Кран на батарее как работает: 404 ошибка — страница не найдена.

Содержание

Угловой кран для радиатора: размеры и цены

Ни одна отопительная система, которая обычно устанавливается в домах, дачах или квартирах не может нормально функционировать без запорно-регулировочной арматуры. По причине необходимости экономить энергоресурсы, которые тратят на отопление, появилась потребность в оснащении подобными устройствами, хотя системы, которые ранее устанавливались в домах, таковой не содержали. Вопрос о том стоит ли приобретать угловой кран для радиатора как вариант запорной арматуры с возможностью регулировки или нет, требует детального рассмотрения.

Угловой кран для радиатора

Содержание статьи:

Назначение углового крана

Если во время монтажа системы отопления будет принято решение устанавливать угловой кран для радиатора, то в итоге система будет обладать следующим рядом свойств, которые составляют ее преимущество:

Первостепенная положительная особенность заключена в возможности проводить отключение батареи, а также подключение ее обратно в любой момент времени, если возникла такая необходимость. Такое свойство пригодиться, когда радиатору батареи требуется ремонт или прочистка. Нет необходимости ждать для того, чтобы появилась возможность провести подобные действия.

В случае, когда температурный режим в квартире или доме становится некомфортным из-а того, что отопительная система отдаёт слишком много тепла, можно самостоятельно провести регулировку температуры, благодаря угловому крану для радиатора, который перекроет поток теплоносителя. Также это полезно в случае изменения температуры за окном.
Угловой кран для радиатора служит прямым и удобным сливом теплоносителя, что существенно сокращает время, затраченное на процесс ремонта и подключение системы после него.
Если система оснащена таким краном, процесс обслуживания радиатора батареи не требует много сил и средств. Провести устранение лишнего количества воздуха из системы и различную грязь, можно благодаря устройству крана.

Те, кто собирается приобретать угловой кран для радиатора, иногда обеспокоены тем, что такая конструкция будет уязвима и склонна к поломке или протечке. С такими проблемами не придется столкнуться, если приобретать устройство, сделанное из надежного и качественного материала и проводить установку правильно.

Внутреннее устройство углового крана

К радиаторам в основном для установки применяют краны шарового типа, состоят которые из:

затвора;
корпуса;
уплотнительного тока;
шайбы;
седла;
регулировочной ручки;
гайки для корпуса и регулирования.

Работа системы такого устройства заключается в перемещении затвора в одно из возможных положений для открытия или закрытия крана. Производится это благодаря ручки, которая и смещает шар из металла (которым представлен затвор). Такой принцип работы очень прост и это является гарантом надежности.

Производятся они из латуни, в некоторых случаях используют сплавы, которые также гарантируют надежность при использовании элемента.

Дополнительное положительное свойство – это небольшие размеры, это позволяет встроить угловой кран для радиатора в любую систему отопления. Габариты кранов стандартного типа указаны в таблице.

Таблица размеров углового крана для радиаторов

Маркировка	Угловой кран 1\2	Угловой кран 3\4
Высота, мм	88	99
Вентиль – центральная ось, мм	58	59
Начало резьбы – центральная ось, мм	57	69
Масса, г	160	230

Кроме того, существует еще разделение таких кранов в зависимости от способности пропускать через себя теплоноситель, и выделяют следующие типы:

Тип крана	Процент пропускания жидкости, %
Полнопроходной	До 100
Стандартный	70- 80
Неполнопроходной	До 50

Чтобы не возникало никаких проблем в процессе использования конструкции системы отопления, оснащенной угловым краном, следует выбирать для установки краны полнопроходного типа. Это обеспечит теплоносителю свободное прохождение по конструкции системы.

Важно: Не стоит рассматривать для установки краны, которые сделаны из пластикового сырья, в системе, где жидкость достигает высокого температурного режима, они не смогут работать.

Что касается характерных особенностей при разделении устройств относительно принципа, по которому проводят их установку, то можно выделить такие:

Тип крана	Описание
Муфтовый	Подходит для труб, сечение которых не превышает значение 45 мм. Легко поддаются установке, при этом, не требуя специальных для монтажа устройств. Простой является и использование устройств, что дает возможность применять их в любого рода помещениях. Подходят для установки не только в системах отопления, но и газо и водопровода.
Фланцевый	Если трубы в системе имеют диаметр сечения, превышающий значение в 50 мм, то краны такого типа подойдут для установки идеально. Во время процесса установки должны быть использованы специальные уплотнительные элементы, которые способны обеспечивать при использовании системы, ее герметичные свойства и прочность в месте присоединения. Могут беспрепятственно использоваться в системах отопления. Такой тип кранов дополнительно разделен на разборные конструкции и неразборные. В первом случае имеющийся корпус может разбираться, что обеспечивает дополнительное удобство при необходимости заменить какой-либо элемент конструкции. В основном заменять приходится уплотнительные элементы, в редких случаях затвор. Если же кран неразборный, то в случае возникновения проблемы, заменять приходиться полностью устройство на новое.
Приварной	Исходя из того, как называется разновидность крана, можно догадаться, что монтаж происходит только при помощи сварочного оборудования. В основном прибегают к такому типу для установки в тех местах, где доступ затруднен. Установку производить может лишь мастер.
Комбинированный	В таком типе сочетаются несколько способов установки одновременно. Использование этой разновидности не частое и применяется в случаях, где необходимо смешивать или регулировать направление различных потоков.

На что обращать внимание при выборе

В продаже существует очень большое разнообразие кранов, однако следует быть внимательными при покупке. Это связано с тем, что в некоторых случаях можно столкнуться с подделкой под качественных кран, который неопытный человек не сможет отличить. Называются такие краны силуминовыми, они дешевые и ненадежные. Их внешне идентичный внешний вид дает возможность нечестным продавцам выставлять их вместо латунных.

Следует знать, что силуминового типа кран способен прослужить не более 12 месяцев, после чего может привести к множеству неприятностей, таких как протечки системы или ожоги. Материал, из которого производят приспособление, не способен выдерживать регулярные температурные воздействия повышенного уровня, из-за чего перегревается и трескается. Часто встречается ситуация, когда кран отваливался от радиатора.

Как установить угловой кран на радиатор

Условия эксплуатации, касаемо отопительной системы могут быть представлены несколькими вариантами, которые будут иметь значение в указанных рекомендациях по установке угловых кранов для радиатора:

центральной системой теплообеспечения;
отоплением, проведенным в собственных загородных домах и дачах;
системами, проведенными в помещениях квартирного типа.

Видео — по установке углового крана

Первостепенно стоит помнить, что угловой кран для радиатора способен только уменьшать количество подаваемого теплоносителя за счет перекрытия и уменьшения диаметра в трубе, увеличить поток кран не способен. Если изначальная проблема отопительной системы заключена в том, что потока не хватает, то и кран для регулировки тут не спасет.

Что касается рекомендаций, относительно разновидностей систем отопления, то они указаны в таблице.

Центральный тип отопления	Обычно такие системы не характеризуются высоким качеством теплоносителя, поэтому необходимо позаботиться о материале крана, который будет надежен в использовании. Лучше всего выбирать латунное устройство. Касаемо вентилей и клапанов, то рациональность их установки под вопросом, поскольку за достаточно короткий промежуток времени выйдут из строя из-за засорения и регулировку подачи теплоносителя будет невозможно произвести. Также стоит обратить внимание, что такой тип систем характерен нестабильным уровнем давления, что должно быть учтено при покупке крана. Лучшим вариантом в таком случае станет кран, предназначенный для давления больше 16 Бар. Дополнительные требованию к качеству крана составляет необходимость в ежесезонном опорожнении системы, из-за которой усиливаются коррозионные процессы.
Дом, дача	В ситуации с частным домом, в котором может производиться экономия энергоресурсов, уходящих на отопление, применение клапанов, оснащенных термоголовками самое лучшее решение. Установку производят в месте подачи жидкости в систему, в обратном направлении устанавливается кран шарового типа. В некоторых случаях можно использовать устройства, сделанные из полипропилена, однако это не совсем удобно относительно дизайна.
Помещение квартирного типа, комната	Если установка проводится в одной комнате, то нет необходимости это делать с каждой батареей. По правилам монтажа, он проводится с расчетом теплоотдачи и в случае ее суммы больше 50% — там и устанавливается кран. Те радиаторы, на которых не проводился монтаж кранов, оснащают при помощи вентилей в сторону подачи и краном шарового типа в обратном направлении. Что касается определения вида арматуры, которая допустима для установки в многоэтажные дома, то указания об этом можно найти в документах проекта. Обычно только новые сооружения обладают таким типом системы отопления, соответственно, для нее предназначены соответствующие элементы арматуры. Единственно возможный вариант в такой ситуации будет установить латунные краны в местах подачи теплоносителя.

Для простоты установки углового крана для радиатора рекомендуется использование соединительного элемента американка. В некоторых случаях такой элемент продается вместе с краном. Помимо этого сливной штуцер, установленный дополнительно поможет облегчить задачу со сливом из системы жидкостей.

Последовательность, в которой должна производиться установка, рекомендована следующая:

Определение подходящего для установки устройства мета.
Произвести обмотку при помощи ФУМ ленты места резьбы на кране.
Присоединить кран.
Провести проверку и убедиться в герметичности.

Каким бы ни казался простым процесс установки крана к радиатору батареи, существуют правила, которых лучше придерживаться, проводя установку:

К крану должен быть обеспечен легкий доступ.
В ситуации, когда устройство монтируется в имеющуюся отопительную систему, необходимо позаботится о том, чтобы на трубе, которая обрезается, присутствовала подходящая резьба.
Безусловно, понадобиться устранить жидкость, которая находится в системе. В случае модернизации системы отопления, которая находится в доме, то это не составит труда. Но если речь идет о квартире, то такая манипуляция потребует предварительного согласования с соответствующей инстанцией.
Место установки крана обычно выбирают в промежутке байпаса и радиатором. Это обеспечит не прекращаемый процесс циркуляции жидкости по системе, даже если кран находится в закрытом положении.
Регулировочная ручка должна располагаться таким образом, чтобы она смогла свободно передвигаться в любое из своих положений.
Очень важно точно подобрать кран под размер диаметра трубного сечения, к которой будет привинчен элемент. Также убедиться нужно и в соответствии резьбы по ее типу.
Если на приспособлении имеется специальное маркировочное обозначение, которое указывает, в какую сторону должен идти поток жидкости, то стоит придерживаться такого рода указаниям.
Во избежание при использовании системы, в которую вмонтирован угловой кран для радиатора, необходимо правильно производить изоляцию при помощи ФУМ ленты. Такая манипуляция зависит от того, какого типа резьба в месте соединения. Если лента-уплотнитель намотана правильно, то для того, чтобы присоединить кран, необходимы будут немалые усилия, а также допускается небольшой выступ ленты за пределы. Когда запорное устройство при установке очень легко присоединяется и свободно вращается, то это признак того, что уплотнителя недостаточно и необходимо снять элемент обратно и намотать несколько дополнительных слоев ленты.
Последним и очень важным правилом при монтаже становится проверка. Следует ее проводить очень скрупулёзно, поскольку невнимательность в этом деле может обернуться неприятностями не только для тех, кто модернизировал свое отопление, но и для всех квартир, которых объединяет один стояк.

Цены на угловые краны

Усредненные цены угловых кранов для радиатора, установленных на рынке.

Кран Маевского

Принцип работы крана Маевского

Нередко в городских квартирах температура начинает падать из-за того, что отопительные батареи слабо нагреваются. Подобное происходит вследствие завоздушивания системы, ведь нагретый теплоноситель поступает в прибор не в полной мере. Для таких случаев и предназначен кран Маевского, принцип работы которого будет рассмотрен ниже.

Обратите внимание! Это является общепринятым названием, однако и в ГОСТах, и в различных учебных книгах это устройство именуется как игольчатый воздушный клапан.

Добавим, что этот прибор играет важную роль в отопительных системах уже много лет, ведь его изобрели еще в тридцатых годах прошлого века. И в те времена, и сегодня кран используется для удаления из батарей воздушных пробок.

Процедура монтажа и эксплуатации крана Маевского

Кран Маевского, принцип работы которого рассматривался в этой статье, можно установить и своими руками. Необходимо лишь извлечь боковую заглушку, которая расположена на отопительном радиаторе. Затем нужно вкрутить устройство вместо снятой заглушки.

Установив прибор, вы обязаны правильно его эксплуатировать, если хотите увеличить срок его эксплуатации. Как только радиаторы прекратили равномерно прогреваться, вы должны выполнить следующие действия, направленные на вывод воздуха.

Шаг 1. Вначале очистите пространство вокруг радиатора, дабы предотвратить порчу ценного имущества в ходе развоздушивания.

Шаг 2. Подготовьте тазик или любую другую емкость для воды; также вам потребуется отвертка.

Шаг 3. Вставьте отвертку в соответствующую резьбу, которая находится на устройстве, затем плавно вращайте ее (обратите внимание – исключительно против часовой стрелки!).

Шаг 4. Услышав резкий шипящий звук (это воздух покидает отопительный прибор), прекратите вращение. Далее дождитесь, пока воздух целиком выйдет из системы и начнет вытекать равномерная струя теплоносителя. Не пугайтесь, если звуки при этом будут слишком громкими – это вполне нормально.

Шаг 5. Дождитесь, пока жидкость начнет течь равномерно. Затем закройте кран, для чего все так же проверните его, но уже в обратную сторону.

Обратите внимание! Будьте готовы к тому, что воздух из системы будет выходить достаточно долго. В таком случае остается лишь подставить тазик и ждать, пока он (воздух) выйдет полностью.

Если вы все сделали правильно и удалили воздух согласно приведенной выше инструкции, а радиатор все равно плохо прогревается, то, вероятнее всего, он попросту засорен. В таком случае есть два возможных варианта выхода из ситуации:

заменить радиатор;
прибегнуть к помощи опытного сантехника.

Устройство и принцип работы

Как уже отмечалось ранее, если радиаторы не развоздушивать, то горячий носитель тепла будет попадать туда в неполном размере, в результате производительность приборов существенно снизится. А у такого устройства, как кран Маевского принцип работы таков, что пузырьки воздуха удаляются из батарей центральной системы отопления, для этого потребуется лишь специальный ключ или отвертка.

Обратите внимание! Такие краны можно устанавливать не только на радиаторы, но и на полотенцесушители.

Описываемые воздухоотводчики могут быть самых разных моделей и модификаций (подробнее о классификации мы поговорим позже), но все они работают по единому принципу. Грубо говоря, данное устройство представляет собой конусный шток, закрывающий сквозное отверстие после завинчивания. Если говорить о материалах, которые используются для его изготовления, то это исключительно латунь и сталь. Дело в том, что данные металлы наиболее устойчивы к влаге.

Также отметим, что, несмотря на, казалось бы, большое разнообразие вариаций, краны Маевского различаются между собой только по диаметру внешней резьбы.

Кран Маевского — это корпус, куда вкручивается винт в форме конуса, и, собственно, сам винт. Когда жидкость подается в систему, то очень часто появляются воздушные пробки, а при таких условиях это устройство незаменимо. Основной признак того, что система завоздушена – радиаторы недостаточно прогреваются, хотя жидкость в системе нагретая. Это случается из-за недостаточного объема этой жидкости либо низкой скорости подачи.

В соответствии с конфигурацией устройства могут открываться не только отвертками, но и ключами. В них имеется резьба, а для открытия и выпуска воздуха необходимо только провернуть его против часовой стрелки на 1/2 оборота. После этого вы услышите характерное шипение, обозначающее выход воздуха. Со временем вместе с ним будет выходить жидкость и когда она потечет равномерным потоком, можете перекрывать кран. Согласитесь, с этим справится даже далекий от систем отопления человек, ведь нужно совершить всего лишь один поворот винта.

Обратите внимание! Воздухоотводчик является ручным прибором, а его применение целесообразно в отопительных системах централизованного типа. Но если такая система индивидуальная или закрытая, то в ней рекомендуется ставить автоматический кран, который автономно удаляет воздух по мере необходимости. Но это мы забегаем наперед.

Эксплуатация крана Маевского предельно проста. Для нее не нужно никаких специфических знаний или специального оборудования. Более того, резьба здесь универсальна, благодаря чему процедура установки затруднений также не вызовет.

Видео – Кран Маевского принцип работы

Классификация кранов Маевского

1. Ручное устройство является наиболее примитивным вариантом исполнения крана, классикой, если можно так выразиться. Для выпускания воздуха поворачивается винт, корпус выполняется из латуни, а головка – из пластика.

2. Автоматической устройство является усовершенствованной разновидностью крана Маевского. Их также производят из латуни, но конструкция, разумеется, более сложная. Данные устройства устанавливаются непосредственно на батарею, без переходника, и идеально подходят для индивидуальных отопительных систем. Что же касается централизованных систем, в которых используются старые чугунные радиаторы, то здесь автоматические устройства использовать не рекомендуется – в противном случае примерно каждый месяц придется демонтировать кран и очищать его от грязи и примесей, которых в любой системе полно.

3. Кран, оборудованный предохранительным клапаном, необходим для спуска воздуха вручную. Помимо своей прямой функции, он еще и защищает магистраль от резких перепадов давления внутри трубопровода, то есть от гидравлических ударов. После того как давление поднимается выше отметки в 15 атмосфер, клапан активизируется и выпускает излишки воды. Если для отопительной системы использовались полипропиленовые трубы, то в отсутствие такого крана трубы могут попросту лопнуть, если произойдет такой гидроудар.

Важные моменты при эксплуатации крана Маевского

1. Устройство необходимо устанавливать непосредственно на отопительный прибор.

2. Не держите все время кран Маевского открытым, в противном случае батарея может выйти из строя.

3. Если затеяли сбросить воздух из магистрали с помощью крана, то держите подальше от места проведения процедуры источники огня, а также не курите рядом с краном. Дело в том, что вместе с воздухом нередко выделяются горючие газы, которые способны воспламениться от малейшей искры.

4. В большинстве случаев для обслуживания воздухоотводчика вполне достаточно отвертки. Но иногда может понадобиться и специальный ключ (к примеру, если устройство находится в малодоступном месте – таком, как ниша).

Если устройством длительное время не пользовались, то на резьбе может образоваться ржавчина. Следовательно, винт будет сложно провернуть. Тогда перед поворачиванием рекомендуется обработать резьбу посредством керосина и пять минут подождать.

Основные достоинства устройства крана Маевского

Что же, кран Маевского – принцип работы мы уже разобрали, теперь поговорим о преимуществах. Разумеется, он не единственный – в аналогичных целях могут использоваться и другие приспособления (шаровые вентили, например). Но зато описываемое устройство выглядит более презентабельно.

Если практиковать вывод воздуха без крана, то будет риск затопления горячей жидкостью соседей снизу. А это сулит не только громкие скандалы, но и материальные затраты на компенсацию. А если поставить кран Маевского, то такие проблемы будут полностью исключены.

У ручного крана также есть преимущества, если сравнивать его с автоматическим. Так, последние весьма часто забиваются грязью и примесями из системы, из-за чего могут однажды отказать в неподходящий момент. А вот ручной кран надежен и прост в эксплуатации, а специальное уплотнение на резьбе позволяет устанавливать его на батареи всех видов.

Если грамотно использовать устройство, то с его помощью можно быстро удалить воздух из системы всего здания. Наконец, с таким краном вы существенно сэкономите на отоплении, поскольку батареи не будут охлаждаться по причине наличия воздуха. А так помещение будет прогреваться постоянно и равномерно, в связи с чем использовать дополнительные источники тепла уже не нужно.

Видео – Об эффективности крана Маевского

Особенности выбора воздухоотводчика

Если вы интересуетесь, какой кран выбрать, то ничего конкретного, увы, мы сказать не можем – все в данном случае зависит от конкретного типа отопительной системы. Если система индивидуального типа, то можете использовать любое устройство, поэтому здесь опирайтесь на своих личных предпочтениях. А если система центральная, то лучше поставьте кран с предохранителем (почему – мы уже рассказывали выше).

Устройство ручного типа рекомендуется тем, кто может самостоятельно стравливать воздух из магистрали.
Устройства с предохранителем, как только что отмечалось, идеальны для центральных систем.
Автоматические приборы весьма ненадежны, так как не только часто забиваются, но и отказываются работать по непонятным причинам.

Обратите внимание! Что же касается разницы в цене, то в действительности она не такая большая, как может показаться на первый взгляд. По этой причине фактор стоимости едва ли является решающим в данном случае.

В качестве заключения

Использовать краны Маевского принцип работы которых мы разобрали, либо же обычные водозаборные – решать исключительно вам. В обычных условиях они не повредят, зато установить кран Маевского во время сезона отопления будет очень трудно. Поэтому планируйте все заранее, даже там, где будет использоваться циркуляционный насос. Удачи в работе!

Радиаторные краны, клапаны для подключения радиаторов отопления

Для подключения радиаторов к системе отопления необходимо приобрести радиаторные краны. Радиаторный кран выступает связующим звеном самого радиатора с теплоносителем который подходит по трубам. Большой ассортимент и разновидности кранов и клапанов для радиаторов требуют более детального изучения данной темы. Попробуем вам рассказать основыне моменты.

Типы радиаторных кранов

Все типы кранов для подключения радиаторов созданы для того, чтобы удовлетворить любые потребности клиентов. Начиная от самых простых шаровых кранов, которые просто работают в режиме открыть/закрыть до дизайнерских термостатических кранов, которые регулируеть темпрературу в помещении, да еще и выглядят шикарно.

Шаровый радиаторный кран — имеет в свем составе бабочку, рычаг, который открывает или закрывает подачу воды в радиатор отопления. Самый простой и дешевый вариант подключения. Из минусов отстутствие возможности перекрывать частично подачу для регулировки температуры самой батареи.

Регулировочный радиаторный кран — продвинутый вариант шарового радиаторного крана, который позволяет регулировать вручную подачу теплоносителя в радиатор. Тем самым в ручной режиме, косвено, вы можете повышать и понижать температуру в помещении. Регулирующий радиаторный клапан применяется только на подающую трубу.

Термостатический радиаторный кран — это уже автоматическое регулирование, обязательно для работы наличие термостатической головки. Которая нагручивается на клапан и уже на термоголовке вы выставляете нужную температуру в помещении. Когда в помещении теплее чем вы задали, то термоголовка перекрывает термостатический клапан и подача воды останавливается. Как только температура в помещении холоднее чем задана, что клапан открывает поток теплоносителя в радиатор. И радиатор быстро нагревается, обогревая помещенеи. Устанавливается на подающий поток.

Запорный радиаторный кран — используется на обратном контуре, на выходе из радиатора. Как правило необходим для того чтобы перекрыть воду и снять радиатор для замены или каких либо работ во время ремонта.

Узел нижнего подключения — используется для нижнего подключения панельных радиаторов. Такой вид подключения распространен в наше время, так как сейчас используется в новостройках лучевая система разводки, а не стояковая как в прошлом. Используется также для декоративных и трубчатых радиаторов отопления.

Радиаторные краны делятся по виду

Прямые краны — используются когда трубы идут в доль стены, как правило в старых жилых квартирах.

Угловые краны — используются в новых домах и квартирах, когда есть возможность трубы прятать в стенах и выводить их прямо к радиатору в местах подключения. Радиаторный угловой кран используется часто, так как данный способ эффективен и визуально не портит внешний вид, не видно ни труб ни подключения.

Осевые краны — используются когда клиенты не хотят чтобы терморегулятор был направлен в сторону комнаты. Чтобы за него не цеплялись тюли и шторы и сами жильцы.

По типу подключения радиатора отопления

Краны для бокового подключения — радиаторный кран состоит из двух кранов, один на подающий контур отопления, второй на обратный контур (отсекающий). Тип подключения используется как правило в домах с частным отоплением, в старых квартирах или в системах с однотрубной разводкой.

Краны для нижнего подключения — узел нижнего подключения с межосевым подключением 50 мм. Тип подключения используется в новостройках, в частных домах с автономным отоплением, но только с ипользованием стальных батарей. А также приподключении дизайнерских и трубчатых радиаторов.

Материал из которого изготовлены радиаторные краны

Большинство кранов изготовлены из металла, в первую очередь это латунные краны. Они отличаются тем, что не вымываются под действием потока воды, надежны и долговечны. Но также если ваша система отопления и водоснабжения спаяна из полипропилена, то вам логично использовать радиаторный полипропиленовый кран на подачу и обратку. Вы не сможете регулировать температуру, только открыть/закрыть, преимущества этих кранов их цена. Это относительной дешевый вариант подключения батарей.

Основные размеры кранов для подключения

В современное время используются как основной размер радиаторных кранов для подключения батарей это 1/2 и 3/4. В 7 из 10 случаев это все таки 1/2 дюйма. Так как современные и эффективные системы отопления подразумевают эффективную балансировку по всей квартире или дому.

Как работает аккумулятор — Любопытно

Представьте себе мир без батарей. Все портативные устройства, от которых мы так зависим, были бы настолько ограничены! Мы сможем доставить наши ноутбуки и телефоны настолько далеко, насколько доступны их кабели, что сделает это новое работающее приложение, которое вы только что загрузили на свой телефон, практически бесполезным.

К счастью, батарейки у нас есть. Еще в 150 г. до н.э. в Месопотамии парфянская культура использовала устройство, известное как багдадская батарея, сделанное из медных и железных электродов с уксусом или лимонной кислотой.Археологи считают, что на самом деле это не батареи, а в основном они использовались для религиозных церемоний.

Изобретение батареи в том виде, в котором мы ее знаем, приписывают итальянскому ученому Алессандро Вольта, который собрал первую батарею, чтобы доказать свою точку зрения другому итальянскому ученому Луиджи Гальвани. В 1780 году Гальвани показал, что лапы лягушек, подвешенных на железных или латунных крючках, подергиваются при прикосновении к зонду из другого металла. Он считал, что это было вызвано электричеством из тканей лягушек, и называл это «животным электричеством».

Луиджи Гальвани обнаружил, что лапы лягушек, подвешенных на латунных крючках, дергались, когда их ткнули зондом из другого металла. Он думал, что эта реакция была вызвана «животным электричеством» внутри лягушки. Источник изображения: Луиджи Гальвани / Wikimedia Commons.

Вольта, первоначально впечатленный открытиями Гальвани, пришел к выводу, что электрический ток исходит от двух разных типов металла (крючки, на которых висели лягушки, и другой металл зонда) и просто передается через них, а не через них. из тканей лягушек.Он экспериментировал со стопками слоев серебра и цинка, перемежаемых слоями ткани или бумаги, пропитанной соленой водой, и обнаружил, что электрический ток действительно протекает через провод, приложенный к обоим концам стопки.

Батарея Алессандро Вольта: куча цинковых и серебряных листов, перемежаемых тканью или бумагой, пропитанной соленой водой. Представьте, что вы используете это для питания вашего телефона. Источник изображения: Луиджи Кьеза / Wikimedia Commons.

Volta также обнаружил, что, используя различные металлы в свае, можно увеличить количество напряжения.Он описал свои открытия в письме Джозефу Бэнксу, тогдашнему президенту Лондонского королевского общества, в 1800 году. Это было довольно большое дело (Наполеон был весьма впечатлен!), И его изобретение принесло ему устойчивое признание в честь «вольта». ‘(мера электрического потенциала), названная в его честь.

Я сам, шутя в сторону, поражен тем, как мои старые и новые открытия … чистого и простого электричества, вызванного контактом металлов, могли вызвать такое волнение. Алессандро Вольта

Так что же именно происходило с этими слоями цинка и серебра и с дрожащими лягушачьими лапами?

Химия батареи

Батарея — это устройство, которое накапливает химическую энергию и преобразует ее в электричество.Это известно как электрохимия, а система, лежащая в основе батареи, называется электрохимическим элементом. Батарея может состоять из одного или нескольких (как в оригинальной кучке Вольты) электрохимических ячеек. Каждая электрохимическая ячейка состоит из двух электродов, разделенных электролитом.

Итак, откуда электрохимический элемент получает электричество? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно знать, что такое электричество. Проще говоря, электричество — это тип энергии, производимый потоком электронов.В электрохимической ячейке электроны образуются в результате химической реакции, которая происходит на одном электроде (подробнее об электродах ниже!), А затем они перетекают на другой электрод, где расходуются. Чтобы понять это правильно, нам нужно внимательнее изучить компоненты клетки и то, как они устроены вместе.

Электроды

Чтобы создать поток электронов, вам нужно где-то, чтобы электроны текли с из , а где-то электроны текли с по .Это электроды ячейки. Электроны текут от одного электрода, называемого анодом (или отрицательным электродом), к другому электроду, называемому катодом (положительный электрод). Как правило, это разные типы металлов или другие химические соединения.

В котле Вольта анодом служил цинк, от которого электроны текли по проволоке (при подключении) к серебру, которое было катодом батареи. Он сложил много этих ячеек вместе, чтобы получилась общая куча, и поднял напряжение.

Но откуда анод вообще берет все эти электроны? И почему они так счастливы, что их отправили в веселый путь к катоду? Все сводится к химии, происходящей внутри клетки.

Нам нужно понять несколько химических реакций. На аноде электрод вступает в реакцию с электролитом, в результате чего образуются электроны. Эти электроны накапливаются на аноде. Между тем, на катоде одновременно происходит другая химическая реакция, которая позволяет этому электроду принимать электроны.

Технический химический термин, обозначающий реакцию, которая включает обмен электронами, — это реакция окисления-восстановления, обычно называемая окислительно-восстановительной реакцией. Вся реакция может быть разделена на две половинные реакции, и в случае электрохимической ячейки одна полуреакция происходит на аноде, а другая — на катоде. Уменьшение — это усиление электронов, и это то, что происходит на катоде; мы говорим, что катод восстанавливается во время реакции. Окисление — это потеря электронов, поэтому мы говорим, что анод окисляется.

Каждая из этих реакций имеет определенный стандартный потенциал. Думайте об этой характеристике как о способности / эффективности реакции либо производить, либо поглощать электроны — ее силу в электронном перетягивании каната.

Стандартные потенциалы для полуреакций
Ниже приведен список половинных реакций, которые включают высвобождение электронов из чистого элемента или химического соединения. Рядом с реакцией указано число (E ⁰), которое сравнивает силу электрохимического потенциала реакции с силой готовности водорода расстаться со своим электроном (если вы посмотрите вниз по списку, вы увидите, что водородная полуреакция имеет нулевое значение E ⁰).E ⁰ измеряется в вольтах.
Причина, по которой этот список настолько интересен, заключается в том, что если вы выберете две реакции из списка и объедините их для создания электрохимической ячейки, значения E ⁰ скажут вам, в каком направлении будет протекать общая реакция: реакция с более отрицательной Значение E ⁰ отдает свои электроны другой реакции, и это определяет анод и катод вашей ячейки. Разница между двумя значениями E ⁰ говорит вам об электрохимическом потенциале вашей ячейки, который в основном представляет собой напряжение ячейки.
Итак, если вы возьмете литий и фторид и сумеете объединить их, чтобы сделать элемент батареи, у вас будет самое высокое напряжение, теоретически достижимое для электрохимического элемента. Этот список также объясняет, почему в котле Вольта цинк был анодом, а серебро — катодом: полуреакция цинка имеет более низкое (более отрицательное) значение E ⁰ (-0,7618), чем полуреакция серебра (0,7996). .
Источник: UC Davis ChemWiki

Любые два проводящих материала, которые вступают в реакцию с разными стандартными потенциалами, могут образовывать электрохимическую ячейку, потому что более сильный из них сможет забирать электроны у более слабого.Но идеальным выбором для анода был бы материал, который вызывает реакцию со значительно более низким (более отрицательным) стандартным потенциалом, чем материал, который вы выбираете для своего катода. В итоге мы получаем электроны, притягивающиеся к катоду от анода (и анод не очень сильно пытается бороться), и, когда у нас есть легкий путь, чтобы добраться туда — проводящий провод, мы можем использовать их энергию для обеспечения электрического питание нашего фонарика, телефона или чего-то еще.

Разница в стандартном потенциале между электродами как бы равна силе, с которой электроны перемещаются между двумя электродами.Это известно как общий электрохимический потенциал ячейки, и он определяет напряжение ячейки. Чем больше разница, тем больше электрохимический потенциал и выше напряжение.

Чтобы увеличить напряжение аккумулятора, у нас есть два варианта. Мы могли бы выбрать для наших электродов другие материалы, которые придадут ячейке больший электрохимический потенциал. Или мы можем сложить несколько ячеек вместе. Когда элементы объединяются определенным образом (последовательно), это оказывает аддитивное влияние на напряжение батареи.По сути, силу, с которой электроны движутся через батарею, можно рассматривать как общую силу, когда они движутся от анода первого элемента на всем пути, сколько бы ячеек ни содержала батарея, к катоду последнего элемента.

Когда элементы объединяются другим способом (параллельно), это увеличивает возможный ток батареи, который можно рассматривать как общее количество электронов, протекающих через элементы, но не ее напряжение.

Электролит

Но электроды — это всего лишь часть батареи.Помните обрывки бумаги Вольты, пропитанные соленой водой? Соленая вода была электролитом, еще одной важной частью картины. Электролит может быть жидкостью, гелем или твердым веществом, но он должен обеспечивать движение заряженных ионов.

Электронов имеют отрицательный заряд, и поскольку мы посылаем поток отрицательных электронов по нашей цепи, нам нужен способ уравновесить это движение заряда. Электролит обеспечивает среду, через которую могут протекать положительные ионы, уравновешивающие заряд.

Поскольку химическая реакция на аноде производит электроны, для поддержания баланса нейтрального заряда на электроде также производится соответствующее количество положительно заряженных ионов. Они не проходят по внешнему проводу (только для электронов!), А попадают в электролит.

В то же время катод должен также уравновешивать отрицательный заряд электронов, которые он принимает, поэтому реакция, которая здесь происходит, должна притягивать положительно заряженные ионы из электролита (альтернативно, он также может высвобождать отрицательно заряженные ионы из электрода в электролит. электролит).

Итак, в то время как внешний провод обеспечивает путь для потока отрицательно заряженных электронов, электролит обеспечивает путь для переноса положительно заряженных ионов, чтобы уравновесить отрицательный поток. Этот поток положительно заряженных ионов так же важен, как и электроны, обеспечивающие электрический ток во внешней цепи, которую мы используем для питания наших устройств. Роль балансировки заряда, которую они выполняют, необходима для поддержания протекания всей реакции.

Так вот, если бы все ионы, высвобожденные в электролит, могли полностью свободно перемещаться через электролит, они в конечном итоге покрыли бы поверхности электродов и забили бы всю систему.Таким образом, в клетке обычно есть какой-то барьер, чтобы этого не произошло.

При использовании аккумулятора возникает ситуация, когда происходит непрерывный поток электронов (через внешнюю цепь) и положительно заряженных ионов (через электролит). Если этот непрерывный поток остановлен — если цепь разомкнута, например, когда ваш фонарик выключен — поток электронов остановлен. Заряды будут накапливаться, и химические реакции, приводящие в движение аккумулятор, прекратятся.

По мере использования батареи и протекания реакций на обоих электродах возникают новые химические продукты.Эти продукты реакции могут создавать своего рода сопротивление, которое может помешать продолжению реакции с такой же эффективностью. Когда это сопротивление становится слишком большим, реакция замедляется. Электронное перетягивание каната между катодом и анодом также теряет свою силу, и электроны перестают течь. Аккумулятор медленно разряжается.

Зарядка аккумулятора

Некоторые распространенные батареи предназначены только для одноразового использования (так называемые первичные или одноразовые батареи).Электроны перемещаются от анода к катоду в одну сторону. Либо их электроды истощаются по мере того, как они выделяют свои положительные или отрицательные ионы в электролит, либо накопление продуктов реакции на электродах препятствует продолжению реакции, и это делается и вытирается пыль. Батарея оказывается в мусорном ведре (или, надеюсь, на переработку, но это уже другая тема Nova).

Но. Изящная вещь в этом потоке ионов и электронов, который имеет место в некоторых типах батарей с соответствующими материалами электродов, заключается в том, что он также может двигаться в обратном направлении, возвращая нашу батарею в исходную точку и давая ей совершенно новую жизнь. .Подобно тому, как батареи изменили способ использования различных электрических устройств, аккумуляторные батареи еще больше изменили полезность этих устройств и их продолжительность жизни.

Когда мы подключаем почти разряженную батарею к внешнему источнику электричества и отправляем энергию обратно в батарею, происходит обратная химическая реакция, которая произошла во время разряда. Это отправляет положительные ионы, выпущенные из анода, в электролит, обратно к аноду, а электроны, которые катод принимает, также обратно к аноду.Возврат как положительных ионов, так и электронов обратно в анод подготавливает систему, так что она снова готова к работе: ваша батарея заряжена.

Однако процесс не идеален. Замена отрицательных и положительных ионов электролита обратно на соответствующий электрод при перезарядке аккумулятора не такая аккуратная и не такая хорошо структурированная, как электрод вначале. Каждый цикл зарядки еще больше ухудшает состояние электродов, а это означает, что батарея со временем теряет производительность, поэтому даже аккумуляторные батареи не могут работать вечно.

В течение нескольких циклов зарядки и разрядки форма кристаллов аккумулятора становится менее упорядоченной. Это усугубляется, когда аккумулятор разряжается / заряжается с высокой скоростью — например, если вы едете на электромобиле с большой скоростью, а не с постоянной скоростью. Высокоскоростное переключение приводит к тому, что кристаллическая структура становится более неупорядоченной, что приводит к менее эффективной батарее.

Эффект памяти и саморазряд

Практически, но не полностью обратимые реакции разряда и перезарядки также способствуют так называемому «эффекту памяти».Когда вы перезаряжаете некоторые типы аккумуляторных батарей, не разрядив их сначала, они «запоминают», где находились в предыдущих циклах разрядки, и не перезаряжаются должным образом.

В некоторых элементах это вызвано тем, как металл и электролит реагируют с образованием соли (и тем, как эта соль затем снова растворяется и металл заменяется на электродах при перезарядке). Мы хотим, чтобы наши клетки имели красивые, однородные, маленькие кристаллы соли, покрывающие идеальную металлическую поверхность, но это не то, что мы получаем в реальном мире! Некоторые кристаллы образуются очень сложно, и то, как откладываются некоторые металлы во время перезарядки, также удивительно сложно, поэтому некоторые типы батарей имеют больший эффект памяти, чем другие.Дефекты в основном зависят от первоначального состояния заряда батареи, температуры, напряжения заряда и тока зарядки. Со временем недостатки в одном цикле зарядки могут вызвать то же самое в следующем цикле зарядки и так далее, и наша батарея накапливает некоторые плохие воспоминания. Эффект памяти силен для некоторых типов элементов, таких как батареи на никелевой основе. Другие типы, такие как литий-ионные, не страдают этой проблемой.

Другой аспект аккумуляторных батарей заключается в том, что химический состав, который делает их перезаряжаемыми, также означает, что они имеют более высокую тенденцию к саморазряду.Это когда внутренние реакции происходят внутри аккумуляторного элемента, даже когда электроды не подключены через внешнюю цепь. Это приводит к тому, что клетка со временем теряет часть своей химической энергии. Высокая скорость саморазряда серьезно ограничивает срок службы аккумуляторов — и приводит к их разрядке во время хранения.

Литий-ионные аккумуляторы в наших мобильных телефонах имеют довольно хорошую скорость саморазряда около 2–3 процентов в месяц, и наши свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы также довольно разумны — они, как правило, теряют 4–6 процентов. месяц.Никелевые батареи теряют около 10–15 процентов своего заряда в месяц, что не очень хорошо, если вы планируете хранить фонарик в течение всего сезона, когда он вам не нужен! Неперезаряжаемая щелочная батарея теряет около 2–3% своего заряда в год.

Напряжение, ток, мощность, емкость… в чем разница?

Все эти слова в основном описывают мощность батареи, не так ли? Ну вроде как.Но все они немного разные.

Напряжение = сила, при которой реакция, приводящая в действие аккумулятор, проталкивает электроны через элемент. Это также известно как электрический потенциал и зависит от разницы потенциалов между реакциями, которые происходят на каждом из электродов, то есть от того, насколько сильно катод оттянет электроны (через цепь) от анода. Чем выше напряжение, тем больше работы может совершить то же количество электронов.

Ток = количество электронов, которые проходят через любую точку цепи в данный момент времени.Чем выше ток, тем больше работы он может выполнять при том же напряжении. Внутри ячейки ток можно также рассматривать как количество ионов, проходящих через электролит, умноженное на заряд этих ионов.

Мощность = напряжение x ток. Чем выше мощность, тем быстрее батарея может работать — это соотношение показывает, как напряжение и ток важны для определения того, для чего подходит батарея.

Емкость = мощность батареи как функция времени, которая используется для описания продолжительности времени, в течение которого батарея может обеспечивать питание устройства.Аккумулятор большой емкости сможет проработать более длительный период, прежде чем разрядится / разрядится. У некоторых батарей есть небольшая печальная особенность: если вы слишком быстро попытаетесь извлечь из них слишком много энергии, химические реакции не успеют поспеть, и емкость станет меньше! Итак, мы всегда должны быть осторожны, когда говорим о емкости батареи, и помнить, для чего она будет использоваться.

Еще один популярный термин — «плотность энергии». Это количество энергии, которое устройство может удерживать на единицу объема, другими словами, сколько энергии вы получите за свои деньги с точки зрения мощности по сравнению сразмер. В случае с батареей, как правило, чем выше плотность энергии, тем лучше, поскольку это означает, что батарея может быть меньше и компактнее, что всегда является плюсом, когда вам нужно заряжать то, что вы хотите держать в кармане. Для электромобилей это даже плюс — аккумулятор должен как-то влезать в машину!

Для некоторых приложений, таких как хранение электроэнергии на возобновляемых электростанциях, таких как ветряная или солнечная ферма, высокая плотность энергии не является большой проблемой, поскольку в них, скорее всего, будет достаточно места для хранения батарей.Основная цель такого использования — просто хранить как можно больше электроэнергии, как можно безопаснее и дешевле.

Почему так много типов?

Ряд материалов (раньше это были просто металлы) могут использоваться в качестве электродов в батарее. За прошедшие годы было опробовано множество различных комбинаций, но лишь немногие из них действительно прошли дистанцию.Но зачем вообще использовать разные комбинации металлов? Если у вас есть пара металлов, которые хорошо работают вместе в качестве электродов, зачем возиться с другими?

Различные материалы имеют разные электрохимические свойства, поэтому они дают разные результаты, когда вы соединяете их в аккумуляторном элементе. Например, некоторые комбинации будут производить высокое напряжение очень быстро, но затем быстро падают, не в состоянии поддерживать это напряжение в течение длительного времени. Это хорошо, если вам нужно произвести, скажем, внезапную вспышку света, такую как вспышка фотоаппарата.

Другие комбинации будут производить только тонкую струйку тока, но они будут поддерживать эту струю на века. Например, нам не нужен большой ток для питания детектора дыма, но мы хотим, чтобы наши детекторы дыма работали долгое время.

Еще одна причина для использования различных комбинаций металлов заключается в том, что часто два или более аккумуляторных элемента необходимо уложить в стопку для получения необходимого напряжения, и оказывается, что некоторые комбинации электродов складываются вместе намного лучше, чем другие комбинации.Например, литий-железо-фосфатные батареи (тип литий-ионных аккумуляторов), используемые в электромобилях, складываются вместе для создания систем высокого напряжения (100 или даже более вольт), но вы никогда не сделаете этого с теми батареями NiCad Walkman, которые имеют горячей!

Наши различные потребности с течением времени привели к разработке огромного количества типов батарей. Чтобы узнать больше о них и о том, что ждет аккумулятор в будущем, ознакомьтесь с другими нашими темами о Nova.

Эта тема является частью нашей серии из четырех статей об аккумуляторах.Для дальнейшего чтения ознакомьтесь с типами аккумуляторов, литий-ионных аккумуляторов и аккумуляторов будущего.

Как работает литий-ионный аккумулятор?

Литий-ионные батареи чрезвычайно популярны и универсальны. Эти аккумуляторные батареи, которые используются в сотовых телефонах, автомобилях, электроинструментах и некоторых других типах электронных устройств, также оказывают влияние на оборудование для погрузочно-разгрузочных работ и наземного обслуживания аэропортов.

Технология, лежащая в основе литий-ионных аккумуляторов, делает их отличным выбором из-за их явных преимуществ и экологических преимуществ.

Но как именно работают литий-ионные аккумуляторы? И что делает их такими популярными во многих приложениях?

Вот что вам нужно знать о компонентах, из которых состоит литий-ионный аккумулятор, и о том, как они работают вместе для создания высокоэффективных и долговечных источников энергии.

Компоненты

Литий-ионные батареи

доступны во многих различных формах и размерах. Однако внутри они обычно выглядят одинаково.Чтобы понять, как работает литий-ионный аккумулятор, важно знать роль, которую играют отдельные части.

The Cell

Литий-ионный аккумулятор состоит из нескольких частей. Элемент, служащий рабочей лошадкой для батареи, является наиболее важным компонентом батареи.

Элемент состоит из следующих материалов батареи:

Электроды — это два конца батареи. Один — анод, другой — катод.
Анод накапливает литий и обычно изготавливается из углерода.
Катод также накапливает литий и сделан из химического соединения, которое представляет собой оксид металла.
Сепаратор блокирует поток отрицательных и положительных электронов внутри батареи, но позволяет ионам проходить через нее.
Электролит , жидкость находится между двумя электродами. Он переносит положительно заряженные ионы лития от анода к катоду и наоборот, в зависимости от того, заряжается батарея или разряжается.

Аккумулятор

Батарейный блок, в котором находятся литий-ионные элементы, работает как компьютер. Он содержит следующее:

Как минимум один датчик температуры для контроля температуры батареи.
Преобразователь напряжения и схема регулятора , которая фокусируется на поддержании напряжения и тока на безопасных уровнях.
Разъем евро, позволяющий подавать питание и информацию из аккумуляторной батареи.
Элемент отвод , который контролирует напряжения элементов в аккумуляторной батарее.
A система контроля заряда батареи , небольшой компьютер, который контролирует всю батарею и обеспечивает безопасность пользователя.

Движение в камере

Так как же ячейка обеспечивает питание оборудования?

Когда вы подключаете литий-ионную батарею к устройству или части оборудования, положительно заряженные ионы перемещаются от анода к катоду.В результате катод становится более положительно заряженным, чем анод. Это, в свою очередь, притягивает к катоду отрицательно заряженные электроны.

Сепаратор в ячейке включает электролиты, которые образуют катализатор. Это способствует перемещению ионов между ними. Движение ионов через раствор электролита — это то, что заставляет электроны перемещаться через устройство, в которое вставлен аккумулятор.

Литий-ионные батареи

перезаряжаемые. При перезарядке ионы лития проходят тот же процесс, но в противоположном направлении.Это восстанавливает аккумулятор для дополнительного использования.

Общая конструкция литий-ионной батареи обеспечивает множество преимуществ для пользователей оборудования:

Время работы значительно увеличивается с их использованием по сравнению с батареями других типов.
Возможности быстрой зарядки сокращают время простоя сменных рабочих и повышают производительность.
Они имеют плоские кривые нагнетания и обеспечивают более высокую постоянную мощность. Это означает, что больше не будет раздражающей медлительности в работе оборудования при снижении уровня заряда аккумулятора.

Система управления батареями (BMS)

Система управления играет важную роль в обеспечении максимальной работы аккумуляторной батареи. Это также влияет на работу аккумулятора, предлагая несколько защит и функций.

Например:

BMS поддерживает температуру ячеек в идеальном рабочем диапазоне для предотвращения перегрева или замерзания.
BMS контролирует ток и напряжение, чтобы поддерживать их на безопасном уровне.Дендриты начинают формироваться в ячейке, если напряжение падает слишком низко, что может привести к короткому замыканию ячейки, поэтому важно, чтобы литий-ионный аккумулятор имел систему, позволяющую контролировать это.
В аккумуляторе нет встроенной «памяти», поэтому частичные разряды не повреждают аккумулятор. Литий-ионные аккумуляторы могут заряжаться и разряжаться в наиболее удобное для операторов время.
Встроенные контроллеры предотвращают перезарядку, чтобы предотвратить образование, которое может привести к значительному повреждению литий-ионных батарей.
Балансировка ячеек контролируется, поэтому выравнивающие заряды никогда не требуются. Поскольку литий-ионные батареи не нуждаются в уравнительном заряде, они не выделяют опасные газы.
Система управления батареями также позволяет менеджерам отслеживать состояние батареи своего флота с помощью бортовых компьютеров, которые отправляют жизненно важные данные через облачные сервисы.

Литий-ионные батареи содержат несколько элементов передовых технологий, которые работают вместе, чтобы предоставить пользователям явные преимущества.

Вы можете узнать о том, почему литий-ионные батареи являются лучшим вариантом, чем свинцово-кислотные, в нашей статье Литий-ионные батареи для вилочных погрузчиков лучше, чем свинцово-кислотные?

Почему литий-ионная батарея лучше всего подходит для вилочных погрузчиков?

Литий-ионные батареи быстро заменяют свинцово-кислотные батареи для вилочных погрузчиков. В этом есть смысл… свинцово-кислотные батареи были изобретены в 1859 году.

Сейчас эти материалы заменяются на более качественные.Литий-ионные батареи были выпущены в 1991 году. 130 лет инноваций и научных разработок привели к созданию более совершенной батареи.

Давайте посмотрим, как работают литий-ионные батареи, из чего они сделаны и почему лучше всего подходят для вилочных погрузчиков.

Из чего сделаны элементы литиевой батареи?

Литий-ионные аккумуляторы в основном сделаны из литий-железо-фосфатного. Изобретатели выбрали именно этот набор элементов, потому что это один из самых стабильных литий-ионных аккумуляторов на Земле.Внутри литий-ионного аккумулятора имеется ряд рабочих частей:

Датчики температуры: Они работают для контроля общей температуры батареи; слишком сильный нагрев во время использования или зарядки может повредить аккумулятор.

Отвод напряжения: Проверяет индивидуальную энергоемкость каждой ячейки в батарее.

Цепь преобразователя и регулятора напряжения: Они работают в тандеме, чтобы гарантировать, что напряжение и ток остаются на приемлемых уровнях.

Монитор состояния заряда аккумулятора: Это мозг операций, крошечный компьютер, который управляет всем процессом зарядки. Он защищает аккумулятор от возгорания и перегрева, обеспечивая максимально эффективную зарядку аккумулятора.

Эти сложные детали обернуты тремя листами тонкого металла. Три металлических листа представляют собой положительный и отрицательный электрод с разделителем между ними.

Электроды состоят из углерода и фосфата лития-железа, которые по существу инертны.Электроды погружены в растворитель, обычно эфир, который действует как электролит.

Электролит — легковоспламеняющийся компонент, который может вызвать проблемы, но только в редких случаях. Аккумуляторы, которые должным образом закрыты, никому не представляют опасности.

Как это собрано?
Процесс начинается со сборки элементов в лопасти / ведра, которые соответствуют желаемой емкости и напряжению создаваемой батареи (т.е. 24В 400Ач или 80В 300Ач и т. Д.). Затем на отводы элементов помещается проводка для измерения и связи с BMS (системой управления батареями). Электропроводка проложена от ответвлений ячеек на плату электроники.
На плате электроники находится система управления аккумулятором, а также другие компоненты, регулирующие аккумулятор. Затем вся батарея помещается в стальной корпус 10-го калибра с порошковым покрытием.
Преимущества использования литий-ионной батареи над свинцово-кислотной
Как мы уже упоминали в начале статьи, литий-ионные батареи быстро заменяют свинцово-кислотные для вилочных погрузчиков, но литиевые батареи лучше и почему?
Вот краткая разбивка по категориям, почему литий-ионные батареи превосходят свинцово-кислотные:
Быстрая зарядка: Все литий-ионные аккумуляторы способны к так называемой быстрой зарядке.Быстрая зарядка позволяет аккумулировать большое количество энергии, пока она не достигнет примерно 70%. Затем монитор состояния заряда аккумулятора замедляет ввод, безопасно заряжая оставшиеся 30% с несколько меньшей скоростью. Литий-ионные аккумуляторы способны на это, потому что они сложнее обычных свинцово-кислотных аккумуляторов. Свинцово-кислотные батареи на самом деле идут другим путем. На зарядку последних 30% у них уходит больше времени, чем на начальные 70%, что заставляет вас ждать, а не заниматься делом.
Увеличенный срок службы: В среднем литий-ионные батареи имеют в два раза больший срок службы, чем свинцово-кислотные! Это также не учитывает так называемый уровень разряда.Уровень разряда относится к тому, как с аккумулятором обращаются в течение всего срока его службы. Батареи, которые работают до тех пор, пока они почти не разрядятся, со временем будут изо всех сил пытаться удерживать свой заряд и будут иметь меньшее количество циклов. Батареи, которые заряжаются часто и не могут опуститься ниже 20% от их емкости, прослужат дольше. Это называется уровнем разряда. Литий-ионные батареи менее подвержены потерям циклов из-за срока их службы, чем свинцово-кислотные батареи. Итог… литий-ионные батареи дольше свинцово-кислотных.
Более высокое постоянное напряжение: Вилочные погрузчики требуют много энергии или напряжения.Не все батареи способны обеспечивать одинаковое напряжение, особенно стареющие батареи. Свинцово-кислотные батареи печально известны тем, что теряют напряжение или мощность в течение дня, даже когда у них остается достаточно заряда. Это означает, что ваш погрузчик будет медленным и менее отзывчивым, что может сильно расстраивать. Литий-ионные батареи сохраняют свой заряд на протяжении всего заряда, обеспечивая длительный срок службы, необходимый для работы.
Безопаснее: Литий-ионные аккумуляторы не требуют присмотра во время зарядки или специального помещения, в отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов.Свинцово-кислотные аккумуляторы склонны к перегреву, а также выделяют опасные пары во время зарядки. Вот почему им не только нужна отдельная зарядная комната, но и нужно следить за ними в случае аварии. Ознакомьтесь с нашей статьей « 5 лучших способов повышения безопасности литий-ионного аккумулятора на вилочном погрузчике » для получения более подробного обзора безопасности.
Не требует обслуживания: Свинцово-кислотные батареи требуют регулярного «полива» для обеспечения длительного срока службы. Это означает, что каждые несколько циклов за свинцово-кислотными аккумуляторами нужно ухаживать так, как никогда не делают литий-ионные.Процесс полива может быть опасным и неэффективным, если все сделано неправильно.
Экономическая эффективность в долгосрочной перспективе: Поскольку литий-ионные батареи служат дольше, работают более эффективно, не требуют технического обслуживания и быстрой зарядки, то, почему они более рентабельны, чем свинцово-кислотные, не является наукой о ракетостроении.
Сводка

Двигаясь вперед, предприятия, использующие вилочные погрузчики, могут использовать устаревшие свинцово-кислотные или более совершенные литий-ионные батареи.
Передовая технология литий-ионных аккумуляторов дает компаниям возможность повысить эффективность и безопасность своей деятельности и своих сотрудников.
Добавьте к этому снижение затрат в долгосрочной перспективе, и вы поймете, почему все больше и больше компаний переходят со свинцово-кислотных аккумуляторов на литий-ионные аккумуляторы для питания своих вилочных погрузчиков.
Краткое руководство — Tap
Готовы использовать Tap как мышь? Начните с просмотра этого видео:

Начните с того, что положите плоскую подушечку, расположенную на петле для большого пальца, на ровную поверхность.Оптическая мышь, расположенная рядом с кнопкой включения и выключения, должна немного зависать над поверхностью. Убедитесь, что вы используете плоскую поверхность, например стол.
Вот как вы переключаетесь в «режим мыши» и выходите из него с помощью Tap. Когда ваша мышь находится на поверхности, у вас будет другой набор команд касания. Когда вы будете готовы вернуться в режим ввода (ввод текста, символов и цифр), просто оторвите большой палец от поверхности, и ваш Tap автоматически поменяется местами.
Изменение настроек мыши
Вы можете настроить чувствительность мыши в TapManager с помощью полосы регулировки чувствительности мыши.Вы также можете увеличить или уменьшить скорость прокрутки мыши. Эти изменения будут сохранены в вашем Tap и перенесены на любое устройство, с которым вы его используете.
Вы также можете отключить режим мыши или сделать так, чтобы Tap работал как мышь в настройках INPUT. По умолчанию для Tap установлено значение «Мышь и клавиатура», но вы можете изменить это в любое время!

Щелчок мышью Tap
В режиме мыши вы можете щелкать левой и правой кнопкой мыши, как и при использовании обычной мыши.Чтобы щелкнуть левой кнопкой мыши, коснитесь указательным (указательным) пальцем один раз. Чтобы щелкнуть правой кнопкой мыши, коснитесь среднего пальца один раз.
Также доступен средний щелчок, который можно выполнить, коснувшись указателя (указательного) и безымянного пальца (оксоксо).
Другие команды с помощью Tap Mouse
Вот список других команд, которые можно вводить с помощью касания в режиме мыши. Незакрашенные кружки обозначают пальцы, которыми вы не будете касаться, от большого пальца до мизинца, а крестики обозначают пальцы, которые будут касаться.Например, символ oooox обозначает касание мизинцем.
Scroll Lock: oooxx (безымянный палец и мизинец).
Прокрутка вверх: oooxo (безымянный палец).
Прокрутка вниз: oooox (мизинец).
Drag & Drop: oxxoo (указательный и безымянный палец). Нажмите один раз, чтобы включить, и еще раз, чтобы отпустить.
Наконечники для корпуса
При наведении указателя мыши проводите по поверхности всей рукой, а не только большим пальцем. Держите ладонь расслабленной и ровной. Если у вас возникли проблемы с мышью, попробуйте провести рукой по яркой поверхности, например по белому листу бумаги.
Обратите внимание, что устройства iOS (iPhone и iPad) должны работать под управлением iOS 13 или более поздней версии для поддержки ввода с помощью мыши.
Earth Battery — Benner Boswell
Earth Battery способна отводить повсюду глобальные электрические токи. Это дает нам возможность соединиться с долгим прошлым и будущим этих сил и связывает нас с геологическим и небесным временем. Рассмотрение Земли как батареи позволяет нам подумать о том, как мы можем перезарядить или истощить ресурсы, которые мы находим на нашей планете.Это приглашение соединиться с землей и понаблюдать за тем, как можно оценить самый приземленный клочок Земли. Земляная батарея работает двумя способами. Во-первых, это гальванический аккумулятор, в котором два разнородных металла, например цинк и медь, обмениваются электронами посредством спонтанной окислительно-восстановительной реакции с использованием почвы в качестве электролита. Поток электронов от цинка к меди создает постоянный ток. Хотя локальные условия влияют на уровень тока, любая почва будет генерировать ток между электродами земной батареи.Когда цинковый анод и медный катод достаточно разделены, батарея может использовать теллурические токи, магнитные токи, которые проходят через Землю. Отвод теллурических токов — это второй способ, которым земная батарея может генерировать напряжение. В этом проекте я разработал три итерации Earth Battery , которые используют теллурические токи, демонстрируют связь с вездесущими силами, проходящими через Землю, и отправляют медленное и бесшумное сообщение в будущее.
Контекст и исследования
Алессандро Вольта впервые обнаружил разность потенциалов между разнородными металлами в 1799 году с помощью гальванического элемента.Его ранняя батарея создавала сэндвичи из цинка, пропитанных электролитом плат и меди, которые давали постоянную искру. Чем больше стопка металла и электролита, тем больше искра. Вольта создал свою батарею, чтобы опровергнуть теорию Луиджи Гальвани о том, что животные производят электричество. Гальвани использовал разные металлы для создания подергивания расчлененных лягушачьих лапок и предположил, что источник тока находится в животном, а не в металлах. Вольтаическая куча удалила лягушку из уравнения и по-прежнему генерировала искру, доказывающую, что реакция различных металлов с электролитом генерирует ток, а не лягушки.Это источник электрохимии. Электроды из меди и цинка используются, потому что они имеют высокую разность потенциалов электронов. В окислительно-восстановительной реакции цинк с радостью отдает два электрона, становясь положительно заряженным Zn + 2 (водный раствор), а медь получает эти электроны, превращаясь в Cu (s). Earth Battery — это гальванический элемент, основанный на той же электрохимической реакции, которую обнаружил Вольта.
Amazon Tap Troubleshooting — iFixit
Без питания вы не сможете слушать музыку и управлять ею, а также использовать голосовую службу Alexa.
Обновления программного обеспечения важны для повышения производительности и добавления новых функций Alexa. Отказ от этого обновления может потенциально повлиять на питание устройства.
Для определения текущего ПО:
1. В приложении Alexa выберите «Меню».
2. Оттуда перейдите в «Настройки».
3. Выберите свое устройство.
4. Прокрутите вниз до «Версия программного обеспечения устройства», которая находится в разделе «О программе».
5.Текущая версия программного обеспечения будет указана внизу страницы.
Для обновления программного обеспечения:
1. Убедитесь, что Amazon Tap подключен к активному Wi-Fi.
2. Выполняя последнее обновление программного обеспечения, не говорите ничего в свое устройство или не используйте приложение Alexa.
3. Когда все будет готово к обновлению, световой индикатор устройства или кольцо будет мигать синим цветом.
4. Обновление программного обеспечения может занять до 15 минут, в зависимости от соединения Wi-Fi.
Чтобы устранить перебои с питанием, сброс Amazon Tap может решить проблему.
1. Нажмите и удерживайте кнопки «Назад» и «Wi-Fi / Bluetooth» в течение 12 секунд.
2. Световой индикатор Amazon Tap или кольцо должны стать оранжевыми, а затем синими.
3. Подождите, пока световой индикатор погаснет, а затем снова включится.
4. Кран Amazon перейдет в режим настройки, когда световой индикатор или кольцо станут оранжевыми.
5. Откройте приложение Alexa.
6. Оттуда подключите Amazon Tap к активной сети Wi-Fi и зарегистрируйте ее в своей учетной записи Amazon.
Функции Bluetooth, включая возможность потоковой передачи с телефона или планшета на Amazon Tap, работать не будут.
Низкий уровень заряда аккумулятора может привести к сбою функции Bluetooth.
Используйте советы непосредственно от Amazon для зарядки устройства:
1. Поместите Amazon Tap на зарядную подставку.
2. Подключите один конец кабеля micro-USB к зарядной подставке.
3. Подключите другой конец кабеля micro-USB к адаптеру питания.
4. Вставьте адаптер питания в розетку. Пока ваше устройство заряжается, кнопка питания светится.
5. Чтобы проверить текущий уровень заряда батареи:
o Спросите Алексу: «Сколько заряда осталось?»
o Используйте приложение Alexa: перейдите в меню настроек устройства в приложении Alexa.
o Используйте элементы управления воспроизведением на Amazon Tap: одновременно нажмите и удерживайте кнопки увеличения и уменьшения громкости.Alexa показывает текущий процент заряда батареи.
Другие устройства и материалы, вызывающие помехи
Хотя это редкость, некоторые строительные материалы или другие устройства, работающие с использованием радиочастот, могут создавать помехи для устройств Bluetooth. Чтобы решить эту проблему:
Переместите устройство, с которым вы пытаетесь выполнить сопряжение, как можно ближе к Amazon Tap. Максимально уменьшите количество возможных объектов помех между устройствами.
Плохое соединение между устройствами
Удалите все соединения Bluetooth, используя настройки в приложении Alexa. Повторно подключите устройства к Amazon Tap, начиная с устройства, с которым возникли проблемы с подключением.
Amazon Tap требует жесткого перезапуска
Удерживайте кнопку питания в течение 5 секунд, пока свет не погаснет и устройство не выключится. Затем перезапустите устройство и попробуйте снова подключить устройство Bluetooth.
Amazon Tap требует восстановления заводских настроек
В крайнем случае рассмотрите возможность полного сброса крана Amazon.Вам нужно будет настроить устройство с нуля и повторно ввести настройки. Чтобы сбросить настройки устройства, используйте это пошаговое руководство от Amazon:
.
1. Нажмите и удерживайте кнопку Wi-Fi / Bluetooth и кнопку «Назад» в течение 12 секунд. Световые индикаторы на Amazon Tap становятся оранжевыми, а затем синими.
2. Подождите, пока световые индикаторы погаснут и снова включатся. Световые индикаторы станут оранжевыми, и Amazon Tap перейдет в режим настройки.
3. Откройте приложение Alexa, чтобы подключить устройство к сети Wi-Fi и зарегистрируйте его в своей учетной записи Amazon.Чтобы узнать больше, перейдите в раздел «Настройка вашего Amazon Tap».
Неисправный микрочип Wi-Fi и Bluetooth
Если ваша Bluetooth-колонка по-прежнему не подключается после выполнения инструкций Amazon по подключению Bluetooth, возможно, проблема связана с оборудованием Bluetooth. Узнайте, как заменить микрочип Bluetooth здесь (ссылка будет вставлена после завершения страницы руководства).
Если ваш Amazon Tap не включается или не держит заряд, возможно, пришло время устранить проблему.
Шаг 1 : Отсоедините подставку для зарядки от стены и снимите Amazon Tap с подставки для зарядки.
Шаг 2 : Удалите все препятствия, которые могут блокировать устройство. Если препятствий нет, см. Следующее упражнение по устранению неполадок.
Шаг 3 : Установите устройство обратно на зарядную подставку, подключите его к стене как минимум на час и проверьте состояние аккумулятора.
Шаг 1 : Отсоедините зарядную подставку от стены и снимите Amazon Tap с зарядной подставки.
Шаг 2 : Проверьте порт зарядной подставки на наличие грязи или мусора.Используйте баллончик со сжатым воздухом, чтобы выдуть мусор.
Шаг 3 : Установите устройство обратно на зарядную подставку и подключите его к стене. Проверьте состояние батареи через час. Если устройство заряжается, возможно, подставка для зарядки неисправна. Замените отсек для зарядки или используйте USB для зарядки устройства.
Шаг 1 : Отсоедините USB от стены и снимите Amazon Tap.
Шаг 2 : Проверьте порт USB на предмет грязи или мусора.Используйте баллончик со сжатым воздухом, чтобы выдуть мусор.
Шаг 3 : Подключите устройство обратно к USB и подключите его к стене. Если устройство не заряжается, возможно, неисправен USB. Замените USB на новый.
Звук вашего Amazon Tap по-прежнему тихий на максимальной громкости.
Если ваш звук слишком тихий, возможно, громкость на устройстве Bluetooth уменьшена.
Шаг 1 : Убедитесь, что громкость ваших кранов Amazon увеличена до макс.
Шаг 2 : Увеличьте или уменьшите громкость на устройстве Bluetooth, чтобы отрегулировать громкость.
Amazon Taps искаженный или недостаточно громкий звук на максимальной громкости.
Шаг 1 : Уберите любые препятствия, которые могут создавать помехи между Amazon Tap или устройством Bluetooth. Например, другие устройства Bluetooth или любые сигналы Wi-Fi, находящиеся поблизости.
Шаг 2 : Переместите устройство Bluetooth ближе к Amazon Tap.
Шаг 3 : Проверьте состояние батареи на устройстве Bluetooth и на кране Amazon. Слабые батареи могут стать причиной слабого сигнала Bluetooth,
Кнопка питания не отвечает? Следуйте этому «руководству», чтобы оценить кнопку питания.
Будет ли ваш Amazon Tap заряжаться с помощью зарядного устройства USB? Давайте посмотрим, как это исправить!
Шаг 1 : Попробуйте использовать другое зарядное устройство USB. Если это работает, проблема в вашем зарядном устройстве.Замените зарядное устройство, и это легко исправить!
Шаг 2 : Убедитесь, что порт чистый. Иногда в порт застревает пыль и грязь. Подуйте в порт или аккуратно очистите его зубочисткой.
Шаг 3 : если ваш Amazon Tap по-прежнему не работает должным образом при подключении, ему может потребоваться новый порт USB. Узнайте, как заменить его «здесь».
Wi-Fi постоянно отключается, в результате чего пользователю приходится повторно подключать Amazon Tap к сети.
Маршрутизатор требует перезагрузки
Проблема с отключением может быть связана с маршрутизатором, а не с Amazon Tap. Чтобы выполнить простую перезагрузку:
1. Отключите роутер или модем
2. Подождите 3 минуты
3. Подключить и включить роутер
Помехи другим устройствам с поддержкой Wi-Fi
Использование нескольких устройств одновременно может замедлить соединение Wi-Fi и вызвать проблемы с подключением. Чтобы решить эту проблему:
1.Выключите устройства, которые в данный момент не используются
2. Если вы не можете выключить устройство с поддержкой Wi-Fi, отойдите как можно дальше от него, чтобы уменьшить помехи.
3. Подойдите ближе к маршрутизатору, чтобы обеспечить более надежное соединение
Канал Wi-Fi не поддерживается Amazon Tap
Некоторые каналы, например сети Wi-Fi 5 ГГц, не поддерживаются Amazon Tap. Переключение на канал 2,4 ГГц или мобильную точку доступа 802.11b / g / n гарантирует, что вы работаете на поддерживаемом канале.Для переключения беспроводного канала:
1. Проверьте IP-адрес по умолчанию в нижней части маршрутизатора Wi-Fi.
2. Откройте веб-браузер и введите IP-адрес
.
3. Войдите в свой аккаунт
4. Перейдите на страницу настроек маршрутизатора
5. Откройте страницу настроек беспроводной сети
6. Измените диапазон 802.11 на 2,4 ГГц
7. Сохранить изменения
8. Используя приложение Alexa, забудьте об этой сети, а затем подключитесь заново. Включите и выключите устройство несколько раз, чтобы проверить, решило ли это проблему с отключением.
Двухдиапазонный маршрутизатор, вызывающий проблемы с подключением
Двухдиапазонный маршрутизатор
позволяет устройству подключаться к двум различным типам беспроводных маршрутизаторов, что может вызвать путаницу в устройстве. Чтобы решить эту проблему, вам необходимо изменить настройки двухдиапазонного маршрутизатора, чтобы он работал отдельно в двух сетях, защищенных паролем. Это предотвратит переключение Amazon Tap между двумя сетями, что вызовет путаницу в устройстве.
Как работают кнопочные батарейки: эксперимент
Кнопочные батарейки, иногда называемые пенни, являются одними из самых умных и умных устройств в мире батарей.Тем не менее, мы воспринимаем их как должное, поскольку они питают часы, калькуляторы, светодиодные фонарики, пульты дистанционного управления и так далее. Мы также находим их в наших компьютерах, где они активизируют наши настройки BIOS и часы реального времени. Тем не менее, многие ли из нас понимают, как работают кнопочные батарейки? Давайте узнаем, как работают кнопочные батарейки.
Как работают батарейки внутри корпуса
Батарейка-таблетка работает точно так же, как батарейки AA и AAA. Они имеют круглый диаметр и два электрода из дополнительных металлов.Сепаратор, который техники называют электролитом, находится между ними и контролирует поток ионов, которые производят электричество.
Пока все хорошо: теперь … представьте, что мы сжали батарею AAA или AA, сохранив при этом все в целости и сохранности. Это был гигантский скачок в воображении ученых, когда они изобрели современные литиевые батарейки.
Цинково-воздушная таблеточная батарея: Фрэнсис Э. Уильямс: GNU 1.2
A: Сепаратор, B: анод из цинкового порошка и электролит, C: анодный баллон, D: изолирующая прокладка, E: катодный баллон, F: отверстие для воздуха, G: катодный катализатор и токоприемник, H: воздухораспределительный слой, I: полу проницаемая мембрана
Однако не все кнопочные батарейки одинаково хороши
На рынке имеется ряд поддельных батарей для таблеток, которые продаются по более низким ценам, чем у известных брендов.В то время как некоторые упакованы в сырые блистеры на картоне, другие выглядят как настоящие. Производители предупреждают, что они вскоре выйдут из строя и могут повредить устройства. Лучшее решение — купить батарейки для таблеток в надежном источнике.
Как сделать «батарейку-кнопку» для школьного проекта
Вот эксперимент по изготовлению кнопочных батарей из четвертичных монет, кухонной фольги и промокательной бумаги, смоченной уксусом в качестве электролита. Демонстратор строит из них кучу последовательно, чтобы получить энергию, достаточную для питания лампочки фонарика.Это полезный способ продемонстрировать принцип работы кнопочных батарей.

Итак, теперь вы знаете, как работают кнопочные батарейки, и как собрать простую батарею самостоятельно. Первым, кто сделал это, был Алессандро Вольта, и он сделал это еще в 1799 году. Однако после этого дизайн батарей пошел в разных направлениях. Голь на выдумки хитра. Компания P.R. Mallory произвела первые коммерческие кнопочные батарейки в 1950-х годах для питания новомодных транзисторных слуховых аппаратов.