Заряжать аккумулятор при низкой температуре

При какой температуре можно заряжать аккумулятор

Самодельное ЗУ для аккумулятора автомобиля

Частота зарядки аккумуляторной батареи (АКБ) определяется индивидуально. АКБ состоит из 6 секций-банок, которые содержат реактив-электролит и электроды. Наиболее распространенным типом автомобильного аккумулятора является WET. В качестве реактива в нем используется кислота, а в качестве материала для электродов – свинец.

В ходе эксплуатации емкость аккумулятора снижается за счет действия нескольких факторов:

• загрязнения и уменьшения качества реактива;
• испарения кислоты;
• сульфатации свинцовых пластин-электродов.

Снижение емкости АКБ повышает требуемую частоту зарядки, но сокращает ее длительность. При длительном использовании батареи рекомендуется регулярно проверять вольтаж устройства.

Нормальное значение заряда АКБ в теплое время года составляет gt;50% от номинального, а в холодное – gt;75%. Это обусловлено разницей в плотности электролита, нагрузкой на батарею и степенью риска ее выключения при различных температурах.

1. С помощью индикатора на корпусе. Некоторые батареи оснащены гидрометрическим индикатором. Он позволяет оценить не только заряд, но и наполненность реактивом. При зеленом цвете индикатора заряд и уровень кислоты находятся в норме, при белом – устройство требует подзарядки, а при красном – заряд на минимуме и/или необходима доливка реактива.
2. С помощью мультиметра. Диагностический прибор устанавливается в режим вольметра и подключается к клеммам батареи. Двигатель при этом должен быть заглушен: в противном случае водитель получит заряд генератора, а не АКБ. При отсутствии нагрузки напряжение при 100% заряда составляет 12,66 В, при 75% – 12,42 В, при 50% – 12,18 В, при 0% – 11,7-11,8 В. Учитывая небольшую разницу показателей, мультиметр должен обладать минимальной погрешностью измерений.
3. С помощью нагрузочной катушки. Данное диагностическое устройство представляет собой элемент сопротивления (18-20 мОм), к которому параллельно присоединен вольтметр. Катушка подсоединяется к выходам аккумулятора на несколько секунд, а затем снимаются показатели с измерительного прибора. Нагрузочные тесты проводятся преимущественно в автосервисах или в точке продажи автомобильных АКБ.

Измерение уровня заряда проводится не раньше, чем через 8-9 часов после выключения двигателя или снятия АКБ.

Опытные автомобилисты выделяют дополнительный метод проверки батареи: на слух. Если заряд находится на достаточном уровне, то стартер машины крутится в штатном режиме. При уменьшении заряда силовая система запускается с усилием, а стартер крутится медленнее и с ощутимым затуханием.

В сервисных центрах замер заряда нередко производится при запуске двигателя внутреннего сгорания (ДВС) или световых устройств (габаритов и дальнего света).

При пуске ДВС норма напряжения составляет 9,5 В и более. Если показания вольтметра оказались ниже данного значения, это свидетельствует о разрядке АКБ или неисправностях стартера. Для дифференциальной диагностики на автомобиль устанавливается гарантированно рабочий и полностью заряженный аккумулятор.

Для восстановления функциональности АКБ при отсутствии специальной зарядки можно использовать следующие устройства:

• пуско-зарядное;
• последовательную схему из ЗУ для ноутбука (до 18 В) и лампу (например, фару), которая будет служить элементом сопротивления и ограничит ток до 2 А;
• самодельное зарядное.

Зарядное для АКБ можно спаять в домашних условиях. Для этого потребуется понижающий трансформатор (с 220 до 15 В), диодный мост со сглаживающим конденсатором, предохранители, резистор для регулировки I и мультиметр. Для регулировки I необходимы переменный резистор и несколько транзисторов.

Самодельное зарядное устройство для аккумулятора.

После покупки новой батареи нужно проверить уровень заряда и довести его до 95-100%. Дозарядка проводится при минимальном токе и напряжении не выше номинального. В большинстве случаев процесс требует не более 3-4 часов.

Обслуживаемый АКБ может потребовать заливки электролита.

Когда можно и нельзя заряжать на морозе

Для исправной аккумуляторной батареи не существует ограничений по нижнему значению температуры. При заряде следует учитывать следующие факторы:

• Измерения плотности электролита производят с учетом коэффициента коррекции согласно табличным данным;
• Через влажный корпус, в следствии осаждения конденсата возможны утечки зарядного тока.

Температура электролита при измерении плотности, °С	Поправка к показаниям ареометра, г/см³
От -55 до -41	-0,05
от -40 до -26	-0,04
от -25 до -11	-0,03
от -10 до 4	-0,02
от 5 до 19	-0,01

Если АКБ имеет явные признаки неисправности, такие как низкая плотность электролита, то зарядка батареи автомобиля, долгое время простоявшего на улице может привести к полной неработоспособности.

Это происходит в следствии следующих причин:

1. Низкая плотность электролита приводит к тому, что в аккумуляторе образуется лед.
2. Вода при отрицательной температуре превращается в лед с одновременным увеличением занимаемого объема, что разрушающе воздействует на пластины и корпус.
3. В процессе зарядки происходит повышение температуры и перемешивание электролита, а поскольку имеются замершие участки, то данные процессы происходят неравномерно в объеме батареи.
4. Происходит ускоренное разрушение электродов.

Порядок зарядки замерзшего аккумулятора

Если после хранения аккумулятора на балконе или в гараже в нем замерз электролит, то ни в коем случае нельзя приступать к его зарядке. Необходимо выждать время, пока лед внутри полностью не растает. Учитывая большую массу устройства, время может составлять несколько часов.

Только, убедившись, что льда внутри нет, можно приступать к зарядке небольшим током. Таким образом, температура внутри будет повышаться медленно и не произойдет разрушения пластин. Только через некоторое время можно плавно, в несколько ступеней, поднимать зарядный ток до номинального уровня.

Чтобы предотвратить замерзание аккумулятора, требуется регулярно производить его подзарядку. Во время движения автомобиля в зимнее время, заряд от бортовой сети может быть неполным, поскольку часть энергии генератора забирают мощные потребители — обогрев стекол и сидений, фары, отопитель.

Если к этому добавить изначально невысокую плотность электролита, то вероятность замерзания во время длительной стоянки на морозе существенно повышается.

При эксплуатации автомобиля в условиях сильных морозов, можно несколько повысить плотность электролита. Ориентировочные данные по значению плотностей электролита полностью заряженной батареи в зависимости от региона приведены ниже:

• Крайний север 29 г/см 3 ;
• Север 28 г/см 3 ;
• Центральная зона 27 г/см 3 ;
• Юг 26 г/см 3 .

Повышение плотность производят путем доливки корректирующего электролита либо серной кислоты. Чтобы общий уровень электролита не повысился, перед доливкой часть электролита из банок необходимо убрать.

Подготовка устройства к зарядке проводится по следующему алгоритму:

1. Снять АКБ с автомобиля или отсоединить его от бортовой сети, отключив оба провода или хотя бы провод «минус». В холодное время года нужно занести батарею в помещение с температурой не менее 10°С и оставить на несколько часов, чтобы электролит успел согреться.
2. Очистить клеммы от оксидов, сульфидов и смазки. Протереть поверхность батареи тряпкой, смоченной раствором соды или нашатырного спирта (10%).
3. Если аккумулятор относится к обслуживаемому типу, открутить пробки, расположенные на банках, и сложить их рядом. Слить часть электролита, чтобы проверить цвет и наличие примесей. Если АКБ является необслуживаемым, то снять заглушку с вентиляционного отверстия на устройстве. Это обеспечит свободный выход паров реактива и сделает процедуру более безопасной.
4. Пробки обслуживаемой батареи позволяют добавлять в секции воду. Если пластины в банке погружены в реактив менее чем на 0,5 см, то необходимо долить в нее немного дистиллированной воды и выровнять уровень в других секциях. Для необслуживаемого устройства данная процедура не проводится, т.к. реактив остается на необходимом уровне в течение всего срока эксплуатации.

Техника безопасности

В процессе подготовки и зарядки аккумулятора авто нужно соблюдать следующие правила:

• заряжать устройство в хорошо проветриваемом помещении (гараже, сервисе или хотя бы на балконе);
• если в семье есть маленькие дети, заниматься зарядкой в квартире нельзя;
• запрещено курить, поджигать что-либо или резать металл в непосредственной близости от заряжаемой батареи;
• нельзя ставить устройство на зарядку в помещении с повышенной влажностью воздуха;
• клеммы и зажимы ЗУ присоединять только тогда, когда зарядное отключено от сети;
• в процессе работы использовать защитные очки и перчатки, чтобы предотвратить опасное влияние испарений кислоты;
• при работе с аккумулятором держать поблизости раствор 10%-ный гидрокарбоната или карбоната натрия (соды).

Содовый раствор подойдет как для протирания корпуса АКБ от испарений реактива, так и для нейтрализации кислоты при неосторожном обращении с электролитом.

Порядок зарядки замерзшего аккумулятора

Заряд и плотность электролита являются взаимозависимыми величинами. При сильном разряде АКБ водитель не сможет быстро восстановить функцию батареи, т.к. плотность реактива в секциях будет минимальной. Зависимость плотности кислотного раствора и степени заряженности аккумулятора представлена в таблице.

Плотность реактива, г/см³	Уровень заряда, %
1,1	0
1,16	25
1,2	50
1,24	75
1,28	100

Данные значения справедливы для 20.. 25°С, но характер зависимости остается прежним и при более низких температурах.

Несколько дополнительных рекомендаций

Замерзший аккумулятор можно запустить методом «прикуривания» от АКБ другого авто. Дальнейшую подзарядку обеспечит работа генератора в течение 20-30 минут езды на оборотах в минуту около 3000. При быстрой разрядке и замерзании батареи в процессе работы нужно искать утечку в бортовой системе.

Если электролит приобрел темный цвет либо на корпусе обнаружены разрывы, сильные подтеки реактива и трещины, нельзя ни заряжать устройство, ни использовать другие способы реанимировать АКБ. Поврежденная батарея требует немедленной замены и утилизации. Срок ее эксплуатации составляет 2-3 года.

АКБ, которое не находится в использовании, может постоянно стоять на подзарядке. Параметры процесса при этом должны соответствовать току саморазряда. Содержание батареи на уровне 100% заряда позволит сохранить высокие эксплуатационные свойства и в любой момент поставить ее на машину.

Батарею, которая установлена в автомобиле, некоторые автомастера рекомендуют держать на уровне 90-95% заряда. Небольшой дефицит заряда позволит защитить электронику авто при скачке напряжения в бортовой сети. В этом случае батарея будет действовать как конденсатор.

Источник

Температура аккумулятора при зарядке

Многим интересно — при какой температуре заряжать аккумулятор? Ведь наверняка многие слышали истории о том,

как при очень низких и очень высоких температурах аккумуляторы начинали вести себя странно — очень долго заряжались, быстро разряжались либо даже вовсе переставали работать.

Оплавленная аккумуляторная батарея телефона после неправильной зарядки

Ниже мы рассмотрим особенности зарядки аккумулятора, а также рассмотрим несколько рекомендаций, придерживаясь которых ваше устройство прослужит долгую службу.

Типы аккумуляторов и рекомендуемый температурный режим

Большинство современных аккумуляторов могут работать в широком температурном диапазоне. Однако при очень низких и очень высоких температурах может меняется химическая структура аккумулятора, а это может привести к большому количеству проблем.

Чтобы избежать проблем, производители советуют перед зарядкой поместить аккумулятор в приемлемые для него температурные условия.

Оптимальная температура заряда для продолжительной жизни аккумуляторной батареи

Оптимальной температурой для зарядки считается диапазон от +10 до +30 градусов, однако заряжать аккумуляторы можно и при других температурах:

1. Если аккумулятор свинцово-кислотный, то заряжать его нужно при температуре от -20 до +50 градусов. Если зарядка происходит при отрицательных температурах, то ток следует понизить до 0,3С и ниже.
2. Если аккумулятор никель-кадмиевый или никель-металлогидридный, то заряжать его нужно при температуре от 0 до +45 градусов. При зарядке в пределах от 0 до 5 градусов следует понизить ток до 0,3С. При нарушении температурного режима серьезно снижается КПД устройства.
3. Если аккумулятор литий-ионный, то заряжать его нужно при температуре от 0 до +45 градусов. Заряжать аккумулятор при отрицательных температурах запрещено, чтобы не повредить его.

Особенности зарядки при низких температурах

Существуют следующие рекомендации относительно зарядки батарей при низких температурах:

• самыми неприхотливыми являются батареи из никеля. Их можно заряжать даже при отрицательных температурах, однако, при зарядке при температуре ниже +5 градусов замедляется рекомбинация газов в случае перезарядки. Это не только ведет к быстрому износу батареи, но и значительно повышает вероятность взрыва. Поэтому при температурах ниже +5 градусов следует снижать заряжающий ток до 0,1С;
• в промышленности часто используют аккумуляторы с так называемыми тепловыми одеялами. Они подогревают батареи и не дают им промерзнуть. К сожалению, эти одеяла значительно повышают стоимость прибора, поэтому бытовые аккумуляторы этими одеялами оснащаются довольно редко;
• нельзя замораживать свинцовые батареи, а хранить их нужно полностью заряженными. Ведь в разряженных батареях сердцевина становится более водянистой. Если свинцовые батареи долго держать на морозе, в корпусе могут появиться трещины, из-за которых устройство будет быстрее разряжаться, а сама батарея быстро придет в негодность;
• во время зарядки литий-ионных батарей при отрицательных температурах металлические частички могут попасть на электрод, что приведет к образованию тонкого металлического покрытия. Из-за этого значительно снижается отказоустойчивость, а при сильных вибрациях аккумулятор может и вовсе сломаться;
• существуют экспериментальные литий-ионные батареи, которые могут работать при температуре -10 градусов. Однако они используют очень низкий ток зарядки, поэтому заряжаются эти батареи достаточно долго; также они обычно имеют пониженный срок годности.

Зависимость плотности электролита от температуры окружающей среды

Особенности зарядки при высоких температурах

Существуют следующие рекомендации относительно зарядки батарей при высоких температурах:

1. Высокие температуры представляют серьезную опасность для свинцовых батарей, поэтому многие аккумуляторы такого типа снаряжаются специальными устройствами, которые позволяют продлить жизнь батареи на 10-15%. Также рекомендуется менять предел напряжения: при температуре 0-25 градусов предел напряжения составляет 2,4 — 2,5 вольт, при температуре 25-40 — 2,3 — 2,4 вольт, при температуре 40-50 градусов — 2,2 — 2,3 вольт. Если же же происходит капельная зарядка, то следует снизить напряжение еще на 0,2 пункта).
2. Никель-кадмиевые батареи при повышенной температуре окражующей среды практически невозможно зарядить полностью. Ведь в таких условиях снижается выработка кислорода, из-за чего батарея постепенно теряет возможность накапливать электричество. Например, при температуре 45-50 градусов батарея может зарядиться лишь на 70%, тогда как при температуре 60 градусов КПД составит не более 45%. Впрочем, у новых никель-металлогидридных батарей КПД выше, чем у старых никель-кадмиевых аккумуляторов. Однако они пока что очень плохо изучены, поэтому делать выводы преждевременно.
3. Литий-ионные аккумуляторы хорошо переносят высокие температуры, а их КПД составляет порядка 98%. Однако длительное воздействие высоких температур плохо влияет на здоровье батареи. Это не только снижает срок службы, но и заметно повышает вероятность взрыва.

Советы

Опытные инженеры советуют при зарядке аккумуляторов придерживаться следующих рекомендаций:

1. Многие батареи не имеют датчика температур. Если у вас именно такой аккумулятор, следует своевременно компенсировать влияние температуры окружающей среды. Сделать это можно при помощи изменения тока зарядки. При температуре 20-25 градусов можно заряжать аккумулятор по стандартной схеме, а при отклонении от этих параметров следует повышать (если температура ниже 20 градусов) либо повышать (если температура выше 25 градусов) напряжение на 0.03 В на каждый градус (однако, помните, что при понижении температуры ниже 5 градусов в ряде случаев может потребоваться снижение входного напряжения).
2. Существует заблуждение, что при отрицательных температурах все АКБ сильно разогреваются — это не совсем верно. Действительно, если напряжение будет очень высоким, то разогревание аккумулятора возможно, однако, такие высокие токи очень редко используются, поэтому при отрицательных температурах батареи практически не разогреваются.
3. Некоторые свинцовые аккумуляторы имеют кальциевое легирование. Если у вас такая батарея, помните, что следует избегать разряда батареи ниже 10,8 В. Следует периодически подзаряжать кальциевый аккумулятор, чтобы избежать полной разрядки.
4. Если вы используете аккумулятор в качестве источника питания для автомобиля, то следует помнить несколько важных моментов. Во-первых, если вы заряжаете устройство прямо в автомобиле, нужно обязательно учитывать температуру подкапотного пространства (а она может быть выше температуры окружающей среды, если вы недавно ездили куда-либо на этом автомобиле). Во-вторых, если вы принесли в помещение холодный аккумулятор, то ему понадобится время, чтобы нагреться (обычно порядка 5-7 часов); не верьте температурному датчику — он может показывать температуру окружающей среды, а не аккумулятора. В-третьих, в зимний период желательно прогревать двигатель перед поездкой — в таком случае температура подкапотного пространства вырастет, а АКБ будет лучше воспринимать заряд.

Заключение

Подведем итоги. Заряжать аккумуляторы имеет смысл при температуре 0-45 градусов, однако лучше всего это делать при 10-30 градусах. Не нужно заряжать аккумуляторы при отрицательных температурах, поскольку энергия будет плохо накапливаться.

Это правило не касается свинцовых аккумуляторов — их можно заряжать при температуре не ниже -20 градусов, хотя инженеры все же не рекомендуют это делать, поскольку при длительном воздействии отрицательных температурах возможно растрескивание батареи, что снижает срок эксплуатации и повышает вероятность взрыва. Также следует менять напряжение зарядки в зависимости от температуры окружающей среды, чтобы полностью зарядить батареи.

Источник