Как ведут себя li-ion аккумуляторы на морозе и как их правильно эксплуатировать в таких условиях

Как не допустить того чтобы в аккумуляторе замер электролит?

Основное задание, которое стоит перед водителем, по уходу за АКБ – это не допускать его разряда или перезаряда.

Это же касается и вопроса замерзания батареи. В большинстве случаев замерзает разряженный аккумулятор

Так же важно постоянно следить за плотностью электролита, проверку плотности производим в каждой отдельной банке. Нужно учитывать, что зимой на аккумулятор идет дополнительная нагрузка (постоянно работающая печка, утрудненный запуск двигателя в морозы, световой день меньше – включены фары и т.д.), потому чаще проверяйте уровень зарядки, выдаваемый генератором, и при необходимости вовремя заряжайте батарею

При низких температурах саморазряд аккумулятора повышается, потому не ленитесь заносить снятую АКБ в теплое помещение на ночь или как минимум отключайте массу.

Краткий вывод: замерзание батареи – это еще не ее конец. С аккумулятором нужно быть особо внимательным в зимнюю пору. Заряженная батарея с нормальной плотностью электролита – не замерзает.

Кстати, для наглядности прилагается видео, где можно ознакомиться с тем как же все таки выглядит замерзший АКБ

Замерзла…

С наступлением холодов в нашей аккумуляторной лаборатории начинают обрывать телефон: «У меня в аккумуляторе лед! Скажите, это ведь производственный брак?».

Дело в том, что процессы зарядки батарей связаны с изменением концентрации серной кислоты в аккумуляторе. При разрядке кислота участвует в токообразующей реакции, и ее количество в электролите уменьшается, и плотность электролита снижается. И чем глубже разряжена аккумуляторная батарея, тем вероятнее образование льда.

Далее следует второй вопрос: «Как быстро батарея оттает, и будет ли потом работать?».

Вполне возможно, что будет. Прежде всего, никогда не оставляйте разряженную АКБ в автомобиле и тем более на морозе! Но если такое произошло и в банках батареи электролит замерз, то ее надо выдерживать в теплом помещении не менее суток. И только после полного оттаивания можно приступать к зарядке по обычным правилам.

Попытка зарядить АКБ с нерастаявшим льдом внутри банок приводит к тепловому повреждению верхней части сепараторов. И в поврежденных местах при последующей работе батареи происходит образование шунтирующих соединений, приводящих к короткому замыканию блока.

Запомните: льдом повреждается активная масса положительных и отрицательных пластин, они расслаиваются, образуются зазоры. В этом случае у АКБ остается один путь – утилизация.

Юрий Буцкий

Эксплуатация

Чтобы не оказаться с разрядившимся аккумулятором, нужно соблюдать некоторые правила:

Нельзя оставлять машину с заглушённым двигателем и включенной электроникой на долгое время – потребление электричества приведёт к быстрой разрядке АКБ.
Перед наступлением морозов, требуется полностью зарядить аккумулятор – это повысит плотность электролита, и приведёт к большему сопротивлению холодам.
Нужно периодически проверять клеммы батареи: следить, чтобы на них отсутствовали загрязнения – они могут привести к окислению. Следить требуется и за крепежами – клеммы должны быть затянуты.
Чтобы прогреть электролит перед запуском двигателя, допускается включение габаритных огней на 15-20 секунд.

Разряд АКБ

Переполюсована

С наступлением холодов ответственные автовладельцы снимают батарею и ставят ее на зарядку. Мол, пусть она крутит стартер как следует! Бывает, они совершают серьезную ошибку – путают местами провода зарядного устройства.

Неправильное соединение проводов к полюсным выводам АКБ после глубокого разряда, когда НРЦ (напряжение разомкнутой цепи) близко к нулю, приводит к переполюсовке батареи. То есть положительные пластины становятся отрицательными, а отрицательные пластины – положительными.

После такого заряда батарею нельзя подключать к бортовой сети автомобиля: электронное оборудование и диодный мост генератора выйдут из строя. Про горсть перегоревших предохранителей уже не говорю.

Можно, конечно, выбросить переполюсованную АКБ и отправиться в магазин за новой. Но можно попытаться восстановить работоспособность такого аккумулятора. Что делать в подобной ситуации?

1. АКБ вновь разрядить – и как можно глубже, чтобы переполюсованные электроды имели разряженную активную массу.

2. Провести зарядку с соблюдением полярности АКБ, заданной при ее производстве. Надо пояснить, что процесс зарядки будет длительным.

Пробки в конструкции аккумуляторной батареи введены для
того, чтобы можно было проконтролировать уровень и плотность электролита. О чем владельцы этого АКБ забылиАКБ взорвалась после двенадцати дней работы на автомобиле.
Причина — недолив электролита на заводе и отсутствие контроля со стороны автовладельцаЭлектролит в разряженной АКБ на морозе превращается в лед,
который разрушает корпусТепловое повреждение сепараторов. Глубоко разряженную
и застывшую (со льдом в банках) АКБ заряжали без отогрева. Такое
повреждение возможно и после «прикуривания» в зимнее время

3. Провести стартерный разряд током 0,3–0,4 EN до 8,0–9,0 В при комнатной температуре.

4. Выполнить полный заряд АКБ с контролем уровня и плотности электролита по банкам. Если в конце заряда отклонений плотности электролита более 0,2–0,3 г/см3 не было, а сам электролит светлый – АКБ будет работать. Если нет, батарею надо менять.

Серый или черный электролит – это плохо!

Допустим, разморозили вы батарею, но при просмотре банок (отсеков аккумулятора), она или две приняли черную или густую серую окраску. Сразу хочу сказать, идите за новой батареей, что нам это говорит, а ничего хорошего:

—

При замерзании вода повредила свинцовые пластины и просто разрушила их, если хотите — разорвала. После того как электролит разморозился и превратился опять в жидкость, эти отсеки уже имеют не структурированные пластины, а просто кучку свинца, который перемешался в банке из-за чего она и помутнела. Даже если одна банка вышла из строя, то напряжение упадет на 2 Вольта, то есть номинал будет на 12, а 10 Вольт. Такая батарея не сможет запустить ваш авто, да что там запустить, даже «пропитать» системы машины не в состоянии (магнитола, ЭБУ, приборная доска и т.д.). Это «смерть» аккумулятора.

—

Конечно, многие умудряются восстановить эту банку, путем разрезания верхней части и вытаскивания – восстановления пакета свинцовых пластин. Но для обычного автолюбителя, это очень сложно и практически невыполнимо. Идем за новым АКБ.

Гарантия не всегда гарантирует

Кто-то заметил, что автомобильный аккумулятор похож на зуб – о нем вспоминают лишь тогда, когда он портится. Автовладелец отправляется в магазин, чтобы заменить АКБ – ведь гарантийный срок у батареи назначен от 2 до 3 лет без ограничения пробега. И тут у него начинаются проблемы.

Николай Иванович Курзуков
(1937–2014)

При покупке новой батареи изготовитель (продавец) гарантирует ее безотказную работу в течение определенного срока. Но при этом гарантия сопровождается обязательным условием – выполнением правил по уходу и контролю состояния АКБ. Причем особым требованием является исправное техническое состояние штатного электрооборудования автомобиля.

Что входит в понятие безотказности АКБ? Во-первых, состояние заряженности. Оно должно быть таким, чтобы разрядные характеристики обеспечивали надежную работу стартера для пуска двигателя с учетом условий окружающей среды. Чем ниже температура воздуха, тем ближе заряженность АКБ должна быть к 100%. В летний период она должна составлять не менее 60%. Во-вторых, отсутствие дефектов АКБ по вине изготовителя.

Иными словами, продавец поменяет батарею только при выходе из строя по причине производственного дефекта. Все причины, связанные с эксплуатацией, в гарантийные условия не входят и не являются основанием для замены АКБ.

Как правило, выход АКБ из строя в ходе эксплуатации вызываются следующими основными факторами.

1. Интенсивный заряд (перезаряд) при неисправном регуляторе напряжения генератора, приводящий к разрушению «плюсовых» пластин.

2. Отсутствие контроля за уровнем электролита над блоками пластин в банках.

3. Неисправности генератора (в первую очередь блока выпрямителей), реле-регулятора, слабое натяжение ремня привода генератора, при которых батарея принимает на себя значительную часть нагрузки от включенных потребителей и в результате глубоко разряжается.

4. Неисправность электропроводки, электрооборудования и сигнализации на автомобиле, вызывающие несанкционированный разряд АКБ на стоянке при заглушенном двигателе (ток утечки).

Список причин, по которым АКБ может быть доведена до полного отказа, достаточно велик. Но изготовитель на эти причины повлиять не в силах. Потому по перечисленным пунктам АКБ не будет признана дефектной.

Часто спрашивают, а почему производитель не может гарантировать определенный пробег автомобиля с АКБ или ресурсный срок ее службы? Ответ тот же: ни пробег, ни ресурс производитель проконтролировать не в силах! А эти показатели связаны между собой: например, при интенсивном использовании автомобиля (пробег 250–300 км в сутки) за 1,5–2 года ресурс АКБ вырабатывается полностью.

Иными словами, износ аккумуляторной батареи и, соответственно, срок ее службы, в значительной мере зависит от суточного пробега машины. Поэтому не стоит удивляться, если на коммерческом автомобиле, который активно эксплуатируется, аккумулятор выйдет из строя задолго до окончания заводского гарантийного срока.

Вот и получается, что неисправная АКБ меняется лишь по причине производственного дефекта. А это подтверждается только вскрытием батареи и подробным описанием дефекта специалистом, о чем мы поговорим ниже. А сейчас – о заводском браке.

Замерз электролит в аккумуляторе, что делать?

Самое неприятное, что может ждать владельца авто зимним утром, не открывается дверь в салон, не заводится машина. Оказывается, замерз электролит в аккумуляторе, он сел. Такое случается при низком заряде АКБ. Если с вечера автомобиль оставлен с малым зарядом аккумулятора, который за ночь еще сядет – жди беды.

Признаками того, что аккумулятор замерз, служат выпуклые стенки корпуса, покрытые инеем. Что делать, если в стужу замерз аккумулятор в машине?Чтобы добиться полного промораживания банок нужно постараться:

оставить разряженный старенький аккумулятор на морозе на сутки и больше;
создать большую утечку тока в цепи, которая станет причиной, когда даже новый аккумулятор замерзнет, посадив заряд на ноль;
обеспечить длительный простой машины с аккумулятором на морозе.

АКБ предназначены для работы при температуре от +60 до – 40 градусов, но при этом должны соблюдаться условия, от которых зависит работоспособность батареи. Что делать, если случилась авария, замерз аккумулятор? Самой грубой ошибкой считается подключение прибора к заряднику тотчас. Возможно, произошла внутренняя деформация пластин и сепаратора, появились трещины в корпусе. Все зависит, до какой степени промерз электролита в авто аккумуляторе.

Последовательность действий:

извлечь аккумулятор из автомобиля;
произвести наружный осмотр на наличие трещин, подтеков;
поместить аккумулятор в эмалированную посуду и оставить, пока лед растает, бока «сдуются», иней на корпусе сойдет;
при отсутствии явных признаков деформации замерзшего аккумулятора, его можно заряжать по особому графику.

Прежде нужно удостовериться с помощью лакмусовой бумажки, что влага на корпусе безвредна. Не покраснела ли индикаторная полоска? Микротрещины могут быть незаметными глазу, но электролит их найдет. Если аккумулятор с крышками, возьмите пробу электролита на прозрачность.

Если по каким либо причинам замерзший аккумулятор необходимо быстро реанимировать, как его зарядить? Для того чтобы ускорить таяние можно включить тепловую пушку, но нельзя замерзший аккумулятор сразу помещать в горячую воду. Можно поместить корпус в прохладную среду и поднимать температуру, постепенно подливая воду. Делать это нужно в эмалированной посуде и защитной одежде.

Предлагаем посмотреть видео, где специалист объясняет, что делать, если замерз аккумулятор.

Решение

Что делать, если разрядился аккумулятор в машине в мороз, и нет возможности зарядить аккумулятор?

Решений, как и причин, множество, но среди самых распространённых следует отметить:

Завести автомобиль от заряженного АКБ другой машины (прикурить).
Когда на улице сильный мороз, а других авто рядом нет – нужно отнести севший аккумулятор в тёплое помещение, и дать постоять 10-20 минут. Это позволит завести машину, но постоянно пользоваться способом без подзарядки – недопустимо.
Предпусковые нагреватели, позволяющие «подогреть» двигатель, облегчая запуск. Имея такой нагреватель, можно запустить мотор, даже при полностью разряженном АКБ. Плюсом оборудования является сохранение рабочего ресурса двигателя.

Разряд АКБ

Первые действия при севшем аккумуляторе в автомобиле

Когда вы обнаружили, что стартер уже не крутит двигатель, завести автомобиль невозможно, необходимо пресечь любые проявления паники. Первым делом, примите решение о том, как вам можно добраться до необходимого места. Если вокруг есть люди, водители других автомобилей, вы можете воспользоваться их помощью для экстренного запуска двигателя. Прикуривать двигатель от другого авто или заводить машину с толкача имеет смысл в том случае, если вы уже уехали с дому, и вам сейчас нужно добраться до места хранения авто. Если же вы обнаружили неполадку в гараже, ваши действия лучше свести к таким решениям:

закрыть автомобиль, оставив его в безопасном месте стоянки, чтобы не получить неприятности в ближайшем будущем;
подумать, каким образом вы можете добраться до работы или до места встречи или отменить все дела до решения проблем с машиной;
полностью успокоиться и подумать, каким образом вы можете решить возникшую проблему;
обзавестись компактным зарядным устройством для аккумулятора, проверив остаточный заряд и сохранность внутреннего пространства батареи;
выполнить полноценную зарядку с помощью устройства, что может занять больше 12-14 часов даже с компактным устройством;
если вы спешите, можете снять аккумулятор с зарядки уже через два часа — этого хватит на несколько дней эксплуатации авто в городе;
глубоко разряженный аккумулятор обязательно нужно зарядить качественно с применением нормальных зарядных устройств.

Если же при подключении зарядного устройства индикаторы показывают полный заряд, а батарей не работает, придется раскошелиться на новый аккумулятор. Также стоит подумать о покупке новой батареи в том случае, если плотность электролита не соответствует нормальным условиям эксплуатации аккумулятора. Проверить это можно, открутив пробки батареи и использовав специальный прибор для измерения плотности. Даже прозрачность электролита может рассказать о качестве батареи — любая мутность и твердые вкрапления в жидкость должны сказать вам о том, что батарея рассыпается и приходит в негодность. В таких случаях лучше приобрести новый аккумулятор.

Как завести автомобиль с толкача в экстренной ситуации?

Если у вас автомобиль с механической коробкой передач и отсутствие различных блокировок на запуск в экстренных ситуациях, вы сможете завести машину с толкача, используя помощь других. При высоком качестве техники, вы можете запустить двигатель с толкача даже своими собственными усилиями. Для выполнения этого процесса нужно немного растолкать автомобиль, а затем включить первую или вторую передачу и плавно отпускать сцепление до момента, когда двигатель заведется.

Еще один вариант — попросить другого водителя взять вас на буксир и на небольшой скорости повторять данный процесс. В большинстве ситуаций у вас получится запустить двигатель. Но если агрегат будет слишком холодным, такой запуск окажется непростым. Да и найти желающих помочь в наше время уже не так просто. С точки зрения безопасности для автомобиля такой процесс не представляет никаких проблем при правильном исполнении.

Как правильно прикурить автомобиль от другого аккумулятора?

Существуют десятки способов экстренного запуска двигателя, одним из популярных является так называемое прикуривание от другого авто. В данном случае разряженный аккумулятор с помощью специальных проводов подключается к рабочей батарее другого автомобиля. С помощью непродолжительной зарядки и заряда рабочего аккумулятора происходит непосредственный пуск двигателя, а затем генератор немного зарядит аккумулятор для обеспечения дальнейших запусков.

Чтобы выполнить прикуривание, присоедините провода к плюсовой и минусовой клеммам аккумулятора вашего авто. Затем запустите двигатель на автомобиле-доноре. Далее подключите плюсовой провод к плюсовой клемме заряженного аккумулятора, а минусовой провод — к минусовой клемме. Через две-три минуты можете пробовать запустить двигатель вашего автомобиля. Как только он запуститься, можно снять провода сначала с вашего аккумулятора, а затем с аккумулятора донора. Путать порядок действий в данном случае не стоит.

Как сохранить работоспособность Lithium-ion АКБ — простые правила

Не хотите преждевременно распрощаться с вашей драгоценной батарейкой? Соблюдайте приведённые ниже правила:

1. Заряжайте накопитель энергии не доводя его до критического разряда, при плюсовой температуре.

2. Не заряжайте переохлаждённые АКБ — сначала прогрейте их до комнатной температуры.

3. Для зарядки батарей используйте только оригинальную зарядную аппаратуру, которую рекомендует производитель для своей продукции.

4. Не храните накопитель при отрицательных температурах. Однако не нужно думать, что высокая температура идёт на пользу изделию. Превысите +30 градусов — также будут проблемы.

5. Если источник энергии предполагается оставлять на долгосрочное хранение, обеспечьте ему 35-50% заряда.

6. Не храните продолжительное время глубоко разряженные электроаккумуляторы. В этой ситуации они будут деградировать в ускоренном режиме.

7. Не допускайте перезарядки батареи. Если вы зарядите батарейку на 100% при минусе, а затем обеспечите ей комнатную температуру — перезаряда не избежать.

О зарядке

Прописная истина: для того чтобы восстановить работоспособность разряженной стартерной АКБ, ее надо зарядить. Способы заряда известны и указаны в инструкциях. Конечная цель – достижение плотности электролита во всех банках батареи не менее 1,27 г/см3 (+25 °C). Напряжение на полюсных выводах батареи при этом достигает 16,20–16,30 В. При этих показателях заряд можно прекращать, а батарею ставить на автомобиль.

Однако не все так уж просто. Зарядных устройств сейчас множество. Кто их только не выпускает! Поэтому автовладельцам полезно знать следующее.

Случается, что АКБ подвергается чрезмерно глубокому разряду. И в состоянии такого разряда она находится длительное время – до 2–3 недель и более. При этом внутреннее сопротивление батареи увеличивается. И некоторые модели зарядных устройств «отказываются» заряжать такие АКБ. В этом случае водители винят батарею – дескать, она не принимает заряд.

Разлом моста «плюсового» блока. Брак при сборкеВыплеск свинца при литье МЭС, не замеченный при сборке батареи, создал короткое замыкание блокаПроизводственный брак. Слева — отрицательные пластины,
справа — положительные. На отрицательных пластинах четко виден уровень недолива электролитаУровень электролита в этой АКБ был низким, а потому смеси
газов (кислород + водород) скопилось много. И в результате —
разрушения большие и опасные. Это наглядный пример того,
для чего надо контролировать уровень электролита в банках и
доливать дистиллированную воду

Бывает и так: при заряде АКБ до напряжения 14,5 В зарядное устройство отключает ее, как готовую. И люди удивляются: только включил, а она уже заряжена! При этом «готовая к работе» по показаниям зарядного устройства батарея не может питать даже лампочку.

Что объединяет эти два случая? А то, что создатели ширпотребовских зарядных устройств не учитывают реальных характеристик АКБ. В то время как профессиональное зарядное устройство под контролем специалиста часто помогает восстановить батарею.

Лучше с пробками

Современные батареи рассчитаны на «идеальный» режим эксплуатации при полном отсутствии каких-либо неисправностей в электрооборудовании. Но в любом случае, с разной степенью интенсивности, уровень электролита в банках снижается. Причина – в неизбежном электролизе при зарядке батареи. В результате, когда уровень и плотность электролита в банках достигнут критического уровня, батарея выйдет из строя, и ее придется менять.

Заводской брак: материала на конверт-сепаратор не хватило, но пластину все равно поместили в аккумуляторную
батареюЕще вариант брака: перекос материала при изготовлении конверта-сепаратора привел к короткому замыканиюБлок пластин, закрепленный горячим компаундом, при разряде АКБ привел к ее «закипанию». Диагноз: короткое замыканиеПри монтаже АКБ конверт-сепаратор смялся, как старая тряпка. Однако аккумулятор все равно попал в торговую сеть, как качественный

Батареи, в конструкции которых предусмотрены пробки, более практичны и долговечны: доливая дистиллированную воду и подзаряжая, контролируя плотность электролита, можно значительно продлить срок эксплуатации даже в экстремальных условиях.

Но выбор АКБ с пробками тоже непрост. Вот пример: пробки сблокированы единой планкой по три штуки. Это неудобно и непрактично: часто планка снимается, а пробки нет. Еще более неудобна конструкция, когда все шесть пробок скреплены общей планкой – она при открывании часто ломается.

Пробки с резьбой, имеющие выступающую над крышкой часть для удержания при завинчивании, наиболее практичны. Утопленные резьбовые пробки со шлицевым разрезом под прямую отвертку достаточно удобны – их можно отвернуть даже монетой. А вот с крестообразным шлицем как раз наоборот. Отверток такого большого размера нет, а при попытке использовать «подручный инструмент» шлицы «сворачиваются» – и отвернуть пробки становится проблематично.

Часто вентиляционные отверстия находятся в пробках рядом со шлицем, а то и в самом шлицевом пазе. Поскольку диаметр этих отверстий небольшой (не более 1 мм), в них скапливается пыль и грязь, что приводит к перекрытию канала и попаданию грязи в банку. Что, естественно, недопустимо.

Причины замерзания аккумулятора

Для некоторых неопытных владельцев автомобилей замерзание аккумулятора становится настоящим шоком. Многие потом пишут сообщения на форумах о том, как такое может случиться. В то же время, это явление объяснимо и часто происходит в сильный мороз на разряженном аккумуляторе. Ниже можно посмотреть таблицу, в которой указана плотность электролита в зависимости от степени его зарядки.

Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)	Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)	Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
1,11	11,7	8,4	-7
1,12	11,76	8,54	6	-8
1,13	11,82	8,68	12,56	-9
1,14	11,88	8,84	19	-11
1,15	11,94	9	25	-13
1,16	12	9,14	31	-14
1,17	12,06	9,3	37,5	-16
1,18	12,12	9,46	44	-18
1,19	12,18	9,6	50	-24
1,2	12,24	9,74	56	-27
1,21	12,3	9,9	62,5	-32
1,22	12,36	10,06	69	-37
1,23	12,42	10,2	75	-42
1,24	12,48	10,34	81	-46
1,25	12,54	10,5	87,5	-50
1,26	12,6	10,66	94	-55
1,27	12,66	10,8	100	-60

Как многие из вас знают, электролит в автомобильном аккумуляторе – это водный раствор серной кислоты. В процессе разрядки аккумулятора на пластинах отрицательной и положительной полярности идёт процесс образования сульфата свинца (PbSO₄). Этот процесс идёт с расходом серной кислоты (H₂SO₄). В результате при падении заряда батареи плотность электролита падает. В идеальной ситуации этот процесс должен идти до тех пор, пока электролит не превратиться в воду. Но в реальных условиях плотность электролита на полностью разряженной АКБ составляет 1,11 гр./см3. Но и этого вполне достаточно для замерзания электролита в холодное время года.

Сейчас в продаже довольно часто можно встретить аккумуляторы с электролитом, плотность которого составляет 1,20─1,22 гр./см3 в заряженном состоянии. Плюс к этому при эксплуатации аккумулятора зимой в городских условиях не добавляет ему «здоровья». Обычно это частые запуски мотора при коротких пробегах между ними. Плюс к этому постоянно включено множество потребителей тока: печка, подогрев сидений, руля, магнитола, навигатор и т. п. В результате аккумулятору перепадают крохи электроэнергии, вырабатываемой генератором. Есть и другие причины быстрой разрядки АКБ. Читайте о них в статье о том, почему быстро садится аккумулятор на машине.

Влияние холода на Lithium-ion электронакопители разных производителей и моделей (результаты одного теста)

Я предлагаю вам интересный эксперимент, который показывает, что литий-ионные источники питания весьма разнятся по последствиям воздействия на них низких температур. Даже если батареи имеют схожие характеристики, при морозе их работоспособность будет отличаться в значительной степени.

Для тестирования были выбраны семь Li-ion накопителей энергии формата 18650:

Samsung моделей 30Q и 25R;
LG моделей HE2, HE и HG2;
Sony VTC5;
Sanyo NSX.

Приведённые выше модели АКБ являются наиболее распространёнными и доступными. Они могут выдерживать постоянный ток разряда до 20 A. Эти батареи можно обнаружить на электрифицированных средствах передвижения, в аккумуляторном инструменте, портативных источниках энергии, а также электронных сигаретах.

Тесты осуществлялись при температуре -24 градуса. Ток разряда — 10 A. В процессе тестирования элементы не извлекались из морозилки.

Результаты замеров

Все источники энергии проявили активность, однако с очень разными результатами.

Ниже приведён график разряда накопителей при комнатной температуре и при температуре -24 градуса:

При увеличении графика можно наблюдать, что накопители отличаются по своему поведению в значительной степени. У Samsung 30Q напряжение опустилось до критических показателей, а кривая LG HG2 пребывает в штатном диапазоне напряжений.

Разряд литий-ионных батарей при температуре -24 градуса:

Что мы можем наблюдать на данном графике? Ничего хорошего для Samsung 30Q. Напряжение батарейки просело до минимально дозволенного, а из этого следует, что девайс на котором установлены элементы Samsung 30Q, в сильный мороз с большой вероятностью не запустится.

Разряд Samsung 30Q при температуре -24 градуса:

Как изменяется напряжение источников энергии на морозе

Батарейки целые сутки находились в морозилке при температуре -24 градуса. При замерах, изделия из места заморозки не извлекались.

Номинальное напряжение накопителей — 3,6 V, предел рабочих напряжений — 2,5-4,2 V. Как правило, электроника адекватно функционирует в пределе напряжений 2,7-4,2 V. Осветительные приборы и другие не слишком требовательные девайсы могут выполнять свои прямые обязанности и в более широком диапазоне — 2,5-4,35 V.

Результаты замеров:

Samsung 30Q — 2,68 V;
Samsung 25R — 2,78 V;
Sony VTC5 — 2,6 V;
LG HE2 — 2,89 V;
LG HE4 — 2,82 V;
LG HG2 — 3,16 V;
Sanyo NSX — 2,67 V.

Как видим, напряжение на всех АКБ превышает напряжение разряда. У LG HG2 оно приближено к номинальному. У Samsung 25R, LG HE2 и LG HE4 — скромнее номинального, но в то же время, его хватает для запуска большинства гаджетов. А вот и неудачники: Samsung 30Q, Sony, а также Sanyo — у них напряжение приближено к нижней черте диапазона. Весьма вероятно, что гаджет обслуживаемый данными элементами не заработает, а индикатор уровня заряда продемонстрирует полный разряд батареи.

Влияние мороза на время функционирования АКБ

График демонстрирует, что продолжительность функционирования батарейки LG HG2 при минусе и при домашней температуре — идентичная:

Делаем выводы по эксперименту

1. Литий-ионные источники энергии весьма разнятся между собой. Вроде бы и характеристики у них одинаковые, а вот на морозе они показывают себя по-разному.

2. Снижение эффективности функционирования при минусовых температурах — это не «заслуга» самой литий-ионной технологии. Здесь имеет место специфика отдельно взятой модели электронакопителя.

3. Для минусовой температуры вполне удачным вариантом будут электробатареи LG HG2.

4. На переохлаждённых источниках питания напряжение растёт первые 50-100 секунд. Почему так происходит? Тут всё просто: разряжаясь АКБ производят тепло и таким образом создают себе обогрев. Кроме того, батареи могут получать дополнительное тепло от электронных схем, находящихся в едином корпусе с ними.

5. Не нужно сразу выжимать из промёрзшего электронакопителя полную мощность. Выгоднее будет дать ему повысить температуру на средней мощности.

Что делать, если замёрз аккумулятор автомобиля?

Для начала снимите аккумулятор с автомобиля. Как это правильно сделать, можно прочитать в статье о . После этого, отнесите АКБ домой, и поставьте в какую-нибудь пластиковую ёмкость. Например, в таз. Это делается на случай, если в корпусе аккумулятора есть незаметная трещина и при оттаивании из неё польётся электролит. В результате на пол выльется едкое вещество, и он будет испорчен.

Затем ждёте до тех пор, пока аккумулятор и электролит в нём не нагреются до комнатной температуры. Пока проведите визуальный осмотр батареи. Если видны на корпусе видны следы деформации и трещины, то аккумулятор придётся выбросить и купить новый. И дело не в трещинах на корпусе. Их можно было бы запаять или заделать мастикой. Но проблема в том, что если аккумулятор замёрз до разрушения корпуса, то его пластины практически наверняка покоробились и с них осыпалась активная масса.

Если видимых следов повреждения нет, то дождитесь полного оттаивания АКБ и ставьте её на зарядку. После прохождения полного цикла заряда измерьте напряжение на выводах аккумулятора. Оно должно составлять не менее 12,6 вольта. Если напряжение, к примеру, 10,5 вольт, то этого говорит о том, что вышла из строя одна из банок. Напряжение одного элемента батареи (банки) равно 2,1 вольта (при полной зарядке). Так, что по общему напряжению батареи вы сможете определить, сколько банок вышло из строя.

Определить какой именно элемент батареи вышел из строя можно, измерив плотность во всех банках. В неисправной банке плотность электролита будет резко отличаться. Измерения проводятся прибором, который называется ареометр. Подробнее о характеристиках электролита и измерении его плотности можно прочитать в статье «Какая кислота в аккумуляторе автомобиля и для чего нужен электролит».

Из чего состоит автомобильный аккумулятор, что в нем замерзает и почему?

Постоянные читатели, наверняка, легко сами вспомнят строение АКБ, ведь ему уделялось достаточно много внимания в других статьях, для всех остальных вкратце напомню, что любая батарея – это всегда:

герметичный пластиковый корпус с 6 отсеками;
диоксидные плюсовые и свинцовые минусовые пластины, погруженные в него;
и самая главная составляющая – электролит (его заливают между пластинами) – специальная токопроводящая жидкость, представляющая собой разбавленную дистиллированной водой серную кислоту.

Очевидно, что замерзнуть в данном случае может только жидкая составляющая, но почему тогда она в одних машинах замерзает, а в других нет? Все просто. В момент разрядки накопителя (а, как вы помните, при долгом простое на морозе, АКБ постепенно разряжается) на его пластинах путем расходования серной кислоты (H2SO4) начинает образовываться сульфат свинца (PbSO4). Данный процесс приводит к падению плотности электролита – в идеале до превращения раствора в воду, а в реальности до достижения им концентрации в 1,11 г/см3. Но и ее вполне достаточно для того, чтобы даже в небольшой мороз (-7˚С) агрегат замерз.

Хотя, казалось бы, у новой и/или полностью заряженной АКБ данный показатель ненамного больше – всего 1,27-1,29, а такая насыщенность гарантирует полную работоспособность от -45˚С до +65˚С, что для средних широт более, чем достаточно. Странно?! Лишь на первый взгляд.

Задумайтесь, что означают эти числа, и все сразу станет понятно. К примеру, число 1,27 говорит о том, что здесь на 1 тонну воды приходится 1270 кг кислоты, соответственно, в жидкости с концентрацией 1,11 на тот же объем воды кислоты приходится на целых 160 кг меньше. Согласитесь, заметная разница. Зимой она становится определяющей.