Hustota elektrolytu v baterii

Baterie do auta, známá jako baterie,je zodpovědný za startovací, osvětlovací a zapalovací systémy v autě. Obvykle jsou autobatérie olověné, sestávající z galvanických článků, které poskytují 12voltový systém. Každá buňka je při plném nabití 2,1 V. Hustota elektrolytu je řízenou vlastností roztoku vody, která zajišťuje normální provoz baterií.

Složení olověné baterie

Elektrolyt olověné baterie je roztokem kyseliny sírové a destilované vody. Specifická hmotnost čisté kyseliny sírové je asi 1,84 g / cm³a tato čistá kyselina se zředí destilovanou vodou, dokud měrná hmotnost roztoku není 1,2-1,23 g / cm³.

I když v některých případech hustota elektrolytu vbaterie se doporučuje v závislosti na typu baterie, sezónních a klimatických podmínkách. Specifická hmotnost plně nabité baterie podle průmyslového standardu v Rusku je 1,25-1,27 g / cm³ v létě a za silné zimy - 1,27-1,29 g / cm³.

Specifická hmotnost elektrolytu

Jeden z hlavních parametrů baterieje specifická hmotnost elektrolytu. To je poměr hmotnosti roztoku (kyselina sírová) k hmotnosti stejného objemu vody při určité teplotě. Obvykle se měří pomocí hustoměru. Hustota elektrolytu se používá jako indikátor stavu nabíjení článku nebo baterie, ale nemůže charakterizovat kapacitu baterie. Během vykládky se specifická váha snižuje lineárně.

Vzhledem k tomu je nutné vyjasnit velikost přípustné hustoty. Elektrolyt v baterii by neměl přesáhnout 1,44 g / cm³. Hustota může být od 1,07 do 1,3 g / cm³. Teplota směsi bude asi + 15 ° C.

Elektrolyt s vysokou hustotou ve své čisté podobě je charakterizován poměrně vysokou hodnotou tohoto indikátoru. Jeho hustota je 1,6 g / cm³.

Stupeň nabíjení

Při plně nabitém stacionárním režimu akdyž je odváděn, měření měrné hmotnosti elektrolytu poskytuje přibližnou indikaci stavu buněčného náboje. Specifická hmotnost = napětí otevřeného okruhu - 0,845.

Příklad: 2,13 V - 0,845 = 1,285 g / cm³.

Při vybíjení baterie dojde ke snížení hmotnostihladina, blízká hodnotě čisté vody, a během nabíjení se zvyšuje. Baterie se považuje za plně nabitou, pokud hustota elektrolytu v baterii dosáhne maximální možné hodnoty. Specifická hmotnost závisí na teplotě a množství elektrolytu v buňce. Když je elektrolyt blízko dolní značky, měrná hmotnost je vyšší než jmenovitá, klesá a voda se přidává do článku, aby se elektrolyt dostal na požadovanou úroveň.

Objem elektrolytu se rozšiřuje při teplotěstoupá a snižuje teplotu, což ovlivňuje hustotu nebo specifickou hodnotu síly gravitace. Jak se objem elektrolytu zvětšuje, hodnoty se snižují a naopak, při nižších teplotách se zvyšuje měrná hmotnost.

Před zvednutím hustoty elektrolytubaterie je nutné provádět měření a výpočty. Specifická hmotnost baterie je určena aplikací, ve které bude použita, s přihlédnutím k provozní teplotě a životnosti baterie.

Chemická reakce v bateriích

Jakmile je zátěž připojena pomocí svorekvybíjecí proud proudí proudem a akumulátor se začne vypouštět. Během procesu vypouštění klesá kyselost roztoku elektrolytu a vede k tvorbě síranových usazenin na pozitivních i negativních deskách. V tomto procesu vypouštění se zvyšuje množství vody v roztoku elektrolytu, což snižuje jeho specifickou hmotnost.

Mohou to být články bateriejsou vypouštěny na stanovené minimální napětí a měrnou hmotnost. Plně nabitá olověná baterie má napětí a měrnou hmotnost 2,2 V a 1,250 g / cm³ a tato buňka může být obvykle vypouštěna, dokud odpovídající hodnoty nedosáhnou 1,8 V a 1,1 g / cm³.

Složení elektrolytů

Elektrolyt obsahuje směs kyseliny sírové adestilované vody. Údaje nebudou přesné pro měření, pokud řidič právě přidal vodu. Je třeba chvíli počkat, aby čerstvá voda měla čas, aby se spojila s existujícím řešením. Před zvýšením hustoty elektrolytu si musíte pamatovat: čím je koncentrace kyseliny sírové větší, tím je elektrolyt hustší. Čím vyšší je hustota, tím vyšší je úroveň nabití.

Nejlepší volba řešení elektrolytuje destilovaná voda. To minimalizuje možnou kontaminaci roztoku. Některé znečišťující látky mohou způsobit reakci s ionty elektrolytu. Pokud je například roztok mísen s solemi NaCl, bude výsledkem sraženina, která změní kvalitu roztoku.

Vliv teploty na kapacitu

Jaká je hustota elektrolytu - to bude závisetz teploty uvnitř baterií. Uživatelská příručka pro konkrétní baterie určuje, která korekce by měla být použita. Například v příručce Surrette / Rolls pro teploty v rozmezí od -17,8 do -54,4^oC při teplotě nižší než 21 ° C^oC, je odebíráno 0,04 pro každých 6 stupňů.

Mnoho střídačů nebo regulátorů nabíjení másnímač teploty baterie, který se připojí k baterii. Obvykle mají LCD. Indikace infračerveného teploměru také poskytne potřebné informace.

Zařízení pro měření hustoty

Hustomer elektrolytu se používá k měření specifické hmotnosti roztoku elektrolytu v každé buňce. Kyselinová baterie je plně nabitá měrnou hmotností 1,255 g / cm³ na 26^oC. Specifická hmotnost je měření tekutiny porovnávané se základnou. Tato voda, která má přiděleno základní číslo 1.000 g / cm³.

Koncentrace kyseliny sírové ve vodě v nové baterii je 1,280 g / cm2³To znamená, že elektrolyt hmotnost g / cm do 1,280³ časy větší hmotnosti stejného objemu vody. Plně nabitá baterie bude testována na úrovni až 1.280 g / cm³, zatímco výtok bude vzat v úvahu v rozmezí od 1 100 g / cm³.

Zkontrolujte postup s hustoměrem

Teplota čtení hustoměru by měla být nastavena na teplotu 27 ° C^oC, zejména s ohledem na hustotu elektrolytuv zimě. Vysoce kvalitní hustoměry jsou vybaveny vnitřním teploměrem, který měří teplotu elektrolytu a obsahuje měřicí stupnici pro korekci hodnot plováku. Je důležité si uvědomit, že teplota je výrazně odlišná od okolního prostředí, pokud je vozidlo v provozu. Pořadí měření:

1. Několikrát sbírat elektrolyt z gumové žárovky v hustoměru tak, aby teploměr mohl nastavit teplotu elektrolytu a měřit hodnoty.
2. Zkontrolujte barvu elektrolytu. Hnědá nebo šedá barva označuje problém s baterií a je znamením, že se blíží ke konci své životnosti.
3. Sběru minimálního množství elektrolytu v hustoměru sbírejte tak, aby se plovák volně pohyboval bez kontaktu s horním nebo spodním dílem měřicího válce.
4. Držte hustoměr ve vzpřímené poloze na úrovni očí a věnujte pozornost údajům, kde elektrolyt odpovídá stupnici na plováku.
5. Přidejte nebo odečtěte 0.004 jednotkových jednotek pro čtení za každých 6^oC při teplotě elektrolytu nad nebo pod 27^oC.
6. Upravte hodnoty, například pokud je specifická hmotnost 1,250 g / cm³, a teplota elektrolytu je 32^oC, hodnota 1,250 g / cm³ dává upravenou hodnotu 1,254 g / cm³. Podobně, pokud byla teplota 21^oC, odečtěte hodnotu 1,246 g / cm³. Čtyři body (0,004) od 1,250 g / cm³.
7. Otestujte každou buňku a zaznamenávejte hodnoty opravené na hodnotu 27^oC, před kontrolou hustoty elektrolytu.

Příklady měření náboje

Příklad 1:

1. Indikace hustoměru - 1,333 g / cm³.
2. Teplota je 17 stupňů, což je o 10 stupňů pod doporučenou teplotou.
3. Odečtěte 0,007 z 1,333 g / cm³.
4. Výsledkem je 1,263 g / cm³, takže stav náboje je asi 100 procent.

Příklad 2:

1. Údaje o hustotě jsou 1,178 g / cm³.
2. Teplota elektrolytu je 43 stupňů C, což je o 16 stupňů více než normální.
3. Přidá se 0,016 až 1,178 g / cm³.
4. Výsledek je 1,194 g / cm³, účtovat 50 procent.

Tabulka hustoty elektrolytů

Následující tabulka korekce teploty je jedním ze způsobů, jak vysvětlit náhlé změny hodnot hustoty elektrolytu při různých teplotách.

Chcete-li použít tuto tabulku, potřebujete znát teplotu elektrolytu. Pokud je měření z nějakého důvodu nemožné, je lepší použít teplotu okolí.

Tabulka hustoty elektrolytu je uvedena níže. Tato data jsou založena na teplotě:

Jak lze vidět z této tabulky, hustota elektrolytu v baterii je v zimě mnohem vyšší než v teplejších měsících.

Údržba baterie

Tyto baterie obsahují kyselinu sírovou. Při práci s nimi vždy používejte ochranné brýle a gumové rukavice.

Pokud jsou buňky přetíženy, fyzikální vlastnostisíran olovnatý se postupně mění a jsou zničeny, což je důvod, proč je nabíjení narušeno. V důsledku toho se hustota elektrolytu snižuje kvůli nízké rychlosti chemické reakce.

Kvalita kyseliny sírové by měla být vysoká.V opačném případě může dojít k nefunkčnosti baterie. Nízká hladina elektrolytu pomáhá vysušit vnitřní desky zařízení, po které nebude možné baterii obnovit.

Sulfonované baterie lze snadno rozpoznat,při pohledu na změněnou barvu desek. Barva sulfátované desky se stává světlejší a její povrch se stává žlutý. Takové buňky vykazují pokles výkonu. Pokud se sulfonace vyskytuje po dlouhou dobu, dochází k nevratným procesům.

Abyste se vyhnuli této situaci, doporučujeme nabíjení olověných akumulátorů dlouhou dobu při nízkém nabíjecím proudu.

Vždy existuje vysoká pravděpodobnost poškozeníterminálových bloků článků baterie. Koroze ovlivňuje především šroubované spojení mezi články. To lze snadno zabránit tím, že se zajistí, že každý šroub s tenkou vrstvou speciálního tuku je utěsněn.

Při nabíjení baterie je vysokápravděpodobnost kyslíku a plynů. Mohou znečistit atmosféru kolem baterie. V důsledku toho je zapotřebí dobré větrání v blízkosti prostoru pro baterie.

Tyto plyny jsou výbušné, proto by otevřený plamen neměl vniknout do prostoru, kde jsou nabíjeny olověné baterie.

Aby se zabránilo výbuchu baterie, která můžezpůsobit vážné zranění nebo smrt, nemůžete do baterie vložit kovový teploměr. Musíte použít hustomer s vestavěným teploměrem, který je určen k testování baterií.

Životnost zdroje napájení

Výkon baterie se v průběhu času zhoršuječas, ať už se používá nebo ne, také se zhoršuje s častými cykly nabíjení a vybíjení. Životnost je doba, kdy lze neaktivní baterii uložit dříve, než se stane nepoužitelným. Obvykle se předpokládá, že je to asi 80% své původní kapacity.

Existuje několik faktorů, které významně ovlivňují životnost baterie:

1. Cyklický život. Životnost baterie je určena hlavně cykly využití baterie. Zvyčajná životnost je při normálním použití 300 až 700 cyklů.
2. Účinek hloubky vybíjení (DOD). Zanechání vyšší produktivity povede ke snížení životnosti.
3. Teplotní efekt.To je hlavním faktorem výkonu baterie, životnosti, nabíjení a monitorování napětí. Při vyšších teplotách dochází k větší chemické aktivitě v baterii než při nižších teplotách. U většiny baterií se doporučuje teplotní rozsah od -17 do 35^oC.
4. Napětí a rychlost dobíjení.Všechny baterie olověných kyselin vyzařují vodu z negativní desky a kyslík z kladné při nabíjení. Baterie může ukládat pouze určité množství elektrické energie. Typicky se baterie dobíjí v 90% 60% času. A 10% zbývající kapacity baterie je účtováno asi 40% celkového času.

Dobrá životnost baterie - od 500 do 1200cykly. Skutečný proces stárnutí vede k postupnému poklesu kapacity. Když buňka dosáhne určité životnosti, nepřestává pracovat náhle, tento proces se roztahuje v čase, je třeba ji sledovat, aby se připravila na výměnu baterie včas.