Допустимая температура для зарядки аккумулятора

Можно ли заряжать аккумулятор при минусовой температуре

Потребность в восстановлении разряженной аккумуляторной батареи – достаточно частая ситуация. Нередко с этим сталкиваются автомобилисты на уличной стоянке во время сильной минусовой температуры. Чем ниже температура, тем быстрее падает заряд аккумуляторной емкости.

Почему нужно подзаряжать АКБ зимой

Больше половины водителей зимой ездят с аккумулятором, который не полностью заряжен, это около 30% зарядки. При работе мотора подзарядка идет сама по себе. Но чтобы аккумулятор подзарядился на полную мощность, необходимо, чтобы генератор беспрерывно работал в течение 30-40 минут, а в период холодов это время еще увеличивается.

При использовании только что купленного АКБ можно его и не заряжать, хотя и рекомендуется это сделать. Новый аккумулятор нужно 2-3 раза максимально разрядить, а затем снова подзарядить, эта процедура продлит срок его эксплуатации.

Особенности зарядки аккумулятора на морозе

Пользователи интересуются, можно ли заряжать аккумулятор на морозе. Многие транспортные средства, особенно в больших городах стоят на уличных стоянках. Все это нехорошо влияет на АКБ в период холодов.

Через несколько недель заряд падает, машина утром просто не заведется, вода в корпусе замерзнет, что представляет опасность. Чтобы избежать этого, необходимо вовремя производить зарядку АКБ при помощи устройства, предназначенного для этого.

В инструкции по эксплуатации рекомендуется заряжать батарею при диапазоне температур +20…+25°С. Это условие считается наиболее подходящим для пачек пластин и электролита, но не у всех автовладельцев есть такие возможности, многие это делают на улице при минусовых температурах.

Рекомендации по подзарядке АКБ:

1. Желательно по возможности приобретать зарядку со специальной функцией «зимняя работа», как только включается эта функция, подсоединяются провода к клеммам.
2. Если такой возможности нет, то рекомендуется при помощи тока повышенного напряжения прогреть аккумулятор, в течение примерно 25 минут. Сначала на 20% применяется большее напряжение, чем рекомендовано для зарядки вашего питания. После, как произойдет достаточное прогревание батареи, напряжение можно снизить до минимальной цифры.
3. Рекомендуется по возможности подключать провода сразу же после приезда. В это время под капотом держится тепло, батарея нагрета до нужных температур, подача на нее повышенного тока не нужна. Например, если у автовладельца современное зарядное устройство от АЕТ, АКБ можно заряжать на протяжении всей ночи. При максимальной зарядке прибор автоматически отключится.

Но даже такое короткое прогревание двигателя даст возможность утром нормально завести машину. Вечером рекомендуется повторить все сначала.

Особенно плохо глубокий разряд переносят аккумуляторы кальциевого типа. Если их вовремя не подзарядить, срок службы будет становиться все меньше или же они полностью испортятся.

Зарядка некоторых типов батарей:

1. Свинцово-кислотные батареи – температура при зарядке -20… +50°С, температура при разряде -20… +50°С.
2. NI-Cd NI-Mh – температура при заряде – 0… 45°С, температура при разрядке – 20… +65°С.
3. Li-LON – температура при заряде 0… 45°С, температура при разряде -20… +60°С, не допускается заряд при температуре ниже нуля.

Качество работы свинцовой батареи во многом зависит от электролита, т.к. от него зависит накопление заряда внутри аккумуляторной батареи.

Поэтому в зимний период времени нужно следить за тем, чтобы плотность электролита не падала, особенно в сильные морозы. Иногда нужно подзаряжать батарею, желательно в теплом помещении.

При низких температурах от -20°С и ниже для подзарядки аккумулятора необходимо ехать за рулем не менее 4 часов. Но если моторный отсек утеплен, сам двигатель достаточно быстро прогреет мотор и батарею, а соответственно, аккумулятор будет заряжаться быстрее.

Источник

Зарядка аккумуляторов при высоких
и низких температурах

Аккумуляторные батареи работают в широком диапазоне температур, но это не значит, что заряжать их будет разумно при экстремальных температурах. Экстремальный холод или высокая жара снижают емкость накопленной энергии аккумулятора, поэтому зарядка должна проходить при умеренных температурах.

Старые технологии, применяемые для изготовления свинцово-кислотных и никель-кадмиевых аккумуляторов, позволяют заряжать аккумуляторы в более широком диапазоне температур, чем новые технологии. Они даже позволяют заряжать аккумуляторы с температурой окружающей среды ниже 0 °, правда пониженным током зарядки.

Д опустимые токи заряда и разряда при разных температурах для обычных свинцово-кислотных,
никель-кадмиевых, никель-металлогидридных и литий-ионных аккумуляторов.

Тип батареи

Температура заряда

Температура разряда

Рекомендуемый ток зарядки

Свинцово-кислотные

Заряд 0.3C ниже нуля.

NiCd, NiMH

0 ° C до 45 ° C

Зарядка в 0.1C от -18 до 0 ° C.
Зарядка в 0.3C от 0 ° C до 5 ° C.
Зарядка принятие при 45 ° С составляет 70% емкости. Зарядка при температуре 60 ° C составляет 45% емкости.

Литий-ионный

0 ° C до 45 ° C

Не допускается заряд ниже нуля.
Хорошая зарядка/разрядка при более высокой температуре, но короткий жизненный цикл.

Заряд при низкой температуре

Быстрая зарядка аккумуляторов ограничена диапазоном температур от 5 до 45 ° C. Однако, для достижения лучших результатов, лучше рассмотреть диапазон от 10 ° C до 30 ° C. Никелевые аккумуляторы являются наиболее терпимыми, заряжаясь при низких температурах. Но если процесс зарядки проходит ниже 5 ° C, способность к рекомбинации водорода и кислорода уменьшается. Если никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы заряжаются при такой температуре слишком быстро, давление накапливается в элементах, что рано или поздно приведет к протеканию электролита. Стоит заметить, что выходить будет не только электролит, а еще и водород, который очень легко воспламеняется. Ток зарядки всех никелевых аккумуляторных батарей должна быть снижен до 0,1 С, когда температура ниже нуля.

Зарядные устройства для зарядки никелевых аккумуляторов, которые определяют момент полного заряда по дельта V (снижению напряжения в конце заряда) при зарядке высокими токами и при низкой температуре могут показать полный заряди у не полностью заряженного аккумулятора. Отчасти, это связано с повышением давления, что в свою очередь, вызвано проблемами с рекомбинацией газа. Повышение давления и падение напряжения могут одинаково повлиять на определение зарядным устройством момента «полной зарядки».

Для обеспечения быстрой зарядки при всех температурах, некоторые промышленные аккумуляторы включают тепловую одеяло, которое нагревает батарею до приемлемой температуры. Другие зарядные устройства регулируют скорость заряда в зависимости от температуры. Потребительские зарядные устройства не имеют этих возможностей, поэтому пользователям рекомендуется заряжать аккумуляторы при комнатной температуре.

Свинцово-кислотные аккумуляторы прощают заряд при низких температурах. В этом можно убедиться при эксплуатации аккумуляторных батарей в автомобилях. Однако разница в процессе заряда все равно есть. При температуре 20 ° C, выделение газа начинается при 2.415В на банку, а при понижении температуры до -20 ° C, напряжение выделения газов повышается до 2.97В на банку.

Не замораживайте свинцовый аккумулятор. Это вызывает необратимые повреждения. Всегда держите батареи полностью заряженными. В разряженном состоянии в электролите становится больше свободной воды, которая замерзнет раньше, чем в полностью заряженном аккумуляторе. При плотности электролита 1,15 температура замерзания всего -15 ° C. Для сравнения у полностью заряженного аккумулятора плотность будет 1,265.

Литий-ионные аккумуляторы имеют достаточно большой ток заряда при более низких температурах и позволяет быстро заряжать аккумулятор при температуре от 5 до 45 ° C. Ниже 5 ° C, ток заряда должен быть уменьшен, а заряд ниже 0 ° C не рекомендуется. А вот во время заряда, внутреннее сопротивление ячейки вызывает небольшое повышение температуры, которая компенсирует пониженную температуру. Пониженная температура повышает внутреннее сопротивление. Поэтому на морозе энергия идет на разогрев и фактическая емкость аккумулятора падает.

Многие пользователи батареи не знают, что обычные литий-ионные батареи не могут быть заряжены ниже 0 ° C. Хотя процесс зарядки выглядит нормально, на аноде может образовываться металлический литий во время заряда при низких температурах. Этот процесс не обратим и металлический литий не исчезнет в процессе циклов заряда-разряда. Аккумуляторы с таким анодом, как известно, более уязвимы для отказа при воздействии вибраций или других стрессовых условиях.

Производители продолжают искать способы для зарядки литий-ионных аккумуляторов при температуре ниже нуля. Согласно информации, полученной из научно-исследовательских центров, допустимой скоростью заряда при -30 ° C является 0.02C. При этом для аккумулятора емкостью 1000 мАч допустимый ток заряда 20 мА и для полного заряда может понадобиться более 50 часов.

Некоторые литий-ионные аккумуляторы разработаны для электроинструмента. Их можно заряжать при температуре до -10 ° C пониженным током заряда. Для зарядки высокими токами используют специальные подогреваемые одеяла. Некоторые гибридные автомобили используют циркуляцию теплого воздуха через кабину, что бы поднять температуру аккумулятора.

Заряд при высоких температурах

Тепло является злейшим врагом большинства батарей, в том числе свинцово-кислотных. Добавление температурной компенсации для зарядного устройства продлевает жизнь батареи до 15 процентов. Рекомендуется компенсация в 3 мВ на банку на каждый градус Цельсия. Это означает, что напряжение полного заряда падает с ростом температуры. Например, если напряжение полной зарядки установлено для зарядного устройства в 2.30В/банку при 25 ° C, то рекомендуемое напряжение при 35 ° C будет 2.27В/банку и 2.33В/банку при 15 ° C. Это составляет 30 мВ коррекции на банку при изменении температуры на 10 ° C.

Оптимальное напряжения полного заряда без нагрузки при различных температурах

Состояние батареи

0 ° C (32 ° F)

25 ° C (77 ° F)

40 ° C (104 ° F)

Напряжение во время зарядки

Источник

Допустимые диапазоны температур при заряде и разряде литий-ионных аккумуляторов

По многочисленным просьбам в дополнение к пункту 5 нашей статьи 5 практических советов по эксплуатации литий ионных аккумуляторов мы решили написать более детально о допустимых диапазонах заряда и разряда литий-ионных аккумуляторов.

Аккумуляторные батареи могут работать в достаточно широком диапазоне температур, но есть экстремумы, о которых стоит помнить все время, особенно в странах с часто меняющимся климатом и множеством часовых поясов, как, например, Россия.

Литий-ионные аккумуляторы достаточно хорошо заряжаются при низких плюсовых температурах, а также, могут быть поставлены на быстрый заряд (устройства быстрого заряда используются для заряда EV*) при диапазоне температур от 5 до 45°C. Процессы заряда и разряда хорошо протекают при высоких допустимых температурах (до 45°C), но при этом уменьшается срок жизни аккумулятора.

При температуре ниже 5°C ток зарядки необходимо понизить. Заряд недопустим при температуре ниже 0°C — при зарядке ниже 0 внешних изменений не наблюдается, но химические процессы необходимые для корректной работы аккумулятора будут нарушены, что может привести к перманентному повреждению аккумулятора.

Мы сделали визуальную шпаргалку для пользователей смартфонов с рекомендуемыми температурными диапазонами разряда и заряда при эксплуатации портативной техники, работающей на литий-ионных аккумуляторах.

Источник

Температурный режим разряда, заряда аккумуляторов

Опубликовано в Тех. характеристики Просмотров: 10920

Оптимальная температура эксплуатации большинства типов аккумуляторных батарей — +15-25 °С. Как правило, при минусовых температурах наблюдается значительное снижение емкости аккумуляторных батарей, работа же в условиях высоких температур окружающей среды способствуют развитию деградационных процессов внутри аккумуляторов, ускоряя процессы старения и существенно сокращая срок их службы.

Так, к примеру, срок службы никель-металлгидридных и герметичных необслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторов (технологии AGM) в условиях высоких температур будет существенно ниже, чем при нормальной (близкой к комнатной) температуре. Несмотря на то, что рабочая температура никель-металл-гидридных аккумуляторов устанавливается большинством производителем на рубеже: −60. +55 °C (-40. +55), оптимальной для их работы считается температура в 20°С. Произведения заряда / разряда данного типа батарей при высоких температурах ведет к необратимому существенному снижению их емкости. Если эксплуатировать аккумуляторные батареи указанного типа при 30-градусной жаре – срок их жизни сократится не меньше, чем на 20 процентов (%), если же эксплуатация будет проводится при 40 °С, то потери емкости будут ещё более существенны – до 40 процентов, а при 45 °С – до 50 процентов. Аналогичная ситуация наблюдается и в работе никель-кадмиевых и герметичних свинцово-кислотных AGM аккумуляторов. У Ni-Cd аккумуляторов довольно большой диапазон робочих температур, однако не совсем «любят» они высокие температуры, хоть и указанное свойство выражается у них не настолько ярко, как у никель-металл-гидридных. Что касается герметичних свинцово-кислотных AGM батарей, то повышение температуры эксплуатации на каждые 10 градусов выше 25 °С. приводит к снижению срока службы аккумулятора в 1,5 раза. Превышение температуры в 45-50°С для них губительно.

Работа в условиях высоких температур приводит к ускорению процессов старения и увеличения внутреннего сопротивления в большинстве типов литий-ионных аккумуляторных батарей. Исключением являются литий-железо-фосфатные (LiFePo4) и литий-полимерные (Li-pol) аккумуляторы – для них законы не писаны. Такие аккумуляторы устойчивы к температуре до 60 °С. Литий-полимерные аккумуляторы с сухим электролитом прекрасно приспосабливаются к повышения температуры условий эксплуатации. Чем выше будет температура окружающей среды, тем интенсивнее в них будут пробегать ионообменные процессы. По этой причине, они так полюбились пользователям в странах с жарким климатом.

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePo4) имеют довольно широкий диапазон робочих температур: 20

60 °С. Холодная или жаркая погода практически не влияет на их работу. Такие аккумуляторные батареи устойчиво работают в особо жарких условиях. Как правило, конструкция литий-железо-фосфатных аккумуляторных батарей предусматривает использование специальных систем управления и балансировки (BMS), которые и защищают аккумуляторы от перегрева и перегрузки по току.

Литий-железо-фосфатные и литий-полимерные аккумуляторы имеют неоспоримое преимущество над источниками электропитания других технологий, единственных их недостаток – довольно высокая цена.

Работа в условиях низких температур отображается на снижении емкости аккумуляторных батарей. При температуре эксплуатации ниже -20 °С в герметичных свинцово-кислотных, никель-металл-гидридных, литий-ионных аккумуляторах наблюдаются необратимые разрушительные процессы. Несмотря на то, что LiFePo4 аккумуляторы, так же как и Li-pol, принадлежат к семейству литиевых, только первые способны довольно продуктивно работать при температуре до -20 °С не теряя своей емкости.

Не стоит думать, что если аккумулятор способен работать при низких температурах, то его можно будет заряжать в таких же температурных условиях. Функциональный диапазон заряда, как правило, отличается от разрядного, однако вписывается в ограничительный рубеж последнего. Так, заряд герметичных необслуживаемых свинцово-кислотных AGM батарей должен проводится при температуре от + 5 до 35 °С, LiFePo4 аккумуляторов – при 0

45°С, наиболее эффективно заряд никель-металл-гидридных батарей происходит в диапазоне температур от + 10 до 40 °С. При минусовых температурах способность к накапливанию энергии аккумуляторными батареями существенно снижается. Основное правило проведения подзарядки аккумуляторов – создания благоприятных условий для зарядного процесса, то есть проведения его в условиях температурного режима, который будет, как минимум выше температуры замерзания электролита. Необходимо учитывать тот факт, что полностью зарядить аккумуляторные батареи при низкой температуре никогда не удастся. К тому же, заряд аккумуляторов должен осуществляться только при рекомендуемом уровне напряжения. (Купить LiFePo4)

Источник