Как покрасить батарею: Как и чем покрасить батарею в домашних условиях?

Содержание

Как покрасить батарею отопления: красим все виды радиаторов

Старые батареи со временем теряют свой эстетичный вид, появляется ржавчина, возникают трещины на покрытии, облупливается краска. Согласитесь, менять радиатор в этом случае — не лучшая затея. Гораздо проще, быстрее и экономичнее перекрасить батарею. Тем более, что обновить внешний вид отопительного прибора достаточно легко.

Мы поможем вам в выборе подходящего состава эмали, объясним, как подготовить и, как покрасить батарею отопления правильно. А также обозначим нюансы, которые стоит учесть при работе с разными типами радиаторов.

Предложенные фото-идеи вдохновят вас на выбор интересного решения и реализацию дизайнерской задумки.

Содержание статьи:

Требования к лакокрасочному покрытию
Разновидности составов для окрашивания батареи
- Преимущества акриловых красителей
- Особенности алкидных составов
- Другие виды краски для отопительных приборов
Процедура подготовки к покраске
- Методы удаления пыли и жира
- Очистка от старых покрытий механическим способом
- Как избавиться от краски химическими средствами?
- Правила грунтования поверхности
Покраска радиатора отопления
- Общая технология окрашивания
- Нюансы покраски алюминиевых радиаторов
Интересные идеи окраски
Выводы и полезное видео по теме

Требования к лакокрасочному покрытию

Не всегда есть материальная, а во многих случаях и техническая возможность поставить новый радиатор. Проще освежить внешнюю сторону прибора отопления, если он еще способен служить. В том случае, если батарею уже приходилось ремонтировать или она плохо греет, то ее лучше .

Процесс покраски как таковой не представляет особой сложности, но это не значит, что можно купить любой состав и сразу приступать к восстановлению привлекательности радиатора.

Краску нужно подобрать по определенным параметрам, а батарею тщательно подготовить. Если этого не сделать, то новое покрытие недолго продержится, и вскоре придется повторить процесс заново.

Старая чугунная батарея с облезшей краской смотрится очень неэстетично. Кроме того, материал ее корпуса подвергается окислению и ржавеет

Подбирая состав, лучше всего остановиться на вариантах, специально предназначенных для отопительных приборов. Но если на этикетке нет подобной надписи, стоит внимательно изучить инструкцию и найти данные о ее термостойкости.

Для получения качественного, стойкого и красивого покрытия необходимо использовать краску, на этикетке которой есть надпись «Для радиаторов»

Требования к лакокрасочному покрытию:

Термостойкость. Нанесенный на корпус радиатора состав должен выдерживать температуру до 80-90 градусов и быть безупречным в течение обещанного производителем времени.
Адгезия. Необходимо, чтобы состав отличался хорошим сцеплением с окрашиваемой поверхностью. Не отслаивался при нагревании и попеременном нагревании/остывании.
Защита от коррозии. В составе должны быть антикоррозионные вещества, чтобы контактирующее напрямую с корпусом покрытие не стало причиной его разрушения.
Стойкость цвета. Безоговорочное условие, т.к. окрашивание радиаторов производится с эстетической целью в числе прочих причин.
Устойчивость к истиранию. От прямого контакта с разнообразными предметами обстановки, просушиваемыми вещами и т.п. покрытие не должно истончаться.
Безопасность. Очень важно, чтобы в составе отсутствовали вредные для здоровья компоненты.

Хорошая должна отвечать всем предъявленным требованиям, а не отдельным пунктам.

Галерея изображений

Фото из

Окрашивание для защиты от агрессивных воздействий

Покраска для восстановления эстетического вида

Окрашивание батарея для расстановки акцентов

Покраска для поддержания тональности отделки

Дизайнерское оформление обычного радиатора

Техника декупаж в декоре радиаторов

Использование краски с металлическим эффектом

Окрашивание с целью маскировки батареи

Разновидности составов для окрашивания батареи

При покраске батареи в первую очередь необходимо обращать внимание на техническую составляющую красителя. Но и эстетические характеристики играют не последнюю роль.

Преимущества акриловых красителей

Убить двух зайцев сразу позволяют акриловые краски, которые принадлежат к группе водоэмульсионных красителей. Несомненным их достоинством является то, что они не выделяют вредных веществ, не имеют запаха, безопасны для человека.

Они быстро сохнут (примерно 30 минут при температуре 18-23 градуса), обладают водоотталкивающими свойствами, образуют очень прочное покрытие, устойчивое к механическим воздействиям.

Технические и эстетические характеристики акриловых красителей отлично подходят для отопительных приборов

Ну и, пожалуй, самое главное – отлично выдерживают высокие температуры, сохраняя свои качества и не меняя первоначального вида на протяжении семи-восьми лет.

В течение этого времени они не приобретут желтый оттенок, не потрескаются и не облупятся. Коэффициент белизны акрилового красителя составляет 96%, цвет получается очень сочным и ярким, а поверхность по виду напоминает пластиковое покрытие с небольшим блеском.

Особенности алкидных составов

Алкидные краски отличаются высокой термостойкостью и также подходят для окраски батареи. По прочности они превосходят акриловые составы, обладают антикоррозийными свойствами, хорошо ложатся на поверхность, образуя ровное и красивое покрытие.

Однако они не являются настолько безопасными, как краски, имеющие водную основу. Растворитель, входящий в их состав, вызывает неприятный запах, который остается в помещении как минимум сутки.

Сохнут краски достаточно медленно, а специфический запах может сохраняться даже после высыхания. Алкидные красители можно использовать только в хорошо проветриваемом помещении, и желательно его вообще покинуть до полного выветривания запаха.

При работе с алкидными составами нужно соблюдать меры предосторожности и тщательно проветривать помещение

Еще один существенный недостаток – краски относительно недолго сохраняют свой цвет и со временем начинают желтеть. Если вы все-таки решите покрасить батарею алкидной краской, то лучше выбирать состав, образующий глянцевое покрытие.

В этом случае срок, в течение которого радиатор будет оставаться белым, увеличивается примерно на 20%, в сравнении с матовыми и полуматовыми красками.

Другие виды краски для отопительных приборов

Для окрашивания батарей отопления подходят краски на основе алюминия и силикатных смол, образующие на поверхности плотный и эластичный слой, на котором не появляются трещины даже при температурных перепадах.

Силикатные краски отличаются высокой адгезией и не требуют предварительного грунтования поверхности, они рассчитаны на работу при очень высоком температурном режиме. Их недостаток – сильный неприятный запах.

Еще один вид красок, на которых стоит остановиться – молотковые, являющиеся разновидностью алкидных составов. Они образуют достаточно интересное, но весьма специфичное покрытие. После их нанесения поверхность получается не гладкой, а как бы побитая молотком (отсюда и название) или с эффектом чеканки.

Молотковые краски отлично скрывают все неровности чугунного радиатора — свойство, весьма полезное для владельцев домов со старой системой отопления

Существенным преимуществом молотковых красителей является то, что неоднородная фактура сделает незаметными различные шероховатости, неровности и другие мелкие дефекты радиаторов.

Это свойство особенно ценно, когда речь идет о покраске старых советской эпохи, шероховатая поверхность которых полностью скроется за оригинальным покрытием.

Очень часто для покраски радиаторов используют серебрянку, которая представляет собой смесь лака и алюминиевой пудры. Она прекрасно выдерживает высокую температуру, ее можно наносить как на грунтовку, так и на старое покрытие. Однако краска имеет стойкий запах, поэтому во время и после ее нанесения помещение нужно хорошо проветривать.

Серебрянку можно приобрести в готовом к нанесению виде. Можно самостоятельно приготовить состав, смешав две части алюминиевой пудры с пятью частями лака

Алюминиевая пудра — взрывоопасное вещество. Процесс самостоятельного приготовления довольно рискован. Не стоит к нему прибегать, если в доме есть легко возгораемые конструкции, и тем более маленькие дети.

Процедура подготовки к покраске

Подготовка поверхности к покраске – этап не менее важный, чем само окрашивание. Отнеситесь к нему ответственно, поскольку все огрехи и недочеты, которые вы допустите при подготовке, непременно скажутся на качестве окраски и внешнем виде батареи. Сразу отметим, что все работы нужно начинать только после окончания отопительного сезона.

Методы удаления пыли и жира

Прежде всего батарею нужно очистить от скопившейся в ней грязи и пыли. Это можно сделать сухим способом при помощи пылесоса или щетки, и мокрым методом – водой с моющими средствами. Если на радиаторе имеются наслоения жира, промойте их обычными средствами для посуды. После этого дайте батарее просохнуть и приступайте к следующему этапу.

Очистку батареи от краски можно произвести обычной металлической щеткой, но этот процесс отнимет у вас очень много времени и сил

Теперь необходимо удалить с отопительного прибора ржавчину и старую потрескавшуюся краску.

Как это сделать? Есть два способа: механический, но он достаточно долгий и трудоемкий и химический – более простой, но в нем есть некоторые нюансы, которые будут описаны ниже.

Очистка от старых покрытий механическим способом

Чтобы удалить краску механическим способом, вам понадобится металлическая щетка. Здесь все просто – берете ее в руки и трете, пока не устанете, а устанете вы довольно быстро, поэтому лучше воспользоваться более продуктивным методом. Поможет вам в работе болгарка со специальными насадками – щеткой-крацовкой или зачистным кругом.

Быстро и без усилий удалить старую краску можно при помощи болгарки, на которую надета насадка с металлической щеткой

С помощью этого электроинструмента можно счистить старую краску за несколько часов. Но будьте осторожны, не работайте на больших оборотах, особенно это касается радиаторов из цветных металлов, поскольку вместе с краской можете незаметно для себя повредить поверхность самой батареи.

При этом необязательно убирать краску полностью. На ровные не потрескавшиеся участки можно наносить новое покрытие.

Как избавиться от краски химическими средствами?

Теперь разберем химический способ. Он заключается в смывании краски специальными составами, которые бывают в виде геля, пасты или аэрозоли. При использовании гелеобразных и пастообразных средств, нанесите их на всю поверхность батареи кистью с натуральной щетиной, а затем для достижения лучшего эффекта накройте полиэтиленовой пленкой.

Время воздействия зависит от используемого средства и может быть от пятнадцати минут, до нескольких часов. Точное время указывается на этикетке. После того как краска размягчится, счистите ее шпателем, а остатки – металлической щеткой.

Аэрозольные смывки удобны в плане нанесения, ими легко обработать даже труднодоступные участки радиатора. Принцип действия такой же, как и у гелиевых составов – через определенное время (15-40 минут в зависимости от средства) краска смягчается и легко поддается удалению щеткой.

Перед нанесением не забудьте закрыть окружающие предметы интерьера, пол и стены.

Под воздействием химических средств старая краска размягчается и отслаивается. Потом снять ее шпателем не составляет особого труда

Однако химические средства не так безобидны, как кажется на первый взгляд. Во-первых, они имеют резкий неприятный запах и должны применяться только в хорошо проветриваемом помещении. Желательно перед работой надеть респиратор и защитные перчатки.

Во-вторых, неизвестно, как поведет себя металл при взаимодействии с агрессивным химическим составом. Возможно, он вступит с ним в реакцию, и после смывания вы обнаружите поврежденную поверхность.

Старые чугунные батареи не боятся современных химических средств. Но здесь нужно опасаться другого: раньше для уплотнения радиаторов использовалась пенька (натуральный материал, изготовленный из льна или конопли), вот она как раз может очень легко разъестся химией.

В результате, когда придет отопительный сезон, из всех соединений может брызнуть вода. Поэтому решайте сами, какой из способов очистки от старого лакокрасочного покрытия вам больше подходит.

Правила грунтования поверхности

После того как старая краска удалена, прежде чем приступить непосредственно к окрашиванию радиатора, необходимо пройти еще ряд процедур. Чтобы убрать трещинки, царапины и другие мелкие изъяны, гладкие стальные или медные поверхности нужно зачистить наждачкой. Чугунные батареи лучше обработать металлической щеткой.

Грунтовка ГФ-021 обладает антикоррозийными свойствами и создает дополнительную защиту от образования ржавчины

Теперь радиатор нужно обезжирить и прогрунтовать. При выборе грунтовки необходимо подобрать средство, предназначенное для металла, обладающее антикоррозийными свойствами и совместимое с краской.

Например, с отечественными лакокрасочными составами хорошо сочетается грунт ГФ-021. Если для покраски батареи отопления используется краситель импортного производства, можно посоветовать грунтовку Dulux или Sigma.

Покраска радиатора отопления

Вот мы и дошли до главного этапа – непосредственного окрашивания. Здесь желательно придерживаться следующего правила: лучше нанести два тонких слоя краски, чем один толстый.

С первого раза вряд ли удастся получить идеальную поверхность, а если накладывать краску жирным слоем, то эффект будет обратный: на батарее образуются густые и некрасивые подтеки.

Кисточка с загнутой ручкой позволяет добраться до самых труднодоступных участков батареи

Общая технология окрашивания

Для покраски приобретите как минимум две кисточки: одну обычную, другую для труднодоступных мест с длинной гнутой ручкой. С ее помощью удобно наносить краску на задние стенки и внутренние поверхности батареи. Перед работой распушите щетину, чтобы выпали плохо прикрепленные волоски.

Сначала красятся верхние части внутри батареи, затем нижние. После этого приступают к наружной поверхности. Ее тоже окрашивают сверху вниз. Если начать снизу, то на окрашенную поверхность будут падать капли. Второй слой краски наносится только после полного высыхания предыдущего.

Сколько на это потребуется времени зависит от краски, обычно этот параметр указывается на этикетке. Если первый слой получился неровным, то когда он подсохнет, обработайте поверхность шкуркой, убирая все неровности и подтеки.

Покраску батареи следует начинать сверху, чтобы избежать попадания красящего состава на окрашенные участки (кликните для увеличения)

Нюансы покраски алюминиевых радиаторов

Все предыдущие советы касались покраски чугунных, медных и . Как покрасить радиатор отопления из алюминия? Но прежде лучше ответить на вопрос: а стоит ли вообще это делать?

Современные окрашиваются в заводских условиях на профессиональном уровне специальной порошковой краской. Домашняя покраска не сможет обеспечить качественного гладкого покрытия.

Кроме того, если радиатор еще находится на гарантии, то после окрашивания в домашних условиях, гарантийные обязательства завода-изготовителя прекращаются.

Но скорее всего вряд ли кому-то придет в голову окрашивать новый радиатор. Если же прибор повредился в результате транспортировки или установки, на нем появились сколы и трещинки, которые сильно портят внешний вид, можно воспользоваться автоэмалью.

Нужно учесть, что автоэмаль наиболее эффективно окрашивает и быстро сохнет только на горячих батареях. Время высыхания при 130°С составляет 20 минут, а при 20°С – до двух суток. Работать нужно в респираторе и при открытых окнах, распылять следует на расстоянии 20-30 см от поверхности. Не держите долго струю на одном месте, иначе появятся подтеки.

Галерея изображений

Фото из

Алюминиевые и биметаллические радиаторы, внешняя сторона который выполнена из алюминия, практически невозможно окрасить в домашних условиях

Приборы из биметалла окрашивают в заводских условиях порошковой краской, для нанесения которой требуются навыки и оборудование. Приобретают уже окрашенные секции требующегося колера

Заводское покрытие идеально подходит для алюминия. Однако нанесенное методом напыления цветное покрытие неустойчиво к целенаправленным механическим воздействиям

Восстановить эстетические качества подобных радиаторов без применения окрашивания поможет цветная или монотонная фотопечать

На ровной поверхности, созданной внешней стороной секций, отлично смотрится фотоизображение любой тональности и сложности

Наклеивающееся на поверхность батарей покрытие отлично переносит колебания температуры, ее высокие и низкие значения

Материал, на который наносится оригинальная картинка, идеально защищает приборы отопления от воздействия пара и воды

Пленку со стильным рисунком можно наклеить не на секции радиатора, а на установленный перед ними экран

Специфика окрашивания алюминиевых батарей

Окрашенные секции биметаллических радиаторов

Причины для восстановления покрытия радиаторов

Вариант самостоятельного восстановления

Преимущества фотопечати в деле восстановления

Применение в санузлах и на кухнях

Гидроизоляционные свойства фотообоев

Фотообои на экране для радиаторов

Убрать сколы и вмятины с алюминиевого радиатора можно также при помощи автомобильной шпаклевки. Предварительно обезжирьте поверхность и обработайте ее грунтовкой. Затем нанесите кисточкой шпаклевку нужного оттенка.

Если вы решили полностью перекрасить батарею, то снимать старую краску необязательно. Обезжирьте и загрунтуйте поверхность и нанесите два слоя алкидной или водоэмульсионной краски при помощи пульверизатора.

Альтернативный вариант декора радиатора отопление — установка .

Интересные идеи окраски

Белый радиатор – классика, к которой мы привыкли еще с советских времен, когда практически все дома были оборудованы однотипными чугунными батареями.

Цвет отопительного прибора, если и влияет на теплоотдачу, то лишь в самой незначительной степени, поэтому ничто не мешает покрасить радиатор в соответствии с интерьером помещения.

Батарею можно сделать практически незаметной, если окрасить ее в цвет стен

Сегодня можно найти много интересных дизайнерских решений, где радиатор является одним из украшающих элементов, гармонично вписывающийся в окружающее пространство.

Можно наоборот построить композицию с использованием контраста, и сделать батарею акцентом, привлекающим внимание, окрасив ее в яркий сочный цвет.

Красная батарея на фоне светлого интерьера выглядит необычно и очень эффектно

Сегодня очень модно красить предметы с применением техники омбре. Суть ее заключается в том, что первые секции батареи окрашиваются в бледные, едва уловимые оттенки, все последующие на тон или два темнее, а для последних секций используются очень яркие насыщенные цвета.

Батарея, покрашенная в технике омбре, станет отличным украшением любого интерьера

Самые креативные дизайнерские идеи можно воплотить в детской комнате.

Можно разукрасить секции радиатора в разные сочные цвета, разрисовать батарею интересными рисунками, превратить ее в зебру или набор цветных карандашей

Выводы и полезное видео по теме

Чтобы вам было легко разобраться, как покрасить батарею, предлагаем ознакомиться с видеоматериалами по этой теме.

Процесс удаления старой краски с чугунной батареи очень хорошо представлен на этом видеоролике:

Как правильно покрасить радиатор отопления вы узнаете, если посмотрите ролик:

Оригинальные идеи креативной покраски чугунных радиаторов вы можете почерпнуть из следующего видео:

Чтобы покрасить батарею, совсем необязательно обладать специальными навыками. И хотя в этой, как и в любой другой работе, есть определенные сложности, их достаточно просто усвоить. Соблюдая технологию окраски и зная все нюансы работы, превосходный результат вам будет гарантирован.

У вас есть практические навыки по окраске батарей? Возможно, вы столкнулись с какими-либо сложностями при работе или хотите задать вопрос? Пожалуйста, оставляете комментарии к публикации. Форма для обратной связи находится ниже.

Какой краской красить батареи? — Мир Красок

В эпоху глобального распространения биметаллических радиаторов с безупречным глянцевым покрытием необходимость окрашивания, казалось бы, отпала окончательно. Но и сейчас к нам часто обращаются с просьбой посоветовать краску именно для этих целей. Неудивительно, ведь любое покрытие подвергается механическому воздействию, а значит, возможны царапины и сколы. Да и эстетические предпочтения бывают разными. Кому-то хочется убрать “белое пятно” под окном, а кто-то хочет вписать элемент отопления в синий, зеленый или желтый интерьер. Случалось, что монтажная пена при установке ПВХ стеклопакетов попадала на ничем не прикрытую батарею для отопления и оставалась там до полной полимеризации. Да и про чугунные “бабушкины” старые радиаторы тоже не стоит забывать. Так что батареи красят до сих пор.

Чем красят батареи

Выделим несколько определяющих фактора при выборе эмали для покраски радиаторов отопления:

высокая температура теплоносителя в отопительный сезон (до 95 С для двухтрубных систем и до 105 С – для однотрубных в жилых помещениях), а значит, батареи в квартире могут быть очень горячими – t поверхности в экстремально холодные зимы достигает 75 С;

окрашивание металлической поверхности, склонной к коррозионным процессам. Наличие ингибиторов коррозии в составе такой эмали – существенный плюс. Ведь мы имеем дело с металлом, и процессы его взаимодействия с водой и кислородом никто не отменял;

биметаллические радиаторы имеют заводское порошковое покрытие, главной особенностью которого является высокая гладкость, а значит, низкая адгезия к эмалям. На помощь придет зашкуривание поверхности перед покраской или применение специальных грунтов, например, Dulux Trade Super Grip Primer или Tikkurila Otex;

и конечно, не стоит выбирать материалы для покраски, которые при нагревании поверхности батарей выделяют вредные вещества.

Стоит отдать предпочтение специализированным продуктам, которые обладают высокой термостойкостью, имеет в составе ингибиторы коррозии, отличаются высокой адгезией к металлам и, в частичности, сложным основаниям, какими являются порошковые гладкие покрытия.

Лучшая краска для радиаторов

Мы не выбираем топовые продукты среди предлагаемых в наших магазинах “Мир Красок”, т. к. уверены, что под определенную задачу, финансовые возможности и эстетические предпочтения можно подобрать свой идеальный материал. Так какие краски для батарей выбрать?

Существуют специализированные алкидные эмали на органическом растворителе и акриловые краски на водной основе. Первые имеют высокую концентрацию ЛОС и сильно пахнут во время работ, более того, ощущается сильный запах и после покраски радиатора. Акриловые краски без запаха – ими довольно комфортно делать ремонт. Со временем такое покрытие не желтеет и долго сохраняет цвет.

Хороший состав красок для радиаторов:

VGT ВД-АК-1179 колеруемая акриловая глянцевая эмаль для радиаторов;

Текс белая акриловая эмаль для радиаторов термостойкая;

акриловая Brite эмаль термостойкая для радиаторов на основе тефлона;

акриловая краска для мебели и радиаторов Dulux Master Lux Aqua 40 полуглянцевая;

акриловая краска для мебели и радиаторов Dulux Master Lux Aqua 70 глянцевая.

Как правильно красить батарею

Разберем технологию работы с красками для радиаторов на примере Текс эмали акриловой “Универсал”.

Этот материал отлично подходит для окрашивания радиаторов, отопительных труб обвязки батарей. Обладает достаточно высокой термостойкостью и даже выдерживает кратковременный нагрев до 120°С. Примечательно, что эмаль можно наносить на теплые радиаторы. Также применяется внутри помещений для окраски предварительно загрунтованных металлических, деревянных, бетонных, кирпичных оснований или по ранее окрашенным поверхностям алкидными или акриловыми эмалями. Может использоваться в детских дошкольных, учебных, а также в лечебно-профилактических учреждениях. Во время малярных работ запахи краски в квартире будут незначительными.

Требования к окрашиваемой поверхности

Она должна быть сухой. Температура воздуха и окрашиваемой поверхности – выше +5ºС, а относительная влажность воздуха – менее 80%. Внимание! При понижении температуры и увеличении относительной влажности воздуха продолжительность высыхания может увеличиваться. Предварительно поверхность нужно очистить от продуктов коррозии, пыли, старой отслоившейся краски, масляных и других загрязнений и высушить. Металлические поверхности обезжирить ацетоном или растворителем 646 и загрунтовать антикоррозионной грунтовкой ГФ-021 «Универсал» ТЕКС, деревянные поверхности — антисептиком Биотекс ЭКО грунт «Профи» ТЕКС.

Окрашивание

Перед тем как покрасить батарею, эмаль тщательно перемешать. Наносить на подготовленную сухую чистую поверхность кистью, валиком или распылением в 1-2 слоя. При необходимости эмаль можно разбавить на 5-10% водой. Время высыхания при +20ºС и относительной влажности 65% «от пыли» – 1 час, следующий слой можно наносить через 4-6 часов. Окончательная стойкость покрытия к мытью достигается через 2 недели. При понижении температуры и увеличении относительной влажности воздуха время высыхания может увеличиваться.

Рекомендации

Если вы задумались над покраской батарей в квартире всерьез, то самое лучшее время – это лето, когда батареи холодные и отопление в квартирах отключено. В отопительный сезон теплая поверхность приводит к слишком быстрому и неравномерному высыханию покрытия.

Инструменты для покраски

Батареи имеют сложную форму по сравнению со стенами и другими ровными поверхностями большой площади. Лучше отдать предпочтение небольшой кисти, нежели валику, чтобы хорошо покрасить батареи.

Пусть малярные работы будут в удовольствие, а качество – на высоте! Покрасить батареи отопления своими руками легко. Знайте, что выбирать краску проще и быстрее, консультируясь с продавцами-консультантами. Мы всегда рады ответить на ваши вопросы.

Как создать батарею из баллончика с краской « Kurzweil

Концепт батареи под покраску. (а) Упрощенный вид обычной литий-ионной батареи, многослойного устройства, собранного из плотно намотанного «сэндвича» из слоев анод-сепаратор-катод. (b) Непосредственное изготовление литий-ионной батареи на интересующей поверхности путем последовательного распыления составных красок на трафаретные маски с учетом желаемой геометрии и поверхности. (Источник: Н. Сингх и др./Scientific Reports)

Исследователи из Университета Райса разработали литий-ионную батарею, которую можно нарисовать практически на любой поверхности.

Аккумуляторная батарея, созданная в лаборатории ученого-материаловеда Райса Пуликеля Аджаяна, состоит из окрашенных распылением слоев, каждый из которых представляет собой компоненты традиционной батареи.

Ведущий автор Нилам Сингх, аспирант Райс, и ее команда потратили кропотливые часы на составление рецептуры, смешивание и тестирование красок для каждого из пяти многослойных компонентов — двух токосъемников, катода, анода и полимерного сепаратора в середине.

Материалы были нанесены аэрографом на керамическую плитку для ванной, гибкие полимеры, стекло, нержавеющую сталь и даже на пивную кружку, чтобы увидеть, насколько хорошо они будут соединяться с каждым основанием.

При полной зарядке как от солнечной батареи, так и от домашнего тока одни только батареи питали набор светодиодов, на которых было написано «РИС» в течение шести часов; батареи обеспечивали стабильные 2,4 вольта.

Исследователи сообщили, что раскрашенные вручную батареи были удивительно стабильны по своей емкости, в пределах плюс-минус 10 процентов от целевого значения. По словам Сингха, они также прошли через 60 циклов зарядки-разрядки с очень небольшим падением емкости.

Электронно-микроскопическое изображение окрашенной распылением литий-ионной батареи показывает ее пятислойную структуру (фото: Ajayan Lab/Университет Райса)

Каждый слой представляет собой оптимизированную смесь:

Коллектор положительного тока : смесь очищенных одностенных углеродных нанотрубок с частицами сажи, диспергированными в N-метилпирролидоне.
Катод : содержит оксид лития-кобальта, углерод и порошок сверхтонкого графита (UFG) в связующем растворе.
Полимерная разделительная краска : использует смолу Kynar Flex, ПММА и диоксид кремния, диспергированные в смеси растворителей.
Анод : представляет собой смесь оксида лития-титана и УМЗ в связующем

Коллектор отрицательного тока: доступная в продаже проводящая медная краска, разбавленная этанолом.

В сочетании с окрашиваемыми солнечными элементами

Сингх сказал, что батареи легко заряжать с помощью небольшого солнечного элемента. Она предвидит возможность интеграции окрашиваемых батарей с недавно появившимися окрашиваемыми солнечными элементами, чтобы создать комбинацию сбора энергии, которую будет трудно превзойти. По ее словам, какими бы хорошими ни были раскрашенные вручную батареи, масштабирование с помощью современных методов улучшит их не по дням, а по часам. «Окрашивание распылением уже является промышленным процессом, поэтому было бы очень легко внедрить его в промышленность», — сказал Сингх.

Исследователи Райса подали заявку на патент на метод, который они продолжат совершенствовать. Сингх сказал, что они активно ищут электролиты, которые упростили бы создание окрашенных батарей на открытом воздухе, и они также представляют свои батареи в виде соединяемых вместе плиток, которые можно конфигурировать любым количеством способов.

Консорциум Advanced Energy Consortium, Партнерство Национального научного фонда для международных исследований и образования, Армейские исследовательские лаборатории и Nanoholdings Inc. поддержали исследование.

Аккумулятор с аэрозольной краской Можно красить практически на любой поверхности

(a) (Слева) Глазурованная керамическая плитка с окрашенным распылением литий-ионным элементом (площадь 5×5 см2, емкость ∼30 мАч), показанная перед упаковкой. (Справа) Аналогичная ячейка, упакованная ламинированными листами PE-Al-PET после добавления электролита и термосварки внутри перчаточного бокса. (b) Массовое распределение компонентов в типичной окрашенной батарее. ( c ) СЭМ-микрофотография поперечного сечения окрашенной распылением полной клетки, показывающая ее многослойную структуру, с границами между последовательными слоями, обозначенными для ясности пунктирными линиями (масштабная линейка составляет 100 мкм). (d) Кривые заряда-разряда для 1-го, 2-го, 20-го и 30-го циклов и (e) Удельная емкость в зависимости от количества циклов для окрашенных распылением полных элементов (LCO/MGE/LTO), циклированных со скоростью C/8 между 2,7– 1,5 В. (f) Емкость 8 из 9ячейки находятся в пределах 10% от целевой емкости 30 мАч, что свидетельствует о хорошем контроле процесса над сложным устройством даже при ручной окраске распылением. Предоставлено: Ajayan Lab/Университет Райса; Из: Scientific Reports

Используя окрашенные распылением слои, каждый из которых представляет компоненты традиционной батареи, исследователи из Университета Райса разработали литий-ионные батареи с постоянной емкостью, которые можно красить практически на любой поверхности.

Исследователи из Университета Райса разработали литий-ионный аккумулятор, который можно красить практически на любой поверхности.

«Это означает, что традиционная упаковка для аккумуляторов уступила место гораздо более гибкому подходу, который позволяет использовать все виды новых возможностей дизайна и интеграции для устройств хранения данных», — сказал Аджаян, Бенджамин М. и Мэри Гринвуд Андерсон из Rice, профессор машиностроения и материалов. Наука и химия. «В последнее время наблюдается большой интерес к созданию источников питания с улучшенным форм-фактором, и это большой шаг вперед в этом направлении».

В первом эксперименте девять батарей на плитке в ванной были соединены параллельно. Один был увенчан солнечным элементом, который преобразовывал энергию белого лабораторного света. При полной зарядке как от солнечной панели, так и от домашнего тока одни только батареи питали набор светодиодов, на которых было написано «РИС» в течение шести часов; батареи обеспечивали стабильные 2,4 вольта.

Исследователи сообщили, что раскрашенные вручную батареи удивительно постоянны по своей емкости, в пределах плюс-минус 10 процентов от целевого значения. По словам Сингха, они также прошли через 60 циклов зарядки-разрядки с очень небольшим падением емкости.

(a) Упрощенный вид обычной литий-ионной батареи, многослойного устройства, собранного из плотно намотанных «сэндвичей» слоев анод-сепаратор-катод. (b) Непосредственное изготовление литий-ионной батареи на интересующей поверхности путем последовательного распыления составных красок на трафаретные маски с учетом желаемой геометрии и поверхности. Авторы и права: Нилам Сингх/Университет Райс; Из научных отчетов

Каждый слой представляет собой оптимизированное рагу. Первый, коллектор положительного тока, представляет собой смесь очищенных одностенных углеродных нанотрубок с частицами сажи, диспергированными в N-метилпирролидоне. Второй — катод, который содержит оксид лития-кобальта, углерод и порошок сверхтонкого графита (UFG) в связующем растворе. Третий — полимерная разделительная краска из смолы Kynar Flex, ПММА и диоксида кремния, диспергированных в смеси растворителей. Четвертый, анодный, представляет собой смесь оксида лития-титана и УМЗ в связующем, а последний слой представляет собой коллектор отрицательного тока, коммерчески доступную проводящую медную краску, разбавленную этанолом.

«Сложнее всего было добиться механической стабильности, и сепаратор сыграл решающую роль, — сказал Сингх. «Мы обнаружили, что нанотрубка и катодные слои очень хорошо прилипают, но если сепаратор не будет механически стабильным, они будут отслаиваться от подложки. Добавление ПММА обеспечило правильную адгезию к сепаратору». После окраски плитки и другие предметы заливали электролитом, а затем запаивали и заряжали.