При какой температуре заряжать аккумулятор автомобиля

Можно ли заряжать аккумулятор при минусовой температуре

Потребность в восстановлении разряженной аккумуляторной батареи — достаточно частая ситуация. Нередко с этим сталкиваются автомобилисты на уличной стоянке во время сильной минусовой температуры. Чем ниже температура, тем быстрее падает заряд аккумуляторной емкости.

Почему нужно подзаряжать АКБ зимой

Больше половины водителей зимой ездят с аккумулятором, который не полностью заряжен, это около 30% зарядки. При работе мотора подзарядка идет сама по себе. Но чтобы аккумулятор подзарядился на полную мощность, необходимо, чтобы генератор беспрерывно работал в течение 30-40 минут, а в период холодов это время еще увеличивается.

При использовании только что купленного АКБ можно его и не заряжать, хотя и рекомендуется это сделать. Новый аккумулятор нужно 2-3 раза максимально разрядить, а затем снова подзарядить, эта процедура продлит срок его эксплуатации.

Особенности зарядки аккумулятора на морозе

Пользователи интересуются, можно ли заряжать аккумулятор на морозе. Многие транспортные средства, особенно в больших городах стоят на уличных стоянках. Все это нехорошо влияет на АКБ в период холодов.

Через несколько недель заряд падает, машина утром просто не заведется, вода в корпусе замерзнет, что представляет опасность. Чтобы избежать этого, необходимо вовремя производить зарядку АКБ при помощи устройства, предназначенного для этого.

В инструкции по эксплуатации рекомендуется заряжать батарею при диапазоне температур +20…+25°С. Это условие считается наиболее подходящим для пачек пластин и электролита, но не у всех автовладельцев есть такие возможности, многие это делают на улице при минусовых температурах.

Рекомендации по подзарядке АКБ:

1. Желательно по возможности приобретать зарядку со специальной функцией «зимняя работа», как только включается эта функция, подсоединяются провода к клеммам.
2. Если такой возможности нет, то рекомендуется при помощи тока повышенного напряжения прогреть аккумулятор, в течение примерно 25 минут. Сначала на 20% применяется большее напряжение, чем рекомендовано для зарядки вашего питания. После, как произойдет достаточное прогревание батареи, напряжение можно снизить до минимальной цифры.
3. Рекомендуется по возможности подключать провода сразу же после приезда. В это время под капотом держится тепло, батарея нагрета до нужных температур, подача на нее повышенного тока не нужна. Например, если у автовладельца современное зарядное устройство от АЕТ, АКБ можно заряжать на протяжении всей ночи. При максимальной зарядке прибор автоматически отключится.

Но даже такое короткое прогревание двигателя даст возможность утром нормально завести машину. Вечером рекомендуется повторить все сначала.

Особенно плохо глубокий разряд переносят аккумуляторы кальциевого типа. Если их вовремя не подзарядить, срок службы будет становиться все меньше или же они полностью испортятся.

Зарядка некоторых типов батарей:

1. Свинцово-кислотные батареи — температура при зарядке -20… +50°С, температура при разряде -20… +50°С.
2. NI-Cd NI-Mh — температура при заряде — 0… 45°С, температура при разрядке — 20… +65°С.
3. Li-LON — температура при заряде 0… 45°С, температура при разряде -20… +60°С, не допускается заряд при температуре ниже нуля.

Качество работы свинцовой батареи во многом зависит от электролита, т.к. от него зависит накопление заряда внутри аккумуляторной батареи.

Поэтому в зимний период времени нужно следить за тем, чтобы плотность электролита не падала, особенно в сильные морозы. Иногда нужно подзаряжать батарею, желательно в теплом помещении.

При низких температурах от -20°С и ниже для подзарядки аккумулятора необходимо ехать за рулем не менее 4 часов. Но если моторный отсек утеплен, сам двигатель достаточно быстро прогреет мотор и батарею, а соответственно, аккумулятор будет заряжаться быстрее.

При какой температуре нельзя заряжать автомобильный аккумулятор?

Заряжать то можно при любой минусовой температуре,однако зарядку аккумулятор(акб) практически не будет брать. Особенно если вы видите что уже от мороза стенки раздуты акб,то-есть электролит замерз,то заряжать не имеет смысла совсем. Действия: снимаете акб и несете домой,там ставите его в таз с теплой водой периодически подливаете горяченькую,и так часов 5-7. после чего увидите что стенки акб вновь приняли свое нормальное положение,он оттаял. далее откручиваете крышки банок и подливаете до норм уровня электролит,если нет по д рукой электролита то оставьте так но крышки откройте. и все можете ставить на зарядку акб не закрывая крышки,и очень желательно если не очень холодно будет с открытой форточкой в комнате то открыть форточку с целью проветривания. После зарядки закрутить крышки и можно ставить акб на машину. но помните что после замерзания в нем электролита возможно и были повреждены пластины и имеют небольшое осыпание. то-есть многого от него уже не ждите,напряжение осталось тоже самое как и у норм акб,а вот ток стал чуть слабее. еще один важный факт если акб все время норм заряжен то ему не страшен и мороз -40,электролит не замерзнет. удачи

Как влияет температура на зарядку свинцового аккумулятора?

С понижением температуры эффективность заряда при постоянном напряжении уменьшается из-за роста внутреннего сопротивления аккумулятора. Поэтому аккумулятор на автомобиле не всегда восстанавливает свою емкость после разряда. Обычно степень заряженности аккумулятора зимой составляет 70-75% (это плотность примерно 1,24). При исправной электрике напряжение на клеммах батареи равно 13,9-14,4 В при работающем двигателе, если ниже 13,8 — будет недозаряд, выше 14,4 — перезаряд (при плюс 20°С). Поэтому в тяжелых условиях зимы (при низких температурах, частых и длительных пусках холодного двигателя и коротких пробегах) целесообразно периодически (желательно каждые 2 месяца) производить заряд аккумулятора от стационарного зарядного устройства и при положительной температуре.
Иначе, согласно ГОСТ Р 53165-2008 (см. ниже), что бы нормально зарядить АКБ нужно бортовыми 14,4 вольтами от 4 до 20 часов. Вряд ли кто-то столько часов проезжает за раз.

Известно, что электролит плотностью 1,28 г/см3 замерзает при температуре -65°С, плотностью 1,20 г/см3 — при -28°С, а плотностью 1,10 г/см3 — при -7°С. Изготовители АКБ считают недопустимым использовать в зимнее время АКБ со степенью заряженности менее 75% (плотность электролита 1,24 г/см3, НРЦ (напряжение разомкнутой цепи) — 12,6 В). Это продиктовано необходимостью поддержания работоспособности АКБ, исключения возможности появления льда внутри нее, уменьшения вредного влияния глубокого разряда при зимней эксплуатации на ресурс АКБ, связанного с разрушением активной массы пластин.

Все, что написано во всех инструкциях и материалах в сети по поводу зарядки АКБ — относится к зарядке при температуре 20°С (иногда 25°С, например Стек), при других температурах нужно вводить температурную компенсацию зарядного напряжения. В соответствии со школьными уроками химии и физики — зарядка свинцового аккумулятора возможна в диапазоне температур от -15°C до +40°C. При увеличении температуры, напряжение заряда должно быть меньше обычного, чтобы избежать перезарядки: температура электролита высокая и химические процессы протекают быстрее, внутреннее сопротивление ниже. А если зарядка аккумулятора производится при пониженной температуре, напряжение зарядки нужно увеличить, чтобы избежать недозарядки, т.е. чем ниже температура жидкости, тем медленнее протекают хим. процессы и выше внутреннее сопротивление. Обычно, рекомендуется использовать температурную компенсацию 30 мВ/°С (Optima для своих батарей рекомендует 15 мВ/°С) при отличии температуры от +25°С.

Учитывая вышеизложенное, желательно иметь зарядное устройство с температурным датчиком, температурный датчик позволяет скорректировать параметры заряда в зависимости от температуры аккумулятора, что позволяет избежать недозаряда или перезаряда.

В качестве примера необходимости термодатчика в зарядном устройстве я хочу привести свой опыт использования зарядного устройства Стек.

Всё началось с того, что год назад я наблюдал, как мой родной АКБ на автомобиле перестал выдерживать даже простую парковку автомобиля в течении пары выходных дней при не сильно низкой температуре зимой. Утром в понедельник вероятность не завести автомобиль стремилась к максимуму. Поэтому я решил начать с "нуля": был приобретен новый АКБ и зарядное устройство Стек с датчиком температуры, а старый АКБ (Exide) был заряжен в режиме восстановления и поставлен на хранение на полку в гараже. Недавно, моему удивлению не было предела, когда по истечении года хранения в неотапливаемых гаражных условиях, я решил освежить этот АКБ. Перед зарядкой я проверил НРЦ — он составлял 12,54 В. Гуд. Далее проверил уровень электролита и поставил на зарядку (тоже в режим восстановления) на балконе (всё же потеплее, чем в гараже). Спешить было некуда, поэтому заряжал до "упора", пока не загорится 8 сегмент зарядного устройства — в соответствии с алгоритмом Стек это заняло 10 дней:

За это время температура на балконе менялась от +5 до -10°С. Кратковременно отключая датчик температуры, путем измерений мультиметром, я убедился, что Стек компенсирует зарядку при разных температурах и автоматически производит соответствующие изменения напряжения зарядки. Причем, компенсация была довольно значительная. Теперь мне стали понятны причины, почему многие пишут типа "я заряжал, но плотность не изменилась и АКБ не зарядился".

Вот какая была компенсация у Стека:

В итоге, АКБ, который простоял в гараже 1 год (иногда при весьма экстремальных температурах от -30 до +30°С) при последующей зарядке при отрицательных температурах (и последующем отстое АКБ при комнатной температуре в течении 2-х суток) я получил:
— НРЦ 12,85 В
— плотность электролита 1,26
Весьма неплохо, АКБ оказывается еще жив и здоров!

Отсюда мои советы:

1. Если у вас зарядное устройство не имеет датчика температуры, то в обязательном порядке требуется производить компенсацию влияния температуры АКБ (окружающей среды): повышать напряжение зарядки при пониженных температурах и снижать его при более высоких.
Температурная компенсация: 30 мВ (это 0,03 В) на каждый градус Цельсия при отличии температуры от +25°С.
Либо старайтесь заряжать свой АКБ при температуре 20-25°С.
Но лучше при таком обычном автоматическом зарядном устройстве — производить зарядку при температуре +20-25°С.

2. Если АКБ заряжается без снятия с автомобиля и автомобиль еще не остывший после поездки — следует учитывать температуру подкапотного пространства (АКБ нагревается от тепла, излучаемого двигателем и сохраняет это тепло достаточно долго). Так же, следует учитывать, что принеся домой холодный АКБ для зарядки — он прогреется до комнатной температуры не ранее, чем за 6 часов. Может получиться такая ситуация, что АКБ холодный, а датчик температуры зарядного устройства показывает нормальную комнатную температуру и не корректирует процесс зарядки — АКБ в этом случае зарядится плохо.

3. Не принимайте информацию в сети как достоверную, что на морозе АКБ прекрасно заряжается и в следствии зарядки электролит очень сильно разогревается. Он очень сильно разогреется только, если вы захотите убить свой АКБ и изначально экстремально высокие напряжения и токи дадите для бурного кипения. Даже при 15,6 В зарядки при температуре воздуха +5°С наблюдаемая мной гладь электролита только чуть подрагивала в следствии хим. процессов (пузырьков не было) и корбус АКБ ни на градус не потеплел!

4. При коротких городских поездках, если начинать движение зимой с уже прогретым подкапотным пространством (т.е. и АКБ уже тоже более теплый от двигателя), такой АКБ лучше воспримет заряд. Это один из плюсов предварительного прогрева двигателя зимой.

5. Не забывайте, что нельзя разряжать кальциевый АКБ (а это абсолютное большинство современных АКБ) ниже 10,8 В. Желательно поддерживать батарею в заряженном состоянии и избегать глубоких циклов разряда.

Кроме того, во время предыдущих измерений (в БЖ о скорости прогрева) логируя показания напряжения во время поездки или прогрева я заметил, что автомобиль так же, в зависимости от температуры окружающей среды осуществляет корректировку заряда АКБ.

Вот, к примеру, какие графики у меня получились из логов:
1. Здесь: утром грел машину 14 минут перед поездкой на работу после ночного стояния. Температура воздуха -2°С (околонулевая). В бортовой сети наблюдаем 14,3 Вольта:

2. Здесь: утром во время предыдущих замеров грел машину 40 минут после суточного стояния. Температура воздуха -12°С. Генератор генерит уже с компенсацией и при этой температуре в сети наблюдаем уже 14,4 Вольта. И при этом, чем дальше по времени, тем меньше напряжение, т.е. генератор постепенно снижает напряжение (температура за бортом не изменяется, но изменяется температура под капотом):

3. Здесь: оба графика — эти замеры сделаны уже в процессе движения, первый график — утром на работу (16 км за 32 минуты, за бортом -5°С), второй график — вечером с работы (19 км за 53 минуты, за бортом так же -5°С):

На этих последних двух графиках видно, что генератор в начале поездки выдает 14,3, а к концу поездки — уменьшает напряжение до 14,2 Вольт (для наглядности провел программно на графиках экспоненту желтой линией).

Согласно ГОСТ Р 53165-2008:
п. 6.5.3. Средний срок службы батарей с нормальным расходом воды в эксплуатации должен быть не менее 24 мес при наработке транспортного средства в пределах этого срока не более 90 ткм пробега или 3000 моточасов, а батарей с уменьшенным расходом воды и VRLA — не менее 48 мес при наработке транспортного средства в пределах этого срока не более 100 ткм пробега.
Средний срок службы или наработку батарей в эксплуатации определяют до момента снижения ёмкости ниже 40% номинальной или снижения продолжительности стартерного режима разряда током 0,61хп, но при температуре электролита (25±5)°C до конечного напряжения 9,0B менее 1,5 мин.
п. 8.2.3. Заряд батарей с регулирующим клапаном при постоянной величине тока (двухступенчатый метод). Батарея должна заряжаться при постоянной величине тока 2 I(ном) до достижения напряжения 14,40В, затем — при постоянной величине тока I(ном) в течение 4 ч.
п. 8.2.4. Заряд батарей с регулирующим клапаном при постоянном напряжении и постоянной величине тока (двухступенчатый метод). Батарея должна заряжаться при постоянном напряжении (14,40±0,10) В в течение 20 ч с ограничением максимального тока 5 I(ном), затем — при постоянной величине тока 0,5 I(ном) в течение 4 ч.

Согласно ГОСТ 26881-86:
8.5. При эксплуатации аккумуляторов в режиме постоянного подзаряда должно поддерживаться напряжение (2,18±0,04) В на аккумулятор закрытого исполнения и (2,20±0,05) В на аккумулятор открытого исполнения. При постоянном напряжении напряжение аккумуляторов должно поддерживаться 2,30-2,35 В (т.е. на АКБ с 6-ю "банками" постоянное напряжение должно поступать 13,8-14,1 В).

Температурные компенсации для разных типов АКБ

Температура аккумулятора при зарядке

как при очень низких и очень высоких температурах аккумуляторы начинали вести себя странно — очень долго заряжались, быстро разряжались либо даже вовсе переставали работать.

Оплавленная аккумуляторная батарея телефона после неправильной зарядки

Ниже мы рассмотрим особенности зарядки аккумулятора, а также рассмотрим несколько рекомендаций, придерживаясь которых ваше устройство прослужит долгую службу.

Типы аккумуляторов и рекомендуемый температурный режим

Большинство современных аккумуляторов могут работать в широком температурном диапазоне. Однако при очень низких и очень высоких температурах может меняется химическая структура аккумулятора, а это может привести к большому количеству проблем.

Чтобы избежать проблем, производители советуют перед зарядкой поместить аккумулятор в приемлемые для него температурные условия.

Оптимальная температура заряда для продолжительной жизни аккумуляторной батареи

Оптимальной температурой для зарядки считается диапазон от +10 до +30 градусов, однако заряжать аккумуляторы можно и при других температурах:

1. Если аккумулятор свинцово-кислотный, то заряжать его нужно при температуре от -20 до +50 градусов. Если зарядка происходит при отрицательных температурах, то ток следует понизить до 0,3С и ниже.
2. Если аккумулятор никель-кадмиевый или никель-металлогидридный, то заряжать его нужно при температуре от 0 до +45 градусов. При зарядке в пределах от 0 до 5 градусов следует понизить ток до 0,3С. При нарушении температурного режима серьезно снижается КПД устройства.
3. Если аккумулятор литий-ионный, то заряжать его нужно при температуре от 0 до +45 градусов. Заряжать аккумулятор при отрицательных температурах запрещено, чтобы не повредить его.

Особенности зарядки при низких температурах

Существуют следующие рекомендации относительно зарядки батарей при низких температурах:

• самыми неприхотливыми являются батареи из никеля. Их можно заряжать даже при отрицательных температурах, однако, при зарядке при температуре ниже +5 градусов замедляется рекомбинация газов в случае перезарядки. Это не только ведет к быстрому износу батареи, но и значительно повышает вероятность взрыва. Поэтому при температурах ниже +5 градусов следует снижать заряжающий ток до 0,1С;
• в промышленности часто используют аккумуляторы с так называемыми тепловыми одеялами. Они подогревают батареи и не дают им промерзнуть. К сожалению, эти одеяла значительно повышают стоимость прибора, поэтому бытовые аккумуляторы этими одеялами оснащаются довольно редко;
• нельзя замораживать свинцовые батареи, а хранить их нужно полностью заряженными. Ведь в разряженных батареях сердцевина становится более водянистой. Если свинцовые батареи долго держать на морозе, в корпусе могут появиться трещины, из-за которых устройство будет быстрее разряжаться, а сама батарея быстро придет в негодность;
• во время зарядки литий-ионных батарей при отрицательных температурах металлические частички могут попасть на электрод, что приведет к образованию тонкого металлического покрытия. Из-за этого значительно снижается отказоустойчивость, а при сильных вибрациях аккумулятор может и вовсе сломаться;
• существуют экспериментальные литий-ионные батареи, которые могут работать при температуре -10 градусов. Однако они используют очень низкий ток зарядки, поэтому заряжаются эти батареи достаточно долго; также они обычно имеют пониженный срок годности.

Зависимость плотности электролита от температуры окружающей среды

Особенности зарядки при высоких температурах

Существуют следующие рекомендации относительно зарядки батарей при высоких температурах:

1. Высокие температуры представляют серьезную опасность для свинцовых батарей, поэтому многие аккумуляторы такого типа снаряжаются специальными устройствами, которые позволяют продлить жизнь батареи на 10-15%. Также рекомендуется менять предел напряжения: при температуре 0-25 градусов предел напряжения составляет 2,4 — 2,5 вольт, при температуре 25-40 — 2,3 — 2,4 вольт, при температуре 40-50 градусов — 2,2 — 2,3 вольт. Если же же происходит капельная зарядка, то следует снизить напряжение еще на 0,2 пункта).
2. Никель-кадмиевые батареи при повышенной температуре окражующей среды практически невозможно зарядить полностью. Ведь в таких условиях снижается выработка кислорода, из-за чего батарея постепенно теряет возможность накапливать электричество. Например, при температуре 45-50 градусов батарея может зарядиться лишь на 70%, тогда как при температуре 60 градусов КПД составит не более 45%. Впрочем, у новых никель-металлогидридных батарей КПД выше, чем у старых никель-кадмиевых аккумуляторов. Однако они пока что очень плохо изучены, поэтому делать выводы преждевременно.
3. Литий-ионные аккумуляторы хорошо переносят высокие температуры, а их КПД составляет порядка 98%. Однако длительное воздействие высоких температур плохо влияет на здоровье батареи. Это не только снижает срок службы, но и заметно повышает вероятность взрыва.

Советы

Опытные инженеры советуют при зарядке аккумуляторов придерживаться следующих рекомендаций:

1. Многие батареи не имеют датчика температур. Если у вас именно такой аккумулятор, следует своевременно компенсировать влияние температуры окружающей среды. Сделать это можно при помощи изменения тока зарядки. При температуре 20-25 градусов можно заряжать аккумулятор по стандартной схеме, а при отклонении от этих параметров следует повышать (если температура ниже 20 градусов) либо повышать (если температура выше 25 градусов) напряжение на 0.03 В на каждый градус (однако, помните, что при понижении температуры ниже 5 градусов в ряде случаев может потребоваться снижение входного напряжения).
2. Существует заблуждение, что при отрицательных температурах все АКБ сильно разогреваются — это не совсем верно. Действительно, если напряжение будет очень высоким, то разогревание аккумулятора возможно, однако, такие высокие токи очень редко используются, поэтому при отрицательных температурах батареи практически не разогреваются.
3. Некоторые свинцовые аккумуляторы имеют кальциевое легирование. Если у вас такая батарея, помните, что следует избегать разряда батареи ниже 10,8 В. Следует периодически подзаряжать кальциевый аккумулятор, чтобы избежать полной разрядки.
4. Если вы используете аккумулятор в качестве источника питания для автомобиля, то следует помнить несколько важных моментов. Во-первых, если вы заряжаете устройство прямо в автомобиле, нужно обязательно учитывать температуру подкапотного пространства (а она может быть выше температуры окружающей среды, если вы недавно ездили куда-либо на этом автомобиле). Во-вторых, если вы принесли в помещение холодный аккумулятор, то ему понадобится время, чтобы нагреться (обычно порядка 5-7 часов); не верьте температурному датчику — он может показывать температуру окружающей среды, а не аккумулятора. В-третьих, в зимний период желательно прогревать двигатель перед поездкой — в таком случае температура подкапотного пространства вырастет, а АКБ будет лучше воспринимать заряд.

Заключение

Подведем итоги. Заряжать аккумуляторы имеет смысл при температуре 0-45 градусов, однако лучше всего это делать при 10-30 градусах. Не нужно заряжать аккумуляторы при отрицательных температурах, поскольку энергия будет плохо накапливаться.

Это правило не касается свинцовых аккумуляторов — их можно заряжать при температуре не ниже -20 градусов, хотя инженеры все же не рекомендуют это делать, поскольку при длительном воздействии отрицательных температурах возможно растрескивание батареи, что снижает срок эксплуатации и повышает вероятность взрыва. Также следует менять напряжение зарядки в зависимости от температуры окружающей среды, чтобы полностью зарядить батареи.