Tothom que ha tractat les bateries recarregables sap que les seves característiques principals són la tensió nominal i la capacitat de càrrega. Però, per mantenir el rendiment de la bateria, un paràmetre igual d’important és la densitat de la bateria. Per descomptat, de fet, estem parlant de la densitat de l'electròlit a la bateria. Però sovint s’utilitza aquesta expressió d’argot. El control de la concentració d’electròlits és tan necessari com carregar regularment la font de corrent.
Què afecta la densitat d’electròlits
La majoria de les bateries utilitzen plaques de plom i el medi de treball és l’àcid sulfúric diluït amb aigua. La saturació de la solució, mesurada en grams / cm3, és la característica que afecta la capacitat de la bateria per acumular càrrega per a un ús posterior.
Disseny de bateries de plom àcid
La concentració d’àcids a la solució d’electròlits i el rendiment de la bateria estan directament relacionats.
- A baixa densitat, la capacitat de la font actual per acumular la capacitat de càrrega que garanteix el seu rendiment també disminueix. A una densitat baixa, la bateria es descarrega més ràpidament i no proporciona el corrent màxim establert.
- Si el valor d’aquest paràmetre baixa per sota d’un determinat valor, a la gelada l’aigua de l’electròlit es pot congelar i la bateria fallarà completament.
- Però a alta densitat, el procés de sulfació de les plaques de plom s’accelera força. Això vol dir que, amb una càrrega dèbil de la bateria, es forma sobre ells sulfat de plom, que ja no es converteix quan es torna a carregar. Això també comporta una disminució de la capacitat d’acumular la càrrega necessària i, amb el pas del temps, fins a l’avaria completa de la bateria.
Per tant, és important mantenir el valor d’aquest paràmetre d’acord amb els estàndards establerts i provats. Una reducció significativa o un excés de valors normatius no contribueix al treball productiu de la bateria.
El fred en el qual es pot congelar el contingut de la bateria a la figura.
El punt de congelació d’una solució aquosa àcida, segons la seva densitat
Indicadors electrolítics normatius
Segurament, molts motoristes familiars amb els problemes per mantenir el rendiment de la bateria coneixen la xifra d’1,27 g / cm3. Es considera que és la densitat òptima a la qual les bateries àcides poden maximitzar les seves capacitats.
Però aquest valor no és cert per a tothom. tipus de bateries i les seves tasques laborals. A més, la densitat òptima varia per diferents temperatures a les quals ha de funcionar la bateria. Per tant, els valors òptims a l’hivern i l’estiu seran lleugerament diferents.
Finalitat de les bateries de plom-àcid
- Les bateries d’arrencada estan dissenyades per proporcionar el màxim de corrent possible en posar en marxa diversos motors. Es tracta, en primer lloc, de les bateries del cotxe. El valor estàndard de densitat per a ells és d’1,26 a 1,28 g / cm3.
- Les bateries de tracció han de proporcionar motors elèctrics de corrent continu durant molt de temps. Una de les seves aplicacions són els cotxes elèctrics i altres vehicles de propulsió elèctrica.El millor valor de la densitat d’electròlits d’aquestes bateries també es troba en l’interval d’1,26 - 1,28 g / cm3.
- Les bateries estacionàries s’utilitzen per alimentar qualsevol circuit elèctric i dispositius. Normalment es troba en un lloc a l’interior. Es recomana un valor reduït d’1,22 a 1,24 g / cm3.
Dependrà de la temperatura
La temperatura circumdant canvia: els valors de densitat de la solució aquosa àcida també canvien. Amb l’augment de la temperatura, la capacitat de la bateria per acumular càrrega augmenta al voltant d’un 1% amb cada grau. Amb disminució de la temperatura, és clar, aquesta capacitat disminueix. Per tant, es recomana mantenir la bateria a valors d'alta densitat en temps fred, i reduir aquests indicadors per a temps calorosos.
Rendiment de la bateria a diferents temperatures en funció de la densitat
Per descomptat, ningú no tractarà del canvi a cada salt del temps. Just abans de l’aparició del temps fred és útil augmentar lleugerament la densitat de la bateria i abans de la temporada d’estiu - baixar-la. A més, hi ha normes de densitat òptima per a zones amb diferents climes. S’espera que aquests valors normatius s’adhereixin durant tot l’any, amb rares excepcions. Per a diferents regions es considera normal:
- En climes freds 1,27 - 1,30 g / cm3
- A la banda mitjana 1,25 - 1,28 g / cm3
- En zones càlides 1,22 - 1,25 g / cm3
Amb més detall aquestes especificacions s’indiquen a la taula.
Valors de la densitat de l'electròlit de la bateria estàndard per a diverses condicions de temperatura
Com comprovar la densitat d’electròlits en una bateria àcida
Per provar aquesta característica, es disposa de mesuradors simples anomenats hidròmetres o densímetres de l’automòbil. El seu treball es basa en l’aplicació de la llei d’Arquimedes, és a dir, la capacitat de la càrrega per enfonsar-se a diferents profunditats en funció de la densitat del líquid. Estructuralment, l’hidròmetre conté:
- Matràs de vidre o plàstic.
- Flotador de vidre amb càrrega i marques en el mateix, que corresponen als valors mesurats.
- Una bombeta de goma es duu a un costat del matràs, dissenyada per introduir l'electròlit al matràs.
- Al costat oposat hi ha una boquilla de goma a través de la qual es treu líquid del forat de farciment de la bateria.
El valor mesurat es determina per aquesta línia del flotador, a la qual arriba el líquid recollit a l’hidròmetre.
Hidròmetre d’un sol carro flotant
Hi ha hidròmetres més senzills, en els quals hi ha diversos pesos de pal petit amb diferents pesos per a cadascun. A cada pes (o al matràs oposat) s’aplica el valor de densitat corresponent. El resultat de la mesura està determinat pel valor màxim dels pesos emergents. Aquest hidròmetre és més barat, però no té la precisió suficient.
Hidròmetre per a cotxes multi-flotador
La mesura de l’hidròmetre es realitza de la següent manera:
- El nas de l’hidròmetre cau a la bateria a través del forat de farciment. Hi ha aparells no amb cautxú, sinó amb un nas de plàstic. En aquest cas, cal submergir-lo a l'electròlit amb cura per no danyar les plaques de plom.
- Amb una pera, es recull un electròlit en un matràs. Per als hidròmetres amb un sol flotador, cal controlar la quantitat de líquid recollit. N’hi hauria d’haver prou perquè el flotador floti lliurement dins de la bombeta. Però tampoc podeu treure molts líquids. Aleshores, el flotador pot descansar contra la vora superior del bulb. Les lectures de l’hidròmetre en aquest cas no seran fiables.
- Després de prendre el líquid, mirem, al contrari, quins són els riscos en el flotador és el seu nivell. Els números al costat del risc indicaran el valor de densitat.
Per als hidròmetres amb diversos flotadors, el valor de densitat és determinat per les carrosses flotades. El pes flotant amb el nombre màxim indicat només mostra el resultat de la mesura.
Lectura mitjançant un hidròmetre
Per a les bateries recarregables de diverses cel·les, la verificació es realitza per separat a cada banc.
El preu de divisió habitual en hidròmetres de bateria és de 0,01 g / cm3. Però els hidròmetres també estan disponibles amb una escala més precisa.
Un cop realitzades les mesures, és necessari esbandir l’hidròmetre amb aigua destil·lada.
Condicions en què s’han de prendre mesures
Abans d’iniciar les mesures de la concentració d’electròlits, cal complir regles simples. I en alguns casos caldrà corregir les lectures de l’hidròmetre en funció de les condicions en què es van obtenir.
La condició més necessària és mantenir el nivell de líquid requerit a la mateixa bateria. La densitat es mesurarà correctament, però per a un funcionament segur de la bateria serà necessari tornar a la normalitat. I això comportarà un canvi de densitat.
Nivell de càrrega de la bateria
La densitat de l'electròlit canvia quan la bateria es carrega / descarrega. Amb una descàrrega, disminueix, amb una càrrega que augmenta. Segons el grau de descàrrega de la bateria, els valors canvien de la manera següent.
Dependència de les lectures d’hidròmetre en funció del grau de càrrega de la bateria
Difícilment es pot determinar amb exactitud el nivell d’alta. Per tant, primer heu de carregar completament la bateria, esperar unes hores i només després fer mesures.
Si es van dur a terme accions amb una solució aigua-àcid, afegint aigua destil·lada o àcid en si, no s'ha de mesurar la densitat immediatament després d'elles. Cal esperar fins que el líquid afegit es barregi completament a la bateria.
Temperatura durant les mesures
La calibració dels hidròmetres estàndard està orientat a una temperatura de +25 ° С. Per obtenir les lectures més precises, s’han de fer mesures de densitat d’electròlits a la mateixa temperatura. A l’hivern, la bateria provada s’ha de portar a un lloc càlid i deixar escalfar fins a la temperatura desitjada. Però no heu de prendre mesures literalment a casa. Una solució àcida pot fer malbé mobles o roba accidentalment. És millor utilitzar una habitació climatitzada adaptada per a aquest treball.
Si no podeu fer mesures a una temperatura recomanada entre 20 i 25 ° C, podeu fer mesures a qualsevol temperatura i, a continuació, fer servir la taula de correccions:
Valors de correcció de mesures a diferents temperatures
Les revisions periòdiques de la densitat de l’electròlit a la bateria permetran no només mantenir-lo en condicions òptimes de treball, sinó també identificar els possibles problemes i desperfectes de manera puntual.
