физическим саморазрядом, он будет значительно уменьшен после цикла; если это в основном химический саморазряд, то он не будет иметь очевидных изменений после цикла.

3. Испытание на ток утечки жидким азотом.

Ток утечки батареи измеряется высоковольтным тестером в жидком азоте. Если возникает следующее условие, это означает, что микрокороткое замыкание является серьезным, а физический саморазряд велик.

· При определенном напряжении ток утечки велик.

· При разных напряжениях соотношение тока утечки и напряжения сильно различается.

5.Сравнение саморазряда в разных SOC

Вклад физического саморазряда различен в разных ситуациях SOC. Аккумулятор с аномальным физическим саморазрядом при 100% SOC легче отличить экспериментальной проверкой.

Ⅱ Тест саморазряда

1. Метод обнаружения саморазряда

Метод падения напряжения

Скорость падения напряжения во время хранения используется для характеристики саморазряда. Этот метод прост в использовании, но его недостаток состоит в том, что падение напряжения не может напрямую отражать потерю емкости. Метод падения напряжения является наиболее простым и практический метод, который широко применяется в текущем производстве.

Метод ослабления емкости

То есть процент снижения мощности в единицу времени.

Метод тока саморазряда

В соответствии с соотношением между потерей емкости и временем вычисляется ток саморазряда ISD батареи во время хранения.

Расчет количества молей Li + для расхода побочной реакции

На основе влияния электронной проводимости негативной пленки SEI на скорость потребления Li + во время хранения была выведена взаимосвязь между потреблением Li + и временем хранения.

ВНИМАНИЕ ： Фотографии и статьи взяты из Интернета, если есть какие-либо нарушения, пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы удалить их

Подъемный саморазряд — Battery University

Узнайте о характеристиках батарей, которые часто игнорируются.

Саморазряд влияет на все батареи.Саморазряд — это не производственный брак, а характеристика аккумулятора; хотя плохие методы изготовления и неправильное обращение могут усугубить проблему. Саморазряд необратим и необратим. На рисунке 1 показан саморазряд в виде утечки жидкости.

Степень саморазряда зависит от типа и химического состава батареи. Первичные элементы, такие как литий-металлические и щелочные, лучше всего сохраняют накопленную энергию, и их можно хранить в течение нескольких лет. Среди аккумуляторных батарей свинцово-кислотные имеют один из самых низких показателей саморазряда и теряют всего около 5 процентов в месяц.Однако с возрастом и использованием свинцовая кислота накапливает осадок в отстойнике, что вызывает мягкое замыкание, когда это полупроводящее вещество достигает пластин. (См. BU-804a: Коррозия, выпадение и внутреннее короткое замыкание)

Потери энергии асимптотичны, что означает, что саморазряд достигает максимума сразу после заряда, а затем уменьшается. Никелевые батареи теряют 10–15 процентов своей емкости в первые 24 часа после зарядки, а затем 10–15 процентов в месяц. На рис. 2 показаны типичные потери никелевой батареи при хранении.

NiMH и NiCd относятся к аккумуляторным батареям с самым высоким саморазрядом; их необходимо подзарядить перед использованием, если их положить на полку на несколько недель.Высокопроизводительный NiCd имеет более высокий саморазряд, чем стандартные версии. Более того, саморазряд увеличивается с возрастом и использованием, чему способствует образование кристаллов (память). Регулярные циклы полной разрядки позволяют контролировать память. (См. BU-807: Как восстановить никелевые батареи)

Литий-ионный аккумулятор саморазряжается примерно на 5 процентов за первые 24 часа, а затем теряет 1-2 процента в месяц; схема защиты добавляет еще 3 процента в месяц. Неисправный сепаратор может привести к повышенному саморазряду, который может перерасти в ток, выделяя тепло и, в крайнем случае, вызвать тепловой пробой.С точки зрения саморазряда свинцово-кислотные аккумуляторы похожи на литий-ионные. Таблица 3 суммирует ожидаемый саморазряд различных аккумуляторных систем.

Таблица 3: Процент саморазряда в годах и месяцах. Первичные батареи имеют значительно меньший саморазряд, чем вторичные (перезаряжаемые) батареи.

Саморазряд аккумуляторных батарей любого химического состава увеличивается при повышении температуры, и обычно этот показатель удваивается с каждыми 10 ° C (18 ° F). Заметная потеря энергии происходит, если аккумулятор остается в горячем автомобиле. Большое количество циклов и старение также увеличивают саморазряд всех систем. Металл-никель-гидрид годен для 300–400 циклов, тогда как стандартный никель-кадмиевый работает более 1000 циклов, прежде чем повышенный саморазряд начинает мешать работе.Саморазряд старой никелевой батареи может стать настолько сильным, что батарея разряжается из-за утечки, а не при нормальном использовании. (См. BU-208: Циклические характеристики, демонстрирующие взаимосвязь между емкостью, внутренним сопротивлением и саморазрядом.)

В нормальных условиях саморазряд литий-ионных аккумуляторов является достаточно стабильным в течение всего срока их службы; однако полная зарядка и повышенная температура вызывают повышение. Эти же факторы влияют и на долголетие. Кроме того, полностью заряженный литий-ионный аккумулятор более подвержен выходу из строя, чем частично заряженный.В таблице 4 показан ежемесячный саморазряд литий-ионного аккумулятора при различных температурах и состоянии заряда. Удивляет высокий саморазряд при полном заряде и высоких температурах. (См. Также BU-808: Как продлить срок службы литиевых батарей)

Таблица 4: Саморазряд литий-ионных аккумуляторов в месяц при различных температурах и состоянии заряда
Саморазряд увеличивается с повышением температуры и увеличением SoC.

Литий-ионный аккумулятор не должен разряжаться ниже 2,50 В / элемент. Схема защиты отключается, и большинство зарядных устройств не заряжают аккумулятор в этом состоянии. Программа «ускорения», применяющая слабый зарядный ток для пробуждения схемы защиты, часто восстанавливает аккумулятор до полной емкости. (См. BU-803a: Как разбудить литий-ионный аккумулятор во сне)

Есть причины, по которым литий-ионный аккумулятор переводится в спящий режим при разряде ниже 2,50 В на элемент. Дендриты меди растут, если клетке позволяют находиться в низковольтном состоянии дольше недели.Это приводит к повышенному саморазряду, что может поставить под угрозу безопасность.

Механизмы саморазряда также должны соблюдаться при производстве. Они варьируются от коррозии до примесей в электродах, которые отражаются в вариациях саморазряда не только от партии к партии, но и от ячейки к ячейке. Качественный производитель проверяет саморазряд каждой ячейки и отбраковывает те, которые выходят за пределы допусков.

Регулярный заряд и разряд вызывает нежелательное отложение металлического лития на аноде (отрицательном электроде) литий-ионного аккумулятора, что приводит к потере емкости из-за истощения запасов лития и возможности создания внутреннего короткого замыкания.Внутреннему короткому замыканию часто предшествует повышенный саморазряд, область, которая требует дальнейших исследований, чтобы узнать, какие уровни саморазряда могут представлять опасность, которая может привести к тепловому выходу из строя. Нежелательное осаждение лития также увеличивает внутреннее сопротивление, что снижает нагрузочную способность.

На рис. 5 сравнивается саморазряд нового литий-ионного элемента с элементом, подвергшимся принудительному глубокому разряду, и элементом, который был полностью разряжен, закорочен на 14 дней и затем снова заряжен. Ячейка, подвергшаяся глубокому разряду более 2.50 В / элемент показывает немного более высокий саморазряд, чем новый элемент. Самый большой саморазряд виден для ячейки, которая хранилась при нулевом напряжении.

Рис. 5: Саморазряд новых и подвергшихся нагрузке литий-ионных элементов. Ячейки, которые подвергались напряжению с помощью глубоких разрядов и поддерживались при 0 В, показывают более высокий саморазряд, чем новый элемент.
^{Источник: TU München}

На рисунке 6 показан саморазряд свинцово-кислотной батареи при различных температурах окружающей среды. При комнатной температуре 20 ° C (68 ° F) саморазряд составляет примерно 3% в месяц, и теоретически аккумулятор может хранить до 12 штук. месяцев без подзарядки.При теплой температуре 30 ° C (86 ° F) саморазряд увеличивается, и через 6 месяцев потребуется подзарядка. Если в течение некоторого времени уровень заряда батареи упадет ниже 60 процентов, это приведет к сульфатации. (См. Также BU-702: Как хранить батареи.)

Рис. 6. Саморазряд свинцово-кислотной кислоты в зависимости от температуры.
Содержание свинцовой кислоты никогда не должно опускаться ниже 60%. Заряжайте чаще, когда тепло.
^{Источник: Power-Sonic}

Последнее обновление 09.03.2021

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта.Battery University отслеживает комментарии и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык, избегая спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, воспользуйтесь формой «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: [email protected]. Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать свой вопрос в разделах комментариев, чтобы Battery University Group (BUG) могла поделиться им.

Предыдущий урок

Следующий урок

Или перейти к другой артикуле

Батареи как источник питания

Монолитный идеальный диод

продлевает срок службы батареи

Многие бытовые электронные устройства полагаются на батареи и сетевые адаптеры для подачи энергии для портативных и переносных приложений. Эти устройства должны полагаться на некоторый метод автоматического и плавного переключения между батареей и сетевым адаптером.LTC4411 — это идеальный диод с низкими потерями, который упрощает реализацию схемы управления PowerPath ^™ . С помощью LTC4411 можно построить полное решение для управления питанием, занимающее площадь 2 мм × 3 мм.

LTC4411 — это низковольтный (от 2,5 В до 5,5 В) монолитный идеальный диод (внешний P-канальный MOSFET не требуется). Он совместим по выводам с контроллером идеальных диодов LTC4412 (за исключением того, что в LTC4411 отсутствует вывод, который LTC4412 предоставляет для управления затвором внешнего P-канального MOSFET).LTC4411 обеспечивает низкое прямое падение напряжения, обычно менее 50 мВ при токопроводящем токе, и низкое сопротивление R _{DS (ON)} , менее 140 мОм, что хорошо подходит для обеспечения недорогого решения для управления PowerPath в портативных аккумуляторных устройствах. Компактное конструктивное решение LTC4411 способно обеспечить постоянный ток до 1,6 А от небольшого 5-контактного корпуса ThinSOT ^™ . LTC4411 также предоставляет схемы контроля и управления питанием для интеграции с другими частями системы управления питанием.

LTC4411 идеально подходит для приложений, требующих бесперебойной работы при подключении или отключении сетевого адаптера или другого вспомогательного источника питания. На рис. 1 показано приложение, в котором LTC4411 автоматически отключает нагрузку системы от батареи при подключении вспомогательного источника, а затем повторно подключает батарею к нагрузке при отключении вспомогательного источника. В этой конфигурации ток не потребляется от батареи, когда доступна вспомогательная энергия, и никакой потенциально опасный обратный ток не течет в батарею, когда присутствует вспомогательный источник.Когда вспомогательный источник отключен, LTC4411 автоматически переключается на питание системы от батареи, как правило, всего за 9 мкс. Это быстрое время отклика означает, что нагрузка должна получать бесперебойное питание без сбоев (из-за заряда, хранящегося в C _OUT ).

Рис. 1. Автоматическое управление PowerPath с использованием LTC4411 и диода Шоттки

Низкое прямое падение напряжения, низкое R _{DS (ON)} и низкий обратный ток утечки LTC4411 дают несколько преимуществ.Крошечное прямое падение напряжения напрямую приводит к увеличению срока службы батареи. Низкий R _{DS (ON)} снижает рассеиваемую мощность; дальнейшее повышение производительности аккумулятора. Очень низкий обратный ток утечки по сравнению с диодом Шоттки также полезен для нескольких приложений; где ток утечки в батарею от диода Шоттки с обратным смещением может вызвать повреждение или выход из строя.

LTC4411 повышает надежность системы за счет включения функций защиты от короткого замыкания, управления температурным режимом, а также управления и контроля питания на уровне системы.LTC4411 предоставляет сигнальный контакт наличия адаптера для индикации состояния проводимости и входной контакт отключения активного высокого уровня для управления работой LTC4411. Эти два контакта поддерживают логический мониторинг и функции автоматического управления питанием.

На рис. 2 показано применение LTC4411 в качестве автоматического выключателя питания между сетевым адаптером и батареей. Здесь LTC4411 настроен на автоматическое отключение нагрузки от аккумуляторных элементов при подключении сетевого адаптера (или другого источника питания).Работа этой схемы описана с помощью рисунка 3, где входы питания медленно увеличиваются, чтобы проиллюстрировать, как работает LTC4411. Сначала напряжение на входе батареи увеличивается с 0 В, в то время как на вспомогательном входе сохраняется 0 В (время A1). Как только напряжение батареи превышает пороговое значение блокировки при пониженном напряжении (UVLO) (A2), LTC4411 начинает работать в режиме прямого регулирования, повышая выходное напряжение до уровня в пределах 20 мВ от напряжения батареи (падение напряжения на LTC4411 зависит от ток нагрузки).Во время режима прямого регулирования (с момента времени A2 до B2) на выводе STAT будет разрыв цепи, и резистор 470 кОм подтянет напряжение STATUS до V _OUT . В качестве альтернативы этот резистор может быть подключен к любому напряжению, V _CC , вплоть до 6 В, как показано на рисунке 1, независимо от напряжения на IN.

Рис. 2. Автоматическое переключение питания между батареей и вспомогательным входом с использованием LTC4413 и внешнего P-канального MOSFET

Рисунок 3.Формы рабочих сигналов для LTC4411

Когда сетевой адаптер или другое вспомогательное напряжение питания нарастает с 0 В (время B1) через диод Шоттки, LTC4411 автоматически определяет, когда напряжение на его выходе повышается до значения в пределах В _RTO (обратное напряжение выключения, максимум 14 мВ ) напряжения на его входе (время B2). В этот момент LTC4411 переходит в режим обратного выключения, и на вывод STAT поступает ток 10 мкА, что указывает на наличие вспомогательного источника питания.В режиме обратного выключения LTC4411 отключается и изолирует аккумулятор от нагрузки. Напряжение аккумулятора немного повышается, поскольку он больше не подает питание на нагрузку (B3). В то же время, пока LTC4411 находится в режиме обратного выключения, вся мощность на нагрузку поступает от вспомогательного источника через внешний диод; и ток не поступает от батареи и не подается на нагрузку. Обратите внимание, что LTC4411 фактически переходит в режим обратного выключения, в то время как напряжение на IN все еще выше напряжения на OUT, V _RTO = V _OUT — V _IN является отрицательной величиной, обычно всего несколько мВ. .Это гарантирует, что идеальный диод отключится, когда вспомогательный источник питания поднимает напряжение на OUT в пределах мВ от напряжения на IN.

Внешний диод Шоттки используется для защиты от неисправностей вспомогательного входа. Вместо диода Шоттки можно использовать кремниевый диод, но с более высокой рассеиваемой мощностью из-за более высокого прямого падения напряжения. Конечно, для еще большей производительности можно использовать второй LTC4411 вместо внешнего Schottky.

LTC4411 обеспечивает низкое сопротивление R _{DS (ON)} всего 140 мОм (типичное 100 мОм) для токов нагрузки от 50 мА до минимум 1.0А. По мере дальнейшего увеличения тока нагрузки прямое падение напряжения увеличивается до тех пор, пока не будет превышен порог ограничения тока; в этот момент LTC4411 фиксирует выходной ток на максимуме перегрузки по току, I _OC . Эта функция ограничения тока защищает LTC4411 от случайного замыкания на землю.

Рисунок 2 похож на схему на Рисунке 1 в том, что он управляет автоматическим переключением нагрузки между вспомогательным входом и батареей. Разница в том, что эта схема имеет более низкие потери мощности во вспомогательном тракте в результате замены диода Шоттки, показанного на рисунке 1, на полевой МОП-транзистор с P-каналом.Вывод STAT используется для включения этого полевого МОП-транзистора, когда выходное напряжение превышает входное напряжение на 20 мВ. Когда вспомогательное напряжение подается на сток P-канального MOSFET, диод сток-исток в MOSFET включается первым, повышая выходное напряжение. Когда выходное напряжение превышает входное, LTC4411 снижает напряжение STAT, включая P-канальный MOSFET. После включения полевого МОП-транзистора падение напряжения на нем может быть очень низким, в зависимости от характеристик полевого МОП-транзистора R _{DS (ON)} .

Точно контролируемое идеальное поведение диодов обеспечивает баланс тока при зарядке или разряде нескольких батарей одним источником или нагрузкой, что позволяет эффективно распределять нагрузку между батареями разной мощности и / или емкости. Например, на рисунке 4 показано несколько LTC4411, настроенных в автоматическом распределителе нагрузки. В этом примере батарея с более высоким напряжением подает всю мощность на нагрузку и разряжается до тех пор, пока обе батареи не будут иметь одинаковое напряжение, после чего обе батареи подают питание на нагрузку и разряжаются в соответствии со своей емкостью.

Рис. 4. Автоматическое распределение нагрузки с двумя LTC4411

Другой пример показан на Рисунке 5, где LTC4411 используются для зарядки нескольких аккумуляторов от одного зарядного устройства. В этом втором примере одну или обе батареи можно заряжать независимо от уровня заряда другой батареи. Аккумулятор с наименьшим напряжением получает зарядный ток до тех пор, пока напряжения обоих аккумуляторов не станут одинаковыми. Затем обе батареи заряжаются одновременно.Одним из преимуществ этого метода является то, что из-за емкостной природы батарей, батарея с наибольшей емкостью получает пропорционально больший ток от зарядного устройства. Для литий-ионных батарей обе батареи достигают напряжения холостого хода за вычетом падения напряжения прямого регулирования, равного 20 мВ. Это может быть расширено до любого количества батарей. Контакты STAT LTC4411 показывают, какая из батарей заряжается.

Рис. 5. Зарядка нескольких аккумуляторов от одного зарядного устройства с использованием нескольких LTC4411

На рисунке 6 показана прикладная схема для переключателя высокого напряжения с логическим управлением.Когда на выводе CTL низкий логический уровень, LTC4411 включается, подавая ток на нагрузку. Когда на выводе CTL находится высокий логический уровень, LTC4411 отключается и отключает питание нагрузки. Если нагрузка питается от другого (более высокого напряжения) источника, источник питания, подключенный к IN, остается отключенным от нагрузки.

Рис. 6. Выключатель питания на верхней стороне с использованием LTC4411

Идеальный диод LTC4411 представляет собой простое и эффективное решение с одной ИС для управления PowerPath с низкими потерями. Это устройство идеально подходит для портативных устройств с батарейным питанием — оно может продлить срок службы батареи, значительно снизить самонагрев и уменьшить размер схемы благодаря 5-выводному корпусу ThinSOT и минимальному количеству внешних компонентов.

Проверка литий-ионных батарей — электрохимические измерения

Цель этой заметки

В этой заметке по применению обсуждаются электрохимические измерения литий-ионных аккумуляторов. Объясняются теория и общая установка литий-ионных аккумуляторов. Описаны важные параметры для характеристики аккумуляторов.

Кроме того, проводятся различные эксперименты с монетными ячейками. Они показывают, как получить информацию о производительности батареи, например.грамм. ограничения емкости и напряжения, а также долговременное поведение.

Введение

Батареи — незаменимые системы хранения энергии для мобильных и стационарных приложений. В основном они используются для портативных устройств или когда электрические линии непрактичны или невозможны.

Сферы их применения простираются от небольших устройств, таких как MP3-плееры или смартфоны, до мощных систем для автомобильного рынка или систем хранения энергии для электростанций, например ветряные электростанции.

Установка

Типичная установка батарей состоит из двух противоположно заряженных электродов, разделенных электролитом. Их можно разделить на первичные или вторичные клетки, в зависимости от их химической системы.

Первичные элементы

Первичные батареи не заряжаются. Они уже полностью заряжены и могут быть немедленно использованы. Они предлагают высокую удельную энергию и длительное время хранения.
Однако первичные элементы в настоящее время занимают лишь нишу на рынке.Обычно они используются, когда перезаряжаемые батареи нецелесообразны или невозможна зарядка, например часы, игрушки или кардиостимулятор. Другие области применения можно найти в вооруженных силах, например ракеты.

Типичными первичными элементами являются щелочно-марганцевые, угольно-цинковые или литиевые батареи.

Вторичные элементы

В отличие от первичных элементов, вторичные батареи можно заряжать сотни раз. Их доля на рынке неуклонно увеличивается.

Самой старой аккумуляторной батареей является свинцово-кислотная батарея, которая до сих пор используется в качестве стартерной батареи в транспортных средствах или в качестве резервных систем.Другими примерами являются никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH) или литий-ионные батареи. Последний в настоящее время находится в центре внимания исследований, поскольку он является предпочтительным аккумулятором для автомобильного рынка.

На рис. 1 показана типичная установка литий-ионного аккумулятора и схематично показан электрохимический процесс во время разрядки.

Рисунок 1 — Упрощенная схема литий-ионного аккумулятора во время разряда.
Подробнее см. В тексте.

Для достижения высокой мощности и плотности энергии в качестве электродных материалов используются высокопористые материалы.Что касается анода, графит прикреплен к медной фольге, которая служит токоприемником. В катодах используются в основном оксиды переходного металла лития, нанесенные на алюминиевую фольгу.

Электролит переносит заряд между обоими электродами. Он может быть жидким, твердым или полимерным. Сепаратор — ионопроницаемая мембрана — помещается между обоими электродами, чтобы избежать короткого замыкания.

Во время процесса зарядки ионы лития мигрируют от богатого литием катода к аноду и интеркалируют в его многослойную структуру.Во время разряда этот электрохимический процесс меняется на противоположный. Следующие химические уравнения суммируют оба процесса, при этом прямые реакции иллюстрируют этап зарядки.

Производительность и срок службы литий-ионных батарей сильно зависят от нескольких параметров. Экстремальные температуры могут привести к порче материала. Превышение номинальных характеристик батарей, например потенциал или ток заряда и разряда, могут привести к необратимым реакциям и перегреву. Общая производительность аккумулятора может быть значительно снижена.

Следовательно, необходимо контролировать и контролировать напряжение и ток при зарядке и разрядке отдельных батарей и батарейных блоков. В следующем разделе с помощью экспериментов обсуждается электрохимическое поведение литий-ионных батарей. Показано влияние различных параметров измерения.

Experimental

Измерения для этой заметки по применению были выполнены на аккумуляторных батареях типа «таблетка» от Great Power Battery (модель LIR2032). Батареи были помещены в держатель батарейки Gamry для монетных элементов CR2032 (см. Рисунок 2).Батареи были протестированы в держателях, подобных показанным ниже.

Держатели позволяют проводить точные измерения благодаря прямому контактному измерению Кельвина.

Рис. 2 — Двухэлементный CR2032 (слева) и держатель батареи 18650 (справа) от Gamry.

Все измерения были выполнены с помощью потенциостата Interface 1000.

Кривая заряда и разряда

На рисунке 3 показаны типичные кривые заряда (зеленый) и разряд (синий) монетного элемента.Напряжение (более темный цвет) и ток (светлый цвет) нанесены на график в зависимости от времени. Ячейка заряжалась и разряжалась током ± 40 мА в диапазоне от 2,75 В до 4,2 В.

Напряжение постоянно увеличивается во время зарядки аккумулятора. На этом этапе ионы лития извлекаются из катода и внедряются в графитовые слои анода.

Ячейка потенциостатически удерживается на уровне 4,2 В после достижения верхнего предела напряжения. Этот шаг длится до тех пор, пока ток не достигнет 0.4 мА, что соответствует показателю C 0,01. Это гарантирует, что аккумулятор полностью заряжен. Уровень заряда аккумулятора (SOC) составляет 100%.

Напряжение сначала падает в начале этапа разряда. Согласно закону Ома, это падение напряжения ∆U (также называемое «падение IR») прямо пропорционально эквивалентному последовательному сопротивлению (ESR), см. Уравнение 1.

I — приложенный ток. ESR суммирует сопротивления электродов, электролита и электрических контактов.Чем меньше падение напряжения U, тем выше максимальная выходная энергия E, которая может быть получена от батареи, см. Уравнение 2.

U0 — фактическое напряжение батареи и t время заряда или разряда соответственно.
Предел полезной емкости аккумулятора достигается при резком падении напряжения. Шаг разряда останавливается при 2,75 В. При этом потенциале SOC определяется равным 0%. Глубина разряда (DOD) — 100%.

Следует избегать наличия потенциала, превышающего характеристики аккумулятора.Разложение электролита или деградация материалов электродов может привести к снижению производительности и срока службы аккумулятора.

C-скорость

Термин C-скорость описывает, насколько быстро батарея заряжается или разряжается. Батареи, используемые в этой инструкции по применению, имеют номинальную емкость Q, равную 40 мАч, при токе 0,2 С. Это означает, что в идеале 8 мА можно потреблять в течение пяти часов в соответствии со следующим уравнением.

Батареи можно заряжать быстрее при использовании более высоких скоростей C.И наоборот, энергия может быть получена за более короткий период времени. Однако более высокие значения C могут резко повлиять на производительность и срок службы батареи.

На рис. 4 показаны пять кривых разряда с увеличением скорости C (от темного до светло-зеленого). Зависимость потенциала батареи от емкости. Он автоматически рассчитывается Gamry’s Echem Analyst.

Монетный элемент сначала был заряжен до 4,2 В и удерживался при этом потенциале в течение более длительного периода для полной зарядки аккумулятора.После этого батарея была разряжена до 2,75 В. Скорость C изменялась от 0,2 ° C (8 мА) до 1,0 ° C (40 мА).

Таблица 1 суммирует несколько параметров, которые были получены в результате этого эксперимента.

Как упоминалось ранее, время разряда t уменьшается с увеличением скорости C. Обратите внимание, что t короче теоретического времени разряда. Эти отклонения в основном зависят от возраста и количества использованной батареи, а также от температуры.

Увеличение скорости C увеличивает также падение IR.Это отрицательно сказывается на емкости и энергии. Емкость уменьшается примерно на 10% при увеличении скорости C с 0,2 C до 1,0 C.

Обратите внимание, что ESR уменьшается с увеличением скорости C. Это можно объяснить повышением температуры внутри батареи. Однако такие недостатки, как меньшая емкость и меньшая энергия, перевешивают это преимущество. Кроме того, более высокие температуры также могут привести к порче материала.

Цикл батареи

Типичный эксперимент для проверки долговременной стабильности батареи — это цикл. Для этого аккумуляторы заряжаются и разряжаются несколько сотен раз и измеряется емкость.

На рисунке 5 показан стандартный эксперимент с циклической зарядкой и разрядкой (ПЗС) для аккумуляторов. В монетной ячейке сначала было заряжено до 4.2 В со скоростью 1,0 C (40 мА). Затем этот потенциал потенциостатически удерживался не менее 72 часов или если ток достигал 1 мА. Затем аккумулятор разряжен со скоростью 1,0 C до 2,7 В. Эта последовательность повторяется в течение 100 циклов.

Более темные кривые показывают емкость. Более светлые кривые показывают процентное соотношение емкости по отношению к началу.

Загрязнения электролита или дефекты электродов всегда вызывают потерю емкости. Тестируемая батарея в этом примере показывает хорошее поведение при цикле.Максимальная емкость плоского элемента составляет около 28,7 мАч. Емкость уменьшается лишь незначительно после 100 циклов. Суммарная потеря мощности составляет около 4,5%.

Экстремальные температуры, чрезмерная зарядка или чрезмерная разрядка могут ускорить потерю емкости. Как правило, батареи следует заменять, когда потеря емкости превышает 20%.

Кроме того, Echem Analyst позволяет рассчитать кулоновскую эффективность h _C . Он описывает коэффициент заряда во время разрядки и зарядки (см. Также уравнение 3).

Круглая ячейка в этом эксперименте показывает кулоновскую эффективность около 98%.

Ток утечки и саморазряд

В идеале потенциал батареи постоянен, когда не течет внешний ток. Однако на самом деле потенциал со временем уменьшается, даже если аккумулятор не подключен к внешней нагрузке.

Этот эффект называется саморазрядом. Все устройства накопления энергии в той или иной степени подвержены саморазряду (SD).

На рис. 6 показана схема эксперимента по саморазряду с новым круглым аккумулятором.Батарею сначала зарядили до 4,2 В, а затем потенциостатически удерживали при этом потенциале в течение трех дней. Затем в течение девяти дней измеряли потенциал холостого хода.

Батарея показывает очень хорошие саморазрядные характеристики. Первоначально потенциал уменьшается более чем на 6 мВ. После этого частота снижается до менее 1 мВ в день. Через девять дней потенциал снизился в сумме на 15,6 мВ. Это соответствует падению потенциала всего на 0,37% по отношению к начальному значению.В таблице 2 приведены результаты эксперимента по саморазряду.

Саморазряд вызывается внутренним протеканием тока, который называется током утечки (/ утечка). Скорость саморазряда в основном зависит от возраста и использования батареи, ее первоначального потенциала, а также от температурных воздействий.

На рисунке 7 показаны измерения тока утечки на двух монетных ячейках. Один аккумулятор был новым, а другой за короткое время прогрелся до 100 ° C. Обе батареи изначально были заряжены до 4.2 В. Затем потенциал поддерживали постоянным и измеряли ток.

Измеряемый ток постоянно уменьшается. Обратите внимание, что он все еще не постоянный даже через четыре дня. Однако многие производители указывают / утечку как значение, измеренное через 72 часа.В этом случае ток утечки для новой батареи составляет около 4,7 мкА. Старая таблетка показывает при 10 мкА значение, которое в два раза больше.

Как правило, батареи, которые не использовались в течение длительного периода времени, следует периодически проверять и заряжать. Саморазряд не должен превышать 40%, так как это сильно влияет на производительность и срок службы аккумулятора. Батареи с высокой скоростью саморазряда больше не должны использоваться.

Измерения EIS

На рисунке 8 показаны четыре разные диаграммы Найквиста при различных потенциалах.Вначале плоская батарея была заряжена до 3,9 В, 4,1 В, 4,3 В и 4,5 В соответственно. Затем потенциал потенциостатически удерживался до тех пор, пока ток не упал ниже 1 мА. Этот шаг гарантирует, что потенциал постоянен во время эксперимента EIS.

Гальваностатические эксперименты EIS проводились в диапазоне от 100 кГц до 10 мГц. Постоянный ток равен нулю, а переменный ток был установлен на 10 мА среднеквадратического значения.

Форма графика Найквиста сильно зависит от потенциала батареи. При более низких потенциалах, т.е.е. 3,9 В и 4,1 В, обе кривые практически перекрываются.

Полное сопротивление батареи увеличивается при повышении потенциала. Кривые Найквиста при 4,3 В и 4,5 В соответственно смещены вправо, а полукруги больше.

Для лучшего понимания можно использовать модели схем EIS. На рисунке 9 показана типичная модель литий-ионных аккумуляторов.

Рисунок 9 — Простая модель EIS, представляющая литий-ионный аккумулятор. Подробнее см. В тексте.

RESR представляет собой ESR батареи.Это предельный импеданс на высоких частотах. Его легко оценить как пересечение кривой Найквиста и оси x (Zreal).

Кроме того, предполагается, что каждая граница раздела электрод / электролит имеет емкость двойного слоя и сопротивление передачи заряда Rct. Каждая параллельная цепь этих элементов представляет собой полукруг на диаграмме Найквиста.

Для устранения пористости и неоднородностей обоих электродов емкость двойного слоя заменяется элементом постоянной фазы (CPE).Он суммирует поляризационные эффекты двойного слоя на неидеальных границах раздела электрод / электролит. В идеале CPE можно рассматривать как конденсаторы.

Все кривые Найквиста показывают диагональную линию под углом 45 ° на низких частотах. Эта область может быть смоделирована импедансом Варбурга ZW. Он описывает линейную диффузию при любой толщине диффузионного слоя. Для упрощения учитывается диффузия только на одном электроде.

В таблице 3 приведены все параметры подгонки, полученные в предыдущем эксперименте EIS, показанном на рисунке 8.

Обратите внимание, что параметры Y и его безразмерная экспонента определяют элемент постоянной фазы. Y имеет единицу S • sa (время Сименса, умноженное на a ).

Для a = 1, Y имеет единицу Фарада (Ф) и представляет собой идеальный конденсатор. Напротив, если a = 0, Y является обратной величиной резистора с единицей S = Ω-1.

Таблица 3 — Подгоночные параметры эксперимента EIS, проведенного на монетной ячейке, заряженной до 3.9 В. Модель схемы показана на Рисунке 9.

Кроме того, отображается «Качество подгонки», которое дает хорошую оценку, подходит ли используемая подгонка для текущей системы. Значение 1,10-4 или ниже указывает на очень хорошее соответствие. Ошибка между измеренными и расчетными значениями составляет всего около 1%. Если значение выше 0,01, следует принять во внимание другую модель соответствия.

Батарейные стеки

Для приложений большой мощности отдельные элементы собираются в последовательной и параллельной схемах.Последовательные установки используются в приложениях, где требуются более высокие напряжения. Общее напряжение U — это сумма напряжений Ui каждой отдельной батареи.

Напротив, параллельные схемы используются, когда требуются более высокие токи. Кроме того, можно использовать батареи с более низким номиналом в ампер-часах. Полный ток I — это сумма одиночного тока каждой батареи Ii. Общее напряжение стека остается прежним.

Обе конфигурации также можно комбинировать, обеспечивая большую гибкость со стандартными ячейками.Однако для батарейных блоков тем более важно избегать отказов ячеек. Отказы одного элемента могут снизить производительность всей батареи.

Как правило, стек и отдельные его ячейки должны быть сбалансированы. Каждая отдельная ячейка должна иметь похожие параметры, например окно напряжения или импеданс.
В несбалансированных батареях отдельные батареи могут перегреваться из-за чрезмерной зарядки или разрядки. Следовательно, передовое программное обеспечение должно контролировать каждую отдельную батарею и весь стек.