Arabalar için piller. AKB. © Borisov Mikhail. Pillerin elektriksel özellikleri EDF bataryası nedir

ana / Sürme

Sayfa 2/26

1.3. Pillerin ana elektriksel özellikleri

Elektrik gücü ve voltajı . Elektrik gücü (EMF), açık bir dış devre ile pozitif ve negatif akü elektrotlarının potansiyellerinin farkıdır.
EDC'nin değeri esas olarak elektrot potansiyellerine, yani, plakaların ve elektrolitlerin yapıldığı maddelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinden, ancak pil plakalarının boyutuna bağlı değildir.
EMF asit bataryası elektrolit yoğunluğuna bağlıdır. Teorik olarak, pratik olarak, pilin EMF'nin uygulamaya yeterli doğrulukla EMF'nin formül tarafından belirlenebileceği tespit edilir.
E \u003d 0.85 + g,
G, elektrolitin 15 ° C'de, G / cm3'teki yoğunluğudur. .
Elektrolit yoğunluğunun 1.12 ila 1.29 g / cm3 arasında değişen asit marş pilleri için , EMF sırasıyla 1.97'den 2,14 V arasında değişmektedir. .
EMF'yi mutlak doğrulukla ölçmek neredeyse imkansızdır. Bununla birlikte, EDC'nin pratik amaçları için, yaklaşık olarak ve yeterince kesinlikle, yüksek bir iç direncine sahip olan bir voltmetre ile ölçülebilir (1 b başına en az 1000 ohm). Aynı zamanda, hafif bir miktar voltmetreden geçecektir.
Akü voltajı, akımın bataryadan geçirildiğinde, akımın herhangi bir tüketicisini içeren kapalı bir dış zincir içeren pozitif ve negatif plakaların potansiyellerinin farkıdır. Aynı zamanda, gerilimi ölçerken voltmetrenin tanıklığı her zaman EMF'yi ölçerken daha az olacaktır ve bu fark, daha büyük akımın bataryadan geçeceği daha büyük olacaktır.
EMF ve gerginlik bir dizi faktöre bağlıdır. EMF, elektrolitin yoğunluğundan ve sıcaklığından farklıdır. Döner voltaj, EMF'ye, tahliye akımının (yük) boyutuna ve bataryanın iç direncine bağlıdır.
Pilin EMF'nin elektrolit yoğunluğundan (H2S04 çözeltisinin konsantrasyonu) bağlı olarak aşağıda gösterilmiştir:

25 ° C'de elektrolit yoğunluğu,
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 pil, .......... 1.906 1,960 2,005 2,048 2,095 2,125 2,144
Bu bağımlılıktan, sülfürik asit konsantrasyonunda bir artışla, EMF'nin arttığı görülebilir. Bu nedenle, daha büyük bir EDF elde etmek için, elektrolitin yoğunluğunu aşırı artırmak mümkündür. Bunlardaki elektrolit yoğunluğu 1.27 - 1.29 g / cm 3 olduğunda, marş pillerinin oldukça iyi çalıştığı tespit edilmiştir. Ek olarak, elektrolit 1,29 g / cm3'lük bir yoğunluktur en düşük donma noktasına sahiptir.
Elektrolit sıcaklığını değiştirirken, EMF bataryası da değişir. Böylece, elektrolit sıcaklığında + 20 ° C ila -40 ° C arasında bir değişiklik ile, pil 2.12 ila 2.096 V ile azaltılır. Elektrolit sıcaklığında bir değişiklik ile önemli ölçüde daha fazla derecede, voltaj değişiklikleri, sadece EMF'ye değil, akünün iç direncinden, sıcaklıkta bir azalma ile önemli ölçüde azalır.
EDC, voltaj, iç direnç ve boşaltma akımının boyutu arasında aşağıdaki bağımlılık var:
U \u003d e-ir,
Nerede U - Voltaj;
E.- e. d. s. pil;
BEN. - Boşaltma akımının büyüklüğü;
r.- Dahili pil direnci.
Bu formülden, bir açık devre ile ölçülen EMF'nin sabit bir değeri ile, akü voltajının akım boşalması için bir artış olarak düştüğü görülebilir.
İç direnç. Bataryanın iç direnci nispeten küçüktür, ancak pilin büyük bir değerin mevcut dayanımı ile boşaltıldığı durumlarda, örneğin motor marşını başlatırken, her bir bataryanın iç direncinin çok önemli bir değeri vardır.
Dahili direnç, elektrolit direnci, ayırıcılar ve plakalardan oluşur. Ana bileşen, sıcaklıktaki değişikliği ve sülfürik asidin konsantrasyonuna göre değişen elektrolit direncidir.
Elektrolit direncinin sıcaklıkta 1.30 g / cm3 yoğunluğuna bağlı olarak bağımlılığı aşağıda gösterilmiştir:

Sıcaklık, ° СH elektrolit direnci · cm
+ 40 0,89
+ 25 1,28
+ 18 1,46
0 1,92
– 18 2,39
Verilen verilerden görülebileceği gibi, elektrolit sıcaklığında + 40 ° C ila -18 ° C arasında bir azalma ile, direnç 2,7 kat artmaktadır. Dirginliğin en küçük değeri, 15 ° C'de 1.223 g / cm3 yoğunluğuna sahip bir elektrolit vardır (ağırlıkça% 30 çözelti H2S04).
Bataryadaki direncin ikinci bileşeni, ayırıcıların direncidir. Esas olarak gözenekliliğine bağlıdır. Ayırıcılar, gözenekleri, ayırıcının elektroniğine neden olan elektrolit ile doldurulmuş elektriksel olarak yalıtım malzemesinden yapılır.
Bu bağlamda, sıcaklıktaki bir değişiklikle, ayırıcının direncinin elektrolit direnci ile aynı oranda değişeceğini varsaymak mümkün olacaktır, ancak bu tam olarak değil. Bazı ayırıcılar, örneğin, mikro gözenekli ebonit ayırıcılar (Mijor) sıcaklık değişimine duyarlı değildir.
Elemanın iç direncinin toplam miktarında içeren üçüncü faktör, pozitif ve negatif plakaların aktif kütlesi ve kafesleridir.
Negatif plakanın süngerimyon ucunun direnci, kafes malzemesinin direncinden biraz farklıdır, pozitif plakanın perde peroksitinin direnci 10.000 katın kafes direncini aşmaktadır. Elektrolit direncinin aksine, kafes direnci sıcaklıkta bir azalma ile azalır. Ancak, elektrolitin direncinin plakaların direncinden birçok kat daha fazla olması, daha sonra sıcaklıktaki bir azalma ile direncindeki direncinde azalma, elektrolit direncindeki genel düşüş için çok hafifçe telafi edilir.
Plakaların direnci şarj pillerinin derecesini etkiler. Deşarj sürecinde, plakaların direnci artar, pozitif ve negatif plakalarda oluşan sülfat kablosu, neredeyse bir elektrik akımı yapmaz.
Diğer pil tipleriyle karşılaştırıldığında, asidik piller nispeten küçük bir iç direncine sahiptir, bu da karayolu taşımacılığında başlangıç \u200b\u200bpilleri olarak geniş kullanımlarını belirler.
Kapasite. Batarya kapasitesi, belirli bir boşaltma modunda, sıcaklık ve son voltajda tamamen şarj edilmiş bir batarya verebilen elektrik miktarıdır. Kapasitans, amper saatlerinde ölçülür ve formül tarafından belirlenir.
C \u003d IPTP,
Nerede Dan- Kapasite ve · H ;
İp.- Boşaltma akımının gücü ve ;
tp.- Boşaltma süresi, H .
Batarya kapasitesinin büyüklüğü, temel olarak aşağıdaki faktörlerle belirlenir: tahliye modu (boşaltma akımı), elektrolit konsantrasyonu ve sıcaklık. Zorunlu boşaltma modlarındaki piller, boşaltılan daha uzun modlar (küçük akım) olduğunda daha az bir kapasite sağlar.
Zorunlu tahliye modlarının kapasitesini azaltmak, aşağıdaki nedenlerden dolayı meydana gelir.
Boşaltma sürecinde, plakaların aktif kütlesinin sülfat kabininin dönüşümü sadece plakaların yüzeyinde değil, içlerinde de gerçekleşir. Boşaltma, küçük bir kuvvetin bir akımıyla gerçekleştirilirse ve yavaşça, elektrolit aktif kütlenin derin katmanlarına nüfuz etme zamanı vardır ve gözeneklerdeki reaksiyonun bir sonucu olarak oluşan su, elektrolitin toplu. Zorunlu tahliye modları ile, plakaların içindeki elektrolit içindeki sülfürik asidin konsantrasyonu önemli ölçüde azaltılır, taze elektrolitin aktif kütlenin derinliğine nüfuz etme zamanı yoktur, reaksiyon esas olarak plakaların yüzeyinde, çünkü Gözenekler bloke edilir ve hassas kütlenin duyarlı katmanları neredeyse tepkime katılmamaktadır. Aynı zamanda, pilin iç direncinde önemli bir artışın bir sonucu olarak, klipsindeki voltaj keskin bir şekilde düşer.
Bununla birlikte, pil bir zorunlu mod ile boşaldıktan sonra, küçük bir mola sonra, tekrar boşaltılabilir. Bu, akü kapasitesindeki düşüşün, büyük miktarda akım akışının boşaltılmasındaki düşüşün, plakaların aktif kütlesinin eksik kullanımı sonucu oluştuğunu onaylar.
Boşaltma akımının boyutuna ek olarak, elektrolit konsantrasyonu pili kapasitesinden önemli ölçüde etkilenir, bu da plakaların potansiyelini, elektrolitin elektrik direncini ve elektrolitin derindeki elektrolitin nüfuz etme kabiliyetini etkileyen viskozitesini belirleyen Plakaların aktif kütlesinin katmanları.
Boşaltma sürecinde, elektrolit yoğunluğu, boşalmanın sonunda, plakaların aktif kütlesine boşaltın, akü voltajı düşen ve daha fazla akıntı imkansız hale geldiğinde yetersiz bir asit alınır. Plakaların dışındaki elektrolit konsantrasyonları ile aktif kütlenin gözeneklerinde olan elektrolit arasındaki fark arttıkça, yoğun olarak plakaların gözeneklerinde asidin penetrasyonu işlemi gerçekleşir. Bu bağlamda, elektrolitlerin daha fazla yoğunluğa sahip kullanımı, göründüğü, kabın artması gerekir. Ama gerçekte aşırı büyük yoğunluk Kapasitede bir artışa yol açmaz, çünkü elektrolitin yoğunluğundaki bir artış kaçınılmaz olarak, elektrolitin aktif derinliğindeki elektrolitin penetrasyon işleminin bir sonucu olarak, elektrolitin viskozitesinde bir artışa yol açar. Plakaların kütlesi bozulur ve pilin klipslerinin üzerindeki voltaj.
Kararlı en büyük konteyner 1.27 - 1.29 g / cm3 elektrolit yoğunluğuna sahip bir pili vardır.
Batarya kapasitesi de sıcaklığa bağlıdır. Sıcaklıktaki bir düşüşle, konteyner azalır ve artışla artar. Bunun nedeni, sıcaklıkta bir azalma, elektrolitin viskozitesinin artması, bunun bir sonucu olarak, plakalara yetersiz miktarda girer.
Elektrolit viskozitesinin, sıcaklığa bağlı olarak 1.223 g / cm3 yoğunluğa sahip değerleri aşağıda gösterilmiştir:
Sıcaklık, ° С ............ +30 +25 +20 +10 0 - 10 - 20 - 30
Mutlak viskozite
PZ (Poise) ....................... 1.596 1.784 2,006 2,600 3,520 4.950 7.490 12.200
Sıcaklıklarda bir değişiklik olan pozitif ve negatif plakaların kapasitesi aynı ölçüde değişmez. Normal sıcaklıkta, eleman kapasitesi pozitif plakalarla sınırlıdır, daha sonra düşük sıcaklıklarda - negatif, çünkü sıcaklık azaldığında, negatif plakanın tankı pozitiften çok daha fazla azalır.
Son zamanlarda, düşük sıcaklıklarda pil kapasitesi, yüksek gözenekliliğe sahip (% 80'e kadar) ve katkı maddelerinin, daha geniş bir olumsuz plakaların aktif olumsuz plakaların aktif kütlesine, daha ince sentetik ayırıcıların kullanılması nedeniyle, düşük sıcaklıkların kapasitesi önemli ölçüde artmıştır. gözeneklilik.
Boşaltma kategorisine ek olarak, elektrolit ve sıcaklığın konsantrasyonu, akü kapasitesi, pilin aktif olmadığı, zararlı safsızlıkların varlığından vb. Depolama süresi boyunca servis ömrüne bağlıdır. Operasyona gelen yeni şarj edilebilir pil, ilk kez (garanti servis ömrü için) artar, çünkü plakaların oluşumu ortaya çıktığından, daha sonra belirli bir süre boyunca sabit kalır ve daha sonra yavaş yavaş düşmeye başlar. Pilin servis ömrünün sonunda kapasitesinin kaybı, negatif plakaların gözenekliliğindeki bir düşüş ve aktif pozitif plakaların kaybı nedeniyledir.
Şarj edilmiş pil uzun süre uzatılmışsa, sonra tahliyesiyle, verilen kapasite önemli ölçüde daha az olacaktır. Bu, pil boşta sırasında kendiliğinden boşalma doğal fenomeninden kaynaklanmaktadır.

Başlangıç \u200b\u200bpillerinin amacı
Kimyasal enerjinin elektrik dönüşümünün teorik temelleri
Pil deşarjı
Pil şarjı
Ana Tok Şekillendirme Reaktiflerinin Tüketimi
Elektrik hareket gücü
İç direnç
Şarj ve deşarj sırasında gerginlik
Pil kapasitesi
Enerji ve pil gücü
Pil kendini boşalma


Başlangıç \u200b\u200bpillerinin amacı

Pilin ana işlevi, güvenilir bir motor çalışmasıdır. Başka bir işlev, motor çalıştığında bir enerji tamponudur. Sonuçta, geleneksel tüketici ziyaretleriyle birlikte, sürücünün rahatlığını ve trafik güvenliğini artıran birçok ek servis cihazı olmuştur. Batarya, kentsel döngüyü sık sık ve uzun duraklarla hareket ettirirken, jeneratör tüm tüm tüketicilere tam olarak sağlamak için gerekli güç getirisini her zaman sağlayamayacağı durumdayken, enerji açığını telafi eder. Üçüncü çalışma işlevi, motor kapatıldığında bir enerji kaynağıdır. Bununla birlikte, bir park yeri sırasında bir park yeri sırasında elektrikli cihazların uzun süreli kullanımı (veya bir motor rölanti), bataryanın derin bir deşarjına ve başlangıç \u200b\u200bözelliklerinde keskin bir düşüşe yol açar.

Batarya, acil durum güç kaynağı için de tasarlanmıştır. Jeneratör başarısız olursa, düzleştirici, voltaj regülatörü veya jeneratör kayışı kırıldığında, tüm tüketicilerin çalışmalarının, en yakın yüzüne güvenli bir şekilde hareket etmesi gerektiğini sağlamalıdır.

Bu nedenle, marş pilleri aşağıdaki temel gereksinimleri karşılamalıdır:

Marş çalışması için deşarj akımını sağlayın, yani bataryanın içindeki minimum iç gerilim kaybı için küçük bir iç direncin bulunması;

Motoru, yani marş deşarjının gerekli bir enerji rezervine sahip olması için motoru ayarlamak için gerekli girişimleri sağlayın;

Minimal olası boyutlar ve kütle ile oldukça daha fazla güç ve enerjiye sahip;

Güç tüketicilerinin ikincisi için enerji rezervi var engelli motor veya acil durumlarda (yedek kapasite);

Sıcaklık belirtilen sınırlarda azaltıldığında başlangıç \u200b\u200bçalışması için gereken stresi kaydedin (soğuk kaydırma akımı);

Uzun süre bir performans için tasarruf edin (en fazla 70 "c) ortam sıcaklığı;

Motorun başlangıcında harcanan kapasiteyi ve diğer tüketicilerin beslenmesini, jeneratörden motor çalışması (şarj alımı);

Kullanıcıların özel hazırlanması, çalışma sırasında bakım gerektirmez;

Çalışma koşullarına karşılık gelen yüksek mekanik bir dayanıma sahip;

Çalışma sırasında uzun süredir belirtilen çalışma özelliklerini koruyun (servis ömrü);

Hafif bir kendiliğinden boşalma;

Düşük maliyetli olmak.

Kimyasal enerjinin elektrik dönüşümünün teorik temelleri

Akımın kimyasal kaynağı, mekansal olarak ayrılmış redoks kimyasal reaksiyonlarının akışından dolayı serbest enerjilerinin elektriksel olarak dönüştürüldüğü bir cihaz denir. İşin doğası gereği, bu kaynaklar iki gruba ayrılır:

Birincil kimyasal akım kaynakları veya galvanik elemanlar;

İkincil kaynaklar veya elektrikli piller.

Birincil kaynaklar, sadece bir kerelik kullanım sağlar, çünkü aktif maddeler tarafından oluşturulan maddeler kaynak aktif malzemelere dönüştürülemez. Tamamen boşaltılan galvanik eleman, bir kural olarak, daha fazla iş için uygun değildir - geri dönüşümsüz bir enerji kaynağıdır.

İkincil kimyasal akım kaynakları geri dönüşümlü enerji kaynaklarıdır - en derin bir deşarjdan sonra, performansları şarj yoluyla tamamen restore edilebilir. Bunu yapmak için, ikincil bir kaynak aracılığıyla, elektrik akımını boşaltma yoluyla devam ettiği yönde atlamak için yeterlidir. Maddenin boşalması ile oluşturulan şarj işleminde, ilk aktif malzemelere dönüşün. Yani serbest enerjinin tekrarlanan bir dönüşümü var. kimyasal kaynak Elektrik enerjisindeki akım (pil deşarjı) ve elektrik enerjisinin kimyasal akım kaynağının (pil şarjı) serbest enerjisine ters dönüşümü.

Elektrokimyasal sistemler aracılığıyla akımın geçişi, oluşan kimyasal reaksiyonlar (dönüşümler) ile ilişkilidir. Bu nedenle, elektrokimyasal bir reaksiyona giren ve dönüşümlere maruz kalan madde miktarı ile harcanan veya serbest bırakılan elektrik miktarı, Michael Faraday tarafından kurulmuş bir bağımlılık vardır.

Faraday'ın ilk yasasına göre, bir elektrot reaksiyonuna giren veya elde edilen akışa giren maddenin kütlesi, sistemden geçen elektrik sayısıyla orantılıdır.

Faraday'ın ikinci yasasına göre, kimyasal eşdeğerleri olarak elektrik sistemi üzerindeki miktarı eşit miktarda tersine çevrilir.

Uygulamada, daha az miktarda madde, Faraday'ın yasalarına göre elektrokimyasal değişime tabi tutulur - mevcut geçit sırasında, ana elektrokimyasal reaksiyonlara ek olarak, ayrıca paralel veya ikincil (yan), ürünlerin kütlesini değiştirme, reaksiyonlar vardır. . Bu tür reaksiyonların etkisini hesaba katmak için, mevcut verim kavramı tanıtıldı.

Mevcut çıktı, ana elektrokimyasal reaksiyonun payına düşen sistemden geçen elektrik miktarının parçasıdır.

Pil deşarjı

Akım şekillendirme işlemine katılım içeren şarjlı bir uç pilin aktif maddeleri şunlardır:

Pozitif bir elektrot üzerinde - kurşun dioksit (koyu kahverengi);

Negatif bir elektrot üzerinde - sünger kurşun (gri);

Elektrolit - sulu sülfürik asit çözeltisi.

Sulu çözeltideki asit moleküllerinin bir kısmı, pozitif yüklenmiş hidrojen iyonları ve olumsuz yüklü sülfat iyonları ile her zaman ayrıştırılır.

Negatif elektrotun aktif kütlesi olan kurşun, elektrolitte kısmen çözündürülür ve pozitif iyonların oluşumu ile çözeltide oksitlenir. Serbest bırakılan fazla elektronlar elektrot negatif şarjını iletir ve dış zincirin kapalı bir bölüm boyunca pozitif bir elektrot için hareket etmeye başlayın.

Olumlu yüklü kurşun iyonları, önemsiz çözünürlüğe sahip olan ve bu nedenle negatif elektrotun yüzeyine biriktirilmiş olan kurşun sülfat oluşumu ile olumsuz yüklü sülfat iyonları ile reaksiyona girer. Bataryanın boşaltılması sürecinde, negatif elektrotun aktif kütlesi, süngılama kabiliyetinden bir sülfat kablosundan bir sülfat kablosuna dönüştürülür.

Pozitif elektrotun kurşun dioksiti, elektrolitte, negatif elektrotun ucundan çok daha küçük bir miktarda çözündürülür. Su, suyla etkileşime girdiğinde, tetravalent kurşun ve hidroksil iyonlarının iyonlarını oluşturan, ayrışmalar (yüklü parçacıklar - iyonlardaki çözeltiye parçalanır) ayrıldığında, ayrışırlar.

İyonlar, elektrot pozitif potansiyelini rapor eder ve dış zincir boyunca gelen elektronların negatif elektrotdan bağlayıcı elektronların bivalent kurşun iyonlarına geri yüklenir.

İyonlar, yukarıdaki nedene göre, negatif üzerinde gerçekleştikçe, yukarıdaki nedene göre, pozitif elektrotun yüzeyine de yatırılan bir sülfat kablosu oluşturan iyonlarla etkileşime girer. Sonuç olarak pozitif elektrotun aktif kütlesi, lifli dioksitten lead sülfattan, ışığı kahverengi renkte koyu kahverengi renkteki bir değişiklikle kurşun sülfat içine dönüştürülür.

Pilin boşalması sonucunda aktif malzemeler ve pozitif ve negatif elektrotlar kurşun sülfat haline dönüşür. Aynı zamanda, kurşun sülfat oluşumunda sülfürik asit tüketilir ve serbest bırakılan iyonlardan su oluşur; bu da boşaltma sırasında elektrolit yoğunluğunda bir azalmaya yol açar.

Pil şarjı

Elektrolitte, her iki elektrot da küçük miktarlarda sülfat iyonunda kurşun ve su sülfatında bulunur. Kaynağın voltajının etkisi altında doğru akımZincir, şarj edilmiş bir batarya içeren, harici devrede, elektronların pilin olumsuz çıkışına yönlü hareketi takılmıştır.

Negatif elektrotdaki bivalent kurşun iyonları, iki elektron tarafından iki elektron tarafından nötrleştirilir (restore edilir), negatif elektrotun aktif kütlesini metal sünger kabına dönüştürür. Kalan ücretsiz iyonlar sülfürik asit oluşturur

Şarj akımının etkisi altındaki pozitif elektrotta, bivalent kurşun iyonları iki elektron verir, tetravalent olarak oksitleyici. İkincisi, iki oksijen iyonlu ara reaksiyonlar yoluyla bağlanır, elektrot üzerinde serbest bırakılan kurşun dioksit oluşturur. İyonlar ve negatif elektrot formunda olduğu gibi, sülfürik asit ile aynıdır, sonuçta elektrolit yoğunluğunun şarj ederken artmasıdır.

Pozitif ve negatif elektrotların aktif kütlelerindeki maddelerin dönüşüm işlemleri bittiğinde, akü şarjının bir işareti olan elektrolit yoğunluğu değişmeyi keser. İkstilenin daha fazla devamı ile, ikincil işlem olarak görülür - oksijen ve hidrojen için suyun elektrolitik ayrışması meydana gelir. Elektrolitten gaz kabarcıkları biçiminde tutmak, yoğun kaynamasının etkisini yaratır, bu da şarj işleminin sonunun bir işareti olarak hizmet eder.

Ana Tok Şekillendirme Reaktiflerinin Tüketimi

Bir amper saatinde, pilin taburcu edildiğinde, reaksiyona katılmak için bir kapasite elde etmek için:

4.463 g Kurşun Dioksit

3,886 g süngerimsi kurşun

3,660 g sülfürik asit

Elektriğin 1 A-H (özel malzeme tüketimi) elde etmek için malzemelerin toplam teorik tüketimi 11.989 g / a-h ve teorik spesifik kapasite - 83.41 A-H / KG olacaktır.

Nominal akü voltajının (2) değeri ile, enerji birimi başına teorik spesifik malzeme tüketimi 5.995 g / VTC'dir ve akünün spesifik enerjisi 166.82 W / kg olacaktır.

Bununla birlikte, pratikte, akım şekillendirme işleminde yer alan aktif malzemelerin tam kullanımını elde etmek imkansızdır. Aktif kütlenin yüzeyinin yaklaşık yarısı, elektrolit için mevcut değildir, çünkü malzemenin mekanik mukavemeti sağlayan bir hacimli gözenekli çerçeve oluşturmanın temelini oluşturur. Bu nedenle, pozitif elektrotun aktif kitlelerinin gerçek kullanım katsayısı% 45-55 ve% 50-65 negatiftir. Ek olarak, bir elektrolit olarak% 35-38 sülfürik asit çözeltisi kullanılır. Bu nedenle, mevcut malzeme tüketiminin değeri önemli ölçüde daha yüksektir ve spesifik kapasitenin ve spesifik enerjinin gerçek değerleri teorik olarak önemli ölçüde düşüktür.

Elektrik hareket gücü

Pilin elektromotif kuvveti (EMF), açık bir dış zincirle ölçülen elektrot potansiyelindeki fark denir.

N Seriye bağlı pillerden oluşan EMF bataryası.

Akünün denge EMF'sini ve akünün dengeli olmayan verimliliğini, denge durumunu (geçiş işleminin süresi) kurulmadan önce zincirin açılmasından geçen süre boyunca ayırt etmek gerekir.

EMF, yüksek dirençli bir voltmetre (en az 300 ohm / c iç direnç) ile ölçülür. Bunun için, voltmetre bataryanın veya bataryanın çıkışlarına tutturulur. Aynı zamanda, bir şarj veya tahliye akımı bataryadan (batarya) akmamalıdır.

Bir kurşun pilin denge EMF'sinin yanı sıra herhangi bir kimyasal akım kaynağı, mevcut şekillendirme işleminde yer alan maddelerin kimyasal ve fiziksel özelliklerine ve kesinlikle elektrotların boyutundan ve şeklinden tamamen bağımsızdır. Aktif kitle ve elektrolit sayısı. Aynı zamanda, kurşun bataryada, elektrolit doğrudan akü elektrotlarındaki akım şekillendirme işlemine dahil olur ve akülerin şarj derecesine bağlı olarak yoğunluğunu değiştirir. Bu nedenle, sırayla yoğunluğun işlevi olan Denge EMF'si

Pilin emfindeki sıcaklıktaki değişiklik çok azdır ve çalışma sırasında ihmal edilebilir.

İç direnç

İçinde akan batarya tarafından ayrılan direnç (şarj cihazı veya boşaltma) dahili pil direnci denir.

Pozitif ve negatif elektrotların aktif malzemelerinin yanı sıra elektrolitin direncinin yanı sıra, akünün şarj derecesine bağlı olarak değişir. Ek olarak, elektrolit direnci sıcaklığa çok önemlidir.

Bu nedenle, ohmik direnç de, akünün ve elektrolit sıcaklığının şarj derecesine de bağlıdır.

Polarizasyonun direnci, boşaltma (şarj) akımının ve sıcaklığın gücüne bağlıdır ve OMA yasalarına uymaz.

Bir bataryanın iç direnişi ve hatta art arda birbirine bağlı pillerden oluşan bir batarya hafifçedir ve sadece birkaç bining ohm'un şarj edilmesindedir. Bununla birlikte, boşalma sırasında, önemli ölçüde değişir.

Aktif kütlelerin elektriksel iletkenliği, yaklaşık 20 kat ve negatif - 10 kez pozitif bir elektrot için azalır. Elektrolit elektriksel iletkenliği, yoğunluğuna bağlı olarak da değişir. 1.00 ila 1.70 g / cm3 elektrolit yoğunluğunda bir artışla, elektriksel iletkenliği ilk önce maksimum değerine yükselir ve daha sonra tekrar azalır.

Pil deşarjı olarak, elektrolit yoğunluğu 1.28 g / cm3 ila 1.09 g / cm3 arasında azalır; bu, elektriksel iletkenliğinde yaklaşık 2,5 kat azalır. Sonuç olarak, bataryanın ohmik direnci arttıkça. Boşaltılmış, direnç, şarj edilmiş durumdaki büyüklüğünden 2 kat daha yüksek değere ulaşır.

Şarj durumuna ek olarak, sıcaklık, pillerin direnci üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Sıcaklıkta bir azalma ile, spesifik elektrolit direnci -40 ° C sıcaklığında artar, +30 ° C'den yaklaşık 8 kat daha fazladır. Ayırıcıların direnci de sıcaklıkta bir düşüşle keskin bir şekilde artar ve aynı sıcaklık aralığında neredeyse 4 kat artar. Bu, pillerin düşük sıcaklıklarda iç direncinin arttırılmasında belirleyici bir faktördür.

Şarj ve deşarj sırasında gerginlik

Harici devrenin içindeki akım varlığında şarj veya boşalma işleminde bataryanın (pil) direkleri üzerindeki potansiyel fark, pil voltajı (pil) olarak adlandırılır. Bataryanın iç direncinin varlığı, boşaltma üzerindeki voltajının her zaman EDC'den daha az olduğu ve şarj etme sırasında her zaman daha fazla EDC olması gerçeğine yol açar.

Bataryayı şarj ederken, sonuçtaki voltaj, iç kayıp miktarında EDC'inden daha fazla olmalıdır.

Ücretin başlangıcında, voltaj zıpağı, akünün içindeki ohmik kayıpların boyutunda ve daha sonra, özellikle aktif kütlenin gözeneklerindeki elektrolit yoğunluğundaki elektrolit yoğunluğundaki hızlı bir artışla neden olduğu polarizasyon potansiyeli nedeniyle voltajda keskin bir artış meydana gelir. . Daha sonra, elektrolit yoğunluğundaki bir artış nedeniyle, akünün esas olarak artan EMF'si nedeniyle yavaş voltaj artışı vardır.

Ana kurşun sülfat miktarı PPCO'ya ve katlamaya dönüştürüldükten sonra, enerji maliyetleri arttıkça su parçalanması (elektroliz), elektrolitte görünen aşırı sayıda hidrojen ve oksijen iyonunun artması, varyans elektrotlarının potansiyellerindeki farkı daha da arttırır. Bu, su ayrışma işleminin hızlanmasına neden olan şarj voltajının hızlı bir şekilde büyümesine yol açar. Aynı zamanda oluşturulan hidrojen ve oksijen iyonları, aktif malzemelerle birlikte çalışmaz. Nötr moleküllere yeniden birleştirilirler ve elektrolitten gaz kabarcıkları şeklinde atılır (oksijen, pozitif bir elektrot üzerinde, negatif hidrojen üzerinde serbest bırakılır), elektrolitin "kaynamasına" neden olur.

Şarj işlemine devam ederseniz, elektrolitin ve şarj voltajının yoğunluğunun, neredeyse tüm kurşun sülfatın tepki gösterdiğinden ve bataryaya verilen tüm enerji yalnızca Yan işlemin etkisi - elektrolitik su parçalanması. Bu, şarj işleminin sonunun işaretlerinden biri olarak hizmet veren şarj voltajının sabitliğini açıklar.

Şarjı durdurduktan sonra, yani harici kaynağı kapatırken, batarya çıkışlarındaki voltajın, hiçbir kıyameti emminin değerine veya Ohmik iç kayıpların değerine göre keskin bir şekilde düşürülür. Daha sonra, EMF'de (aktif kütlenin gözeneklerinde elektrolit yoğunluğundaki elektrolit yoğunluğundaki düşüş nedeniyle), akünün hacminde ve aktif kütlenin gözeneklerindeki elektrolit konsantrasyonunun hepsini tamamlanıncaya kadar devam eden kademeli bir düşüş vardır. Denge EMF'nin kurulmasına karşılık gelir.

Pil deşarjında, uçlarındaki voltaj, voltajdaki dahili düşüşün değeri ile EDC'den daha azdır.

Deşarjın başlangıcında, akü voltajı, aktif kütlenin gözeneklerinde, yani konsantrasyon polarizasyonunda elektrolitin konsantrasyonundaki bir düşüşün neden olduğu ohmik kayıpların ve polarizasyonun neden olduğu ohmik kayıpların ve polarizasyonun keskin bir şekilde düşer. Sonra, sabit (sabit) bir deşarj işlemi ile, akü miktarındaki elektrolit yoğunluğunda bir azalma, bu da boşaltma voltajında \u200b\u200bkademeli bir azalmaya neden olur. Aynı zamanda, aktif kütlede kurşun sülfat oranındaki bir değişiklik meydana gelir, bu da ohmik kayıplarda bir artışa neden olur. Bu durumda, kurşun sülfat parçacıkları (kurşun parçacıkları ve bunların yapıldığı dioksit ile karşılaştırıldığında yaklaşık üç kat büyük bir hacim olması),) elektrolitin derinliğine geçişini önleyen aktif kütlenin gözeneklerini kapattı. elektrotlar.

Bu, konsantrasyon polarizasyonunda bir artışa neden olur, tahliye voltajında \u200b\u200bdaha hızlı bir azalmaya yol açar.

Boşaltma durduğu zaman, akünün çıkışlarındaki voltaj, ohmik kayıp miktarıyla hızla yükselirken, eşzamanlı olmayan EMF'nin değerine ulaşır. EMF'de, aktif kütlelerin gözeneklerinde elektrolit konsantrasyonunun seviyelenmesi nedeniyle ve akünün miktarında, akünün miktarında denge EMF'nin kademeli bir ayarına yol açar.

Boşaltma sırasında akü voltajı esas olarak elektrolitin sıcaklığı ve tahliye akımının gücü ile belirlenir. Yukarıda belirtildiği gibi, kurşun akümülatörünün (pillerin) direncinin hafif ve ücretli durumun sadece birkaçıdır. Bununla birlikte, marş akıntısının akımlarında, gücü 4-7 kat değerinin 4-7 katıdır. nominal tankDahili voltaj damlası, boşaltma gerilimi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Sıcaklıkta azalma olan ohmik kayıplarda bir artış, artan elektrolit direnci ile ilişkilidir. Ek olarak, elektrolit viskozitesi keskin bir şekilde artar, bu da onu aktif kütlenin gözeneklerinde yayılmasını zorlaştırır ve konsantrasyon polarizasyonunu arttırır (yani, elektrolit konsantrasyonundaki düşüş nedeniyle pilin içindeki voltajın kaybını arttırır. elektrotların gözeneklerinde).

60'tan fazla bir akımda ve boşaltma voltajının akım dayanımından bağımlılığı, tüm sıcaklıklarda neredeyse doğrusaldır.

Şarj ve boşaltma sırasında akü voltajının ortalama değeri, eşit aralıklarla ölçülen ortalama aritmetik voltaj değerleri olarak tanımlanır.

Pil kapasitesi

Batarya kapasitesi, takılı son voltaja boşalırken, pilden elde edilen elektrik miktarıdır. Pratik hesaplamalarda, pil kapasitesi AMPS saatlerinde (AH) ifade etmek için yapılır. Boşaltma kapasitesi hesaplanabilir, tahliye akımının deşarj süresindeki gücü ile çarpılabilir.

Pilin hesaplandığı ve üretici tarafından belirtilen tahliye kabı nominal kapasite denir.

Buna ek olarak, önemli bir gösterge de şarj olurken bir pil kapasitesi içerir.

Boşaltma kapasitesi, bataryanın yapısal ve teknolojik parametrelerinin tümünün yanı sıra işlemi için şartlara bağlıdır. En temel yapısal parametreler, akü elektrotlarının aktif kütle ve elektrolit, kalınlık ve geometrik boyutların miktarıdır. Batarya kapasitesini etkileyen ana teknolojik parametreler, aktif malzemelerin formülasyonu ve gözenekliliğidir. Operasyonel parametreler - elektrolitin sıcaklığı ve boşaltma akımının gücü - ayrıca boşaltma kabı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Pilin verimliliğini karakterize eden genelleştirilmiş bir gösterge, aktif malzemelerin kullanımıdır.

Yukarıda belirtildiği gibi 1 A-H kapasitesini elde etmek için, 4.463 g kurşun dioksit, 3,886 g süngerik kablo ve 3.66 g sülfürik asit teorik olarak gereklidir. Elektrotların aktif kütlesinin teorik spesifik tüketimi 8.32 g / ah. Gerçek pillerde, 20 saatlik tahliye modunda aktif malzemelerin spesifik tüketimi ve 25 ° C'nin elektrolit sıcaklığı,% 45-55'lik aktif kütlelerin kullanım katsayısına karşılık gelen 15.0 ila 18.5 g / a-H arasında değişmektedir. Sonuç olarak, aktif kütlenin pratik tüketimi, 2 veya daha fazla kez teorik değerleri aşıyor.

Aktif kütlenin kullanım derecesinde ve bu nedenle, aşağıdaki ana faktörler boşaltma kapasitesi miktarını etkiler.

Aktif kütlenin gözenekliliği. Artan gözeneklilik ile, elektrolitin difüzyon koşulları, elektrotun aktif kütlesinin derinliğine ve akım biçimlendirici reaksiyonun meydana geldiği gerçek yüzey artar. Artan gözeneklilik ile, tahliye kapasitesi artar. Gözeneklilik büyüklüğü, kurşun tozu parçacıklarının boyutuna ve aktif kütlelerin hazırlanmasının formülasyonu ve kullanılan takviyelerinin formülasyonuna bağlıdır. Ayrıca, gözeneklilikteki artış, yüksek dirençli aktif kitlelerin imha sürecinin ivmesi nedeniyle dayanıklılıkta bir düşüşe yol açar. Bu nedenle, gözeneklilik büyüklüğü üreticiler tarafından seçilir, yalnızca yüksek kapasitif özellikleri göz önünde bulundurularak, aynı zamanda akünün çalışmasında gerekli dayanıklılığını da göz önünde bulundurur. Halen, patilozite, bataryanın amacına bağlı olarak% 46-60 içinde optimal olarak kabul edilir.

Elektrotların kalınlığı. Kalınlıkta bir azalma ile, elektrotun aktif kütlesinin dış ve iç katmanlarının yüklenmesinin homojenliği azalır, bu da tahliye kapasitesinde bir artışa katkıda bulunur. Daha kalın elektrotlarda, aktif kütlenin iç katmanları, özellikle büyük akımların boşalması durumunda, çok hafifçe kullanılır. Bu nedenle, boşaltma akımında bir artışla, çeşitli kalınlıkların elektrotları olan pillerin kapasitesindeki farklılıklar keskin bir şekilde azalır.

Ayırıcı malzemenin tasarımının gözenekliliği ve rasyonelliği. Ayırıcının artan gözenekliliği ve kaburgalarının yüksekliği ile, ara bağlantı boşluğundaki elektrolit temini artar ve difüzyonun koşulları iyileştirilir.

Elektrolit yoğunluğu. Batarya kapasitesini ve servis ömrünü etkiler. Elektrolitin yoğunluğundaki bir artışla, pozitif elektrotların kapasitesi, özellikle negatif bir sıcaklıkta, özellikle negatif bir sıcaklıkta, elektrotun yüzeyinin pasivasyonunun hızlanmasından dolayı azalır. Artan yoğunluk, pozitif elektrot üzerindeki korozyon işlemlerinin ivmesi nedeniyle pil ömrünü de olumsuz yönde etkiler. Bu nedenle, elektrolitin optimal yoğunluğu, bataryanın çalıştırıldığı gereklilikler ve koşullar temelinde oluşturulur. Örneğin, elektrolitin 1.26-1.28 g / cm3'ün çalışma yoğunluğu, ılımlı bir iklimde çalışan marş pilleri ve 1.22-1.24 g / cm3'ün sıcak (tropikal) iklimine sahip ilçeler için önerilmektedir.

Bataryanın belirli bir süre boyunca sürekli olarak boşaltılması gereken boşalma akımının gücü (boşaltma modunu karakterize eder). Boşaltma modları şartlı olarak uzun vadeli ve kısa süreye bölünmüştür. Uzun modlarla, boşalma birkaç saat boyunca küçük akımlarla oluşur. Örneğin, 5-, 10- ve 20 saatlik tahliye. Kısa veya başlangıç \u200b\u200bdeşarjları ile akım, nominal akü kapasitesinin birkaç katıdır ve boşaltma birkaç dakika veya saniye sürer. Boşaltma akımında bir artışla, aktif kütlenin yüzey katmanlarının boşaltma hızı, derinden daha büyük ölçüde artmaktadır. Sonuç olarak, gözeneklerin ağzındaki sülfat uçlarının büyümesi derinlikten daha hızlıdır ve iç yüzeyini tepki vermekten daha erken sülfat ile satın alınması zamandır. Elektrolitin gözenek içinde difüzyonunun sonlandırılması nedeniyle reaksiyon içinde durdurulur. Böylece, boşaltma akımı ne kadar büyük olursa, akü kapasitesi ve dolayısıyla aktif kütlenin kullanım katsayısı.

Pillerin fırlatıcılarını değerlendirmek için kapasitesi, kapasitesi, aralıklı marş deşarjlarının (örneğin, 60 saniye içinde aralarında kesintilerle 10-15 s'lik bir süre) ile de karakterize edilir. Bataryanın aralıklı deşarj vermesi kapasitansı, özellikle boşaltma modu başlatıldığında, aynı akımın sürekli boşaldığı kabı aşar.

Şu anda, "Yedekleme" kapasitesi kavramı, marş pillerinin kapasitif özelliklerini değerlendirme pratiğinde kullanılır. Nominal batarya kapasitesinden bağımsız olarak, bataryanın (dakika cinsinden) boşaltma akımının (dakika cinsinden) karakterize eder. Üreticinin takdirine bağlı olarak, nominal kapasitenin değerini, amper saatlerinde 20 saatlik bir boşaltma modunda veya birkaç dakika içinde yedek kapasitede ayarlamasına izin verilir.

Elektrolit sıcaklığı. Düşüşüyle, pillerin boşaltma kapasitesi azalır. Bunun nedeni, elektrolitin viskozitesini ve elektrik direncini arttırmak, bu da elektrolitin aktif kütlenin gözeneklerindeki difüzyon oranını yavaşlatır. Ek olarak, negatif elektrotun pasiflenmesi süreci sıcaklıkta bir azalma ile hızlandırılır.

Tank A'nın sıcaklık katsayısı, sıcaklık 1 ° C'ye kadar değiştiğinde kapasitedeki değişikliği gösterir.

Test ederken, elektrolit sıcaklığında bulunan nominal nominal değerinden uzun süreli boşalma modunda elde edilen tahliye kapasitesi +25 ° C'dir.

Elektrolitin sıcaklığı, uzun bir boşaltma modunda konteyneri standartların gereksinimlerine göre belirlenirken +18 ° C ila +27 ° C arasında olmalıdır.

Marş deşarjının parametreleri, deşarjın süresi boyunca dakikalar halinde ve boşalmanın başlangıcındaki voltajla değerlendirilir. Bu parametreler ilk döngüde +25 ° C'de (kurutulmuş piller için doğrulama) ve ardından -18 ° C veya -30 ° C sıcaklıklarında sonraki döngülerde belirlenir.

Şarj derecesi. Şarj derecesinde bir artışla, diğer şeyler eşit olan, konteyner artar ve tam batarya şarjı ile maksimum değerine ulaşır. Bunun nedeni, eksik bir ücret, her iki elektrottaki aktif malzeme sayısının yanı sıra elektrolit yoğunluğunun yanı sıra, maksimum değerlerine ulaşmasının gerçeğinden kaynaklanmaktadır.

Enerji ve pil gücü

Batarya gücü W, watt saatlerinde ifade edilir ve boşaltma (şarj) kapasitesinin ortalama bit (şarj) voltajı için ürün tarafından belirlenir.

Sıcaklık ve boşaltma modunda bir değişiklik olduğundan, pil kapasitesi ve boşaltma voltajı değiştirilir, daha sonra sıcaklıkta bir azalma ve boşaltma akımını artırarak, pil enerjisi kapasitesinden daha önemli ölçüde azalır.

Tanklarda, yapılarda ve hatta elektrokimyasal sistemde farklı akım kaynakları ile karşılaştırıldığında, bunların iyileştirmelerinin talimatlarının belirlenmesinde, belirli enerji göstergesini, akünün birim kütlesine kapsanan enerjiyi kullanırlar veya hacmi. Modern kurşun marş için listelenmeyen piller için, 20 saatlik tahliye modunda spesifik enerji 40-47 W'dir.

Batarya tarafından zamanın birimi başına verilen enerji miktarı, gücü olarak adlandırılır. Ortalama boşaltma gerilimi üzerindeki boşaltma akımının büyüklüğünün bir ürünü olarak belirlenebilir.

Pil kendini boşalma

Kendi kendine boşalma, pil kapasitelerinin kapasitesindeki açık bir dış devreye sahip olan, yani eylemsizdir. Bu fenomen, hem negatif hem de pozitif elektrotlarda kendiliğinden akan Redox işlemlerinden kaynaklanır.

Kendi kendine boşalma, özellikle bir sülfürik asit çözeltisindeki kurşun (negatif aktif kütle) spontan çözünmesi nedeniyle negatif bir elektrota karşı hassastır.

Negatif elektrotun kendiliğinden boşalması, gaz halindeki hidrojenin salınması ile eşlik eder. Kurulun kendiliğinden çözünmesinin hızı, elektrolit konsantrasyonundaki artışla önemli ölçüde artmaktadır. 1.27 ila 1.32 g / cm3 arasında elektrolit yoğunluğundaki artış, negatif bir elektrotun kendiliğinden boşalması oranında% 40 oranında artışa neden olur.

Negatif elektrotun yüzeyinde çeşitli metallerin safsızlıklarının varlığı, kurşun kendine güvengesinin (hidrojen salınımının aşırı gerilimindeki azalma nedeniyle) arttırmak için çok önemli bir etkiye (katalitik) sahiptir. Pil hammaddelerinde, elektrolit ve ayırıcılarda kirlilikler şeklinde veya özel katkı maddeleri biçiminde karşılaşılan hemen hemen tüm metaller, kendiliğinden boşaltma içindeki artışa katkıda bulunur. Negatif elektrotun yüzeyinde bulma, hidrojen salınımının koşullarını kolaylaştırır.

Kirliliklerin bir kısmı (değişken değerli metallerin tuzları), bir elektrottan diğerine şarj taşıyıcıları olarak işlev görür. Bu durumda, metal iyonları negatif bir elektrot üzerinde restore edilir ve pozitif üzerinde oksitlenir (böyle bir kendi kendine boşalma mekanizması demir iyonlarına bağlanır).

Olumlu bir aktif malzemenin kendi kendine boşalması reaksiyondan kaynaklanmaktadır.

2 RO2 + 2H2S04 -\u003e PBSCU + 2H2O + O2 T.

Bu reaksiyonun oranı, artan elektrolit konsantrasyonuyla da artar.

Reaksiyon oksijen salınımıyla ilerlerdiğinden, hızı büyük ölçüde oksijen aşırı gerilimleriyle belirlenir. Bu nedenle, oksijen izolasyonu potansiyelini azaltan katkı maddeleri (örneğin, antimon, kobalt, gümüş), kurşun dioksitin kendine güvenmesinin reaksiyonunun büyüme oranına katkıda bulunacaktır. Pozitif aktif malzemenin kendi kendine boşalması oranı, negatif aktif malzemenin kendiliğinden boşalma oranından birkaç kez daha düşüktür.

Bir pozitif elektrotun kendiliğinden boşalması için bir başka neden, akımın malzemesinin potansiyellerindeki ve bu elektrotun aktif kütlesinin farkıdır. Bu potansiyel farkın bir sonucu olarak elde edilen elektrolizli mikroelement, akım akışının ucunun ucunun ucunu ve pozitif aktif kütlenin kurşun dioksitinin kurşun sülfat içine dönüştürür.

Kendi kendine boşalma, pil kirli olduğunda veya akünün, akünün veya atlarının kutupları arasındaki elektriksel olarak iletken film ile boşalma olasılığını yaratan elektrolit, su veya diğer sıvılarla su bastırıldığında ortaya çıkabilir. Bu tür bir kendiliğinden boşalma, kapalı bir dış zincirindeki normal akıntılardan farklı şekilde farklılık göstermez ve kolayca ortadan kaldırır. Bunu yapmak için, pillerin yüzeyini temizlemek gerekir.

Pillerin kendiliğinden boşalması büyük ölçüde elektrolitin sıcaklığına bağlıdır. Sıcaklıkta bir azalma ile, öz açıklama azalır. 0 ° C'nin altındaki sıcaklıklarda, yeni piller neredeyse durur. Bu nedenle, pillerin depolanması şarjlı durumda düşük sıcaklıklarda (-30 ° C'ye kadar) önerilir.

Çalışma sırasında, kendi deşarjı, kullanım ömrünün sonuna kadar sabit kalmaz ve keskin bir şekilde artar.

Kendiliğinden boşalmadaki düşüş, akü elektrotlarındaki oksijen ve hidrojen bölümlerinin aşırı gerilimini arttırarak mümkündür.

Bunun için, öncelikle, pillerin üretimi için daha temiz malzemeler kullanmak için, akü alaşımlarındaki alaşım elemanlarının kantitatif içeriğini azaltın, sadece kullanın

saf sülfürik asit ve damıtılmış (veya diğer saflaştırma yöntemleriyle temizleyin), hem üretim hem de çalışmada tüm elektrolitlerin hazırlanmasında su. Örneğin, antimonin içeriğindeki antimonin içeriğindeki% 5 ila% 2 arasında ve tüm teknolojik elektrolitler için damıtılmış suyun kullanılması nedeniyle, ortalama günlük kendiliğinden boşalma 4 kat azalır. Kalsiyum üzerindeki antimonun yerini değiştirmek, kendi deşarj oranını daha da azaltmanızı sağlar.

Kendiliğinden boşalmanın azaltılması, organik maddelerin katkılarına katkıda bulunabilir - kendi kendine deşarj inhibitörleri.

Ortak bir kapak ve gizli elemanlı bileşiklerin kullanımı, uzak damıtılmış kutuplar arasındaki galvanik iletişimin olasılığı önemli ölçüde azaltıldığı için kaçak akımlardan kendiliğinden boşalma oranını büyük ölçüde azaltır.

Bazen, akünün içindeki kısa devre nedeniyle hızlı bir tank kaybı olarak adlandırılır. Böyle bir fenomen, variepete elektrotları arasında oluşturulan iletken köprüler yoluyla doğrudan bir boşaltma ile açıklanmaktadır.

Servissiz pillerde zarf ayırıcılarının uygulanması

Çalışma sırasında variemen elektrotlar arasında kısa devre oluşturma olasılığını ortadan kaldırır. Ancak, bu olasılık, ekipmandaki olası arızalar nedeniyle kalır. seri üretim. Genellikle böyle bir kusurun ilk aylarında tespit edilir ve batarya garanti için bir değiştirmeye tabidir.

Genellikle, kendi kendine boşalma derecesi, belirlenen süre için tank kaybının yüzdesi olarak ifade edilir.

Halen hediyeler şu anda standartlar, testten sonra -18 ° C'de başlangıç \u200b\u200bboşalmasının voltajı ile karakterize edilir: +40 ° C sıcaklığında 21 gün boyunca hareketsizlik

Pil(eleman) - pozitif ve negatif elektrotlardan (kurşun plakalar) ve bu plakaları yuvaya monte edilmiş ve elektrolit (sülfürik asit çözeltisine) daldırılan ayırıcılardan oluşur. Bataryadaki enerjinin birikimi, kimyasal oksidasyon reaksiyonu elektrotlar tarafından geri yüklendiğinde meydana gelir.

Akümülatör pil İstenilen voltaj ve akımı sağlamak için birbirine bağlı bölüme (pil, elemanlar) için 2 veya daha fazla sırayla veya (ler) oluşur.Motorun başlangıcını sağlamak için, motorun çalışmadığında elektrikli cihazları beslemenin yanı sıra, elektrikli cihazları beslemek için biriktirebilir, saklayabilir ve elektrik verir.

Kurşun Asit Şarj Edilebilir Pil - Elektrotların esas olarak kurşuntan ve elektrolitin üretildiği pil, bir sülfürik asit çözeltisidir.

Aktif kütle- Bu, boşaltma şarjı sırasında elektrik akımının geçişi sırasında kimyasal değişikliklerin yapıldığı elektrotların bileşenidir.

Elektrot - Elektrolit ile reaksiyona girerken elektrik akımı üretebilen iletken malzeme.

Pozitif Elektrot (Anot) -elektrot (plaka), şarj edilmiş pilin kurşun dioksit (PBO2) oluşan aktif kütlesini.

Negatif Elektrot (Katot) -elektrot, şarj edilmiş pilin süngerimsi kurşundan oluştuğu aktif kütle.

Elektrot ızgarasıaktif kitlenin yanı sıra akımı sağlamak ve bunları çıkarmak için hizmet vermektedir.

Ayırıcı - Elektrotları birbirinden izole etmek için kullanılan malzeme.

Kutup sonuçlarıakım beslemesini şarj etmek ve genel akü voltajı altındaki iadesi için servis yapın.

Öncülük etmek - (Рб) - Periyodik sistemin dördüncü grubunun kimyasal elemanı D. I. Mendeleev, Sıra Numarası 82, Atomik Ağırlık 207.21, Valans 2 ve 4. Kurşun - Mavi Metal, Oran, 11.3 g / cm 3 katı halde, , sıcaklığa bağlı olarak erimdiğinde azalır. Metaller arasındaki en plastik, en iyi sayfaya iyi yuvarlanır ve kolayca gider. Kurşun kolayca işlenir, düşük eriyen metallerin sayısını ifade eder.

Kurşun Oksit (IV) (Kurşun dioksit) PBO 2, ozonun ince bir özel kokusuna sahip koyu kahverengi ağır bir tozdur.

Antimongüçlü bir glitter, kristalin yapısına sahip metal bir gümüş-beyaz metaldir. Buna karşılık, kurşun bir katı metaldir, ancak çok kırılgandır ve parçalara kolayca ezilir. Antimon, liderden çok daha hafiftir, payı 6.7 g / cm3'tür. Su ve zayıf asitler antimon üzerinde hareket etmemektedir. Güçlü hidroklorik ve sülfürik asitlerde yavaşça çözülür.

Hücrelerin tüpleri Batarya kapağındaki hücrelerin deliklerini kapatın.

Merkezi havalandırma tüpübatarya kapağında gaz dilbilimize edilmiş bir delik açılır.

Monoblok- Bu, bölümler tarafından ayrı hücrelere ayrılmış bir polipropilen pil kutusudur.

Arıtılmış susu veya buharlaşmanın ayrışması sonucu kayıplarını geri ödemek için bataryayı doldurur. Pilleri ortadan kaldırmak için sadece damıtılmış su kullanılmalıdır!

Elektrolit Damıtılmış suda bir sülfürik asit çözeltisidir; bu da serbest hacim hacimlerini doldurur ve aktif elektrotların ve ayırıcı kütlesine nüfuz eder.

İçine batırılmış elektrotlar arasında bir elektrik akımı gerçekleştirebilir. (Rusya'nın orta şeridi için, T \u003d + 20 ° C'de 1.27-1.28 g / cm3 yoğunluğu).

Düşük hareketli elektrolit:Elektrolit aralığındaki tehlikeyi bataryadan azaltmak için, akışkanlığını azaltan araçlar kullanın. Elektrolit, jel içine çeviren maddeler eklenebilir. Elektrolit hareketliliğini azaltmanın bir başka yolu, cam arkadaşların ayırıcı olarak kullanımıdır.

Açık pil - Damıtılmış su dolgusu ve gaz ürünlerinin çıkardığı bir deliğe sahip bir boruya sahip bir batarya. Delik bir havalandırma sistemi ile donatılabilir.
Kapalı pil - Normal koşullar altında kapanan pil, ancak dahili basınç ayarlanan değeri aştığında gazın serbest bırakılmasını sağlayan bir cihaza sahiptir. Genellikle böyle bir aküdeki elektrolitin ek bir doldurulması mümkün değildir.
Kuru yivli pil - Elektrolit, plakalar (elektrotlar) olmadan depolanan pil, kuru şarj edilmiş durumda.

Boru (Pacir) plakası - Aktif kütle ile doldurulmuş bir dizi gözenekli borudan oluşan pozitif plaka (elektrot).

Emniyet valfi - Aşırı iç basınç durumunda gazdan çıkmanıza izin veren havalandırma tapasının detayı, ancak aküye hava akışına izin vermez.

Amper-saat (A · H)- Bu, saatlerce amperlerde mevcut kuvvetin ürününe eşit bir elektrik enerjisinin ölçüsüdür (tank).

Batarya voltajı - Batarya çıkışları arasındaki potansiyel farklılıklar.
Pil kapasitesi - Son voltaja ulaşılana kadar boşaldığında tamamen şarj edilmiş bir batarya tarafından verilen elektrik enerjisi miktarı.

İç direnç - Omah'ta ölçülen bir eleman yoluyla akım dayanımı. Elektrolit direncinden, ayırıcılardan ve plakalardan oluşur. Ana bileşen, sıcaklıktaki değişikliği ve sülfürik asidin konsantrasyonuna göre değişen elektrolit direncidir.

Elektrolit Yoğunluğu - Efiziksel vücudun özellikleri kütlesinin işgal altındaki hacme oranına eşittir. Örneğin, kg / l cinsinden veya g / cm3 cinsinden ölçülür.

Pil ömrü - Dönem yararlı iş Belirtilen koşullardaki piller.
Gaz alma - Elektroliz elektroliz işleminde gaz oluşumu.

Kendini boşalma - Tek başına batarya tarafından spontan tank kapasitesinin kaybı. Kendi kendine deşarj oranı, plakaların malzemesine, elektrolitteki kimyasal kirliliklerin, akünün saflığından ve çalışmasının süresine bağlıdır.

Emf bataryası(Elektrik kuvveti), bir açık devre, yani tamamen şarj veya boşaltma akımları yokluğu ile tamamen şarj edilmiş bir bataryanın kutup sonuçlarında bir voltajdır.

Döngü - Bir şarj ve boşaltma elemanı dizisi.

Kurşun pillerde gaz oluşumu. Özellikle bir kurşun bataryasının sorumluluğunun son aşamasında çok fazla durur.

Jel piller - Bunlar mühürlendi kurşun asit piller (Sızdırmaz değil, çünkü valfleri açarken küçük bir gaz ayrımı), jel şeklindeki asit elektrolit (kurutma ve jelleşmiş elektrolit-jel) ile kapalı, tamamen bakınız (değiştirilmemiş).

AGM teknolojisi (Cam Mat Absorbe) - Fiberglas'tan gelen contaları emici.

Enerji geri dönüş - Bataryanın tahliyesi sırasında verilen enerji miktarının, belirli koşullardaki başlangıç \u200b\u200bdurumuna yüklenecek enerji miktarına oranı. Normal çalışma koşullarında asit piller için enerji geri dönüşü% 65 ve alkalin 55 -% 60'dır.
Spesifik enerji - Hacim V veya Kütle M'sinin birim başına boşaltıldığında, aküye verilen enerji, I.E. W \u003d W / V veya W \u003d W / m. Asit pillerin spesifik enerjisi 7-25, nikel-kadmiyum 11-27, nikel-demir 20-36, gümüş-çinko 120-130 W * H / kg'dır.

Pillerde Kısa Devre Farklı polarite plakalarının elektrik bağlantısı ile oluşur.

Piller, sülfürik asit ile doldurulur ve içinde normal bir şarj-boşalma döngüsü işleminde, patlayıcı gazlar (hidrojen ve oksijen) ayırt edilir. Personel veya aracın zarar görmesini önlemek için, aşağıdaki güvenlik düzenlemelerini kesinlikle takip edin:

  1. Aracın herhangi bir elektrikli bileşeniyle çalışmaya başlamadan önce, güç kablosunu eksi pil terminalinden çıkarın. Eksi güç kablosuyla, arabadaki tüm elektrik devreleri açık olacaktır; bu, herhangi bir elektriksel bileşenin kütle için yanlışlıkla kapatılmasını önleyecektir. Elektrikli kıvılcım, potansiyel yaralanma ve yangın tehlikesi yaratır.
  2. Pille ilgili herhangi bir iş koruyucu gözlüklerde yapılmalıdır.
  3. Batarya ile doldurulmuş olan sülfürik aside karşı korumak için, cilt üzerinde koruyucu giysiler kullanın.
  4. Pilleri bakım ve test için kullanılan ekipmanlara erişirken, bakım prosedürlerinde belirtilen güvenlik düzenlemelerini ihlal etmeyin.
  5. Bataryaya yakın bir yerde sigara içmenin kesinlikle yasaklanması veya kullanılması kesinlikle yasaktır.

Akım pil bakımı

Pilin mevcut bakımı, batarya kasasının temizliğini kontrol etmek ve gerekirse, kendisine temiz su ekleyin. Tüm pil üreticileri bu amaç için damıtılmış su kullanmayı önerir, ancak yokluğu durumunda, düşük tuzlarla saf içme suyu kullanmak mümkündür. Su tek batarya sarf malzemesi bileşeni olduğundan, asidi bataryaya yönlendirilmesine izin verilmez. Elektrolitten gelen suyun bir kısmı, bataryanın şarj ve boşalması işleminde imha edilir, ancak elektrolitte bulunan asit şarj edilebilir bataryada kalır. Pilin bir elektrolit ile taşmayın, çünkü bu durumda akü işlemi sırasında elektrolitte ortaya çıkan normal kabarcık (gaz oluşumu), akü terminallerinin, bağlanma braketlerinin ve paletinin korozyonuna neden olan elektrolit sızıntısına yol açacaktır. Şarj edilebilir piller, bir elektrolit ile doldurma boynunun üst kısmının üst kısmının yaklaşık bir buçuk inç (3.8 cm) ile doldurulmalıdır.

Bataryaya bağlı güç kablolarının temasları ve bataryanın terminalleri, üzerine voltajı engellemek için incelenmeli ve temizlenmelidir. Motorun başlamaması, pil terminallerine bağlı güç kablolarının temas noktalarının zayıflaması veya korozyonudur.

İncir. Kesinlikle düzeltilmiş pil terminali

İncir. Bataryaya bağlı bu güç kablosunun yalıtım altında çok aşınmış olduğu bulundu. Her ne kadar wasolation içinden korozyon yalıtımlı olmasına rağmen, kablo dikkatlice incelenene kadar farkedilmeden kaldı. Bu kablo değiştirilir.

İncir. Tüm pil terminallerini korozyon belirtileri için dikkatlice kontrol edin. Bu arabada, pozitif batarya terminaline uzun bir cıvata ile iki güç kablosu tutturulur. Bu, elektrikli bir başlangıç \u200b\u200bmotorunun bozulmasına neden olan bir korozyonun yaygın bir nedenidir.

Pilin EMF'nin ölçümü

Elektrik hareket gücü (EMF), açık bir dış devre ile pozitif ve negatif pil elektrotlarının potansiyellerinin farkıdır.

EDC'nin değeri esas olarak elektrot potansiyellerine bağlıdır, yani. Plakaların ve elektrolitin yapıldığı maddelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinden, ancak pil plakalarının boyutuna bağlı değildir. EMF asit bataryası elektrolit yoğunluğuna bağlıdır.

Elektromotif güç ölçümü (EMF) voltmetre ile pil, şarj derecesini belirlemenin basit bir yoludur. Pilin EMF, bataryanın performansını garanti eden bir gösterge değildir, ancak bu parametre, pilin durumunu tam olarak karakterize eder, bu da sadece bir incelemedir. Şarj edilebilir pil görünüm Oldukça verimli, aslında göründüğü kadar iyi olmayabilir.

Bu kontrol gerilim ölçümü denir boşaltma (EMF Doğrulama) Batarya, çünkü ölçüm pilin terminallerinde bir yüksüz bir yük olmadan, sıfır tüketim akımı ile gerçekleştirilir.

  1. Çek, bataryayı şarj etme ucunda veya arabanın sonunda yapıldıysa, işlemden önce, şarj edilebilir pili, ölçümden önce polarizasyon emisyonundan salınması gerekir. EMF polarizasyonu, normal, sadece pil plakasının yüzeyinde meydana gelen normal, voltajla karşılaştırıldığında artmıştır. Pil yük altında çalışırken EMF polarizasyonu hızla kaybolur, bu nedenle pilin şarj derecesinin doğru bir değerlendirmesini sağlamaz.
  2. Pili emf polarizasyonundan çıkarmak için farları moduna çevirin uzak ışık Bir dakika boyunca, sonra onları kapatın ve birkaç dakika bekleyin.
  3. Motor kapatıldığında ve elektrikli ekipmanın geri kalanı, kapı kapalı (böylece kabin içindeki ışık), voltmetreyi pil terminallerine bağlayın. Kırmızı, PLUS, voltmetre teli Pilin artı terminaline ve eksi terminaline siyah, eksi, tel bağlayın.
  4. Voltmetre okumasını düzeltin ve batarya şarj tablosu ile karşılaştırın. Aşağıdaki tablo, pilin şarj oranı derecesini EDC'nin değerinde oda sıcaklığında - 70 ° F ila 80 ° F (21 ° C ila 27 ° C'den) değerlendirmek için uygundur.

Tablo

EMF Şarj Edilebilir Pil (B) Şarj derecesi
12.6 V ve üzeri % 100 şarj
12,4 % 75 oranında şarj edildi
12,2 % 50 tahsil
12 % 25 oranında şarj edildi
11.9 ve daha düşük Kesilebilir

İncir. Voltmetre, fardan bir dakika sonra pil voltajını (a) gösterir. Farları kapattıktan sonra, bataryada ölçülen voltaj hızla 12.6 V (b) 'e kadar geri kazanılır.

NOT

Voltmetre negatif bir okuma verirse, veya pil ters polarite (ve sonra değiştirilecek şekilde) şarj edilirse veya voltmetre aküye ters kutuplarda bağlanır.

Yük altında şarj edilebilir pil voltajı ölçümü

Pilin performansını belirlemenin en doğru yollarından biri, akü voltajının yük altında ölçümüdür. Otomotiv pillerin başlatıcılarının ve şarj özelliklerinin çoğu test cihazında, bir kömür rheostatının bir yük olarak kullanılır. Yük parametreleri, şarj edilebilir bataryanın nominal kapasitesi ile belirlenir. Pilin nominal kapasitesi, 0 ° F (-18 ° C) 'de bir batarya sağlayabilen, 30 saniye boyunca bir batarya sağlayabilen başlangıç \u200b\u200bakımının değeri ile karakterize edilir. Önceden, AMPS saatinde pillerin nominal kapasitesinin karakteristiki kullanılmıştır. Batarya voltajının yük altında ölçümü, akım akünün nominal CSA'nın yarısına eşit olan boşaltma akımının değerinde veya pilin üçüncü nominal kapasitesini AMPS-saatlerde, ancak 250 amperden az olmamak üzere gerçekleştirilir. Batarya voltajının yükün altındaki akü voltajının, dahili aralıkla veya bataryanın EMF'sini ölçerek yüklerinin derecesini kontrol ettikten sonra gerçekleştirilir. Batarya en az% 75 tahsil edilmelidir. Karşılık gelen yük bataryaya bağlanır ve batarya işleminin 15 saniyesinden sonra, yük bağlandığında voltmetre okumaları yük altında kaydedilir. Şarj edilebilir pil iyi ise, voltmetrenin tanıklığı 9.6 V'nin üzerinde kalmalıdır. Birçok pil üreticisi iki kez ölçmeyi önerir:

  • yük altındaki pil işleminin ilk 15 saniyesi, EMF polarizasyonundan exemplate için kullanılır.
  • İkinci 15 saniye - şarj edilebilir pil durumunun daha güvenilir bir tahmini elde etmek için

Yük altında birinci ve ikinci çalışma döngüsü arasında, bataryayı geri yüklemek için 30 saniyelik bir alıntı yapmak gerekir.

İncir. Ayı otomotiv tarafından serbest bırakılan otomotiv pillerin başlangıç \u200b\u200bve şarj özelliklerinin test cihazı, Polarizasyon EMF'sini kaldırmak için, şu anda işaretlenmiş bataryanın çalışma moduna otomatik olarak çalışma moduna otomatik olarak etkinleştirilmesini sağlar - ardından pili geri yüklemek için yükü 30 saniye boyunca kapatır ve 15 saniyede yükleyin. Test cihazı ekranı, bataryanın durumunu görüntüler.

İncir. KDV 40 Test Cihazı (Vollarcer, Model 40) Sun Electric'in, yükün altında test için bataryaya bağlı. Yük akımı regülatörünü kullanan operatör, boşaltma akımının miktarını ampermetre miktarı, mevcut CSA'nın batarya değerinin yarısına eşittir. Batarya, 15 saniye boyunca yük altında çalışır ve bu zaman aralığının sonunda, yük bağlandığında akü voltajı 9.6 V'dan az olmamalıdır.

NOT

Pilin şarj derecesini ve verimliliğini belirlemek için bazı test cihazları pil kapasitesini ölçer. Test Cihazları Üreticisi tarafından belirlenen doğrulama prosedürüne uyun.

Batarya testi yükle yüklenmemişse, şarj edin ve tekrarlayın. İkinci kontrolün başarısızlıkla sona ermesi durumunda, pil değiştirmeye tabidir.

Pil doldurma

Batarya şiddetle taburcu edilirse, şarj edilmelidir. Bataryayı şarj etmek için, aşırı ısınma nedeniyle hasarını önlemek için, standart şarj modunda üretmek en iyisidir. Standart pil şarj modu ile ilgili açıklamalar Şekilde gösterilmiştir.

İncir. Bu pil şarj cihazı, bataryayı 10 A'nın nominal bir şarj akımı ile şarj edilmesi için ayarlanır. Pili standart modda şarj etmek, yukarıdaki fotoğrafta olduğu gibi, havalandırılmış bir şarj modu olarak, aküye çok fazla hareket etmemektedir. Batarya aşırı ısınması, pil plakalarının dövülmesini gidermez

Tamamen boşaltılan bir bataryanın şarj edilmesi için saat sekiz veya daha da fazla sürebilir olduğu unutulmamalıdır. Başlangıçta, pil şarj işleminin başlangıcını kolaylaştırmak için bir şarj akımının yaklaşık 35 A'da 30 dakika boyunca korunması gerekir. Hızlandırılmış pil şarj modunda, ısıtılır ve akü paketlerinin riski artar. Hızlandırılmış şarj modunda, gelişmiş gaz oluşumu (hidrojen ve oksijen izolasyonu) meydana gelir, bu da sağlık ve yangın riski tehlikesi oluşturur. Akümülatör batarya sıcaklığı 125 ° F (52 ° C, pil dokunuşuna sıcak) ötesine geçmemelidir. Şarj pilleri, bir kural olarak, SSO akım pasaportunun% 1'ine eşit bir şarj akımı üretmek için önerilir.

  • Hızlandırılmış Şarj Modu - Maksimum 15 A
  • Standart Şarj Modu - Maksimum 5 A

Her biriyle olabilir!

Sahip toyota araba Bağlantısı kesilmiş pil. Yeni bir pil bağladıktan sonra, mal sahibi farketti gösterge Paneli Sarı ampul "hava yastığı" yanar ve radyo engellendi. Sahibi, satıcıdan kullanılmış bir araba satın aldı ve radyonun kilidini açmak için gerekli olan gizli dört basamaklı kodu bilmiyordu. Bu sorunu çözmenin bir yolunu aramak zorunda kaldığında, bunlardan birinin uygun olması umuduyla üç farklı dört basamaklı sayıyı tanıtmaya çalıştı. Bununla birlikte, üç başarısız girişimden sonra, radyo tamamen bağlantısı kesildi.

Üzgün \u200b\u200bsahibi satıcıya itiraz etti. Sorunun ortadan kaldırılması üç yüz dolardan fazla maliyetlidir. "Airbag" sinyalini sıfırlamak için özel bir cihaz gerektiriyordu. Radyo arabadan çıkarılmalı ve başka bir devlete yetkili bir servis merkezine göndermek ve arabada tekrar yüklemek için geri gönderilmelidir.

Bu nedenle, pili kapatmadan önce, arabanın sahibiyle aynı fikirde olduğunuzdan emin olun - sahibinin, cihazın koruma sisteminde eşzamanlı olarak kullanılan kodlanmış radyo alımının dahil edilmesi için gizli kod için bilindiğinden emin olmalısınız. . Pil devre dışı bırakıldığında radyo alıcısının yedek bellek cihazını kullanmak gerekli olabilir.

İncir. İşte iyi bir düşünce. Teknisyen, çakmak soketine bir adaptörle eski bir pil fenerinden ve kablodan bir yedek güç kaynağı yaptı. Sadece kabloları pil fenerine sahip pil sonuçlarına bağlar. El feneri aküsü, normal 9 voltluk pilden daha uygundur - birinin, hafıza yedekleme kaynağının zincirinde açıldığı bir seferde araba kapağını açması durumunda. Bu durumda küçük bir kaba sahip olan 9 voltluk pil hızlı bir şekilde taburcu olurdu, el fenerinin batarya kapasitesi yeterince büyük ve iç aydınlatma açıldığında bile yeterlidir.

Elektrik hareket gücü

Pilin elektromotif kuvveti (EMF), açık bir dış zincirle ölçülen elektrot potansiyelindeki fark denir.

N Seriye bağlı pillerden oluşan EMF bataryası.

Akünün denge EMF'sini ve akünün dengeli olmayan verimliliğini, denge durumunu (geçiş işleminin süresi) kurulmadan önce zincirin açılmasından geçen süre boyunca ayırt etmek gerekir. EMF, yüksek dirençli bir voltmetre (en az 300 ohm / c iç direnç) ile ölçülür. Bunun için, voltmetre bataryanın veya bataryanın çıkışlarına tutturulur. Aynı zamanda, bir şarj veya tahliye akımı bataryadan (batarya) akmamalıdır.

Bir kurşun pilin denge EMF'sinin yanı sıra herhangi bir kimyasal akım kaynağı, mevcut şekillendirme işleminde yer alan maddelerin kimyasal ve fiziksel özelliklerine ve kesinlikle elektrotların boyutundan ve şeklinden tamamen bağımsızdır. Aktif kitle ve elektrolit sayısı. Aynı zamanda, kurşun bataryada, elektrolit doğrudan akü elektrotlarındaki akım şekillendirme işlemine dahil olur ve akülerin şarj derecesine bağlı olarak yoğunluğunu değiştirir. Bu nedenle, sırayla yoğunluğun işlevi olan Denge EMF'si

Pilin emfindeki sıcaklıktaki değişiklik çok azdır ve çalışma sırasında ihmal edilebilir.

Şarj ve deşarj sırasında gerginlik

Harici devrenin içindeki akım varlığında şarj veya boşalma işleminde bataryanın (pil) direkleri üzerindeki potansiyel fark, pil voltajı (pil) olarak adlandırılır. Bataryanın iç direncinin varlığı, boşaltma üzerindeki voltajının her zaman EDC'den daha az olduğu ve şarj etme sırasında her zaman daha fazla EDC olması gerçeğine yol açar.

Bataryayı şarj ederken, sonuçtaki voltaj, iç kayıp miktarında EDC'inden daha fazla olmalıdır. Ücretin başlangıcında, voltaj zıpağı, akünün içindeki ohmik kayıpların boyutunda ve daha sonra, özellikle aktif kütlenin gözeneklerindeki elektrolit yoğunluğundaki elektrolit yoğunluğundaki hızlı bir artışla neden olduğu polarizasyon potansiyeli nedeniyle voltajda keskin bir artış meydana gelir. . Daha sonra, elektrolit yoğunluğundaki bir artış nedeniyle, akünün esas olarak artan EMF'si nedeniyle yavaş voltaj artışı vardır.

Ana kurşun sülfat miktarı PPCO'ya ve katlamaya dönüştürüldükten sonra, enerji maliyetleri arttıkça su parçalanması (elektroliz), elektrolitte görünen aşırı sayıda hidrojen ve oksijen iyonunun artması, varyans elektrotlarının potansiyellerindeki farkı daha da arttırır. Bu, su ayrışma işleminin hızlanmasına neden olan şarj voltajının hızlı bir şekilde büyümesine yol açar. Aynı zamanda oluşturulan hidrojen ve oksijen iyonları, aktif malzemelerle birlikte çalışmaz. Nötr moleküllere yeniden birleştirilirler ve elektrolitten gaz kabarcıkları şeklinde atılır (oksijen, pozitif bir elektrot üzerinde, negatif hidrojen üzerinde serbest bırakılır), elektrolitin "kaynamasına" neden olur.

Şarj işlemine devam ederseniz, elektrolitin ve şarj voltajının yoğunluğunun, neredeyse tüm kurşun sülfatın tepki gösterdiğinden ve bataryaya verilen tüm enerji yalnızca Yan işlemin etkisi - elektrolitik su parçalanması. Bu, şarj işleminin sonunun işaretlerinden biri olarak hizmet veren şarj voltajının sabitliğini açıklar.

Şarjı durdurduktan sonra, yani harici kaynağı kapatırken, batarya çıkışlarındaki voltajın, hiçbir kıyameti emminin değerine veya Ohmik iç kayıpların değerine göre keskin bir şekilde düşürülür. Daha sonra, EMF'de (aktif kütlenin gözeneklerinde elektrolit yoğunluğundaki elektrolit yoğunluğundaki düşüş nedeniyle), akünün hacminde ve aktif kütlenin gözeneklerindeki elektrolit konsantrasyonunun hepsini tamamlanıncaya kadar devam eden kademeli bir düşüş vardır. Denge EMF'nin kurulmasına karşılık gelir.

Pil deşarjında, uçlarındaki voltaj, voltajdaki dahili düşüşün değeri ile EDC'den daha azdır.

Deşarjın başlangıcında, akü voltajı, aktif kütlenin gözeneklerinde, yani konsantrasyon polarizasyonunda elektrolitin konsantrasyonundaki bir düşüşün neden olduğu ohmik kayıpların ve polarizasyonun neden olduğu ohmik kayıpların ve polarizasyonun keskin bir şekilde düşer. Sonra, sabit (sabit) bir deşarj işlemi ile, akü miktarındaki elektrolit yoğunluğunda bir azalma, bu da boşaltma voltajında \u200b\u200bkademeli bir azalmaya neden olur. Aynı zamanda, aktif kütlede kurşun sülfat oranındaki bir değişiklik meydana gelir, bu da ohmik kayıplarda bir artışa neden olur. Bu durumda, kurşun sülfat parçacıkları (kurşun parçacıkları ve bunların yapıldığı dioksit ile karşılaştırıldığında yaklaşık üç kat büyük bir hacim olması),) elektrolitin derinliğine geçişini önleyen aktif kütlenin gözeneklerini kapattı. elektrotlar. Bu, konsantrasyon polarizasyonunda bir artışa neden olur, tahliye voltajında \u200b\u200bdaha hızlı bir azalmaya yol açar.

Boşaltma durduğu zaman, akünün çıkışlarındaki voltaj, ohmik kayıp miktarıyla hızla yükselirken, eşzamanlı olmayan EMF'nin değerine ulaşır. EMF'de, aktif kütlelerin gözeneklerinde elektrolit konsantrasyonunun seviyelenmesi nedeniyle ve akünün miktarında, akünün miktarında denge EMF'nin kademeli bir ayarına yol açar.

Boşaltma sırasında akü voltajı esas olarak elektrolitin sıcaklığı ve tahliye akımının gücü ile belirlenir. Yukarıda belirtildiği gibi, kurşun akümülatörünün (pillerin) direncinin hafif ve ücretli durumun sadece birkaçıdır. Bununla birlikte, marş deşarjının akımları ile, kuvveti nominal kabın değerinin 4-7 katı olan, voltajdaki iç damla boşaltma gerilimi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Sıcaklıkta azalma olan ohmik kayıplarda bir artış, artan elektrolit direnci ile ilişkilidir. Ek olarak, elektrolit viskozitesi keskin bir şekilde artar, bu da onu aktif kütlenin gözeneklerinde yayılmasını zorlaştırır ve konsantrasyon polarizasyonunu arttırır (yani, elektrolit konsantrasyonundaki düşüş nedeniyle pilin içindeki voltajın kaybını arttırır. elektrotların gözeneklerinde). 60'tan fazla bir akımda ve boşaltma voltajının akım dayanımından bağımlılığı, tüm sıcaklıklarda neredeyse doğrusaldır.

Şarj ve boşalma sırasında pil voltajının ortalama değeri, eşit aralıklarla ölçülen ortalama aritmetik voltaj değerleri olarak tanımlanır.

© 2021 Bugulma-lada.ru - Araba Sahipleri için Portal