Как заменить электролит в аккумуляторе автомобиля


Замена электролита в аккумуляторе в домашних условиях

Автомобильные аккумуляторы сегодня представлены двумя наиболее распространенными типами: необслуживаемые и обслуживаемые АКБ. В первом случае штатно реализована только возможность дозаряжать батарею при помощи зарядного устройства.

Второй тип аккумуляторов позволяет не только заряжать батарею, но и производить проверку плотности электролита в «банках» (секциях), анализировать его состояние. При необходимости уровень электролита также можно повысить или полностью заменить жидкость.

Что касается необслуживаемых батарей, получение доступа к электролиту также возможно, однако предполагает самостоятельное внесение изменений в устройство корпуса аккумулятора. Если точнее, потребуется высверливать дополнительные отверстия и затем их герметизировать.

Далее мы поговорим о том, для чего нужен электролит в аккумуляторе, можно ли доливать электролит в аккумулятор и как это правильно сделать. Также будут рассмотрены частые вопросы касательно того, что лучше, дистиллированная вода или электролит в аккумулятор, как производится замер уровня, как выполняется полная замена электролита в АКБ и последующая зарядка батареи.

Содержание статьи

Когда нужно доливать электролит в аккумулятор и как это делается

Начнем с того, что общий принцип работы батареи заключается в возможности накопления электрического заряда благодаря протекающим химическим реакциям между электролитом и свинцовыми пластинами внутри аккумулятора. Указанные реакции протекают под воздействием электрического тока.

Ток подается на АКБ во время работы двигателя. Если точнее, подача электричества происходит от автомобильного генератора. Также  отдельно заряжать аккумулятор можно при помощи внешнего зарядного устройства (ЗУ). В процессе эксплуатации наиболее частой неисправностью аккумулятора является потеря плотности электролита. К основным причинам можно отнести старение, сульфатацию пластин, перезаряд или недозаряд АКБ.

Сульфатация пластин, как правило, является результатом недостаточно заряда. Дело в том, что внутри батареи находятся специальные решетки, в которых находится диоксид свинца. При разряде батареи оксид свинца восстанавливается на катоде, при этом также активизируется окислительный процесс на аноде. Если просто, анод и катод можно условно считать более привычным «плюсом» и «минусом».

Указанные процессы приводят к тому, что происходит усиленное образование сульфата свинца. Результатом такого образования становится снижение плотности серной кислоты в составе электролита. В этом случае необходимо измерить плотность специальным прибором (ареометром), после чего необходимо поднять данный показатель до нужного значения.

При этом неправильным подходом является долив электролита сразу после замеров, то есть прямо на авто. Чтобы избежать ошибок, нужно знать, как добавлять электролит в аккумулятор. Дело в том, что плотность следует измерять на АКБ, которая была предварительно полностью заряжена.

Также в «банках» должен быть нормальный уровень электролита. Игнорирование данных правил приводит к тому, что процесс сульфатации не прекращается, батарея выходит из строя. Если же плотность на заряженной батарее находится в рекомендуемых пределах от 1.27 до 1.29, тогда электролит  просто доливается по уровню и аккумулятор эксплуатируется далее.

Когда плотность оказывается меньше рекомендуемой, тогда для начала следует реализовать несколько циклов, предполагающих полный заряд-разряд АКБ. Только затем можно долить свежий электролит, добиваясь нужной плотности. В тех случаях, когда плотность электролита выше нормы, тогда в аккумулятор доливают дистиллированную воду. Использование обычной воды не рекомендуется, так как возможно выпадение осадка и другие нежелательные последствия.

Добавим, что еще важно учитывать, сколько нужно электролита в аккумулятор. Данная информация пригодится в ситуациях с доливом,  так как в случае полной замены электролита желательно  заранее уточнить необходимое количество у продавцов АКБ, на профильных авто форумах или из других источников.

Что касается обслуживаемого аккумулятора, ответом на вопрос, как проверить уровень электролита в аккумуляторе, является необходимость выкрутить пробки на «банках». После их откручивания можно увидеть метки, указывающие на  уровень. Если таких меток нет, дистиллированную воду или электролит доливают так, чтобы перекрыть поверхность пластин на 5 или 7 мм.

Следует отдельно учитывать, что уровень не должен быть слишком высоким. Нужно добиться того, чтобы оставалось 2 см. до среза пробки. С необслуживаемым аккумулятором возникают дополнительные сложности как с получением доступа к «банкам», так и с определением уровня, количества электролита и т.п. По этой причине производить такие манипуляции без соответствующего опыта не рекомендуется.

Как поменять электролит в аккумуляторе автомобиля и когда это нужно

Итак, теперь давайте рассмотрим ситуацию, когда требуется полная замена электролита в АКБ. Чаще всего понять, нужно ли менять электролит в аккумуляторе, помогает его визуальная оценка и некоторые другие  характерные признаки.

Как правило, на необходимость замены указывает:

  • мутный электролит в аккумуляторе, изменение цвета;
  • не удается добиться нужной плотности после зарядки АКБ;

Также специалисты рекомендуют в полном объеме поменять электролит  в тех случаях, когда относительно новый аккумулятор стал быстро разряжаться после полной зарядки при помощи ЗУ, во время проверки было выявлено, что в аккумуляторе в одной банке нет электролита, ранее происходило замерзание электролита и т.д.

На практике помутнение указывает на то, что в АКБ изначально залит электролит низкого качества, также возможен вариант использования низкосортного продукта на долив. Также к помутнениям приводит заливание проточной, а не дистиллированной воды. Еще возможно, что доливаемая вода содержит посторонние примеси.

Следующей причиной того, что электролит мутный, становится повреждение, а также осыпание пластин. Параллельно не следует исключать вероятность короткого замыкания в одной секции или сразу в нескольких. Как правило, появление мутного осадка серого цвета указывает на осыпание пластин, черный или темный цвет электролита выступает признаком плохого качества основных компонентов электролита (воды и/или кислоты). Коричневый цвет свидетельствует о том, что в аккумуляторе короткое замыкание.

Необходимо учитывать, что в случае осыпания или короткого замыкания решение поменять электролит в ряде случаев может не привести к положительному результату. Дело в том, что для восстановления работоспособности необходимо также отдельно ремонтировать секции АКБ, при этом такая операция требует спецоборудования.

В остальных случаях замена электролита в аккумуляторе в домашних условиях вполне возможна. Более того,  правильно выполненная процедура может существенно продлить срок службы АКБ. Для реализации задачи понадобиться заранее подготовить:

  • свежий электролит с нужной плотностью;
  • дистиллированную воду;
  • ареометр для замеров плотности;
  • резиновую грушу или шприц для откачки старого электролита из банок;
  • воронку для удобства залива чистой воды и электролита;
  • емкость для слива старого электролита, выкачиваемых излишков и т.п.

Обычные стеклянные банки или бутылки хорошо подойдут в качестве емкости, так как на них не воздействует серная кислота. Еще желательно иметь защитные очки и резиновые перчатки, так как работа с кислотными растворами предполагает соблюдение  определенных правил техники безопасности.

Дело в том, что электролит после попадания на открытую кожу может причинить химические ожоги. Также значительную опасность такой раствор представляет для глаз. При попадании на кожу электролит нужно немедленно смыть при помощи содового раствора. В случае попадания в глаза нужно промыть их большим количеством воды, после чего немедленно обратиться за профессиональной медицинской помощью.

Итак, перейдем к замене. Сразу отметим, на начальном этапе нужно знать, как правильно слить электролит с аккумулятора.  Вполне очевидно, что многие стремятся быстрее убрать жидкость из АКБ, при этом не задумываясь о том, можно ли переворачивать аккумулятор при замене электролита.

Казалось бы, достаточно открутить пробки на банках, перевернуть батарею и слить из корпуса старый электролит. Обратите внимание, в половине случаев такой подход приводит к окончательному выходу аккумулятора из строя. Дело в том, что частицы осадка, которые осели в нижней части, после переворачивания застревают между пластинами. В результате в АКБ далее возникнет короткое замыкание. Если вы ранее не обслуживали батарею, тогда рекомендуем ознакомиться с тем, как правильно заправить аккумулятор электролитом.

  • Первым делом нужно снять батарею и обтереть корпус, удаляя  различные загрязнения. Для этих целей лучше всего подходить тряпка, которую предварительно смачивают в растворе воды и соды. Чтобы сделать сам раствор, следует пару столовых ложек соды развести в литре воды.
  • Затем нужно окрутить заливные пробки на АКБ, после чего производится проверка уровня электролита, его состояние, цвета. Также нужно оценить степень заряда батареи при помощи мультиметра.
  • Если жидкость явно нуждается в замене, тогда далее старый электролит откачивается из банок грушей, шприцем или при помощи любого другого подобного решения.
  • Далее в опустевшие банки нужно залить дистиллированную воду, после чего аккумулятор слегка покачивают. Это нужно для промывки. Промывают АКБ несколько раз, на каждом этапе сливая воду из банок. Делать это необходимо до тех пор, пока вода не станет полностью прозрачной.
  • Затем можно залить в банки свежий электролит, причем не нужно сразу стремиться довести его плотность до нормы.
  • Теперь аккумулятор нужно поставить на зарядку от ЗУ. Только после полного окончания процесса зарядки производится проверка плотности ареометром.
  • Дополнительно перед замерами рекомендуется выждать время, чтобы батарея успела остыть. Обычно требуется 1.5-2 часа. Затем (на основании полученных при замерах данных) осуществляется корректировка путем подбора нужного соотношения воды или электролита.

На практике процедура замены предполагает откачивание из каждой банки электролита, после чего производится его слив в заготовленную для этих целей емкость. При этом нужно учесть, что удалить жидкость полностью таким способом не выйдет.

  1. Для  наиболее эффективного удаления нужно медленно наклонять корпус АКБ, выбирая жидкость. Однако нужно помнить, что переворачивать корпус категорически запрещено, как и было сказано выше. Чтобы не держать батарею, можно подкладывать под корпус бруски или другие предметы для упора.
  2. Также на носике груши можно дополнительно установить гибкую трубку (например, от капельницы). Главное, чтобы диаметр трубки, позволял плотно ее надеть и зафиксировать.
  3. После слива жидкости из банок наклоненный аккумулятор устанавливается в нормальное положение, затем в каждую банку заливается дистиллированная вода через воронку.
  4. Во время промывки не допускается трясти аккумулятор, резко наклонять корпус и т.д. Будет достаточно нескольких плавных наклонов в разные стороны. После этого вода сливается, процедура промывки повторяется.
  5. Теперь можно залить электролит, однако не следует сразу доводить его количество до нужного уровня. Дело в том, что электролиты в продаже имеют повышенную плотность. Это значит, что далее раствор нужно разбавлять дистиллированной водой. В самом начале будет достаточно придерживаться приблизительных показателей, так как до нормы плотность доводится уже после заряда АКБ.

Также добавим, что после того, как электролит был залит, нужно плавно наклонить аккумулятор несколько раз (как и при промывке). Это позволит удалить воздух из банок аккумуляторной батареи. Теперь пробки можно прикрыть, но не закручивать полностью. Саму батарею необходимо оставить на пару часов. Это нужно для отстаивания жидкости в банках.

Затем потребуется снова проверить уровень электролита и его плотность, доливая кислоту или воду при такой необходимости. Также при необходимости можно добавить в электролит специальную присадку, которая помогает удалить сульфаты с электродов. Далее нужно выждать, пока под действием электролита из корпуса окончательно не выйдут все остатки воздуха, а также растворится присадка. Отметим, что добавка растворяется около 2 суток. После этого АКБ можно ставить на зарядку.

После замены электролита сколько нужно заряжать аккумулятор

В самом начале заряжать батарею после замены электролита рекомендуется малыми токами (0.1 А). Для зарядки нужно открутить пробки и подключить ЗУ. Главное, чтобы аккумулятор после замены электролита заряжался циклично, то есть предполагается схема «заряд-разряд».

Данный процесс  нужно повторять до тех пор, пока плотность электролита не достигнет нужного показателя. Параллельно нужно следить за тем, чтобы электролит в АКБ не выкипал. На полную зарядку укажет напряжение 2.4 В применительно к отдельной секции  или 14-15 В на клеммах батареи.

После того, как будет достигнуто номинальное напряжение, ток заряда следует уменьшить в два раза. Если в течение 2 часов плотность электролита не меняется, тогда можно прекратить процесс зарядки.

Что касается разряда-заряда и цикличности, разряжать батарею нужно, в среднем, до половины емкости, после чего снова производится полная зарядка. Для разряда АКБ к клеммам подключается потребитель (для этих целей можно использовать простые 12 В автолампочки). После подключения производится контроль напряжения батареи, чтобы не допустить глубокого разряда. Когда разрядка достигает отметки 10.5 В, аккумулятор снова ставится на зарядку.

Что в итоге

Как видно, в ряде случаев удается эффективно восстановить работоспособность автомобильного аккумулятора путем промывки банок и заправки нового электролита. При этом  все равно не стоит рассчитывать на то, что замена электролита позволит батарее отработать долгий срок. В одних случаях АКБ нормально работает 6-12 и более месяцев, тогда как в других проблемы могут начаться через несколько дней.

Напоследок добавим, что также не рекомендуется производить какие-либо манипуляции с необслуживаемыми АКБ. Такие батареи лучше сразу менять на новые в том случае, если элементу не удается вернуть работоспособность после одного или нескольких циклов «разряд-заряд».

Что касается утилизации старого электролита, нельзя сливать раствор в водоемы, выливать на землю, в каналаизацию и т.п. Дело в том, что кислоту нужно сначала нейтрализовать. Для решения задачи рекомендуем отдельно изучить этот вопрос на профильных форумах или получить профессиональную консультацию специалистов. Это позволит точно определиться с наиболее подходящим вариантом, кторый будет оптимальным в каждом отдельном случае.

Читайте также

Как заменить электролиты в свинцово-кислотной батарее

by David Sandoval

Цифровой мультиметр, изображение TekinT от Fotolia.com

Свинцово-кислотная батарея вырабатывает электрическую энергию при взаимодействии раствора электролита со свинцовыми пластинами батареи. В результате взаимодействия создается разность напряжений между клеммами батареи и позволяет батарее работать в качестве источника питания.

Со временем раствор электролита будет соединяться со свинцом в пластинах батареи для образования кристаллов сульфата свинца.Электролит ослабевает, и кристаллы разливают пластины батареи. Перезарядка батареи, наряду с заменой раствора электролита, изменит химический состав батареи и позволит батарее снова производить электроэнергию.

Шаг 1

Подключите зарядное устройство к электрической розетке и включите зарядное устройство; это разрушит любые кристаллы сульфата свинца, которые образовались на пластинах батареи. Дайте батарее зарядиться не менее двух часов. Проверяйте аккумулятор каждые 30 минут во время зарядки; Если батарея раздулась или стала горячей на ощупь, немедленно отключите зарядное устройство от сетевой розетки и отсоедините провода зарядного устройства от батареи.

Шаг 2

Дайте батарее остыть в течение как минимум одного часа после зарядки. Наденьте защитные очки и перчатки.

Шаг 3

Ослабьте и снимите вентиляционные крышки батареи, используя вентиляционный ключ. Проверьте уровень электролита каждого элемента батареи. Наклоните аккумулятор вперед, чтобы слить раствор электролита из элементов аккумулятора. Поскольку электролит батареи содержит серную кислоту, убедитесь, что все использованные растворы электролита собраны в кислотостойком контейнере.

Шаг 4

Залейте раствор электролита для замены в каждый вентиляционный отсек аккумулятора, пока в каждом элементе аккумулятора не будет достаточно раствора, чтобы достичь нижней части отметки «заполнение».

Шаг 5

Замените и затяните вентиляционные крышки аккумулятора. Нейтрализуйте любой раствор пролитого электролита, посыпав на него пищевую соду, а затем вылейте воду на обсыпанную пищевую соду. При необходимости вытрите нейтрализованную жидкость.

Включите мультиметр и установите шкалу на «Вольт постоянного тока.«Поместите красный (положительный) провод мультиметра на положительную клемму батареи. Поместите черный (отрицательный) провод мультиметра на отрицательную клемму батареи. Проверьте дисплей мультиметра. Напряжение должно быть 12,6 В или выше для 12-вольтовой батареи ( или 6,3 В для батареи на 6 В)

Совет
  • Если напряжение батареи ниже 12,6 В для батареи 12 В (или ниже 6,3 В для батареи 6 В), подключите зарядное устройство согласно указаниям на шаге 1 и зарядите аккумулятор в течение как минимум одного часа.
Предупреждения
  • Свинцово-кислотные батареи обычно не требуют замены электролита. Проще, безопаснее и экономически выгоднее просто купить новую батарею, если электролит загрязняется, чрезмерно ослабевает или иным образом не используется.
  • Раствор электролита содержит серную кислоту и может потребовать специальной процедуры утилизации. Узнайте в местном правительственном органе, как безопасно и законно утилизировать раствор электролита в вашем районе.
Вещи, которые вам понадобятся
  • Защитные очки
  • Резиновые перчатки
  • Свинцово-кислотный аккумулятор
  • Вентиляционный ключ батареи
  • Раствор электролита батареи (см. Раздел «Ресурсы»)
  • Контейнер для удаления кислотоустойчивых отходов
  • Пищевая сода
  • Вода
  • Зарядное устройство
  • Цифровой мультиметр
Еще статьи
. Как работает электролит? - Аккумулятор университета

Узнайте больше о катализаторе, который расположен между электродами батареи и создает поток электричества.

Электролит служит катализатором, делающим батарею проводящей, стимулируя движение ионов от катода к аноду при зарядке и наоборот при разрядке. Ионы - это электрически заряженные атомы, которые потеряли или приобрели электроны. Электролит батареи состоит из растворимых солей, кислот или других оснований в жидком, гелеобразном и сухом виде.Электролит также поставляется в виде полимера, используемого в твердотельной батарее, твердых керамических и расплавленных солей, как в натриево-серной батарее.

Свинцовая кислота использует серной кислоты . При зарядке кислота становится более плотной, поскольку оксид свинца (PbO 2 ) образуется на положительной пластине, а затем превращается почти в воду при полной разрядке. Удельный вес серной кислоты измеряется ареометром. (См. Также BU-903: Как измерить состояние заряда). Свинцово-кислотные батареи поставляются в герметичных и герметичных форматах, также известных как клапанно-регулируемая свинцово-кислотная (VRLA), или не требующих технического обслуживания

Серная кислота бесцветна с легким желто-зеленым оттенком, хорошо растворяется в воде и обладает высокой коррозионной активностью. Изменение цвета до коричневатого оттенка может быть вызвано ржавчиной в результате анодной коррозии или попадания воды в аккумуляторный блок.

Свинцово-кислотные батареи поставляются с разным удельным весом (SG). Батареи глубокого цикла используют плотный электролит с SG до 1,330 для достижения высокой удельной энергии, стартовые батареи содержат в среднем SG около 1,265, а стационарные батареи имеют низкий SG примерно 1.225, чтобы смягчить коррозию и продлить срок службы. (См. BU-903: Как измерить состояние заряда.).

Серная кислота служит для широкого спектра применений, а также используется в очистителях сточных вод и различных чистящих средствах. Это также служит в обработке полезных ископаемых обработки полезных ископаемых, производстве удобрения, переработке нефти, обработке сточных вод и химическом синтезе.

, Могут ли ультраконденсаторы заменить батареи в будущих электромобилях?

Ультраконденсаторы потрясающие. Но смогут ли они заменить батареи в будущих электромобилях?

Ультраконденсаторы имеют существенные преимущества перед батареями, в конце концов, они намного легче, быстрее заряжаются, безопаснее и не токсичны. Тем не менее, есть области, где батареи протирают ими пол. По крайней мере на данный момент.

СВЯЗАННЫЕ: TESLA НАКЛАДЫВАЕТСЯ НА «ПРОРЫВ» БАТАРЕЙНЫХ ИННОВАЦИЙ

Благодаря недавним приобретениям производителей ультраконденсаторов, таких как Tesla, ультраконденсаторы могут оказаться на грани вытеснения батарей в качестве источника питания для электромобилей.

Что такое ультраконденсатор?

Ультраконденсаторы, также называемые суперконденсаторами, двухслойными конденсаторами или электрохимическими конденсаторами, представляют собой тип системы накопления энергии, которая набирает популярность в последние годы. Их можно рассматривать как нечто среднее между обычным конденсатором и аккумулятором, но они отличаются от обоих.

Ультраконденсаторы имеют очень высокую емкость по сравнению с их традиционными альтернативами - отсюда и название. Точно так же как батарея, ячейки ультраконденсатора имеют положительный и отрицательный электрод, разделенные электролитом.Но в отличие от батарей, ультраконденсаторы накапливают энергию электростатически (так же, как конденсатор), а не химически, как батарея.

Ультраконденсаторы также имеют диэлектрический сепаратор, разделяющий электролит - как конденсатор. Эта внутренняя структура ячейки позволяет ультраконденсаторам иметь очень высокую плотность накопления энергии, особенно по сравнению с обычным конденсатором.

Ультраконденсаторы накапливают меньше энергии, чем батареи аналогичного размера. Но они способны выделять свою энергию гораздо быстрее, поскольку разряд не зависит от происходящей химической реакции.

Еще одно большое преимущество ультраконденсаторов заключается в том, что их можно перезаряжать огромное количество раз практически без ухудшения качества (при превышении на 1 миллион циклов зарядки / разрядки не редкость). Это связано с тем, что при перезарядке не происходит никаких физических или химических изменений.

По этой причине суперконденсаторы часто используются в приложениях, требующих многих быстрых циклов зарядки / разрядки, а не для длительного компактного накопления энергии, таких как автомобильные бустерные пакеты и аккумуляторы.

Источник: stantontcady / Flickr

Наиболее часто используемым электродным материалом для ультраконденсаторов является углерод в различных формах, таких как активированный уголь, ткань из углеродного волокна, углерод, полученный из карбида, углеродный аэрогель, графит (графен) и углеродные нанотрубки. (УНТ).

Как зарядить ультраконденсатор?

Когда к положительным и отрицательным пластинам конденсатора приложен перепад напряжения, он начинает заряжаться. По данным Battery University, «это похоже на накопление электрического заряда при ходьбе по ковру».Прикосновение к объекту высвобождает энергию пальцем. "

Некоторые из самых первых примеров этой технологии были разработаны в конце 1950-х годов в General Electric, но в то время не было жизнеспособных коммерческих приложений. Это заняло бы до 1990-х годов за достижения в области материаловедения и производства для улучшения характеристик ультраконденсаторов и снижения их стоимости, достаточной для их коммерческой жизнеспособности.

Как работают ультраконденсаторы? потребляемая мощность, затем собирать и быстро накапливать избыточную энергию, которая в противном случае может быть потеряна

Источник: Электронные учебники

По этой причине они являются отличным дополнением для первичных источников энергии, поскольку они заряжают и разряжают очень быстро и эффективно.

Несмотря на то, что аккумуляторы могут удерживать большое количество энергии, им обычно требуется несколько часов для зарядки. Напротив, конденсаторы, и особенно ультраконденсаторы, заряжаются почти мгновенно, но они могут накапливать только небольшое количество энергии.

По этой причине ультраконденсаторы являются идеальным решением, когда системе требуется быстрая зарядка и нет необходимости хранить электроэнергию в течение длительного периода времени.Они также весят меньше батарей, стоят дешевле и, как правило, не содержат токсичных металлов или вредных материалов.

Могут ли ультраконденсаторы заменить батареи?

Ответ на этот вопрос во многом зависит от того, для чего они будут использоваться. У каждого есть свои преимущества и недостатки. Как упоминалось ранее, батареи имеют плотность энергии и плотность энергии , чем у ультраконденсаторов.

Это означает, что они больше подходят для приложений с более высокой плотностью энергии, или когда устройство должно работать в течение длительных периодов от одной зарядки.Ультраконденсаторы имеют гораздо более высокую плотность и , чем батареи. Это делает их идеальными для применений с высокими расходами, таких как питание электромобиля.

Как упоминалось выше, срок службы ультраконденсаторов также намного выше, чем у батарей. Обычная батарея может выдерживать около 2000-3000 циклов зарядки и разрядки, в то время как ультраконденсаторы обычно могут поддерживать более 1 000 000 . Это может представлять огромную экономию материалов и затрат.

Извлечено из: skeletontech

Ультраконденсаторы также намного безопаснее и значительно менее токсичны.Они не содержат вредных химических веществ или тяжелых металлов и имеют гораздо меньшую вероятность взрыва, чем батареи.

Кроме того, ультраконденсаторы имеют гораздо больший рабочий диапазон, чем батареи. На самом деле, они бьют батареи в этой области, так как они могут работать в диапазоне от -40 до +65 градусов по Цельсию.

Ультраконденсаторы также можно заряжать и разряжать намного быстрее, чем батареи, обычно в течение нескольких секунд, и они гораздо эффективнее при саморазряде, чем батареи.

Многие ультраконденсаторы также имеют гораздо более длительный срок хранения, чем батареи. Некоторые из них, например ячейки SkelCap, могут храниться до 15 лет за один раз практически без снижения емкости.

Источник: Windell Oskay / Flickr

Как и в большинстве технологий, основным драйвером для применения ультраконденсаторов является соотношение цены и качества. Ультраконденсаторы, как правило, являются более экономичным выбором в долгосрочной перспективе для приложений, требующих коротких выбросов энергии.

Батареи, однако, являются гораздо лучшим выбором для применений, где требуется постоянный низкий ток во времени.

Могут ли ультраконденсаторы заменить батареи в будущих электромобилях?

Как мы уже видели, ультраконденсаторы лучше всего подходят для ситуаций, когда требуется много энергии за короткий промежуток времени. Что касается электромобилей, это будет означать, что они будут иметь преимущества перед батареями, когда транспортное средство нуждается во вспышках энергии - как во время ускорения.

Фактически, это именно то, что Toyota сделала с концептуальным автомобилем Yaris Hybrid-R, который использует суперконденсатор для использования во время ускорения.

PSA Peugeot Citroen также начал использовать ультраконденсаторы как часть своих систем экономии топлива. Это позволяет намного быстрее начальное ускорение.

Система Mazda i-ELOOP также использует ультраконденсаторы для накопления энергии во время замедления. Затем накопленная мощность используется для систем остановки и запуска двигателя.

Суперконденсаторы также используются для быстрой зарядки блоков питания гибридных шин по мере их остановки от остановки к остановке.

Когда гибридная энергия используется исключительно для повышения производительности, такие проблемы, как диапазон и способность удерживать заряд, не так важны, и поэтому некоторые высококлассные производители, такие как Lamborghini, также начинают внедрять электронные двигатели на суперконденсаторах в их гибриды.

Тем не менее, ультраконденсаторы не заменяют батареи в большинстве электромобилей - пока. В ближайшем будущем литий-ионные аккумуляторы, вероятно, станут основным источником питания для электромобилей.

Многие считают, что более вероятно, что ультраконденсаторы станут более распространенными в качестве систем регенерации энергии во время замедления. Эта накопленная мощность может затем использоваться повторно в течение периодов ускорения, а не прямой замены батарей.

Источник: Mic / Flickr

Однако, согласно этому исследованию, они могут также применяться в гибридных транспортных средствах вместо аккумуляторов, когда «потребляемая мощность меньше мощности электродвигателя; когда мощность транспортного средства Потребность превышает потребность электродвигателя, двигатель работает для удовлетворения потребности в мощности транспортного средства плюс для обеспечения мощности для перезарядки блока суперконденсатора.

Недавние исследования суперконденсаторов на основе графена также могут привести к успехам в использовании суперконденсаторов в электромобилях. Одно исследование, проведенное учеными из Университета Райса и Технологического университета Квинсленда, привело к двум статьям, опубликованным в Журнале источников энергии и Нанотехнологии .

Они предложили раствор, состоящий из двух слоев графена с электролитическим слоем между ними, в результате чего полученная пленка является прочной, тонкой и способной выделять большое количество энергии за короткое время.

Эти факторы даны - это ведь суперконденсатор. Отличительной чертой этого исследования является то, что исследователи предполагают, что новые, более тонкие ультраконденсаторы могут заменить более объемные батареи в будущих электромобилях.

Это может также включать интеграцию ультраконденсаторов, например, в панели кузова, панели крыши, полы и даже двери. Теоретически, это может обеспечить транспорт всей энергией, в которой он нуждается, и сделать его значительно легче, чем электромобили с батарейным питанием.

Источник: Depositphotos

Такой электромобиль также будет заряжаться значительно быстрее, чем современные автомобили с батарейным питанием. Но, как и все ультраконденсаторы, это решение по-прежнему не может содержать столько энергии, сколько стандартные батареи.

"В будущем надеются, что суперконденсатор будет разработан для хранения большего количества энергии, чем литий-ионная батарея, сохраняя при этом способность выделять свою энергию до в 10 раз быстрее - это означает, что автомобиль может полностью питаться от суперконденсаторы в панелях корпуса », - сказал соавтор исследования Цзиньчжан Лю.

"После одной полной зарядки этот автомобиль должен будет проехать до 500 км ( 310 миль ) - аналогично бензиновому автомобилю и более чем в два раза превышает предел тока электромобиля".

Интересные времена впереди, кажется. Смотрите это пространство.

.

Смотрите также