Правильный и безопасный заряд аккумулятора — как и чем заряжать? | Статьи

Как правильно и безопасно зарядить авто (мото) свинцово-кислотный аккумулятор. 

Сразу оговоримся — настоящая статья предназначена для неподготовленных людей, аккумуляторщики и опытные пользователи вряд ли почерпнут для себя что-то новое.

Не отвлекаясь на второстепенные моменты, мы постараемся донести до читателей статьи базовые основы заряда аккумулятора и поможем выбрать правильное зарядное устройство.

Какие существуют методы заряда.

1. Заряд постоянным током.

Заряд производится при установленном значении зарядного тока (измеряется в Ампер) без ограничения напряжения (измеряется в Вольт). Пример устройства, обеспечивающего данный способ заряда – классический тяжелый трансформаторный зарядник – выпрямитель. Величина зарядного тока и длительность заряда определяются исходя из значения емкости, технологии изготовления и состояния аккумулятора. Ограничить напряжение при таком способе заряда возможно только вручную, уменьшением значения тока. Данный способ используется как правило профессиональными аккумуляторщиками и рекомендуется только для опытных пользователей.

2. Заряд при постоянном напряжении.

Заряд производится при заданном постоянном значении напряжения. Ток может быть ограничен возможностями и настройками зарядного устройства (пользователем). Пример устройства, обеспечивающего данный способ заряда – автомобильный реле-регулятор. Современные продвинутые реле-регуляторы способны менять напряжение заряда по алгоритмам, установленным автопроизводителями, но суть от этого не меняется – заряд все равно происходит при постоянном напряжении.

3. Заряд смешанным методом.

Первый этап заряда производится методом постоянного тока установленным (ограниченным) значением тока до достижения заданного значения напряжения (предустановлено в зарядном устройстве или ограничено пользователем). Второй этап начинается по достижении заданного напряжения, зарядный ток стабилизируется и его значение начинает падать, по сути на данном этапе заряд уже идет при постоянном напряжении. Правильный заряд этим так называемым смешанным методом могут обеспечить современные импульсные зарядные устройства, но только те, которые имеют функцию ограничения напряжения значением, подходящим для технологии изготовления и состояния конкретно взятого аккумулятора. Данный способ (метод) и подходит больше всего обычному, неопытному пользователю, которому надо при проведении заряда учесть состояние своего аккумулятора и технологию его изготовления, а также уяснить ряд нехитрых правил проведения заряда. Ну и, конечно, надо иметь правильное зарядное устройство.

Необходимо уяснить, что ресурс батареи снижают три основных явления:

– Оплывание (осыпание) активной массы с решеток (электродов), которое происходит при перезаряде либо в процессе естественного механического износа, застарелый сульфат в активной массе также способствует ее быстрому осыпанию. Данное явление носит необратимый характер, лечению не подлежит, при критическом уровне данного процесса батарея подлежит замене.

— Сульфатация, т.е. образование кристаллов сульфата свинца на пластинах в процессе разряда АКБ. Сульфат всегда присутствует в любой батарее, его образование и растворение – это естественный рабочий процесс, происходящий при разряде-заряде батареи. Кристаллы сульфата могут быть небольшими и легко растворимыми, при хроническом недозаряде они становятся крупными и тяжело растворимыми. Данное явление носит обратимый характер, но чем старее в батарее сульфат, чем глубже он проник в поры активной массы, тем тяжелее его растворить, тем больше усилий придется для этого приложить и больше действий совершить.

— Расслоение электролита (кислотная стратификация). Электролит состоит из воды и серной кислоты, причем кислота физически тяжелее воды. В процессе заряда сульфат растворяется и кислота снова попадает в электролит, причем стремится стечь по пластинам в нижнюю часть корпуса АКБ. Данное явление наиболее усиливается в разряженных батареях и наименее характерно для тех АКБ, в которых разряд незначительный и своевременно восполняется. Устраняется расслоение электролита путем доведения заряженной батареи до состояния, при котором происходит ее интенсивное «кипение», т.е. электролиз, разложение воды на кислород и водород.

Вышеперечисленные явления как правило идут рука об руку, и эксплуатация АКБ с застарелым сульфатом приводит к ускоренному осыпанию  активной массы (нерабочая осыпающаяся активная масса называется шламом) и повышенному расходу воды из АКБ, все это сопровождается расслоением электролита. Это происходит потому, что крупные кристаллы сульфата уменьшают площадь пластин, на которой происходит химическая реакция, оставшаяся рабочая активная масса подвергается более высокой нагрузке, все больше зарядного тока бесполезно тратится впустую на электролиз – разложение воды на кислород и водород. Соответственно, чем больше в АКБ застарелого сульфата, тем быстрее происходят описанные негативные процессы и все ближе утилизация АКБ.

Правильный и полноценный заряд проводится при температуре АКБ, равной комнатной. Но начинать заряд вполне можно при любой температуре АКБ, если батарея очень холодная, заряд просто нужно начинать малым током.

Если нам нужно зарядить исправный аккумулятор, который имеет свежий незначительный разряд, скажем, не более 50 % от емкости, достаточно будет ограничить напряжение окончания заряда 14,8 – 15 Вольт, зарядный ток ограничиваем значением, не превышающем 10 % от реальной емкости аккумулятора (учитывайте, что за время эксплуатации емкость может значительно уменьшиться относительно исходной). Свидетельством окончания заряда будет служить падение зарядного тока до значения 0,5 – 1 Ампер. Наличие пробок на аккумуляторе позволит окончательно убедиться в окончании заряда путем измерения контроля уровня электролита и его плотности, которая должна достичь заводской – 1,27 – 1,31 г/см3 (крайне желательно знать исходную плотность).

Если требуется зарядить аккумулятор с почти полностью разряженного состояния, либо есть сомнения относительно его исправности или есть необходимость в сезонном профилактическом заряде, целесообразно применить несколько иной алгоритм заряда, разделив заряд на два этапа.

На первом этапе, не нагружая активную массу на пластинах, проводим заряд током, не превышающем 10 % реальной емкости АКБ, ограничив напряжение безопасным значением, не более 14,4 – 14,8 Вольт. Перед зарядом необходимо убедиться, что уровень электролита достаточен, чтобы были закрыты пластины, при необходимости немного долить дистиллированную воду. Доводить уровень до исходного на первом этапе не нужно, так как в процессе заряда он может подняться и есть риск получить избыточный уровень электролита. Если батарея была глубоко разряжена или долго эксплуатировалась в состоянии хронического недозаряда, лучше значение тока выставить как можно меньше, вплоть до 1 % от емкости. Чем меньше значение зарядного тока, тем качественнее и полнее происходит заряд, только дольше по времени. На первом этапе задача состоит в том, чтобы максимально полно восполнить емкость батареи без избыточной нагрузки на активную массу на решетках. Индикатор окончания первого этапа заряда – падение зарядного тока до значения менее 0,5 — 1 Ампер, чем меньше, тем лучше.

На втором, самом важном этапе заряда, нужно решить две основные задачи – растворить застарелый сульфат и устранить расслоение электролита. При наличии неравномерного и/или недостаточного уровня электролита также добавляется задача выровнять уровень и плотность электролита во всех банках. В таком случае второй этап заряда также называется уравновешивающим, или выравнивающим зарядом.

Необходимо тщательно выровнять уровень электролита дистиллированной водой. И довести его до уровня заводского, который в разных АКБ составляет от 1,5 до 3 см. Проще, если в АКБ есть какие-либо физические индикаторы в виде, например, пластиковых лапок-ограничителей. Если нет, нужно найти информацию в руководстве или на сайте завода-производителя.

Устанавливаем такие параметры заряда, которые обеспечат интенсивное газовыделение из электролита, т.е «кипение». Напряжение, при котором будет интенсивно кипеть АКБ по технологии Са/Са, составляет примерно 16 — 16,3 Вольт, гибридная Sb/Ca – примерно 15,2 – 15,8 Вольт, для сурьмянистых должно хватить 14,6 — 15 Вольт. Величину зарядного тока лучше ограничить 1 – 5 % от емкости АКБ, причем чем более «запущена» батарея, тем меньше зарядный ток есть смысл выставить, заданное напряжение при этом будет достигаться конечно же дольше.

Положительный результат можно будет считать достигнутым, если зарядный ток после достижения заданного напряжения упал до 0,5 — 1 Ампер и ниже, плотность электролита достигла исходного значения 1,27 – 1,31 г/см3 (необходимо знать заводские параметры плотности), стала равномерной во всех банках, и значение плотности не меняется на протяжении двух – трех часов. Даже если за короткое время зарядный ток упал до низкого значения (0,5 Ампер), заряд все равно целесообразно продолжить на протяжении нескольких часов для устранения кислотной стратификации. Если положительный результат не достигается на протяжении многих часов, если по плотности «отстают» некоторые банки, можно поднять напряжение заряда на 0,1 – 0,3 Вольт. Иногда можно и даже нужно поднять ток и напряжение заряда и выше, или вообще снять ограничение по напряжению, но, повторяемся, наша статья для неопытных пользователей, данные действия Вы будете осуществлять на свой страх и риск.

Если описанные действия не привели к нужному результату, отдайте АКБ в квалифицированный сервис или замените на новую. Либо выжмите из нее оставшийся ресурс и потом замените.

Если у Вас АКБ с лабиринтной крышкой без пробок, отрегулировать уровень электролита без «колхозинга» не получится, поэтому нужно хотя бы попытаться убедиться, что он есть, путем просвечивания АКБ мощным источником света. Такие батареи, несмотря на то, что маркетологи назвали их «необслуживаемыми», как раз таки очень нуждаются в своевременной правильной дозарядке, потому что полностью заряженная исправная кальциевая АКБ практически не расходует воду, и уровень электролита в ней долгое время остается ровным и стабильным.

Особенности заряда батарей по технологии Са/Са EFB.

Заряд аккумуляторов EFB производится так же, как и обычных кальциевых. Нужно только учесть одну особенность — в правильных EFB пластины толще и скомпонованы плотнее, расстояние между ними меньше, по этой причине электролит в них перемешать тяжелее, плотность в верхних слоях батареи может подниматься дольше. Будьте готовы к тому, что второй этап заряда на повышенном напряжении возможно придется производить дольше, напряжение поднимать выше.

Особенности заряда батарей по технологии AGM, GEL.

А вот AGM и GEL технологии заряжать с применением высоких значений напряжения крайне нежелательно. Ввиду того, что в них отсутствует электролит в жидком виде, кислотная стратификация как таковая отсутствует, перемешивать электролит не нужно, и избыточное напряжение приведет к безвозвратной утрате воды. Поэтому заряжать их следует в один этап с ограничением напряжения 14,3 — 14,4 Вольт. Если результат не достигнут, можно попробовать поднять напряжение заряда до 15 Вольт, но долго скорей всего такая батарея уже не прослужит. Глубокий разряд такие батареи переносят хуже классических, и вероятность их восстановления после глубокого разряда ниже. Их «конек» — цикличность, т.е. работа в режиме многократного частичного разряда-заряда. Но никак не глубокого разряда. Поэтому задача пользователя при эксплуатации таких батарей — не допускать их разряда и своевременно его восполнять.

Ну и собственно, какое зарядное устройство выбрать?

Полноценное зарядное устройство, которое позволит правильно зарядить аккумулятор, изготовленный по любой технологии, должно иметь регулировку не только зарядного тока, но и, что самое важное, напряжения заряда. Причем крайне желательно, чтобы регулировка была плавной (особенно для зарядного тока) и как можно более широкими диапазонами. Допустима ступенчатая регулировка напряжения заряда, лишь бы этого самого напряжения хватало для правильного заряда. Также важно, чтобы зарядное устройство без «разрешения» пользователя не переходило по окончании заряда в так называемый буферный режим (хранение аккумулятора при пониженном напряжении с компенсацией саморазряда), это препятствует полноценному окончанию заряда и «добивке» емкости до 100%.

Примером полноценного импульсного зарядного устройства, которое способно полностью заменить старый трансформаторник — выпрямитель, является «Вымпел-57» производства ООО «НПП «ОРИОН», либо более продвинутая «интеллектуальная» его версия — «Вымпел-55».

Ну и конечно, старое доброе трансформаторное зарядное устройство — выпрямитель, способное заряжать методом постоянного тока без ограничения напряжения, но, повторимся, на наш взгляд, это инструмент для опытного и умелого пользователя. При работе с таким зарядным устройством необходимо контролировать напряжение заряда мультиметром.

Помните, что своевременный и правильный профилактический заряд как минимум в два – три раза продлит ресурс Вашего аккумулятора!

Рекомендуемый ток зарядки

Быстрый переходФорум интернет магазина La-Crosse. ru… Вопросы к магазину La-Crosse.ru… Зарядные устройства…… Зарядное устройство BC700… Аккумуляторы… Обсуждение статей

2.3: Заряд и ток — технические библиотеки LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

• Джеймс М. Фиоре
• Муниципальный колледж Mohawk Valley

Как уже отмечалось, заряд — это сила притяжения. Он обозначается буквой \(Q\) и имеет единицы измерения кулонов. Электроны заряжены отрицательно, а протоны положительно заряжены. Все электроны и протоны имеют одинаковую величину заряда, примерно 1,602E-19 Кл. Таким образом, один кулон эквивалентен заряду примерно 1/1,602E−19 или 6,242E18 электронов. Кроме того, противоположные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются, подобно полюсам магнита.

Можно переместить заряд из одной точки в другую. Скорость движения заряда во времени называется током. Он обозначается буквой \(I\) и имеет единицы измерения ампер (или ампер) ¹ . Один ампер тока определяется как один кулон в секунду.

\[1 \text{ампер} \экв 1 \text{кулон} / 1 \text{секунда} \label{2.1} \]

То есть один ампер можно представить себе как приблизительно 6,242E18 электронов, проходящих через провод за период в одну секунду. Рассмотрим рисунок 2.3.1.
.

Рисунок 2.3.1
: определение тока как протекания заряда по проводу.

Здесь у нас есть провод, по которому текут электроны в направлении стрелки. Разрезаем этот провод воображаемой плоскостью, оставляя нам выделенный диск. Теперь представьте, что мы могли бы посчитать количество электронов, прошедших через этот диск в течение одной секунды. Поскольку мы знаем заряд, которым обладает один электрон, мы просто умножаем количество электронов на заряд каждого, чтобы получить общий заряд, и, таким образом, получаем ток. По формуле:

\[I = Q / t \метка{2.2} \]

где

• \(I\) ток в амперах,
• \(Q\) — заряд в кулонах,
• \(t\) — время в секундах.

Распространенной аналогией электрического тока является течение воды по трубе или реке. Точно так же, как мы можем представить поток воды как «галлоны или литры в минуту», мы представляем электрический ток как «кулоны в секунду».

Пример 2.3.1

В течение полсекунды некая батарея производит заряд в три кулона. Определить результирующий ток.

Раствор

\[I = \frac{Q}{t} \номер \]

\[I = \frac{3C}{0.5s} \номер\]

\[I = 6 А \номер\]

Пример 2.3.2

Устройство выдает ток 25 мА. Определите заряд, переданный за две секунды, и эквивалентное общее число электронов.

Раствор

\[I = \frac{Q}{t} \номер\]

\[Q = I \times t \номер\]

\[Q = 25 мА \× 2 с \; \text{ из определения \ref{2. 1}, ампер-секунды — это кулоны} \nonumber \]

\[Q = 50 мКл \номер\]

Поскольку один кулон эквивалентен 6,242E18 электронов, просто умножьте его, чтобы найти общее количество переданных электронов.

\[\text{Всего электронов } = Q \times \text{ количество электронов на кулон } \nonumber \]

\[\text{Всего электронов} = 50 мКл \times 6,242E18 \nonumber \]

\[\text{Всего электронов} = 3,121E17 \text{электронов} \nonumber \]

В целом, чем больше заряд, переданный за определенный период времени, тем больше ток. Современные электрические и электронные системы могут работать с токами менее пикоампера или, в крайнем случае, с тысячами ампер. Это поразительный диапазон. Это примерно эквивалентно одной капле воды, капающей из протекающего крана каждую секунду, по сравнению с 1000-кратным потоком воды над Ниагарским водопадом.

¹ \(I\) обозначает \(I\)интенсивность (тока) и был назван Андре-Мари Ампером.

Эта страница под названием 2. 3: Charge and Current используется в соответствии с лицензией CC BY-NC-SA 4.0 и была создана, изменена и/или курирована Джеймсом М. Фиоре с помощью исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами Платформа LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   Джеймс М. Фиоре

   Лицензия

   CC BY-NC-SA

   Версия лицензии

   4,0

   Показать оглавление

   нет

2. Теги

   1. источник@http://www. dissidents.com/resources/DCElectricalCircuitAnalysis.pdf

Разница между зарядом и током (со сравнительной таблицей)

Наиболее существенная разница между зарядом  и ток заключается в том, что заряд является физическим свойством материи , тогда как ток является скоростью из потока из зарядов . Некоторые другие различия между зарядом и током объясняются ниже в табличной форме.

Электрический заряд — это физическое свойство материи, которая испытывает силу при помещении в электрическое поле. Он бывает трех типов: положительный, отрицательный и нейтральный. Когда эти заряды (обычно электроны) движутся в определенном направлении, они генерируют ток. И этот ток используется для освещения и механических работ.

Содержание: Заряд против тока

1. Сравнительная таблица
2. Определение
3. Ключевые отличия
4. Заключение

Сравнительная таблица

База для сравнения	Зарядка	Текущая
Определение	Это физическое свойство частиц, которое позволяет им взаимодействовать друг с другом.	Это скорость потока заряженных частиц (обычно электронов).
Сила	Испытайте силу только в электрическом поле.	Испытание силы как в электрическом, так и в магнитном поле
Единица измерения	Кулоны (C)	Амперы (A)

Определение заряда

Заряд – это основное свойство частиц (иона, атома и молекулы), которое позволяет им притягиваться и отталкиваться друг от друга, когда они находятся в электрическом поле. Заряд частиц бывает трех типов положительный, отрицательный и нейтральный. Частица с положительным зарядом известна как протон, а частица с отрицательным зарядом известна как электрон. Частица, которая имеет равное количество отрицательных и положительных зарядов, известна как нейтроны.

Заряд измеряется в кулонах. Один протон имеет заряд 1,602×10 ^-19 кулонов, а один электрон равен -1,602×10 ^-19 кулонов. На заряженную частицу действуют силы, когда она помещается в электромагнитное поле.