يعلم كل من تعامل مع البطاريات القابلة لإعادة الشحن أن خصائصها الرئيسية هي معدل الجهد والقدرة على الشحن. ولكن للحفاظ على أداء البطارية ، فإن المعلمة التي لا تقل أهمية هي كثافة البطارية. بالطبع ، في الواقع ، نحن نتحدث عن كثافة المنحل بالكهرباء في البطارية. لكن غالبًا ما يتم استخدام هذا التعبير العامي. مراقبة تركيز المنحل بالكهرباء ضرورية مثل شحن المصدر الحالي بانتظام.
ما يتأثر بالكهرباء الكثافة
تستخدم معظم البطاريات لوحات الرصاص ، ووسيط العمل هو حمض الكبريتيك المخفف بالماء. تشبع المحلول ، المقاس بالجرام / سم 3 ، هو السمة التي تؤثر على قدرة البطارية على تجميع الشحن لاستخدامها لاحقًا.
تصميم بطارية الرصاص الحمضية
يرتبط تركيز الحمض في محلول الإلكتروليت وأداء البطارية ارتباطًا مباشرًا.
- عند انخفاض الكثافة ، تقل أيضًا قدرة المصدر الحالي على تجميع سعة الشحن التي تضمن أدائه. عند انخفاض الكثافة ، يتم تفريغ البطارية بشكل أسرع ولا تعطي الحد الأقصى الحالي للتيار.
- إذا انخفضت قيمة هذه المعلمة إلى أقل من قيمة معينة ، فقد يتجمد الماء الموجود بالكهرباء في الصقيع ، وستفشل البطارية تمامًا.
- ولكن في الكثافة العالية ، تسارعت عملية كبريت لوحات الرصاص بشكل حاد. وهذا يعني أنه مع شحن البطارية بشكل ضعيف ، يتم تشكيل كبريتات الرصاص عليها ، والتي لم تعد يتم تحويلها عند شحنها مرة أخرى للرصاص. هذا يؤدي أيضًا إلى انخفاض القدرة على تجميع الشحنات اللازمة ، ومع مرور الوقت - إلى الفشل التام للبطارية.
لذلك ، من المهم الحفاظ على قيمة هذه المعلمة وفقًا للمعايير المحددة والمختبرة. لا يسهم أي انخفاض كبير أو زيادة في القيم التنظيمية في العمل الإنتاجي للبطارية.
يظهر في الشكل البرد الذي قد تتجمد فيه محتويات البطارية.
نقطة التجمد في محلول حمض مائي ، حسب كثافته
مؤشرات الكثافة الإلكتروليتية المعيارية
بالتأكيد ، يعرف العديد من سائقي السيارات الذين لديهم دراية بمشاكل الحفاظ على أداء البطارية الرقم 1.27 جم / سم 3. تعتبر هذه الكثافة المثلى التي تكون فيها البطاريات الحمضية قادرة على تعظيم قدراتها.
لكن هذه القيمة ليست صحيحة للجميع. أنواع البطاريات ومهمات عملهم. بالإضافة إلى ذلك ، تختلف الكثافة المثلى لدرجات الحرارة المختلفة التي يجب أن تعمل بها البطارية. لذلك ، فإن القيم المثلى في الشتاء والصيف ستكون مختلفة قليلاً.
الغرض من بطاريات الرصاص الحمضية
- تم تصميم بطاريات Starter لتوفير أقصى تيار ممكن عند بدء تشغيل محركات مختلفة. هذا هو ، أولا وقبل كل شيء ، بطاريات السيارات. قيمة الكثافة القياسية لهم هي 1.26 - 1.28 جم / سم 3.
- يجب أن توفر بطاريات الجر محركات كهربائية DC لفترة طويلة. أحد تطبيقاتها هو السيارات الكهربائية وغيرها من مركبات الدفع الكهربائية.أفضل قيمة لكهرباء المنحل بالكهرباء لهذه البطاريات هي أيضا في حدود 1.26 - 1.28 جم / سم 3.
- تستخدم البطاريات الثابتة لتشغيل أي دوائر كهربائية أو أجهزة. عادة ما تقع في مكان واحد في الداخل. يوصى بتخفيض القيمة من 1.22 إلى 1.24 جم / سم 3.
درجة الحرارة تعتمد
تتغير درجة الحرارة المحيطة - تتغير أيضًا قيم كثافة محلول الحمض المائي. مع زيادة درجة الحرارة ، تزيد قدرة البطارية على تجميع الشحن بحوالي 1٪ مع كل درجة. مع انخفاض درجة الحرارة ، بالطبع ، هذه القدرة تنخفض. لذلك ، يوصى بالاحتفاظ بالبطارية بقيم عالية الكثافة في الطقس البارد ، ولتقليل هذه المؤشرات للطقس الحار.
أداء البطارية في درجات حرارة مختلفة اعتمادا على الكثافة
بالطبع ، لن يتعامل أي شخص مع التغيير في كل قفزة في الطقس. قبل بداية الطقس البارد ، من المفيد زيادة كثافة البطارية بشكل طفيف ، وقبل فصل الصيف - قم بخفضها. بالإضافة إلى ذلك ، هناك معايير للكثافة الأمثل للمناطق ذات المناخات المختلفة. من المتوقع أن تلتزم هذه القيم المعيارية على مدار السنة ، مع استثناءات نادرة. بالنسبة للمناطق المختلفة ، تعتبر طبيعية:
- في المناخات الباردة 1.27 - 1.30 جم / سم 3
- في النطاق الأوسط 1.25 - 1.28 جم / سم 3
- في المناطق الدافئة 1.22 - 1.25 جم / سم 3
بمزيد من التفصيل ، تتم الإشارة إلى هذه المواصفات في الجدول.
قيم كثافة بالكهرباء القياسية للظروف الحرارية المختلفة
كيفية التحقق من كثافة المنحل بالكهرباء في البطارية الحمضية
لاختبار هذه الخاصية ، تتوفر عدادات بسيطة تسمى أجهزة قياس كثافة السوائل في السيارات أو مقاييس الكثافة. يعتمد عملهم على تطبيق قانون أرخميدس ، أي قدرة الشحنة على الغرق في أعماق مختلفة اعتمادًا على كثافة السائل. هيكليا ، يحتوي مقياس السوائل:
- قارورة زجاجية أو بلاستيكية.
- يطفو الزجاج مع البضائع وعلامات ، المقابلة للقيم المقاسة.
- يلبس المصباح المطاطي على جانب واحد من القارورة ، وهو مصمم لسحب المنحل بالكهرباء في القارورة.
- على الجانب الآخر ، توجد فوهة مطاطية يتم من خلالها أخذ السائل من فتحة حشو البطارية.
يتم تحديد القيمة المقاسة بواسطة ذلك الخط الموجود في العائم ، والذي يصل إليه السائل الذي يتم جمعه في مقياس السوائل.
واحد تعويم مقياس ثبات السيارة
هناك مقاييس ثبات أبسط ، حيث توجد عدة أوزان للعصا الصغيرة ذات أوزان مختلفة لكل منها. على كل وزن (أو على القارورة المقابلة له) يتم تطبيق قيمة الكثافة المقابلة. يتم تحديد نتيجة القياس بالقيمة القصوى للأوزان المنبثقة. مثل هذا الهيدرومتر أرخص ، ولكن ليس لديه دقة كافية.
متعدد تعويم مقياس ثبات السيارة
يتم إجراء مقياس ثقل السائل الهيدروجيني نفسه على النحو التالي:
- يسقط أنف مقياس السوائل في البطارية من خلال فتحة الملء. لا توجد أجهزة مع المطاط ، ولكن مع أنف بلاستيكية. في هذه الحالة ، تحتاج إلى غمرها في المنحل بالكهرباء بعناية حتى لا تتلف لوحات الرصاص.
- باستخدام الكمثرى ، يتم جمع المنحل بالكهرباء في قارورة. بالنسبة إلى أجهزة قياس السوائل المائية ذات العوامة الفردية ، تحتاج إلى التحكم في كمية السائل الذي يتم جمعه. يجب أن يكون كافيًا حتى يطفو الطفو بحرية داخل المصباح. لكن لا يمكنك الحصول على الكثير من السوائل أيضًا. ثم يمكن أن تطفو ضد الحافة العلوية من المصباح. قراءات مقياس السوائل في هذه الحالة ستكون غير موثوق بها.
- بعد أخذ السائل ، ننظر - على العكس من ذلك ، ما هي المخاطر التي يتعرض لها المستوى. سوف تشير الأرقام الموجودة بجانب المخاطرة إلى قيمة الكثافة.
بالنسبة إلى أجهزة قياس السوائل المائية ذات العوامات العديدة ، يتم تحديد قيمة الكثافة بواسطة العوامات العائمة. الوزن العائم مع أقصى عدد على ذلك يظهر فقط نتيجة القياس.
قراءة باستخدام مقياس السوائل
بالنسبة للبطاريات القابلة لإعادة الشحن لعدة خلايا ، يتم التحقق بشكل منفصل في كل بنك.
سعر التقسيم المعتاد في مقياس ثقل البطارية هو 0.01 جم / سم 3. لكن أجهزة القياس بالمياه متوفرة أيضًا بمقياس أكثر دقة.
بعد الانتهاء من القياسات ، من الضروري شطف مقياس السوائل بالماء المقطر تمامًا.
الظروف التي ينبغي أن تؤخذ القياسات
قبل البدء في قياسات تركيز المنحل بالكهرباء ، من الضروري الالتزام بقواعد بسيطة. وفي بعض الحالات ، سيكون من الضروري تصحيح قراءات جهاز قياس السوائل حسب الظروف التي تم الحصول عليها.
الشرط الأكثر أهمية هو الحفاظ على مستوى السائل المطلوب في البطارية نفسها. سيتم قياس الكثافة بشكل صحيح ، ولكن من أجل التشغيل الآمن للبطارية ، سيكون من الضروري إعادة المستوى إلى الوضع الطبيعي. وهذا سوف يؤدي إلى تغيير في الكثافة.
مستوى شحن البطارية
تتغير كثافة المنحل بالكهرباء عند شحن / تفريغ البطارية. مع التفريغ ، ينخفض ، مع زيادة الشحن. اعتمادًا على درجة تفريغ البطارية ، تتغير القيم على النحو التالي.
اعتماد قراءات مقياس السوائل على درجة شحن البطارية
لا يمكن تحديد مستوى التفريغ بدقة. لذلك ، يجب عليك أولاً شحن البطارية بالكامل ، والانتظار لبضع ساعات ، وبعد ذلك فقط يمكنك إجراء القياسات.
إذا تم تنفيذ أي إجراء باستخدام محلول حمض الماء - عن طريق إضافة الماء المقطر أو الحمض نفسه ، فلا يجب عليك قياس الكثافة بعدها مباشرة. من الضروري الانتظار حتى يتم خلط السائل المضاف بالكامل في البطارية.
درجة الحرارة أثناء القياسات
يتم توجيه معايرة أجهزة قياس السوائل القياسية إلى درجة حرارة +25 درجة مئوية. للحصول على قراءات أكثر دقة ، ينبغي إجراء قياسات كثافة المنحل بالكهرباء في نفس درجة الحرارة. في فصل الشتاء ، يجب إحضار البطارية المختبرة إلى مكان دافئ والسماح لها بالتسخين إلى درجة الحرارة المطلوبة. لكن يجب ألا تأخذ القياسات حرفيًا في المنزل. يمكن أن يفسد محلول الحمض بطريق الخطأ الأثاث أو الملابس. من الأفضل استخدام غرفة مدفأة تتكيف مع مثل هذا العمل.
إذا لم يكن من الممكن إجراء قياسات عند درجة حرارة موصى بها من 20 إلى 25 درجة مئوية ، فيمكنك إجراء قياسات عند أي درجة حرارة ، ثم استخدام جدول التصحيح:
قيم تصحيح للقياسات في درجات حرارة مختلفة
لن تسمح الفحوصات المنتظمة لكثافة المنحل بالكهرباء في البطارية بالحفاظ عليها في الظروف المثالية للعمل فحسب ، بل وأيضًا تحديد المشكلات والأعطال المحتملة في الوقت المناسب.
