Что такое аккумулятор?
Аккумулятор — это устройство для хранения энергии, которое хранит электрическую энергию в виде химической энергии и при необходимости отдает ее в виде электрической энергии.
Помимо запуска, освещения и зажигания, его основным назначением является запуск двигателя автомобиля. По сути, на вопрос о том, что такое аккумулятор, традиционно можно ответить что это преобразование химической энергии, которая вступает в реакцию с электрической цепью, в электрическую энергию. Однако аккумуляторы нового поколения, которые производятся сегодня с развитием автомобильных технологий, также накапливают электрическую энергию в виде химической энергии и выполняют задачу по использованию по мере необходимости. Благодаря высокотехнологичным аккумуляторам нового поколения исключаются деформации, требующие традиционного обслуживания, и замена заряда-разряда. В новых продуктах более высокая производительность также может быть достигнута с помощью AGM технологии и системы Старт-Стоп.
Что такое аккумулятор и как он работает?
Принципы и процесс работы аккумуляторов охватывают этапы, которые запускают друг друга. Соблюдается порядок последовательности: запуск, освещение, зажигание и работа. Эта тема как бы отождествляется с определением того, что такое аккумулятор. После запуска аккумулятора автомобиль электризуется генератором переменного тока. Аккумуляторы типа SLI, то есть свинцово-кислотные аккумуляторы, предназначены для высвобождения большого импульсного тока, измеряемого в амперах, с последующей быстрой зарядкой. Они не только выполняют функцию стартера, но также выполняют многие функции, такие как химическое хранение электроэнергии и ее повторное использование при необходимости. В дополнение ко всем этим функциям, аккумуляторы обеспечивают дополнительную мощность, необходимую, когда электрические требования транспортного средства превышают мощность от системы зарядки.
Какие бывают типы батарей?
В нынешних условиях аккумуляторы используются почти для всех автомобилей, их также называют свинцово-кислотными аккумуляторами, потому что основные материалы, используемые при их производстве, состоят из свинца и серной кислоты. Все аккумуляторы, используемые в автомобилях, имеют стандартный принцип работы, который дает нам ответ на вопрос, что такое аккумулятор. Аккумуляторы делятся на группы в зависимости от области использования: Автомобильные аккумуляторы, стационарные и тяговые. По типу металла бывают свинцово-кислотные, железоникелевые, никель-кадмиевые и серебристо-цинковые. Эти аккумуляторы различаются по эффективности использования и производительности. Сегодня наиболее предпочтительным типом аккумуляторов являются свинцово-кислотные. Свинцово-кислотные аккумуляторы также имеют собственные подкатегории: сухие и влажные.
Вы можете посетить нашу страницу «Найди свой аккумулятор», чтобы выбрать аккумулятор, наиболее подходящий для вашего автомобиля.
Работа автомобильного аккумулятора
Аккумулятор – это одна из главных составляющих любого автомобиля. Он выполняет такие важные функции как:
- Питание электроцепей при выключенном состоянии. Вся бортовая электроника питается от АКБ.
- Запуск мотора.
- Иногда батарея отдает скопившуюся энергию, когда генератор не может этого сделать.
Устройство АКБ
Чтобы контролировать состояние батареи, необходимо понимать, как она устроена. Обычно аккумулятор выполнен из шести отсеков. Они подключены последовательно и каждый элемент является независимым (работает автономно, если его выключить).
Отсек в разрезе выглядит как прямоугольная банка. В нормальном состоянии напряжение всего аккумулятора составляет 12,6 вольт. В каждой ячейке находится свинцовая пластина. Она помещена в электролит. Пластины разделены на группы «плюс» и «минус». Они не соприкасаются, а между ними располагаются резиновые или пластиковые прокладки. Если произойдет соприкосновение этих пластин – АКБ замкнет. Для изготовления плюсовых используют диоксид свинца, а для минусовых – чистый свинец.
Проводником является электролит. Он помогает накоплению энергии. Работа аккумулятора заключается в том, что сначала (при подаче тока) он накапливает электричество, а потом отдает его.
Емкость батареи зависит от количества свинца, которое использовал производитель. Чем больше свинца, тем больше энергии накапливается.
Как АКБ функционирует в автомобиле
Двигатель запускается, когда искра попадает в топливо. Мотор раскручивает стартер, искру создают катушки. Затем искра попадает на свечи. Для этого необходим ток. Его генерирует аккумулятор. Запуск двигателя – это основная задача АКБ.
Электрический ток производится в аккумуляторе за счет химической реакции. Ключ зажигания поворачивается – на генератор подается энергия. Обгонная муфта стартера входит в зацепление с маховиком двигателя. Начинается вращение. Коленвал, который присоединен к маховику, толкает поршни. Затем от батареи подается искра. Топливо поджигается – мотор запущен. Потом генератор восполняет энергию батареи.
Когда АКБ разряжается, на пластинах появляется налет из сульфата свинца. Чем больше энергии вырабатывается, тем больше осадка образуется и тем меньше концентрация у электролита. Из-за этого уменьшается выработка энергии. Как только вы ставите АКБ на зарядку, начинается обратный процесс. Осадок растворяется, концентрация возвращается в норму – энергия накапливается.
Почему аккумулятор ломается
У автомобильного аккумулятора ограниченный срок службы. При правильной эксплуатации батарея служит 5-6 лет, но иногда она перестает работать раньше.
- Основная причина этого – полный разряд. Когда АКБ полностью разряжена и долго не заряжается, пластины покрываются толстым слоем налета. Рабочая поверхность уменьшается. Такой аккумулятор не выдержит большие нагрузки.
- Еще одной причиной является износ. Чем больше циклов зарядки и разрядки, тем быстрее пластины начнут осыпаться, и АКБ выйдет из строя.
- Во время жаркой погоды электролит быстро испаряется, поэтому пластина становится сухой. Если в таких условиях будет происходить зарядка, то в скором времени аккумулятор сломается. Чтобы этого не случилось, регулярно проверяйте состояние электролита, если у вас обслуживаемый аккумулятор.
Читайте другие наши статьи:
- Чем смазывать клеммы аккумулятора
- Как правильно ухаживать за аккумулятором
- Что делать, если греется клемма на аккумуляторе
Аккумуляторные батареи: основные понятия, принцип работы, история возникновения.
Что такое аккумулятор? Каково его назначение? Для каких целей используются современные модели? Обзор посвящен ключевым вопросам, связанным с устройством, принципом действия современных аккумуляторов.
Назначение современных аккумуляторов
Аккумулятор – специальн о разработанное устройство, где выработка энергии происходит благодаря химическим процессам. Энергия, выделяемая при химических реакциях, преобразовывается в электрическую, далее отдает заряд для различных приборов, устройств. Процесс этот обратимый. При разряде батареи электрическая энергия переходит в химическую, накапливая при этом энергетический запас.
Аккумуляторн ые батареи могут работать в трех режимах:
- в циклическом, когда устройство работает автономно, без подключения к источнику питания;
- в буферном режиме, когда аккумулятор постоянно подключен к источнику тока;
- в смешанном, где происходит комбинация параметров первых двух режимов.
Для чего нужен аккумулятор? Аккумуляторная батарея – востребованный на сегодня источник энергии. Она создает необходимый запас электричества, чтобы питать различные электротехнические устройства, механизмы. Используются батареи тогда, когда нет возможности подключиться к централизованной электрической сети
Аккумуляторы в действии: как работает аккумуляторная батарея?
Аккумуляторные батареи, как и любая другая техника, имеют свое оригинальное устройство, структуру. В современных аккумуляторах используются определенные материалы, внедряются системы, основанные на физических и химических свойствах конкретных веществ и металлов. Рассмотрим принцип работы аккумуляторной батареи на примере свинцово-кислотных.
Первое, с чем мы сталкиваемся – корпус. Корпус батареи должен быть надежным, качественным. Ведь внутри, забегая наперед, — сложные химические вещества. Ненадежный, хлипкий, некачественный корпус был бы попросту небезопасным для использования. Корпусная коробка, где помещены все основные элементы, обязательно должн а быть стойкой к вибрациям, полностью герметизированной, на нее не должны оказывать химическое воздействие различные вещества, реагенты.
Под крышкой корпуса расположены два электрода – специальные пластины разных зарядов, положительного и отрицательного (в физической терминологии они называются анодом и катодом соответственно). Они зачастую изготавливаются из свинца, а сама конструкция таких пластин – решетчатая. Конструкция нужна для того, чтобы
химические реакции протекали более надежно и работоспособно.
Положительную пластину дополнительно намазывают так называемой активной массой – комбинация свинца и кислорода, в результате чего получается двуокись свинца (PbO2). Отрицательная электродная решетка покрывается активной массой из обычного губчатого свинца. В таблице Менделеева элемент обозначен как Pb.
Между электродными пластинами обязательно помещают дополнительный изоляционный материал. Делается это для того, чтобы при использовании батареи избежать короткого замыкания.
Последний элемент нашей батареи – электролит, который представляет собой жидкость серной кислоты. В жидкость помещаются электродные решетчатые блоки.
Принцип работы аккумулятора не сложен, однако нужно понять все, что происходит внутри:
- когда к аккумулятору подключается нагрузка (какой-нибудь электронный прибор, механизм и проч.), внутри батареи образуется замкнутая цепь из комбинации электродных пластин, электролита и непосредственно нагрузки;
- внутри аккумуляторной батареи начинается происходить ожидаемая нами реакция: активный массы двух пластин (Pb и PbO2) начинаются преобразовываться в совсем другое вещество – сернокислотный свинец (формула его выглядит так – PbSO4);
- плотность электролитного вещества (серной кислоты) начинает постепенно снижаться;
- в замкнутой цепи начинают двигаться ионы, после чего начинает течь электрический ток.
Описанный выше процесс называется разрядом – когда аккумулятор в результате внутренних химических преобразований отдает электрический ток. Обратный процесс – заряд, когда к батарее подключают внешний источник тока. При обратном процессе все вещества восстанавливаются, электролитная масса (серная кислота) начинает обретать свою первоначальную плотность.
История аккумуляторов
Первый аккумулятор по официальным данным изобрел в 1798 году Алессандро Вольт – итальянский ученый, разработавший первый химический источник тока.
С 1820 ряд мировых ученых (Ампер, Фарадей, Дэниэл и другие) разрабатывал новые концепции, физические и химические законы, связанные с аккумуляторами.
1899 – Вальдмар Юнгнер разрабатывает батарею, где электродами выступали пластины из кадмия и никеля.
1901 – известный ученый Томас Эдисон изобретает бюджетную по стоимости модель железно-никелевого аккумулятора.
1947 – благодаря ученому Нойману батарея стала полностью герметичной.
1970-е – разработаны первые модели популярных свинцово-кислотных аккумуляторов.
В 1990-х начинается разработка и производство новых моделей аккумуляторов на основе металлгидрида и никеля.
Аккумулятор и производительность iPhone
Узнайте, как производительность iPhone зависит от аккумулятора. Устройство iPhone создано простым и удобным в использовании. Добиться этого удалось благодаря сочетанию самых современных технологий и передовых инженерных решений. Важная область применения таких технологий связана с влиянием аккумулятора на производительность. Аккумулятор — это сложный технологический продукт. Производительность аккумулятора и iPhone в целом зависит от ряда факторов. Все перезаряжаемые аккумуляторы являются расходными материалами и имеют ограниченный срок службы. Со временем их емкость и производительность снижаются, поэтому возникает необходимость в замене. Узнайте больше об аккумуляторах iPhone и о том, как химическое старение аккумулятора может повлиять на производительность iPhone.
Сведения о литий-ионных аккумуляторах
В iPhone используются литий-ионные аккумуляторы. По сравнению с предыдущими типами аккумуляторов литий-ионные заряжаются быстрее, разряжаются дольше, имеют более высокую плотность заряда и меньший вес. Технология перезаряжаемых литий-ионных аккумуляторов самая лучшая из доступных на сегодняшний день. Узнайте подробнее о литий-ионных аккумуляторах.
Максимальное увеличение производительности аккумулятора
Время работы от аккумулятора — это время, в течение которого устройство работает без подзарядки. Срок службы аккумулятора — это время, в течение которого аккумулятор работает должным образом до необходимости замены. Время работы от аккумулятора и срок его службы зависят, в частности, от выполняемых задач. Как бы вы ни использовали устройство, его производительность можно улучшить. Срок службы аккумулятора связан с его «химическим возрастом», который исчисляется не просто периодом времени. Следует учитывать и другие факторы, такие как количество циклов зарядки и соблюдение правил эксплуатации. Следуйте этим рекомендациям, чтобы максимально увеличить производительность аккумулятора и продлить срок его службы. Например, оставляйте устройство iPhone наполовину заряженным, если собираетесь не использовать его в течение долгого времени. Старайтесь также не заряжать и не оставлять iPhone в местах с высокой температурой, в том числе под открытым солнцем, в течение длительного времени.
Химическое старение аккумуляторов
Все перезаряжаемые аккумуляторы являются расходными компонентами, производительность которых снижается по мере химического старения. По мере химического старения литий-ионных аккумуляторов объем заряда, который они могут накапливать, уменьшается, вследствие чего устройство приходится заряжать чаще. Это называется снижением максимальной емкости аккумулятора — величины, которая измеряется как отношение текущей емкости к эталонной (емкости нового аккумулятора). Помимо прочего, может снизиться максимальная мгновенная производительность аккумулятора (или пиковая мощность). Для корректной работы устройства электронные компоненты должны мгновенно получать питание от аккумулятора. Одним из факторов, который влияет на такую мгновенную отдачу заряда, является полное сопротивление аккумулятора. Аккумулятор с высоким полным сопротивлением не всегда может отдавать заряд в объеме, необходимом для системы. Полное сопротивление аккумулятора может увеличиваться по мере его химического старения. Оно временно увеличивается при низком уровне заряда и при низких температурах окружающей среды. При большом химическом возрасте оно возрастает более существенно. Это химические характеристики, общие для всех литий-ионных аккумуляторов. При извлечении заряда из аккумулятора с высоким полным сопротивлением напряжение может значительно падать. Для корректной работы электронных компонентов требуется определенное минимальное напряжение. К таким компонентам относится внутренний накопитель данных устройства, цепи питания и сам аккумулятор. Система управления питанием определяет способность аккумулятора поставлять необходимое питание и управляет нагрузкой для поддержания работоспособности. Когда все возможности системы управления питанием исчерпаны и поддерживать работоспособность невозможно, система завершает работу, чтобы защитить электронные компоненты. Хотя устройство выключается намеренно, для пользователя это может стать неожиданностью.
Предотвращение неожиданного выключения устройства
- долгая загрузка приложений;
- снижение частоты кадров при прокрутке;
- уменьшение яркости подсветки (это можно изменить в Пункте управления);
- снижение громкости динамиков на 3 дБ;
- постепенное снижение частоты кадров в некоторых приложениях;
- отключение вспышки камеры в самых крайних случаях (это отражается в интерфейсе камеры);
- необходимость перезагрузки при запуске приложений, обновляемых в фоновом режиме.
Функция управления производительностью не влияет на многие важные характеристики. К ним, помимо прочего, относятся:
- качество сотовой связи и пропускная способность сети;
- качество фото- и видеосъемки;
- производительность GPS;
- точность геолокации;
- работа датчиков (гироскоп, акселерометр, барометр и другие);
- Apple Pay
При низком уровне заряда аккумулятора и в условиях низких температур изменения, связанные с управлением производительностью, носят временный характер. Если аккумулятор устройства значительно состарился с химической точки зрения, такие изменения могут быть более долгосрочными. Это объясняется тем, что все перезаряжаемые аккумуляторы являются расходными материалами и имеют ограниченный срок службы. Поэтому со временем их нужно заменять. Если у вас возникла такая проблема и вы хотите повысить производительность устройства, попробуйте заменить аккумулятор.
Для iOS 11.3 или более поздних версий
В iOS 11.3 и более поздних версий управление производительностью было оптимизировано: теперь система периодически оценивает требуемый уровень управления производительностью, чтобы не допустить неожиданного выключения. Если состояние аккумулятора позволяет обеспечивать прогнозируемую пиковую мощность, действия по управлению производительностью будут минимальными. В случае повторного неожиданного выключения управление производительностью станет более активным. Оценка выполняется регулярно, что гарантирует высокую гибкость в работе этой функции.
Благодаря улучшенному аппаратному и программному обеспечению iPhone 8 и более поздних моделей можно точнее оценивать емкость аккумулятора и потребности устройства в мощности, что увеличивает общую производительность системы. Это позволяет iOS точнее выявлять угрозу неожиданного выключения и предотвращать ее. В результате работа функции управления производительностью на iPhone 8 и более поздних моделях может быть менее заметной. С течением времени емкость и пиковая производительность аккумулятора на любых моделях iPhone снижаются, в связи с чем требуется замена аккумулятора.
Состояние аккумулятора
На iPhone 6 и более поздних моделях после обновления до iOS 11.3 или более поздней версии становятся доступны новые функции: просмотр состояния аккумулятора и уведомление о необходимости заменить его. Эти сведения можно найти в разделе «Настройки» > «Аккумулятор» > «Состояние аккумулятора» (в iOS 16.1 или более поздних версий — в разделе «Настройки» > «Аккумулятор» > «Состояние аккумулятора и зарядка»).
Кроме того, можно проверить, включена ли функция управления производительностью, которая динамически изменяет максимальную производительность во избежание неожиданного выключения устройства, и при необходимости отключить ее. Эта функция активируется только после первого неожиданного выключения устройства с аккумулятором, емкости которого не хватает для обеспечения достаточного уровня максимальной мгновенной мощности. Функция доступна на моделях iPhone 6, iPhone 6 Plus, iPhone 6s, iPhone 6s Plus, iPhone SE (1-го поколения), iPhone 7 и iPhone 7 Plus. iPhone 8, iPhone 8 Plus и iPhone X включают эту функцию, начиная с iOS 12.1. iPhone XS, iPhone XS Max и iPhone XR включают эту функцию, начиная с iOS 13.1. Узнайте об управлении производительностью iPhone 11 и более поздних моделей. Эффективность управления производительностью на этих новых моделях может быть менее заметна, поскольку их аппаратное и программное обеспечение было значительно усовершенствованно.
После обновления устройства с iOS 11.2.6 или более ранней версии функция управления производительностью будет отключена. Она активируется, если произойдет неожиданное выключение обновленного устройства.
Все модели iPhone также оснащаются базовой системой управления производительностью, которая отвечает за правильную работу аккумулятора и устройства в целом, а также за защиту внутренних компонентов. Именно от нее зависит (помимо прочего) работоспособность устройства при высокой или низкой температуре окружающей среды, а также напряжение на внутренних компонентах. Эта система управления производительностью необходима для обеспечения безопасности и корректного функционирования. Отключить ее нельзя.
Максимальная емкость аккумулятора
На экране «Состояние аккумулятора» отображаются сведения о максимальной емкости аккумулятора и пиковой производительности.
Максимальная емкость аккумулятора — это отношение текущей емкости к емкости нового аккумулятора. По мере химического старения аккумулятора его емкость снижается, в связи с чем может сокращаться время работы от него. В зависимости от того, сколько времени прошло с даты производства устройства iPhone до момента его активации, отображаемая емкость аккумулятора может быть немного меньше 100 процентов.
Аккумуляторы моделей iPhone 14 и более ранних моделей рассчитаны на сохранение 80 процентов от первоначальной емкости после 500 полных циклов зарядки при идеальных условиях*. Аккумуляторы моделей iPhone 15 рассчитаны на сохранение 80 процентов от первоначальной емкости после 1000 полных циклов зарядки при идеальных условиях*. Для всех моделей точный процент емкости зависит от регулярности использования и зарядки устройств. В дополнение к правам, предоставляемым согласно местным законам о защите прав потребителей, годовая гарантия (двухлетняя гарантия в Турции) включает право на сервисное обслуживание неисправного аккумулятора. Если устройство не на гарантии, компания Apple взимает плату за обслуживание аккумулятора. Подробнее о циклах зарядки.
По мере ухудшения состояния аккумулятора пиковая производительность может снизиться. На экране «Состояние аккумулятора» есть раздел «Пиковая производительность», где могут появляться следующие сообщения.
Нормальная производительность
Если состояние аккумулятора позволяет поддерживать нормальную пиковую производительность и управление производительностью не включено, отобразится следующее сообщение:
«Сейчас аккумулятор поддерживает нормальную пиковую производительность».
Функция управления производительностью активна
При активации функции управления производительностью появится следующее сообщение:
«Этот iPhone неожиданно выключился, так как аккумулятор не мог обеспечить требуемую пиковую мощность. Чтобы помочь предотвратить такие выключения в будущем, была включена функция управления производительностью. Выключить…»
Обратите внимание, что после отключения функции управления производительностью активировать ее вручную нельзя. Она автоматически активируется в случае неожиданного выключения устройства. Возможность отключения также останется доступной.
Состояние аккумулятора неизвестно
Если iOS не может определить состояние аккумулятора устройства, отобразится следующее сообщение:
«Не удалось определить состояние аккумулятора на этом iPhone. Авторизованный сервисный центр компании Apple может провести сервисное обслуживание аккумулятора. Подробнее об обслуживании аккумулятора…»
Это может произойти из-за неправильно установленного или нераспознанного аккумулятора.
Функция управления производительностью отключена
Если вы отключите активную функцию управления производительностью, появится следующее сообщение:
«Этот iPhone неожиданно выключился, так как аккумулятор не мог обеспечить требуемую пиковую мощность. Функция управления производительностью была отключена вручную».
Если неожиданное выключение устройства повторится, функция управления производительностью снова активируется. Возможность отключения также останется доступной.
Состояние аккумулятора ухудшилось
Если состояние аккумулятора значительно ухудшилось, появится следующее сообщение:
«Состояние аккумулятора значительно ухудшилось. Вы можете заменить аккумулятор в авторизованном сервисном центре компании Apple, чтобы восстановить полную емкость и производительность. Подробнее об обслуживании аккумулятора…»
Это сообщение не является предупреждением о проблеме безопасности. Аккумулятор можно продолжать использовать. Однако проблемы с зарядом аккумулятора и производительностью могут усугубиться. Для работы устройства в соответствии с техническими характеристиками следует заменить аккумулятор. Подробнее о сервисном обслуживании.
Важное сообщение, связанное с аккумулятором
Если появляется следующее сообщение, это означает, что не удается проверить аккумулятор iPhone. Это сообщение касается устройств iPhone XS, iPhone XS Max, iPhone XR и более поздних моделей.
«Не удается проверить подлинность аккумулятора Apple в этом iPhone. Для данного аккумулятора недоступны сведения о его состоянии. Дополнительная информация.
Сведения о состоянии указанного аккумулятора недоступны. Чтобы проверить состояние аккумулятора, обратитесь в авторизованный сервисный центр компании Apple. Подробнее о вариантах обслуживания.
Получение дополнительной помощи
Если выработавший ресурс аккумулятор в значительной степени ухудшает производительность вашего устройства и вы хотели бы заменить его, обратитесь в службу поддержки Apple и узнайте о доступных вариантах обслуживания.
Выполнение перерасчета в системе оценки состояния аккумулятора в iPhone 11, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max
В iOS 14.5 и более поздних версий добавлено обновление, решающее проблему неточной оценки состояния аккумулятора у некоторых пользователей. Система оценки состояния аккумулятора выполнит перерасчет максимальной емкости аккумулятора и пиковой производительности на iPhone 11, iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max.
* При использовании устройства iPhone его аккумулятор проходит через циклы зарядки. Вы завершаете один цикл зарядки, когда использовали заряд, составляющий 100 процентов от емкости вашего аккумулятора. * Полный цикл зарядки нормализуется в диапазоне от 80 до 100 процентов от первоначальной емкости, чтобы учесть ожидаемое уменьшение емкости аккумулятора с течением времени.