Условия использования аккумулятора
Contents in this article

Термины и определения аккумуляторов

Давайте окунемся с головой!

Ниже приводится краткая версия терминов, используемых в повседневной работе с батареями и аккумуляторными технологиями. Он не является всеобъемлющим и предназначен для того, чтобы дать неспециалисту базовое понимание терминов, связанных с аккумуляторами. Она должна позволить неспециалисту понять информацию, предоставляемую производителями и продавцами батарей, чтобы облегчить уверенность в переговорах с этими организациями при совершении покупок батарей.

Термины, связанные с аккумуляторами

  • AC
    Переменный ток — это состояние, при котором движение электрического заряда в проводнике периодически меняется на противоположное.
  • Кислота
    Химическое вещество, способное выделять ионы водорода при смешивании с водой. Серная кислота, H2SO4, используется в свинцово-кислотном аккумуляторе в качестве электролита.
  • Аккумулятор
    Перезаряжаемая батарея или элемент.
  • Активный материал
    Химические вещества в батарее, которые производят и сохраняют электроны в электрохимической ячейке для высвобождения в виде электрической энергии. Активный материал реагирует с электролитом при разряде, обеспечивая валентные электроны в результате реакций окисления и восстановления, которые происходят на положительном и отрицательном электродах.
  • AGM (Absorbent Glass Mat)
    Этот термин часто применяется к типу герметичных рекомбинированных свинцово-кислотных батарей, в которых используется нетканый материал сепаратора, состоящий почти полностью из стеклянных микроволокон, который поглощает и удерживает электролит между пластинами элемента. AGM — это стеклянный мат в ячейке, который сильно сжат, чтобы обеспечить поглощение нужного количества кислоты и сохранить давление на активный материал для предотвращения потери контакта между AM и решетками пластин.
  • Ампер (Amp, A)
    Единица измерения скорости потока электронов через цепь. 1 ампер = 1 кулон в секунду.
  • Ампер-час (ампер-часы, Ач): Единица измерения электрической емкости аккумулятора, получаемая путем умножения силы тока в амперах на время разряда в часах. (Пример: Аккумулятор, выдающий 5 ампер в течение 20 часов, обеспечивает емкость 5 ампер x 20 часов = 100 ампер-часов).
  • Анод: Отрицательный электрод ячейки. Анод теряет электроны во время разряда (окисление) и набирает электроны во время заряда (восстановление).
  • Батарея: Один или несколько электрохимических элементов, электрически соединенных последовательно или параллельно с помощью межэлементных соединений.
  • BMS: Электронная система, которая контролирует аккумуляторную батарею, чтобы максимально продлить срок ее службы и защитить ее от повреждений, вызванных такими факторами, как чрезмерная или недостаточная зарядка, дисбаланс отдельных элементов и экстремальные колебания температуры. Батарейный блок также должен обеспечивать функцию безопасности и обеспечивать связь с другими устройствами.
  • Форсированный заряд: Один или несколько дополнительных коротких быстрых зарядов, применяемых к батарее, обычно в течение одного цикла обслуживания, для обеспечения выполнения ею своих функций.
  • Группа BCI: Номер группы Международного совета по аккумуляторам (BCI) идентифицирует аккумулятор по его физическим и электрическим характеристикам. Размеры (Д х Ш х В), напряжение, полярность расположения клемм, а также форма и тип клемм. Эта характеристика позволяет покупателю определить батарею, которая подойдет для его автомобиля.
  • Емкость: Емкость батареи определяется как количество ампер-часов, которое батарея выдает при определенной скорости разряда и температуре. Емкость батареи не является постоянной величиной и уменьшается с увеличением скорости разряда. На емкость аккумулятора влияет ряд факторов, таких как вес активного материала, плотность активного материала, адгезия активного материала к решетке, количество, конструкция и размеры пластин, расстояние между пластинами, конструкция сепараторов, удельный вес и количество доступных веществ. электролит, сплавы решетки, конечное предельное напряжение, скорость разряда, температура, внутреннее и внешнее сопротивление, возраст и срок службы батареи.
  • Катод: положительный электрод ячейки. Катод набирает электроны во время разряда (восстановление) и теряет электроны во время заряда (окисление).
  • Ячейка: аббревиатура электрохимической ячейки. Он состоит из двух разнородных материалов, обычно металлов, находящихся в ионном проводящем электролите. Разнородные металлы создают разность потенциалов, основанную на их положении в электрохимической таблице. Эта разница создает ЭДС или напряжение одной ячейки, которое определяет напряжение батарей. Для никель-кадмиевых это 1,2 В на элемент, а для свинцово-кислотных — 2 вольта.
  • Принятие заряда: Способность батареи принимать и накапливать энергию при заданных внешних параметрах, таких как время, температура, состояние заряда, напряжение зарядки или история батареи. Обычно он связан с внутренним сопротивлением и емкостью батареи.
  • Амперы холодного пуска (CCA): Это рейтинг, присваиваемый 12-вольтовым батареям стартерного освещения и зажигания (SLI), чтобы показать их способность запускать двигатель в холодную погоду. Он определяется как количество ампер, которое может быть снято с новой полностью заряженной батареи при температуре -180C в течение 30 секунд при сохранении напряжения более 7,2 вольт.
  • Зарядное устройство: Устройство для подачи электрической энергии в батарею, когда она находится в разряженном состоянии.
  • Проводимость: Легкость, с которой электрический ток проходит через вещество. В уравнениях проводимость обозначается заглавной буквой G. Стандартной единицей проводимости является сименс (сокращенно S), ранее известный как моль, который является обратной величиной сопротивления (ом).
  • Контейнер: Коробка, в которой хранятся элементы или компоненты батареи. Он должен быть инертным к используемому электролиту и максимально ударопрочным.
  • Коррозия: Химическая или электрохимическая реакция материала и окружающей среды, при которой материал, обычно металл, производит соединение в качестве продукта реакции. В металлах это происходит в результате реакции окисления (потери электронов), в результате которой соединение металла, например, Pb, разряжается до PbSO4 в присутствии серной кислоты.
  • Ток: Любое движение носителей электрического заряда, таких как субатомные заряженные частицы (например, электроны, имеющие отрицательный заряд, протоны, имеющие положительный заряд), ионы (атомы, которые потеряли или приобрели один или несколько электронов) или дырки (недостатки электронов, которые можно рассматривать как положительные частицы). Электрический ток в проводе, где носителями заряда являются электроны, является мерой количества заряда, проходящего через любую точку провода в единицу времени.
  • Цикл: В терминах аккумулятора один цикл — это полная последовательность одного разряда из полностью заряженного состояния плюс один полный перезаряд до полностью заряженного состояния.
  • Срок службы цикла: Количество определенных циклов заряда-разряда, которые батарея может пройти, пока ее напряжение при разряде не достигнет минимального заданного значения. параметры глубины разряда, скорости разряда и перезаряда, настройки напряжения для заряда и разряда плюс температура обычно определяются для описания характера испытания на ресурс цикла. Количество циклов, которые пройдет батарея, зависит от многих факторов в дополнение к установленным параметрам испытания. Типичными факторами являются конструкция батарей, их химический состав и конструкционные материалы.
  • Глубокий разряд: Это разряд током, который приводит батарею в состояние, когда напряжение минимально, рекомендованное производителем для определенной скорости разряда. Например, свинцово-кислотная тяговая батарея, разряженная до 1,7 вольт на элемент в течение 5 часов, будет разряжена на 100% при скорости C5.
  • Батарея глубокого цикла: Батарея, разработанная для обеспечения максимального количества циклов при разряде до минимального рекомендованного производителем напряжения для определенной скорости разряда.
  • Разрядка: Когда батарея подключена к нагрузке и дает ток, говорят, что она разряжается.

Еще больше технических терминов "Батарея"!

  • Электролит: Электрохимическая батарея требует проводящей среды для переноса ионов, чтобы обеспечить зарядку и разрядку положительного и отрицательного электродов.
    В свинцово-кислотном аккумуляторе электролитом является серная кислота, разбавленная водой. Это проводник, который поставляет воду и сульфат для электрохимической реакции:
    PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O.
    В литий-ионном аккумуляторе электролит не реагирует с электродами, он просто переносит ионы Li+ от катода к аноду при зарядке и от анода к катоду при разрядке.
  • Электронный тестер: Электронное устройство, оценивающее состояние батареи путем измерения сопротивления или импеданса, которое может включать омическое сопротивление, емкость, металлическую и ионную проводимость. Часто эти устройства используют высокочастотные импульсы и потребляют малый ток.
  • Элемент: Набор положительных и отрицательных пластин, собранных с разделителями между пластинами.
  • Уравнительный заряд: Процесс обеспечения того, чтобы все элементы батареи находились в полностью заряженном состоянии. Электролит в каждой ячейке также должен иметь однородную плотность и не иметь расслоений. Обычно этот процесс выполняется в установках с несколькими подключенными батареями, когда недозаряд или частая разрядка не позволяют отдельным батареям или элементам достичь одинакового состояния заряда. Ток заряда обычно небольшой, а период времени может достигать нескольких дней.
  • Формирование: При производстве батарей формирование — это процесс первой зарядки батареи. Электрохимически, образование изменяет пасту оксида свинца на положительных решетках в диоксид свинца, а пасту оксида свинца на отрицательных решетках в металлический губчатый свинец.
  • ГЕЛЬ: название, часто применяемое к электролиту свинцово-кислотного аккумулятора, который был смешан с химическим агентом для получения иммобилизованной нежидкой структуры. Это может быть сделано с помощью полимеризующего агента или путем добавления мелкого порошка кремнезема. Цель — предотвратить вытекание электролита и обеспечить рекомбинацию водорода и кислорода, которые выделяются при распаде воды во время зарядки (см. батареи VRLA). Батареи, изготовленные с использованием гелеобразного электролита, часто называют батареями GEL.
  • Сетка: Каркас из металла или металлического сплава, который поддерживает активный материал пластин батареи. Он проводит ток, вырабатываемый активным материалом, к клеммам аккумулятора при разрядке и от клемм к активному материалу при зарядке.
  • Заземление: Опорный потенциал цепи. В автомобильной промышленности — результат крепления одного кабеля аккумулятора к кузову или раме автомобиля, который используется в качестве пути для завершения цепи вместо прямого провода от компонента. Сегодня более 99 процентов автомобильных и LTV приложений используют отрицательный полюс батареи в качестве заземления.
  • Группа: Отдельный элемент батареи, состоящий из нужного количества положительных и отрицательных пластин с сепараторами, что позволяет достичь номинальной емкости батареи.

  • Размер группы: Международный совет по батареям (BCI) присваивает номера и буквы распространенным типам батарей. Существуют стандарты по максимальному размеру контейнера, расположению и типу терминала и особым характеристикам контейнера.

  • Гидрометр: Прибор, используемый для оценки концентрации кислоты или щелочи в электролите аккумулятора путем измерения его удельного веса.
    Межэлементные соединители: Конструкции, последовательно соединяющие соседние элементы, положительный элемент одного элемента с отрицательным следующего, внутри батареи.

  • Импеданс (Z): Эффективное сопротивление электрической цепи или компонента переменному току. Она возникает в результате совместного влияния омического сопротивления и реактивного сопротивления и имеет ту же единицу измерения, что и сопротивление, т.е. Ом.

Условия использования аккумулятора
  • Внутреннее сопротивление (IR): Батарея обладает сопротивлением, емкостью и индуктивностью. Ниже приведено представление полного сопротивления батареи, которое называется моделью Рэндлса

    Ro= омическое сопротивление металлических элементов батареи + электролит + сепараторы
    RCT= сопротивление переноса заряда через двойной электрический слой (EDL)
    Cdl= емкость двойного слоя
    L= высокочастотная индуктивность металлических компонентов
    Zw= импеданс Варбурга, представляющий эффекты массопереноса
    E=ЭДС цепи

  • Свинцово-кислотная батарея: батарея, состоящая из пластин, включающих проводник из свинцового сплава и активный материал из оксида свинца для положительного элемента и чистый губчатый свинец для отрицательного элемента. Электролитом является разбавленная серная кислота в диапазоне от 30 до 40% по весу кислоты.
  • Тестер нагрузки: Прибор, который потребляет ток от батареи при измерении напряжения. Он определяет способность батареи обеспечивать емкость
  • Аккумулятор с низким уровнем обслуживания: Батарея, которая не требует частого добавления воды для пополнения электролита. Обычно от 3 до 6 месяцев между добавлениями при контролируемой зарядке.

Больше терминов по хранению аккумуляторов!

  • MCA (Marine cranking amps): MCA — это промышленный рейтинг, определяющий способность морской батареи выдавать большое количество тока в течение короткого периода времени. Поскольку морские батареи, как правило, никогда не используются при температуре ниже нуля, морские крановые амперы измеряются при 32°F (0°C), в отличие от 0°F (-18C) для холодных крановых амперов. Номинал — это количество ампер, которое может быть снято с морской батареи при температуре 32°F в течение 30 секунд при сохранении напряжения не менее 7,2 вольт для 12-вольтовой батареи. Чем выше рейтинг MCA, тем выше пусковая мощность морской батареи.
  • Необслуживаемая: Батарея, которая обычно не требует полива в течение всего срока службы при использовании правильных методов зарядки.
  • Отрицательный: Направление потока электронов, которое описывает электрический потенциал. Отрицательная клемма батареи обеспечивает электроны для сокращения активного материала пластины во время заряда.
    Mx+ + xe = M
  • Ом (Ω): Единица измерения электрического сопротивления или импеданса в электрической цепи. Определяется в единицах СИ как единица электрического сопротивления, пропускающая ток в один ампер при разности потенциалов в один вольт.
  • Закон Ома: Связь между током, напряжением и сопротивлением для проводника в электрической цепи
    V = IxR (где V = вольт, I = амперы и R = омы)
  • Напряжение разомкнутой цепи: Напряжение батареи, когда клеммы находятся в разомкнутой цепи, т.е. без нагрузки.
  • Пластины: Это электроактивные компоненты батареи, образующие положительный и отрицательный электроды. Они состоят из жесткого проводника, который поддерживает активный материал. Проводник может иметь несколько форм, например, в виде полосы или листа, поддерживающего активный материал, или решетчатой структуры, что улучшает сцепление проводника и активного материала и снижает общий вес батареи. Пластины бывают положительными или отрицательными, в зависимости от полярности электродов батареи, для которой они используются.
  • Положительный: Точка, от которой ток течет к отрицательной части цепи в обычной физике. Точка или клемма батареи, имеющая более высокий относительный электрический потенциал. В аккумуляторе положительная пластина обеспечивает реакцию окисления, истощая электроны из активного материала, которые поступают на отрицательную пластину для осуществления реакции восстановления.
Traditional current and Electron direction
  • Первичная батарея: Батарея, которая может хранить и отдавать электрическую энергию, но не может быть электрически перезаряжена. Типичные химические составы включают: (i) углерод-цинк (клетки Лекланша), (ii) щелочь — MnO2, (iii) литий-MnO2, (iv) литий-сернистый диоксид, (v) дисульфид лития-железа, (vi) тионилхлорид лития (LiSOCl2), (vii) оксид серебра, и (viii) цинк-воздух
  • Рейтинг резервной емкости: Время в минутах, в течение которого новая полностью заряженная батарея SLI будет выдавать 25 ампер при 27°C (80°F) и поддерживать напряжение на клеммах равным или более 1,75 вольт на элемент. Этот показатель отражает время, в течение которого батарея будет продолжать работу основных принадлежностей, если генератор или генератор автомобиля выйдет из строя.
  • Сопротивление (Ω): Электрическое сопротивление — это противодействие свободному протеканию тока в цепи или батарее. Сопротивление преобразует электрическую энергию в тепловую и в этом отношении похоже на механическое трение. Когда к металлу в цепи прикладывается напряжение, оно вызывает чистое движение электронов в полосе проводимости металла.
  • Движению электронов препятствует вибрация атомов в решетке металла, из-за чего часть электрической энергии электрического тока теряется в виде тепла, это и есть сопротивление. Поскольку колебания решетки увеличиваются при повышении температуры, сопротивление металлов также увеличивается при повышении температуры. В батарее сопротивление частично металлическое из-за проводников, частично ионное из-за электролита и сепараторов и частично индуктивное из-за создания магнитного поля металлическими проводниками в батарее.

Еще больше батарей!!!

  • Герметичная батарея: Большинство рекомбинационных батарей герметизированы с клапаном сброса давления для предотвращения выхода газа и облегчения рекомбинации кислорода и водорода с образованием воды (см. VRLA). Существуют также батареи, не требующие обслуживания и герметичные для предотвращения доступа внутрь, но с вентиляционными отверстиями не под давлением, чтобы газ мог свободно выходить. Это батареи с очень низкой потерей воды, которые не являются рекомбинированными, но их гарантийный срок службы составляет несколько лет.
  • Вторичная батарея: Батарея, которая может хранить и отдавать электрическую энергию и может быть заряжена путем пропускания через нее постоянного тока в направлении, противоположном направлению разряда.
  • Сепаратор: Пористая перегородка между положительной и отрицательной пластинами в ячейке, которая позволяет пропускать через нее ионный ток. Сепараторы изготавливаются из многочисленных материалов, таких как полиэтилен, ПВХ, резина, стекловолокно, целлюлоза и разнообразные полимеры для различной электрохимии.
  • Короткое замыкание: Прямое соединение с низким сопротивлением между положительным и отрицательным источником электрического питания. В аккумуляторе короткое замыкание может быть вызвано внешним воздействием между двумя клеммами, внутри элемента короткое замыкание может быть результатом контакта между положительными и отрицательными пластинами, вызванного неисправными сепараторами или перекрытием пластин рыхлым активным материалом или даже производственным браком.
  • Удельный вес (уд. вес или SG): Удельный вес — это показатель концентрации электролита в батарее. Это измерение основано на плотности электролита по сравнению с плотностью воды и обычно определяется с помощью поплавка или оптического гидрометра.
  • Батарея запуска, освещения, зажигания (SLI): Это перезаряжаемая батарея, которая поставляет электрическую энергию в автомобиль для питания стартера, освещения и системы зажигания двигателя автомобиля. Почти неизменно свинцово-кислотный аккумулятор
  • Состояние заряда (или состояние здоровья): Количество доступной низкоскоростной электрической энергии, хранящейся в батарее в определенный момент времени, выраженное в процентах от энергии при полном заряде и измеренное при тех же условиях разряда. Если батарея полностью заряжена, состояние заряда считается равным 100 процентам.
  • Расслоение: Неравномерная концентрация электролита из-за градиентов плотности снизу вверх клетки. Часто встречается в свинцово-кислотных батареях, заряжаемых после глубокого разряда при постоянном напряжении. Это результат того, что на поверхности пластин образуется кислота высокой плотности, которая сразу же опускается на дно ячейки из-за низкой плотности электролита разряженной батареи. Если не перемешивать электролит путем периодического газообразования при более высоком напряжении заряда, расслоение может серьезно сократить срок службы свинцово-кислотной батареи, повредив активный материал.
  • Сульфатация: Состояние или процесс в свинцово-кислотных батареях, вызванный длительным пребыванием батареи в разряженном состоянии или состоянии низкого заряда. В результате реакции разряда образуется сульфат свинца как на положительных, так и на отрицательных пластинах, а в случае некоторых свинцово-кислотных батарей, особенно с решетками из свинцового кальция, это может привести к пассивации решеток с высоким сопротивлением. В тяжелых случаях это может препятствовать нормальной зарядке аккумулятора, делая его практически бесполезным.
  • Клеммы: Внешние электрические проводники на батарее, к которым подключается внешняя цепь. Как правило, аккумуляторы имеют либо верхние клеммы (стойки), либо боковые (передние) клеммы. Некоторые батареи имеют оба типа клемм (двойные клеммы).
  • Вентиляционные отверстия: Устройства, позволяющие газам выходить из батареи, сохраняя электролит в корпусе. Пламегасящие вентиляционные отверстия обычно содержат пористые диски, которые снижают вероятность внутреннего взрыва в результате внешней искры. Вентиляционные отверстия могут быть как стационарными, так и съемными. Для батарей VRLA вентиляционные отверстия содержат клапан сброса давления
  • Вольт (В): Единица СИ электродвижущей силы, разность потенциалов, при которой 1 ампер тока протекает через сопротивление 1 Ом.
  • Падение напряжения: чистая разность электрических потенциалов, т.е. напряжение при измерении через сопротивление или импеданс. Его связь с током описывается законом Ома.
  • Вольтметр: Электронное устройство, используемое для измерения напряжения в цифровом или аналоговом формате.
  • VRLA: Это описание свинцово-кислотных батарей, которые имеют односторонние клапаны сброса давления, запрещающие попадание воздуха в элемент, но позволяющие газам, образующимся при заряде, выходить, если внутреннее давление элемента слишком высокое. Обычно давление составляет от 0,1 до 0,3 фунтов на квадратный дюйм, что необходимо для того, чтобы кислород и водород, образующиеся при заряде, могли рекомбинировать в воду в ячейке. AGM и гелевые — это два типа аккумуляторов VRLA. Эти батареи имеют иммобилизованный жидкий электролит, который достигается за счет использования стекломата (AGM) или желирующего агента (GEL).
  • Ватт (Вт): единица мощности СИ, эквивалентная одному джоулю в секунду, соответствующая скорости потребления энергии в электрической цепи, где разность потенциалов составляет один вольт, а сила тока — один ампер.
  • ватт = 1 ампер х 1 вольт
  • Ватт-час (Втч)
    Единица измерения электрической энергии, выраженная в ваттах х часы. Аккумулятор вырабатывает энергию, а не емкость, которая измеряется в ампер-часах.
    1 ватт-час = 1 ампер х 1 вольт х 1 час

Итак, мы исчерпали срок действия батареи! Пожалуйста, не стесняйтесь делиться терминами для аккумуляторов, с которыми вы сталкивались. Мы можем добавить его сюда! Заранее спасибо

Please share if you liked this article!

Поделиться в facebook
Поделиться в twitter
Поделиться в pinterest
Поделиться в linkedin
Поделиться в print
Поделиться в email
Поделиться в whatsapp

Did you like this article? Any errors? Can you help us improve this article & add some points we missed?

Please email us at webmaster @ microtexindia. com

On Key

Hand picked articles for you!

рабочая температура свинцово-кислотного аккумулятора

Рабочая температура свинцово-кислотного аккумулятора

Рабочая температура свинцово-кислотного аккумулятора Как температура влияет на напряжение батареи? При повышении температуры равновесное напряжение свинцово-кислотного элемента, ЭДС или напряжение разомкнутой цепи также увеличивается. Это

Локомотив

Локомотив

Почему его называют локомотивом? Определение термина «локомотив» уходит корнями в латинское слово loco — «из места» и средневековый латинский термин motive, означающий «приводящий в движение».

Уравнительный заряд Микротекс

Что такое уравнительный заряд?

Выравнивание заряда в свинцово-кислотном аккумуляторе Цель уравнительного заряда — довести напряжение заряда свинцово-кислотной батареи до уровня газообразования, чтобы весь неконвертированный сульфат свинца был заряжен до

Присоединяйтесь к нашей рассылке!

Присоединяйтесь к нашему списку рассылки из 8890 удивительных людей, которые будут в курсе наших последних обновлений в области аккумуляторных технологий

Ознакомьтесь с нашей политикой конфиденциальности здесь — мы обещаем, что не будем передавать ваш e-mail никому и не будем спамить вас. Вы можете отказаться от подписки в любое время.