Как правильно и сколько заряжать аккумуляторные батарейки

Когда, как и каким током заряжать

Как правило, о степени заряженности АКБ судят по плотности его электролита. Плотность полностью заряженной батареи должна составлять 1,26-1,28 г/см³, напряжение не менее 12,5 В. Все будет зависеть от того, какая плотность электролита была изначально установлена в новом аккумуляторе вашего региона проживания, может быть как 12,7 В так 12,9В. Чем плотность ниже, тем сильнее она разряжена. Уменьшение плотности на 0,01 г/см3 по сравнению с номинальной означает, что батарея разрядилась примерно на 6-8%. Степень заряженности нужно определять по банке имеющей наименьшую плотность.

Оптимальным током зарядки аккумуляторной батареи считается ток равный 0,05 от ее емкости (уравнительный заряд). Так для батареи емкостью в 55 Aм/ч эта величина составляет 2,75 А, а для 60 Ач уже 3 ампера. Цель такого метода — обеспечение полного восстановления активных масс во всех пластин аккумулятора.

Хотя зачастую применяют так называемый форсированный заряд и берут другое соотношение – 10% от емкости. То есть стандартный аккумулятор легкового автомобиля 55Ah заряжают током 2.75-5.5A, а для 60Ah АКБ зарядный ток выставляют в пределах от 3А до 6А. Но, нужно знать, что чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд, хотя и требуется больше времени. Точно такая же ситуация и с подаваемым напряжением — чем больше тем быстрее, но, оно не должно падать ниже 13,8 и превышать 14,5В). Зарядное напряжение поднимают до 16,0-16,5В лишь при зарядке необслуживаемого аккумулятора.

Обязательно следует отметить, что на сегодняшний день есть несколько методов подзарядки АКБ:

• При постоянном токе;
• При постоянном напряжении;
• Комбинирование в автоматическом режиме (рассматривать не будем, поскольку в таком случае калькулятор подсчета времени не нужен).

Этапы разряжености автомобильного аккумулятора

Время зарядки АКБ при постоянном токе

Формула расчета зарядного тока имеет вид: I=Q*k, где Q – емкость батареи, а k – некий коэффициент от номинала (идеальное его значение находится в границах 0,04…0,06, а оптимальное до 0,1). Исходя из такой рекомендации, подсчет времени, которое нужно для полностью посаженого аккумулятора имеет такой вид: Т= Q/ I. Подставив свои значения, вы увидите, что получается достаточно много времени, но поскольку, зачастую требуется не полная зарядка, а лишь восстановление утраченной емкости, то эта цифра будет в два или полтора раза меньше.

Для ориентировочной оценки требуемого времени на зарядку автомобильного аккумулятора постоянным током сначала необходимо определить степень разряженности батареи (в процентах), потом определить потерянную емкость (в Ач), а затем, выбрав величину зарядного тока, рассчитать время полной зарядки. Формула для расчета сколько по времени подзаряжать аккумулятор авто выглядит так:

Умножение данного соотношения в 2 раза, нужна из-за того, что КПД процесса составляет 40-50%, остальное тратится на нагрев, а также связанные с этим электрохимические процессы.

Когда в течение часа на клеммах аккумулятора, при зарядке, напряжение перестает увеличиваться — аккумулятор заряжен на 100%.

Величина конечного напряжения зависит от: величины зарядного тока, температуры, внутреннего сопротивления АКБ, наличия в электролите примесей и от состава сплава решеток.

Зарядка АКБ при стабильном напряжении

Уровень заряда, в случае использования этого метода, зависит непосредственно от напряжения, которое в состоянии обеспечить ЗУ. Например, если самое большое напряжение на выходе ЗУ составляет 14,4В, то при непрерывном заряде на протяжении суток, АКБ зарядится максимум на 85%, при этом значении напряжения в 15В – до 90%, при 16В – до 97%. Полной зарядки можно достичь только при использовании ЗУ с напряжением на выходе 16,4 В.

Полная зарядка АКБ при постоянном напряжении требует не менее 24 часов

Этот способ позволяет заряжать АКБ автоматически, в наблюдении за процессом здесь нет необходимости. Окончание зарядки определяется по напряжению на выводах АКБ, оно должно равняться напряжению на выходе ЗУ плюс 0,1В. Но для 95% заряда, если зарядка выполняется при помощи ЗУ с выходящим напряжением 14,4В, потребуется больше 24 часов.

Как пользоваться калькулятором

Чтобы узнать сколько времени нужно заряжать ваш аккумулятор не нужно вдаваться в подробности всех процессов и расчетных формул достаточно воспользоватся этим калькулятором.

Для онлайн расчета необходимо заполнить все три поля:

1. В поле «Номинальная емкость» вписываете емкость заряжаемого автоаккумулятора.
2. В поле «Степень разряженности» можно ввести как процентное соотношение вычисленное по таблице, так и напряжение замеренное вольтметром.
3. В ячейке «Зарядный ток» нужно указать каким именно током планируете заряжать АКБ от зарядного устройства.

По нажатию кнопки «Рассчитать» получите необходимое время для полного заряда аккумулятора автомобиля.

Количество циклов

Важно не забывать, что рабочий ресурс аккумуляторной батарейки сокращается после каждой подзарядки. Для никель-кадмиевых батарей ресурс составляет 1000-1500 циклов. У современных изделий доходит до 4000 полных циклов.

Важно, чтобы новая батарея прошла 3-4 раза полный цикл заряда. Это позволит вывести ее на максимальные рабочие характеристики, которые будут сохраняться весь срок эксплуатации.

Обязательно прочтите инструкцию к батареям-аккумуляторам. Там указано, как правильно заряжать.

Современные батарейки, которые можно заряжать, служат в среднем до 3-х лет.

Сколько времени нужно заряжать аккумуляторные батарейки Итак, сколько нужно правильно заряжать аккумуляторные батарейки, несложно выяснить самостоятельно. Для того чтобы понять, сколько времени нужно потратить на зарядку, следует разделить емкость батарейки на ток специального зарядного устройства. Важно также учитывать все коэффициенты. Значение их колеблется в пределах 1,2 – 1,6.

Для расчета коэффициента заряда берут соотношение тока и непосредственно емкости конкретного аккумулятора. Чем разница больше, тем больше коэффициент.

Примечание: по такому же принципу работает онлайн-калькулятор.

Часто задаваемые вопросы

Сколько нужно заряжать аккумулятор чтобы завести машину?

Чтобы завелась машина и можно было ехать, в летнее время, достаточно заряжать АКБ 30 минут током 10% от емкости аккумулятора

. Этого времени достаточно чтобы его напряжение поднялось
до 11,8 Вольт
и двигатель смог завестись стартером без постороннего усилия. Зимой, нужно будет ставить батарею на зарядку минимум на 1 час чтобы поднять его напряжение до 12В. Дальнейший заряд аккумуляторной батареи будет происходить от генератора, когда машина будет ездить на оборотах свыше 1500 об/мин.

От чего зависит скорость зарядки аккумулятора?

Скорость зарядки зависит от силы тока

. Скорость химической реакции при повышении тока заряда будет ускоряться. Чем выше ток от зарядного устройства будет идти на АКБ, тем быстрее он зарядится, но тем он сильнее и нагревается. Заряжать большим током необслуживаемые аккумуляторы категорически запрещено.

Сколько ампер ставить при зарядке аккумулятора?

Номинальное значение силы зарядного тока составляет 10% от её емкости

. Следовательно, при зарядке аккумулятора нужно ставить 4.5, 5.5, 6.0 или 7.0 ампер. В зависимости от того с какой аккумуляторной батареей пришлось работать. А чтобы точно посчитать сколько ампер нужно выставить на зарядном устройстве, в вашем случае, воспользуйтесь калькулятором умножив емкость АКБ на 0,1.

Сколько заряжать аккумулятор 60 ампер часов?

Чтобы понять сколько заряжать аккумулятор 60ah, необходимо сначала определить степень его разреженности. Среднее время зарядки севшего АКБ составляет от 10 до 12 часов

. Если аккумулятор 60 ставить на зарядку на 6 ампер, когда он имеет всего 11,7В при плотности электролита 1,1 г/см³, то свою полную емкость он восстановит за 14 часов. Конечное время зависит от уровня разряда. Аккумуляторная батарея считается полностью заряженной, когда на его клеммах вольтметр будет показывать 12,73В, и будет активное кипение электролита.

Сколько ампер должен показывать заряженный аккумулятор?

Чтобы проверить заряженный ли аккумулятор, не проверяют сколько ампер показывает мультиметр, ведь заряженный аккумулятор уже не будет брать никаких ампер. На клеммах проверяют напряжение, которое должно составить не менее 12,7В спустя получаса после зарядки и около 13,4В если проверять сразу после отключения. Поэтому сколько ампер должен показывать заряженный аккумулятор является не корректным вопросом. Если зарядное устройство имеет не индикаторные лампочки, а встроенный амперметр, то вопрос сколько будет показывать ампер на табло зарядного устройства (которое заряжает постоянным напряжением) может возникать, однако при полном заряде вы тоже увидите стрелку на нуле (0,1 A). А вот если зарядка осуществлялась постоянным током, то нужно контролировать не ток, он будет, таким как его установили изначально, – смотрите на напряжение. Заряженный кислотный аккумулятор подключенный к устройству покажет 14,4В. Полностью заряженный до 100% кальциевый АКБ выдаст 16,3В и ток подскочит до 0,8А после того как сначала он упал до 0,4, что будет свидетельствовать о начале электролиза.

Источник

Как определить, это батарейка или аккумулятор

На первый взгляд рассматриваемые источники энергии очень похожи, но, приглядевшись, можно сразу же разглядеть визуальные отличия.

Главным показателем аккумулятора считается надпись на его корпусе с определённым числом и отметкой mАh. Данные отличительные черты свидетельствуют, что элемент питания имеет ёмкость, которой может обладать только АКБ.

СПРАВКА: чем выше число перед размерностью мАч, тем большей ёмкостью обладает аккумулятор.

Найти аккумулятор среди батареек также можно по характерному слову, присутствующему на этикетке: «rechargeable», что в переводе с английского означает «перезаряжаемый». В случае если к пользователю попадёт в руки обычная батарейка, на ней будет предупреждение , то есть «не перезаряжать».

СПРАВКА: щелочные батарейки также подписываются английским термином «Alkaline», что переводится как «щелочной».

Следующим пунктом, следуя которому удастся выбрать необходимый элемент питания, является маркировка:

1. Аккумуляторы подразделяются на типы, учитывающие материалы. Могут встретиться обозначения: Ni-Mh (никель-металлогидридный), Ni-Cd (никель-кадмиевый), Ni-Zn (никель-цинковый), Li-ion (литий-ионный), Li-Pol (литий-полимерный).
2. Среди батареек распространены: R – солевые, LR – щелочные, FR – литиевые.

АКБ и батарея, помимо отличий в маркировке, существенно разнятся в цене: аккумулятор идентичного типоразмера будет стоить до четырех раз дороже обычной батарейки. Именно поэтому последние достаточно популярны среди пользователей – их можно использовать в простых бытовых устройствах, например, в часах, фонариках или машинках на радиоуправлении, и даже вставлять в цифровые приборы, которые давно пылятся на полке, например, в фотоаппарат.

СПРАВКА: солевые или щелочные батарейки и аккумуляторы имеют схожие типоразмеры, например в обоих элементах питания можно встретить пальчиковую (АА) и мизинчиковую (ААА) модели. Однако таблеточный тип встречается только в батарейках (исключение – таблеточные аккумуляторы для слуховых аппаратов).

Онлайн калькулятор расчета времени зарядки АКБ (постоянным током), сколько заряжать аккумулятор

Аккумулятор играет важную роль в работоспособности автомобиля. В двигателях внутреннего сгорания это второй источник электроэнергии после генератора. Благодаря АКБ работает система зажигания и стартер. Он также позволяет включать парковочное освещение, отопление, кондиционер, слушать радио при выключенном двигателе. Чтобы нормально выполнять свои функции аккумулятор должен быть постоянно заряжен. Узнать, как долго он должен находиться на зарядке поможет Калькулятор расчета времени зарядки АКБ.

1. Как долго заряжать автомобильный аккумулятор
2. Как использовать калькулятор расчета времени зарядки АКБ
3. Как рассчитать время заряда АКБ самостоятельно
4. 5 вопросов и ответов по зарядке АКБ

Как долго заряжать автомобильный аккумулятор

Ездить без аккумулятора невозможно. Он обеспечивает электричеством катушку зажигания, электрические цепи и стартер. Это источник постоянного тока, который используется, когда автомобиль припаркован с выключенным двигателем и когда двигатель запущен. Он постоянно подзаряжается во время движения от генератора переменного тока или от выпрямителя.

Если вы редко пользуетесь машиной, то будьте готовым к тому, что аккумулятор может разрядиться. Особенно быстро это происходит зимой. Все потому, что во время простоя энергия все равно используется для поддержания работоспособности таких устройств, как компьютер, блок управления, часы. Поэтому аккумулятор надо каждые 3-4 недели подключать к зарядному устройству.

На продолжительность зарядки батареи влияют три главных фактора:

• процент разрядки АКБ;
• температура окружающей среды;
• сила тока на выходе зарядного устройства.

Оптимально, когда зарядный ток составляет от 0,05 до 0,1 емкости аккумулятора. Например, если емкость 60 Ач, оптимальный ток зарядки будет 3 А, а максимально допустимый 6 А.

При использовании тока 0,05 от емкости, на зарядку уйдет намного больше времени, но зато полностью восстановятся активные массы во всех пластинах. Аккумулятор будет дольше держать заряд и увеличится срок его эксплуатации.

Использовать ток больше 0,1 — вредно для АКБ, а меньше 0,05 — нет смысла, она не будет заряжаться.

При этом надо учитывать, что низкие температуры снижают параметры аккумуляторов. Если элемент имеет 100% электрическую емкость при 25 ° C, то при 0 ° C она падает до 80%, а при -25 ° C — до 60%. Поэтому, если аккумулятор частично разряжен или недостаточно заряжен, он может перестать работать в любое время.

Как использовать калькулятор расчета времени зарядки АКБ

Очень важно правильно заряжать батарею. Поскольку по внешнему виду невозможно определить на каком уровне находится зарядка, то очень важно знать сколько времени необходимо для этого процесса.

Здесь вам поможет калькулятор расчета времени зарядки АКБ. После ввода основных данных, таких как

• номинальная емкость,
• степень разряда (в процентах),
• ток зарядки.

Достаточно нажать на кнопку “Рассчитать” и в результате вы получите время необходимое для зарядки. Например, если емкость АКБ 60 Ач и он разряжен на 80%, то для восстановления запаса энергии ему потребуется 16 часов (ток зарядки 6А).

Как рассчитать время заряда АКБ самостоятельно

Можно рассчитать это время, используя специальные формулы. Первым делом узнайте насколько разряжена батарея. Сделать это можно с помощью тестера, путем измерения напряжению на клемах.

Здесь обязательно учитывайте такой нюанс — напряжение на клемах на 10% выше напряжения самой батареи.

Проценты считаем по формуле x = V*100/v. где x — процент зарядки, V — реальное напряжение на клемах, v — оптимальное напряжение. Рассчитаем на примере. Если напряжение АКБ 12В, то на клемах будет 12+1,2(10%)=13,2V. При замерах вы получили показатель 7V. Процент зарядки будет 7*100/13,2=53%, соответственно, он разряжен на 100-53=47%.

Следующий шаг — определение потерянной емкости в Ач. Рассмотрим на примере: 60 (емкость АКБ)*47/100=28,2Ач. Дальше рассчитаем время зарядки АКБ по такой формуле Т=2*С/І, где Т — время зарядки, С — потерянная емкость, І — ток зарядки 2 — КПД заряда составляет 45-50%, поэтому умножаем на 2.

Такие вычисления довольно сложные, намного проще использовать Калькулятор расчета времени зарядки АКБ, он это сделает это за секунду.

Предполагается, что среднее время заряда батареи с помощью ЗУ составляет 10–12 часов. Периодически его необходимо контролировать. В случае использования микропроцессорных выпрямителей, устройство автоматически переходит в режим ожидания, постоянно отслеживая уровень заряда.

Автоматические выпрямители — самые распространенные и простые в использовании. В зависимости от степени разряда аккумулятора они сами выбирают ток и время зарядки.

Перед подключением ЗУ слегка встряхните аккумулятор, чтобы смешать электролит. При использовании обслуживаемой АКБ, проверьте уровень электролита. При необходимости добавьте дистиллированную воду.

Заряжать аккумулятор с помощью ЗУ лучше всего вне автомобиля, например, в гараже или другом помещении, где есть вытяжка или хорошая вентиляция.

Ни в коем случае не заряжайте батарею в жилых помещениях.

Какие батарейки можно заряжать

Прежде чем заряжать аккумуляторы, определимся с терминами. Одиночный элемент, который можно многократно заряжать, именуется аккумулятором. Несколько таких элементов, соединенных тем или иным образом, – аккумуляторная батарея. Те элементы, которые нельзя заряжать, называются гальваническими элементами, а несколько соединенных элементов – батарея гальванических элементов.

На фото слева аккумулятор (аккумуляторная батарейка), справа гальванический элемент (одноразовая батарейка)

Итак, аккумуляторы или аккумуляторные батарейки можно заряжать, а гальванические элементы или просто батарейки нельзя – они одноразовые. Разрядились – и выбросил.

Как отличить батарейку от аккумулятора

Прежде чем браться за зарядку аккумуляторных батареек, необходимо убедиться, что в руках у нас действительно перезаряжаемый источник тока. Это несложно. Особенности аккумуляторов представлены ниже.

Емкость. На аккумуляторах производитель почти всегда указывает их электрическую емкость. На батарейках такой информации не найти.

Аккумуляторные батарейки формата “АА” имеют емкость 3 000 mAh

Пометка на возможность перезарядки. На аккумуляторах можно найти надпись «Rechargeable» (перезаряжаемая, англ.). На гальванических элементах такой надписи нет или стоит «Do not recharge» (не перезаряжать).

Сверху мы видим аккумулятор, снизу – гальванический элемент

Обозначение типа. На всех элементах питания указывается технология, по которой они выполнены. Батарейки бывают солевыми (код R) и щелочными (LR). После буквы ставится цифра, обозначающая типоразмер.

Пальчиковые аккумуляторы в зависимости от используемых материалов и технологий изготовления помечаются так:

• Ni-Mh – никель-металл-гидридный;
• Ni-Cd – никель-кадмиевый;
• Ni-Zn – никель-цинковый.

Расчет времени заряда аккумуляторной батареи

Сколько времени нужно заряжать телефон, ноутбук или другую технику, где используются аккумуляторные батареи? Желаете знать, а ведь это можно подсчитать очень быстро и просто онлайн калькулятором. Сколько же нужно заряжать по времени АКБ? Ёмкость батареи измеряется в миллиамперах на час, ее производители пишут на корпусе изделия, а на зарядном устройстве еще указаны данные о генерации тока согласно этого прибора (Мл.а). Если разделить емкость на зарядный ток, то получится время в часах. Но это еще неокончательный результат, ведь нужно учитывать КПД прибора, то есть умножить результат деления на 1,4.

Расчет зарядки аккумуляторных батареек будет выглядеть следующим образом: T=1,4 C/I. Здесь имеются показатели время зарядки, емкость и ток зарядного устройства. На практике эти данные могут отличаться на процентов 20, ведь время зарядки аккумуляторных батареек зависит от качества изделий, правильного форматирования и температуры окружающей среды.

Самый простой способ – использовать прибор с автоматическим контролем, но и в этом случае может происходить дозарядка медленным током, потому не нужно оставлять батарею на зарядном устройстве после полного заряда.

У каждого подобного изделия есть свое время жизни, которое определяется числом циклов перезаряда. Это значение зависит от типа аккумулятора. Потому, если постоянно недогружать прибор, то можно существенно сократить время эксплуатации изделия. Чтобы сохранить его в целостности и использовать долгое время необходимо сделать правильный расчет времени зарядки аккумуляторных батареек

Расчет времени

Сколько по времени заряжать автомобильный аккумулятор на 60 ач можно рассчитать по специальной формуле. Для измерения емкости батареи используют миллиамперы в час или МаЧ. Информация о ее размере всегда указывается производителями на корпусе батареи. На зарядке всегда содержатся сведения о том, что генерирует ток прибора. Этот показатель выражают в миллиамперах.

Если разделить емкость АКБ на зарядный ток зарядного прибора, получается время, выраженное в часах. Но нужно также учитывать и КПД зарядки. Чтобы определить время более точно, результат деления следует умножить на 1,4.

Для расчета времени, необходимого для зарядки батареи, используют такую формулу:

Т=1,4C/I

В ней:

• Т – это время, которое необходимо для полной зарядки АКБ. Его указывают на приборе.
• C – размер емкости аккумулятора в миллиамперах в час.
• I – зарядный ток зарядки.

При расчетах важно учитывать, что на время, необходимое для зарядки батареи, влияет ее качество, правильность форматирования, температура окружающей среды. Это значит, что реальные данные могут на 20% отличаться от результатов расчетов.

А сколько нужно заряжать аккумуляторные батарейки после приобретения?

При покупке нового прибора зарядка осуществлена наполовину, а потому первые три раза необходимо полностью разрядить устройство, до полного его отключения, а потом зарядить на полную мощность около 12 часов, следуя вложенной инструкции от производителя. Полностью аккумулятор заряжается за 3- 4 часа, а в последующее время идет подзарядка медленным током до полного предела. После трех полноценных циклов перезарядки прибор входит в рабочий режим, и нет необходимости ждать его полного разряда или заряда.

Онлайн-расчет времени зарядки батареи на нашем сайте поможет очень быстро получить необходимый результат, который подскажет каждому пользователю сколько надо заряжать аккумуляторные батарейки, дабы они функционировали бесперебойно долгое время.

Источник

Сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки

Продолжительность подзарядки можно определить путем деления емкости батарейки на ток зарядного устройства. При этом важно учесть коэффициенты преобразования электроэнергии в тепло, коэффициенты рассеивания энергии, принимающие значения от 1,2 до 1,6.

Коэффициент заряда можно брать из расчета соотношения тока заряда к емкости аккумулятора. Чем больше эта разница, тем больший коэффициент следует использовать.

Примечание: аналогичным образом работает online-калькулятор «сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки», расположенный выше данной статьи нашего сайта батарейку.рф.

Правила безопасности при зарядке автомобильного аккумулятора.

Не рекомендуется производить зарядку в жилом помещении по причине того, что из аккумулятора выделяются взрывоопасный газ. Это актуально для обслуживаемых АКБ с пробками.

По этой же причине запрещается курить или производить любые другие работы с открытым огнем или искрообразованием.

Сначала подключается зарядное устройство к клеммам батареи, а потом уже оно включается в сеть. Отключение производится в обратном порядке. Сначала отключаем зарядное устройство (ЗУ) от сети, затем отключаем клеммы. Такой порядок действий позволит избежать образования искры при подключении ЗУ.

В обслуживаемых аккумуляторах обязательно выкручиваем все пробки. Это удобно сделать с помощью обычной монеты номиналом 2 или 5 рублей. После выкручивания пробки нужно положить обратно в отверстия, но не закручивать. Такое положение пробок позволит свободно выходить газам и одновременно защитить батарею от возможного попадания во внутрь неё пыли и грязи. Также это уменьшит потерю электролита при его испарении.

Пробки выкручены и вставлены в свои гнёзда.

Перед выкручиванием пробок обязательно стираем всю пыль и грязь с рабочей поверхности аккумулятора. Это также позволит избежать попадания грязи во внутрь батареи.

Если же зарядка производиться в квартире, то необходимо это делать на балконе с открытым окном или в помещении, где есть вытяжка, например, туалет.

Как определить заряжен или разряжен аккумулятор

Это можно определить по напряжению на контактах и по плотности электролита.

В полностью заряженном аккумуляторе (100% заряда) напряжение на клеммах должно быть 12.7В. В разряженном соответственно 11.7В (0% заряда). Следовательно, каждые 0.1В — это 10% заряда. Эти значения актуальны для температуры аккумулятора 20-25 градусов.

Например, напряжение на контактах равно 12.2В, следовательно, заряд составляет 50%.

Таблица — зависимость степени заряда АКБ от напряжения.

Второй более точный способ определить степень заряда — это определение по плотности электролита. Данный способ подойдет только для обслуживаемых аккумуляторов, в которых есть возможность выкрутить пробки и добраться до электролита.

В качестве электролита в батареях применяют раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. При разряде плотность электролита снижается. Зная это свойство можно определить степень разряда батареи. Плотность определяется с помощью специального прибора – ареометра.

Плотность полностью заряженной батареи (100%) при 25 °с равна 1.27-1.28 г/см3.

Плотность полностью разряженной батареи (0%) при 25 °с равна примерно 1.1 г/см3.

Зная эти данные, можно вычислить, что примерно каждая сотая единица плотности равна 6% заряда (0.01 г/см3 =6%заряда).

Для примера плотность равна 1,24 г/см3, следовательно, степень заряда составляет 76%.

График -зависимость плотности электролита от температуры.

Таблица -зависимость плотности электролита от температуры.

Перед проверкой плотности электролита обязательно отключаем зарядное устройство и ждем несколько минут. Плотность более точно определяется, когда из электролита не выделяется газ.

Как определить степень зарядки АКБ

Классический способ вычисления состояния аккумулятора – это замер плотности электролита. Но в современных условиях мало кому захочется добираться с ареометром да покрытых раствором серной кислоты электродов необслуживаемой батареи. Гораздо проще замерить напряжение с помощью точного цифрового вольтметра.

Предварительно убедившись, что уровень электролита в норме, то есть банки аккумулятора не потеряли воду. Такое часто встречается при перезарядах, интенсивной эксплуатации и высокой температуре. Кислоту потерять сложно, для этого батарею надо перевернуть, допустив вытекание электролита, а вода легко испаряется при интенсивном выделении газов на поверхности пластин.

Измерять напряжение батареи следует в строго определённых условиях. Информацию даёт ЭДС (электродвижущая сила), а она численно равна напряжению на клеммах только когда АКБ некоторое время не подвергалась заряду или разряду, то есть все химические процессы в активной зоне завершены.

По теме: 4 способа восстановления аккумулятора в домашних условиях

Норме, то есть 100%-й заряженности, соответствует напряжение на шести последовательно подключённых свинцово-кислотных элементах (банках) примерно 12,7 Вольт.

С достаточной точностью можно считать, что падение этого значения на каждые 100 миллиВольт (0,1 В) означает потерю 10% заряда. То есть, например, намеряв 12,0 Вольт не стоит приходить к выводу, что всё нормально, ведь именно 12-вольтовой называется автомобильная сеть. Это достаточно условно, а на самом деле батарея разряжена примерно на 70%.

Естественно, надо использовать заслуживающий доверия и точный, проверенный вольтметр. Иначе, пользуясь ошибочной информацией, можно довести до предсмертного состояния совершенно исправный аккумулятор.

Каким током и напряжением следует заряжать аккумулятор

Напряжение заряда у АКБ, изготовленных по разным технологиям, отличается. Но есть общие требования, которые применимы к большинству аккумуляторов.

Самая оптимальная и безопасная зарядка — это выставить ограничение напряжения 14.7В, а силу тока 1/10 от ёмкости АКБ. Допустим ёмкость равна 70 (А*ч), тогда ток, выставляемый при заряде, должен быть 7 ампер.

Качество заряда АКБ и сила тока имеют обратную зависимость, то есть, чем меньше сила тока, тем качественнее будет заряжен аккумулятор и тем медленнее будет происходить его зарядка. Если есть время, то лучше выбрать силу тока еще меньше в размере 1/20 от емкости аккумулятора. Например, для батареи ёмкостью 70 (А*ч) это будет сила тока в 3.5А.

Для необслуживаемых батарей силу тока выбирают не более 1/20 от емкости аккумулятора. Другими словами, если ёмкость равна 60 Ампер*час, то сила тока должна быть 3А. Такая низкая сила тока обусловлена самой конструкцией АКБ. Так как АКБ необслуживаемый, то при кипении электролита выделяемому газу некуда будет выходить и батарею может разорвать давлением газа. Чтобы избежать кипения электролита и выбирают небольшие токи для зарядки.

По мере заряда напряжение будет расти до 14.7 В, а ток будет неизменен пока напряжение не достигнет этого значения. После того как напряжение достигнет значения 14.7В оно перестанет расти так как ограничено настройками ЗУ. При продолжении заряда теперь напряжение ограничено, при этом по мере продолжения заряда будет снижаться сила тока, пока не достигнет значения свидетельствующего об окончании заряда (примерно 1-0.5А). Если в течении двух трех часов сила тока не снижается, то можно считать, что аккумулятор заряжен полностью на данном режиме зарядки.

После окончания зарядки отключаем ЗУ и даем АКБ несколько минут постоять, чтобы электролит перестал выделять газ. Производим замеры плотности.

Если плотность электролита не достигла своих оптимальных значений 1.27-1.28 г/см3, то можно попробовать её поднять с помощью зарядки на более высоком напряжении. Для этого устанавливаем ограничение напряжения в 16.3В, а силу тока не более 1/20 от ёмкости аккумулятора. Силу тока можно выставить ещё меньше до уровня 0.5А. Так АКБ будет медленнее заряжаться, но таким образом снижаем вероятность кипения электролита, а значит риск разрушения пластин батареи. В таком режиме зарядки выдерживаем от одного до четырех часов. Время зависит от того, как быстро плотность электролита придёт в норму.

Если для зарядки используется автоматическое зарядное устройство, то оно само подбирает напряжение и силу тока.

Формула расчёта времени заряда по ёмкости и току

А теперь можно ответить на вопрос, как правильно заряжать аккумуляторные батарейки. Общая формула времени заряда будет выглядеть так:

t = C / I * к,

где:

• t – время заряда в часах;
• C – емкость элемента в А*ч;
• I – зарядный ток в амперах;
• к – коэффициент, равный 1.2-1.4.

Коэффициент нужен для поправки на КПД элемента. Поскольку часть энергии при зарядке расходуется на тепло и создание химических реакций, аккумулятору для полного набора емкости потребуется получить больше энергии, чем сама его электрическая емкость.

Важно! Эта формула справедлива лишь для полностью разряженных аккумуляторов. Обычно мы не разряжаем элемент «в ноль» (это быстро его разрушит), поэтому возможность использования ее весьма сомнительна без некоторых поправок. О них чуть ниже. Но как правило, об окончании зарядки судят по напряжению на элементе, а не по расчетному времени. Именно так работает автоматическое зарядное устройство.

Каким током можно заряжать

Теперь о токе. Все мы знаем, что, к примеру, свинцово-кислотные автомобильные АКБ заряжают током 0.1С, где С – емкость батареи. Справедливо ли это для тех типов элементов, о которых мы говорим? Справедливо, но лишь отчасти. Если мы выберем такой ток, то однозначно не перегреем аккумулятор любого типа и не выведем его из строя. Тем не менее производитель допускает следующие зарядные токи:

• Ni-Mh – оптимально 0.1 С-0.5С, возможно реже 1С. Количество циклов заряд/разряд – 300-500 (некоторые производители, в частности, компания GP, указывают 1 000);
• Ni-Cd – 0.1С-0.5С, количество циклов заряд/разряд – от 100 до 900;
• Ni-Zn – оптимально 0.1С-0.5С, изредка могут заряжаться током 1С. Количество циклов заряд/разряд – от 250 до 370;
• Li-ion – оптимально до 1С с постоянным контролем температуры корпуса. Количество циклов заряд/разряд до потери 20% емкости – 600;

Примеры расчетов

А сейчас в качестве примера сделаем небольшой расчет и выясним, сколько времени нужно заряжать конкретные аккумуляторные батарейки. Предположим, перед нами полностью разряженный Ni-Cd аккумулятор емкостью 1 000 мА*ч. Производитель этого типа аккумуляторов допускает его глубокий разряд, и мы этим воспользовались. Ток зарядки выберем 200 мА*ч (0.2С). Коэффициент возьмем средний – 1.4. Попробуем рассчитать время зарядки по формуле, приведенной выше:

1/0.2*1,4 = 7 часов

Теперь зарядим литий-ионный аккумуляторную батарею емкостью 3 000 мА*ч. Он у нас будет разряжен на 90%. Выбираем ток заряда 0.5С, коэффициент тот же. Поскольку элемент не полностью разряжен, вносим в формулу поправку, вычтя из полной электрической емкости 10%.

(3 – 0.3)/1.5*1,4 = 2.67 часа

Как мы видим, расчет предельно прост, но, к сожалению, не всегда верен. Истинное время зависит от многих факторов: температуры окружающей среды, реальной емкости элемента (со временем она падает), степени разрядки. А реальную степень разрядки не всегда удается точно определить.

Последствия глубоко разряда АКБ и как его правильно зарядить после этого

При глубоком разряде происходит сульфитация пластин. Крупные кристаллы сульфата свинца (PbSO4) откладываются на положительно заряженных пластинах АКБ, тем самым забивая их. При этом сильно уменьшается площадь поверхности пластин, свободной от кристаллов сульфата свинца. Вследствие чего уменьшается ёмкость аккумулятора. Три, четыре полных разряда и практически все пластины будут забиты, а аккумулятор можно будет выкинуть.

Пластины АКБ забитые кристаллами сульфата свинца.

При штатных режимах работы (заряд – разряд) — образуются кристаллы небольших размеров и при заряде они растворяются в электролите. Таким образом очищаются пластины и ёмкость АКБ восстанавливается. Этого не происходит если произошел глубокий разряд, так как при нормальной зарядке крупные кристаллы сульфата свинца практически не растворяются в электролите. В этом случае для их растворения нужно использовать другой режим зарядки.

Глубоко разряженный аккумулятор следует заряжать напряжением 16,2 — 16.3В и малой силой тока — 1-0.5А. В таком режиме зарядки возможно частичное восстановление его ёмкости. За один цикл восстановить ёмкость и поднять плотность электролита до 1,27 г/см3 не получится. Поэтому, когда электролит на малых токах начал кипеть, то заряд необходимо прекратить и дать отстояться 2-3 часа. После этого опять повторяем зарядку. Этот процесс повторяем несколько раз. Таким образом возможно поднять плотность электролита до состояния полностью заряженного аккумулятора.

Но не следует забывать, что напряжение выше 14.5В подходит не для всех АКБ. К таким относятся гелиевые и гибридные.