Uzlādes ierīce. Pārskats. Akumulatora uzlādes režīmi. (10+)
Automašīnas skābes akumulators. Ierīce. Apkalpošana. Remonts - uzlāde. Lādētājs
Svina skābes akumulatora uzlāde
Akumulatora efektivitāte ir pārsteidzoši augsta. Tas var sasniegt 80% (izņemot pašizlādi). Uzlādējot tiek zaudēti apmēram 10%, bet izlādējot - tikpat daudz. Tāpēc tiek uzskatīts par optimālu akumulatora uzlādi ar strāvu 10% no tā jaudas 11 stundas. Konkrētam akumulatora darbības laikam pilnībā uzlādētsšāda strāva var nedaudz atšķirties. Galvenais akumulatora pilnīgas uzlādes kritērijs ir elektrolīta nominālā blīvuma sasniegšana. Tas ir taisnība, ja akumulators sākotnēji bija pareizi piepildīts ar elektrolītu, elektrolīts nav pievienots vai izliets, destilēts ūdens tika pievienots regulāri līdz plkst. nepieciešamais līmenis. Nominālā blīvuma vērtību nav vērts atcerēties. Lielākajai daļai ierīču akumulatora elektrolīta blīvuma mērīšanai ir divas sarkanas atzīmes. Apakšējais ir pilnībā uzlādēts, augšējais ir pilnībā izlādējies.
Praktiskā pielietojumā elektrolīta blīvuma kontrole var būt neērta. Lai gan es joprojām nesaprotu, kāpēc. Maza izmēra vibrācijas izturīga blīvuma sensora uzstādīšana katrā burkā rūpnieciskā vidē nav problēma. Bet tas ir tā, ka uzlādes pakāpe tiek noteikta citos veidos. Parasti balstās uz akumulatora spriegumu. Akumulatora uzlāde tiek pārtraukta, kad tā sasniedz noteiktu spriegumu. Patiešām, spriegums ir nedaudz atkarīgs no uzlādes stāvokļa. Tomēr tas ir atkarīgs arī no temperatūras, akumulatora nodiluma, tam pielietotās slodzes un vairākiem citiem faktoriem. Tāpēc šī metode parasti nav uzticama. Tāpēc ir nepieciešams regulāri manuāli kontrolēt elektrolīta blīvumu.
Piemēram, ja akumulators ir stipri izlādējies, tā iekšējā pretestība ir augsta. Uzlādes strāvas padeve gandrīz nekavējoties palielina sprieguma pieaugumu līdz vēlamajai vērtībai. Uzlāde apstājas. Tāpēc nav iespējams automātiski (pamatojoties uz sprieguma kontroli) uzlādēt ļoti izlādētus akumulatorus. Lai gan akumulators var būt labā darba kārtībā, un piespiedu uzlāde ar zemu strāvu noteiktu laiku vai fiksētu spriegumu to atdzīvinās.
Automašīnās tiek izmantota uzlāde ar sprieguma kontroli uz akumulatora. Akumulators ir savienots ar sprieguma taisngriezi no elektriskā ģeneratora. Ģeneratoram ir ierosmes tinums, tikai tad, kad tam tiek pielikts spriegums, ģenerators ģenerē elektrība. Tiklīdz akumulatora spriegums sasniedz iepriekš noteiktu vērtību, ierosmes sprieguma padeve un līdz ar to arī uzlāde tiek pārtraukta.
Progresīvāka un uzticamāka akumulatora automātiskās uzlādes metode ir uzlāde ar fiksētu sprieguma un strāvas ierobežojumu. Akumulatoram tiek pievienots stingri 14,4 voltu spriegums (tas ir 12 voltu akumulatoram). Ja strāva ir pārāk augsta, spriegums tiek īslaicīgi samazināts līdz tādai vērtībai, ka strāva atgriežas normālā stāvoklī. Uzlādes laikā spriegums palielinās līdz norādītajai vērtībai. Akumulators var palikt zem šāda sprieguma uz laiku, ko ierobežo tikai tā kalpošanas laiks. Kad akumulators ir pilnībā uzlādēts, tas saņems strāvu, lai kompensētu pašizlādi. Šī ir diezgan ilga uzlādes metode. Akumulators ātri iegūst lielāko daļu enerģijas, bet pēdējais uzlādes posms notiek ar zemu strāvu. Tātad akumulators sasniedz savu nominālo blīvumu dažu dienu laikā. Starp citu, izplatīta sūdzība par šo uzlādes metodi ir tāda, ka akumulators neuzlādējas pilnībā. Patiesībā, ja jums ir pareizais lādētājs, tas uzlādēsies, taču tas prasīs diezgan ilgu laiku. Brīdī, kad uzlādes strāva ir nokritusies un šķiet, ka uzlāde ir pabeigta, faktiski sākas pēdējais uzlādes posms, kas var ilgt vairākas dienas.
Otrā problēma ar šo uzlādes metodi ir vispārīga zemas kvalitātes lādētāji, paredzēts akumulatora uzlādēšanai ar fiksētu spriegumu ar strāvas ierobežojumu. Tie ir impulsu lādētāji. Man cauri rokām ir izgājuši desmitiem šādu bloku. To izejas spriegums svārstās no 13,5 līdz 15,5 voltiem. Šis ir pilnīgi neizmantojams. Uzlādei nepieciešams tieši 14.4. Ja spriegums ir augstāks, akumulators pēc uzlādes uzvārīsies, ja tas ir zemāks, tas neuzlādēsies vispār. Es sastapu tikai vienu ierīci ar precīzi pareizo spriegumu. Situāciju sarežģī fakts, ka ražotāji ietaupa uz izejas sprieguma filtrēšanu. Tas satur augstfrekvences troksni, par ko akumulators nerūp, bet ļoti apgrūtina izejas sprieguma mērīšanu. To var izmērīt tikai ar osciloskopu. Testeris nedarbosies.
Šādu veikalā iegādātu produktu ir ļoti vienkārši uzstādīt. Jums tas ir jāizjauc, ķēdē atrodiet sprieguma dalītāju atsauksmes pēc sprieguma. Atlodējiet rezistoru, kas savienots ar izejas pozitīvo vadu, nomainiet to ar trimmeri, kura pretestība ir par 30–40% lielāka nekā uzstādītā. Savienojiet lādētāja izeju ar osciloskopu un iestatiet izejas spriegumu uz 14,4 voltiem. Pēc tam trimmera rezistoru labāk salabot ar laku vai līmi.
Varat arī izgatavot uzlādes ierīci mazas baterijas(līdz 75 A/h) no datora vienība uzturs. Drīzumā publicēšu pārlodēšanas shēmu. Abonējiet, lai nepalaistu garām.
Uzlāde ar fiksētu sprieguma un strāvas ierobežojumu ir brīnišķīga metode, kas ļāva man atjaunot šķietami pilnībā sagrautas baterijas.
Diemžēl rakstos periodiski tiek konstatētas kļūdas, tās tiek labotas, raksti tiek papildināti, izstrādāti un sagatavoti jauni. Abonējiet jaunumus, lai būtu informēti.
Ja kaut kas nav skaidrs, noteikti jautājiet!
Uzdod jautājumu. Raksta diskusija. ziņas.
Manā akumulatorā parasti tiek uzlādētas piecas burkas, bet viena burka centrā neuzlādējas vispār. Uzlādēju akumulatoru ar strāvu 2,5 ampēri, vispirms 24 stundas, pozitīva rezultāta nebija, tad atkal tas pats, bet banka neuzlādēja. Mašīna labi ieslēdzas. Pie kā šī situācija varētu novest?
Sulfatēšanās cēloņi, auto akumulatora jaudas zudums....
Mašīna, motoreļļa. Auto eļļa. Sintētika, daļēji sintētika, minerālu...
Dzinēja eļļa. Izvēles un pielietošanas smalkumi...
Auto markas izvēle. Kādu auto pirkt jaunu vai lietotu....
Kā izvēlēties automašīnu, marku, zīmolu? Lietots vai jauna mašīna pirkt? In...
Pamatus izbūvējam un siltinām paši. Ūdens, mitruma noņemšana....
Padomi, kā īsi ieliet tonālo krēmu. Plānošana. Marķēšana. Pildījums. Izolācija...
Kāpēc iekšdedzes dzinējs detonē?...
Kas ir detonācija? Kā tas rodas, izpaužas iekšdedzes dzinējā...
Iesmidzināšanas dzinēja sensori. Tilpuma gaisa plūsmas sensori, bērnu...
Mezglu pārskats iesmidzināšanas dzinējs un to darbības traucējumi. Droseles stāvokļa sensori...
Riepas, riepas, riepas. Gumija. Vasara, ziema, radžotas, visu sezonu...
Kādas riepas izvēlēties. Kam pievērst uzmanību....
Inžektora darbības princips. Kloķvārpstas stāvokļa sensors...
Iesmidzināšanas dzinēja dizains. Vispārējais princips strādāt. Sastāvdaļu un darbības traucējumu apskats...
Tāpat kā jebkurš akumulators, svina-skābes akumulators laika gaitā sabojāsies. Tomēr noteiktos apstākļos to ir iespējams atgriezt “dzīvē”. Tas tiek darīts vairākos posmos.
Pirms aptvert atveseļošanās smalkumus nestrādājošas baterijas, īsumā apskatīsim vispārīgie noteikumi– šāda veida akumulatora ierīce un parametri.
Kā viss darbojas
Svina-skābes akumulatoru būvniecība dažādiem mērķiem un dažādi ražotāji izskatās apmēram šādi:
- konteinera korpuss izgatavots no inerta un izturīga materiāla;
- korpusā ir vairāki moduļi-kannas (parasti seši), kas ir savienoti atbilstoši paredzētajam mērķim;
- Katrā moduļu bankā ir blīvi iepakojumi, kas sastāv no uzlādētām plāksnēm (svina katoda, kā arī anoda ar svina dioksīdu). Katrs plākšņu pāris rada strāvu. Un to savienojums palielina kopējo izejas spriegumu;
- maisiņus piepilda ar sērskābes šķīdumu, kas īpaši atšķaidīts ar nepieciešamo destilēta ūdens daudzumu, lai izveidotu noteiktu blīvumu.
No kurienes nāk enerģija?
Akumulators būtībā ir tvertne ar skābes šķīdumu, kurā ir iegremdēti svina elektrodi. Kad elektrodiem tiek piemērota slodze, ķīmiskais process- svina oksidēšana. Reducēšana notiek pie anoda, un oksidēšanās notiek pie katoda. Izlādes laikā mainās anoda un katoda loma.
Iespējas
Akumulatora stāvoklis nosaka tā uzlādi. Tas ir atkarīgs no daudziem faktoriem. To var precīzi noteikt tikai ar speciālu ierīču palīdzību, kas uzrauga gan akumulatora uzlādi, gan izlādi vairākos ciklos. Tāpat ierīces uzlādi var noteikt neprecīzāk, pārbaudot spriegumu pie akumulatora spailēm, ko veic ar parasto digitālo voltmetru.
Parastais spriegums tiek uzskatīts par 12,5-12,7 V. Piemērota ir arī akumulatora uzlādes mērīšanas metode, mērot elektrolīta blīvumu. Šo procedūru veic ar hidrometru.
Spriegums ir parametrs, pēc kura veidojas stāvokļa un lādiņa pakāpes raksturlielumi. To mēra spailēs ar voltmetru. Ir svarīgi, lai pirms sprieguma pārbaudes vairākas stundas nebūtu lādēšanas vai izlādes strāvas, pretējā gadījumā voltmetra rādījumi neko neteiks par akumulatora stāvokli.
Darbības īpatnības ziemeļu platuma grādos
Sliktās ziņas polārpētniekiem būtu akumulatora veiktspēja zemas temperatūras tiekties pēc degradācijas. Tomēr labā ziņa ir tā, ka svina-skābes akumulatoriem šī degradācija nav tik nozīmīga salīdzinājumā ar citiem akumulatoru veidiem.
Lai iegūtu aptuvenu novērtējumu, varat aprēķināt, cik daudz parametri pasliktinās noteiktā temperatūrā vidi. Pirmais rādījums sākas pie +20 grādiem. Turklāt, temperatūrai pazeminoties par 1 grādu, akumulatora jauda samazinās par 1%.
Ir viegli aprēķināt, ka ziemā, 30 grādu temperatūrā zem nulles, akumulators var zaudēt pat pusi no ietilpības.
Sliktākais šajā situācijā ir tas, ka pēc sala tiek bojāts akumulators. Plāksnēs notiek neatgriezeniskas izmaiņas, jo palielinās šķīduma viskozitāte un tajā veidojas sasalušas zonas.
Kādus secinājumus var izdarīt no šī fakta? Akumulatora uzglabāšana aukstumā ir bīstama!
Izlādēta akumulatora reanimācija
Pirmkārt, akumulatora tvertne tiek iztīrīta no dažādiem apakšā uzkrātiem gružiem, jo bieži vien gruveši ir tiešs īssavienojuma cēlonis. Elektrolīts tiek noņemts un akumulatora ietilpība tiek rūpīgi izmazgāta. Ir ērti izmantot šauru blīvuma mērītāju - tas spēj uzsūkt atlikušās drupatas.
Pēc gružu notīrīšanas varat pāriet uz otro posmu. Ja uz plāksnēm veidojas redzamas sāls nogulsnes, jums būs nepieciešama īpaša desulfatējoša piedeva. Ar tās palīdzību noņemt aplikumu vai normalizēt plākšņu darbību nebūs grūti. Ir svarīgi atcerēties, ka dažādas piedevas tiek izmantotas dažādos veidos, tāpēc jums ir jāievēro norādījumi.
Pēdējais solis ir tā sauktā “akumulatora uzlāde”. Šim nolūkam tiek izmantots lādētājs, kas spēj nodrošināt strāvu 0,1 A vai mazāku. Pārdošanā ir daudz modeļu, kuriem ir akumulatora atkopšanas režīms. Tātad, jums ir jāpievieno ierīce akumulatoram un jāizvēlas strāva 0,1 A. Šajā gadījumā jums ir jāievēro reakcija - ja elektrolīts burbuļo, tad pazeminiet strāvas vērtību. Spriegums pie 14 V.
Atveseļošanās svina skābes akumulatori ietver šādas darbības (lai apkopotu iepriekš minēto):
- Netīrumu noņemšana, mazgāšana;
- Plākšņu tīrīšana;
- Šūpošana.
Lai nodrošinātu kvalitatīvu darbību, ir svarīgi saprast iemeslus, kāpēc akumulators zaudē savas īpašības. Lai to izdarītu, pārejiet uz nākamo raksta sadaļu.
Katodu sulfācija – klusā nāve
Laika gaitā uz elektrodiem veidojas svina sulfāta kristāli (tā sauktā elektrodu sulfācija). Šī parādība rodas ilgstošas izlādes, elektrolīta līmeņa pazemināšanās un ātras pašizlādes gadījumā. Tātad elektrodu sulfācijas pazīmes ir:
- Samazināta akumulatora jauda;
- Elektrolītu blīvuma samazināšanās;
- Straujš sprieguma kritums, iedarbinot dzinēju;
- Spēcīgs sprieguma pieaugums uzlādes laikā.
Kad elektrodi ir sulfāti, akumulators ātri izlādējas jaudas samazināšanās dēļ. Pat tad, kad starteris ir ieslēgts, ir spēcīgs sprieguma kritums. Bet vairumā gadījumu sulfātus elektrodus var atjaunot.
Sulfonēto katodu reanimācija
Lai atjaunotu elektrodu kapacitāti, tiek izmantotas šādas metodes:
- Ilgstoša uzlāde ar zemu strāvu;
- Uzlāde ar destilētu ūdeni;
- zemas strāvas izlāde;
- Īsi uzlādējiet ar strāvu, kas ir 10 vai vairāk reižu lielāka par standarta strāvu.
Kā pareizi uzvārīt elektrolītu?
Patiesībā ir jāizvairās no vārīšanās procesa uzlādes laikā. Kad ir pievienota slodze, sērskābe tiek samazināta, elektrolīta blīvums palielinās, un ar ilgstošu uzlādi sāk dominēt ūdens elektrolīze. Skābeklis un ūdeņradis gāzes veidā sāk atstāt šķīdumu, kas izskatās kā vārīšanās. Šajā gadījumā ūdens iztvaiko, šķidrums palielina tā blīvumu un ir liela ūdeņraža aizdegšanās iespējamība. Tāpēc šī parādība ir jākontrolē, laicīgi jāpievieno ūdens un jāpārtrauc vārīšanās.
Akumulatora kopšanas process
Ne visi automašīnu īpašnieki to zina jauns akumulators nepieciešama arī uzlāde. Jaunajā ierīcē tiek izmantotas standarta atmiņas.
Pirms paša procesa ierīci piepilda ar skābes šķīdumu un atstāj impregnēties 3-4 stundas. Tālāk no kārbām tiek noņemti vāciņi. Lādētāja spailes ir savienotas ar akumulatoru, un ierīce ieslēdzas. Jauna akumulatora uzlādēšanai nepieciešama zema strāva. Labāk to izdarīt, iestatot to uz regulatora minimālā vērtība. Process ilgst apmēram 2-3 stundas, ne ilgāk. Pēc procesa pabeigšanas jums jāpārbauda elektrolīta blīvums. To dara ar hidrometru.
Ir arī vērts atzīmēt, ka, uzlādējot akumulatoru ar impulsu strāvu, tā kalpošanas laiks ievērojami samazinās. Tāpēc nav ieteicams to lietot, īpaši jaunām baterijām.
Darbības noteikumi
Lietojot transportlīdzekļos, neizbēgami rodas šķidruma noplūde. No sastrēgumu apakšas izsūcas mazas peļķes, kuras, pieslēdzoties, veido elektrisko tiltu, kas ved uz pašizlādi. Lai no tā izvairītos, jums periodiski jānoslauka korpuss ar īpašu šķidrumu. Galvenais efekts ir jāsamazina noplūdušā elektrolīta spēja vadīt strāvu, šim nolūkam tiek izvēlēts slaucīšanas šķidruma sastāvs. Parasti tas ir sodas šķīdums vai biezs ūdens un veļas ziepju maisījums.
Karstā laikā šķidrums iztvaiko, šķidruma blīvums palielinās un akumulatora jauda samazinās. Tāpēc, lai novērstu šo efektu, savlaicīgi jāpievieno destilēts ūdens.
Gan komentāri, gan izsekošanas iespējas pašlaik ir slēgtas.
Svina-skābes akumulators mūsdienās ir visizplatītākais enerģijas avota veids automašīnās. Tas tika izgudrots tālajā 1859. gadā un joprojām tiek uzstādīts lielākajā daļā automašīnu.Protams, ir arī alternatīvas, taču tās ir mazāk populāras autoražotāju vidū.
Nedaudz vēstures
Šīs ierīces autorība pieder francūzim Gastonam Plantē. Tieši viņš 1859. gadā izveidoja pirmo darba prototipu. Ierīces dizains nebija nekas pārāk sarežģīts. Elektrodi tika izgatavoti no lokšņu svina. Kā atdalītājs tika izmantots no vienkārša auduma izgatavots separators. To sarullēja spirālē, pēc tam ievietoja kolbā, kurā bija sērskābes šķīdums.
Uzmanību! Zinātnieks izmantoja desmit procentu sērskābes šķīdumu.
Diemžēl ierīcei bija pārāk maza jauda, kas viegli izskaidrojams ar dizaina pārmērīgo primitīvismu. Lai to nedaudz palielinātu, zinātnieks vairākas reizes uzlādēja un izlādēja svina-skābes akumulatoru.
Lai sasniegtu jebkādus rezultātus, Plante prasīja divus gadus. Protams, šāds trūkums bija pārāk nozīmīgs. Nav pārsteidzoši, ka svina-skābes akumulatori tajā laikā netika plaši izmantoti. Galvenais defekts bija plākšņu dizainā.
Protams, zinātniskā pasaule ar to neapstājās. Dizaina uzlabošana svina skābes akumulators tas bija tikai sākums. Lielu izrāvienu šajā jautājumā veica K. Faure. Viņš piedāvāja inovatīva tehnoloģija elektrodu ražošana.
1880. gadā K. Fore elektrodiem uzklāja svina oksīdu. Rezultāts pārsniedz visas cerības. Zinātniekam lielā mērā ir izdevies palielināt akumulatora jaudu. Ideja kļuva plaši izplatīta. Un jau 1881. gadā E. Volkmārs sāka izmantot speciālu režģi, nevis parastos elektrodus. Sellouns devās tālāk un saņēma patentu režģu ražošanai, kuru sakausējums bija antimons.
Tūlīt zinātniekiem bija jāsaskaras ar šādu problēmu. Normālu lādētāju nebija. Lai kaut kā atjaunotu svina-skābes akumulatora sākotnējo uzlādi, tika izmantota Bunsena izstrāde. Diemžēl rezultāts nebija īpaši labs.
Uzmanību! Šīs uzlādes tehnikas būtība tika samazināta līdz avotam galvaniskā akumulatora formā. Tieši no tā tajā laikā bija iespējams uzlādēties.
Šo situāciju mainīja līdzstrāvas ģeneratori, kuru ražošana bija lēta. Rezultāts pārsteidza visu pasauli. IN 1890. gadā svina-skābes akumulatorus sāka masveidā ražot visās civilizētajās pasaules valstīs. Turklāt viņi visi atrada komerciālu pielietojumu.
Svarīgs! Patiesais izrāviens bija izlaišana 1900. gadā Vācijas uzņēmums Varta svina skābes akumulatori.
Nākamais nozīmīgais datums svina-skābes akumulatoru radīšanas tehnoloģiju attīstībā iekrīt jau 20. gadsimta 70. gados. Šajā periodā tika izstrādāti analogi, kuriem nav nepieciešama apkope. Viņu galvenā atšķirība no visiem iepriekšējiem ir tā, ka viņi spēj strādāt jebkurā amatā.
Šķidrais elektrolīts tika aizstāts ar želeju. Baterijas ir pilnībā noslēgtas. Izplūdes gāzu noņemšanai tika uzstādīti speciāli vārsti. Plākšņu dizains ir radikāli mainījies. To pamatā bija vara-kalcija sakausējums. Lai sasniegtu vairāk vairāk rezultātu tas tika papildus pārklāts ar svina oksīdu. Režģi tika izgatavoti no titāna, alumīnija un vara.
Visas jaunā svina-skābes akumulatora aktīvās vielas atradās elektrolītā kopā ar pozitīvajiem un negatīvajiem elektrodiem. Visi šie elementi veido sarežģītu elektroķīmisko sistēmu.
Viss par svina-skābes akumulatoriem
Sīkāka informācija par darbības principu
Vispirms apkoposim visu iepriekš minēto. Svina-skābes akumulatori darbojas kā sekundāri barošanas avoti. Viņi nodrošina darbu elektriskās ierīcesķīmiskās reakcijas dēļ, kas notiek elektrolītā.
Svarīgs! Svina-skābes akumulatoriem ir daudz uzlādes un izlādes ciklu.
Svina skābes akumulatorus var izmantot atkārtoti daudzas reizes. Tie ir sekundāri strāvas avoti, kas darbojas, radot ķīmiskās reakcijas. To darbības laikā ķīmiskie elementi tiek patērēti lielos daudzumos. Bet nākamā uzlāde tos atjauno.
Ķīmiskā viela, kurā notiek visas reakcijas, sastāv no oksidētāja, elektrolīta un īpašas reducējošās vielas. Reducētāja lomu spēlē negatīvais elektrods. Tas atdod elektronus strāvas veidošanās reakcijas laikā. Tā rezultātā notiek oksidācijas process. Šajā gadījumā pozitīvais elektrods tiek atjaunots. Pēc noklusējuma tas ir arī oksidētājs.
Svarīgs! Elektrolīta lomu svina-skābes akumulatorā spēlē ķīmisks savienojums. Galvenā prasība tam ir laba jonu vadītspēja.
Aktīvās vielas ir stingra poraina masa, kas labi vada elektrību. Poru diametrs svina-skābes akumulatorā ir 1,5 mikroni. Ja mēs runājam par PbO2, tad šai vielai būs augstāks līdzīgs indikators, aptuveni 5-10 mikroni.
Sērskābei elektrolītā ir pozitīvi ūdeņraža joni un negatīvie. Kad svina skābes akumulators zaudē savu uzkrāto lādiņu, tiek atbrīvoti pozitīvie joni.
Negatīvie joni tuvojas pozitīvajam elektrodam. Tas kļūst iespējams, pateicoties ķēdes ārējai slēgtajai daļai. Šeit tiek samazināti tetra- un divvērtīgie svina joni.
Svarīgs! Pozitīvie joni apvienojas ar negatīvajiem joniem. Tā rezultātā veidojas svina sulfāts.
Kad svina skābes akumulators ir pievienots lādētājam. Elektroni sāk virzīties uz negatīvo elektrodu. Tā rezultātā tiek neitralizēti divvērtīgie svina joni.
IN šo procesu tiek atbrīvots porains svins. Tas atdod divus elektronus, un notiek oksidācijas process. Apogejs ir skābekļa jonu kombinācija. Tikai pēc tam veidojas PbO2.
Vienkāršots svina-skābes akumulatora darbības princips
IN šo ierīci notiek daudzas ķīmiskas reakcijas. Ja izlaidīsim ķīmiskās formulas, tad pats process izskatīsies šādi: sērskābes un elektrolīta blīvums izlādes laikā samazināsies; uzlādes laikā šis rādītājs palielināsies.
Svarīgs! Pozitīvie elektrodi patērē vairāk skābes nekā negatīvie elektrodi.
Izlādējoties, elektrolīta līmenis nedaudz palielinās. Samazinājums ir viens kubikcentimetrs uz 1 Ah. Svina patēriņš, kad akumulators ir izlādējies, ir 3,86 g.Citu skaits ķīmiskie elementi arī ievērojami samazinās. Svina sulfāts tiek patērēts visvairāk, aptuveni 12 grami.
Dizaina iespējas
No iepriekš minētā materiāla jums vajadzētu būt skaidram, ka zinātnieki ir ieguldījuši daudz pūļu, lai izveidotu patiesi uzticamu svina-skābes akumulatoru ar lielu jaudu.
Šobrīd ražošanā visbiežāk tiek izmantotas divu veidu svina-skābes akumulatoru konstrukcijas. Pirmajā gadījumā tas parasti ir monobloks. Tas satur kārbu šūnas un īpašus džemperus starp tiem.
Elektrodi ir iegremdēti elektrolītā. Šīs ierīces ir svina režģi. Viņu dobumi ir piepildīti ar pastu. Palielināts blīvums var tikt sasniegts polipropilēna šķiedru dēļ. Kā alternatīvu daži ražotāji izmanto ogli uz bārija sulfāta bāzes.
Uzklājot uz restēm, pastu nospiež un nosusina. Turklāt to apstrādā elektroķīmiskos procesos. Šāda svina-skābes akumulatora konstrukcija palīdz efektīvi izmantot visus aktīvos ķīmiskos savienojumus.
Svarīgs! Režģi veicina vienmērīgu strāvas sadalījumu.
Otrā iespēja atšķiras no pirmās ar to, ka akumulators ir ievietots vienā monoblokā. Ir klāt starpelementu džemperi.
Darbības režīmi
Svina-skābes akumulatoros elektrolīts ir sērskābes šķīdums. Pozitīvās plāksnes satur arī aktīvo vielu - svina dioksīdu, negatīvās - svina Pb. Atkarībā no darbības režīma visus svina-skābes akumulatorus var iedalīt šādās grupās:
- Bufera režīms. Galvenais barošanas avots ir tīkla bloks. Šādas akumulatora galvenais mērķis ir kā rezerves avots.
- Cikliskais režīms. Šādas baterijas tiek izlādētas un pēc tam uzlādētas.
- Jauktais režīms ir iepriekšējo divu režīmu kombinācija.
Veidojot konkrētu agregātu vai veicot jebkuru darbu, tiek izvēlēts akumulators ar konkrētam mērķim piemērotu darbības režīmu.
Kā uzlādēt svina skābes akumulatoru
Ir daudz veidu, kā uzlādēt svina-skābes akumulatoru. Visefektīvāk ir izmantot tā saukto I-U. Tās būtība ir aptuveni šāda: pirmkārt, jūs pieslēdzat pastāvīgu strāvu; kad ir sasniegts nepieciešamais spriegums, jūsu uzdevums ir uzturēt to noteiktā līmenī.
Ir ļoti svarīgi pareizi noteikt pašreizējo vērtību sākotnējā uzlādes posmā. Parasti tas ir norādīts uz akumulatora korpusa. Parasti tas ir robežās no 20 līdz 30 procentiem no akumulatora jaudas. Ņemsim konkrētu piemēru. Akumulatora jauda ir 100 Ah. Šajā gadījumā strāvai jābūt 25 A.
Svarīgs! Automašīnu ražotāji iesaka sākt uzlādi ar 10% no akumulatora jaudas. Tas pasargās svina-skābes akumulatoru no bojājumiem.
Rezultāti
Neskatoties uz to radīšanas gadu, svina-skābes akumulatori joprojām ir ļoti populāri autoražotāju vidū.Šo ierīču īpašības ļauj uzglabāt pienācīgu enerģijas daudzumu, nodrošinot stabilu iekārtas darbību.
Jebkurš automašīnas akumulators laika gaitā mēdz zaudēt savu lādiņu. Tas notiek daudzu iemeslu dēļ, un nav svarīgi, vai izmantojat akumulatoru vai nē, uzlāde pazudīs.
Tādējādi svina-skābes akumulatoru uzlāde ir absolūti nepieciešama darbība to darbības laikā.Protams, ka ir mašīnā borta ģenerators, kas papildina iztērēto akumulatora uzlādi. Tomēr auto ģenerators neuzlādēs akumulatoru pilnībā; parasti akumulators darbojas vidējas, vidējas uzlādes režīmā. Tas ir vairāk slikti nekā labi. Lieta tāda, ka vasarā šis režīms var būt labs, taču, iestājoties aukstam laikam, akumulatora uzlādes līmenis strauji pazeminās. Un, ja vasarā ar akumulatora uzlādi 60% varēja iedarbināt mašīnu bez problēmām, tad ziemā pēc viena vai diviem neveiksmīgi mēģinājumi pagrieziet starteri un pilnībā izlādējiet akumulatoru.
Tādējādi automašīna akumulators Ik pa laikam ir nepieciešams uzlādēt ar stacionāro lādētāju. Tādējādi jūs paaugstināsit akumulatora uzlādi līdz gandrīz 100%, un akumulators jutīsies nepārprotami labāk. Ja vēlaties, varat arī vairākas reizes palaist akumulatoru caur uzlādes-izlādes cikliem, tādējādi atjaunojot tā pilnu jaudu - laika gaitā, izmantojot akumulatoru tieši šajā vidējā uzlādes stāvoklī, tā ietilpība samazinās. Un, ja jums ir 60 Ah akumulators, tad pēc sešiem mēnešiem šādas lietošanas automašīnā bez stacionāras uzlādes jau uzlādes procesā var atklāt, ka jauda ir samazinājusies, teiksim, līdz 45 Ah. Šajā gadījumā akumulators ir jāatjauno, “šūpojoties” ar uzlādes-izlādes cikliem.
Kā uzlādēt svina skābes akumulatorus? Lai to izdarītu, jums būs nepieciešams lādētājs un pamatzināšanas par pašu uzlādes procesu.
Lādētāji var būt impulsu vai transformatoru. Pirmie ir modernāki, kompakti un lēti – lai gan tehniski sarežģītāki. Transformatoru ierīces lēnām pamet masu tirgu to lielā svara, izmēra un cenas dēļ. Bet tomēr, ja jums ir transformatora lādētājs, tad nesteidzieties to mainīt uz impulsa lādētāju - tie parasti ir uzticamāki, un to ražošana ir kvalitatīvāka.
Lādētāji tiek iedalīti arī automātiskajos un neautomātiskajos. Pirmie visu dara paši, jūsu līdzdalība minimāla, savukārt otrie attiecīgi prasa
Jūsu nopietnā iesaistīšanās. Pirms sākat uzlādes procesu, jums jāizlemj, vai izņemsiet akumulatoru vai uzlādēsiet tieši automašīnā. Izņemot akumulatoru, tam ir lielāka piekļuve, ērtāk to tīrīt, ērtāk izskrūvēt spraudņus utt. Bet pēc akumulatora atvienošanas no automašīnas, jūsu borta dators, visticamāk, visi iestatījumi tiks zaudēti.Tā vai citādi svina-skābes akumulatoru uzlāde jāveic maksimāli drošībā. Šādi akumulatori uzlādes laikā mēdz izdalīt gāzi, un tā ir sprādzienbīstama. Var rasties situācija, kad dzirdat, ka elektrolīts sāk vārīties - process ir steidzami jāpārtrauc. Tādējādi jums ir jābūt brīvai piekļuvei akumulatoram neatkarīgi no tā, vai to izņemat vai nē. Tagad apskatīsim pašu procesu, kā uzlādēt svina-skābes akumulatorus.
Akumulatora virsma ir jānotīra, spailes jānoberzē līdz spīdumam. Mēs atskrūvējam aizbāžņus, ja tādi ir, un izmēra elektrolīta līmeni. Ja līmenis ir zem atzīmes, mēs papildinām elektrolītu. Jums ir jāpārbauda katra burka. Ja līmenis ir zemāks, atklātais akumulators sabruks, un tas paātrinās akumulatora nāvi. Turklāt ziemai elektrolīts jāpadara blīvāks – tā tas labāk noturēs lādiņu aukstumā. Ja jūsu akumulatoram nav nepieciešama apkope, ir skaidrs, ka jūs neko nevarat darīt.
Tālāk jums jāpievieno lādētājs. Un atmaskot uzlādes strāva. Strāvas stiprums tiek aprēķināts, pamatojoties uz to, ka ampēros tam skaitliski jābūt vienādam ar vienu desmito daļu no akumulatora jaudas Ah. Piemēram, 60 Ah akumulators jāuzlādē ar 6 A strāvu.
Uzlādes process ilgs aptuveni 20 stundas. Ja jums ir automātiskais lādētājs, tad tas uzraudzīs uzlādes procesu un pats to apturēs - un jūs par to informēs spuldzīte, indikators utt.Ja jūsu lādētājs nav automātisks, jums būs vairāk jākontrolē process. Pēc uzlādes strāvas iestatīšanas pēc 20 stundām tās vērtība jāsamazina uz pusi un jāuzlādē vēl 2 stundas. Pēdējās stundās īpaši rūpīgi jāuzrauga akumulators, lai tajā esošais elektrolīts nevārītos. Faktiski tāpēc procesa beigās strāva tiek samazināta - lai mīkstinātu uzlādi.
Parasti tiek uzlādēti noslēgti akumulatori, kuriem nav nepieciešama apkope pastāvīgs spriegums. Šajā gadījumā spriegums ir iestatīts uz 14,4-14,5 V. Un uzlādes strāva procesa laikā samazināsies - jo palielināsies akumulatora iekšējā pretestība.
Ir arī vērts teikt, ka ir ļoti svarīgi to ievērot temperatūras režīms. Akumulators jāuzlādē, kad tā temperatūra ir aptuveni 20 grādi. Neuzlādējiet akumulatoru aukstumā. Tajā pašā laikā, ja redzat, ka akumulatora temperatūra uzlādes laikā sāk sasniegt 50 grādus, tam vajadzētu būt satraucošam - elektrolīts var vārīties.
Stacionāro akumulatora uzlādi ieteicams veikt vismaz reizi sezonā. Regulāra uzlāde pagarina akumulatora darbības laiku un palielina tā ietilpību. Veicot stacionāro uzlādi, jūs būsiet pārliecināts, ka varēsiet startēt bez problēmām, un akumulators kalpos ilgāk. Pareizi kopjot, pat parastie svina-skābes akumulatori kalpo 5 gadus vai ilgāk.
Lasiet arī citas atsauksmes 
Svina-skābes akumulatora uzlādei jāsastāv no trim posmiem - uzlādes režīma DC, piesātinājuma režīms un uzlādes uzturēšanas režīms. Līdzstrāvas uzlāde nodrošina lielāko daļu enerģijas un aizņem apmēram pusi no visa uzlādes procesa laika; piesātinājuma uzlāde izmanto mazāku strāvas stiprumu un ir nepieciešama, lai sasniegtu pilnu uzlādi, savukārt apkopes režīms kompensē pašizlādes radītos zaudējumus.
Līdzstrāvas uzlādes laikā akumulators sasniedz aptuveni 70 procentus no uzlādes 5-8 stundu laikā; atlikušo 30 procentu aizpildīšana atrodas piesātinājuma režīmā, kas ilgst vēl 7-10 stundas. Piesātinājuma režīms akumulatoram ir ļoti svarīgs, un, ja tas tiek atstāts novārtā, tas ir pilns sulfācija, kas noved pie veiktspējas zuduma vai pat neveiksmes. Apkopes režīms trešajā posmā ir paredzēts, lai akumulators būtu uzlādētā stāvoklī. 1. attēlā parādīti šie trīs posmi.
1. attēls. Svina-skābes akumulatora uzlādes soļi. Akumulators tiek uzskatīts par pilnībā uzlādētu, kad tā spriegums sasniedz noteiktu iestatīto līmeni. Atbalsta režīms kompensē pašizlādi, kas vienā vai otrā pakāpē ir visos elektriskajos akumulatoros.
Pāreja no 1. pakāpes uz 2. posmu notiek, kad akumulatora spriegums sasniedz noteiktu robežu. Uzlādes strāva sāk pakāpeniski samazināties, un šī samazināšanās notiek visā piesātinājuma režīmā. Beigās, kad akumulators ir pilnībā uzlādēts, uzlādes strāva ir aptuveni 3-5 procenti no tā jaudas. Bojāts akumulators ar lieli zaudējumi nekad nespēs sasniegt šo zemo piesātinājuma strāvu, tāpēc lādētājiem ir iebūvēts taimeris, kas piespiedīs uzlādi beigties.
Pareizs akumulatora uzlādes sprieguma iestatījums ir ārkārtīgi svarīgs, un tam ir jābūt no 2,30 līdz 2,45 voltiem uz vienu elementu. Uzlādes sprieguma vērtības izvēle no šī diapazona ir atkarīga no ražotāju sirdsapziņas, un ir ļoti grūti dot priekšroku kādai konkrētai vērtībai. No vienas puses, akumulatoram jābūt pilnībā uzlādētam, lai izmantotu maksimālo jaudu un izvairītos no negatīvo plākšņu sulfācijas; un, no otras puses, pārmērīga pārsātināšana un nelaikā pārslēgšanās uz uzlādes uzturēšanas režīmu izraisa pozitīvo plākšņu koroziju, kā arī pārmērīgu gāzes veidošanos un ūdens zudumu no elektrolīta.
Temperatūra var ietekmēt spriegumu, un tāpēc lādēšanas sprieguma izvēle var būt nedaudz sarežģīta. Karstākiem apkārtējās vides apstākļiem ir nepieciešams nedaudz zemāks spriegums, bet vēsākā vidē ir nepieciešams nedaudz augstāks spriegums. Uzlabotajiem lādētājiem ir temperatūras sensori, lai uzraudzītu un pielāgotu uzlādes raksturlielumus, lai sasniegtu optimālu uzlādes efektivitāti.
Svina-skābes elementu uzlādes temperatūras koeficients ir -3mV/°C. Ideja ir tāda, ka vidējai temperatūrai 25°C ir iestatīta noteikta sprieguma vērtība, un šis uzlādes spriegums jāsamazina par 3 mV par katru grādu virs 25°C un attiecīgi jāpalielina par 3 mV par katru grādu, kas zemāks par 25°C. . Ja šādas temperatūras mērīšanas iespējas nav iespējamas, tad drošības apsvērumu dēļ labāk izvēlēties zemāku uzlādes spriegumu. 2. tabulā ir salīdzinātas priekšrocības un trūkumi, izvēloties dažādu maksimālo uzlādes spriegumu svina-skābes akumulatoram.
2. tabula. Uzlādes sprieguma ietekme uz mazas ietilpības svina-skābes akumulatoriem. Cilindriskajām svina skābes šūnām ir augstāks sprieguma reitings, salīdzinot ar VRLA un startera akumulatoriem.
Kad akumulators ir pilnībā uzlādēts, izmantojot piesātinājuma režīmu, to nedrīkst atstāt peldēšanas režīmā ilgāk par 48 stundām. Tas ir īpaši svarīgi slēgtām versijām, jo tās ir jutīgākas pret pārlādēšanu, salīdzinot ar applūdušajiem modeļiem. Pārmērīga uzlāde izraisa pārmērīgu karstumu un gāzes veidošanos.
Ieteicamais pludiņa spriegums lielākajai daļai applūdušo svina-skābes akumulatoru ir 2,25–2,27 V uz vienu elementu. Lieliem stacionāriem akumulatoriem, kuru apkārtējās vides temperatūra ir 25°C, parasti tiek izmantots spriegums 2,25 V uz vienu elementu. Ja apkārtējās vides temperatūra pārsniedz 29°C, ražotāji iesaka pazemināt uzlādes uzturēšanas spriegumu.
Ne visiem lādētājiem ir uzlādes uzturēšanas funkcija, un transportlīdzekļiem Tas parasti notiek reti. Ja lādētājs paliek peldošā režīmā un spriegums nenokrīt zem 2,30 V uz vienu elementu, neļaujiet akumulatoram palikt savienotam ar lādētāju ilgāk par 48 stundām. Ja akumulators netiek lietots, labāk to uzglabāt atsevišķi, uzlādējot ik pēc 6 mēnešiem ( AGM sistēmas akumulators– ik pēc 6-12 mēnešiem).
Iepriekš minētie sprieguma parametri attiecas gan uz pārpludinātiem, gan uz spiediena samazināšanas vārstu akumulatoriem (apm. 34 kPa). Cilindriskiem noslēgtiem svina skābes akumulatoriem, piemēram, Hawker Cyclon, ir nepieciešams vairāk augstsprieguma, kuras precīza vērtība ir jāiegūst no ražotāja specifikācijām. Izmantojot nepareizu uzlādes spriegumu, akumulatora jauda pakāpeniski samazināsies sulfācijas dēļ. IN akumulatoru šūnas Hawker Cyclon ir aprīkots ar speciālu 345 kPa spiediena samazināšanas vārstu, kas ļauj notikt gāzu rekombinācijas procesam, kas veidojas uzlādes laikā.
Var rasties grūtības, piemērojot uzlādes uzturēšanas režīmu vecākiem akumulatoriem, jo katram elementam tajos ir savs unikālais stāvoklis. Elementi, kas savienoti virknē, saņem vienādu uzlādes strāvu, un gandrīz neiespējami uzraudzīt katra statusu. Iespējama situācija, kad ir “vāji” elementi, kas jau tiek uzlādēti, un tajā pašā laikā citi vēl nav pilnībā uzlādēti. Uzlādes pludiņa strāva, kas ir pārāk augsta bojātai šūnai, var izraisīt spēcīgākas blakus esošās šūnas sulfāciju. Pastāv īpašas ierīces balansēšanas akumulatora elementi, kas var kompensēt sprieguma atšķirības, ko izraisa šūnu nelīdzsvarotība.
Lādēšanas sprieguma svārstības ir arī viena no lādētāju problēmām. Šī sprieguma maksimums iegūst pārāk augstu vērtību, izraisot ūdeņraža izdalīšanos, un tā nolaišanās laikā notiek īss akumulatora izlādes periods, kas kopā noved pie elektrolīta izsīkuma. Ražotāji cenšas ierobežot sprieguma svārstības līdz 5 procentiem.
Lādēšanas sprieguma svārstības var radīt ne tikai problēmas – tiek pētīta to ietekme uz sulfācijas samazināšanos akumulatorā. Bet šis efekts vēl nav pilnībā izpētīts, un ne visi ražotāji lādētājos izmanto pulsāciju.
Lielākā daļa stacionāro akumulatoru darbojas uzlādes uzturēšanas režīmā, kas darbojas labi. Vēl viens risinājums varētu būt histerēzes režīms, kas ietver uzlādes uzturēšanas atspējošanu, kad akumulators ir gaidīšanas režīmā. Šī režīma būtība ir tāda, ka akumulators ik pa laikam tiek vienkārši uzlādēts, papildinot enerģiju, kas zaudēta pašizlādes vai pieliktās slodzes rezultātā. Šis režīms ir labi piemērots instalācijām, kuras gaidstāves laikā nav savienotas ar slodzi.
Svina-skābes akumulatori vienmēr jāuzglabā uzlādētā stāvoklī. Tie ir jāuzlādē ik pēc 6 mēnešiem, lai spriegums nenokristu zem 2,05 V uz vienu elementu, kas izraisa sulfāciju. Svina skābes akumulatoru izmantošana AGM tehnoloģija, var uzglabāt bez uzlādes nedaudz ilgāk.
Mērot spriegumu dīkstāves kustība Apsveriet apkārtējās vides temperatūru. Aukstam akumulatoram ir nedaudz zemāks spriegums, savukārt siltam akumulatoram ir lielāks spriegums. Atvērtās ķēdes spriegumu vislabāk ir izmērīt pēc tam, kad akumulators ir bijis dīkstāvē vairākas stundas, jo uzlādes vai izlādes procesi rada traucējumus.
Ir daži aizspriedumi pret jauna akumulatora iegādi, ja tā spriegums ir mazāks par 2,10 V uz vienu elementu. Šo zemo spriegumu var izraisīt uzlādes zudums ilgstošas uzglabāšanas dēļ vai liela pašizlāde īssavienojuma dēļ. Patiešām, statistikas pētījumi ir parādījuši, ka šādām baterijām ar zemāku sākotnējo spriegumu ir lielāks atteices skaits. Ir vērts atzīmēt, ka 2,10 V sliekšņa spriegums neattiecas uz visu veidu svina-skābes akumulatoriem.
Ūdens pievienošana elektrolītam
Ūdens pievienošana elektrolītam ir vienīgais svarīgākais aspekts applūdušo svina-skābes akumulatoru apkalpošanā, kas diemžēl bieži tiek atstāts novārtā. Papildināšanas biežums ir atkarīgs no darbības apstākļiem, uzlādes metodēm un Darbības temperatūra. Pārlādēšana palielina arī ūdens patēriņu no elektrolīta.
Jaunas baterijas jāpārbauda ik pēc dažām nedēļām, lai noskaidrotu, vai tās ir jāuzpilda ar ūdeni. Tādējādi plākšņu augšdaļa netiks pakļauta gaisa iedarbībai, kas var izraisīt neatgriezeniskus oksidācijas bojājumus, kas savukārt samazinās akumulatora ietilpību un veiktspēju.
Ja elektrolīta līmenis ir zems, nekavējoties jāpievieno destilēts vai dejonizēts ūdens. Ūdeni līdz vajadzīgajam līmenim nepieciešams pievienot nevis pirms uzlādes (tas var izraisīt pārplūdi), bet pēc uzlādes. Nekad nepievienojiet gatavu elektrolītu, jo tas palielinās īpatnējo svaru un veicinās koroziju. Dažas baterijas ir aprīkotas ar īpašu papildināšanas sistēmu, kas kontrolē elektrolīta līmeni un blīvumu.
Ieteikumi svina-skābes akumulatoru uzlādēšanai
Izvēlieties atbilstošu uzlādes programmu applūstošajam, gēla vai AGM akumulatora versijai. Ieteiktos sprieguma sliekšņus pārbaudiet ražotāja specifikācijās.
Uzlādējiet svina-skābes akumulatorus pēc katras lietošanas reizes, lai izvairītos no sulfācija. Neglabājiet akumulatorus ar zemu uzlādes līmeni.
