Аккумулятор деп аталган унаанын аккумулятору унаадагы ишке киргизүү, жарыктандыруу жана от алдыруу системалары үчүн жооптуу. Адатта, унаа аккумуляторлору коргошун-кислота болуп саналат, алар 12 вольттук системаны камсыз кылган гальваникалык элементтерден турат. Клеткалардын ар бири толук заряддалганда 2,1 вольт жаратат. Электролиттердин тыгыздыгы - аккумуляторлордун нормалдуу иштешин камсыз кылган суу кислотасынын эритмесинин башкарылуучу касиети.
Коргошун-кислота батареясынын курамы
Коргошун-кислота аккумуляторунун электролити – күкүрт кислотасынын жана дистилденген суунун эритмеси. Таза күкүрт кислотасынын салыштырма салмагы болжол менен 1,84 г/см3 жана бул таза кислота эритменин салыштырма салмагы 1,2-1,23 г/см болгонго чейин дистилденген суу менен суюлтулган. 3.
Кээ бир учурларда, аккумулятордогу электролиттин тыгыздыгы батареянын түрүнө, мезгилдик жана климаттык шарттарга жараша сунушталат. Россиянын өнөр жай стандартына ылайык толук заряддалган батареянын салыштырма салмагы жайында 1,25-1,27 г/см3 жана катуу кыш үчүн - 1,27-1, 29 г/см3.
Электролиттин салыштырма салмагы
Батареянын негизги параметрлеринин бири электролиттин салыштырма салмагы. Бул эритменин (күкүрт кислотасынын) салмагынын белгилүү бир температурадагы бирдей көлөмдөгү суунун салмагына болгон катышы. Адатта гидрометр менен өлчөнөт. Электролиттин тыгыздыгы клетканын же батареянын зарядынын абалынын көрсөткүчү катары колдонулат, бирок батареянын сыйымдуулугун мүнөздөй албайт. Жүк түшүрүү учурунда салыштырма тартылуу сызыктуу түрдө азаят.
Муну эске алып, жол берилген тыгыздыктын өлчөмүн тактоо зарыл. Батареядагы электролит 1,44 г/см3 ашпашы керек. Жыштыгы 1,07ден 1,3г/см3 чейин болушу мүмкүн. Анда аралашманын температурасы болжол менен +15 C болот.
Таза түрүндө жогорулатылган тыгыздыктагы электролит бул көрсөткүчтүн бир кыйла жогору мааниси менен мүнөздөлөт. Анын тыгыздыгы 1,6 г/см3.
Заряддоо деңгээли
Толук заряддалган стабилдүү абалда жана разряддан төмөн болгондо, электролиттин салыштырма салмагын өлчөө клетканын заряд абалынын болжолдуу көрсөткүчүн берет. Салыштырмалуу тартылуу=Ачык чынжырдын чыңалышы - 0,845.
Мисалы: 2,13V - 0,845=1,285г/см3.
Батареянын заряды таза сууга жакын деңгээлге жеткенде өзгөчө тартылуу азаят жана кайра заряддоодо жогорулайт. Батареядагы электролиттин тыгыздыгы максималдуу мүмкүн болгон мааниге жеткенде, батарея толук заряддалган деп эсептелет. Өзгөчөсалмагы температурага жана клеткадагы электролиттин өлчөмүнө жараша болот. Электролит төмөнкү белгиге жакын болгондо, салыштырма салмагы номиналдуудан жогору болуп, ал төмөндөйт жана электролитти керектүү деңгээлге жеткирүү үчүн клеткага суу кошулат.
Электролиттин көлөмү температура көтөрүлгөндө кеңейет жана температура төмөндөгөндө жыйрылып, тыгыздыкка же салыштырма салмакка таасир этет. Электролиттин көлөмү кеңейген сайын көрсөткүч азаят жана, тескерисинче, төмөнкү температурада салыштырма тартылуу жогорулайт.
Батареядагы электролиттин тыгыздыгын көтөрүүдөн мурун өлчөөлөрдү жана эсептөөлөрдү жүргүзүү керек. Батареянын салыштырма салмагы иштөө температурасын жана батареянын иштөө мөөнөтүн эске алуу менен ал колдонула турган колдонмо менен аныкталат.
| % күкүрт кислотасы | % Суу | Өзгөчө Тартылуу (20°C) |
| 37, 52 | 62, 48 | 1, 285 |
| 48 | 52 | 1, 380 |
| 50 | 50 | 1, 400 |
| 60 | 40 | +1, 500 |
| 68, 74 | 31, 26 | 1, 600 |
| 70 | 30 | 1, 616 |
| 77, 67 | 22, 33 | 1, 705 |
| 93 | 7 | 1, 835 |
Батареялардагы химиялык реакция
Жүк батарейканын терминалдарына туташтырылаары менен, жүктөн разряд агымы агып, батарейка зарядсыздана баштайт. Заряддоо процессинде электролит эритмесинин кычкылдуулугу төмөндөп, оң жана терс пластиналарда сульфат чөкмөлөрүнүн пайда болушуна алып келет. Бул разряд процессинде электролит эритмесиндеги суунун көлөмү көбөйөт, бул анын салыштырма салмагын азайтат.
Батарея клеткаларын белгиленген минималдуу чыңалууга жана салыштырма салмакка чейин кубаттоого болот. Толугу менен заряддалган коргошун кислотасынын аккумуляторунун чыңалуусу жана салыштырма салмагы тиешелүүлүгүнө жараша 2,2V жана 1,250г/см3 болот жана бул уяча, адатта, 1,8V жана 1,1 тиешелүү маанилерге жетмейинче зарядсызданышы мүмкүн. г/см3.
Электролит курамы
Электролиттин курамында күкүрт кислотасы менен дистилденген суунун аралашмасы бар. Айдоочу жаңы эле суу кошсо, өлчөө учурунда маалыматтар так болбойт. Сиз таза суу учурдагы эритме менен аралашууга убакыт болушу үчүн, бир аз күтө керек. Электролиттин тыгыздыгын көтөрүүдөн мурун эстен чыгарбоо керек: күкүрт кислотасынын концентрациясы канчалык көп болсо, электролит ошончолук тыгызыраак болот. Тыгыздык канчалык жогору болсо, заряддын деңгээли ошончолук жогору болот.
Электролит эритмеси үчүн дистилденген суу эң жакшы тандоо. Бул мүмкүн болгонду азайтатэритмедеги булгоочу заттар. Кээ бир булгоочу заттар электролит иондору менен реакцияга кириши мүмкүн. Мисалы, эритмени NaCl туздары менен аралаштырсаңыз, эритменин сапатын өзгөртө турган чөкмө пайда болот.
Температуранын сыйымдуулукка таасири
Электролиттин тыгыздыгы кандай - бул батареянын ичиндеги температурага жараша болот. Белгилүү бир батарейкалар үчүн колдонуучу колдонмосу кайсы оңдоону колдонуу керектигин көрсөтөт. Мисалы, Surrette/Rolls колдонмосунда -17,8ден -54,4oC 21oC төмөн температуралар үчүн, ар бир 6 үчүн 0,04тү алып салыңыз. градус.
Көптөгөн инверторлордо же заряд контроллерлорунда батарейкага туташтырылган батареянын температурасы сенсору бар. Алар, адатта, LCD дисплей бар. Инфракызыл термометрди көрсөтүү да керектүү маалыматты берет.
Тыздык өлчөгүч
Электролит тыгыздыгынын гидрометри ар бир клеткадагы электролит эритмесинин салыштырма салмагын өлчөө үчүн колдонулат. Кислота батареясы 1,255 г/см3 26oC менен толук заряддалган. Салыштырмалуу тартылуу суюктуктун негиз менен салыштырылган өлчөмү. Бул 1.000 г/см3 деп белгиленген суу.
Жаңы батареядагы суудагы күкүрт кислотасынын концентрациясы 1,280 г/см3, бул электролиттин салмагы 1,280 г/см3 бирдей көлөмдөгү суунун салмагынан. Толук заряддалган батарейка чейин сыналат1,280 г/см3, зарядсызданганда 1,100 г/см3 баштап эсептелет.
Гидрометрди текшерүү процедурасы
Ареометрдин окуу температурасын 27oC температурага, өзгөчө кыш мезгилиндеги электролит тыгыздыгына тууралоо керек. Жогорку сапаттагы гидрометрлерде электролиттин температурасын өлчөй турган ички термометр бар жана калкып чыгууну тууралоо үчүн конверсия шкаласын камтыйт. Эгер унаа айдалып жаткан болсо, температура айлана-чөйрөдөн бир топ айырмаланарын моюнга алуу маанилүү. Өлчөө тартиби:
- Термометр электролиттин температурасын тууралап, көрсөткүчтөрдү ала алышы үчүн электролитти гидрометрге резина лампа менен бир нече жолу куюңуз.
- Электролиттин түсүн изилдөө. Күрөң же боз түстүн бузулушу батареядагы көйгөйдү көрсөтүп турат жана батареянын иштөө мөөнөтү аяктап баратканын билдирет.
- Электролиттин минималдуу көлөмүн гидрометрге багыттаңыз, ошондо сүзгүч ченөөчү цилиндрдин үстү же асты менен тийбестен эркин калкып жүрсүн.
- Ареометрди көздүн деңгээлинде тик кармап, электролит сүзгүчтөгү шкала менен дал келген көрсөткүчкө көңүл буруңуз.
- Электролиттин температурасы 27oC жогору же төмөн болгондо, ар бир 6oC сайын окуу үчүн 0,004 бирдик кошуу же кемитүү.
- Окууну тууралаңыз, мисалы, салыштырма салмагы 1,250 г/см3 жана электролит температурасы32oC, 1,250 г/см3 мааниси 1,254 г/см3 туураланган маанини берет. Ошо сыяктуу эле, эгерде температура 21oC болсо, 1,246 г/см3 алып салыңыз. Төрт упай (0,004) 1,250 г/см3.
- Ар бир клетканы сынап көрүңүз жана электролит тыгыздыгын текшерүүдөн мурун 27oC чейин оңдолгон эскертүү.
Зарядды өлчөө мисалдары
1-мисал:
- Гидрометр 1,333 г/см3 көрсөтөт.
- Температура 17 градус, сунушталгандан 10 градус төмөн.
- 1,333 г/смден 0,007ди кемитесиз3.
- Натыйжа 1,263 г/см3, андыктан заряддын абалы 100 пайызга жакын.
2-мисал:
- Тыгыздык дайындары - 1,178г/см3.
- Электролиттин температурасы 43 градус C, бул нормадан 16 градуска жогору.
- 1,178 г/см ге 0,016 кошуу3.
- Натыйжа 1,194г/см3, 50 пайыз кубатталды.
| кубаттоо АБАЛЫ | ӨЗГӨЧӨ САЛМАК г/см3 |
| 100% | 1, 265 |
| 75% | 1, 225 |
| 50% | 1, 190 |
| 25% | 1, 155 |
| 0% | 1, 120 |
Электролиттердин тыгыздык таблицасы
Төмөнкү температураны оңдоо таблицасыар кандай температураларда электролит тыгыздыгынын маанилеринин кескин өзгөрүшүн түшүндүрүүнүн бир жолу.
Бул таблицаны колдонуу үчүн электролиттин температурасын билишиңиз керек. Эгерде кандайдыр бир себептерден улам өлчөө мүмкүн болбосо, анда чөйрөнүн температурасын колдонуу жакшы.
Электролит тыгыздыгы таблицасы төмөндө көрсөтүлгөн. Бул маалымат температурага негизделген:
| % | 100 | 75 | 50 | 25 | 0 |
| -18 | 1, 297 | 1, 257 | 1, 222 | 1, 187 | 1, 152 |
| -12 | 1, 293 | 1, 253 | 1, 218 | 1, 183 | 1, 148 |
| -6 | 1, 289 | 1, 249 | 1, 214 | 1, 179 | 1, 144 |
| -1 | 1, 285 | 1, 245 | 1, 21 | 1, 175 | 1, 14 |
| 4 | 1, 281 | 1, 241 | 1, 206 | 1, 171 | 1, 136 |
| 10 | 1, 277 | 1, 237 | 1, 202 | 1, 167 | 1, 132 |
| 16 | 1, 273 | 1, 233 | 1, 198 | 1, 163 | 1, 128 |
| 22 | 1, 269 | 1, 229 | 1, 194 | 1, 159 | 1, 124 |
| 27 | 1, 265 | 1, 225 | 1, 19 | 1, 155 | 1, 12 |
| 32 | 1, 261 | 1, 221 | 1, 186 | 1, 151 | 1, 116 |
| 38 | 1, 257 | 1, 217 | 1, 182 | 1, 147 | 1, 112 |
| 43 | 1, 253 | 1, 213 | 1, 178 | 1, 143 | 1, 108 |
| 49 | 1, 249 | 1, 209 | 1, 174 | 1, 139 | 1, 104 |
| 54 | 1, 245 | 1, 205 | 1, 17 | 1, 135 | 1, 1 |
Бул таблицадан көрүнүп тургандай, кышында батареядагы электролит тыгыздыгы жылуу мезгилге караганда бир топ жогору.
Батареяны тейлөө
Бул батареяларда күкүрт кислотасы бар. Аларды кармаганда дайыма коргоочу көз айнек жана резина кол каптар колдонулушу керек.
Эгер клеткалар ашыкча жүктөлсө, коргошун сульфатынын физикалык касиеттери акырындык менен өзгөрүп, алар бузулат, бул заряддоо процессин үзгүлтүккө учуратат. Демек, химиялык реакциянын жай ылдамдыгынан электролиттин тыгыздыгы азаят.
Күкүрт кислотасынын сапаты жогору болушу керек. Болбосо, батарея бат иштебей калышы мүмкүн. Электролиттин төмөн деңгээли аппараттын ички плиталарын кургатып, батареяны калыбына келтирүүгө мүмкүн болбой калат.
Сульфаттуу батарейкаларды пластинкалардын өзгөргөн түсүнө карап оңой эле таанууга болот. Сульфатталган плитанын өңү ачык болуп, бети сары болуп калат. Мындай клеткалар күчтүн төмөндөшүн көрсөтөт. Эгерде сульфанация узак убакытка созулса, кайра кайтарылбайтпроцесстер.
Мындай абалды болтурбоо үчүн коргошун-кислоталуу аккумуляторлорду аз кубаттоо агымы менен узак убакытка заряддоо сунушталат.
Батарея клеткаларынын терминалдык блокторуна зыян келтирүү мүмкүнчүлүгү ар дайым жогору. Коррозия, негизинен, клеткалардын ортосундагы болт байланыштарына таасир этет. Ар бир болт атайын майдын жука катмары менен жабылышын камсыз кылуу менен муну оңой эле болтурса болот.
Батарея зарядталып жатканда, кычкыл спрей жана газдар пайда болушу мүмкүн. Алар батареянын айланасындагы атмосфераны булгашы мүмкүн. Ошондуктан, батарея отсегинин жанында жакшы желдетүү керек.
Бул газдар жарылуучу, ошондуктан коргошун батареялары кубатталган мейкиндикке ачык от кирбеши керек.
Оор жараатка же өлүмгө алып келиши мүмкүн болгон батарейканын жарылуусуна жол бербөө үчүн батареяга металл термометрди салбаңыз. Батареяларды текшерүү үчүн арналган термометри бар гидрометрди колдонушуңуз керек.
Энергия менен камсыз кылуу мөөнөтү
Батареянын иштеши убакыттын өтүшү менен начарлайт, колдонулганбы же жокпу, ал ошондой эле тез-тез кубаттоо-разряд циклдери менен начарлайт. Өмүр - жигерсиз батареянын жараксыз абалга келгенге чейин сактала турган убактысы. Бул анын баштапкы сыйымдуулугунун болжол менен 80%ы деп эсептешет.
Батареянын иштөө мөөнөтүнө олуттуу таасир эткен бир нече факторлор бар:
- Циклдик жашоо. Убакытбатареянын иштөө мөөнөтү, негизинен, батареяны колдонуу циклдер менен аныкталат. Кадимки колдонууда адатта 300-700 цикл.
- Разряддын тереңдиги (DOD) эффекти. Жогорку өндүрүмдүүлүктөн баш тартуу жашоо циклинин кыскарышына алып келет.
- Температура эффекти. Бул батареянын иштешине, жарактуулук мөөнөтүнө, заряддоого жана чыңалууга контролдук кылуунун негизги фактору. Жогорку температурада батареяда төмөнкү температурага караганда көбүрөөк химиялык активдүүлүк пайда болот. Көпчүлүк батареялар үчүн сунушталган температура диапазону -17…35oC.
- Чыңалуу жана кайра заряддоо ылдамдыгы. Бардык коргошун-кислота аккумуляторлору заряддоо учурунда терс пластинадан суутекти, оң пластинкадан кычкылтекти бөлүп чыгарат. Батарея электр энергиясын белгилүү бир өлчөмдө гана сактай алат. Эреже катары, батарея 60% убакыттын ичинде 90% га чейин заряддалат. Ал эми калган батареянын 10% жалпы убакыттын болжол менен 40% кубатталган.
Батареянын жакшы иштөө мөөнөтү 500дөн 1200гө чейин циклди түзөт. Иш жүзүндө эскирүү процесси сыйымдуулуктун акырындык менен төмөндөшүнө алып келет. Клетка белгилүү бир өмүргө жеткенде, ал күтүлбөгөн жерден ишин токтотпойт, бул процесс убакыттын өтүшү менен узартылат, батареяны алмаштырууга өз убагында даярдануу үчүн аны көзөмөлдөө керек.