Tous ceux qui ont manipulé des batteries rechargeables savent que leurs principales caractéristiques sont la tension nominale et la capacité de charge. Mais pour maintenir les performances de la batterie, un paramètre tout aussi important est la densité de la batterie. Bien sûr, en fait, nous parlons de la densité de l'électrolyte dans la batterie. Mais c'est souvent cette expression d'argot qui est utilisée. La surveillance de la concentration en électrolyte est aussi nécessaire que la charge régulière de la source de courant.
Ce qui est affecté par la densité d'électrolyte
La plupart des batteries utilisent des plaques de plomb et le milieu de travail est de l'acide sulfurique dilué avec de l'eau. La saturation de la solution, mesurée en grammes / cm3, est la caractéristique qui affecte la capacité de la batterie à accumuler la charge pour une utilisation ultérieure.
Conception de batterie au plomb
La concentration d'acide dans la solution d'électrolyte et les performances de la batterie sont directement liées.
- À faible densité, la capacité de la source de courant à accumuler la capacité de charge qui garantit ses performances diminue également. À faible densité, la batterie se décharge plus rapidement et ne donne pas le courant maximum réglé.
- Si la valeur de ce paramètre tombe en dessous d'une certaine valeur, alors dans le gel, l'eau dans l'électrolyte peut geler et la batterie échouera complètement.
- Mais à haute densité, le processus de sulfatation des plaques de plomb est fortement accéléré. Cela signifie qu'avec une faible charge de batterie, du sulfate de plomb se forme sur eux, qui n'est plus converti lorsqu'il est rechargé en plomb. Cela entraîne également une diminution de la capacité d'accumuler la charge nécessaire et, au fil du temps, une défaillance complète de la batterie.
Par conséquent, il est important de maintenir la valeur de ce paramètre conformément aux normes établies et testées. Une réduction ou un excès significatif des valeurs réglementaires ne contribue pas au travail productif de la batterie.
Le froid dans lequel le contenu de la batterie peut geler est illustré sur la figure.
Le point de congélation d'une solution aqueuse acide, en fonction de sa densité
Indicateurs normatifs de densité électrolytique
Certes, de nombreux automobilistes connaissant les problèmes de maintien des performances de la batterie connaissent le chiffre de 1,27 g / cm3. Telle est considérée comme la densité optimale à laquelle les batteries acides sont en mesure de maximiser leurs capacités.
Mais cette valeur n'est pas vraie pour tout le monde. types de batteries et leurs tâches. De plus, la densité optimale varie pour différentes températures auxquelles la batterie doit fonctionner. Par conséquent, les valeurs optimales en hiver et en été seront légèrement différentes.
But des batteries au plomb
- Les batteries de démarrage sont conçues pour fournir le courant maximal possible lors du démarrage de différents moteurs. Il s'agit tout d'abord des batteries de voiture. La valeur de densité standard pour eux est de 1,26 à 1,28 g / cm3.
- Les batteries de traction doivent fournir des moteurs électriques CC pendant longtemps. L'une de leurs applications est les voitures électriques et autres véhicules de propulsion électrique.La meilleure valeur de la densité d'électrolyte pour ces batteries se situe également entre 1,26 et 1,28 g / cm3.
- Les batteries stationnaires sont utilisées pour alimenter tous les circuits et appareils électriques. Habituellement situé au même endroit à l'intérieur. Une valeur réduite de 1,22 à 1,24 g / cm3 est recommandée pour eux.
Dépendant de la température
La température environnante change - les valeurs de densité de la solution acide aqueuse changent également. Avec l'augmentation de la température, la capacité de la batterie à accumuler la charge augmente d'environ 1% à chaque degré. Avec une température décroissante, bien sûr, cette capacité diminue. Par conséquent, il est recommandé de conserver la batterie à des valeurs de densité élevées par temps froid et de réduire ces indicateurs par temps chaud.
Performances de la batterie à différentes températures en fonction de la densité
Bien sûr, personne ne fera face au changement à chaque saut de temps. Juste avant le début du froid, il est utile d'augmenter légèrement la densité de la batterie et avant la saison estivale - de la réduire. De plus, il existe des normes de densité optimale pour les zones aux climats différents. Ces valeurs normatives devraient adhérer toute l'année, à de rares exceptions près. Pour différentes régions, il est considéré comme normal:
- Dans les climats froids 1,27 - 1,30 g / cm3
- Dans la bande médiane 1,25 - 1,28 g / cm3
- Dans les zones chaudes 1,22 - 1,25 g / cm3
Plus en détail, ces spécifications sont indiquées dans le tableau.
Valeurs de densité d'électrolyte de batterie standard pour diverses conditions de température
Comment vérifier la densité d'électrolyte dans une batterie acide
Pour tester cette caractéristique, il existe des compteurs simples appelés hydromètres ou densimètres automobiles. Leur travail est basé sur l'application de la loi d'Archimède, c'est-à-dire la capacité de la cargaison à couler à différentes profondeurs en fonction de la densité du liquide. Structurellement, l'hydromètre contient:
- Flacon en verre ou en plastique.
- Flotteur en verre avec une cargaison et des marquages dessus, correspondant aux valeurs mesurées.
- Une ampoule en caoutchouc est portée sur un côté du ballon, conçue pour attirer l'électrolyte dans le ballon.
- Sur le côté opposé se trouve une buse en caoutchouc à travers laquelle le liquide est prélevé du trou de remplissage de la batterie.
La valeur mesurée est déterminée par la ligne sur le flotteur, qui atteint le liquide recueilli dans l'hydromètre.
Hydromètre de voiture à flotteur unique
Il existe des hydromètres plus simples, dans lesquels il y a plusieurs petits poids de bâton avec des poids différents pour chacun. Sur chaque poids (ou sur le ballon en face), la valeur de densité correspondante est appliquée. Le résultat de la mesure est déterminé par la valeur maximale des poids contextuels. Un tel hydromètre est moins cher, mais n'a pas une précision suffisante.
Hydromètre de voiture à flotteurs multiples
La mesure de l'hydromètre elle-même est effectuée comme suit:
- Le nez de l'hydromètre tombe dans la batterie par le trou de remplissage. Il existe des appareils non pas en caoutchouc, mais avec un nez en plastique. Dans ce cas, vous devez l'immerger soigneusement dans l'électrolyte afin de ne pas endommager les plaques de plomb.
- À l'aide d'une poire, un électrolyte est recueilli dans une fiole. Pour les hydromètres avec un seul flotteur, vous devez contrôler la quantité de fluide collectée. Il devrait être suffisant pour que le flotteur flotte librement à l'intérieur de l'ampoule. Mais vous ne pouvez pas non plus avoir beaucoup de liquide. Ensuite, le flotteur peut reposer contre le bord supérieur de l'ampoule. Les lectures de l'hydromètre dans ce cas ne seront pas fiables.
- Après avoir pris le liquide, on regarde - au contraire, quels sont les risques sur le flotteur c'est son niveau. Les chiffres à côté du risque indiqueront la valeur de densité.
Pour les hydromètres à plusieurs flotteurs, la valeur de densité est déterminée par les flotteurs flottants. Le poids flottant avec le nombre maximum dessus montre juste le résultat de la mesure.
Lecture à l'aide d'un hydromètre
Pour les batteries rechargeables de plusieurs piles, la vérification est effectuée séparément dans chaque banque.
Le prix de division habituel des hydromètres à batterie est de 0,01 g / cm3. Mais les hydromètres sont également disponibles avec une échelle plus précise.
Après avoir terminé les mesures, il est nécessaire de rincer soigneusement l'hydromètre avec de l'eau distillée.
Conditions dans lesquelles les mesures doivent être prises
Avant de commencer les mesures de la concentration d'électrolyte, il est nécessaire de respecter des règles simples. Et dans certains cas, il sera nécessaire de corriger les lectures de l'hydromètre en fonction des conditions dans lesquelles elles ont été obtenues.
La condition la plus nécessaire est de maintenir le niveau de liquide requis dans la batterie elle-même. La densité sera mesurée correctement, mais pour un fonctionnement sûr de la batterie, il sera nécessaire de ramener le niveau à la normale. Et cela entraînera un changement de densité.
Niveau de charge de la batterie
La densité de l'électrolyte change lorsque la batterie est chargée / déchargée. Avec une décharge, elle diminue, avec une charge elle augmente. Selon le degré de décharge de la batterie, les valeurs changent comme suit.
Dépendance des relevés de l'hydromètre sur le degré de charge de la batterie
Il est à peine possible de déterminer avec précision le niveau de décharge. Par conséquent, vous devez d'abord charger complètement la batterie, attendre quelques heures et ensuite seulement prendre des mesures.
Si des actions ont été effectuées avec une solution eau-acide - en ajoutant de l'eau distillée ou l'acide lui-même, vous ne devez pas mesurer la densité immédiatement après. Il est nécessaire d'attendre que le liquide ajouté soit complètement mélangé dans la batterie.
Température pendant les mesures
L'étalonnage des hydromètres standard est orienté vers une température de +25 ° C. Pour obtenir les lectures les plus précises, les mesures de densité d'électrolyte doivent être effectuées à la même température. En hiver, la batterie testée doit être amenée dans un endroit chaud et chauffée à la température souhaitée. Mais vous ne devez pas prendre des mesures littéralement à la maison. Une solution acide peut endommager accidentellement des meubles ou des vêtements. Il est préférable d'utiliser une pièce chauffée adaptée à de tels travaux.
S'il n'est pas possible de prendre des mesures à une température recommandée de 20 à 25 ° C, vous pouvez prendre des mesures à n'importe quelle température, puis utiliser le tableau de correction:
Valeurs de correction pour les mesures à différentes températures
Des contrôles réguliers de la densité de l'électrolyte dans la batterie permettront non seulement de le maintenir dans des conditions optimales de travail, mais aussi d'identifier en temps opportun les éventuels problèmes et dysfonctionnements.
