Batareyadagi elektrolitlar zichligi

Mundarija:

Batareyadagi elektrolitlar zichligi
Batareyadagi elektrolitlar zichligi
Anonim

Akkumulyator deb nomlanuvchi avtomobil akkumulyatori avtomobilni ishga tushirish, yoritish va yoqish tizimlari uchun javobgardir. Odatda, avtomobil akkumulyatorlari qo'rg'oshin kislotasi bo'lib, 12 voltli tizimni ta'minlaydigan galvanik hujayralardan iborat. Hujayralarning har biri to'liq zaryadlanganda 2,1 volt hosil qiladi. Elektrolitlar zichligi akkumulyatorlarning normal ishlashini ta'minlaydigan suvli kislota eritmasining boshqariladigan xususiyatidir.

Qoʻrgʻoshinli akkumulyatorning tarkibi

Qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorning tarkibi
Qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorning tarkibi

Qo'rg'oshin kislotali akkumulyator elektrolitlari sulfat kislota va distillangan suv eritmasidir. Sof sulfat kislotaning solishtirma og‘irligi taxminan 1,84 g/sm3 ni tashkil qiladi va bu sof kislota distillangan suv bilan eritmaning solishtirma og’irligi 1,2-1,23 g/sm bo’lguncha suyultiriladi. 3.

Ba'zi hollarda batareyadagi elektrolitlar zichligi akkumulyator turiga, mavsumiy va iqlim sharoitlariga qarab tavsiya etiladi. Rossiyada sanoat standarti bo'yicha to'liq zaryadlangan batareyaning solishtirma og'irligi yozda 1,25-1,27 g / sm3 va qattiq qish uchun - 1,27-1, 29 g/sm3.

Elektrolitning solishtirma ogʻirligi

Elektrolitning solishtirma og'irligi
Elektrolitning solishtirma og'irligi

Batareyaning asosiy parametrlaridan biri elektrolitning solishtirma og'irligidir. Bu eritma (sulfat kislota) og'irligining ma'lum bir haroratda teng hajmdagi suv og'irligiga nisbati. Odatda gidrometr bilan o'lchanadi. Elektrolitning zichligi hujayra yoki akkumulyatorning zaryad holatining ko'rsatkichi sifatida ishlatiladi, lekin batareyaning quvvatini tavsiflay olmaydi. Yukni tushirish vaqtida solishtirma og'irlik chiziqli ravishda kamayadi.

Buni hisobga olib, ruxsat etilgan zichlik hajmini aniqlashtirish kerak. Batareyadagi elektrolitlar 1,44 g/sm3 dan oshmasligi kerak. Zichlik 1,07 dan 1,3 g/sm3 gacha bo'lishi mumkin. Keyin aralashmaning harorati +15 C atrofida bo'ladi.

Sof shaklda yuqori zichlikdagi elektrolit bu ko'rsatkichning ancha yuqori qiymati bilan tavsiflanadi. Uning zichligi 1,6 g/sm3.

Quvvat darajasi

Stress va zichlik
Stress va zichlik

Toʻliq zaryadlangan barqaror holatda va zaryadsizlanganda elektrolitning solishtirma ogʻirligini oʻlchash hujayraning zaryadlanish holatini taxminiy koʻrsatib beradi. O'ziga xos tortishish=Ochiq tutashuv kuchlanishi - 0,845.

Masalan: 2,13V - 0,845=1,285 g/sm3.

Batareya toza suvga yaqin darajaga zaryadsizlanganda solishtirma ogʻirlik kamayadi va qayta zaryadlash vaqtida ortadi. Batareyadagi elektrolitlar zichligi maksimal mumkin bo'lgan qiymatga yetganda, batareya to'liq zaryadlangan hisoblanadi. Maxsusvazn harorat va hujayradagi elektrolitlar miqdoriga bog'liq. Elektrolit past belgiga yaqin bo'lsa, solishtirma og'irlik nominaldan yuqori bo'ladi, u tushadi va elektrolitni kerakli darajaga etkazish uchun hujayraga suv qo'shiladi.

Elektrolit hajmi harorat oshishi bilan kengayadi va harorat pasayganda qisqaradi, bu esa zichlikka yoki solishtirma og'irlikga ta'sir qiladi. Elektrolitlar hajmining kengayishi bilan ko'rsatkich kamayadi va aksincha, past haroratlarda solishtirma og'irlik ortadi.

Batareyadagi elektrolitlar zichligini oshirishdan oldin siz o'lchov va hisob-kitoblarni bajarishingiz kerak. Batareyaning solishtirma og‘irligi ish harorati va batareyaning ishlash muddatini hisobga olgan holda u ishlatiladigan ilovaga qarab belgilanadi.

% sulfat kislota % Suv Oʻziga xos tortishish (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

Batareyalardagi kimyoviy reaksiya

kimyoviy reaksiyalar
kimyoviy reaksiyalar

Batareya terminallari orqali yuk ulangandan so'ng, zaryadsizlanish oqimi yuk orqali o'ta boshlaydi va batareya zaryadsizlana boshlaydi. Bo'shatish jarayonida elektrolitlar eritmasining kislotaligi pasayadi va musbat va manfiy plitalarda sulfat konlarining shakllanishiga olib keladi. Bu chiqarish jarayonida elektrolit eritmasidagi suv miqdori ortadi, bu esa uning solishtirma og'irligini kamaytiradi.

Batareya xujayralari belgilangan minimal kuchlanish va solishtirma og'irlik darajasida zaryadsizlanishi mumkin. To'liq zaryadlangan qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorning kuchlanishi va solishtirma og'irligi mos ravishda 2,2V va 1,250 g/sm3 ni tashkil qiladi va bu hujayra odatda mos keladigan qiymatlar 1,8V va 1,1 ga yetguncha zaryadsizlanishi mumkin. g/sm3.

Elektrolit tarkibi

Elektrolitlar tarkibi
Elektrolitlar tarkibi

Elektrolit tarkibida sulfat kislota va distillangan suv aralashmasi mavjud. Agar haydovchi endigina suv qo'shgan bo'lsa, o'lchashda ma'lumotlar aniq bo'lmaydi. Chuchuk suvning mavjud eritma bilan aralashishi uchun vaqt bo'lishi uchun siz biroz kutishingiz kerak. Elektrolitning zichligini oshirishdan oldin, esda tutishingiz kerak: sulfat kislota konsentratsiyasi qanchalik ko'p bo'lsa, elektrolitlar zichroq bo'ladi. Zichlik qanchalik baland bo'lsa, zaryad darajasi shunchalik yuqori bo'ladi.

Elektrolit eritmasi uchun distillangan suv eng yaxshi tanlovdir. Bu mumkin bo'lganlarni kamaytiradieritmadagi ifloslantiruvchi moddalar. Ba'zi ifloslantiruvchi moddalar elektrolitlar ionlari bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Masalan, eritmani NaCl tuzlari bilan aralashtirsangiz, cho‘kma hosil bo‘lib, eritma sifatini o‘zgartiradi.

Haroratning sig'imga ta'siri

Haroratga bog'liqlik
Haroratga bog'liqlik

Elektrolitning zichligi qanday - bu batareyalar ichidagi haroratga bog'liq bo'ladi. Muayyan batareyalar uchun foydalanuvchi qo'llanmasida qaysi tuzatish qo'llanilishi kerakligi ko'rsatilgan. Masalan, Surrette/Rolls qo'llanmasida -17,8 dan -54,4oC 21oC dan past haroratlar uchun har 6 uchun 0,04 ni ayiring. daraja.

Koʻpgina invertorlar yoki zaryad nazorat qilish moslamalarida batareyaga ulanadigan batareya harorati sensori mavjud. Odatda ular LCD displeyga ega. Infraqizil termometrga ishora qilish ham kerakli ma'lumotlarni beradi.

Zichlik o'lchagich

Elektrolitlar uchun gidrometr
Elektrolitlar uchun gidrometr

Elektrolitlar zichligi gidrometri har bir hujayradagi elektrolitlar eritmasining solishtirma og'irligini o'lchash uchun ishlatiladi. Kislota akkumulyatori 26oC da 1,255 g/sm3 oʻziga xos ogʻirlik bilan toʻliq zaryadlangan. O'ziga xos tortishish suyuqlikning asos bilan taqqoslanadigan o'lchovidir. Bu 1,000 g/sm3 tayanch raqami berilgan suvdir.

Yangi akkumulyatordagi suvdagi sulfat kislota konsentratsiyasi 1,280 g/sm3, ya'ni elektrolitning og'irligi 1,280 g/sm3 bir xil hajmdagi suvning og'irligidan. To'liq zaryadlangan batareya qadar sinovdan o'tkaziladi1,280 g/sm3, zaryadsizlanganda 1,100 g/sm3 dan hisoblanadi.

Gidrometrni tekshirish tartibi

Zichlikni o'lchash moslamasi
Zichlikni o'lchash moslamasi

Gidrometrning o'qish harorati 27oC haroratga, ayniqsa qishda elektrolitlar zichligiga nisbatan sozlanishi kerak. Yuqori sifatli gidrometrlar elektrolitlar haroratini o'lchaydigan ichki termometrga ega va float ko'rsatkichlarini to'g'rilash uchun konversiya shkalasini o'z ichiga oladi. Agar transport vositasi boshqarilsa, harorat atrof-muhitdan sezilarli darajada farq qilishini tan olish muhimdir. Oʻlchov tartibi:

  1. Termometr elektrolitlar haroratini sozlashi va koʻrsatkichlarni olishi uchun elektrolitni gidrometrga rezina lampochka bilan bir necha marta quying.
  2. Elektrolit rangini o'rganing. Jigarrang yoki kulrang rangning o‘zgarishi batareyada muammo borligini ko‘rsatadi va batareyaning ishlash muddati tugashiga yaqinligidan dalolat beradi.
  3. Elektrolitning minimal miqdorini gidrometrga toʻgʻrilang, shunda float oʻlchash tsilindrining yuqori yoki pastki qismiga tegmasdan erkin suzadi.
  4. Gidrometrni koʻz darajasida tik tuting va elektrolitlar suzuvchi shkalaga mos keladigan koʻrsatkichga eʼtibor bering.
  5. Har 6oC, elektrolitlar harorati 27oC dan yuqori yoki past bo'lganda o'qish uchun 0,004 birlik qo'shing yoki ayiring.
  6. Masalan, solishtirma ogʻirlik 1,250 g/sm3 va elektrolitlar harorati boʻlsa, koʻrsatkichni sozlang.32oC, 1,250 g/sm3 1,254 g/sm3 tuzatilgan qiymatni beradi. Xuddi shunday, agar harorat 21oC bo'lsa, 1,246 g/sm3 olib tashlang. 1,250 g/cm3 dan to'rt ball (0,004).
  7. Har bir hujayrani sinab koʻring va elektrolitlar zichligini tekshirishdan oldin 27oC ga toʻgʻrilangan qayd qiling.

Toʻlovni oʻlchashga misollar

1-misol:

  1. Gidrometr 1,333 g/sm koʻrsatmoqda3.
  2. Harorat 17 daraja, 10 darajadan past tavsiya etiladi.
  3. 1,333 g/sm dan 0,007 ayirish3.
  4. Natija 1,263 g/sm3, shuning uchun zaryad holati taxminan 100 foiz.

2-misol:

  1. Zichlik ma'lumotlari - 1,178 g/sm3.
  2. Elektrolit harorati 43 daraja C, bu me'yordan 16 daraja yuqori.
  3. 1,178 g/sm ga 0,016 qo'shing3.
  4. Natija 1,194 g/sm3, 50 foiz zaryadlangan.
ROYDATLIK STATUSI Maxsus Og'irlik g/sm3
100% 1, 265
75% 1, 225
50% 1, 190
25% 1, 155
0% 1, 120

Elektrolit zichligi jadvali

Quyidagi haroratni tuzatish jadvaliturli haroratlarda elektrolitlar zichligi qiymatlarining keskin o'zgarishini tushuntirishning bir usuli.

Ushbu jadvaldan foydalanish uchun siz elektrolitlar haroratini bilishingiz kerak. Agar biron sababga ko'ra o'lchash imkoni bo'lmasa, atrof-muhit haroratidan foydalangan ma'qul.

Elektrolitlar zichligi jadvali quyida keltirilgan. Bu maʼlumotlar haroratga asoslangan:

% 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

Ushbu jadvaldan koʻrinib turibdiki, qishda akkumulyatordagi elektrolitlar zichligi issiq mavsumga qaraganda ancha yuqori.

Batareyaga texnik xizmat koʻrsatish

Bu akkumulyatorlarda sulfat kislota mavjud. Ular bilan ishlashda doimo himoya koʻzoynaklari va rezina qoʻlqoplardan foydalanish kerak.

Agar hujayralar haddan tashqari yuklangan bo'lsa, qo'rg'oshin sulfatining fizik xususiyatlari asta-sekin o'zgaradi va ular yo'q qilinadi, bu esa zaryadlash jarayonini buzadi. Shuning uchun kimyoviy reaksiyaning sekinligi tufayli elektrolitlar zichligi pasayadi.

Sulfat kislotaning sifati yuqori boʻlishi kerak. Aks holda, batareya tezda ishlamay qolishi mumkin. Kam elektrolitlar darajasi qurilmaning ichki plitalarini quritib, batareyani qayta tiklashni imkonsiz qiladi.

Batareyani sulfonlash
Batareyani sulfonlash

Sulfatlangan batareyalarni plitalarning oʻzgargan rangiga qarab osongina aniqlash mumkin. Sulfatlangan plastinkaning rangi ochroq bo'ladi va uning yuzasi sariq rangga ega bo'ladi. Bunday hujayralar quvvatning pasayishini ko'rsatadi. Agar sulfonatsiya uzoq vaqt davomida sodir bo'lsa, qaytarilmasjarayonlar.

Bunday vaziyatni oldini olish uchun qoʻrgʻoshinli akkumulyatorlarni uzoq vaqt davomida past zaryadlash oqimida zaryad qilish tavsiya etiladi.

Batareya xujayralarining terminal bloklariga zarar yetkazish ehtimoli har doim yuqori. Korroziya asosan hujayralar orasidagi murvatli ulanishlarga ta'sir qiladi. Har bir murvatni yupqa qatlamli maxsus moy bilan yopishtirish orqali buning oldini olish mumkin.

Batareya quvvatlanayotganda kislota purkash va gazlar paydo boʻlishi ehtimoli yuqori. Ular batareya atrofidagi atmosferani ifloslantirishi mumkin. Shuning uchun batareya bo'limi yaqinida yaxshi shamollatish kerak.

Bu gazlar portlovchidir, shuning uchun ochiq olov qoʻrgʻoshin batareyalari zaryadlangan joyga kirmasligi kerak.

Batareyaning portlashi, jiddiy shikastlanish yoki oʻlimga olib kelishining oldini olish uchun batareyaga metall termometrni joylashtirmang. Batareyalarni tekshirish uchun moʻljallangan, oʻrnatilgan termometrli gidrometrdan foydalanishingiz kerak.

Elektr ta'minotining ishlash muddati

Batareya unumdorligi, foydalanilgan yoki ishlatilmasligidan qat'i nazar, vaqt o'tishi bilan yomonlashadi, shuningdek, tez-tez zaryadsizlanish davrlari bilan yomonlashadi. Ishlash muddati - bu nofaol batareyaning yaroqsiz holga kelishidan oldin saqlanishi mumkin bo'lgan vaqt miqdori. Umuman olganda, bu uning dastlabki quvvatining taxminan 80% ni tashkil qiladi, deb ishoniladi.

Batareya quvvatiga sezilarli ta'sir qiluvchi bir qancha omillar mavjud:

  1. Tsiklik hayot. Vaqtbatareyaning ishlash muddati asosan batareyadan foydalanish davrlari bilan belgilanadi. Oddiy foydalanishda odatda 300 dan 700 gacha sikl.
  2. Tozalash chuqurligi (DOD) effekti. Yuqori unumdorlikdan voz kechish hayot aylanishining qisqarishiga olib keladi.
  3. Harorat effekti. Bu batareyaning ishlashi, raf muddati, zaryadlash va kuchlanishni nazorat qilishda asosiy omil. Yuqori haroratlarda batareyada past haroratlarga qaraganda ko'proq kimyoviy faollik paydo bo'ladi. Aksariyat batareyalar uchun tavsiya etilgan harorat oralig'i -17 dan 35oC.
  4. Kuchlanish va qayta zaryadlash tezligi. Barcha qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlar zaryadlash vaqtida salbiy plastinkadan vodorod va musbat plastinkadan kislorod chiqaradi. Batareya faqat ma'lum miqdorda elektr energiyasini saqlashi mumkin. Qoidaga ko'ra, batareya 60% vaqt ichida 90% gacha zaryadlangan. Qolgan batareyaning 10% esa umumiy vaqtning taxminan 40% quvvatlanadi.

Yaxshi batareya quvvati 500-1200 tsikl. Haqiqiy qarish jarayoni sig'imning asta-sekin pasayishiga olib keladi. Hujayra ma'lum bir umrga yetganida, u birdan ishlashni to'xtatmaydi, bu jarayon vaqt o'tishi bilan uzaytiriladi, batareyani almashtirishga o'z vaqtida tayyorgarlik ko'rish uchun uni kuzatib borish kerak.