Исследование аккумуляторной батареи

Страница 2

Проверка степени разряженности аккумуляторной батареи

Проверка должна производиться измерением плотности электролита, а так же замером напряжения на выводных клеммах аккумуляторной батарей. У полностью заряженной батареи, напряжение должно быть не ниже 12 В, и плотность соответствовать норме.

Таблица определения степени разряженности аккумуляторной батареи по плотности электролита.

Состояния аккумуляторной батареи	Плотность электролита, приведенная к +15°С (288°К), и температура его замерзания
Полностью заряжена Температура замерзания эл-та: °С °К	1,31 -77 196	1,29 -74 199	1,28 -68 205	1,27 -58 215	1,25 -50 223	1,24 -42 231
Разряжена на 25 % (зимой) Температура замерзания эл-та: °С °К	1,27 -58 215	1,25 -50 223	1,24 -42 231	1,23 -40 233	1,21 -28 245	1,20 -25 248
Разряжена на 50 % (летом) Температура замерзания эл-та: °С °К	1,23 -40 233	1,21 -28 245	1,20 -25 248	1,19 -22 251	1,17 -18 253	1,16 -16 257

Работоспособность аккумуляторной батареи определят проверкой ее под нагрузкой. Кислотные аккумуляторные батареи имеют свойство снижать напряжение под большой нагрузкой. Чем более разряжена батарея, тем интенсивнее падает в ней напряжение при нагрузке. Для проверки для проверки степени разряженности аккумуляторной батареи, под нагрузкой, используют специальные приборы. Проверка осуществляется так: переключателем нагрузки включают нагрузочное сопротивление, соответствующее емкости проверяемой батареи. После выдерживания под нагрузкой около 5 секунд, фиксируют показания вольтметра. По показаниям определяют степень разряженности аккумуляторной батареи.

Основные параметры аккумуляторных батарей:

Основным параметром, характеризующим аккумуляторную батарею, является ее электродвижущая сила Е. ЭДС батареи состоящей из последовательно соединенных аккумуляторов, определяется сложением ЭДС каждого аккумулятора. ЭДС свинцового аккумулятора зависит только от химических и физических свойств веществ, участвующих в электродных процессах, и совершенно не зависит от размеров электрода и количества активных материалов. ЭДС одного аккумулятора определяется как разность равновесных потенциалов положительного и отрицательного электродов:

Потенциалом электрода j называется разность потенциалов между данным электродом и условным электродом сравнения.

Активность электролита зависит от его концентрации, то есть от плотности. Поскольку электролит принимая участие в электрохимических реакциях изменяет свою плотность, изменяются потенциалы электродов j и соответственно ЭДС аккумулятора.

График зависимости ЭДС и потенциалов электродов от плотности электролита:

Для практических целей, ЭДС может быть определена по эмпирической формуле, дающей хорошее приближение: Если измерения проводились при температуре Т, отличной от +25°С, то необходимо откорректировать показания плотности по формуле:

Омическое сопротивление батареи является суммой сопротивления электролита, сепараторов, активной массы, решеток и соединительных элементов . Под сопротивлением электролита подразумевается сопротивление той его части, которая находится между электродами. Таким образом, можно записать, что общее оммическое сопротивление батареи при разряде равно:

Заряд аккумуляторной батареи.

Заряд аккумуляторных батарей можно производить от любого источника постоянного тока, при условии, что его напряжение больше чем напряжение заряжаемой батареи. Для заряда положительный полюс источника тока должен быть соединен с положительной полюсом заряжаемой батареи, а отрицательный – с отрицательным.

Для любого момента заряда величина тока может быть найдена по формуле:

R – общее сопротивление заряжаемой цепи, Ом. Uист – напряжение источника тока, Uб – напряжение батареи в данный момент заряда.

Из этой формулы следует, что при равенстве напряжения зарядного устройства и батареи, зарядный ток равен нулю. Если напряжение батареи меньше напряжения зарядного устройства, зарядный ток больше нуля. Если напряжение батареи больше напряжения зарядного устройства, ток меняет первоначальное направление и батарея будет разряжаться.

Различают два типа заряда: при постоянном токе и при постоянном напряжении.

Заряд при постоянном токе: удобство этого способа является простота расчета количества электричества сообщенного батарее, как произведения тока и времени заряда. Этот способ имеет свои недостатки: при малом токе время заряда велико. При большом токе к концу заряда ухудшается заряжаемость и наблюдается значительное повышение температуры электролита, что снижает срок ее службы. Определена оптимальная величина тока заряда 0,1 С, А. Методом заряда при постоянном токе можно заряжать большое количество батарей.

При использовании метода заряда при постоянном напряжении в первый момент зарядный ток достигает больших значений. В процессе заряда, когда напряжение батареи постепенно возрастает, сила тока понижается и к концу заряда становится значительно меньше, чем сила тока при заряде методом постоянного тока. Средняя величина тока при правильно выбранном значении напряжения приблизительно равна 0,1 С, А.

На автомобиле заряд происходит при постоянном напряжении.

При заряде батареи необходимо периодически проверять температуру электролита и не допускать ее повышения выше 40°С. Если темпера достигнет 40°С, то следует уменьшить наполовину зарядный ток, или прервать заряд и охладить батарею до 27°С. Заряд прекращается, когда начинается обильное газовыделение газа во всех отсеках батареи, и напряжение и плотность электролита в течение последних 3 часов заряда будут оставаться постоянными.