RU (495) 989 48 46
Пленка на бампер

АНТИГРАВИЙНАЯ ЗАЩИТА БАМПЕРА

 

Как поднять плотность в аккумуляторе на зиму


проверка и методы повышения плотности

Владельцы автомобилей часто сталкиваются с проблемой отказа двигателя от запуска. Подобное случается из-за разрядки аккумулятора и ухудшения свойств электролита. Перед тем как поднять плотность в аккумуляторе, нужно выяснить причину ухудшения качества кислотного раствора. После этого можно приступать к восстановлению батареи. Действия не представляют особых сложностей.

В процессе эксплуатации снижение плотности аккумулятора обычное явление, особенно при несвоевременной замены старого электролита.

Почему снижается плотность электролита

Снижению плотности способствуют такие факторы:

  1. Разряд. При потере заряда снижается и плотность наполнителя. Во процессе зарядки этот параметр постепенно увеличивается. Если батарея утрачивает большую часть емкости, речь идет о падении концентрации кислоты.
  2. Длительная эксплуатация или хранение в условиях низких температур.
  3. Выкипание электролита при перезаряде. Если зарядное устройство подает слишком высокое напряжение, жидкий электролит переходит в газообразное состояние и выводится наружу через имеющиеся на корпусе отверстия.
  4. Частое добавление воды. Водители добавляют жидкость для поддержания стабильного уровня электролита. Не все пользуются ареометром, измеряющим плотность. Вместе с водой выкипает и кислота, что приводит к снижению концентрации.

Пример сульфатации пластин автомобильного аккумулятора.

Опасности низкой и высокой концентрации кислоты

Повышенная концентрация электролита становится причиной преждевременного выхода батареи из строя. Кислота разрушает металлические пластины. К воздействию составов на основе серной кислоты чувствительна даже сталь.

Низкая концентрация приводит к таким проблемам:

  1. Сульфатация. На пластинах появляется налет, состоящий из сульфата свинца. Аккумуляторная батарея становится неспособной принимать заряд.
  2. Повышение порога замерзания. Жидкость кристаллизуется уже при -5°С. Лед сдвигает и повреждает металлические детали. При деформации пластин и коротком замыкании емкостей батарею восстановить невозможно. При плотности 1,28 г/см³ электролит замерзнет только при -58°С.
  3. Проблемы при запуске двигателя. Наиболее выражен этот признак в зимний период.

Для проверки плотности электролита используют денсиметр (справа).

Проверка плотности электролита

Определить плотность электролита можно в домашних условиях. Процедуру рекомендуется проводить при комнатной температуре.

Перед началом работы подготавливают такие инструменты:

  1. Защитные перчатки, костюм и очки. В состав наполнителя аккумулятора входит кислота. При попадании на кожу вещество вызывает химический ожог. Опасными являются и пары кислоты, поэтому работают только в хорошо проветриваемом помещении.
  2. Денсиметр. Прибор используется для измерения плотности. Имеет вид стеклянной трубки с грушей и встроенным ареометром.

Самостоятельно измерение плотности выполняют так:

Для проверки плотности электролита конец денсиметра погружают в ёмкость аккумулятора.

  1. Аккумулятор вынимают из посадочного гнезда. Защитный кожух демонтируют, вывинчивают пробки.
  2. Проверяют уровень электролита. В свинцово-кальциевых батареях раствор должен на 1,5 см закрывать пластины.
  3. Батарею полностью заряжают. Проверку плотности начинают через 5-6 часов после завершения зарядки. При нормальном уровне электролита трубку денсиметра погружают в банки, выкачивая небольшое количество жидкого наполнителя.
  4. Оценивают показатели прибора. Ареометр должен свободно плавать в растворе. Соприкосновение прибора со стенками емкости не допускается. Показания оценивают с учетом температуры окружающей среды.
  5. Проверяют плотность электролита в остальных банках. Показания записывают и сравнивают с нормальной плотностью.

Такой способ проверки подходит только для разборной батареи, когда имеется доступ к электролиту. Необслуживаемый аккумулятор снабжен индикатором, цвет которого меняется в зависимости от плотности наполнителя.

Как откорректировать плотность раствора

Нормальное показание лежит в диапазоне 1,25-1,29 г/см³. Если при температуре +25°С отмечается более низкое значение, его нужно повышать. Падение концентрации в одной из банок свидетельствует о коротком замыкании.

Высокие значения выявляются после зарядки мощным током, сопровождающейся кипением электролита. Повысить плотность можно путем добавления кислоты, заправки готового состава или использования зарядного устройства.

Плотность раствора в холодный период

В холодное время года плотность наполнителя заряженного аккумулятора должна составлять 1,27 г/см³. Дополнительная корректировка в регионах с суровым климатом при смене сезона не проводится.

Таблица зависимости плотности электролита в аккумуляторе от температуры.

Подготовка к восстановлению батареи

На этапе подготовки выполняют такие действия:

  1. Зарядка батареи. Нельзя начинать восстановление при низком заряде. Добавление электролита способствует резкому повышению концентрации кислоты. Это приводит к разрушению металлических пластин, при котором батарею утилизируют.
  2. Нормализация температуры электролита. Показатель лежит в пределах +20…+25°С. Уровень электролита в каждой банке должен быть нормальным.
  3. Осмотр батареи. Корпус не должен иметь трещин и сколов, особенно возле выводов. Повреждению способствует раскачивание при попытке снять прикипевшую клемму.

Повышение плотности электролита

Если плотность составляет более 1,18, доливают готовый состав с нормальной концентрацией серной кислоты.

Процедура включает такие этапы:

  1. Разрядка батареи. Долив электролита проводится только при полном разряде. Для этого АКБ подключают к мощной лампе или другому потребителю энергии.
  2. Подготовка корректирующего компонента. Уровень кислоты в таком средстве должен составлять не менее 1,4 г/см³.
  3. Добавление корректирующего состава. Предварительно откачивают часть имеющегося электролита. Густота раствора должна повыситься до 1,25. Действие выполняется для каждой банки. Объем доливаемой жидкости должен составлять не более 50% от откачанного. После добавления жидкости АКБ встряхивают, давая наполнителю перемешаться.
  4. Зарядка батареи. Аккумулятор оставляют на полчаса, что позволяет концентрации в банках выровняться. Элемент питания подключают к зарядному устройству на 30 минут. Сила тока должна быть минимальной. Через 2 часа после прекращения зарядки замеряют плотность и количество наполнителя. Если концентрация не поднимается, вышеуказанные действия повторяют.

Можно ли повысить минимальную плотность

Когда плотность падает до отметки ниже 1,18, добавление кислоты оказывается неэффективным. Для восстановления батареи используют раствор, содержащий большее, чем электролит, количество действующего вещества.

Перед заливкой нового электролита старый нужно слить.

Для замены наполнителя выполняют такие действия:

  1. Слив содержимого. Максимальное количество жидкости выкачивают грушей. Затем аккумулятор помещают в большую емкость и переворачивают на бок. В дне каждой банке формируют небольшое отверстие. Батарею возвращают в прежнее положение и дожидаются вытекания жидкого наполнителя.
  2. Добавление воды. Жидкость заливается через крышки банок для удаления остатков старого наполнителя. Сделанные ранее отверстия закрываются полимерным материалом, устойчивым к воздействию кислот.
  3. Заправка батареи новым раствором. Если все действия выполнены правильно, АКБ становится готовой к использованию. Недостатком метода является снижение срока эксплуатации аккумулятора. Несколько недель устройство проработает, однако потом придется покупать новое.

Как повысить при помощи зарядного устройства

Если концентрация кислоты упала за зиму, ее можно восстановить путем подачи слабого тока. Зарядка занимает не менее 3 суток, она считается эффективной при невозможности восстановления АКБ другими методами. Содержимое набравшей полную мощность батареи при зарядке начинает кипеть. Признаком испарения воды является образование мелких пузырьков на поверхности.

Избыток жидкости испарится, концентрация кислоты увеличится. Общий уровень наполнителя станет маленьким, поэтому придется добавлять готовый аккумуляторный раствор. После завершения процедуры пользуются ареометром. Если показатели прибора слишком низкие, зарядку и добавление электролита повторяют.

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе?

Многим этот вопрос кажется простым, а ответ очевидным. Слить электролит с низкой плотностью и залить с более высокой. Или слить только часть, а вместо неё добавить концентрированный раствор. Но перед тем как это делать, стоит задуматься, а надо ли? Такой подход требуется в единичных случаях. Есть ещё один более правильный вариант – это поднятие плотности электролита с помощью зарядки. Чаще всего именно так и следует повышать плотность. В этой заметке речь пойдёт о том, как правильно поднять плотность электролита, зарядкой или заменой. Рассмотрим, что более уместно в той или иной ситуации.

 

Содержание статьи

А какая плотность нормальная?

Как известно, электролит в свинцово-кислотном аккумуляторе является раствором серной кислоты (H2SO4) в воде (используется дистиллированная вода без примесей). В рамках этого материала мы не будет рассказывать о сортах серной кислоты, её плотности и т. п. Если интересно, можете прочитать это в отдельном материале про электролит.



Плотность электролита полностью заряженного аккумулятора должна быть на отметке 1,27 гр/см3. Обычно в разных банках она лежит в интервале 1,25─1,27 гр/см3. При этом ЭДС на выводах аккумуляторной батареи 12,6─12,9 вольта. В таблице ниже можно посмотреть зависимость плотности, напряжения, степени заряженности и температуры замерзания электролита.
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
1,1111,78,40-7
1,1211,768,546-8
1,1311,828,6812,56-9
1,1411,888,8419-11
1,1511,94925-13
1,16129,1431-14
1,1712,069,337,5-16
1,1812,129,4644-18
1,1912,189,650-24
1,212,249,7456-27
1,2112,39,962,5-32
1,2212,3610,0669-37
1,2312,4210,275-42
1,2412,4810,3481-46
1,2512,5410,587,5-50
1,2612,610,6694-55
1,2712,6610,8100-60
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

Падение плотности ниже 1,15 гр/см3 (ЭДС ниже 12 В) рекомендуется не допускать. Это приводит к необратимым последствиям для аккумулятора. Если автомобиль эксплуатируется в холодном климате, то плотность допускается увеличивать до 1,29─1,3 гр/см3. От себя могу добавить, что в последнее время часто встречаю новые аккумуляторы типа Ca/Ca, у которых электролит в заряженном состоянии (ЭДС > 12,6 В) имеет плотность 1,24─1,25 гр/см3. Об таких фактах можно найти немало отзывов в сети. С чем это связано? Мне кажется, причина может быть только в сульфатации во время хранения.



Вернуться к содержанию
 

А нужно ли поднимать плотность?

Если коротко, то далеко не всех случаях требуется повышение плотности. Точнее не требуется её повышение неестественными способами. Чтобы пояснить мысль, нужно обратиться к процессам, происходящим в свинцово-кислотной электрохимической системе.

Аккумуляторная батарея состоит из наборов положительных и отрицательных электродов, погруженных в раствор серной кислоты. Чтобы исключить замыкание, электроды помещены в изолирующие конверт-сепараторы. Электрод состоит из решётки и обмазки.

Решётки изготавливаются по различным технологиям из разных сплавов и это тема отдельного разговора. А в качестве обмазки на отрицательных электродах присутствует порошкообразный свинец (Pb), а на положительных – паста диоксида свинца (PbO2). Последний имеет красно-коричневый цвет.



В процессе разряда АКБ на электродах протекают следующие реакции при непосредственном участии электролита.

Положительный электрод (анод)

PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e => PbSO4 + 2H2O

Отрицательный электрод (катод)

Pb + SO42- — 2e => PbSO4

Общая реакция в электрохимической системе описывается уравнением

Pb + 2H2SO4 + PbO2 => 2PbSO4 + 2H2O

Как видите, в процессе разряда серная кислота из электролита взаимодействует как с диоксидом свинца на аноде и металлическим свинцом на катоде с образованием сульфата свинца (PbSO4) и воды (H2O). Ток течёт от анода к катоду. В результате реакции постепенно падает плотность электролита. Обычно нижний предел 1,1─1,15 гр/см3. К этому моменту поры обмазки забиваются сульфатом свинца и реакция сходит на нет. Напряжение на выводах к этому моменту падает до 12 вольт и ниже.



При заряде указанные реакции идут в обратном направлении. То есть, сульфат свинца растворяется с расходом воды и образованием Pb, PbO2 и серной кислоты. Концентрация электролита растёт и плотность увеличивается.

К чему все это было сказано? Дело в том, что плотность электролита должна повышаться «естественным путём» в результате зарядки. Если к моменту окончания заряда плотность не достигла 1,27 гр/см3, то причина проблемы не электролит, а система в целом. Конечно, это условии, что зарядное устройство (ЗУ) работает исправно и плотность вы измеряете исправным ареометром.

Итак, в чём причина пониженной плотности к моменту окончания заряда? Это процесс сульфатации, подробнее о котором можно прочитать здесь. Постепенно в процессе эксплуатации часть PbSO4 не растворяется до конца во время зарядки и накапливается на активной массе электродов. Это значит (см. реакции выше), что процессы при зарядке прошли не до конца. Поскольку растворился не весь сульфат свинца, то восстановилась не вся серная кислота и осталось больше воды. Результат – концентрация электролита меньше, как и его плотность.

Отсюда вывод. Чтобы поднять плотность электролита в аккумуляторе, нужно в первую очередь заниматься десульфатацией и максимально полной зарядкой АКБ. Если пониженная плотность вызвана сульфатацией, то не следует повышать её увеличением концентрации электролита. Это только усугубит ситуацию.

Даже если плотность ниже 1,27 гр/см3, все вещества остаются в электрохимической системе. Если вы искусственно увеличиваете плотность электролита, то равновесие нарушается и концентрация PbSO4 будет ещё больше. При разряде из электролита выделится сульфат свинца, который уже точно не растворится при заряде, поскольку теперь он в избытке. А плотность по окончании заряда снова будет ниже нормы. И так далее.



Что делать? Никому не навязываю своё мнение, но, мне кажется замена электролита (или изменение его плотности «вручную») для увеличения плотности уместна в следующих случаях.

Я менял электролит в АКБ только один раз из-за непредвиденной ситуации. Заряжал его как-то даче рядом с домом под открытым небом. Зарядил, отключил, но пробки закрывать не стал, чтобы газы вышли он отстоялся немного. Занялся другими делами и забыл про него. Пошёл ливень и все залило с верхом. Пришлось выбирать оттуда старый и заливать новый покупной электролит с нормальной плотностью. Если же просто упала плотность в результате эксплуатации, это не повод увеличивать его концентрацию.


Вернуться к содержанию
 

Как повысить плотность электролита в Pb аккумуляторе?

Итак, вы всё же решили поднять плотность раствора в аккумуляторной батарее. Как это сделать? Вам потребуется электролит (продаётся в автомобильных магазинах с плотностью 1,27─1,29 гр/см3), ёмкость для откачиваемого электролита, резиновая «груша», длинная гибкая трубка из материала стойкого к серной кислоте, пластиковая воронка (удобно заливать электролит обратно в банки), зарядное устройство.


Внимание! Электролит является едким веществом! При попадании на кожу и слизистые вызывает сильный химический ожог! Поэтому при работе обязательно используйте очки для защиты глаз, а также резиновые перчатки для защиты рук. Если будете разводить концентрированную кислоту, помните, что нужно наливать кислоту в воду, а не наоборот. При падании электролита на кожу или слизистые нужно обратиться в больницу.

Процесс выглядит примерно так.



Это если нужна полная замена электролита, когда он испорчен. Если же нужно увеличить концентрацию, то можно частично отобрать электролит из банок. Я для этого использую колбу от старого ареометра. Поплавок давно разбился, а колбу я оставил и использую вместо «груши».

Затем в банки заливаете такое же по объёму количество раствора более высокой концентрации. Можно использовать аккумуляторную кислоту (92─94%) плотностью 1,835 гр/см3. После этого можно поставить АКБ на зарядку для выравнивания концентрации. Не нужно трясти и бултыхать батарею для перемешивания. Иначе могут быть те же последствия, что и при переворачивании.
Вернуться к содержанию
 

Опрос

Примите участие в опросе!

 Загрузка ...
Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Исправления и дополнения к материалу, а также ваше мнение о повышении плотности электролита в свинцово-кислотном аккумуляторе, оставляйте в комментариях ниже. Голосуйте в опросе и оценивайте статью.
Вернуться к содержанию

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе. Самостоятельно, зарядным устройством и без него. Простые шаги - ЗА БАРАНКОЙ

Наверняка большинство автомобилистов сталкивались с ситуацией, когда оставленная на некоторое время машина перестает заводиться. При этом стартер может вообще не подавать каких-либо признаков жизни. Основной причиной этому, скорее всего, является аккумуляторная батарея, что за несколько дней полностью разрядился. Попытка зарядить ее в этом случае не приведет к положительному результату. Подобная проблема является результатом снижения плотности электролита, что залит в банки батареи …

Ведь эта жидкость, по сути является катализатором электрохимического процесса, без нее аккумулятор это набор свинца и пластика, который работать не будет. Как мы с вами знаем, состоит от из дистиллированной воды (примерно 65%) и серной кислоты(35%), у этой жидкости есть определенная плотность, которая может понижаться и повышаться, в зависимости от заряженности.

Почему снижается плотность электролита?

Чаще всего с целью поддерживать на требуемом уровне количество жидкости внутри автомобильной батареи владельцы машины доливают туда дистиллированную воду. При этом редко проверяется плотность получившегося раствора. Вместе с тем, когда количество дистиллированной воды будет достаточно большим, при подзарядке вместе с этой жидкостью будет выкипать и электролит, что и приводит к снижению его плотности.

Рано или поздно этот показатель упадет ниже критического уровня, и завести транспортное средство уже не получиться.

В таком случае возникает необходимость повысить этот параметр раствора в аккумуляторе, что вернет его работоспособность.

Подготовка к восстановлению батареи

Перед тем, как своими силами повышать уровень плотности аккумуляторной батареи, к этому процессу следует тщательно подготовиться. В первую очередь:

Повышение плотности электролита

В АКБ есть несколько банок, электролитический раствор есть в каждой из них. Проверять и при необходимости повышать уровень плотности необходимо в каждой банке.

Нормальный уровень данного показателя зависит от нескольких факторов, в первую очередь – от температуры воздуха. Нормальным считается значение 1,25-1,29г/см3. Разница таких показателей между банками не должна превышать 0,1.

Если измерение этого показателя является ниже нормы, нужно повысить плотность электролита в аккумуляторе.

При помощи спринцовки из каждой банки выкачивается раствор. При этом набирать нужно как можно большее количество жидкости, измеряя ее объем, чтобы затем долить точно такое же количество свежего электролита.

Залив столько же свежего раствора, сколько было извлечено старого, АКБ хорошенько прокачивается с целью размешивания нового и старого электролита.

После этого снова проводиться измерение этого показателя: если он все еще находиться ниже нормы, все действия повторяются до достижения нужного значения плотности. По завершению при необходимости в банки автомобильной батареи добавляется дистиллированная вода.

Плотность ниже минимального значения

Бывают такие случаи, когда уровень этого показателя опускается ниже отметки 1,18. В таком случае вышеописанный способ ничем не поможет.

Чтобы восстановить работоспособность аккумуляторной батареи, вместо электролитического раствора нужно использовать кислоту, плотность которой выше, чему у электролита. При этом все действия проводятся точно так же, как и в предыдущем случае до того времени, пока показатель не придет в норму.

Можно ли повысить минимальную плотность?

Если уровень плотности раствора, что проводит ток в АКБ автомобиля упал намного ниже 1,18 г/см3, поднимать ее нет никакого смысла. В таком случае необходимо слить весь раствор, заменив его свежим.

Сначала с банок откачивается с помощью спринцовки как можно больше электролита. Далее батарея помещается в большую емкость, аккуратно переворачивается на бок, в дне каждой банки просверливается небольшое отверстие. Перевернув прибор, с него сливаются все излишки оставшейся жидкости.

Далее через крышки банок заливается дистиллированная вода с целью их промывания. После этого проделанные отверстия запаиваются пластмассой, стойкой к воздействию электролитической жидкости.

Сделав это, в АКБ заливается свежий раствор, после чего прибор будет готов к использованию. Недостатком подобного способа является то, что в конечном результате снижается срок службы устройства, но некоторое время оно все еще поработает до покупки нового.

Как повысить при помощи зарядного устройства

Тут также все просто, нам нужно заряжать аккумулятор на слабом токе, длительный промежуток времени. Суть такова, при достижении полного заряда, электролит начнет кипеть, пойдут пузырьки, это распадается и испаряется вода. Для повышения плотности нам нужно чтобы лишняя вода испарилась, а кислота осталась. Конечно, будет понижаться уровень в батареи – но вместо ушедшего уровня, добавляем нужный плотности электролит. Процесс этот долгий и муторный (выкипание — добавление), но примерно через пару суток можно догнать уже до плотности в 1,27 – 1,29 г/см3, что уже нормально.

Как видите повысить плотность можно, причем делается этот процесс зачастую своими руками, но разным способами — выбирайте свой, нужный вам.

Сейчас небольшое, но полезное видео.

 

Источник

Как поднять плотность в аккумуляторе в домашних условиях

В автомобильных аккумуляторах, которые находятся в активной эксплуатации со временем происходит падение плотности. Это может происходить по ряду причин. Сервисы предлагают услуги по корректировке плотности АКБ. Также проблему можно решить самостоятельно. Но прежде всего стоит ознакомиться с тем, как поднять плотность в аккумуляторе в домашних условиях.

По каким причинам происходит падение плотности

Прежде чем сразу же приступать к исправлению проблемы стоит разобраться в причине ее возникновения.  Для АКБ явление падения плотности — это естественное явление. При разряде она показатели снижаются, при заряде повышаются.

Низкие показатели в АКБ говорят о следующем:

  1. Батарея просто разряжена.
  2. Аккумулятор перенес перезарядку, из-за чего раствор просто выкипел.
  3. Дистиллированная вода просто доливалась без замера показателей.

В первом случае падение — это естественное явление. Во втором, когда батарея перенесла перезарядку произошло частичное выкипание, что сильно повлияло на параметры жидкости. В третьем, упала плотность электролита в аккумуляторе из-за большого содержания воды.

Важно! Плотность электролита прямо влияет на качество батареи. А самое главное на то как она будет держать заряд.

Рекомендуется постоянно производить замеры показателя плотности электролита при первых признаках. К ним можно отнести быструю разрядку АКБ. В противном случае при долгой работе с некорректными показателями пластины внутри батареи будут разрушены. Исправить такое можно будет только полностью заменив батарею.

Способы повышения плотности

Повысить плотность электролита в АКБ можно поднять несколькими способами. Они различаются своей сложностью исполнения и длительностью.

Корректирующий электролит

Повышение плотности электролита в аккумуляторе происходит в несколько этапов. В этом действии важно соблюдать последовательность, только в этом случае можно получить достоверные результаты.

Также потребуются следующие инструменты и продукты:

Важно! Перед тем как приступить к работе необходимо убедится, что батарея находилась несколько часов в помещении с температурой 20-25 градусов.

Чтобы реанимировать батарею и поднять плотность электролита в аккумуляторе требуется выполнить следующие действия:

  1. Зарядить АКБ, в котором предположительно упала плотность электролита. Важно чтобы батарея заряжалась около 8-12 часов. Необходимо чтобы она стала именно полностью заряженной, так как этот момент сильно влияет на показатели.
  2. После зарядки требуется замерить параметр ареометром в каждой банке АКБ. Показатели должны быть в пределах 1.25-1.27 г/см в кубе. Отклонение в показателях между банками допускается до 0.01.
  3. Если результат оказался ниже нормы, требуется откачать часть электролита из банок с недопустимыми параметрами.
  4. В банку заливается корректирующий электролит, в объеме в двое меньше откаченного. Далее заливают дистиллированную воду для закрытия пластин.
  5. Как только была произведена частичная замена электролита необходимо поставить АКБ на подзарядку. Достаточно 30-60 минут. После требуется оставить батарею на 2 часа чтобы жидкость смешалась.
  6. По истечению времени производится повторный замер. Если она все также ниже нормального действия повторяются.

Важно! Если планируется самостоятельно делать корректирующий электролит стоит заливать кислоту в воду, а не наоборот. В противном случае произойдет реакция, в ходе которой вода вскипит, и кислота расплескаться.

Выравнивание с помощью зарядки

Для этого метода потребуется зарядное устройство для АКБ с возможностью регулировать выходное напряжение. Простая зарядка, которая уменьшает силу тока при полном заряде не подойдет.

Корректировка плотности электролита в аккумуляторе происходит по следующей схеме:

  1. Батарея полностью заряжается.
  2. Когда электролит начинает кипеть силу тока снижается до 1-2 А.
  3. Пока электролит кипит вода из него испаряется и плотность постепенно повышается.
  4. После падения уровня необходимо долить электролит, и замерить плотность.

Выпариваться жидкость будет очень медленно и может понадобится более 24 часов. Этот способ наиболее безопасен. За счет естественного испарения замена производится без выкачивания химического раствора.

Полная замена

В случае если хоть в одной банке показатели ниже чем 1.18 г/м в квадрате, то поможет только полная замена электролита. Это действие стоит проводить очень аккуратно так как при ошибке вся батарея может выйти из строя.

Замена производится следующим образом:

  1. Из банок в АКБ выкачивается максимально возможное количество жидкости при помощи груши.
  2. После чего необходимо аккуратно перевернуть батарею на бок и просверлить отверстия в каждой банки. С них необходимо слить остатки электролита.
  3. После чего все емкости осторожно промываются дистиллятом. Отверстия запаиваются пластиком, который устойчив к кислоте.
  4. В свежевымытые банки заливается раствор электролита с необходимой плотностью. Далее батарея заряжается и проверяется на работоспособность.

Можно залить готовый корректирующий раствор, а после нормализовать параметры просто доливая дистиллированную воду.

Важно! Батарею требуется перевернуть очень аккуратно и медленно. Дело в том, что на дне остается осадок из свинца и при резком перевороте он может застрять между пластин тем самым их закоротив. После этого, как правило, батарея становится не дееспособной.

Как понизить

В некоторых случаях плотность не падает, а наоборот увеличивается. Такой исход также негативно сказывается на общем состоянии аккумулятора. Понижение происходит следующим образом:

  1. Из банок откачивается некоторое количество электролита.
  2. После чего заливается дистиллированная вода.
  3. Измеряется плотность, и в случае если она выше 1.27 необходимо добавить воды.

Желательно вводит воду постепенно. Это поможет избежать слишком сильного понижения показателей.

Чем опасна высокая или низкая плотность

Высокая плотность электролита в аккумуляторе приводит к быстрому разрушению пластин. С течением времени пластины будут съедены кислотой, и аккумулятор выйдет из строя.

Низкая плотность электролита в аккумуляторе не дает батареи держать заряд так как значительно падает емкость. Также повышенная концентрация именно воды увеличивает вероятность того что зимой такая батарея просто заледенеет из-за кристаллизации при низких температурах.

Также плотность рекомендуется выбирать исходя из времени года и региона. Разброс в параметрах не сильный, но это поможет избежать многих проблем с обслуживанием аккумулятора.

Советы и рекомендации

Для того, чтобы корректировка плотности прошла успешно, и батарея не была повреждена стоит следовать некоторым рекомендациям:

Совет! Если после всех манипуляций показатели падают за короткое время и не приходит в норму после зарядки батарею следует заменить.

Иногда выровнять плотность электролита в банках аккумулятора невозможно. Это, как правило, происходит по причине того, что батарея не исправна и аккумулятор не может держать плотность.

Заключение

Плотность электролита и его уровень оказывают сильное влияние на работоспособность и эффективность аккумулятора. Своевременная корректировка позволяет увеличить срок службы АКБ. Главное совершать все действия правильно в соответствие с нормами безопасности.

проверка и методы повышения плотности

Обзоры Мне нравитсяНе нравится

Водители часто сталкиваются с непредвиденными ситуациями, вызываемыми невозможностью запуска мотора. Двигатель начинает некорректно работать при ухудшении характеристик батареи, утратившей часть кислотного раствора.

В таком случае автовладелец задумывается, как поднять плотность у аккумулятора. Существует несколько методов восстановления, которые используют в домашних условиях.

При постоянном паркинге машины на улице плотность электролита в АКБ будет снижаться.

Почему снижается плотность электролита

Выполнить ремонт АКБ невозможно, не определив причину снижения концентрации электролита.

Содержание кислоты в наполнителе аккумулятора уменьшается из-за таких причин:

  1. Глубокий разряд. По мере исчерпания запаса заряда плотность электролита начинает падать. Зарядка помогает плавно восстановить нужный уровень. При выраженном снижении концентрации кислоты батарея теряет большую часть мощности и не подлежит ремонту.
  2. Частое использование в морозную погоду или хранение в неотапливаемом помещении.
  3. Неправильный выбор параметров тока зарядки. При подаче высокого напряжения кислотный раствор превращается в газ, который утекает через отводящие отверстия корпуса.
  4. Регулярная доливка воды. Это действие выполняется для поддержания нужного объема жидкого наполнителя. Измеряют плотность состава при доливке не всегда. Кислота выкипает вместе с водой, поэтому ее содержание в составе снижается.

Опасности низкой и высокой концентрации кислоты

Повышение содержания кислоты в электролите становится причиной поломки аккумулятора. Оно способствует разрушению пластин и коротким замыканиям емкостей элемента питания. Серная кислота способна разъедать даже сталь.

Снижение плотности электролита может привести к образованию сульфатного налета на пластинах — из-за этого АКБ перестанет держать заряд.

Снижение плотности электролита вызывает такие проблемы:

  1. Появление сульфатного налета на пластинах. Это явление снижает способность батареи к приему и удержанию заряда.
  2. Изменение порога замерзания наполнителя. Содержащая недостаточное количество кислоты жидкость превращается в лед уже при -3°С. Кристаллы повреждают пластины, вызывая их деформацию. Восстановить такую батарею невозможно. Если концентрация электролита лежит в пределах нормы, он не замерзнет даже при -50°С.
  3. Невозможность запуска мотора. Этот признак можно заметить в морозную зиму.

Проверка плотности электролита

Измерить плотность кислотного состава можно самостоятельно. Замеры выполняют в отапливаемом помещении.

Для проведения процедуры потребуются такие материалы и инструменты:

  1. Денсиметр. Так называют устройство, предназначенное для измерения плотности жидких сред. Оно имеет вид полой трубки с колбой и ареометром.
  2. Средства защиты рук, органов зрения и дыхания. Попадающая на кожу кислота оставляет глубокие ожоги. Вдыхание токсичных паров вызывает тяжелые отравления. Помещение, в котором проводятся опыты, должно постоянно проветриваться.

Для проверки плотности электролита в АКБ автомобиля используется денсиметр, конец которого нужно погрузить в ёмкость аккумулятора.

Для определения плотности выполняют следующие действия:

  1. Демонтируют аккумуляторную батарею. Элемент питания нужно освободить от защитного чехла и пробок.
  2. Оценивают количество электролита. В кальциевых АКБ жидкость должна закрывать вершины пластин.
  3. Разряженный аккумулятор подсоединяют к зарядному устройству. Через 6 часов приступают к измерению плотности. Если уровень электролита остался прежним, денсиметр вводят в емкости, откачивая небольшой объем раствора. При измерении показателя ареометр не должен касаться стенок колбы.
  4. Определяют показания прибора. При этом учитывают температуру воздуха в помещении.
  5. Измеряют плотность наполнителя в остальных емкостях батареи. Полученные значения сравнивают с нормальными.

Этот способ подходит только для оценки состояния разборных батарей. На корпусе необслуживаемого аккумулятора имеются светодиоды, меняющие цвет при снижении концентрации жидкого содержимого.

Как откорректировать плотность раствора

Нормальной считается плотность 1,25-1,27 г/см³. Если показатель при нормальной температуре воздуха не поднимается выше 1,23, его нужно увеличивать. Когда концентрация кислоты снижается только в одной банке, речь идет о коротком замыкании.

Повышение плотности свидетельствует о подаче тока высокой силы при зарядке. Для увеличения показателя используют готовый электролит или концентрированную кислоту, для снижения — дистиллированную воду.

Плотность раствора в холодный период

В зимний период плотность кислотного раствора полностью заряженной батареи составляет 1,27. При использовании элемента питания в районах с холодным климатом коррекции показателя в весеннее время не требуется.

Таблица плотности электролита в аккумуляторе в зависимости от температуры и заряда.

Подготовка к восстановлению батареи

Подготовительный этап включает такие шаги:

  1. Восстановление заряда АКБ. Добавление электролита при низком заряде противопоказано. Это приведет к резкому росту уровня кислоты, деформации и замыканию металлических элементов. Изделие в таком случае подлежит утилизации.
  2. Измерение температуры наполнителя. Нормальным считается значение +22…+25°С. Оценивают и уровень электролита во всех емкостях.
  3. Визуальный осмотр. На корпусе не должно быть дефектов, особенно рядом с токовыводами. Появлению трещин в этой области способствует неправильное снятие застывших клемм.

Повышение плотности электролита

Если показатель слишком низкий, требуется добавление готового электролита с нормальным содержанием кислоты.

Процедуру выполняют таким образом:

  1. Подготавливают электролит. Содержание кислоты в таком составе должно быть не ниже 1,4 г/см³.
  2. Добавляют корректирующее средство. Перед этим удаляют часть имеющегося наполнителя. Плотность раствора должна увеличиться до 1,25. Электролит доливают в каждую емкость АКБ. Объем добавляемой жидкости не должен превышать количества удаленной.
  3. Встряхивают корпус. Это способствует выравниванию структуры наполнителя.
  4. Заряжают аккумулятор. Зарядное устройство подключают на 30 минут, что позволяет концентрации раствора нормализоваться. Силу тока уменьшают в 2 раза и оставляют батарею еще на 2 часа. При сохранении прежней концентрации кислоты после зарядки цикл повторяют.

При полной замене электролита в аккумуляторе автомобиля используется жидкость плотностью 1.28 г/см3, а при выравнивании плотностью не менее 1.4 г/см3.

Можно ли повысить минимальную плотность

Слишком маленькой считается плотность ниже 1,18. Доливка готового электролита не дает результата. Восстанавливают батарею, используется раствор, содержащий повышенное количество кислотного компонента.

Наполнитель заменяют так:

  1. Удаляют содержимое банок. При этом стараются выкачать как можно больше жидкости. После этого элемент питания кладут в таз и переворачивают. Дно каждой емкости прокалывают. Батарее придают горизонтальное положение, дожидаясь вытекания электролита.
  2. Промывание банок. Через крышки заливают дистиллированную воду, которая смывает остатки электролита. Оставшиеся после удаления наполнителя отверстия заделывают кислотостойким полимерным материалом.
  3. Добавление нового раствора. Если процедура выполнена правильно, концентрация становится нормальной. Батарею можно заряжать и использовать по назначению.

Замена электролита помогает ненадолго восстановить работоспособность аккумулятора. Со временем батарея теряет емкость, ее приходится утилизировать.

Как повысить при помощи зарядного устройства

Иногда пользователь замечает, что после использования при низких температурах уровень кислоты упал. Нормализовать показатель можно, подавая ток низкой силы. Процесс зарядки длится не менее 72 часов. Этот метод эффективен при невозможности восстановления аккумулятора другими средствами.

После набора батареей полного заряда электролит начинает кипеть, вода испаряется. Об этом свидетельствует появление пузырьков на поверхности наполнителя.

Процесс кипения приводит к повышению концентрации кислоты. Уровень наполнителя снижается, поэтому нужно добавить готовый электролит. Завершают процедуру измерением плотности состава. При получении низких показаний цикл зарядки и доливки готового раствора повторяют.

Мне нравитсяНе нравится

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе на зиму

Электролит

Практически все автовладельцы сталкивались с необходимостью поднятия электролита в аккумуляторной батарее, когда автотранспортное средство стояло долгое время и не заводилось. Иногда аккумулятор зимой может быть разряжен настолько, что стартер не подает никаких признаков жизни.

В том случае, если стартер не крутит ни при каких обстоятельствах, то стоит попробовать зарядить аккумуляторную батарею. Если же эта процедура не дает ровным счетом ничего, то проблема, скорее всего, связана со снижением плотности электролита в аккумуляторе.

Дело в том, что электролит является соединением серной кислоты с дистиллированной водой, то есть без этого катализатора работать АКБ не будет. Плотность электролита напрямую зависит от заряженности субстанции, которую можно будет поднять или же снизить.

Содержание статьи:

Основные причины снижения плотности электролита

Залив электролита в АКБ

Часто автомобилисты не понимают, почему стремительно снижается плотность электролита в практически новом аккумуляторе. Для того, чтобы внутри АКБ содержалось достаточное количество электролита, приходится периодически дополнять его до нормы периодическим доливанием дистиллированной воды.

Следует оговориться, что норма для плотности электролита зимой и летом составляет 1.25 или 1.27 грамм на кубический сантиметр, но показатель между банками не может быть больше, чем на 0.1.

Зачастую владельцы автотранспортного средства практически никогда не замеряют плотность электролита сразу же после того, как доливается жидкость. В том случае, если дистиллированной воды будет налито слишком много, то во время работы зарядного устройства субстанция будет выкипать, забирая с собой и электролит, что вызывает необходимость поднять плотность электролита в аккумуляторе дома или в условиях СТО, как то показано на видео.

Сделать это следует как можно скорее, поскольку в скором времени аккумуляторная батарея не сможет работать даже на пятьдесят процентов. Повышение плотности электролита в аккумуляторной батарее поможет возвратить ее дееспособность.

Как повысить плотность электролита в домашних условиях

Для того, чтобы поднять плотность электролита в домашних условиях, следует подготовить АКБ, выполнив несколько простых правил:

Измерение плотности электролита в АКБ

В тех случаях, если требуется поднять плотность электролита, то следует сделать это правильно, а для этого выкачать прибором побольше жидкости и измерить ее количество. После этого дополнить недостачу потребуется таким же количеством изготовленной смеси кислоты и дистиллированной воды, а потом подсоединить к АКБ зарядное устройство в домашних условиях на тридцать минут.

После того, как старая и новая смеси перемешались, придется снова измерить плотность электролита в каждой банке аккумулятора. Правильно повторять все вышеуказанные придется несколько раз, пока уровень электролита не придет в норму.

Измерение плотности электролита

После того, как плотность удалось поднять, в каждую банку добавляется необходимое количество дистиллированной воды. Кстати, если плотность составляет после всех процедур 1.18 грамм на кубический сантиметр зимой или летом, то самостоятельно поднять уровень в домашних условиях, к сожалению, уже не получится.

Стоит попробовать довести показатели до нормы, добавляя в аккумулятор не дистиллированную воду, а кислоту, поскольку ее плотность значительно превышает тот же показатель у электролитической смеси.

Однако в большинстве своем аккумуляторы с таким показателем плотности электролита, особенно в условиях суровой русской зимы, уже работать не смогут. Для того, чтобы реанимировать агрегат, не пытаясь поднять плотность электролита, стоит банально слить раствор полностью, заменив его на новую смесь. При том срок эксплуатации АКБ катастрофически снизится, но поездить до приобретения нового агрегата автомобиль еще сможет не один день.

Повышение плотности электролита с помощью зарядного устройства

Извлечение АКБ из автомобиля

Еще одним способом того, как можно быстро поднять плотность электролита аккумулятора в домашних условия самостоятельно, является повышение этого показателя при помощи зарядного устройства.

Этот способ одинаково подходит для зимы и лета, но только все следует делать правильно и поэтапно:

Стоит уточнить, что поднять плотность электролита в отдельно взятой батарее, можно в домашних условиях несколькими способами. Нужно помнить, что зимой и летом следует соблюдать основные правила безопасности, то есть работать в очках и защитных перчатках, чтобы избежать химических ожогов.

Заряд в секундах, в последние месяцы

(Pocket-lint). Хотя смартфоны, умные дома и даже умные носимые устройства становятся все более совершенными, они все еще ограничены мощностью. Аккумулятор не совершенствовался десятилетиями. Но мы находимся на пороге революции власти.

Крупные технологические и автомобильные компании слишком хорошо осведомлены об ограничениях литий-ионных аккумуляторов.В то время как чипы и операционные системы становятся более эффективными для экономии энергии, мы все еще рассматриваем только один или два дня использования смартфона, прежде чем потребуется подзарядка.

Хотя может пройти некоторое время, прежде чем мы сможем прожить неделю жизни наших телефонов, разработка идет хорошо. Мы собрали все лучшие открытия в области аккумуляторов, которые могут быть с нами в ближайшее время, от беспроводной зарядки до сверхбыстрой 30-секундной подзарядки. Надеюсь, скоро вы увидите эту технологию в своих гаджетах.

NAWA Technologies

Электрод из углеродных нанотрубок с вертикальной ориентацией

Компания NAWA Technologies разработала и запатентовала сверхбыстрый углеродный электрод, который, как утверждается, изменил правила игры на рынке аккумуляторов.В нем используется конструкция с вертикально расположенными углеродными нанотрубками (VACNT), и NAWA заявляет, что он может повысить мощность батареи в десять раз, увеличить запас энергии в три раза и увеличить срок службы батареи в пять раз. Компания считает, что электромобили являются основным бенефициаром, сокращая углеродный след и стоимость производства аккумуляторов при одновременном повышении производительности. NAWA заявляет, что дальность действия 1000 км может стать нормой, а время зарядки сокращено до 5 минут, чтобы достичь 80 процентов. Технология может быть запущена в производство уже в 2023 году.

Литий-ионная батарея без кобальта

Исследователи из Техасского университета разработали литий-ионную батарею, в которой в качестве катода не используется кобальт. Вместо этого он переключился на высокий процент никеля (89 процентов), используя марганец и алюминий в качестве других ингредиентов. «Кобальт - наименее распространенный и самый дорогой компонент в катодах аккумуляторных батарей», - сказал профессор Арумугам Мантирам, профессор кафедры машиностроения Уолкера и директор Техасского института материалов.«И мы полностью устраняем это». Команда заявляет, что с помощью этого решения они преодолели общие проблемы, обеспечив длительный срок службы батареи и равномерное распределение ионов.

SVOLT представляет батареи для электромобилей, не содержащие кобальт.

Несмотря на то, что свойства электромобилей по снижению выбросов широко распространены, все еще существуют разногласия по поводу аккумуляторов, особенно по поводу использования таких металлов, как кобальт. Компания SVOLT, штаб-квартира которой находится в Чанчжоу, Китай, объявила о производстве безкобальтовых батарей, предназначенных для рынка электромобилей.Помимо сокращения содержания редкоземельных металлов, компания заявляет, что они обладают более высокой плотностью энергии, что может привести к дальности действия до 800 км (500 миль) для электромобилей, а также продлить срок службы батареи и повысить безопасность. Мы не знаем, где именно мы увидим эти батареи, но компания подтвердила, что работает с крупным европейским производителем.

Тимо Иконен, Университет Восточной Финляндии

На шаг ближе к литий-ионным батареям с кремниевым анодом

Стремясь решить проблему нестабильного кремния в литий-ионных батареях, исследователи из Университета Восточной Финляндии разработали метод производства гибридного анода. , используя микрочастицы мезопористого кремния и углеродные нанотрубки.В конечном итоге цель состоит в том, чтобы заменить графит в качестве анода в батареях и использовать кремний, емкость которого в десять раз больше. Использование этого гибридного материала улучшает характеристики батареи, в то время как силиконовый материал устойчиво производится из золы шелухи ячменя.

Университет Монаша

Литий-серные аккумуляторы могут превзойти литий-ионные, менее вредно для окружающей среды

Исследователи из Университета Монаша разработали литий-серные аккумуляторы, способные питать смартфон в течение 5 дней, превосходя литий-ионные.Исследователи изготовили эту батарею, имеют патенты и интерес производителей. У группы есть финансирование для дальнейших исследований в 2020 году, заявив, что дальнейшие исследования автомобилей и использования сетей будут продолжены.

Утверждается, что новая технология аккумуляторов оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем литий-ионные, и снижает производственные затраты, при этом предлагая возможность питания автомобиля на 1000 км (620 миль) или смартфона в течение 5 дней.

Аккумулятор IBM получен из морской воды и превосходит по своим характеристикам литий-ионный

IBM Research сообщает, что он обнаружил новый химический состав аккумулятора, который не содержит тяжелых металлов, таких как никель и кобальт, и потенциально может превзойти литий-ионные.IBM Research утверждает, что этот химический состав никогда раньше не использовался в комбинации в батареях и что материалы можно извлекать из морской воды.

Производительность аккумулятора многообещающая, при этом IBM Research заявляет, что он может превзойти литий-ионный в ряде различных областей - он дешевле в производстве, он может заряжаться быстрее, чем литий-ионный, и может иметь как более высокую мощность. и плотности энергии. Все это доступно в батареях с низкой горючестью электролитов.

IBM Research отмечает, что эти преимущества сделают ее новую технологию аккумуляторов подходящей для электромобилей, и вместе с Mercedes-Benz, среди прочих, компания работает над превращением этой технологии в жизнеспособную коммерческую батарею.

Panasonic

Система управления батареями Panasonic

В то время как литий-ионные батареи повсюду и их количество растет, управление этими батареями, включая определение того, когда у них закончился срок службы, затруднено.Panasonic, работая с профессором Масахиро Фукуи из Университета Рицумейкан, разработала новую технологию управления батареями, которая значительно упростит отслеживание батарей и определение остаточной стоимости литий-ионных в них.

Panasonic заявляет, что ее новую технологию можно легко применить с изменением системы управления батареями, что упростит мониторинг и оценку батарей с несколькими составными ячейками, которые вы можете найти в электромобиле. Panasonic считает, что эта система поможет продвинуться в направлении устойчивого развития, поскольку сможет лучше управлять повторным использованием и переработкой литий-ионных батарей.

Асимметричная модуляция температуры

Исследования продемонстрировали метод зарядки, который приближает нас на шаг ближе к сверхбыстрой зарядке - XFC - который направлен на обеспечение 200 миль пробега электромобиля примерно за 10 минут с зарядкой 400 кВт. Одна из проблем с зарядкой - это литиевая гальваника в батареях, поэтому метод асимметричной температурной модуляции заряжает при более высокой температуре, чтобы уменьшить гальванику, но ограничивает это до 10-минутных циклов, избегая роста межфазной границы твердого электролита, что может сократить срок службы батареи.Сообщается, что этот метод снижает деградацию батареи, позволяя заряжать XFC.

Pocket-lint

Песочная батарея дает в три раза больше времени автономной работы

В этом альтернативном типе литий-ионной батареи используется кремний для достижения в три раза большей производительности, чем у современных графитовых литий-ионных батарей. Батарея по-прежнему литий-ионная, как и в вашем смартфоне, но в анодах используется кремний вместо графита.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде какое-то время занимались нанокремнием, но он слишком быстро разрушается, и его трудно производить в больших количествах.Используя песок, его можно очистить, измельчить в порошок, затем измельчить с солью и магнием перед нагреванием для удаления кислорода, что приведет к получению чистого кремния. Он пористый и трехмерный, что помогает повысить производительность и, возможно, продлить срок службы батарей. Изначально мы начали это исследование в 2014 году, и теперь оно приносит свои плоды.

Silanano - это стартап в области аккумуляторных технологий, который выводит эту технологию на рынок и получил большие инвестиции от таких компаний, как Daimler и BMW. Компания заявляет, что ее решение может быть применено к существующему производству литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно настроено на масштабируемое развертывание, обещая прирост производительности батареи на 20% сейчас или на 40% в ближайшем будущем.

Захват энергии из Wi-Fi

Хотя беспроводная индуктивная зарядка является обычным явлением, возможность захвата энергии из Wi-Fi или других электромагнитных волн остается проблемой. Однако группа исследователей разработала ректенну (антенну, собирающую радиоволны), которая представляет собой всего лишь несколько атомов, что делает ее невероятно гибкой.

Идея состоит в том, что устройства могут включать в себя эту ректенну на основе дисульфида молибдена, чтобы энергия переменного тока могла быть получена от Wi-Fi в воздухе и преобразована в постоянный ток, либо для подзарядки батареи, либо для непосредственного питания устройства.Это может привести к появлению медицинских таблеток с питанием без необходимости во внутренней батарее (что безопаснее для пациента) или мобильных устройств, которые не нужно подключать к источнику питания для подзарядки.

Энергия, полученная от владельца устройства

Вы можете стать источником энергии для своего следующего устройства, если исследования TENG принесут свои плоды. TENG или трибоэлектрический наногенератор - это технология сбора энергии, которая улавливает электрический ток, генерируемый при контакте двух материалов.

Исследовательская группа из Суррейского института передовых технологий и Университета Суррея дала представление о том, как эту технологию можно использовать для питания таких вещей, как носимые устройства. Хотя мы еще далеки от того, чтобы увидеть это в действии, исследование должно дать дизайнерам инструменты, необходимые для эффективного понимания и оптимизации будущей реализации TENG.

Золотые батареи с нанопроволокой

Великие умы Калифорнийского университета в Ирвине создали треснувшие батареи с нанопроволокой, которые могут выдержать много перезарядок.В результате в будущем батареи могут не разрядиться.

Нанопроволока, в тысячу раз тоньше человеческого волоса, открывает большие возможности для батарей будущего. Но они всегда ломались при подзарядке. Это открытие использует золотые нанопроволоки в гелевом электролите, чтобы избежать этого. Фактически, эти батареи были проверены на перезарядку более 200 000 раз за три месяца и не показали никаких повреждений.

Твердотельные литий-ионные

Твердотельные батареи традиционно обеспечивают стабильность, но за счет передачи электролита.В статье, опубликованной учеными Toyota, рассказывается об их испытаниях твердотельной батареи, в которой используются сульфидные суперионные проводники. Все это означает превосходный аккумулятор.

В результате получился аккумулятор, способный работать на уровне суперконденсаторов, чтобы полностью заряжаться или разряжаться всего за семь минут, что делает его идеальным для автомобилей. Поскольку он твердотельный, это также означает, что он намного стабильнее и безопаснее, чем существующие батареи. Твердотельный блок также должен работать при температуре от минус 30 до ста градусов Цельсия.

Электролитные материалы по-прежнему создают проблемы, поэтому не ожидайте увидеть их в ближайшее время в автомобилях, но это шаг в правильном направлении к более безопасным и быстро заряжаемым аккумуляторам.

Графеновые батареи Grabat

Графеновые батареи потенциально могут быть одними из самых лучших среди имеющихся. Grabat разработал графеновые батареи, которые могут обеспечить электромобилям запас хода до 500 миль без подзарядки.

Graphenano, компания, стоящая за разработкой, заявляет, что аккумуляторы можно полностью зарядить всего за несколько минут и они могут заряжаться и разряжаться в 33 раза быстрее, чем литий-ионные.Разряд также важен для таких вещей, как автомобили, которым требуется огромное количество энергии для быстрого трогания с места.

Нет информации о том, используются ли аккумуляторы Grabat в настоящее время в каких-либо продуктах, но у компании есть аккумуляторы для автомобилей, дронов, мотоциклов и даже для дома.

Лазерные микроконденсаторы

Rice Univeristy

Ученые из Университета Райса совершили прорыв в создании микроконденсаторов. В настоящее время их производство дорогое, но используются лазеры, которые вскоре могут измениться.

При использовании лазеров для выжигания электродов на листы пластика затраты на производство и усилия значительно снижаются. В результате получается аккумулятор, который может заряжаться в 50 раз быстрее, чем нынешние аккумуляторы, и разряжаться даже медленнее, чем современные суперконденсаторы. Они даже прочные, способны работать после более чем 10 000 сгибаний во время испытаний.

Пенные аккумуляторы

Прието считает, что будущее аккумуляторов - за 3D. Компании удалось решить эту проблему с помощью своей батареи, в которой используется вспененная медь.

Это означает, что эти батареи будут не только более безопасными благодаря отсутствию горючего электролита, но также будут обеспечивать более длительный срок службы, более быструю зарядку, в пять раз более высокую плотность, будут дешевле в производстве и будут меньше, чем существующие предложения.

Prieto стремится в первую очередь помещать свои батареи в мелкие предметы, например, в носимые устройства. Но в нем говорится, что батареи можно масштабировать, чтобы мы могли видеть их в телефонах и, возможно, даже в автомобилях в будущем.

Carphone Warehouse

Складной аккумулятор похож на бумагу, но прочный

Jenax J.Аккумулятор Flex был разработан, чтобы сделать гибкие гаджеты возможными. Батарея, похожая на бумагу, складывается и является водонепроницаемой, что означает, что ее можно интегрировать в одежду и носимые устройства.

Батарея уже создана и даже прошла испытания на безопасность, в том числе ее сложили более 200 000 раз без потери производительности.

Ник Билтон / The New York Times

uBeam по воздуху зарядка

uBeam использует ультразвук для передачи электричества. Энергия преобразуется в звуковые волны, неслышимые для людей и животных, которые передаются, а затем преобразуются обратно в энергию при достижении устройства.

С концепцией uBeam наткнулась 25-летняя выпускница астробиологии Мередит Перри. Она основала компанию, которая позволит заряжать гаджеты по воздуху с помощью пластины толщиной 5 мм. Эти передатчики можно прикрепить к стенам или сделать предметами декоративного искусства, чтобы передавать энергию на смартфоны и ноутбуки. Гаджетам просто нужен тонкий приемник, чтобы принимать заряд.

StoreDot

StoreDot заряжает мобильные телефоны за 30 секунд

StoreDot, стартап, созданный на базе кафедры нанотехнологий Тель-Авивского университета, разработал зарядное устройство StoreDot.Он работает с современными смартфонами и использует биологические полупроводники, изготовленные из природных органических соединений, известных как пептиды - короткие цепочки аминокислот, которые являются строительными блоками белков.

В результате получилось зарядное устройство, способное заряжать смартфон за 60 секунд. Батарея состоит из «негорючих органических соединений, заключенных в многослойную защитную структуру, предотвращающую перенапряжение и нагрев», поэтому проблем с ее взрывом возникнуть не должно.

Компания также объявила о планах создать аккумулятор для электромобилей, который заряжается за пять минут и обеспечивает запас хода до 300 миль.

Пока неизвестно, когда аккумуляторы StoreDot будут доступны в глобальном масштабе - мы ожидали, что они появятся в 2017 году, - но когда они появятся, мы ожидаем, что они станут невероятно популярными.

Pocket-lint

Прозрачное солнечное зарядное устройство

Alcatel продемонстрировал мобильный телефон с прозрачной солнечной панелью над экраном, которая позволит пользователям заряжать свой телефон, просто поместив его на солнце.

Хотя вряд ли он появится в продаже в течение некоторого времени, компания надеется, что он каким-то образом решит повседневные проблемы, связанные с постоянным отсутствием заряда батареи.Телефон будет работать как с прямыми солнечными лучами, так и со стандартным освещением, как и обычные солнечные батареи.

Phienergy

Алюминиево-воздушная батарея обеспечивает пробег на 1100 миль без подзарядки

Автомобиль сумел проехать 1100 миль на одном заряде аккумулятора. Секрет этого супердиапазона заключается в технологии батареи, называемой «алюминий-воздух», которая использует кислород из воздуха для заполнения своего катода. Это делает его намного легче, чем заполненные жидкостью литий-ионные батареи, что дает автомобилю гораздо больший запас хода.

Бристольская робототехническая лаборатория

Батареи с питанием от мочи

Фонд Билла Гейтса финансирует дальнейшие исследования Бристольской робототехнической лаборатории, которая обнаружила батареи, которые могут питаться от мочи. Этого достаточно, чтобы зарядить смартфон, который ученые уже продемонстрировали. Но как это работает?

Используя микробный топливный элемент, микроорганизмы собирают мочу, расщепляют ее и выделяют электричество.

Звук работает

Исследователи из Великобритании создали телефон, который может заряжаться, используя окружающий звук в атмосфере вокруг него.

Смартфон построен по принципу пьезоэлектрического эффекта. Были созданы наногенераторы, которые собирают окружающий шум и преобразуют его в электрический ток.

Наностержни даже реагируют на человеческий голос, а это означает, что болтливые мобильные пользователи могут подключать свой телефон во время разговора.

Двойная угольная батарея Ryden заряжается в 20 раз быстрее.

Power Japan Plus уже анонсировала новую технологию аккумуляторов под названием Ryden dual carbon. Он не только прослужит дольше и будет заряжаться быстрее, чем литиевые, но его можно будет производить на тех же заводах, где производятся литиевые батареи.

В аккумуляторах используются углеродные материалы, что означает, что они более устойчивы и экологически безопасны, чем существующие альтернативы. Это также означает, что батареи будут заряжаться в двадцать раз быстрее, чем литий-ионные. Они также будут более долговечными, способными выдержать до 3000 циклов зарядки, а также более безопасными с меньшей вероятностью возгорания или взрыва.

Натрий-ионные аккумуляторы

Ученые из Японии работают над новыми типами аккумуляторов, которые не нуждаются в литии, таких как аккумулятор вашего смартфона.В этих новых батареях будет использоваться натрий, один из самых распространенных материалов на планете, а не редкий литий, и они будут в семь раз эффективнее обычных батарей.

Исследования натриево-ионных аккумуляторов ведутся с восьмидесятых годов в попытке найти более дешевую альтернативу литию. Используя соль, шестой по распространенности элемент на планете, можно сделать батареи намного дешевле. Ожидается, что в ближайшие 5-10 лет начнется коммерциализация аккумуляторов для смартфонов, автомобилей и других устройств.

Upp

Зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp

Переносное зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp уже доступно. Он использует водород для питания вашего телефона, не позволяя вам отвлекаться и оставаться экологически чистым.

Одна водородная ячейка обеспечит пять полных зарядов мобильного телефона (емкость 25 Втч на ячейку). И единственный побочный продукт - водяной пар. Разъем USB типа A означает, что он будет заряжать большинство USB-устройств с выходом 5 В, 5 Вт, 1000 мА.

Батареи со встроенным огнетушителем

Литий-ионные батареи нередко перегреваются, загораются и даже могут взорваться.Аккумулятор в Samsung Galaxy Note 7 - яркий тому пример. Исследователи Стэнфордского университета придумали литий-ионные батареи со встроенными огнетушителями.

В батарее есть компонент, называемый трифенилфосфатом, который обычно используется в качестве антипирена в электронике, добавленный к пластиковым волокнам, чтобы помочь разделить положительный и отрицательный электроды. Если температура батареи поднимается выше 150 градусов C, пластмассовые волокна плавятся и выделяется трифенилфосфат.Исследования показывают, что этот новый метод может предотвратить возгорание аккумуляторов за 0,4 секунды.

Майк Циммерман

Батареи, защищенные от взрыва

Литий-ионные батареи имеют довольно летучий слой пористого материала жидкого электролита, расположенный между анодным и катодным слоями. Майк Циммерман, исследователь из Университета Тафтса в Массачусетсе, разработал батарею, которая имеет вдвое большую емкость, чем литий-ионные, но без присущих ей опасностей.

Батарея Циммермана невероятно тонкая, немного толще, чем две кредитные карты, и заменяет жидкость электролита пластиковой пленкой, которая имеет аналогичные свойства.Он может противостоять прокалыванию, измельчению и нагреванию, так как он негорючий. Еще предстоит провести много исследований, прежде чем технология сможет попасть на рынок, но хорошо знать, что существуют более безопасные варианты.

Батареи Liquid Flow

Ученые из Гарварда разработали батарею, которая хранит свою энергию в органических молекулах, растворенных в воде с нейтральным pH. Исследователи говорят, что этот новый метод позволит батарее Flow работать исключительно долгое время по сравнению с нынешними литий-ионными батареями.

Маловероятно, что мы увидим эту технологию в смартфонах и т.п., поскольку жидкий раствор, связанный с батареями Flow, хранится в больших резервуарах, чем больше, тем лучше. Считается, что они могут быть идеальным способом хранения энергии, создаваемой решениями в области возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.

Действительно, исследование Стэнфордского университета использовало жидкий металл в проточной батарее с потенциально отличными результатами, заявляя, что напряжение вдвое выше, чем у обычных проточных батарей. Команда предположила, что это может быть отличным способом хранения непостоянных источников энергии, таких как ветер или солнце, для быстрой передачи в сеть по запросу.

IBM и ETH Zurich и разработали жидкостную проточную батарею гораздо меньшего размера, которая потенциально может быть использована в мобильных устройствах. Эта новая батарея утверждает, что может не только обеспечивать питание компонентов, но и одновременно охлаждать их. Обе компании обнаружили две жидкости, которые подходят для этой задачи, и будут использоваться в системе, которая может производить 1,4 Вт мощности на квадратный см, при этом 1 Вт мощности зарезервирован для питания аккумулятора.

Zap & Go Карбон-ионный аккумулятор

Оксфордская компания ZapGo разработала и произвела первую угольно-ионную аккумуляторную батарею, которая уже готова к использованию потребителями.Углеродно-ионный аккумулятор сочетает в себе сверхбыструю зарядку суперконденсатора с характеристиками литий-ионного аккумулятора, при этом полностью пригодный для вторичной переработки.

Компания предлагает зарядное устройство powerbank, которое полностью заряжается за пять минут, а затем полностью заряжает смартфон за два часа.

Цинково-воздушные батареи

Ученые из Сиднейского университета считают, что они придумали способ производства воздушно-цинковых батарей, намного более дешевый, чем существующие методы.Цинково-воздушные батареи можно считать более совершенными, чем литий-ионные, поскольку они не загораются. Единственная проблема в том, что они полагаются на дорогие компоненты в работе.

Sydney Uni удалось создать воздушно-цинковую батарею без необходимости использования дорогих компонентов, а скорее с некоторыми более дешевыми альтернативами. Возможно, появятся более безопасные и дешевые батареи!

Умная одежда

Исследователи из Университета Суррея разрабатывают способ, позволяющий использовать одежду в качестве источника энергии.Батарея называется трибоэлектрическим наногенератором (TENG), которая преобразует движение в накопленную энергию. Накопленное электричество затем можно использовать для питания мобильных телефонов или устройств, таких как фитнес-трекеры Fitbit.

Эта технология может быть применена не только к одежде, она может быть интегрирована в тротуар, поэтому, когда люди постоянно ходят по ней, она может накапливать электричество, которое затем может использоваться для питания ленточных ламп или в шинах автомобиля. может привести машину в действие.

Растягиваемые батареи

Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали растяжимый биотопливный элемент, который может вырабатывать электричество из пота.Говорят, что вырабатываемой энергии достаточно для питания светодиодов и радиомодулей Bluetooth, а это означает, что однажды он сможет питать носимые устройства, такие как умные часы и фитнес-трекеры.

Графеновая батарея Samsung

Компания Samsung сумела разработать «графеновые шары», которые способны увеличивать емкость существующих литий-ионных аккумуляторов на 45 процентов и заряжаться в пять раз быстрее, чем существующие аккумуляторы. Чтобы представить это в контексте, Samsung заявляет, что его новый аккумулятор на основе графена может быть полностью заряжен за 12 минут, по сравнению с примерно часом для текущего устройства.

Samsung также заявляет, что его можно использовать не только в смартфонах, но и в электромобилях, поскольку он может выдерживать температуру до 60 градусов Цельсия.

Более безопасная и быстрая зарядка существующих литий-ионных аккумуляторов

Ученые из WMG из Университета Уорика разработали новую технологию, которая позволяет заряжать существующие литий-ионные аккумуляторы до пяти раз быстрее, чем рекомендуемые пределы. Технология постоянно измеряет температуру батареи намного точнее, чем существующие методы.

Ученые обнаружили, что нынешние батареи действительно могут выходить за пределы рекомендуемых пределов, не влияя на производительность или перегрев. Может быть, нам вообще не нужны другие упомянутые новые батареи!

Написано Крисом Холлом.

.

Стоит ли снимать аккумулятор ноутбука, чтобы продлить срок его службы?

Мы все проводим много времени в дороге. А в наши дни ноутбук - жизненно важная часть любого дорожного комплекта. Выжимание этих последних драгоценных унций энергии из портативного литиевого элемента - решающая битва 21 века. Но как это сделать?

laptop-battery-5

Один вечный вопрос касается непосредственно батареи.Работа ноутбука от сети переменного тока повреждает аккумулятор? Кроме того, следует ли снимать аккумулятор, чтобы продлить срок его службы?

Прочтите, чтобы узнать ответы и еще несколько полезных советов по времени автономной работы ноутбука.

Как работает аккумулятор для ноутбука?

Прежде чем мы рассмотрим, является ли извлечение аккумулятора лучшим вариантом, давайте рассмотрим, как именно работает аккумулятор вашего ноутбука.

Есть два основных типа аккумуляторов для ноутбуков: литий-ионные и литий-полимерные.К этому моменту никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы для ноутбуков были полностью выведены из эксплуатации и заменены их более надежными и эффективными аналогами на литиевых элементах. Литий-ионный и литий-полимерный функционируют очень похоже, несмотря на технологические различия. У них обоих есть разные сильные и слабые стороны.

Например, литий-ионный аккумулятор обычно имеет более высокую плотность мощности, но страдает от разложения компонентов (жидкости внутри аккумулятора).И наоборот, литий-полимерный аккумулятор более надежен, но обычно сохраняет меньше энергии.

В обеих батареях есть две истины:

Как батарея вырабатывает энергию

В литиевых батареях литий-ионы неплотно встроены в пористый углерод анода (отрицательного электрода).Когда вы щелкаете выключателем питания, ионы текут от анода к катоду (положительный электрод) через электролит (обычно это соль лития в органическом растворителе).

Этот процесс высвобождает энергию и приводит к разрядке аккумулятора.При зарядке к устройству прикладывается энергия, и ионы текут в обратном направлении, обращая процесс вспять. Таким образом, мы получаем ионы обратно на анод, готовые к использованию.

Следует ли снимать аккумулятор?

Да, с «но»." Позволь мне объяснить.

Современные аккумуляторы намного превосходят свои старые аналоги.Они не завышают цену и не страдают от проблем с профилем заряда. Однако они все еще подвержены некоторым из тех же проблем. Тепло - это особая проблема. Во время интенсивного сеанса подключенный к сети портативный компьютер потенциально выделяет больше тепла. Перегрев литиевой батареи - одна из основных причин долговременных повреждений. В этом случае, если вы собираетесь использовать ноутбук, подключенный к розетке в течение длительного периода, во время игр или редактирования видео (или других длительных ресурсоемких действий), вероятно, будет лучше вынуть аккумулятор, прежде чем продолжить.

laptop-battery

Вот «но».

Вам нужно решить, когда стоит вынимать аккумулятор, а когда на это просто нет времени.

Когда снимать аккумулятор

Как я уже сказал, если вы собираетесь использовать свой ноутбук в течение длительного времени, будучи подключенным к розетке, вынуть аккумулятор - отличная идея.

Но когда вы просто останавливаетесь в кафе на час, чтобы отправить электронное письмо, я бы оставил аккумулятор ноутбука.Дополнительная зарядка батареи может быть действительно полезной, особенно если вы в пути в течение дня.

Никогда не используйте ноутбук при зарядке аккумулятора, а если вы используете вилку, выньте аккумулятор

- 🏮Jremy-sama🏮 (@LuminatedJremy) 11 октября 2017 г.

Еще одна причина удалить аккумулятор - это длительное время, когда вы не будете использовать ноутбук.Если вы не собираетесь использовать ноутбук в течение нескольких недель, извлеките аккумулятор ноутбука. Эксперты по аккумуляторным батареям предлагают зарядить аккумулятор ноутбука до 40%, а затем извлечь аккумулятор для хранения. Это дает батарее достаточный заряд, чтобы оставаться стабильной, не повреждая химический состав литиевого элемента.

(Другие также предлагают хранить батарею в холодильнике в течение очень длительного периода бездействия, но у этого есть свой набор проблем, которые могут повредить батарею вашего ноутбука.)

Литий-ионные батареи могут стареть

Литий-ионные батареи являются центральным элементом продолжающегося бума портативной бытовой электроники.Они есть почти в каждом смартфоне, который у вас когда-либо был, в вашем iPad, вашем ноутбуке и т. Д. Но они не являются неразрушимыми, и со временем ионы, генерирующие энергию, становятся менее эффективными.

В настоящее время в разработке находится 20 мегазаводов по производству литий-ионных аккумуляторов общей мощностью 325 ГВтч к 2021 году.В 2014 году их было 3 на общую сумму 50 ГВтч. @benchmarkmin

- Саймон Мур (@sdmoores) 13 октября 2017 г.

На практике аккумулятор имеет ограниченный срок службы.Ионы захватываются и больше не текут от анода к катоду, что, в свою очередь, снижает емкость батареи. Фактически, литиевые батареи начинают стареть, как только они были произведены, с самого первого заряда (многие бытовые электронные устройства теперь идут хотя бы с частичным зарядом).

Литий-ионные аккумуляторы заряжаются до 4.20 В / элемент, что составляет 100% заряда. Это составляет около 300-500 циклов зарядки / разрядки, хотя большинство производителей предлагают консервативные оценки. Потеря емкости обычно выражается в процентах от емкости после определенного количества циклов и называется глубиной разряда. В Battery University есть довольно удобная общая таблица разряда для измерения циклов заряда / разряда по общей емкости:

Как только глубина разряда достигнет 10%, будет доступно до 15000 циклов разряда, но ваш ноутбук практически не будет работать из-за крайне ограниченного времени автономной работы.

Что вызывает старение литиевых батарей?

Несколько вещей могут испортить вашу литиевую батарею.

  1. Более высокие напряжения. Несмотря на то, что современные аккумуляторы для ноутбуков не могут перезарядиться, их постоянная полная зарядка создает еще один стрессовый фактор. Разрядка аккумулятора с нормальной скоростью (но не до полной разрядки!) Является частью правильного использования аккумулятора.
  2. Температура выше 21 ° C / 70 ° F способствует химическим реакциям в аккумуляторе. Если вы храните аккумулятор или подвергаете его воздействию высоких температур, он теряет емкость.
  3. Низкие температуры. Температура в диапазоне 0–5 ° C / 32–41 ° F может повредить компоненты аккумулятора, снизить емкость и вызвать серьезные проблемы при попытке зарядки.
  4. Длительное хранение. Литий-ионный аккумулятор разряжается примерно на 8% в месяц при хранении при температуре 21 ° C / 70 ° F. Этот показатель увеличивается только при более высоких температурах. Длительное хранение может привести к состоянию глубокой разрядки (зависит от батареи, но современные батареи обычно имеют предел разряда между 92-98%).
  5. Физический шок. Батареи прочные и обычно находятся внутри вашего ноутбука. Но они хрупкие и могут сломаться физически.

Могу ли я увеличить срок службы батареи?

На самом деле вы не можете «увеличить» продолжительность жизни.Как я упоминал ранее, литиевая батарея приходит в негодность с момента первой зарядки. Но вы можете (и должны) принять активные меры для защиты емкости и качества аккумулятора. Вот краткое изложение того, как лучше всего использовать литиевую батарею.

Если вы все же решили хранить батарею в холодильнике, используйте герметичный пакет с замком на молнии, чтобы не допустить попадания влаги.Кроме того, дайте батарее остыть до комнатной температуры, прежде чем пытаться ее использовать.

Литиевые батареи есть везде.Одно из самых больших раздражений 21-го, -го и -го века - это смартфон или ноутбук, батарея которого разряжается (посмотрите эти 7 ноутбуков с отличным временем автономной работы!). Воспользуйтесь этими советами, и вы сможете использовать батарею, выпущенную производителем вашего ноутбука, на долгие годы.

Какие у вас наконечники для литиевых батарей? Всегда ли нужно снимать аккумулятор? Или вы всегда оставляете аккумулятор включенным? Сообщите нам свои мысли ниже!

Кредит изображения: jipen / Depositphotos

Sign that says free wifi inside Насколько легко взломать смартфон в открытой сети?

Используете ли вы общедоступный Wi-Fi? Вы - большая цель для хакеров, поэтому вот как защитить себя.

Об авторе Гэвин Филлипс (Опубликовано 625 статей)

Гэвин - младший редактор отдела Windows and Technology Explained, регулярный участник Really Useful Podcast и редактор дочернего сайта MakeUseOf, посвященного криптографии, Blocks Decoded.У него есть степень бакалавра (с отличием) в области современного письма с использованием методов цифрового искусства, разграбленных на холмах Девона, а также более десяти лет профессионального писательского опыта. Он любит много пить чая, настольные игры и футбол.

Ещё от Gavin Phillips
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

.

Как работает аккумулятор и 3 способа его испортить

Одно из самых полезных электронных устройств, доступных нам, также является одним из самых распространенных. Современные аккумуляторы используются во многих из наших любимых технологий, что можно почти простить за то, что вы не тратите время на изучение их работы.

Batteries

Но теперь для вас настало время расширить свою базу знаний за счет понимания того, как работает смартфон в вашем кармане, какие типы аккумуляторов распространены и что вы можете сделать, чтобы продлить срок их службы.

android-healthy--battery

Краткая история батарей

Алессандро Вольта продемонстрировал первую работающую электромагнитную батарею в 1800 году.Его стопка из медных и цинковых пластин, разделенных пропитанными рассолом бумажными дисками, вырабатывала стабильное напряжение в течение «разумного» времени. Это было известно как гальваническая батарея и стало предшественником поколения экспериментов с батарейным питанием.

Voltaic Pile

В 1836 году Джон Фредерик Дэниелл стандартизировал конструкцию батареи.Медный горшок, наполненный раствором медного купороса, погруженный в неглазурованный глиняный сосуд, наполненный серной кислотой, и цинковый электрод стали де-факто стандартом аккумуляторов, распространенным в бесчисленных электрических телеграфных сетях.

Перенесемся в Оксфордский университет, 1979 год.Джон Гуденаф и Коичи Мидзусима продемонстрировали работающий перезаряжаемый элемент с диапазоном 4 В, в котором оксид лития-кобальта использовался в качестве положительного электрода и металлического лития в качестве отрицательного. Предшественник литиевого элемента в том виде, в каком мы его знаем, родился - но был коммерциализирован только в 1991 году Sony и Asahi Kasei в своих портативных электронных устройствах.

Что такое современный аккумулятор?

Мы используем термин современная батарея для описания электрохимических элементов, которые питают наши портативные технологические устройства.Батареи делятся на две общие категории:

В большинстве современных портативных электронных устройств используется литиевая батарея, наиболее распространенной из которых является литий-ионный ( Li-ion ) элемент. Вы также можете встретить литий-полимерный ( Li-Po ) элемент, который имеет такой же электрохимический состав и общий химический состав, что и его аналог, но стоит дороже и имеет более низкую плотность энергии.

Li-Po Battery

Тем не менее, Li-Po аккумуляторы по-прежнему популярны из-за их легкого веса, гибкости конструкции и улучшенных рабочих характеристик при более высоких и низких температурах, с чем Li-ion может бороться.

Литий-ионные батареи обычно содержат интеркалированное соединение лития, такое как оксид лития-кобальта (LiCoO 2 ) в качестве одного электрода, графит в качестве второго и органический растворитель в качестве электролита.Это соединение используется из-за его высокой плотности энергии и медленной потери заряда, когда он не используется, а также из-за того, что не требуется циклическое переключение памяти для продления срока службы батареи.

IBM Lithium Ion Battery

Все литиевые батареи содержат температурный коэффициент давления.Это отказоустойчивый переключатель или датчик, предназначенный для предотвращения перегрева батареи в экстремальных условиях или чрезмерного использования - процесса, который обычно делает батарею бесполезной из-за необратимого повреждения химических соединений, которые делают возможным процесс заряда / разряда.

Процесс зарядки

Литиевые батареи стали предпочтительными для портативных технологий благодаря их высокой плотности энергии и перезаряжаемым качествам.

Во время процесса зарядки ионы лития перемещаются через электролит от положительного электрода из оксида лития-кобальта к отрицательному электроду из графита.При разряде или использовании ионы возвращаются через электролит, от отрицательного к положительному. Этот процесс происходит при относительно высоком напряжении - 3,7 вольт по сравнению с щелочной батареей AA при 1,5 вольт - вот почему литиевые батареи стали предпочтительным портативным источником питания для многих потребительских электронных устройств.

laptop battery

Литиевые батареи также входят в состав более крупных аккумуляторных блоков, таких как аккумулятор для ноутбука.Эти аккумуляторные блоки содержат ряд литий-ионных элементов, связанных в один более крупный компонент, и будут содержать ряд дополнительных компонентов:

Литиевые батареи могут выполнить тысячи циклов заряда / разряда, прежде чем качество элемента начнет действительно ухудшаться, но есть несколько способов испортить батарею, потенциально подвергая себя опасности.

Обслуживание батарей

Положительный электрод, встречающийся в большинстве литиевых батарей, LiCoO 2 , может представлять ряд опасностей в случае повреждения элемента.В отличие от ряда других вариантов батарей, использование горючего компаунда под давлением может привести к экстремальным результатам. Чтобы смягчить это, элементы литиевых батарей подвергаются ряду испытаний на безопасность, многие из которых являются более строгими, чем их аналоги на основе кислоты.

Тепло

Было несколько случаев воспламенения литиевых батарей в условиях экстремальной жары.Батареи под воздействием тепла в сочетании с любым дополнительным, неожиданным давлением или коротким замыканием могут «взорваться», оставив разрушенный аккумулятор и, чаще всего, поврежденный элемент портативной техники.

Damaged Lithium Ion Battery

Каждая литиевая батарея имеет встроенный сепаратор внутри элемента.Это различает положительный и отрицательный электроды в процессе заряда / разряда. Если этот разделитель будет перфорирован или поврежден, существует вероятность контакта электродов. Это приводит к быстрому нагреву аккумулятора, что может привести к взрыву.

Батарея имеет вентиляционный механизм, чтобы предотвратить такое происшествие, но, в конечном счете, из-за природы удаляемого химического соединения, вероятность взрывной реакции все еще сохраняется из-за тепла, выделяемого химической реакцией.

Номинальные значения разряда

Литиевые батареи предпочитают частичный разряд, а не «глубокий» или «полный».У них нет зарядной памяти, поэтому частичный разряд не повлияет на будущую производительность.

Empty Battery

Однако «глубокая» разрядка i.е. полный разряд батареи вызовет падение напряжения литиевой батареи и может привести к необратимому повреждению батареи.

Процесс старения

Литиевые батареи стареют.Предполагается, что их максимальный срок службы составляет от 2 до 4 лет в зависимости от количества циклов заряда / разряда. Это не означает, что вам следует отслеживать количество раз, когда вы используете батарею, поскольку это было бы довольно сложно. Но отказ от использования новой батареи и оставление ее на полке не продлит срок службы батареи - батареи все равно прослужат те же 2-4 года.

Также стоит проверить, когда была произведена батарея, при покупке нового портативного технического продукта.Если он простаивал на складе в течение года, срок службы батареи уже истощился. Свяжитесь с производителем продукта и по возможности попросите новую батарею.

Существуют современные приложения для управления батареями, которые заявляют, что могут со временем обратить вспять текущую приемлемую деградацию ячеек, например, batteryOS, продукт, который будет запущен в феврале 2015 года.

Li-Air

В литиевых батареях следующего поколения будет использоваться химический состав лития и воздуха, обеспечивающий чрезвычайно высокую плотность энергии во все более легких конструкциях.Литий-воздушные батареи получают преимущество в плотности энергии по сравнению с традиционными аналогами за счет использования большого количества кислорода для индукции тока, вместо того, чтобы хранить необходимый химический окислитель внутри.

Battery Energy Density

К сожалению, до того, как коммерчески жизнеспособный продукт Li-Air появится в наших портативных устройствах, все еще необходимы исследования в ряде ключевых областей.

Помогло ли это вам понять батареи в ваших портативных устройствах? Дайте нам знать, что вы думаете ниже!

Кредиты на изображения: Батареи через Wikimedia Commons, Voltaic Pile через Wikimedia Commons, Литий-ионные батареи через Wikimedia Commons, Литий-полимерные батареи через Wikimedia Commons, 3GS со сломанной батареей через Wikimedia Commons, Пустая батарея через Pixabay, Плотность энергии батареи через Wikimedia Commons

hard-drive-head-crash-data-recovery 3 признака отказа жесткого диска (и что делать)

Ваш жесткий диск выходит из строя? Вот несколько простых способов проверить, не выходит ли из строя ваш жесткий диск (и как сохранить или восстановить данные, если это так).

Об авторе Гэвин Филлипс (Опубликовано 625 статей)

Гэвин - младший редактор отдела Windows and Technology Explained, регулярный участник Really Useful Podcast и редактор дочернего сайта MakeUseOf, посвященного криптографии, Blocks Decoded.У него есть степень бакалавра (с отличием) в области современного письма с использованием методов цифрового искусства, разграбленных на холмах Девона, а также более десяти лет профессионального писательского опыта. Он любит много пить чая, настольные игры и футбол.

Ещё от Gavin Phillips
Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

.

Новый дизайн указывает путь к «совершенной» батарее

Схема, показывающая образование гидроксида лития (LiOH) на графеновом электроде при разрядке неводной литий-кислородной батареи в присутствии окислительно-восстановительного медиатора, иодида лития и следов воды. При зарядке йодид окисляется до йода, что помогает удалить LiOH и преобразовать чистый графеновый электрод. Предоставлено: Тао Лю, Габриэлла Боккетти и Клэр П. Грей.

Ученые разработали работающий лабораторный демонстратор литий-кислородной батареи, которая имеет очень высокую плотность энергии, эффективна более чем на 90% и на сегодняшний день может заряжаться более 2000 раз, показывая, как некоторые из проблем сдерживают разработка этих устройств могла быть решена.

Литий-кислородные или воздушно-литиевые батареи рекламировались как «совершенные» батареи из-за их теоретической плотности энергии, которая в десять раз больше, чем у литий-ионных батарей. Такая высокая плотность энергии была бы сопоставима с плотностью бензина - и позволила бы электромобилю с аккумулятором, стоимость которого в пять раз меньше, а вес в пять раз меньше, чем у тех, что в настоящее время представлены на рынке, для проезда из Лондона в Эдинбург на одной зарядке.

Однако, как и в случае с другими батареями следующего поколения, существует несколько практических проблем, которые необходимо решить, прежде чем литий-воздушные батареи станут жизнеспособной альтернативой бензину.

Теперь исследователи из Кембриджского университета продемонстрировали, как можно преодолеть некоторые из этих препятствий, и разработали лабораторный демонстратор литий-кислородной батареи, которая имеет более высокую емкость, повышенную энергоэффективность и стабильность по сравнению с предыдущими попытками.

В их демонстраторе используется высокопористый, «пушистый» углеродный электрод, сделанный из графена (состоящий из слоев атомов углерода толщиной в один атом), и добавки, которые изменяют протекающие в батарее химические реакции, делая ее более стабильной и эффективной. . Хотя результаты, опубликованные в журнале Science , являются многообещающими, исследователи предупреждают, что практическая литий-воздушная батарея все еще остается как минимум через десять лет.

«То, что мы достигли, является значительным прогрессом для этой технологии и предлагает совершенно новые области для исследований - мы не решили все проблемы, присущие этой химии, но наши результаты действительно показывают пути к практическому устройству», - сказал профессор Клэр Грей из Кембриджского химического факультета, старший автор статьи.

Многие технологии, которые мы используем каждый день, с каждым годом становятся все меньше, быстрее и дешевле - за исключением батарей. Помимо возможности смартфона, который работает без подзарядки в течение нескольких дней, проблемы, связанные с улучшением аккумулятора, сдерживают широкое распространение двух основных чистых технологий: электромобилей и накопителей для солнечной энергии.

Схема, показывающая образование гидроксида лития (LiOH) на графеновом электроде при разрядке неводной литий-кислородной батареи в присутствии окислительно-восстановительного медиатора иодида лития и следов воды (вверху).При зарядке йодид окисляется до йода, что помогает удалить LiOH и преобразовать чистый графеновый электрод (внизу). Предоставлено: Тао Лю, Габриэлла Боккетти и Клэр П. Грей.

«В своей простейшей форме батареи состоят из трех компонентов: положительного электрода, отрицательного электрода и электролита, - сказал доктор Тао Лю, также из химического факультета, и первый автор статьи.

В литий-ионных (литий-ионных) аккумуляторах, которые мы используем в наших ноутбуках и смартфонах, отрицательный электрод изготовлен из графита (форма углерода), положительный электрод - из оксида металла, такого как оксид лития-кобальта, и электролит представляет собой соль лития, растворенную в органическом растворителе.Действие батареи зависит от движения ионов лития между электродами. Литий-ионные аккумуляторы легкие, но их емкость с возрастом снижается, а их относительно низкая плотность энергии означает, что их необходимо часто заряжать.

За последнее десятилетие исследователи разработали различные альтернативы литий-ионным батареям, и воздушно-литиевые батареи считаются лучшими в накопителе энергии следующего поколения из-за их чрезвычайно высокой плотности энергии. Однако предыдущие попытки рабочих демонстраторов имели низкую эффективность, низкую производительность, нежелательные химические реакции и могли быть выполнены только в чистом кислороде.

В том, что разработали Лю, Грей и их коллеги, используется совершенно иной химический состав, чем в более ранних попытках создания неводной литий-воздушной батареи, основанной на гидроксиде лития (LiOH) вместо пероксида лития (Li2O2). С добавлением воды и использованием йодида лития в качестве «посредника» их батарея показала гораздо меньше химических реакций, которые могут привести к гибели элементов, что сделало ее намного более стабильной после нескольких циклов зарядки и разрядки.

Точно сконструировав структуру электрода, изменив ее на высокопористую форму графена, добавив йодид лития и изменив химический состав электролита, исследователи смогли уменьшить 'промежуток по напряжению' между зарядом и разрядом до 0 .2 вольта. Небольшой зазор напряжения означает более эффективную батарею - предыдущие версии литий-воздушной батареи смогли снизить зазор только до 0,5 - 1,0 вольт, тогда как 0,2 вольта ближе к литий-ионной батарее и приравнивается к энергоэффективность 93%.

Высокопористый графеновый электрод также значительно увеличивает емкость демонстратора, но только при определенных скоростях заряда и разряда. Другие проблемы, которые все еще необходимо решить, включают поиск способа защиты металлического электрода, чтобы он не образовывал тонкие металлические литий-металлические волокна, известные как дендриты, которые могут привести к взрыву аккумуляторов, если они разрастутся слишком сильно, и короткому замыканию аккумулятора.

Кроме того, демонстратор может работать только в чистом кислороде, в то время как окружающий нас воздух также содержит углекислый газ, азот и влагу, которые, как правило, вредны для металлического электрода.

«Еще много работы», - сказал Лю. «Но то, что мы здесь увидели, предполагает, что есть способы решить эти проблемы - возможно, нам просто нужно взглянуть на вещи немного по-другому».

«Хотя еще предстоит провести множество фундаментальных исследований, чтобы сгладить некоторые из механистических деталей, текущие результаты чрезвычайно впечатляют - мы все еще находимся на стадии разработки, но мы показали, что есть решения некоторых серьезных проблем, связанных с этой технологией », - сказал Грей.


Электроды из теллура ускоряют литиевые батареи
Дополнительная информация: «Циклическое использование Li-O2 аккумуляторов посредством образования и разложения LiOH», Т. Лю и др. Science , www.sciencemag.org/lookup/doi/… 1126 / science.aac7730 Предоставлено Кембриджский университет

Ссылка : Новый дизайн указывает путь к «совершенной» батарее (2015, 29 октября) получено 9 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2015-10-path-ultimate-battery.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Отслеживание емкости и сопротивления батареи как часть старения - Battery University

Узнайте о характеристиках CCA и снижении емкости, а также о том, как они расходятся с возрастом.

Все батареи стареют, и это проявляется в уменьшении емкости, повышенном внутреннем сопротивлении и повышенном саморазряде. Новая батарея (рис. 1) обеспечивает (или должна обеспечивать) 100-процентную емкость; устаревшая единица (рис. 2) может содержать только 20 процентов. В нашем примере потеря емкости иллюстрируется помещением камней в контейнер.

Рисунок 1: Новый аккумулятор имеет 100% заряда. Емкость представлена ​​жидкостью без препятствий. Аккумулятор обеспечивает полную автономную работу.
Предоставлено Cadex
Рисунок 2: Выцветшая батарея . Потеря мощности обозначается как «каменная порода». Батарея работает нормально, но у нее короткое время работы, даже если она полностью заряжена.
Предоставлено Cadex


Автомобильные техники больше всего знакомы с CCA (током холодного пуска) в отношении вращения двигателя. CCA относится к внутреннему сопротивлению батареи и способности обеспечивать высокий ток нагрузки. На рисунке 3 показана стартерная батарея с высоким CCA и открытым отводом, символизирующим подачу полной мощности; На рисунке 4 повышенное внутреннее сопротивление ограничивает подачу тока тонкой струйкой.

Рис. 3: Низкое внутреннее сопротивление обеспечивает высокий ток. Пусковой ток стартерной батареи 300А; автомобиль для гольфа тянет 56A
Предоставлено Cadex

Рисунок 4: Аккумулятор с низким CCA. Рост внутреннего сопротивления препятствует подаче питания. Это менее распространено, поскольку сначала происходит снижение емкости.
Предоставлено Cadex

Аккумуляторные батареи улучшены и поддерживают низкое внутреннее сопротивление на протяжении большей части срока службы; увеличение внутреннего сопротивления может произойти только в самом конце.Стартерные батареи поддерживают высокий CCA и обеспечивают нормальный запуск до конца, но емкость постепенно падает без всяких признаков. Аналогия - скачущая лошадь, сохраняющая свою энергичность до тех пор, пока не упадет от истощения. На рис. 5 показано соотношение емкости и CCA 20 стареющих стартерных батарей, отсортированных по емкости. (См. Также BU-905a: Проверка стартерных аккумуляторов в транспортных средствах.)


Рис. 5: Емкость и показания CCA 20 стареющих батарей. Батареи 1–9 имеют хороший CCA и большую емкость; CCA батарей 10–20 по-прежнему обеспечивает хороший запуск, но батареи имеют большую потерю емкости. CCA имеет тенденцию оставаться на высоком уровне, в то время как емкость падает с возрастом. Метод испытаний: CCA было оценено с помощью Spectro CA-12, а емкость была измерена с помощью банка нагрузок Agilent путем применения полной разрядки в соответствии со стандартами BCI.
Предоставлено Cadex


Батареи 1–9 хорошо работают по емкости и CCA, но батареи 10–20 демонстрируют заметную потерю емкости при сохранении приемлемых характеристик CCA.Истощение мощности в конечном итоге приводит к отключению запуска. Это особенно заметно во время холодов, которые еще больше уменьшают емкость.

Производители автомобилей часто используют 65 процентов в качестве порога соответствия / несоответствия для гарантийной замены, в то время как сервисные мастерские принимают 40 процентов как показатель окончания срока службы. (См. BU-904: Как измерить емкость.) Сорок процентов должны обеспечить еще 6–12 месяцев службы, но ниже этого значения могут быть поводы для беспокойства, и батарею следует заменить, даже если проворачивание все еще хорошее.Экономные водители (в том числе и автор) предпочитают подождать, но в самый неподходящий момент неизменно попадают с разряженным аккумулятором.

Для изучения корреляции между емкостью и внутренним сопротивлением компания Cadex провела испытания 175 стареющих стартерных батарей, измерив CCA и емкость в соответствии с SAE J537. В этом длительном тесте Cadex обнаружил, что корреляция между емкостью и CCA составляет всего 0,55 (1 будет идеальным совпадением). Это привело к развитию технологии оценки емкости, поскольку полагаться на внутреннее сопротивление или CCA на стартерной батарее нельзя.Рисунок 6 демонстрирует тенденцию старения стартерных батарей в зависимости от

.

Как снизить температуру, повысить производительность и увеличить время автономной работы вашего ноутбука

Предыстория данного руководства ThrottleStop

Первоначально я написал первое издание этого руководства по ThrottleStop для UltrabookReview несколько лет назад как часть краткого руководства по понижению напряжения / настройке. Я опубликовал более подробное руководство для Notebookcheck еще в 2017 году, но я чувствовал, что пришло время обновить руководство на 2020 год. Было исправлено довольно много ошибок, а также добавлено несколько новых функций, но я также хотел улучшить читаемость и организация старого руководства.Текущая версия ThrottleStop на момент написания - 8.70.6 (ссылка для скачивания) .

Что такое Throttlestop и чем он отличается от Intel XTU?

ThrottleStop - оригинальная программа Кевина Глинна, также известного как «UncleWebb», которая, говоря простым языком, предназначена для противодействия трем основным типам троттлинга ЦП (тепловому, ограничению мощности и VRM), присутствующим в современных компьютерах.

Это началось как простое средство противодействия некоторым механизмам дросселирования, используемым в старых ноутбуках, проверки температуры и изменения тактовой частоты процессора.Изначально более простой и более ограниченный, чем Intel Extreme Tuning Utility (XTU), ThrottleStop с годами расширился по функциональным возможностям и стабильности и может использоваться для понижения напряжения, профилей температуры / тактовой частоты «установить и забыть», тестирования, SST. настройка и мониторинг температуры.

Теоретически главным преимуществом XTU перед TS была возможность устанавливать пределы PL и настройки пониженного напряжения, которые будут применяться автоматически и не требуют, чтобы программа продолжала работать в лотке (как это делает TS).Однако в XTU было довольно много ошибок, связанных с потерей настроек и частыми сбоями при выходе из спящего режима, и по этим причинам я лично отказался от XTU в пользу TS. Если вы читаете это руководство и планируете переключиться на TS с XTU, убедитесь, что вы сбросили настройки XTU на значения по умолчанию, удалите его и перезагрузите компьютер перед первым запуском TS. Несоблюдение этого правила может привести к тому, что ThrottleStop будет считывать настройки вашего реестра ЦП, настроенные XTU, как значения по умолчанию (а это не так).

Вы могли подумать, что такого рода программы предназначены для самых продвинутых пользователей или компьютерных фанатов, которые целыми днями пытаются поднять свои тесты на несколько пунктов выше или температуру на 1-2C ниже. Хотя эти стереотипы могут быть верны для некоторых пользователей TS, факт в том, что несколько минут настройки программы, вероятно, обеспечат вам значительное объективно измеримое снижение температуры и увеличение срока службы батареи и реальной производительности.

Стандартный отказ от ответственности при регулировке напряжений и других параметров вашего процессора.Насколько мне известно, процессор никогда не был поврежден этим программным обеспечением.

Установка и первый запуск

Надеюсь, я объяснил, почему вы можете установить TS и попробовать. К счастью, скачать и установить TS не так уж и сложно. Вы всегда можете найти последнюю версию ThrottleStop в первом сообщении ветки ThrottleStop на форумах NotebookReview.

После этого просто распакуйте архив в папку в любом месте по вашему выбору (я предпочитаю хранить специальную папку для настройки утилит в моем каталоге / Program files).Я бы не рекомендовал устанавливать его на рабочий стол, если у вас есть какое-либо намерение использовать приложение, потому что позже мы автоматизируем запуск программы с помощью планировщика заданий, и если вы переместите директор TS после этого, вам понадобится сделать это снова и снова.

Когда вы будете готовы начать, дважды щелкните «Throttlestop.exe». Вы увидите заявление об отказе от ответственности за таяние вашего компьютера; прочтите его и нажмите «ОК». (Я не верю, что TS когда-либо плавил чей-то компьютер.)

После первого открытия ThrottleStop вас встретит главное окно интерфейса программы.Важно помнить, что все настройки, которые вы видите в ThrottleStop, будут изначально установлены на настройки по умолчанию, которые производитель установил для вашего процессора. Если вы когда-нибудь захотите вернуться к исходным настройкам для устранения неполадок или тестирования производительности, просто перейдите в папку ThrottleStop, найдите файл «ThrottleStop.ini» и переименуйте его или удалите его, затем выключите компьютер перед запуском (не начать сначала). Это очистит все настройки или регистры, установленные программой.

Примечание: Если вы получаете сообщение об ошибке, что TS не может быть запущен из-за файла с именем «MFC120u.dll »не удалось найти, вам нужно будет загрузить и установить 64-разрядные и 32-разрядные распространяемые пакеты Visual C ++ 2013.

Если у вас возникнут проблемы с настройками, вызывающие немедленные сбои или все остальное сбои, удалите файл ThrottleStop.ini, чтобы сбросить все внесенные вами изменения.

Интерфейс

Теперь мы рассмотрим основные функции и терминологию, которые вам нужно знать, чтобы разобраться в TS. Если вы впервые настраиваете регистры процессора, большая часть этой терминологии будет для вас новой.Однако, как только вы поймете основное значение и функции каждой настройки, настройка станет для вас второй натурой. Поскольку это последнее (2019 г.) издание этого руководства, давайте начнем с знакомства с новейшими функциями.

Главное окно ThrottleStop 8.70.6. Также отсюда доступны панель опций, утилита TS Bench, оснастки FIVR (напряжение) и TPL (турбо-ограничение).

Новые функции с 2017 г. (8.48)

Пользовательский логотип - Начиная с TS 8.70.5 , теперь можно настроить приложение с помощью собственной пользовательской графики. Это можно сделать относительно легко, добавив изображение в основной каталог TS под названием «logo.png». Изображение может иметь максимальный размер 230 × 90 или меньше.

МГц / VID Min - Вы можете быстро свернуть приложение TS, щелкнув либо числа рядом с VID, либо любое из показаний МГц. Обратите внимание, что приложение будет свернуто либо на панели задач, либо на панели задач, в зависимости от того, как оно настроено.

Щелчок по значению VID или МГц немедленно сворачивает приложение в нужное место.

Главное окно: нижнее

В нижней панели главного окна TS вы увидите несколько кнопок с основными функциями: Сохранить, Параметры, Выключить (Вкл.), TS Bench, Batt, GPU и сворачивающуюся стрелку, чтобы скрыть эту панель.

Сохранить - Сохраняет текущие настройки в файл ThrottleStop.ini (находится в директории TS).

Параметры - Переход в меню параметров для ThrottleStop.

При нажатии кнопки «Параметры» откроется оснастка параметров (справа). Здесь вы можете переименовать 4 возможных профиля, установить настройки значков в трее, включить сигнализацию температуры, профили батареи и мониторинг, поведение при закрытии приложений и горячие клавиши. Мы вернемся сюда позже, когда настроим профильные сигналы тревоги на основе температуры.

Включение / выключение - Разработчик недавно признал, что, хотя эта кнопка использовала для чего-то несколько лет назад, в основном она больше не работает.Предположим, что TS будет управлять вашим процессором, пока программа работает.

TS Bench - открывает встроенную программу тестирования производительности. Хотя это не требует больших усилий, он полезен для определения того, как недавние изменения повлияют на ваш процессор под нагрузкой. В верхнем левом углу окна вы увидите четыре переключателя. У каждого есть настраиваемое имя (в диалоговом окне «Параметры»), и каждый относится к отдельному профилю настроек для программы. Некоторые настройки универсальны для всех профилей, но большинство настроек зависит от профиля.Мы обсудим использование нескольких профилей позже.

TSBench - удобный инструмент, позволяющий не только количественно измерить производительность при различных нагрузках, но и проверить, улучшилась ли устойчивая производительность с вашими текущими активными настройками / настройками.

Главное окно: слева

В левой половине окна вы можете найти общие настройки, которые влияют либо на тактовую частоту процессора, либо на работу программы:

Вне пониженного напряжения, выполняемого в оснастке «FIVR», в этом разделе вы найдете большинство настроек, которые вы, вероятно, будете использовать для определения поведения вашего процессора.

Модуляция тактовой частоты / Модуляция тактовой частоты набора микросхем - Эти настройки были разработаны для противодействия старому методу дросселирования, при котором ЦП или набор микросхем работали с определенной мощностью. Для большинства новых микросхем этот метод не используется, и включение функции в ThrottleStop не повлияет.

Установить множитель - это еще одна устаревшая настройка; на старых процессорах тактовая частота определяется путем умножения скорости шины процессора на множитель. Например, старый Pentium III-M со скоростью шины 133 МГц, установленной на множитель 10, будет работать на полной скорости 1.33 ГГц. На современных процессорах множители выставляются иначе. В случае с процессором Core i простое увеличение значения по умолчанию на 1 укажет процессору, что он должен работать с полной турбо тактовой частотой. Установка более высокого значения не будет иметь никакого эффекта, а установка более низкого значения будет равносильна его отсутствию.

Speed ​​Shift - EPP (предпочтение по энергоэффективности) - Начиная с Intel Skylake, это стало новым низкоуровневым (непрограммным) методом управления поведением процессора. Он заменил старую технологию SpeedStep, которая требовала управления на программном уровне.Это означает, что EPP должен быть значительно более эффективным и действенным, чем SpeedStep. Если у вас процессор Skylake или новее, это должно быть включено. Примечание. На некоторых машинах Skylake (например, DelL XPS 15 9560) эта функция никогда не включалась через BIOS / прошивку, несмотря на то, что набор микросхем ее поддерживал. Если в вашей системе установлен процессор Skylake или более поздней версии, но он не включен по умолчанию в BIOS, вы можете включить его, нажав кнопку «TPL» и отметив опцию «Speed ​​Shift» в этом диалоговом окне.

Speed ​​Shift - EPP работает со значениями между 0-255, где 0 означает, что ЦП предпочтет максимальную частоту (в турбо-диапазоне, если вы не отметили «отключить турбо»), а 255 означает, что система предпочтет запускать CPU на самых низких базовых частотах. Я бы порекомендовал установить значение от 0 до 32 в любом профиле, который вы будете использовать при подключении к сети или хотите получить максимальную производительность, и по крайней мере 128 для профиля отключения / энергосбережения. Вы можете сами поиграть с этой настройкой и посмотреть, как меняются часы при выполнении сложной задачи или при запуске TSBench. Это, наряду с «отключением турбо» и максимальными частотами турбонаддува при FIVR, являются основными переменными, которые вы, вероятно, захотите настроить при создании различных профилей TS.

Power Saver - Power Saver - это устаревшая функция, которая не требуется в современных процессорах.Функция энергосбережения доступна только при отключенном турбо-ускорении и сообщает вашему процессору о необходимости снизить частоту до минимума в режиме ожидания. Я полагаю, что эта функция избыточна для всего, что новее Core 2 Duo.

Отключить Turbo - Эта опция отключит возможность турбо-ускорения вашего процессора, если этот флажок установлен. Например, i7-7700HQ имеет базовую частоту 2,8 ГГц, но может повышать частоту до 3,8 ГГц для одноядерной рабочей нагрузки. Если вы попробовали этот ЦП и поставили этот флажок, ЦП никогда не будет пытаться разогнаться выше своей базовой частоты 2.8 ГГц. Это полезно при попытке ограничить всплески энергопотребления (например, на машинах с регулировкой VRM, таких как XPS 15 9550/9560/9570) или просто для контроля температуры, когда также используется выделенный графический процессор.

BD PROCHOT - Сокращение от Bi-directional Processor Hot. PROCHOT - это метод аварийного троттлинга, срабатывающий, когда процессор достигает максимальной температуры (100 или 105 ° C). Например, вы часто увидите, что это срабатывает на MacBook Pro. Двунаправленный PROCHOT - это система, которую используют некоторые ноутбуки, в которой процессор будет дросселирован, когда другой компонент, такой как графический процессор, достигает заданной температуры, даже если процессор не достиг максимальной рабочей температуры.Отключение этого поля должно отключить эту функцию, то есть триггер горячей температуры графического процессора не должен вызывать дросселирование процессора. Имейте в виду, что это может привести к еще более высокой температуре корпуса, и я бы не рекомендовал отключать его.

Панель задач - Установка этого флажка предотвратит сворачивание ThrottleStop в лоток и вместо этого сохранит его на панели задач. Установите это по своему усмотрению. Обратите внимание, что это также определяет, где будет сворачиваться TS, нажав VID или MHz.

Файл журнала - в папке ThrottleStop будет создан текстовый журнал с меткой времени.Это полезно, когда вы записываете свои часы и температуру с точностью до секунды во время теста. Отключайте его, когда он не нужен.

Остановить мониторинг - Щелчок по этой кнопке переключает датчики и возможности записи ThrottleStop.

Speed ​​Step - На старых процессорах (до Skylake) переключает программное управление тактовой частотой процессора.

C1E - его следует держать включенным в любое время, когда вы мобильны, или вам не нужен абсолютный минимум системной задержки (работа DAW и т. Д.). Отключение этого параметра должно предотвратить автоматическое отключение ядер при турбо ускорении. В выключенном состоянии частота должна оставаться близкой к максимуму, и процессор будет потреблять больше энергии.

Сверху - При этом окно ThrottleStop остается поверх любых других окон.

Дополнительные данные - Регистрирует данные восемь раз в секунду вместо одного раза в секунду.

Главное окно: справа

Правая сторона интерфейса TS больше предназначена для мониторинга, хотя есть несколько интерактивных элементов.

В таблице будут указаны модель вашего процессора, текущее напряжение и тактовая частота. В таблице каждая запись здесь представляет один из потоков вашего процессора. На приведенном выше снимке экрана вы можете видеть, что мой процессор, 6-ядерный Intel Core i7-9750H, имеет 12 видимых потоков. Если бы вы отключили гиперпоточность в BIOS, вы бы увидели только 6 в этом окне.

FID C0% Мод. Температура Макс
Умножитель идентификатора частоты / тактового сигнала.Обычно это равняется текущей частоте процессора, деленной на частоту FSB. Процент времени, в течение которого поток ЦП находится в состоянии максимальной производительности (C0). Он должен быть ниже при простое и выше при нагрузке. Относится к параметрам «Модуляция часов». Должно быть 100% на современном процессоре. Текущее показание температуры (C) этого ядра / потока ЦП. Самая высокая температура, достигнутая этим ядром / потоком. При правильно функционирующем тепловом решении максимальные температуры всех ядер и потоков должны быть в пределах нескольких градусов C друг от друга.Это полезно для определения того, есть ли у вас деформированный радиатор или плохое нанесение термопасты. Можно очистить, нажав кнопку «CLR» под показанием.

Package Power - оценка того, сколько энергии потребляет ваш ЦП в целом.

Temp - Текущее показание датчика микросхемы (C). Обратите внимание, что это часто отличается от температуры отдельного ядра.

Limit Reasons - Два поля здесь, одно радио и одна отметка, служат для уведомления пользователя, если произошло какое-либо регулирование.Если поле радиоуправления TDP Throttle заполнено, это означает, что ЦП дросселируется из-за ограничений расчетной тепловой мощности (TDP). Например, если у вас есть ноутбук с адаптером переменного тока мощностью 135 Вт, питающим i7-9750H и Nvidia GTX 1650, запуск интенсивной игры или теста может привести к тому, что комбинация этих компонентов может превысить общий TDP, разрешенный для системы, и, следовательно, он будет дроссель. Если отмечено поле PROCHOT [#] C , значит, ЦП в какой-то момент достиг максимальной температуры, указанной производителем.В случае с моим ThinkPad X1E Gen 2 Lenovo в предыдущем обновлении BIOS установила значение 92C.

FIVR, TPL и C [#] - это более технические модули.

Ниже этой диаграммы расположены 5 кнопок: FIVR , TPL , BCLK , C # , DTS и CLR . Однако только три из них делают что-либо существенное, и мы в основном будем беспокоиться только о двух из них: FIVR и TPL, , хотя C [#%] удобен для обеспечения правильного перехода вашего процессора на более низкий уровень. -силовые государства.

CLR сбросит записи дросселирования и температуры.

Нажатие на DTS просто изменит показания температуры в градусы от теплового предела, а не на абсолютную температуру (например, 25 DTS будет означать 80C, 0 DTS будет 105C на многих микросхемах).

C #% покажет состояние каждого из потоков вашего ЦП с точки зрения его состояния питания и использования. Это полезно при отслеживании вредоносных программ и оптимизации срока службы батареи.

BLCK при нажатии отправляет запрос на пересчет шины и тактовой частоты вашего процессора.

TPL - это модуль Turbo Power Limit, который в основном полезен для включения Speed ​​Shift на поддерживаемых ноутбуках, для которых он не включен в обновлении BIOS (например, XPS 9550 и 9560). На некоторых машинах некоторые пользователи утверждали, что могут устанавливать ограничения PL1 и PL2 с помощью этого модуля, хотя я лично не мог этого сделать.

FIVR означает полностью интегрированный стабилизатор напряжения, и именно здесь мы скоро перейдем к понижению напряжения нашего процессора.Но сначала давайте вернемся к вариантам

.

Опции

Используйте диалоговое окно «Параметры» для настройки сигналов тревоги и профилей для автоматической работы.

Прежде чем мы перейдем к понижению напряжения, важно сначала установить некоторые параметры. Вы можете присвоить каждому профилю имя или номер, чтобы их было легче отслеживать. Я рекомендую установить хотя бы один профиль на переменный ток и один на батарею, а также на «Минимизировать запуск» и «Минимизировать при закрытии», поскольку я всегда запускаю TS в лотке на всех своих компьютерах.Если на вашем компьютере есть выделенный графический процессор, установите флажок, соответствующий вашей карте (Nvidia или AMD). После того, как вы выбрали свой графический процессор (если есть), закройте и повторно запустите ThrottleStop, чтобы настройки вступили в силу. Теперь вы должны видеть, что температура вашего графического процессора отображается ниже температуры вашего процессора. Возможно, стоит отметить, что если вы не планируете использовать температуру графического процессора для запуска какого-либо дополнительного профиля, вам не нужно устанавливать этот флажок. Вполне возможно, что опрос температуры графического процессора может иногда разбудить его, но я сомневаюсь, что в любом случае это существенно повлияет на время автономной работы.

Пониженное напряжение

Первое, что мы сделаем, это снизим температуру и энергопотребление, повысив производительность за счет снижения напряжения. Пониженное напряжение немного снижает напряжение, подаваемое на процессор. Первое, что люди спрашивают: «Почему Intel не делает этого по умолчанию?», И ответ на этот вопрос заключается в том, что все микросхемы разные: одни могут понижать напряжение до -160 мВ, другие - только до -60 мВ. Производители кремния на всякий случай любят оставлять себе немного места, хотя некоторые OEM-производители, такие как Apple и Razer, сейчас понижают напряжение процессоров своих ноутбуков на заводе.Вы по-прежнему сможете понизить напряжение на чипе с предварительно пониженным напряжением, но, конечно, не ожидайте увидеть такого значительного улучшения, как в противном случае.

Нет никакого риска понижения напряжения (в отличие от перенапряжения), и худшее, что может случиться, если вы попытаетесь слишком сильно понизить напряжение, - это зависание или BSOD (часто при стресс-тестах, но также и в режиме ожидания). Чтобы проверить пониженное напряжение, запустите тест. Иногда он сразу вылетает, и вы узнаете, что слишком сильно понизили напряжение. В других случаях пониженное напряжение будет работать для тестов, но может привести к сбоям на холостом ходу.По собственному опыту я обнаружил, что пониженное напряжение наименее стабильно при работе от батареи. Если ваше пониженное напряжение стабильно на холостом ходу и нагружается при работе от батареи, вы можете быть уверены, что оно будет успешно работать с этими значениями при питании от сети переменного тока. Если вы все-таки получаете сбой (часто BSOD, но иногда и резкое зависание), попробуйте уменьшить все ваши пониженные напряжения на 5 мВ за раз и посмотрите, сохраняется ли проблема. Как правило, слишком сильное пониженное напряжение ЦП проявляется в зависании или BSOD, в то время как слишком сильное пониженное напряжение процессора Intel приводит к сбою при запуске графического теста.

Модуль FIVR: Здесь происходит магия пониженного напряжения. Нас больше всего интересует пониженное напряжение «CPU Core» и «CPU Cache».

Нажмите кнопку FIVR , чтобы перейти к управлению Turbo FIVR. Здесь вы увидите множество вариантов и ползунков, на самом деле этот процесс очень прост. Убедитесь, что у вас выбран правильный профиль (напряжения могут быть в зависимости от профиля), затем установите флажок «Разблокировать регулируемое напряжение» в разделе «Напряжение ядра процессора». Под «управлением FIVR» находятся 6 элементов, но нас интересуют только три: ядро ​​процессора, кэш процессора и графический процессор Intel.Фактически, ядро ​​ЦП и кэш ЦП почти всегда должны иметь одно и то же значение.

Убедитесь, что выбран переключатель «Adaptive», а также ядро ​​процессора, и теперь мы можем выбрать для него пониженное напряжение. Отрегулируйте только напряжение смещения. Уровень пониженного напряжения в значительной степени зависит от того, какой у вас чипсет. В целом, современные мобильные процессоры очень хорошо понижают напряжение (от -125 до 165 мВ), в то время как старые (чипы серии Core 3-го и 4-го поколения) могут понижать напряжение только 40-50 мВ. В этом руководстве я предлагаю консервативное пониженное напряжение -80 мВ для ядра вашего процессора.Как только это будет сделано, нажмите «CPU Cache» и выполните те же действия. Ядро ЦП и кэш ЦП обычно должны иметь одинаковое пониженное напряжение. Раньше предлагалось запустить скромное понижение напряжения -50 мВ на iGPU, но сейчас это вызывает некоторую тревогу. Некоторые утверждали, что это приводит к проблемам со стабильностью при выходе из ждущего режима и мало способствует снижению температуры. Если сомневаетесь, просто оставьте 0.

После того, как вы сделали Core, Cache и iGPU, я рекомендую нажать «Применить». Если напряжение падает и сбой не происходит сразу, выберите «ОК - Сохранить напряжения немедленно», так как очень раздражает повторный ввод всех значений напряжения после сбоя во время тестирования.Прежде чем применять пониженное напряжение к другим профилям, потратьте некоторое время на компьютер в различных сценариях, чтобы убедиться, что они стабильны.

Профили

После установки пониженного напряжения рекомендуется настроить как минимум два профиля (если у вас есть ноутбук). Первый профиль должен быть установлен в параметрах как ваш профиль AC. Установите флажок «Профиль батареи» и выберите другой профиль для использования от батареи (см. Приведенный выше снимок экрана с параметрами для иллюстрации этого).Это заставит ThrottleStop автоматически переключаться между двумя профилями в зависимости от того, работает ли он от батареи.

Ваш профиль переменного тока, вероятно, должен быть самым производительным, потому что нет необходимости учитывать срок службы батареи. Я рекомендую установить для параметра Speed ​​Shift значение 64 или ниже для максимальной производительности в этом профиле.

Теперь щелкните поле в главном окне для того профиля, который вы хотите использовать при работе от батареи. Если время автономной работы вызывает беспокойство, я рекомендую установить флажок «отключить турбо».Кроме того, более консервативное значение Speed ​​Shift также поможет продлить срок службы батареи. Значения от 128 до 256 - это значения, ориентированные на срок службы батареи.

Третий профиль может быть полезен в качестве отказоустойчивого средства для охлаждения ноутбука при достижении определенной температуры. Вернитесь в диалоговое окно «Параметры», и вы увидите раздел «Тревога». Вместо того, чтобы разбудить вас громким шумом, эта функция активирует профиль по вашему выбору при соблюдении определенных условий. Помните, что DTS относится к числу градусов от максимальной температуры, поэтому DTS 1 означает 100C на i7-7700HQ.Это все еще довольно жарко, поэтому мне нравится использовать DTS 20 (80C). Ниже вы можете указать, какой профиль вы хотите активировать (выберите номер вашего «отказоустойчивого» профиля). Повторите процесс для графического процессора, если вы его отслеживаете, отметив, что это поле измеряется в градусах Цельсия, а не в формате DTS. Этот метод весьма полезен для управления дросселированием на машинах, которые были плохо настроены для ограничения их TDP, например, XPS 15 7590 при запуске

.

Нажмите «ОК» и перейдите к своему профилю отказоустойчивости из модуля FIVR .Этот третий профиль должен быть настроен на активацию одним или обоими вашими сигналами тревоги (устанавливается в опциях). Этот профиль должен быть спроектирован так, чтобы приручить ваш ЦП по разным причинам, например, для обеспечения большей мощности и теплового запаса графическому процессору в системе с общим радиатором. Оказавшись в FIVR , вы, вероятно, захотите снизить максимальные частоты турбо в левом нижнем углу. Например, если вы установите 32 в качестве максимального множителя для всех операций с использованием 1-6 ядер, тогда ваш процессор никогда не будет разгоняться выше 3,2 ГГц в этом профиле.В главном окне вы также можете играть с более высокими значениями EPP , например 128-256. В качестве альтернативы вы можете установить флажок «отключить турбо» в главном окне в этом профиле, чтобы ограничить максимальную частоту другим способом, но, учитывая низкие базовые частоты чипов Intel 1 x ГГц в настоящее время, это может немного снизить производительность.

Теперь, когда ваш процессор или графический процессор достигает желаемого предела температуры (установленного настройкой сигнала тревоги в параметрах), ThrottleStop должен автоматически переключаться на указанный профиль, пока температура не упадет.Как только они упадут ниже порога, он автоматически вернется к вашему профилю AC по умолчанию.

Этот метод контроля температуры часто предпочтительнее, чем позволить ноутбуку управлять процессором и температурой в соответствии с настройками производителя, поскольку это позволяет вам эффективно устанавливать собственный индивидуальный температурный потолок.

Автоматизация TS для запуска при запуске

Когда вы закончите это руководство и ваш компьютер станет работать более эффективно, давайте настроим ThrottleStop на запуск при запуске с помощью планировщика заданий. Для этого есть пошаговое руководство, написанное самим Кевином здесь , когда вы будете готовы.

Заключение

На этом завершается ваше вводное руководство по прекрасному, производительному миру ThrottleStop! Из-за природы современных процессоров и вариантов между системами всегда существует вероятность того, что функция, которая раньше работала одним способом, может вести себя несколько иначе на новых машинах и архитектурах. Если вы заметили, что что-то работает не так, как описано, попробуйте оставить здесь сообщение или опубликовать сообщение в официальной теме на NotebookReview! Удачной настройки!

Заявление об ограничении ответственности: Наш контент поддерживается читателями.Если вы совершаете покупку по некоторым ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Учить больше. .

Смотрите также