Alle, der har brugt genopladelige batterier, ved, at deres vigtigste egenskaber er nominel spænding og ladekapacitet. Men for at bevare batteriets ydeevne er en lige så vigtig parameter batteridensitet. Selvfølgelig taler vi faktisk om densiteten af elektrolytten i batteriet. Men ofte er det dette slangudtryk, der bruges. Overvågning af elektrolytkoncentrationen er lige så nødvendigt som regelmæssigt at oplade den aktuelle kilde.
Hvad der påvirkes af elektrolytdensitet
De fleste batterier bruger blyplader, og arbejdsmediet er svovlsyre fortyndet med vand. Mætning af opløsningen, målt i gram / cm3, er den egenskab, der påvirker batteriets evne til at akkumulere ladning til senere brug.
Lead Acid Battery Design
Syrekoncentrationen i elektrolytopløsningen og batteriets ydelse er direkte relateret.
- Ved lav densitet formindskes også den aktuelle kildes evne til at akkumulere ladekapaciteten, der sikrer dens ydeevne. Ved en lav densitet tømmes batteriet hurtigere og giver ikke den indstillede maksimale strøm ud.
- Hvis værdien af denne parameter falder til under en bestemt værdi, kan vandet i elektrolytten i frost fryse i frost, og batteriet vil helt svigte.
- Men ved høj densitet accelereres processen med sulfatering af blyplader kraftigt. Dette betyder, at der med en svag batteriopladning dannes blysulfat på dem, som ikke længere konverteres, når det lades tilbage til bly. Dette fører også til et fald i evnen til at akkumulere den nødvendige opladning og over tid - til batteriets komplette fiasko.
Derfor er det vigtigt at opretholde værdien af denne parameter i overensstemmelse med etablerede og testede standarder. En betydelig reduktion eller overskridelse af regulatoriske værdier bidrager ikke til det produktive arbejde med batteriet.
Koldt, hvori indholdet af batteriet kan fryse, vises på figuren.
Frysepunktet for en vandig syreopløsning afhængigt af dens densitet
Normative indikatorer for elektrolytisk densitet
Det er bestemt, at mange bilister, der kender problemerne med at opretholde batteriets ydeevne, kender tallet 1,27 g / cm3. Sådan betragtes som den optimale densitet, hvor syrebatterier er i stand til at maksimere deres kapacitet.
Men denne værdi er ikke sandt for alle. typer batterier og deres arbejdsopgaver. Derudover varierer den optimale tæthed for forskellige temperaturer, hvor batteriet skal arbejde. Derfor vil de optimale værdier om vinteren og sommeren være lidt forskellige.
Formål med blysyrebatterier
- Startbatterier er designet til at give den størst mulige strøm, når du starter forskellige motorer. Dette er for det første bilbatterier. Standarddensitetsværdien for dem er 1,26 - 1,28 g / cm3.
- Trækkraftbatterier skal have DC-elektriske motorer i lang tid. En af deres applikationer er elbiler og andre elektriske fremdrivningskøretøjer.Den bedste værdi af elektrolytdensiteten for disse batterier ligger også i området 1,26 - 1,28 g / cm3.
- Stationære batterier bruges til at drive elektriske kredsløb og enheder. Normalt placeret et sted indendørs. Der anbefales en reduceret værdi på 1,22 - 1,24 g / cm3.
Temperaturafhængig
Den omgivende temperatur ændrer sig - densitetsværdierne for den vandige syreopløsning ændres også. Med stigende temperatur stiger batteriets evne til at akkumulere ladning med ca. 1% for hver grad. Med faldende temperatur falder naturligvis denne evne. Derfor anbefales det at holde batteriet ved høje densitetsværdier i koldt vejr og at reducere disse indikatorer for varmt vejr.
Batteriets ydelse ved forskellige temperaturer afhængigt af densitet
Ingen vil selvfølgelig håndtere forandringer ved hvert spring i vejret. Lige inden begyndelsen af koldt vejr er det nyttigt at øge batteritætheden lidt, og inden sommersæsonen - sænk den ned. Der er desuden normer for optimal tæthed for områder med forskellige klimaer. Disse normative værdier forventes at overholde hele året rundt med sjældne undtagelser. For forskellige regioner betragtes det som normalt:
- I kolde klimaer 1,27 - 1,30 g / cm3
- I det midterste bånd 1,25 - 1,28 g / cm3
- I varme områder 1,22 - 1,25 g / cm3
Mere detaljeret er disse specifikationer angivet i tabellen.
Standard batteri-elektrolytdensitetsværdier til forskellige temperaturforhold
Sådan kontrolleres elektrolytdensitet i et surt batteri
For at teste denne egenskab findes der enkle målere kaldet bilhydrometre eller densimetre. Deres arbejde er baseret på anvendelsen af Archimedes-loven, dvs. lastens evne til at synke ned i forskellige dybder afhængigt af væskens densitet. Strukturelt indeholder hydrometeret:
- Glas- eller plastkolbe.
- Glas flyder med last og markeringer på det, svarende til de målte værdier.
- En gummipære bæres på den ene side af kolben, designet til at trække elektrolyt ind i kolben.
- På den modsatte side er en gummidyse, gennem hvilken der trækkes væske ud fra fillerhullet på batteriet.
Den målte værdi bestemmes af den linje på flottøren, hvortil væsken opsamlet i hydrometeret når.
Enkelt flydende bilhydrometer
Der er enklere hydrometre, hvor der er flere små pindevægte med forskellige vægte for hver. På hver vægt (eller på den modsatte kolbe) anvendes den tilsvarende tæthedsværdi. Måleresultatet bestemmes af den maksimale værdi af pop-upvægtene. En sådan hydrometer er billigere, men har ikke tilstrækkelig nøjagtighed.
Multi-float bilhydrometer
Selve hydrometermålingen udføres som følger:
- Hydrometer-næsen falder ned i batteriet gennem påfyldningshullet. Der er enheder ikke med gummi, men med en plastisk næse. I dette tilfælde skal du nedsænke den i elektrolytten omhyggeligt for ikke at beskadige blypladerne.
- Ved hjælp af en pære opsamles en elektrolyt i en kolbe. For hydrometre med en enkelt flyder skal du kontrollere mængden af indsamlet væske. Det skal være nok, så flyderen flyder frit inde i pæren. Men du kan ikke få meget væske. Derefter kan flottøren hvile mod den øverste kant af pæren. Aflæsningerne af hydrometeret i dette tilfælde vil være upålidelige.
- Efter at have taget væsken ser vi - tværtimod, hvad risici niveauet er på float. Tallene ved siden af risikoen angiver densitetsværdien.
For hydrometre med flere svømmere bestemmes densitetsværdien af de flydende flydere. Den flydende vægt med det maksimale antal på det viser bare måleresultatet.
Aflæsning ved hjælp af et hydrometer
For genopladelige batterier fra flere celler udføres verifikation separat i hver bank.
Den sædvanlige opdelingspris i batterihydrometre er 0,01 g / cm3. Men hydrometere er også tilgængelige i en mere nøjagtig skala.
Efter målingerne er det nødvendigt at skylle hydrometeret grundigt med destilleret vand.
Betingelser, under hvilke målinger skal foretages
Før man starter målinger af koncentrationen af elektrolyt, er det nødvendigt at overholde enkle regler. Og i nogle tilfælde vil det være nødvendigt at korrigere målingerne af hydrometeret afhængigt af betingelserne, under hvilke de blev opnået.
Den mest nødvendige betingelse er at opretholde det krævede væskeniveau i selve batteriet. Densiteten måles korrekt, men for sikker batteridrift er det nødvendigt at bringe niveauet til normalt. Og dette vil føre til en ændring i densitet.
Batteriopladningsniveau
Elektrolytens densitet ændres, når batteriet oplades / aflades. Ved en udladning aftager den, med en ladning stiger den. Afhængigt af batteriets afladning ændres værdierne som følger.
Afhængighed af hydrometeraflæsninger af graden af batteriopladning
Det er næppe muligt at bestemme niveauet for udladning nøjagtigt. Derfor skal du først oplade batteriet fuldt ud, vente et par timer og først derefter tage målinger.
Hvis der blev udført handlinger med en vand-syreopløsning - ved at tilsætte destilleret vand eller selve syren, skal du ikke måle tætheden umiddelbart efter dem. Det er nødvendigt at vente, indtil den tilsatte væske er helt blandet i batteriet.
Temperatur under målinger
Kalibrering af standardhydrometre er orienteret til en temperatur på +25 ° С. For at opnå den mest nøjagtige aflæsning skal målinger af elektrolytdensitet udføres ved den samme temperatur. Om vinteren skal det testede batteri bringes til et varmt sted og lade det varme op til den ønskede temperatur. Men du skal ikke foretage målinger bogstaveligt talt derhjemme. En syreopløsning kan ved et uheld ødelægge møbler eller tøj. Det er bedre at bruge et opvarmet rum tilpasset til sådant arbejde.
Hvis det ikke er muligt at foretage målinger ved en anbefalet temperatur på 20 - 25 ° C, kan du foretage målinger ved en hvilken som helst temperatur og derefter bruge korrektionstabellen:
Korrektionsværdier for målinger ved forskellige temperaturer
Regelmæssig kontrol af tætheden af elektrolytten i batteriet giver ikke kun mulighed for at opretholde den under optimale arbejdsforhold, men også til at identificere mulige problemer og funktionsfejl rettidigt.
