Батерии за автомобили. АКБ. © Борисов Михаил. Електрически характеристики на батериите Какво е батерията на EDF

Страница 2 от 26

1.3. Основните електрически характеристики на батериите

Електрическа сила и напрежение . Електрическата енергия (EMF) е разликата в потенциала на положителните и отрицателните електроди на батерията с отворена външна верига.
Стойността на EDC зависи главно от потенциала на електрода, т.е. от физичните и химичните свойства на веществата, от които са направени плочите и електролита, но не зависи от размера на плочите на батерията.
Батерията на EMF зависи от плътността на електролитите. Теоретично е установено, че ЕМП на батерията с достатъчна точност на практиката може да бъде определена по формулата
E \u003d 0.85 + g,
където g е плътността на електролита при 15 ° C, g / cm 3 .
За акумулаторни батерии от киселини, в които плътността на електролитите варира от 1.12 до 1.29 g / cm 3 , EMF варира съответно от 1.97 до 2.14 V .
Почти невъзможно е да се измери ЕМП с абсолютна точност. Въпреки това, за практическите цели на EDC, приблизително и достатъчно определено може да се измерва с волтметър с висока вътрешна резистентност (най-малко 1000 ома на 1б). В същото време през волтметъра ще премине леко количество.
Напрежението на батерията е разликата в потенциала на положителни и отрицателни плочи със затворена външна верига, която включва всеки потребител на тока, т.е., когато токът се премине през батерията. В същото време свидетелството на волтметъра при измерването на напрежението винаги ще бъде по-малко, отколкото при измерването на ЕМП и тази разлика ще бъде по-голяма, че по-големият ток преминава през батерията.
ЕМП и напрежението зависят от редица фактори. EMF варира от плътността и температурата на електролита. Напрежението на напрежението зависи от ЕМП, размера на разрядния ток (натоварване) и вътрешната резистентност на батерията.
Зависимостта на ЕМП на батерията от плътността на електролитата (концентрацията на разтвора H2SO4) е показана по-долу:

Плътност на електролита при 25 ° C,
g / cm 3 .................................... 1.05 1,10 1,15 1, 20 1.25 1.28 1.30.
H2SO4,% ............................. 7.44 14,72 21,68 27.68 33.8 37,4 39,7
EMF батерия, в .......... 1.906 1,960 2,005 2,048 2,095 2,125 2,144
От тази зависимост може да се види, че с повишаване на концентрацията на сярна киселина ЕМП също се увеличава. Следователно обаче не следва това, за да се получи по-голям ЕФР е възможно да се увеличи прекомерно плътността на електролита. Установено е, че стартерните батерии работят доста добре, когато електролитната плътност в тях е 1.27 - 1.29 g / cm 3. В допълнение, електролитът е плътност от 1.29 g / cm 3 има най-ниската точка на замръзване.
При промяна на температурата на електролита, батерията на EMF също се променя. По този начин, с промяна в температурата на електролита от + 20 ° C до -40 ° C, батерията се намалява от 2.12 до 2.096 V. В значително по-голяма степен с промяна в температурата на електролита, промените в напрежението, тъй като зависи не само от ЕМП, но и от вътрешната резистентност на батерията, което значително намалява с намаление на температурата.
Между EDC, напрежението, вътрешната резистентност и размера на тока на разреждане съществува следната зависимост:
U \u003d e-ir,
Където U - волтаж;
Д.- e. д. с. батерия;
I. - величината на разрядния ток;
r.- вътрешна резистентност към батерията.
От тази формула може да се види, че с постоянна стойност на ЕМП, измерена с отворена верига, напрежението на батерията намалява като увеличаване на токовия разряд.
Вътрешно съпротивление. Вътрешното съпротивление на батерията е сравнително малко, но в случаите, когато батерията се изхвърля от текущата сила на голяма стойност, например, при стартиране на стартера на двигателя, вътрешната резистентност на всяка батерия има много съществена стойност.
Вътрешното съпротивление се състои от електролитна резистентност, сепаратори и плочи. Основният компонент е устойчивостта на електролита, която варира в зависимост от промяната в температурата и концентрацията на сярна киселина.
Зависимостта на устойчивостта на електролита с плътност от 1.30 g / cm 3 при температура е показана по-долу:

Температура, ° С, електролитна резистентност · cm
+ 40 0,89
+ 25 1,28
+ 18 1,46
0 1,92
– 18 2,39
Както може да се види от дадените данни, с намаление на температурата на електролита от + 40 ° C до -18 ° C, съпротивлението се увеличава с 2.7 пъти. Най-малката стойност на съпротивлението има електролит с плътност 1,223 g / cm3 при 15 ° С (30% разтвор H2SO4 по тегло).
Вторият компонент на съпротивлението в батерията е съпротивлението на сепараторите. Това зависи главно от тяхната порьозност. Сепараторите са направени от електрически изолационен материал, порите на които са пълни с електролит, който причинява електроника на сепаратора.
В това отношение би било възможно да се предположи, че с промяна на температурата съпротивлението на сепаратора ще се промени в същия дял като електролитната резистентност, но това не е така. Някои видове сепаратори, например микропоречни ебонитни сепаратори (Mijor) не са чувствителни към промяна на температурата.
Третият фактор, съдържащ общото количество на вътрешното съпротивление на елемента, е активната маса и решетъчна решетка на положителни и отрицателни плочи.
Съпротивлението на поустта на отрицателната плоча е малко по-различно от съпротивлението на решетъчния материал, докато резистентността на пероксид на положителната плоча надвишава резистентността на решетката от 10 000 пъти. За разлика от устойчивостта на електролита, решетъчната резистентност намалява с намаление на температурата. Но с оглед на факта, че съпротивлението на електролита е многократно повече от съпротивлението на плочите, след това намаляването на тяхното съпротивление с намаление на температурата много леко компенсира цялостното намаляване на устойчивостта на електролита.
Съпротивлението на плочите влияе на степента на зарядните батерии. В процеса на освобождаване, съпротивлението на плочите се увеличава, като сулфатното олово, образувано върху положителни и отрицателни плочи, почти не извършва електрически ток.
В сравнение с други видове батерии, киселинните батерии имат относително малка вътрешна съпротива, която определя широкото им използване като стартерни батерии в автомобилния транспорт.
Капацитет. Капацитетът на батерията е количеството електричество, което може да даде напълно заредена батерия при даден режим на разтоварване, температура и крайно напрежение. Капацитет се измерва в AMPS часовници и се определя с формулата
C \u003d IPTP,
Където От- капацитет и · h ;
IP.- силата на тока на разреждане, и. \\ t ;
tp.- Време за освобождаване от отговорност, Н .
Мащабът на капацитета на батерията се определя главно от следните фактори: режим на разреждане (разтоварване), концентрация и температура на електролита. Батериите с принудителни режими на разтоварване осигуряват капацитет по-малък, отколкото когато се изхвърлят по-дълги режими (малък ток).
Намаляването на капацитета за принудителните режими на освобождаване се извършва поради следните причини.
В процеса на изпускане, трансформацията на активната маса на плочите сулфат олово възниква не само на повърхността на плочите, но и вътре в тях. Ако изтичането се извършва чрез ток на малка сила и бавно, електролитът има време да проникне в дълбоките слоеве на активната маса и водата, образувана в резултат на реакцията в порите, има време да се смеси с По-голямата част от електролита. С принудителните режими на разтоварване, концентрацията на сярна киселина в електролита в плочите е значително намалена, свеж електролитът няма време да проникне в дълбочината на активната маса, реакцията е главно на повърхността на плочите, тъй като Порите са блокирани и вътрешночувствителните слоеве от активна маса почти не участват в реакцията. В същото време, в резултат на значително увеличаване на вътрешното съпротивление на батерията, напрежението на клиповете му намалява рязко.
Въпреки това, след като батерията се изхвърля с принудителен режим, след малка почивка, тя може да бъде освободена отново. Това е потвърдено потвърждение, че намаляването на капацитета на батерията при изхвърлянето на голямото количество ток настъпва в резултат на непълното използване на активната маса на плочите.
В допълнение към размера на разрядния ток, концентрацията на електролита е значително засегната от капацитета на батерията, която определя потенциала на плочите, електрическото съпротивление на електролита и неговия вискозитет, засягащ способността да проникне в електролита в дълбочина слоеве на активната маса на плочите.
В процеса на изпускане, плътността на електролитата намалява в края на изпускането до активната маса на плочите, не е получена недостатъчна киселина, в резултат на което напрежението на батерията е невъзможно. Колкото по-голяма е разликата между концентрациите на електролитите, която е извън плочите и електролита, която е в порите на активната маса, интензивно се наблюдава процес на проникване на киселината в порите на плочите. В това отношение използването на електролит с по-голяма плътност, изглежда, трябва да увеличи контейнера. Но в действителност прекомерно голяма плътност Тя не води до увеличаване на капацитета, тъй като увеличаването на плътността на електролита неизбежно води до увеличаване на вискозитета на електролита, в резултат на което процесът на проникване на електролита в дълбочината на активната Масата на плочите се влошава, а напрежението на клиповете на батерията пада.
Определи това най-великият контейнер Той има батерия с плътност на електролита 1.27 - 1.29 g / cm3.
Капацитетът на батерията също зависи от температурата. С намаляване на температурата, контейнерът намалява и се увеличава с увеличаването. Това се дължи на факта, че с намаление на температурата вискозитетът на електролита се увеличава, в резултат на което влиза в плочите в недостатъчно количество.
Стойностите на вискозитета на електролита с плътност от 1.223 g / cm3, в зависимост от температурата, са показани по-долу:
Температура, ° С ............ +30 +25 +20 +10 0 - 10 - 20 - 30
Абсолютен вискозитет
Pz (poise) ....................... 1.596 1,784 2,006 2,600 3,520 4,950 7,490 12,200
Капацитетът на положителните и отрицателните плочи с промяна в температурите не се променя в същата степен. Ако при нормална температура капацитетът на елемента е ограничен от положителни плочи, след това при ниски температури - отрицателни, тъй като когато температурата намалява, резервоарът на отрицателната плоча намалява до много по-голяма степен от положителна.
Наскоро капацитетът на батериите при ниски температури беше значително увеличен поради използването на по-фини синтетични сепаратори с висока порьозност (до 80%) и добавки, така наречената експанзия, към активната маса от отрицателни плочи, които го дават голям порьозност.
В допълнение към категорията на освобождаване, концентрацията на електролита и температура, капацитетът на батерията зависи от експлоатационния живот на нейната услуга, по време на периода на съхранение, през който батерията е неактивна, от присъствието на вредни примеси и т.н. Новата акумулаторна батерия, която влиза в експлоатация, първо време (за гаранционния живот) се увеличава, тъй като се появява образуването на плочи, след което остава постоянен за определен период от време и след това започва да пада постепенно. Загубата на капацитета на батерията в края на експлоатационния живот се дължи на намаляване на порьозността на отрицателните плочи и загубата на активната маса на положителните плочи.
Ако заредената батерия е продължила дълго време, тогава с неговото освобождаване, даденият капацитет ще бъде значително по-малък. Това се дължи на природния феномен на самозаустяване по време на бездействието на батерията.

Цел на стартерните батерии
Теоретични основи на трансформацията на химическата енергия в електрически
Разреждане на батерията
Зареждане на батерията
Консумация на основните ток-образуващи реагенти
Електромоторна сила
Вътрешно съпротивление
Напрежение по време на зареждане и освобождаване от отговорност
Капацитет на батерията
Енергия и мощност на батерията
Батерията самозаръстяване

Цел на стартерните батерии

Основната функция на батерията е надежден двигател. Друга функция е енергиен буфер, когато двигателят работи. В края на краищата, заедно с традиционните посещения на потребителите, имаше много допълнителни услуги, които подобряват комфорта на водача и безопасността на движението по пътищата. Батерията компенсира енергийния дефицит, когато се движи през градския цикъл с чести и дълги спирки, когато генераторът не винаги може да гарантира връщането на електроенергия, необходима за пълно осигуряване на всички включени потребители. Третата работна функция е доставката на енергия, когато двигателят е изключен. Въпреки това, дългосрочната употреба на електрически уреди по време на паркинг с неработещ двигател (или работещ двигател) води до дълбоко изхвърляне на батерията и рязко намаляване на неговите стартерни характеристики.

Батерията е предназначена и за аварийно захранване. Ако генераторът се провали, изправителя, регулатора на напрежението или когато генераторният колан се прекъсва, той трябва да гарантира, че функционирането на всички потребители трябва безопасно да се придвижат до най-близкия сто.

Така че, стартерните батерии трябва да отговарят на следните основни изисквания:

Осигуряват разрядния ток за стартерната работа, т.е. притежават малка вътрешна съпротива за минималната вътрешна загуба на напрежение вътре в батерията;

Предоставят необходимия брой опити за стартиране на двигателя с набор от продължителност, т.е. да има необходим резерв на енергията на изхвърлянето на стартера;

Имат доста по-голяма сила и енергия с минимално възможни размери и маса;

Имат резерв на енергия за власт на потребителите, когато двигател с увреждания или в извънредна ситуация (резервен капацитет);

Запазете стреса, необходим за експлоатацията на стартера, когато температурата се намали в определените граници (ток за превъртане на студ);

Спестете за дълго време на повишено (до 70 "в) околна температура;

Да се \u200b\u200bвърнете за възстановяване на капацитета, изразходван в началото на двигателя и храненето на други потребители, от генератора с работещ двигател (заряд);

Не изискват специална подготовка на потребители, поддръжка по време на работа;

Имат висока механична якост, съответстваща на работните условия;

Поддържат посочените оперативни характеристики за дълго време по време на работа (експлоатационен живот);

Имат лек самозауст;

Имат ниска цена.

Теоретични основи на трансформацията на химическата енергия в електрически

Химичният източник на ток се нарича устройство, при което, поради потока на пространствено разделени Redox химични реакции, тяхната свободна енергия се превръща в електричество. По естеството на работата тези източници са разделени на две групи:

Източници на първични химически ток или галванични елементи;

Вторични източници или електрически батерии.

Първичните източници позволяват само еднократно използване, тъй като веществата, образувани от тяхното освобождаване, не могат да се превърнат в източници активни материали. Напълно изхвърлен галваничен елемент, като правило, не е подходящ за по-нататъшна работа - това е необратим източник на енергия.

Вторичните източници на химикали са обратими енергийни източници - след всяко най-дълбоко освобождаване, тяхното изпълнение може да бъде напълно възстановено с такса. За да направите това, чрез вторичен източник, е достатъчно да пропуснете електрическия ток в посоката, в която се извършва чрез разтоварване. В процеса на зареждане, образуван от изхвърлянето на веществото, се превръщат в първоначални активни материали. Така че има многократна трансформация на свободната енергия химически източник Ток в електрическата енергия (източване на батерията) и обратната трансформация на електрическата енергия в свободната енергия на източника на химикал ток (зареждане на батерията).

Проходът на ток чрез електрохимични системи е свързан с появата на химични реакции (трансформации). Следователно между количеството на веществото, което е влязло в електрохимична реакция и подложена на трансформации, и количеството на електроенергия, изразходвано или освободено, има зависимост, която е инсталирана от Майкъл Фарадей.

Съгласно първия закон на Фарадей, масата на веществото, която е влязла в реакция на електрод или полученият поток, е пропорционален на броя на електроенергията, преминала през системата.

Съгласно втория закон на Фарадей, с еднаква сума на масата на обръщане на веществата върху системата на електроенергия, като техните химически еквиваленти.

На практика по-малко количество вещество се подлага на електрохимична промяна, отколкото според законите на Фарадей - по време на текущия пасаж, в допълнение към основните електрохимични реакции, има и паралелни или вторични (страна), промяна на масата на продуктите, реакции . За да се отчита влиянието на такива реакции, е въведена концепцията за текущата доходност.

Сегашният изход е частта от количеството на електроенергията, преминала през системата, която попада върху дела на основната електрохимична реакция

Разреждане на батерията

Активни вещества от заредена оловна батерия, включваща участие в процеса на ток, са:

Върху положителен електрод - водещ диоксид (тъмнокафяв);

Върху отрицателен електрод - олово на гъба (сиво);

Електролит - воден разтвор на сярна киселина.

Част от киселинните молекули във водния разтвор винаги се дисоциират чрез положително заредени водородни йони и отрицателно заредени сулфатни йони.

Олово, което е активната маса на отрицателния електрод, частично се разтваря в електролита и се окислява в разтвора с образуването на положителни йони. Издадени излишните електрони общуват от отрицателния заряд на електрода и започват да се движат по затворена част на външната верига към положителен електрод.

Положително заредени оловни йони реагират с отрицателно заредени сулфатни йони, като образуването на оловен сулфат, който има незначителна разтворимост и следователно се отлага върху повърхността на отрицателния електрод. В процеса на изхвърляне на батерията активната маса на отрицателния електрод се превръща от гъба води до сулфат, с промяна в сивото към светло сиво.

Водният диоксид на положителния електрод се разтваря в електролита в много по-малко количество от оловото на отрицателния електрод. Когато водата взаимодейства с вода, дисоциира (дезинтегрира в разтвора на заредени частици - йони), образувайки йони на тетравалентни олово и хидроксилни йони.

Йоните съобщават за положителния потенциал на електрода и, свързващи електрони, които дойдоха по външната верига от негативния електрод, се възстановяват на йони на двувалентни олово

Изовете взаимодействат с йони, образувайки сулфатно олово, което според горната причина, също се депозира върху повърхността на положителния електрод, както се случи на отрицанието. Активната маса на положителния електрод, тъй като резултатът се превръща от оловен диоксид в оловен сулфат с промяна в цвета си от тъмнокафява в светлокафяв.

В резултат на изхвърлянето на батерията, активните материали и положителните и отрицателните електроди се превръщат в оловен сулфат. В същото време се консумира сярна киселина върху образуването на оловен сулфат и водата се образува от освободените йони, което води до намаляване на плътността на електролита по време на разтоварване.

Зареждане на батерията

В електролита и двата електрода присъстват в малки количества сулфатни йони на олово и вода сулфат. Под влиянието на напрежението на източника постоянен токВеригата от която включва заредена батерия, във външната верига, се монтира насоченото движение на електроните към отрицателната изход на батерията.

Бивалентни оловни йони в отрицателния електрод се неутрализират (възстановени) от два електрона с два електрона, завъртайки активната маса на отрицателния електрод в металната гъба. Останалите свободни йони образуват сярна киселина

При положителния електрод под действието на тока на зареждане, двувалентни оловни йони дават два електрона, окисляват в тетравалент. Последното, свързващо през междинни реакции с два кислородни йони, образуват оловен диоксид, който се освобождава на електрод. Изовете и същите като в отрицателния електрод образуват сярна киселина, в резултат на което плътността на електролита се увеличава при зареждане.

Когато трансформационните процеси на вещества в активните маси на положителните и отрицателните електроди са приключили, плътността на електролита престава да се променя, което е знак за края на зареждането на батерията. С по-нататъшно продължение на таксата се наблюдава така нареченият вторичен процес - електролитно разлагане на вода за кислород и водород. Задържането на електролита под формата на газови мехурчета те създават ефекта на интензивното му кипене, което също служи като знак за края на процеса на зареждане.

Консумация на основните ток-образуващи реагенти

За да се получи капацитет в един ампер час, когато батерията е разрешена, за да участва в реакцията:

4,463 g оловен диоксид

3,886 г на гъба

3,660 g сярна киселина

Общата теоретична консумация на материали за получаване на 1 A-H (специфична консумация на материали) на електроенергия ще бъде 11.989 g / A-H и теоретичния специфичен капацитет - 83.41 A-H / kg.

С стойността на номиналното напрежение на батерията 2, теоретичната специфична консумация на материали на единица енергия е 5.995 g / vtc, а специфичната енергия на батерията ще бъде 166.82 w / kg.

На практика обаче е невъзможно да се постигне пълноценно използване на активни материали, участващи в текущия процес. Приблизително половината от повърхността на активната маса не е налична за електролит, тъй като тя служи като основа за изграждане на обемна пореста рамка, която осигурява механична якост на материала. Следователно реалният коефициент на използване на активните маси на положителния електрод е 45-55% и отрицателен 50-65%. В допълнение, като електролит се използва 35-38% разтвор на сярна киселина. Следователно стойността на действителната специфична консумация на материали е значително по-висока, а реалните стойности на специфичния капацитет и специфичната енергия са значително по-ниски от теоретичните.

Електромоторна сила

Електромоторната сила (EMF) на батерията Е се нарича разликата в нейните електрически потенциали, измерени с отворена външна верига.

Батерия EMF, състояща се от N серия свързани батерии.

EMF се измерва чрез високоустойчив волтметър (вътрешно устойчивост на най-малко 300 ома / c). За това, волтметърът е прикрепен към изходите на батерията или батерията. В същото време, токът за зареждане или разреждане не трябва да тече през батерията (батерията).

Равновесието на оловна батерия, както и всеки химичен източник на ток зависи от химичните и физичните свойства на веществата, включени в процеса на ток, и абсолютно независим от размера и формата на електродите, както и на. \\ T Брой активна маса и електролит. В същото време, в оловната батерия, електролитът приема директно в процеса на образуване на ток върху електродите на батерията и променя плътността му в зависимост от степента на зареждане на батериите. Следователно, равновесният ЕМП, който от своя страна е функцията на плътност

Промяната в ЕМП на батерията от температурата е много малко и може да бъде пренебрегната по време на работа.

Вътрешно съпротивление

Съпротивата, запазена от батерията, която тече в нея (зарядно устройство или разтоварване), се нарича вътрешна резистентност към батерията.

Съпротивлението на активните материали на положителните и отрицателните електроди, както и съпротивлението на електролита варира в зависимост от степента на зареждане на батерията. В допълнение, устойчивостта на електролита е много значително зависима от температурата.

Следователно, омичното съпротивление също зависи от степента на зареждане на батерията и температурата на електролита.

Устойчивостта на поляризация зависи от якостта на разрядния ток и температурата и не се подчинява на закона на OMA.

Вътрешното съпротивление на една батерия и дори батерия, състояща се от няколко последователни свързани батерии, е леко и е в зареденото състояние само на няколко хилядни от ома. Въпреки това, по време на освобождаването, той се променя значително.

Електрическата проводимост на активните маси намалява за положителен електрод с около 20 пъти и за отрицателен - 10 пъти. Електролитната електрическа проводимост също варира в зависимост от неговата плътност. С увеличаване на плътността на електролита от 1.00 до 1.70 g / cm3, нейната електрическа проводимост първо се увеличава до максималната си стойност и след това отново намалява.

Тъй като източването на батерията, плътността на електролита намалява от 1.28 g / cm3 до 1.09 g / cm3, което води до намаляване на електрическата проводимост до почти 2,5 пъти. В резултат на това омичното съпротивление на батерията, докато се увеличава. В разрешаването съпротивлението достига стойността, повече от 2 пъти по-висока от нейната величина в зареденото състояние.

В допълнение към състоянието на зареждане, температурата има значителен ефект върху съпротивлението на батериите. С намаляване на температурата, специфичната електролитна резистентност се увеличава при температура от -40 ° С, става приблизително 8 пъти повече от +30 ° С. Устойчивостта на сепаратори също се увеличава рязко с намаляване на температурата и в същия температурен диапазон се увеличава почти 4 пъти. Това е определящ фактор за увеличаване на вътрешното съпротивление на батериите при ниски температури.

Напрежение по време на зареждане и освобождаване от отговорност

Потенциалната разлика на полюсите на батерията (батерията) в процеса на зареждане или разтоварване в присъствието на ток във външната верига се нарича напрежение на батерията (батерия). Наличието на вътрешно съпротивление на батерията води до факта, че напрежението му при изхвърлянето е винаги по-малко от EDC, и когато зареждането винаги е повече EDC.

Когато зареждате батерията, напрежението в заключенията му трябва да бъде по-скоро IDC в \u200b\u200bколичеството вътрешни загуби.

В началото на заряда скокът на напрежението възниква върху размера на омичните загуби в батерията, а след това рязкото увеличение на напрежението, дължащо се на поляризационния потенциал, причинен главно чрез бързо увеличаване на плътността на електролитата в порите на активната маса . След това има бавен растеж на напрежението, поради главно увеличаването на ЕМП на батерията поради увеличаване на плътността на електролита.

След основното количество оловен сулфат се преобразува в PPCO и плач, разходите за енергия все повече се причиняват от водородното разлагане (електролиза) излишък от водород и кислородния йони, които се появяват в електролита, допълнително увеличава разликата в потенциала на дисперсионните електроди. Това води до бърз растеж на зареждащото напрежение, което води до ускоряване на процеса на разлагане на водата. Водородните и кислородните йони, образувани едновременно, не се интервалада с активни материали. Те се рекомбинират в неутрални молекули и се екскретират от електролит под формата на газови мехурчета (кислород се освобождава върху положителен електрод, на отрицателен водород), причинявайки "кипящ" на електролита.

Ако продължите процеса на зареждане, може да се види, че нарастването на плътността на електролита и зареждането на напрежението е практически прекратено, тъй като почти всички оловни сулфат реагират и цялата енергия, доставена на батерията, сега се прекарва само на Ефект на страничния процес - електролитна вода разлагане. Това обяснява постоянството на зареждащото напрежение, което служи като един от признаците на края на процеса на зареждане.

След спиране на заряда, т.е. изключването на външния източник, напрежението на изходите на батерията е рязко намалено до стойността на неговия неприятелски EMF или от стойността на омичните вътрешни загуби. След това има постепенно намаляване на ЕМП (поради намаляването на плътността на електролитата в порите на активната маса), която продължава до пълно подреждане на концентрацията на електролита в обема на батерията и порите на активната маса, която Съответства на създаването на равновесието на ЕМП.

Когато батерията се освободи, напрежението на неговите проводници е по-малко от EDC от стойността на вътрешния капка в напрежението.

В началото на изпускането, напрежението на батерията рязко спада по величината на омичните загуби и поляризацията, причинена от намаляване на концентрацията на електролита в порите на активната маса, т.е. поляризацията на концентрацията. След това, с постоянен (стационарен) процес на разреждане, намаляване на плътността на електролита в количеството на батерията, което причинява постепенно намаляване на напрежението на разреждането. В същото време се наблюдава промяна в съотношението на оловен сулфат в активната маса, което също води до увеличаване на загубите на омични животни. В този случай, частици от оловен сулфат (с приблизително три пъти голям обем в сравнение с оловни частици и неговия диоксид, от които те са оформени) затвориха порите на активната маса, които предотвратяват преминаването на електролит в дълбочината на електролита в дълбочината на електроди.

Това води до увеличаване на поляризацията на концентрацията, което води до по-бързо намаляване на напрежението на разреждането.

Когато изпускането спре, напрежението на изходите на батерията бързо се увеличава с количеството омични загуби, достигайки стойността на неприложимия ЕМП. По-нататъшна промяна в ЕМП поради изравняването на концентрацията на електролита в порите на активните маси и в количеството на батерията води до постепенно определяне на равновесния ЕМП.

Напрежението на батерията по време на неговото изпускане се определя главно от температурата на електролита и мощността на разрядния ток. Както бе споменато по-горе, съпротивлението на водещия акумулатор (батерии) е леко и вредено състояние е само няколко. Въпреки това, при течения на стартовия разряд, чиято якост е 4-7 пъти стойността номинален резервоарВътрешното спад на напрежението има значителен ефект върху изпускателното напрежение. Увеличаването на тъмните загуби с намаление на температурата се свързва с увеличаване на устойчивостта на електролит. В допълнение, вискозитетът на електролита се увеличава рязко, което затруднява разпространението му в порите на активната маса и увеличава поляризацията на концентрацията (т.е. увеличава загубата на напрежението вътре в батерията поради намаляването на концентрацията на електролита в порите на електродите).

При изтичане на повече от 60 и зависимостта на изпускателното напрежение от текущата сила е почти линейно при всички температури.

Средната стойност на напрежението на батерията по време на зареждане и изпускане се определя като средните аритметични стойности на напрежението, измерени на равни интервали.

Капацитет на батерията

Капацитетът на батерията е количеството електричество, получено от батерията, когато се изхвърля на инсталираното крайно напрежение. В практически изчисления, капацитетът на батерията е направен за експрес в ампера (АХ). Капацитетът на разреждане може да бъде изчислен, умножен по силата на разтоварващия ток по време на разтоварване.

Контейнерът за изпускане, на който се изчислява батерията и която е посочена от производителя, се нарича номинална способност.

В допълнение към него, важен индикатор съдържа и капацитет на батерията при зареждане.

Капацитетът на разреждане зависи от цялата гама от структурни и технологични параметри на батерията, както и условията за нейната работа. Най-съществените структурни параметри са количеството на активната маса и електролита, дебелината и геометричните размери на електродите на батерията. Основните технологични параметри, засягащи капацитета на батерията, са формулирането на активни материали и тяхната порьозност. Оперативни параметри - температурата на електролита и мощността на разтоварващия ток - също имат значителен ефект върху контейнера за изпускане. Обобщен индикатор, характеризиращ ефективността на батерията, е използването на активни материали.

За да се получи капацитет от 1 А-Н, както е споменато по-горе, 4.463 g оловен диоксид, 3,886 g гъба олово и 3.66 g сярна киселина са теоретично необходими. Теоретичната специфична консумация на активната маса на електродите е 8.32 g / ah. В реални батерии, специфичната консумация на активни материали при 20-часов режим на разтоварване и температура на електролита от 25 ° С варира от 15.0 до 18.5 g / A-H, което съответства на коефициента на използване на активните маси от 45-55%. Следователно практическото потребление на активна маса надвишава теоретичните стойности от 2 или повече пъти.

По отношение на използването на активната маса и следователно следните основни фактори засягат количеството на капацитета за разреждане.

Порциозност на активната маса. С увеличаване на порьозността, условията на дифузия на електролита се подобряват в дълбочината на активната маса на електрод и истинската повърхност се увеличава, върху която възниква текущата реакция. С увеличаване на порьозността, капацитетът за разреждане се увеличава. Величината на порьозността зависи от размера на частиците от оловен прах и формулирането на получаването на активни маси, както и от използваните добавки. Освен това увеличението на порьозността води до намаляване на дълготрайността поради ускоряване на процеса на унищожаване на високоустойчиви активни маси. Следователно, величината на порьозността се избира от производителите, като се вземат предвид не само високите капацитивни характеристики, но и да се осигури необходимата трайност на батерията в експлоатация. Понастоящем порьозността се счита за оптимална в рамките на 46-60%, в зависимост от целта на батерията.

Дебелината на електродите. При намаляване на дебелината, недеене на товаренето на външните и вътрешните слоеве на активната маса на електрода се намалява, което допринася за увеличаване на капацитета за разреждане. При по-дебели електроди вътрешните слоеве на активната маса се използват много слабо, особено при изхвърлянето на големи течения. Следователно, с увеличаване на разрядния ток, разликите в капацитета на батериите, които имат електроди с различни дебелини рязко намаляват.

Порьозност и рационалност на дизайна на сепараторния материал. С нарастващата порьозност на сепаратора и височината на ребрата му, захранването на електролита в интерфекционната пропаст се увеличава и условията на нейната дифузия се подобряват.

Електролитна плътност. Засяга капацитета на батерията и нейния експлоатационен живот. С увеличаване на плътността на електролита, капацитетът на положителните електроди се увеличава и резервоарът от отрицателен, особено при отрицателна температура, намалява поради ускорението на пасивацията на повърхността на електрод. Повишената плътност също влияе неблагоприятно на живота на батерията поради ускорението на корозионните процеси върху положителния електрод. Следователно оптималната плътност на електролита е установена въз основа на набора от изисквания и условия, при които батерията се управлява. Например, на работната плътност на електролита 1.26-1.28 g / cm3 се препоръчва за стартерни батерии, работещи в умерен климат, и за областите с горещ (тропически) климат 1.22-1.24 g / cm3.

Силата на разрядния ток, към която батерията трябва да се изхвърля непрекъснато за определено време (характеризира режима на разреждане). Режимите на освобождаване условно се разделят на дългосрочни и къси. С дълги режими, изтичането се среща с малки токове в продължение на няколко часа. Например, 5-, 10- и 20-часово разтоварване. С къси или стартерни зауствания токът е няколко пъти по-голям от номиналния капацитет на батерията и изтичането продължава няколко минути или секунди. При увеличаване на тока на разреждане, скоростта на изпускане на повърхностните слоеве на активната маса се увеличава в по-голяма степен от дълбоко. В резултат на това растежът на сулфат в устата на порите е по-бърз, отколкото в дълбочина и е време да бъде закупен със сулфат по-рано, отколкото да реагира вътрешната му повърхност. Поради прекратяването на дифузията на електролита вътре в порите, реакцията се спира в нея. По този начин, колкото по-голям е токът на разреждане, по-малък капацитет на батерията и следователно коефициентът на използване на активната маса.

За да се оценят старторите на батериите, техният капацитет се характеризира и с броя на периодични стартерни изхвърляния (например продължителност от 10-15 s с прекъсвания между тях за 60 секунди). Капацитетът, който батерията дава периодични разряди, надвишава контейнера с непрекъснато изпускане на същия ток, особено когато се стартира режимът на подаване.

Понастоящем концепцията за "резервно" капацитет се използва в международната практика за оценка на капацитивните характеристики на стартерните батерии. Той характеризира времето за разреждане на батерията (в минути) при силата на разтоварващия ток 25 А, независимо от номиналния капацитет на батерията. По преценка на производителя, е позволено да се определи стойността на номиналния капацитет в 20-часов режим на разтоварване в ампера или резервни способности за минути.

Температура на електролита. С намаляването му се намалява капацитетът за разтоварване на батериите. Причината за това е да се увеличи вискозитетът на електролита и нейното електрическо съпротивление, което забавя скоростта на дифузия на електролита в порите на активната маса. В допълнение, процесът на пасифициране на отрицателния електрод се ускорява с намаляване на температурата.

Температурният коефициент на резервоара А показва промяната в капацитета като процент, когато температурата се променя с 1 ° C.

При тестване, капацитетът за разтоварване, получен по време на дългосрочния режим на разреждане от стойността на номиналното съдържание на температурата на електролита, е +25 ° С.

Температурата на електролита при определяне на контейнера при дълъг режим на разтоварване в съответствие с изискванията на стандартите трябва да бъде в диапазона от +18 ° C до +27 ° С.

Параметрите на изхвърлянето на стартера се оценяват чрез продължителността на изхвърлянето в минути и напрежението в началото на разреждането. Тези параметри се определят на първия цикъл при + 25 ° C (проверка за сушени батерии) и при следващи цикли при температури -18 ° С или -30 ° С.

Степен на зареждане. С увеличаване на степента на зареждане, като други неща са равни, контейнерът се увеличава и достига максималната си стойност с пълна зареждане на батерията. Това се дължи на факта, че с непълна такса броят на активните материали върху двата електрода, както и плътността на електролита, не достигат максималните им стойности.

Енергия и мощност на батерията

Мощността на батерията W се експресира във вата и се определя от продукта на неговия капацитет за зареждане (зареждане) към средното битово (зареждане) напрежение.

Тъй като с промяна в температурата и режима на разреждане, капацитетът на батерията и нейното напрежение се променят, след това с намаление на температурата и увеличаване на разрядния ток, енергията на батерията намалява още по-значително от капацитета си.

В сравнение с химическите източници на ток, различен в резервоарите, структурите и дори от електрохимичната система, както и при определяне на указанията на тяхното подобряване, те използват специфичния енергиен индикатор, енергията, покрита с единичната маса на батерията или нейния обем. За модерни водещи начинаещи без изброени батерии, специфичната енергия при 20 часа режим на разреждане е 40-47 W.

Количеството енергия, дадено от батерията на единица време, се нарича своята сила. Тя може да бъде определена като продукт с размера на разрядния ток върху средното напрежение на разреждането.

Батерията самозаръстяване

Саморазрядът се нарича намаление на капацитета на батериите с отворена външна верига, т.е. с бездействие. Това явление е причинено от редокс процеси, спонтанно тече както върху отрицателни, така и върху положителни електроди.

Саморазрядът е особено податлив на отрицателен електрод, дължащ се на спонтанно разтваряне на олово (отрицателна активна маса) в разтвор на сярна киселина.

Самозаустването на отрицателния електрод е придружено от освобождаването на газообразен водород. Скоростта на спонтанното разтваряне на оловото нараства значително с увеличаване на концентрацията на електролита. Увеличаването на плътността на електролитите от 1.27 до 1.32 g / cm3 води до увеличаване на скоростта на самозалучване на отрицателен електрод с 40%.

Наличието на примеси на различни метали на повърхността на отрицателния електрод има много значителен ефект (каталитичен), за да се увеличи скоростта на оловно саморазвиване (поради намаляване на пренапрежението на водородното освобождаване). Почти всички метали, срещани под формата на примеси в батерии суровини, електролит и сепаратори, или под формата на специални добавки, допринасят за увеличаването на саморазреждането. Намирането на повърхността на отрицателния електрод те улесняват условията за освобождаване на водород.

Част от примесите (соли на метали с променлива валентност) действат като такси носители от един електрод в друг. В този случай металните йони са възстановени на отрицателен електрод и се окисляват при положителен (такъв механизъм за саморазреждане се приписва на железни йони).

Самозасичаването на положителен активен материал се дължи на реакцията.

2 RO2 + 2H2SO4 -\u003e PBSCU + 2H2O + O2 T.

Скоростта на тази реакция също се увеличава с увеличаване на концентрацията на електролита.

Тъй като реакцията протича с освобождаването на кислород, неговата скорост се определя до голяма степен чрез пренасочване на кислород. Следователно, добавките, които намаляват потенциала за изолиране на кислород (например, антимон, кобалт, сребро) ще допринесат за скоростта на растеж на реакцията на самостоятелността на водещия диоксид. Скоростта на самозасуване на положителния активен материал е няколко пъти по-ниска от скоростта на самозалучване на отрицателния активен материал.

Друга причина за самозалучването на положителен електрод е разликата в потенциала на материала на тока и активната маса на този електрод. Фалшираната микроелемент, получена в резултат на тази потенциална разлика, превръща оловото на оловото на текущия поток и оловен диоксид на положителната активна маса в оловен сулфат.

Саморазрядът може също да възникне, когато батерията е замърсена или наводнена с електролит, вода или други течности, които създават възможност за разряждане през електрически проводимия филм между полюсите на батерията или неговите джъмпери. Този вид самозаучение не се различава от обичайните много малки токове в затворена външна верига и лесно елиминират. За да направите това, е необходимо да се ограничи повърхността на батериите.

Саморазрядът на батериите до голяма степен зависи от температурата на електролита. С намаляване на температурата, саморазкриването намалява. При температури под 0 ° C, новите батерии почти спира. Следователно, съхранението на батерии се препоръчва в зареденото състояние при ниски температури (до -30 ° C).

По време на работа, саморазрядът не остава постоянен и рязко се увеличава до края на експлоатационния живот.

Намаляването на саморазреждане е възможно чрез увеличаване на пренапрежението на кислород и водородните секции върху електродите на батерията.

За това е необходимо първо, да се използват по-чисти материали за производството на батерии, да намали количественото съдържание на легиращите елементи в сплавите на батерията, използвайте само

чиста сярна киселина и дестилирана (или близо до нея чиста с други методи за пречистване) вода за приготвяне на всички електролити, както в производството, така и в експлоатацията. Например, поради намаляване на съдържанието на антимон в сплавта на текущите кранове от 5% до 2% и използването на дестилирана вода за всички технологични електролити, средното дневно самозаучение се намалява с 4 пъти. Замяната на Antimony на калций ви позволява допълнително да намалите скоростта на саморазреждане.

Намаляването на самозаустването може също да допринесе за добавките на органични вещества - инхибитори на саморазреждане.

Използването на общ капак и скрити междурелевъчни съединения до голяма степен намалява скоростта на самостоятелно разтоварване от изтичане на токове, тъй като вероятността от галванична комуникация между крайно дестилираните заключения е значително намалена.

Понякога е самоконтрол, наречена бърза загуба на резервоар поради късо съединение вътре в батерията. Такова явление се обяснява с директно освобождаване чрез проводими мостове, образувани между електродите на Variepete.

Прилагане на сепаратори на обвивка в батерии, които не са служители

елиминира възможността за формиране на къси вериги между електродите на вариомена по време на работа. Тази вероятност обаче остава поради възможните неуспехи в оборудването масова продукция. Обикновено такъв дефект се открива през първите месеци на работа и батерията подлежи на замяна на гаранцията.

Обикновено степента на самостоятелно разтоварване се изразява като процент от загуба на резервоар за определения период от време.

Понастоящем стандартите се характеризират с напрежението на стартовия разряд при -18 ° C след теста: бездействие за 21 дни при температура от + 40 ° С.

Батерия(елемент) - се състои от положителни и отрицателни електроди (оловни плочи) и сепаратори, разделящи тези плаки, монтирани в корпуса и се потопят в електролита (разтвор на сярна киселина). Натрупването на енергия в батерията се случва, когато реакцията на химическата окисление се възстановява чрез електроди.

Акумулаторна батерия Състои се от 2 или повече последователно или (и) паралелни на взаимосвързани участъци (батерии, елементи), за да осигурят желаното напрежение и ток.Тя е в състояние да се натрупва, съхранява и дава електричество, за да се осигури началото на двигателя, както и да захранва електрическите уреди, когато двигателят не работи.

Оловна акумулаторна батерия - батерия, в която електродите се произвеждат главно от олово, а електролитът е разтвор на сярна киселина.

Активна маса- Това е компонентът на електродите, който претърпява химически промени по време на преминаването на електрически ток по време на зарядното зареждане.

Електрод - Проводим материал, способен да произвежда електрически ток при реакция с електролит.

Положителен електрод (анод) -електродът (плаката) активната маса, от която заредената батерия се състои от оловен диоксид (PBO2).

Отрицателен електрод (катод) -електродът, активната маса, от която заредената батерия се състои от гъба олово.

Електродна решеткатой служи за задържане на активната маса, както и за доставка и премахване на тока към него.

Сепаратор - Материалът, използван за изолиране на електродите един от друг.

Заключения на полюситесервирайте за зареждане на ток и за връщане под общото напрежение на батерията.

Водя - (РБ) - Химичен елемент на четвъртата група на периодичната система D. I. Mendeleev, последователност номер 82, атомно тегло 207.21, валентност 2 и 4. олово - син метал, делът на него, в твърда форма от 11.3 g / cm 3 , намалява при топене, в зависимост от температурата. Най-пластмаса сред металите, тя е добре навита до най-добрия лист и лесно отива. Оловото лесно се обработва, се отнася до броя на металите с ниски топене.

Оловен оксид (iv) (оловен диоксид) PBO2 е тъмнокафяв тежък прах, който има фин характерен мирис на озона.

Антимонтова е метален сребрист бял метал със силен блясък, кристална структура. Обратно, оловото е твърд метал, но много крехък и лесно смачкване на парчета. Антимонът е много по-лек от оловото, неговият дял е 6.7 g / cm 3. Водата и слабите киселини не действат върху антимон. Бавно се разтваря в силни солни и сярна киселини.

Тръби от клетки Затворете отворите на клетките в капака на батерията.

Тръба от централна вентилацияслужи за припокриване на газонезиден отвор в капака на батерията.

MonoBlock.- Това е калъф от полипропилен батерия, разделен чрез отделни клетки.

Дестилирана водатой запълва батерията, за да възстанови загубите си в резултат на разлагане на вода или изпаряване. Трябва да се използва само дестилирана вода за елиминиране на батериите!

Електролит Той е разтвор на сярна киселина в дестилирана вода, която запълва свободните обеми клетки и прониква в активната маса на електродите и сепараторите.

Той е в състояние да извърши електрически ток между потомството на електродите. (За средната ивица на Русия, плътност от 1.27-1.28 g / cm3 при t \u003d + 20 ° C).

Ниско движещ се електролит:За да намалите опасността от отделянето на електролита от батерията, използвайте средства, които намаляват неговата плавност. Електролитът може да бъде добавен вещества, които го превръщат в гела. Друг начин за намаляване на електролитната мобилност е използването на стъклопакети като сепаратори.

Отворете батерията - Батерия с тръба с отвор, през която се отстраняват дестилирана вода и газообразни продукти. Дупката може да бъде оборудвана с вентилационна система.
Затворена батерия - батерията, която е затворена при нормални условия, но има устройство, което позволява на газ да бъде освободен, когато вътрешното налягане надвишава зададената стойност. Обикновено не е възможно допълнително пълнене на електролита в такава батерия.
Батерия - батерия, съхранявана без електролит, плочи (електроди), от които са в сухо заредено състояние.

Тръбна (Pacir) плака - положителна плоча (електрод), която се състои от набор от порести тръби, пълни с активна маса.

Предпазен клапан - детайлност на вентилацията, която позволява да се излезе от газ в случай на излишно вътрешно налягане, но не позволява въздушен поток в батерията.

Ампер-час (a · h)- Това е мярка за електрическа енергия, равна на продукта на текущата сила в ампери за време в часове (резервоар).

Напрежение на батерията - Потенциални разлики между изходите на батерията при освобождаване от отговорност.
Капацитет на батерията - количеството електрическа енергия, дадена чрез напълно заредена батерия, когато се освободи до достигане на крайното напрежение.

Вътрешно съпротивление - текущата резистентност чрез елемент, измерен в Ома. Състои се от устойчивост на електролитни, сепаратори и плочи. Основният компонент е устойчивостта на електролита, която варира в зависимост от промяната в температурата и концентрацията на сярна киселина.

Плътност на електролита - eхарактеристиките на физическото тяло, равно на съотношението на масата му към заетия обем. Измерва се, например, в kg / l или в g / cm3.

Живот на батерията - Период полезна работа Батерии в определени условия.
Газово емплект - Газообразуване в процеса на електролиза на електролита.

Саморазреждане - Спонтанна загуба на капацитет на резервоара само от батерията. Скоростта на самозасистема зависи от материала на плочите, химическите примеси в електролита, неговата плътност, от чистотата на батерията и продължителността на нейната работа.

EMF батерия(Електрическа сила) е напрежение в заключенията на полюса от напълно заредена батерия с отворена верига, т.е. с пълното отсъствие на такси или изпускателни токове.

Цикъл - Последователност на един заряд и изпускателен елемент.

Образуване на газ върху оловни батерии. Особено изобилно се откроява в крайната фаза на заряда на оловна батерия.

Гел батерии - те са запечатани оловни батерии (Не запечатано, тъй като малко се отделя газове при отваряне на вентили), затворен, напълно поддържан (незаменян) с електролит на геловата киселина (Dryfit и Gelled Electrolite-гел).

AGM технология (Абсорбира се стъклен мат) - абсорбиращи се уплътнения от фибростъкло.

Връщане в енергия - съотношението на количеството енергия, дадено по време на изхвърлянето на батерията, до количеството енергия, необходимо за зареждането на първоначалното състояние при определени условия. Възвръщаемостта на енергията за киселинни батерии при нормални работни условия е 65%, а за алкална 55 - 60%.
Специфична енергия - Енергия, която се дава на батерията при изхвърляне на единица от обем V или маса m, т.е. w \u003d w / v или w \u003d w / m. Специфичната енергия на киселинните батерии е 7-25, никел-кадмий 11-27, никел-желязо 20-36, сребърно-цинк 120-130 W * h / kg.

Късо съединение в батерии Той се среща с електрическото свързване на плочи с различна полярност.

Батериите се пълнят със сярна киселина и в процеса на нормален цикъл на зареждане в тях се различават експлозивни газове (водород и кислород). За да се избегне нараняване на персонала или повреда на автомобила, стриктно следва следните правила за безопасност:

Преди да започнете да работите с всички електрически компоненти на автомобила, изключете захранващия кабел от терминала за батерията минус. С минус захранващ кабел всички електрически вериги в колата ще бъдат отворени, което ще предотврати случайно затваряне на всеки електрически компонент за маса. Електрическата искра създава потенциална опасност от нараняване и пожар.
Всяка работа, свързана с батерията, трябва да се извърши в защитни очила.
За да се предпази от сярна киселина, която се пълни с батерия, използвайте защитно облекло върху кожата.
Не нарушавайте правилата за безопасност, посочени в процедурите за поддръжка при достъпа до оборудването, използвано за поддръжка и тестване на батерии.
Строго е забранено да се пуши или използва отворен огън в непосредствена близост до батерията.

Текуща поддръжка на батерията

Текущата поддръжка на батерията е да се провери чистотата на батерията и, ако е необходимо, добавете чиста вода към нея. Всички производители на батерии препоръчват използването на дестилирана вода за тази цел, но в случай на неговото отсъствие е възможно да се използва чиста питейна вода с ниски соли. Тъй като водата е единственият консумативен компонент, за да се насърчи киселината към батерията. Част от водата от електролита се унищожава по време на заряда и изхвърлянето на батерията, но киселината, съдържаща се в електролита, остава в батерията. Не преливайте батерията с електролит, защото в този случай нормалното бубаж (газообразуване), възникващо в електролита по време на процеса на батерията, ще доведе до изтичане на електролит, което причинява корозия на терминалите на батерията, неговите скоби и палета за закрепване и палета. Акумулаторните батерии трябва да се пълнят с електролит до приблизително един и половина инча (3.8 см) под върха на пълнещата врат.

Контакти на захранващите кабели, свързани към батерията, и терминалите на самата батерия трябва да бъдат изследвани и почистени, за да се избегне отпадане на напрежението върху тях. Една от най-често срещаните причини, които двигателят не стартира, е отслабването или корозията на контактите на захранващите кабели, свързани към терминалите на батерията.

Фиг. Силно коригиран терминал на батерията

Фиг. Установено е, че този захранващ кабел, свързан към батерията, е много корозирал под изолация. Въпреки че корозията през езолацията е изолирана, но остава незабелязана, докато кабелът внимателно се изследва. Този кабел се заменя.

Фиг. Внимателно проверете всички терминали на батерията за признаци на корозия. В този автомобил две захранващи кабели са прикрепени към положителния терминал на батерията с дълъг болт. Това е обща причина за корозия, която причинява прекъсване на електрически пунктурен двигател

Измерване на ЕМП на батерията

Електромоторна сила (EMF) е разликата в потенциала на положителни и отрицателни електроди на батерията с отворена външна верига.

Стойността на EDC зависи главно от потенциала на електрода, т.е. От физичните и химичните свойства на веществата, от които са направени плочи и електролит, но не зависи от размера на батериите. Батерията на EMF зависи от плътността на електролита.

Измерване на електромоторната мощност (EMF) батерията с волтметър е прост начин за определяне на степента на зареждане. ЕМП на батерията не е индикатор, който гарантира работата на батерията, но този параметър напълно характеризира състоянието на батерията, което е просто инспекция. Акумулаторна батерия външен вид Това е доста ефективно, всъщност може да не е толкова добро, колкото изглежда.

Тази проверка се нарича измерване на напрежението празен ход Батерия (EMF проверка), защото измерването се извършва върху терминалите на батерията без товар, свързан към него, с ток на нулев консумация.

Ако проверката се извършва незабавно в края на зареждане на батерията или в колата в края на пътуването, е необходимо да се освободи акумулаторната батерия от емисиите на поляризация преди измерване. Поляризацията на EMF е увеличена, в сравнение с нормалното напрежение, което се появява само на повърхността на батерията. Поляризацията на EMF бързо изчезва, когато батерията работи под товар, така че не дава точна оценка на степента на зареждане на батерията.
За да освободите батерията от поляризацията на EMF, включете фаровете в режим далечна светлина За една минута, и след това ги изключете и изчакайте няколко минути.
Когато двигателят е изключен и останалата част от електрическото оборудване, с затворена врата (така че светлината в кабината да е изключена), свържете волтметъра към терминалите на батерията. Red, Plus, Voltmeter тел се свързва към терминала плюс на батерията и черен, минус, тел към неговия минус терминал.
Фиксирайте четенето на волтметъра и го сравнете с таблицата за зареждане на батерията. Таблицата по-долу е подходяща за оценка на степента на скорост на зареждане на батерията в стойността на EDC при стайна температура - от 70 ° F до 80 ° F (от 21 ° C до 27 ° C).

Таблица

EMF акумулаторна батерия (B)	Степен на зареждане
12.6 V и по-горе	Заредена 100%
12,4	Начислени от 75%
12,2	Таксувани с 50%
12	Заредени с 25%
11.9 и долни	Дестот

Фиг. Волтметърът показва напрежението на батерията след една минута след светлината на (A). След изключване на фаровете, напрежението, измерено на батерията, бързо се възстанови до 12.6 V (b)

ЗАБЕЛЕЖКА

Ако волтметърът дава отрицателно четене, тогава или батерията се зарежда в обратна полярност (и след това да бъде заменен), или волтметърът е свързан към батерията в обратна полярност.

Измерване на напрежението на акумулаторната батерия под товар

Един от най-точните начини за определяне на работата на батерията е измерването на напрежението на батерията под товар. В повечето тестери на старторите и характеристиките на автомобилни батерии се използва въглищна реостат като натоварване на батерията. Параметрите на натоварване се определят от номиналния капацитет на акумулаторната батерия. Номиналният капацитет на батерията се характеризира със стойността на началния ток, който е способен да осигури батерия при 0 ° F (-18 ° C) за 30 секунди. Преди това беше използвана характеристика на номиналния капацитет на батериите в AMPS часовник. Измерването на напрежението на батерията под товар се извършва при стойността на разрядния ток, равен на половината от номиналната CSA на текущата батерия или утроен номинална мощност на батерията в ампера, но не по-малко от 250 ампера. Измерването на напрежението на батерията се извършва след проверка на степента на нейните заряди чрез вградения диапазон или чрез измерване на ЕМП на батерията. Батерията трябва да се зарежда най-малко 75%. Съответният товар е свързан към батерията и след 15 секунди от операцията на батерията, показанията на волтметъра се записват под товара, когато товарът е свързан. Ако акумулаторната батерия е добра, тогава свидетелството на волтметъра трябва да остане над 9.6 V. Много производители на батерии препоръчват измерване два пъти:

първите 15 секунди от операцията на батерията под товар се използват за примерване от поляризацията на ЕМП.
втората 15 секунди - за да се получи по-надеждна оценка на акумулаторната държава

Между първия и втория цикъл на работа под товар е необходимо да се направи откъс от 30 секунди, за да се възстанови батерията.

Фиг. Тестер на стартиращите и зареждащи характеристики на автомобилните батерии, пуснати от Bear Automotive, автоматично позволява на проверената батерия в режим на работа за 15 секунди - за да се отстрани поляризацията EMF, след това изключва товара за 30 секунди, за да се възстанови батерията и свързва натоварване на 15 секунди. Дисплеят на тестера показва състоянието на батерията.

Фиг. ДДС 40 тестер (волтрматер, модел 40) на слънцето електрически, свързан към батерията за тестване под товар. Операторът, използващ регулатора на тока на натоварване, задава количеството на разрядния ток към ампермера, равен на половината от стойността на батерията на текущия CSA. Батерията работи под товар за 15 секунди и в края на този интервал от време, напрежението на батерията, измерено, когато товарът е свързан, трябва да бъде не по-малко от 9.6 V

ЗАБЕЛЕЖКА

Някои тестери за определяне на степента на зареждане и ефективност на батерията измерват капацитета на батерията. Спазвайте процедурата за проверка, зададена от производителя на изпитваното оборудване.

Ако батерията не е преминала теста под товар, го презаредете и го повторете. В случай, че втората проверка приключи неуспешно, батерията подлежи на подмяна.

Батерията се зарежда

Ако батерията е силно разредена, тя трябва да се зарежда. Зареждане на батерията, за да се избегне нейното увреждане, дължащо се на прегряване, най-добре е да се произвежда в стандартен режим на зареждане. Обяснения относно стандартния режим на зареждане на батерията са показани на фигурата.

Фиг. Това устройство за зареждане на батерията се регулира за зареждане на батерията с номинален ток на зареждане от 10 А. зареждане на батерията в стандартен режим, както на снимката по-горе, тя не действа толкова много на батерията, като ускорен режим на зареждане, в който Прегряването на батерията не е елиминирано пренасочване на плочи на батерията

Трябва да се помни, че за зареждане на напълно разредена батерия може да отнеме часове осем или дори повече. Първоначално е необходимо да се поддържа ток за зареждане при около 35 а за 30 минути - за да се улесни началото на процеса на зареждане на батерията. В ускорения режим на зареждане на батерията се нагрява и рискът от батерии се увеличава. При ускорен режим на зареждане се появява засилено образуване на газ (изолация на водород и кислород), което създава опасност за здравето и риска от пожар. Температурата на акумулаторната батерия не трябва да надхвърля 125 ° F (52 ° C, батерията е гореща за допир). Препоръчва се зареждащи батерии, като правило, за да се получи такса за зареждане, равна на 1% от текущия паспорт на SSO.

Ускорен режим на зареждане - максимум 15 a
Стандартен режим на зареждане - максимум 5 a

Това може да се случи с всеки!

Собственик tOYOTA CAR. Изключена батерия. След свързване на нова батерия, собственикът забеляза това табло Жълтата крушка "въздушна възглавница" светва и радиото беше блокирано. Собственикът е придобил употребяван автомобил от дилъра и не знае тайния четирицифрен код, необходим за отключване на радиото. Принудени да търсят начин за решаване на този проблем, той се опита да въведе три различни четирицифрени числа с надеждата, че един от тях е подходящ. Въпреки това, след три неуспешни опита, радиото е напълно изключено.

Разстроеният собственик обжалваше дилъра. Премахването на проблема струва повече от триста долара. За да нулирате сигналната "въздушна възглавница" изисква специално устройство. Радиото трябваше да бъде премахната от колата и да изпрати в друга държава в оторизиран сервизен център и да се върне, за да се инсталира отново в колата.

Ето защо, преди да изключите батерията, не забравяйте да се съгласите със собственика на колата - трябва да сте сигурни, че собственикът е известен с тайния код за включването на кодираното радио, което се използва едновременно в системата за защита на автомобила . Може да се наложи да използвате устройството за резервно копие на радио приемника, когато батерията е деактивирана.

Фиг. Ето добра мисъл. Техникът направи резервен източник на захранване от стар батерия фенер и кабел с адаптер към гнездото за запалка. То просто свързва кабелите към заключенията на батерията, които са имали батерия фенера. Батерията на фенерчето е по-удобна от обичайната 9-волтова батерия - в случай, че някой дойде да отвори вратата на колата в момент, когато източникът на резервно копие на паметта е включен във веригата. 9-волтовата батерия, която има малък контейнер в този случай, бързо ще се освободи, докато капацитетът на батерията на фенерчето е достатъчно голям и е достатъчно, за да се гарантира, че дори когато вътрешното осветление е включено

Електромоторна сила

Батерия EMF, състояща се от N серия свързани батерии.

Необходимо е да се разграничи равновесният ЕМФ на батерията и не-равновесната ефективност на батерията по време на отварянето на веригата преди създаването на равновесно състояние (период на преходния процес). EMF се измерва чрез високоустойчив волтметър (вътрешно устойчивост на най-малко 300 ома / c). За това, волтметърът е прикрепен към изходите на батерията или батерията. В същото време, токът за зареждане или разреждане не трябва да тече през батерията (батерията).

Промяната в ЕМП на батерията от температурата е много малко и може да бъде пренебрегната по време на работа.

Напрежение по време на зареждане и освобождаване от отговорност

Когато зареждате батерията, напрежението в заключенията му трябва да бъде по-скоро IDC в \u200b\u200bколичеството вътрешни загуби. В началото на заряда скокът на напрежението възниква върху размера на омичните загуби в батерията, а след това рязкото увеличение на напрежението, дължащо се на поляризационния потенциал, причинен главно чрез бързо увеличаване на плътността на електролитата в порите на активната маса . След това има бавен растеж на напрежението, поради главно увеличаването на ЕМП на батерията поради увеличаване на плътността на електролита.

Напрежението на батерията по време на неговото изпускане се определя главно от температурата на електролита и мощността на разрядния ток. Както бе споменато по-горе, съпротивлението на водещия акумулатор (батерии) е леко и вредено състояние е само няколко. Въпреки това, с ток на стартерния разряд, чиято якост е 4-7 пъти стойността на номиналния контейнер, вътрешният спад в напрежението има значителен ефект върху напрежението на разреждането. Увеличаването на тъмните загуби с намаление на температурата се свързва с увеличаване на устойчивостта на електролит. В допълнение, вискозитетът на електролита се увеличава рязко, което затруднява разпространението му в порите на активната маса и увеличава поляризацията на концентрацията (т.е. увеличава загубата на напрежението вътре в батерията поради намаляването на концентрацията на електролита в порите на електродите). При изтичане на повече от 60 и зависимостта на изпускателното напрежение от текущата сила е почти линейно при всички температури.

Средната стойност на напрежението на батерията по време на зареждане и изпускане се определя като средни аритметични стойности на напрежението, измерени на равни интервали

Текуща поддръжка на батерията

Измерване на ЕМП на батерията

Измерване на напрежението на акумулаторната батерия под товар

Батерията се зарежда

Електромоторна сила

Напрежение по време на зареждане и освобождаване от отговорност

Избор на редакторите