Будівельні машини і устаткування, довідник
Наша сеть партнеров Banwar
До атегорія:
Електрообладнання автомобілів
Ємністю акумулятора називають кількість електрики, виражене в ампер-годинах, яке віддає повністю заряджений акумулятор при безперервному розряді постійної силою струму до певного кінцевого напруги. За ГОСТ 959.0-71 номінальна ємність С20 стартерних батарей гарантується при безперервному 20-годинному розряді батареї силою струму, що дорівнює 0,05Сзо, до напруги 1,75 В на відстаючому акумуляторі, середній температурі електроліту 25 ° С і його початкової щільності 1,285 г / см .
Для визначення ємності батареї її спочатку повністю заряджають силою струму I - 0,1 С20 і доводять щільність електроліту до 1,285 г / см3, а потім розряджають силою струму I = 0,05 С20 до тих пір, поки на одному з відстаючих акумуляторів напруга не знизиться до 1,75 В.
При стартерном режимі розряду батарею розряджають силою струму 1 - 3 С20. Якщо початкова температура електроліту була +25 ° С, розряд батареї переривають, коли на одному з акумуляторів напруга знизиться до 1,5 В; при початковій температурі електроліту -18 ° С ця величина повинна складати 1В.
Ємність батареї при 20-годинному режимі розряду більше ємності при Ю-годинному режимі розряду в 1,13 - 1,14 рази.
Ємність батареї при послідовному з'єднанні однакових по ємкості акумуляторів дорівнює ємності одного акумулятора, а е. д. з. батареї дорівнює сумі е. д. з. акумуляторів, що входять в батарею.
При паралельному з'єднанні акумуляторів в батарею її ємність дорівнює сумі ємностей всіх акумуляторів, а е. д. з. батареї дорівнює е. д. з. одного акумулятора.
У практиці зазвичай паралельно з'єднують 12-вольтні батареї з метою збільшення ємності для пуску двигуна стартером, який споживає велику силу струму.
При експлуатації батарей розрядна ємність акумуляторів залежить від наступних основних чинників: маси і пористості активної маси позитивних і негативних пластин; сили розрядного струму; температури електроліту; щільності електроліту; хімічної чистоти сірчаної кислоти, води і матеріалів, з яких виготовлені решітки та активна маса пластин; чистоти поверхні кришок акумуляторів батареї; тривалості роботи пластин і ін.
Збільшити ємність акумулятора при одній і тій же масі пластин можна шляхом збільшення кількості пластин за рахунок зменшення їх товщини і збільшення пористості активної маси. При більшій кількості пластин, меншою їх товщині і більшою пористості активної маси збільшується площа зіткнення активної маси з електролітом, полегшується проникнення електроліту в глибокі шари активної маси, а отже, збільшується кількість активної маси, що бере участь в хімічних реакціях, що підвищує ємність акумулятора.
Сила розрядного струму значно впливає на ємність акумуляторної батареї. При збільшенні сили розрядного струму, особливо при включенні стартера, всередині пір активної маси позитивних пластин швидко утворюється велика кількість води, тому щільність електроліту в порах значно знижується. Отже, поверхневі шари активної маси пластин будуть омиватися більш щільним електролітом і внаслідок більш інтенсивного участі їх в хімічних процесах розряджаються швидше, а що утворюється при цьому сірчанокислий свинець закупорює пори активної маси, зменшуючи надходження свіжого електроліту всередину пластин. Крім того, кристали PbS04 покривають стінки пір активної маси. Внаслідок цього ускладнюється використання хімічної енергії, запасеної у внутрішніх шарах активної маси пластик, і її перетворення в електричну енергію, що призводить до зменшення розрядної ємності батареї. Цей фактор потрібно враховувати при пуску двигуна стартером, особливо в зимовий час.
При 10-годинному режимі розряду працює близько 50% активної маси пластин, а при стартерном режимі-не більше 15%.
Відповідно до ГОСТ 959.0-71 при безперервному розряді батареї ЗВТ -80 силою струму / = 0,05 С20, рівній 4А, вона віддає 80 А • год, т. Е. 100% номінальної ємності; при силі струму десятигодинного режиму, що дорівнює 7А, батарея віддає 70 А • год, або 87,5%, а при силі струму / = 3 С20, рівній 240 А, вона віддає тільки 20 А • год, або 25% ємності (рис. 8 і 9). Наведені величини ємності отримані при середній температурі електроліту 25 ° С для батареї з одинарними сепараторами.
Зі збільшенням сили розрядного струму значно зменшується щільність електроліту в порах активної маси позитивних пластин, внаслідок чого знижується е.р.с. і напруга акумулятора. Крім того, напруга знизиться в результаті збільшення падіння напруги всередині акумулятора. Через швидке зниження напруги доводиться передчасно припиняти розряд батареї, і значна частина розрядної ємності залишиться невикористаною.
Щоб уникнути утворення великих важкорозчинних кристалів сірчанокислого свинцю розряд акумулятора при 10-годинному режимі розряду припиняють при кінцевому напрузі 1,7 В; при 20-годинному режимі - 1,75 В, а при стартерном режимі розряду силою струму 3 СГО і початкової температурі електроліту + 25 ° С - при кінцевому напрузі 1,5 В і при стартерном режимі розряду силою струму 3С20 і початкової температурі електроліту -18 ° С - при кінцевому напрузі 1В.
При подвійних сепараторах підвищується внутрішній опір батареї, внаслідок чого при її розряді швидше знижується напруга до допустимого рівня, що викликає необхідність більш раннього припинення розряду батареї. Застосування подвійних сепараторів знижує тривалість стартер-ного розряду приблизно на 10%, а отже, і ємність батареї зменшується на 10%.
Великий вплив на розрядну ємність надає температура електроліту. Номінальна ємність гарантується при температурі електроліту 25 ° С.
Мал. 1. Розрядні характеристики акумулятора ємністю 80 А-ч при різній силі розрядного струму і температурі електроліту 25 ° С ЗВТ -80 від сили розрядного струму при температурі електроліту 25 ° С
Мал. 2. Залежність ємності акумуляторної батареї
Мал. 3. Залежність ємності акумуляторної батареї ЗВТ -80 від температури електроліту при силі розрядного струму 240 А
Зі зниженням температури збільшується в'язкість електроліту, що ускладнює його проникнення в пори глибоких шарів активної маси пластин; при цьому поверхневі шари активної маси швидше перетворюються в PbS04 і кристали PbS04 закривають пори активної маси, а тому хімічна енергія, запасені в глибоких шарах активної маси пластин, повністю не використовується, а розрядна ємність батареї знижується. При зниженні температури електроліту нижче +25 ° С ємність акумуляторної батареї при її розряді силою струму, відповідної 0,05. зменшується на 1% на кожен градус зниження температури, а при більшій силі розрядного струму - на велику величину.
При збільшенні температури електроліту з +25 до +45 ° С ємність акумуляторної батареї буде на 10 - 14% вище номінальної. Однак при цьому можливе сильне викривлення пластин, оползание активної маси і руйнування решіток позитивних пластин.
Вплив зниження температури електроліту на ємність акумуляторної батареї сильно позначається в зимовий час при пуску двигуна стартером. Так, при розряді батареї ЗВТ -80 силою струму 240 А (3 С20) при температурі електроліту 25 ° С розрядна ємність батареї раьна 20 А • год, що відповідає приблизно 25% номінальної, а при тій же силі розрядного струму, але при температурі електроліту -18 ° С, розрядна ємність буде дорівнює 12 А-ч, що становить близько 15% номінальної ємності батареї.
Для отримання більшої величини розрядної ємності в зимовий час батарею утеплюють, особливо з боку кришок акумуляторів, так як близько 80% тепла випромінюється від межаккумуляторних перемичок.
Ємність акумуляторної батареї залежить від терміну служби акумуляторів. На початку експлуатації ємність нової батареї зростає внаслідок збільшення кількості активної маси пластин, що перетвориться в перекис свинцю і губчастий свинець (активна маса «розробляється»), але при тривалій експлуатації ємність батареї знижується через випадання активної маси або її відшарування від решіток пластин, освіти крупнокристалічного сірчанокислого свинцю, ущільнення активної маси негативних пластин і з інших причин.
Реклама:
Читати далі: Основні несправності акумуляторних батарей
До атегорія: - Електрообладнання автомобілів