ტყვიის მჟავა ბატარეა. სხვადასხვა ტიპის ბატარეების შედარება

დატენვის ბატარეა ზუსტად ისაა, რაც თითქმის ყველა თანამედროვე სატრანსპორტო საშუალებაზე გვხვდება. ამ განყოფილების მთავარი მიზანი ყოველთვის იყო და არის დღეს ელექტროენერგიის მიწოდება აპარატის ელექტრონულ მოწყობილობებზე, ასეთის არსებობის შემთხვევაში, გენერატორის გვერდის ავლით. ზოგადად, პირველი ბატარეები რამდენიმე ასეული წლის წინ გამოჩნდა. 1800-იანი წლებიდან დატენვის ბატარეების დიზაინმა და ტექნიკურმა განვითარებამ განაპირობა მსოფლიოში ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი ტიპის კომპონენტის - ტყვიმჟავა ბატარეის შექმნა. ავტოტრანსპორტიორებზე ასეთი ბატარეების მოთხოვნის გათვალისწინებით, ჩვენმა რესურსმა გადაწყვიტა, რომ უფრო დეტალურად განეხილათ ისინი.

ასეთი ბატარეების გამოჩენის ისტორია

პირველი, ვინც შექმნა და შექმნა ნამდვილი სამუშაო ტყვიის მჟავა ბატარეა, იყო ფრანგი მეცნიერი, გასტონ პლანტე. ეს ადამიანი სერიოზულად იყო დაინტერესებული იმ დროისთვის უნივერსალური ბატარეების შექმნით, რადგან მას ჰქონდა არა მხოლოდ სამეცნიერო ინტერესი, არამედ ნაწილობრივ ფინანსურიც. ისტორიული ცნობების თანახმად, ბატარეების მწარმოებლები, რომელთაგან იმ დროისთვის ბევრი არ იყო, გასტონ პლანტეს შესთავაზეს მნიშვნელოვანი თანხა ახალი ტიპის ბატარეის შესაქმნელად და მისთვის მოსახერხებელი დატენვისთვის.

შედეგად, ფრანგმა მეცნიერმა ნაწილობრივ მოახერხა თავისი მიზნის მიღწევა. უფრო ზუსტად რომ ვთქვათ, პლანტემ შექმნა ბატარეის დიზაინი ტყვიის ელექტროდების და გოგირდმჟავას 10% ხსნარის გამოყენებით. მიუხედავად იმ წლებში მჟავა ბატარეის ინოვაციურობისა, მას მნიშვნელოვანი პრობლემა შეექმნა - ბატარეის სრულად დასატენად დატვირთვა-განტვირთვის ციკლის დიდი რაოდენობის გავლა. სხვათა შორის, ამ ციკლების რაოდენობა იმდენად დიდი იყო, რომ რამდენიმე წელი შეიძლება დასჭირდეს ბატარეაში ელექტროენერგიის სრულად შესანარჩუნებლად. ეს ძირითადად გამოწვეულია ტყვიური ელექტროდის და გამტარიანების ბატარეებში გამოყენებული გამყოფების დიზაინზე, რის შედეგადაც მომდევნო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში „ბატარეის ბიზნესის“ გონება გამკლავდა ბატარეების უკმარისობასთან.

ასე რომ, 1880-1900 წლებში, ისეთი მეცნიერები, როგორიცაა ფაური და ვოლკარმი, თითქმის სრულყოფილად ქმნიდნენ ტყვიმჟავა ბატარეების ყველა სახის დიზაინს. ასეთი ბატარეის არსი იყო გამოიყენოს არა ტყვიის მთელი ფირფიტები, არამედ მხოლოდ მისი ოქსიდი, შერწყმული ანტიმონიით და დეპონირდება სპეციალურ ფირფიტებზე. მოგვიანებით, სელონმა დააპატენტა ამ ბატარეის ყველაზე წარმატებული დიზაინი, და მასში შემოიტანა ლითონის ბადე, რომელიც გაჟღენთილია ტყვიის და ანტიმონიუმის ოქსიდებით, რაც საბოლოოდ:

• რამდენჯერმე გაზარდა ბატარეის მოცულობა;
• გაზრდილი კომერციული ინტერესი კომპანიების მხრიდან ბატარეაში;
• და, ზოგადად, გარკვეული ევოლუციური ნახტომი გაატარა ბატარეების ბიზნესში.

გაითვალისწინეთ, რომ 1890 წლის დასაწყისიდან ტყვიის მჟავა ბატარეები სერიულ წარმოებაში შევიდა და ყველგან ფართოდ დაიწყო.

1970-იან წლებში ბატარეები დალუქეს იმის გამო, რომ მათში სტანდარტული მჟავა ელექტროლიტები შეიცვალა მოწინავე გაზებით და გელებით. შედეგად, ბატარეა ნაწილობრივ დალუქულია. ამასთან, ვერ მოხერხდა სრული დალუქვის მიღწევა, რადგან, ნებისმიერ შემთხვევაში, ბატარეის დატენვისა და განტვირთვისას, წარმოიქმნება გარკვეული აირები, რომლებიც მნიშვნელოვანია ბატარეის ბალიშებისგან განთავისუფლება საკუთარი სასიკეთოდ. მას შემდეგ, დალუქული მჟავა ბატარეების გამოყენება დიდი მასშტაბით დაიწყო და პრაქტიკულად არ შეცვლილა, გარდა მათი დიზაინში გამოყენებული ელექტროლიტების და ელექტროდების მცირე გაუმჯობესების გარდა.

ტყვიის მჟავა ბატარეის მოწყობილობა

მათი ზოგადი დიზაინით, ტყვიმჟავას ბატარეები შეუცვლელია 110 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. ზოგადად, ბატარეა შედგება შემდეგი ელემენტებისგან:

• პლასტიკური ან რეზინის შემთხვევა პრიზმის ფორმით;
• ლითონის დაფა, რომელსაც აქვს ტყვიის და ქვედანაყოფების შესაბამისი გავრცელება პოზიტიურ, უარყოფით ელექტროდებად;
• ვენტილაცია გაზების გამოსასვლელად;
• ელექტროლიტით შევსების ადგილები, წინააღმდეგ შემთხვევაში - გამყოფი;
• interdimensional ტერიტორიები ივსება mastic;
• საფარი.

როგორც სტაციონალური ტყვიის მჟავა ბატარეის, ასევე ამ ტიპის არასტაციონალური ბატარეის ყველა ელემენტი დალუქული კომპლექსია. ნაწილობრივ სრულად დალუქვა შესაძლებელია თანამედროვე ბატარეებში, რადგან მას აქვს გამონაბოლქვი გაზის სისტემები. სრული დალუქვა სტრუქტურულად მოცემულია მხოლოდ მაღალ ბატარეებში, ელექტროდების სპეციალური დიზაინის გამოყენებით, რაც გამორიცხავს ექსპლუატაციის დროს ელექტროლიტის დამატების საჭიროებას და არ ხსნის ნარჩენების გაზებს. ნებისმიერ შემთხვევაში, ბატარეას ნაწილობრივ მთლიანად დალუქული ელემენტით, რომელიც მთლიანად მთლიანად იზოლირებულია, ჩვეულებრივ უწოდებენ დალუქული მჟავა ბატარეებს, შესაბამისად, არ არსებობს განსხვავებები სხვადასხვა ტიპის ბატარეებს შორის.

ბატარეების მრავალფეროვნება და მათი მუშაობის პრინციპი

ადრე აღინიშნა, რომ ტყვიმჟავა ბატარეები სხვადასხვა ტიპად იყოფა. მიუხედავად ორგანიზაციის ტიპისა, ისინი მუშაობენ ელექტროლიტური ქიმიური რეაქციების პრინციპზე. ესენი დაფუძნებულია ტყვიის (ან სხვა მეტალის), ტყვიის ოქსიდის (ანტონიანთან) და გოგირდმჟავას (ან სხვა ელექტროლიტის) ურთიერთქმედებაზე. სწორედ ამ ტიპის ურთიერთქმედება იყო მჟავა ბატარეებში, რომელიც საუკეთესოდ იქნა აღიარებული, რადგან მჟავას ჰიდროლიზაციის დროს ნივთიერებების ურთიერთქმედების სხვა კომბინაციები იწვევს ბატარეის დაბალ ხანგრძლივობას (როდესაც კალციუმი ემატება), ნაწილის შიგნით გადაჭარბებულ „მდუღარეზე“ (ანტიმონიის არარსებობის შემთხვევაში), ან არასაკმარისი სიმძლავრისკენ. (მხოლოდ ტყვიის ფირფიტების გამოყენებისას).

დღემდე, ტყვიმჟავა ბატარეების სამი ძირითადი ვარიანტია, უფრო სწორად:

1. ტყვიის მჟავა ბატარეები 6V. აგებულია 6 ელემენტის გამოყენების პრინციპის საფუძველზე, ანუ, ელემენტი შიგნიდან დაყოფილია 6 ერთეულად, რომლებიც ერთად მუშაობენ, რომელთაგან თითოეული ზოგადად წარმოქმნის დაახლოებით 2.1 ვოლტ ძაბვას, რაც საბოლოო ჯამში 12.6 ვოლტს აძლევს მთელ ბატარეას. ამ დროისთვის, 6V ტყვიის მჟავა ბატარეები ყველაზე ხშირად გამოიყენება საავტომობილო ინდუსტრიაში, რადგან ისინი ყველა მხრიდან უმაღლესი ხარისხისაა დამზადებული, მათი მუშაობის განხილვისას;
2. ჰიბრიდული ბატარეები. ეს "ცხოველები" არის ნარევი, სადაც გამოიყენება ერთი ელექტროდი (ხშირად დადებითად) ტყვი-ანტიმონოქსიდის ოქსიდით, ხოლო მეორე (ჩვეულებრივ უარყოფითი) ტყვი-კალციუმით. ასეთი ბატარეები კალციუმის გამოყენების გამო მათ დიზაინში ნაკლებად გამძლეა;
3. გელის ტყვიის მჟავა ბატარეები. ოდნავ განსხვავდება ზემოთ აღწერილი ბატარეების ტიპების დიზაინისგან, რადგან მათ აქვთ გელის მსგავსი ელექტროლიტი, რაც მათ საშუალებას აძლევს გამოიყენონ ნებისმიერი პოზიცია. მათი მახასიათებლების მიხედვით, გელი ბატარეები მსგავსია ტყვი-ანტიმონიური ბატარეების მსგავსი და დღეს ისინი უკვე აქტიურად იპყრობენ ავტო ინდუსტრიის ბაზარს თავიანთ სეგმენტში.

როგორც პრაქტიკა გვიჩვენებს, ტყვიმჟავა ბატარეების ყველაზე წარმატებული ნიმუშები სტანდარტულია, ელექტრომიდის ქსელზე და გელზე ანტიმონიის არსებობით, შედარებით ახალგაზრდა. რაც შეეხება ჰიბრიდებს, ბაზარზე მოთხოვნილების მახასიათებლების გამო, მათ ჯერ კიდევ არ აქვთ, შესაბამისად, ისინი პრაქტიკულად არ იყიდება, და მათ იშვიათად შეგიძლიათ შეხვდეთ.

გამოყენების პირობები

სხვა ტიპის ბატარეებთან შედარებით, ტყვიის მჟავა ბატარეები ნაკლებად ითხოვენ გამოყენებას. ბატარეის ფუნქციონირების ზოგადი მოთხოვნები სპეციალური ორგანიზაციების და მათი მწარმოებლის მიერ უშუალოდ ხდება. სხვათა შორის, მოთხოვნები განსხვავებულია სტაციონარული და არასტაციონალური ბატარეებისთვის. პირველი ტიპის ბატარეებისთვის, ისინი შემდეგია:

• შემოწმება და შემოწმება - ყოველკვირეული სპეციალისტების მიერ;
• მოვლა - მინიმუმ 1 წელიწადში ერთხელ;
• კაპიტალის აღდგენა - მინიმუმ 3 წელიწადში ერთხელ და მხოლოდ ამის შესაძლებლობის შემთხვევაში;
• საიმედო ბატარეის დამაგრება სპეციალურ სტენდებზე მუშაობის დროს;
• განათების სავალდებულო ყოფნა შენახვის ადგილას;
• იმ ზედაპირის შეღებვა, რომელზეც ბატარეა მჟავა რეზისტენტულ საღებავშია;
• ელექტროლიტური ბატარეის გამყოფებში სათანადო დონეზე მოვლა (ყოველთვიურად შემოწმება / ამოღება);
• დამტენების არსებობა და დატენვის წესების დაცვა;
• ქსელში რეიტინგული ძაბვა 5% -ით აღემატება მასში დამუხტულ ბატარეებს;
• აკუმულატორის დატვირთვის თავიდან აცილება 12 საათზე მეტი ხნის განმავლობაში;
• შენახვის ტემპერატურა -20-დან +45 გრადუსამდე ცელსიუსით, ბატარეებისთვის დამუხტული 50% -მდე -20-დან +30 გრადუსამდე. დატვირთული ბატარეები არ უნდა ინახებოდეს.

ტყვიმჟავა არასტაციონალური ბატარეების შემთხვევაში, შენახვის პირობები მოიცავს მხოლოდ მათ დროულად დატენვას, ელექტროლიტების მონიტორინგს (საჭიროების შემთხვევაში) და ბატარეის დანიშნულებისამებრ გამოყენებაში.

დატენვის წესები

ნებისმიერი ბატარეის დატენვა ზუსტად ის პროცედურაა, რომელიც უნდა ჩატარდეს მხოლოდ სწორ რეჟიმში. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ბატარეის არასწორი დატენვის ორი არასწორი ოპერაცია ან გააკეთებს დაბალი ენერგიის დენის წყაროს მისგან, ან მთლიანად „მოკლავს“ ნაწილს. თუ იცით მსგავსი ელემენტის დატენვის ელემენტები, მათი მფლობელები ხშირად სვამენ ორ კითხვას:

1. როგორ დავატენოთ ბატარეა?
2. რა არის საუკეთესო ბატარეის დამტენი ტყვიის მჟავის მოწყობილობებისთვის?

მეორე კითხვასთან დაკავშირებით, ჩვენ ნამდვილად შეგვიძლია ვთქვათ, რომ დაშვებულია ბატარეის დატენვა ნებისმიერი აღჭურვილობით, მთავარია, რომ ის ოპერატიული იყოს. და ჩვენ უფრო დეტალურად ვისაუბრებთ იმაზე, თუ როგორ დავატენოთ ტყვიის მჟავა ბატარეა. ზოგადად, სწორი დატენვის ბრძანება ასეთია:

1. ბატარეა მოთავსებულია სპეციალურ ადგილზე დატენვისთვის სპეციალურ ადგილზე: ზედაპირი შეღებილია მჟავას საწინააღმდეგო საღებავით, არ არსებობს წყლისა და ცეცხლის ღია წყაროები, ტერიტორიის დაშვება შეზღუდულია;
2. ამის შემდეგ, ბატარეა ყველა სტანდარტის შესაბამისად უკავშირდება დამტენს;
3. შემდეგ, დატენვის რეჟიმი დაყენებულია დატენვის მოწყობილობაზე ორი ძირითადი პირობის შესაბამისად:
   • ძაბვა მუდმივია და ტოლია დაახლოებით 2.35-2.45 ვოლტამდე;
   • ბრალდების დასაწყისში მიმდინარე ყველაზე მაღალია, ბოლოსკენ თანდათანობით და შესამჩნევად მცირდება.

პირდაპირ, ბატარეის დატენვის პროცესი სტანდარტულ რეჟიმში გრძელდება დაახლოებით 3-6 საათის განმავლობაში, გარდა შემთხვევებისა, იაფი და სუსტი მოწყობილობების გამოყენებით, ასევე "მკვდარი" ბატარეის დატენვის აღდგენისას.

ბატარეის აღდგენა

დღევანდელი მასალის დასასრულს, ჩვენ ყურადღებას გავამახვილებთ ტყვიმჟავა ბატარეების აღდგენის პროცესზე. ზოგადად მიღებულია, რომ ღრმა გამონადენთან ერთად, ამ ტიპის ბატარეა ან მთლიანად "კვდება", ან საკმაოდ სუსტი მუხტი აქვს. სინამდვილეში, სიტუაცია განსხვავებულია.

მრავალი გამოკვლევის თანახმად, ტყვიმჟავა ბატარეები ვერ კარგავენ თავიანთ შეფასებულ შესაძლებლობებს 2-4 სრული გამონადენის შემდეგაც კი. ამისათვის საკმარისია მათი აღდგენის კომპეტენტური პროცედურა. როგორ აღვადგინოთ ეს ბატარეა? შემდეგი რიგით:

1. ბატარეა მოთავსებულია სპეციალურად მომზადებულ ადგილას, ჰაერის ტემპერატურა დაახლოებით 5-35 გრადუსი ცელსიუსით;
2. ბატარეა და დამტენი დაკავშირებულია;
3. და ბოლოს, ისეთი ინდიკატორები, როგორიცაა:
   • ძაბვა - 2.45 ვოლტი;
   • მიმდინარე სიძლიერე - 0.05 SA.
4. ციკლური მუხტი ხდება შეკვეთის მოკლე შეფერხებით 2-3-ჯერ;
5. ბატარეა აღდგენილია.

გაითვალისწინეთ, რომ არა ყველა სიტუაციაში, ასეთი პროცედურა წარმატებით მთავრდება, მაგრამ თუ ბატარეის აღდგენის წესები დაცულია და თავად ბატარეა დამზადებულია ხარისხის მასალებით, მაშინ ეჭვგარეშეა მოვლენის წარმატების შესახებ.

ამის შესახებ, ალბათ, დასრულდა ტყვიმჟავა ბატარეების შესახებ ყველაზე მნიშვნელოვანი ინფორმაცია. ვიმედოვნებთ, რომ დღევანდელი მასალა თქვენთვის სასარგებლო აღმოჩნდა და თქვენს კითხვებზე პასუხი გასცა.

თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვები, დატოვეთ ისინი სტატიის ქვემოთ მოცემულ კომენტარებში. ჩვენ ან ჩვენი ვიზიტორები სიამოვნებით ვპასუხობთ მათ.

რომ   კატეგორია:

მანქანების ელექტრული აპარატურა

ტყვიის მჟავა ბატარეები

ტყვიმჟავა ბატარეის პრინციპი

ბატარეა არის ელექტრო მოწყობილობა, რომელიც, როდესაც დატენულია პირდაპირი დენებისაგან, გროვდება ელექტროენერგია და გამონადენისთანავე, იგი აძლევს მას მომხმარებელს, ამ შემთხვევაში არის ამჟამინდელი წყარო.

მანქანებზე ტყვიის მჟავა ბატარეები ყველაზე ხშირად გამოიყენება. მათ გარდა, ტუტე რკინის-ნიკელის ბატარეების გამოყენებაც შეიძლება.

ტყვიის მჟავის უმარტივესი ბატარეა (ელემენტი) არის შუშის ან პლასტმასის ქილა, რომელსაც ორი ტყვიის ფირფიტა დაქვეითებული აქვს მასში და ივსება ქიმიურად სუფთა ძლიერი გოგირდის მჟავისა და გამოხდილი წყლის ელექტროლიტური ხსნარით. გოგირდმჟავა, მოქმედებს ტყვიის ფირფიტებზე, ახდენს მათ დაჟანგვას და ფირფიტების ზედაპირი დაფარულია ტყვიის სულფატის საფარით. ხსნარის სიმკვრივე კლებულობს, თითქმის სუფთა წყალი ელექტროლიტში რჩება.

იმისთვის, რომ ბატარეამ დენი მიაწოდოს, იგი ჯერ უნდა შეავსოთ, ანუ, მუდმივი ელექტრული დენი უნდა გაიაროს მასში. ელექტრული დენის ელექტროლიტის გავლით პოზიტიური ფირფიტიდან უარყოფითზე გადასვლის გამო, ბატარეაში ქიმიური რეაქცია ხდება. ამ შემთხვევაში, ტყვიის სულფატი დადებით ფირფიტაზე გარდაიქმნება ტყვიის პეროქსიდად, ხოლო უარყოფითზე - სუფთა სპონგურ ტყვედ, გოგირდმჟავა კვლავ ჩნდება ელექტროლიტში, ხოლო ხსნარის სიმკვრივე იზრდება.

როდესაც ვაფლის კომპოზიციის ქიმიური კონვერტაცია დასრულებულია, ბატარეა დატენვა. თუ თქვენ განაგრძობთ ელექტრული დენის გატარებას ბატარეის საშუალებით, ელექტროლიტური წყალი დაიწყება მისი შემადგენელ ნაწილებად დაშლა - წყალბადის და ჟანგბადის, რომელიც ბუშტების ფორმით გაათავისუფლებს ელექტროლიტს. ბუშტების სწრაფი გამოშვება (მდუღარე ელექტროლიტი) მიუთითებს ბატარეის დატენვის დასასრულს.

როდესაც დატვირთული ბატარეის ბოძები დახურულია გარე მიკროსქემით, მასში მოხდება საპირისპირო ქიმიური რეაქცია, რომლის შემადგენლობაში შემავალი ფირფიტები დაუბრუნდება პირვანდელ მდგომარეობას. შედეგად, ბატარეა გამორთული იქნება და შენახულ ელექტროენერგიას ელექტროენერგიას მიაწვდის მომხმარებელზე. გამონადენის დროს, ელექტრო ჩართვა გარე წრეში დადებითი ფირფიტიდან მიედინება უარყოფითზე, ანუ, დატენვის დროს საპირისპირო მიმართულებით, მიმართულებით. ამავდროულად, ბატარეის დადებითი და უარყოფითი ფირფიტები კვლავ დაფარული იქნება ტყვიის სულფატის საფარით, ხოლო ელექტროლიტის სიმკვრივე შემცირდება, და ის გადაქცევა თითქმის სუფთა წყალში. როდესაც ქიმიური რეაქცია მთლიანად დასრულდა, ბატარეა გამორთული იქნება და აღარ შეეძლებათ უფრო მეტი ელექტრული დენის მიცემა. შემდგომი მუშაობისთვის, ბატარეა უნდა დატენოთ.

ბატარეის მოწყობილობა

დატენვის ბატარეა იკრიბება ინდივიდუალური ელემენტებისგან - აკუმულატორი საერთო მონობლოკის ავზში.

საავტომობილო ბატარეის მონობლოკი ბლოკებად იყოფა ცალკეული ბატარეის პალატებად. თითოეული პალატა იკეტება თავზე, ებონიტის სახურავით, კორპისგან გახვეული შემავსებლის ხვრელით. გამყოფებისგან განცალკევებული ფირფიტების ნაკრები (დადებითი და უარყოფითი) დამონტაჟებულია პალატაში.

მონობლოკი დამზადებულია ასფალტის მოედანზე ან მყარი რეზინისგან. თხელი კედლის მჟავა მდგრადი პლასტიკური ჩანართები (პოლივინილის ქლორიდი ან ვინილის პლასტიკური), როგორც წესი, დაჭერით ასფალტ-მოსიარულე მონობლოკის პალატებში, რომლებიც იცავენ მონობლოკის კედლებს მჟავების კოროზიისგან, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის მის მომსახურების ხანგრძლივობას.

ბატარეის სიმძლავრის გაზრდის მიზნით, ანუ დატენვისას მეტი ელექტროენერგიის შეწოვის უნარი, თითოეულ პალატაში დამონტაჟებულია სპეციალური დიზაინის რამდენიმე დადებითი და უარყოფითი ფირფიტა, რის შედეგადაც იზრდება ფირფიტების მთლიანი სამუშაო ზედაპირი.

სურ. 1. ტყვიმჟავა ბატარეის მოქმედების სქემა

თითოეული ფირფიტის საფუძველი არის სუფთა ტყვიისგან ჩამოსხმული ბადე, ანტიმონიის მცირე დანამატით (6-8%), მექანიკური სიმტკიცის გასაზრდელად. აქტიური მასა დაჭერით საძირკველში, შემდეგ ის ხმელი ხდება. ეს მასა მზადდება ფხვნილის ფხვნილის ოქსიდებისგან - ტყვიის მინიმუმისა და ტყვიის ტყვიისგან, შერეულია ქიმიკურად სუფთა გოგირდმჟავასთან. დადებითი ფირფიტების აქტიური მასა, როგორც წესი, მოიცავს 75% ტყვიის მინიმუმს, და, შესაბამისად, ფირფიტებს აქვთ მოწითალო ელფერი. უარყოფითი ფირფიტების აქტიური მასა შეიცავს უფრო მეტ ტყვიას, ფირფიტები ნაცრისფერი ან მოლურჯოა.

სურ. 2. ტყვიის- kpslotnaya დატენვის ბატარეა: ა - სამუჯრედიანი; b - ექვსი ელემენტი

ამ ტყვიის ოქსიდების გარდა, ფხვნილის ფხვნილს იყენებენ აგრეთვე ფირფიტებად შეფუთვას, რომელიც ჟანგვის დროს ჟანგდება და ის გოგირდმჟავასთან არის შერეული.

ფირფიტის დამზადებისა და შეკრების შემდეგ დაექვემდებარება ჩამოსხმა, ე.ი. დატენვის მრავალჯერადი პროცესი ელექტრული დენით და გამონადენით.

ამავე სახელწოდების ყველა ფირფიტა უკავშირდება ბლოკში შედუღებას საერთო ჯუმბერთან - ფარას ტყვიის დამაგრებით. თითოეულ პალატაში, დადებითი ფირფიტები ნეგატიურია. ფირფიტის ბლოკებს აქვთ ორი გამომავალი ქინძი (ბორი) - დადებითი (დადებითი) და უარყოფითი (მინუს). თითოეულ ბლოკში უარყოფითი ფირფიტები დადებულია ერთზე მეტს, ვიდრე დადებითს. აქედან გამომდინარე, თითოეული დადებითი ფირფიტა ორივე მხრიდან იკეტება უარყოფითი ფირფიტებით, რის შედეგადაც გამოიყენება მისი მთელი ზედაპირი და გამორიცხულია მისი გამტარიანობა მაღალი გამონადენის დენზე.

ერთი ფირფიტის უშუალო კონტაქტის აღმოსაფხვრელად ან აქტიური მასის მოშლით, მჟავას მდგრადი შუასადებები - მათ შორის დამონტაჟებულია გამყოფი. გამყოფი ხდება ორი ტიპისგან:
  1) ხის ან კომბინირებული კომპონენტები - ხის და ვინილის ქლორიდი, ან ხის და მინის ბოჭკოვანი;
  2) მიკროპოროზული ebonite (mipore) და მიკროპლასტიკური პლასტიკური (miplast) ან კომბინირებული miplast და chlorloryl, ან miplast და მინის გრძნობენ.

გამყოფი გამყოფი ფირფიტები დამონტაჟებულია მონობლოკის ცალკეულ პალატებში და ეყრდნობა ქვედა ფსკერზე, რაც ხელს უშლის ფირფიტის ქვედა ნაწილებს დროდადრო ამოვარდეს აქტიური მასა, რომელიც დროთა განმავლობაში ამოვარდება და ტალახების პალატაში იყოფა. თითოეული პალატის თავზე მჭიდროდ არის დახურული პლასტიკური საფარი. სახურავთან მიერთებისას მონობლოკის პალატების კიდეები ივსება მჟავა მდგრადი მასტიკით. თითოეული პალატის სახურავის ზედაპირზე გამოდის ფირფიტების ბლოკების (ბელადის) უარყოფითი და დადებითი ქინძისთავები. ქინძისთავები ილუქება ხრახნიანი ტყვიის ბუჩქებით, დალუქულია ყუთებში. ღილაკების ქინძისთავები ერთმანეთთან ერთად ელემენტარული მხტუნვებით არის გადაკრული. ზოგიერთ ბატარეაზე, ქინძისთავებით ქინძისთავები ილუქება მჟავა მდგრადი მასით. ბატარეაში ბოლო ორი ქინძისთავი - პლიუსი და მინუსები - აღჭურვილია ბოძებით, რომელთა გარე ქსელის კაბელები დაკავშირებულია დამჭერებითა და შეერთების ჭანჭიკებით. ფირფიტების ზემოთ თითოეულ პალატაში დამცავი ფარები მზადდება ვინილის ქლორიდის ან სხვა მჟავა მდგრადი მასალისაგან, რომელიც ემსახურება გამყოფი და ფირფიტების კიდეების დაცვას მექანიკური დაზიანებისგან. თითოეული პალატის სახურავში არის დალუქვის საყრდენზე დახურული სავსე ხვრელი, რომელსაც გააჩნია გამაკეტებელი 9 სავენტილაციო ხვრელი, რომელიც ემსახურება გაზების გასასვლელად. ხვრელის ქვეშ ქერქში დამონტაჟებულია რეფლექტორი ფირფიტა, რომელიც გამორიცხავს ელექტროლიტური სპატერს. ახალ ბატარეებში, დალუქვის დისკი მოთავსებულია დანამატის ქვეშ, რომელიც ამოღებულია ბატარეის მუშაობის დროს. ზოგიერთ ტიპის აკუმულატორში, ელექტროლიტის შევსების საფარის ხვრელი იკეტება რეზინზე, ცარიელი დანამატით, რეზინის დალუქვის ყდის შიგნით, ხოლო გაზების გასასვლელად, არსებობს სპეციალური სავენტილაციო იარაღი, რომელსაც შიგნით აქვს რეფლექტორი. შევსების ხვრელის ასეთი მოწყობილობა საშუალებას იძლევა უფრო მოსახერხებელი ელექტროლიტის შევსება სასურველ დონეზე.

დატენვის ელემენტები ხელმისაწვდომია ჩამოსხმის ფირფიტებით, მაგრამ, როგორც წესი, მშრალი ხდება ელექტროლიტის გარეშე. ამრიგად, ახალი ბატარეები უნდა გაივსოს ელექტროლიტით და დატენოთ.

დატენვის ბატარეები შესაძლებელია სამ ან ექვს უჯრედთან ერთად ერთ განყოფილებაში; ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, შესაძლებელია ელემენტების განივი ან გრძივი მოწყობა. სატვირთო მანქანებისთვის განკუთვნილი ბატარეები, როგორც წესი, დამონტაჟებულია ხის ყუთში. ტრანსსასაზღვრო მანქანებზე გამოყენებული ბატარეები აღჭურვილია დალუქული (ჰიდროსტატიკური) საყრდენებით, რაც გამორიცხავს ბატარეაში წყლის შეყვანის შესაძლებლობას, როდესაც მანქანას ფლანგავს.

ბატარეის ძირითადი ინდიკატორები

ძირითადი ინდიკატორები, რომლებიც განსაზღვრავს ბატარეისა და ბატარეის მუშაობას, არის მისი ძაბვა და სიმძლავრე.

ბატარეის ერთი ელემენტი (ელემენტი), მიუხედავად მასში არსებული ფირფიტების რაოდენობისა და მათი ზომისა, კარგ და დატვირთულ მდგომარეობაში იძლევა ძაბვის ტოლი საშუალოდ 2 ვ. სრულად დატვირთვისას, მასში ძაბვა მცირდება 1.7 ვოლტამდე.

ბატარეის სიმძლავრე არის შეწოვის დროს მისი შთანთქმის უნარი, შემდეგ კი მიეცით ელექტროენერგიის ეს ან ის რაოდენობა, როდესაც იგი გამტარიან დროს მუდმივი დენითაა დაყვანილი, ძაბვის მაქსიმალურ დასაშვებად ვარდნაზე.

ტევადობა დამოკიდებულია ბანკში (პალატაში) ფირფიტების რაოდენობაზე და მათ ზომაზე და იზომება ამპერი-საათში (და საათებში). ტევადობა განისაზღვრება ამპერიებში გამონადენის დენის გამრავლებით იმ საათების განმავლობაში, რომლის განმავლობაშიც შესაძლებელია ბატარეის გამტარიანობა მოცემულ მიმდინარეობაში. მაგალითად, თუ ბატარეას გარკვეულ პირობებში შეუძლია 4 ა დენის გაწევა 4 საათის განმავლობაში, მაშინ მისი სიმძლავრეა 20 აჰ.

ერთი ბატარეის ძაბვა არ არის საკმარისი სატრანსპორტო საშუალების ელექტრული მოწყობილობის გასაძლიერებლად. მეტი ძაბვის მისაღწევად, რამდენიმე ბატარეა გაერთიანებულია ერთ მონობლოკაში ბატარეაში და უკავშირდება მეორეს სერიას ტყვიის გამტენის გამოყენებით. ამ შემთხვევაში, ერთი ელემენტის დადებითი გამომავალი უკავშირდება სხვა ელემენტის უარყოფით გამომავალს და ა.შ.

როდესაც ბატარეები უკავშირდება სერიას, ბატარეის ტერმინალურ ტერმინალში ძაბვა იზრდება ბატარეების რაოდენობის პროპორციულად, ხოლო მთელი ბატარეის სიმძლავრე რჩება ერთი ბატარეის სიმძლავრის ტოლი.

ბატარეის ბრენდის ნიშანში მითითებულ სიმძლავრეს ეწოდება ნომინალური სიმძლავრე და უზრუნველყოფილია გამონადენის საკმაოდ გარკვეული პირობების პირობებში: 10-საათიანი ოპერაციის დროს და ელექტროლიტის საშუალო ტემპერატურა 30 ° (GOST 959-51).

ბატარეის სიმძლავრე არ არის მუდმივი. გამონადენის გაზრდის მიმდინარეობით და ელექტროლიტის ტემპერატურის შემცირებით, ბატარეის სიმძლავრე მნიშვნელოვნად მცირდება. ეს უნდა გაითვალისწინოთ ბატარეის მუშაობის დროს.

ელექტრო ქსელში 12 ვოლტაჟიანი ძაბვის მქონე მანქანებზე იგივე ძაბვის ბატარეები დევს, რომლებიც შედგება ექვსი ბატარეისგან ან ორი 6 ვოლტიანი ბატარეისგან, რომლებიც დაკავშირებულია სერიაში. 24 ვოლტაჟის ძაბვის მქონე ავტომობილებზე, 12 ვოლტაჟის ძაბვის ორი ბატარეა უკავშირდება სერიას (MAZ-500, KrAZ-257). იმ შემთხვევაში, როდესაც 24 ვოლტაჟის ძაბვა გამოიყენება მხოლოდ მაშინ, როდესაც დამწყები ჩართულია, 12 ვოლტაჟის ძაბვის ორი ბატარეა გამოიყენება, რომლებიც პარალელურად არის დაკავშირებული, მათი ავტომატური გადართვით სერიის კავშირზე ძრავის დაწყების დროს (MAZ -200, KrAZ-214). მანქანებზე, ბატარეა ჩვეულებრივ მდებარეობს ძრავის ქუდის ქვეშ. სატვირთო მანქანებში, ბატარეა ხშირად დამონტაჟებულია მძღოლის ქვეშ ან სავარძელში.

მანქანების ელექტრომოწყობილობებში გამოიყენება ერთსაფეხურიანი გაყვანილობის სისტემა, რომლის დროსაც ავტომობილის ლითონის ნაწილები, მისი მასა, გამოიყენება, როგორც ერთი მავთული, ამიტომ ერთი ბატარეის ტერმინალი (ჩვეულებრივ, უარყოფითი) მიწასთან არის მოკლებული, ხოლო მეორე (დადებითი) უკავშირდება ქსელს,

ზოგიერთ მანქანის მოდელზე, კვების ელემენტის უარყოფითი ტერმინალი მიწასთან არის დაკავშირებული სპეციალური გადამრთველის საშუალებით. ეს საშუალებას გაძლევთ გამორთოთ ბატარეა მაგისტრალურიდან უმოქმედო მდგომარეობაში, რაც იცავს ბატარეას შესაძლო მიმდინარე გაჟონვისგან.

VB-318 ტიპის გადართვის შემთხვევაში (ღილაკი 3) დამონტაჟებულია ღილაკი ღილაკით. ძირითადი მოძრავი კონტაქტები ზამბარებთან და დამხმარე კონტაქტი დამონტაჟებულია ღეროს ქვედა ბოლოში. მოძრავი კონტაქტები განლაგებულია საცხოვრებელში ფიქსირებული კონტაქტების ზემოთ. კონტაქტი მიწასთან არის დაკავშირებული, ხოლო იზოლირებული კონტაქტი უკავშირდება ტერმინალს, რომელთანაც მავთულის მიერთება ხდება ბატარეის უარყოფითი ტერმინალიდან. კონტაქტთან ერთად ღერო იძვრის წყაროს. საკეტის თავზე დამონტაჟებულია საკეტის ფირფიტა გაზაფხულით და პატარა ღილაკით.

სურ. 3. ბატარეის შეცვლა

ბატარეა უკავშირდება ქსელს ძირითადი ღილაკის დაჭერით. ამ შემთხვევაში, ფიქსირებული კონტაქტები დახურულია ჯერ დამხმარე მოძრავი კონტაქტით, შემდეგ კი ძირითადი კონტაქტები, ხოლო ბატარეა უკავშირდება მიწას. როდესაც ამ ღერო 6 მდგომარეობაში დაფიქსირდება საკეტი 8 ფირფიტაზე, რომელიც გაზაფხულის მოქმედების ქვეშ ხვდება ღეროზე ღეროზე.

ბატარეა გამორთულია ღილაკის გვერდით ღილაკზე დაჭერით, რომელიც მოძრაობს საკეტის ფირფიტაზე და ათავისუფლებს მთავარ ღეროს 6. ღერო, რომელიც კონტაქტებთან ერთად იზრდება, ხსნის ბატარეის წრეს. დამხმარე და ძირითადი კონტაქტების არა ერთდროულად თანმიმდევრული დახურვა და გახსნა ამცირებს კონტაქტების დაწვას.

დატენვის ბატარეებს აქვთ გარკვეული მარკირება (GOST om 959-51 შესაბამისად). მაგალითად, GAZ -51A მანქანას აქვს 3-ST-70-VD ბრენდის ბატარეა. პირველი ნომერი მიუთითებს ბატარეების (უჯრედების) რაოდენობაში და, შესაბამისად, საერთო ძაბვა, თუ ვივარაუდებთ, რომ თითოეულ უჯრედს აქვს 2 ვ ვოლტაჟი. მეორე ნომერი მიუთითებს ნომინალური ბატარეის სიმძლავრეზე h. ასოების CT ნიშნავს რომ ბატარეა არის ქარტიის ტიპი. სატანკო მასალა აღინიშნება ასოებით: E - ebonite, P - ასფალტის მწვერვალის ნარევი მჟავა მდგრადი ჩანართებით, B - ასფალტ-მწვერვალის ნარევი მჟავა მდგრადი ჩანართების გარეშე. გამყოფების მასალა ასოებით აღინიშნება ასოებით: D - ხის, DS - ხის და ფიბერკასის, M - miplast, MS - miplast და fiberglass, P - mipore. ასო 3 ნიშნავს, რომ ბატარეა მშრალი დატენია.

გამოსაყენებლად ბატარეის მომზადება

ახალი მშრალი ბატარეები უნდა შეივსოს ელექტროლიტით და დატენოს.

ელექტროლიტი მზადდება ბატარეის მჟავისა და გამოხდილი წყლისგან. ელექტროლიტის მოსამზადებლად გამოიყენება გოგირდმჟავას გამძლეობით ჭურჭელი - კერამიკული, ebonite, მინა. გამოხდილი წყალი პირველად შეედინება კერძებში, შემდეგ კი ფრთხილად და თანდათანობით მჟავა.

ელექტროლიტი გამოიყენება ბატარეის გარკვეული სიმკვრივის შესავსებად (1.27-1.34), დამოკიდებულია ბატარეის ტიპზე, კლიმატურ პირობებზე და წლის დროზე.

ელექტროლიტების საჭირო სიმკვრივე მითითებულია ქარხნის ინსტრუქციის შესაბამისად.

ელექტროლიტის სიმკვრივე იზომება სპეციალური ჰიდრომეტრით პიპეტით.

ბატარეის უჯრედებში ელექტროლიტი უნდა დაასხუროთ გამყოფებზე მაღლა დამონტაჟებული უსაფრთხოების ფარიდან 10-15 მმ-მდე. დონის შემოწმება ხდება მინის მილით, რომელიც ყველაფერზე მცირდება ფენად და, ზედა ხვრელის ჩაკეტვით, ისინი ამოღებულია. მილში მდებარე ელექტროლიტის სვეტის სიმაღლე განსაზღვრავს მის დონეს.

ავტომატური დონის კონტროლის მქონე ბატარეებში, თქვენ უნდა ჩამოაყენოთ შტეფსელი და მჭიდროდ მოათავსოთ ისინი რეზინის ბუჩქებით ადრე გაწურულ სავენტილაციო ფიტინგებზე, შემდეგ კი დაასხით ელექტროლიტი უჯრედებში, 15-20 მმ დონეზე, შემავსებლის კისრის ზედა კიდეზე ქვემოთ. ფიტინგებიდან მოწყობილობების ამოღებისას, უჯრედებში ელექტროლიტი დადგენილი იქნება ნორმალურ დონეზე.

ელექტროლიტის შევსების შემდეგ 3-6 საათის განმავლობაში (ბატარეის ტიპის მიხედვით), ბატარეა ეშვება ბრალდებით, აკუმულატორის პოზიტიური ტერმინალის საშუალებით აკავშირებთ მიმდინარე წყაროს პოზიტიურ ბოძთან, ხოლო უარყოფითს - უარყოფითთან.

დატენვა ხორციელდება ნორმალურ დენზე, თითოეული ტიპის ბატარეისთვის, რომელიც მითითებულია ქარხნის ინსტრუქციებში. დატენვა გრძელდება მანამ, სანამ უხვი გაზის წარმოქმნა (დუღილი) მოხდება ბატარეის ყველა აკუმულატორში (უჯრედში), ხოლო ელექტროლიტის ძაბვა და სიმკვრივე რჩება 3 საათის განმავლობაში.

დატენვისას, დარწმუნდით, რომ ელექტროლიტის ტემპერატურა არ იმატებს 45 ° C- ზე ზემოთ.

პირველი დატენვის დასრულებისას, ელექტროლიტის სიმკვრივე იმოწმებს და, აუცილებლობის შემთხვევაში, ნორმალიზდება მას ყველა უჯრედში, რისთვისაც ელექტროლიტის ნაწილი უჯრედიდან ამოიწურება რეზინის ბოლქვიდან და ივსება გამოხდილი წყლით ან მაღალი სიმკვრივის ელექტროლით.

პირველი დატენვის შემდეგ, შესაძლებელია ახალი ბატარეების ექსპლუატაცია. ოპერაციის დროს ბატარეის გახანგრძლივების მიზნით, სასარგებლოა რამდენიმე დატენვის ციკლის ჩატარება, აკუმულატორის დატენვის დენით კვების ელემენტის გამორთვა დატენვის შემდეგ, სანამ ერთი უჯრედის ძაბვა მცირდება 1.7 ვოლტამდე.

ბატარეის მოვლა და გაუმართაობა

მოვლის ძირითადი ელემენტებია:
  1) მონტაჟის შემოწმება და ბატარეის გაწმენდა;
  2) ტერმინალების გაწმენდა და გამკაცრება;
  3) ელექტროლიტების დონის შემოწმება და მისი ზევით მოპოვება;
  4) აკუმულატორის დატენვის ხარისხის შემოწმება;
  5) დატენვის დენის შემოწმება;
  6) ბატარეის დაცვა სწრაფი გამონადენისგან და მოკლე სქემებისგან.

ბატარეის დამონტაჟების შემოწმება აუცილებელია ბატარეის დაზიანების თავიდან ასაცილებლად

ფხვიერი მაგრებისგან შერყევისგან. ელემენტის დამონტაჟება სლოტში უნდა იყოს მჭიდრო. სატვირთო მანქანებზე, რეზინის შუასადენი უნდა იყოს დამონტაჟებული ბატარეის ქვეშ. პერიოდულად აუცილებელია მონობლოკაში გაჩენილი ბზარების შემოწმება და მისგან ელექტროლიტური გაჟონვისთვის. თქვენ ასევე უნდა შეამოწმოთ სახურავის შევსების მასტიკის მთლიანობა.

ბატარეის დასუფთავება აუცილებელია ბატარეის დაბინძურებულ ზედაპირზე ბატარეების (უჯრედების) მოკლე მიკროსქემის აღმოსაფხვრელად, რომელიც ჩვეულებრივ სველია ელექტროლიტით. ბატარეის ზედაპირი უნდა გაიწმინდოს სუფთა ქსოვილით. ბატარეის ზედაპირზე დაღვრილი ელექტროლი უნდა გაიწმინდოს ატმოსფეროსგან გაჟღენთილი სუფთა ლოყით ამიაკის ან სოდა ნაცარი (10% ხსნარი). ასევე უნდა გაიწმინდოს სავენტილაციო ღიობები, რათა არ მოხდეს დაგროვილი აირების ქილაში დაზიანების თავიდან აცილება.

ტერმინალების კარგი კონტაქტის უზრუნველსაყოფად აუცილებელია ტერმინალების გაწმენდა და გამკაცრება. ტერმინალები კარგად უნდა გაიწმინდოს, გამკაცრდეს მჭიდროდ და გარედან შეზეთოთ ტექნიკური ნავთობის ჟელე ან მყარი ზეთის თხელი ფენით, რათა არ მოხდეს მათი დაჟანგვა. ასევე აუცილებელია გამკაცრდეს მავთულის დამონტაჟება მიწაზე. ნუ დაუშვებთ მავთულხლართების ძლიერ დაძაბვას, რადგან ამან შეიძლება გამოიწვიოს გამომავალი ტერმინალების დაზიანება და მასტიკაში ბზარების წარმოქმნა.

ელექტროლიტის დონის შემოწმება აუცილებელია, რადგან ელექტროლიტის დონე შეიძლება შემცირდეს ელექტროლიტის აორთქლებისა და დუღილის შედეგად. როდესაც ელექტროლიტების დონე მცირდება, გამოხდილი წყალი ემატება ბატარეის ბანკებს, რადგან მხოლოდ წყალი გამოდის.

პერიოდულად შეამოწმეთ ელექტროლიტის სიმკვრივე სრულად დატვირთული ბატარეით და დარწმუნდით, რომ ეს იგივეა ყველა ბანკში, ელექტროლიტის სიმკვრივე, საჭიროების შემთხვევაში, ნორმალურ მდგომარეობამდე მიიტანეთ.

დაბალი ბატარეის ხარისხი შეიძლება შემოწმდეს ელექტროლიტის სიმკვრივით ან ვოლტმეტრის გამოყენებით დატვირთვის დანამატით.

ბატარეა ყოველთვის უნდა დატენოთ. თუ ტესტის დროს ბატარეა არასრულად დატვირთულია, აუცილებელია ზომების მიღება მის დასატენად, იმ მიზეზების დადგენა, რომლებიც არღვევს ბატარეის ნორმალურ მუშაობას.

ზამთარში დატვირთვის ბატარეა 25% -ზე მეტით, ხოლო ზაფხულში 50% -ზე მეტი უნდა მოიხსნას და შეავსოთ.

თუ ბატარეა არასრულად დატვირთულ მდგომარეობაშია დიდი ხნის განმავლობაში, ეს დააზიანებს მის ფირფიტებს. ზამთარში, ელექტროლიტს გამორთულ ბატარეაში შეუძლია გაყინოს და გაანადგუროს ბატარეა.

აკუმულატორის დატენვის დენის სიდიდისა და ბატარეის დატვირთვის რეჟიმის კონტროლი ტესტურად შეიძლება განხორციელდეს ავტომობილის ელექტრულ სისტემაში არსებული ამმეტრის წაკითხვის შესაბამისად.

თუ ბატარეა დამუხტავთ, ამეტრის ისარი თითქმის არ განშორდება შუა პოზიციიდან, თუნდაც ძრავის ამწევი რევოლუციის გაზრდილი რაოდენობით. ბატარეის დათხოვნილ მდგომარეობაში, საავტომობილო ლილვის რევოლუციების რაოდენობის გაზრდის შემთხვევაში, ამეტრის ისარი მნიშვნელოვნად გადახრა დატენვის დენის მიმართ, ბატარეის დასატენად გამოყენებული დენის ზრდის გამო. ამმეტრის ნემსის გადახრა, როდესაც მანქანა მუშაობს საპირისპირო მიმართულებით, ან გამაფრთხილებელი შუქის ჩართვა მიუთითებს დაბალ ბატარეაზე.

ბატარეის დაცვა სწრაფი გამონადენისგან და მოკლე სქემებისგან აუცილებელია ფირფიტების დამახინჯების თავიდან ასაცილებლად და აქტიური მასის დაჭიმვისგან. აქედან გამომდინარე, შეუძლებელია დიდი ხნის განმავლობაში და რამდენჯერმე ზედიზედ ჩართოთ შემქმნელის ჩართვა, რომელიც ძალიან მძლავრი დენის ხარჯავს. არ არის რეკომენდებული შემქმნელის დაწყება ძალიან ცივი ძრავით ზამთარში დაბალ ტემპერატურაზე. საჭიროა ძრავის წინასწარ გათბობა და ხელით რამდენჯერმე ამწევი ქარხანა.

აკუმულატორის შემოწმებისას მას ნუ მოიტანთ ღია ცეცხლი, რადგან შეიძლება ელექტროლიტზე გაზების გამოყოფა.

ზაფხულიდან ზამთარში ოპერაციის დროს გადასვლისას ან პირიქით, აუცილებელია ელექტროლიტის სიმკვრივის რეკომენდებული მნიშვნელობის მიტანა.

ზამთარში, ღია ბატარეები უნდა იყოს იზოლირებული.

ბატარეის დამონტაჟებისას, თქვენ სწორად უნდა დააკავშიროთ მისი ტერმინალები მიწასთან და წრედთან. სწორი კავშირი შეიძლება შემოწმდეს ამმეტრით. როდესაც ბატარეა გამორთულია, ისარი უნდა გადახრილიყო შესაბამის მიმართულებით (პლიუსის ნიშნისკენ). ბატარეის ტერმინალების პოლარობა შეიძლება განისაზღვროს ტერმინალებზე პლუს და მინუს ნიშნით, ხოლო მათი არყოფნის შემთხვევაში, ტერმინალებიდან მავთულები შეამციროს მჟავიან წყალში ან უმი კარტოფილის გამოყენებით. მჟავიან წყალში უარყოფითი (უარყოფითი) მავთულის დროს ხდება გაზის ბუშტების სწრაფი გამოშვება, ხოლო კარტოფილში ჩასმული დადებითი (დადებითი) მავთულის გარშემო, მწვანე ლაქა გამოჩნდება.

ბატარეის შენახვა. თუ ბატარეა მანქანიდან მოიხსნა და შედარებით მოკლე საცავში შეიყვანა, წინასწარ უნდა იყოს დატვირთული, ელექტროლიტის დონის შემოწმება, ელექტროლიტების სიმკვრივე უნდა აღდგეს მის ნორმალურ მნიშვნელობამდე (არაუმეტეს 1.280-დან 15 ° C- ზე), საფუძვლიანად გაიწმინდოს კანფეტების ზოლი და გარედან გარეკანი, გააფართოვოს ტერმინალები და სუფთა, ვენტილირებადი ოთახში დასვა მუდმივი ტემპერატურა.

შინაგანი თვითრეალიზაციის თავიდან ასაცილებლად და დადებითი ფირფიტების გაზრდილი კოროზიის თავიდან ასაცილებლად, სასურველია ელექტროენერგიით ბატარეების შენახვა ცივ ოთახში, მუდმივ ტემპერატურაზე არანაკლებ -25 ° С და არაუმეტეს 0 ° С. ასეთ პირობებში ბატარეების შენახვისას აუცილებელია ელექტროლიტური სიმკვრივის ყოველთვიურად შემოწმება, აკუმულატორის დატენვისას მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ სიმკვრივე დაეშვება დასაშვებ მნიშვნელობას (1.230 ქვემოთ 15 ° C ტემპერატურაზე). ამ შენახვის მეთოდით ბატარეების ნორმალურ მდგომარეობაში, მათი დატენვა საჭიროა მხოლოდ ექსპლუატაციის წინ.

ბატარეების შენახვის დროს 0 ° C ტემპერატურაზე მაღალი ტემპერატურის დროს, მათ უნდა დაერიცხოთ ყოველთვიურად, რომ მოხდეს თვითგადარჩენის შედეგად დაკარგული სიმძლავრის აღდგენა.

ამ შენახვის მეთოდებით, ბატარეები ყოველთვის მზად არიან გამოსაყენებლად.

გრძელვადიანი შენახვის დროს, მაგალითად, ექვს თვეზე მეტი ხნის განმავლობაში, და ასევე, როდესაც შეუძლებელია ბატარეის ხშირი გადატენვა, რაც აუცილებელია პირველი შენახვის მეთოდით, პრაქტიკულად ხდება ელექტროლიტის გარეშე ბატარეების შენახვის მეთოდი. ამ შემთხვევაში, ბატარეა მთლიანად უნდა განიტვირთოს დენით, რომლის სიმძლავრის 1/20 უნდა მოხდეს, სანამ ერთ ბატარეზე ძაბვა ჩამოვარდება 1.7 ვ-მდე, შემდეგ კი ბატარეა ამოიღეთ, დაასხით ელექტროლიტი მისგან და საფუძვლიანად ჩამოიბანეთ ქილა გამოხდილი წყლით. ჩამოიბანეთ უნდა გაკეთდეს მანამ, სანამ წყალი აღარ დაჟანგდება. ბატარეის გარეცხვისა და საფუძვლიანად გაშრობის შემდეგ, აუცილებელია მჭიდროდ დალუქოთ მისი ქილაების ღიობები და გაასუფთაოთ იგი გარედან და ამ ფორმით განათავსოთ ბატარეა გრძელვადიანი შესანახად.

ბატარეის გაუმართაობა. ბატარეის ძირითადი ჩავარდნებია: არასაკმარისი დატვირთვა, დატენვა, ფირფიტების სელფაცია, ტევადობის დაქვეითება, შინაგანი თვითრეკლამა, ფირფიტების საჰაერო ხომალდი, ბატარეის გაჟონვა.

ბატარეის არასაკმარისი დატვირთვა მიიღება დაბალი დატენვის დენის, მავთულის ცუდი ჩაკეტვის და ტერმინალების დაჟანგვის, გაჟონვის ან მაღალი დენის მოხმარების გამო, როდესაც ძრავა არის უსაქმური, დამწყებთათვის არასათანადო გამოყენების. არასაკმარისი დატენვის დენი შეიძლება მოხდეს, თუ სარელეო რეგულატორი სწორად არ არის რეგულირებული, ან გენერატორი ცუდად მუშაობს. არასაკმარისი ბატარეის დატენვის ნიშნები მასში ელექტროლიტის დაბალი სიმკვრივე და არასაკმარისი ბატარეა.

ბატარეის დატენვა ხდება ძალზე ძლიერი დატენვის დენით, რელე მარეგულირებლის არასწორად რეგულირების გამო. გადატენვის ნიშანი არის ელექტროლიტის ხშირი დუღილი და მისი დონის სწრაფი ვარდნა.

ფირფიტების სულფაცია მდგომარეობს იმაში, რომ ფირფიტები დაფარულია თეთრი კრისტალური ფენით, რაც ხელს უშლის ელექტრული დენის გავლას და ელექტროლიტის შეღწევას ფირფიტების აქტიურ მასაზე. შედეგად, ქიმიური პროცესები შენელდება და ბატარეის სიმძლავრე მცირდება.

სულფაციის გარე ნიშანი არის ბატარეის ძაბვის ძლიერი ვარდნა გაზრდილი დატვირთვით. მაგალითად, როდესაც თქვენ ჩართავთ შემქმნელს ან თუნდაც სიგნალს, ნათურები, რომლებიც საკმაოდ კაშკაშა იწვის, თითქმის გადის. დატვირთვის ჩანგლით ელემენტის ელემენტების შემოწმებისას, რომლებიც განიცდიდნენ გოგირდს, ელემენტების ბოძებზე ძაბვა სწრაფად მცირდება.

გოგირდის შეტევა ხდება ბატარეის ძლიერი გამონადენის ან არასრულად დატვირთულ მდგომარეობაში მისი ხანგრძლივი მუშაობის შედეგად. ბატარეებისგან გოგირდებისაგან დასაცავად, აუცილებელია სისტემატურად მონიტორინგი და მათი დაცვა დატვირთულ მდგომარეობაში, აგრეთვე პერიოდულად ჩატარება კონტროლისა და ვარჯიშის ციკლების დამტენით სადგურზე. ძლიერი სულფაციის გამო, ბატარეის ფირფიტები ვერ ხერხდება და მათი რემონტი ან აღდგენა შეუძლებელია.

ტევადობის დაქვეითება ხდება ფირფიტების სამუშაო ზედაპირის დაქვეითების შედეგად, რაც გამოწვეულია ფირფიტების აქტიური მასის დაჭერით ან ელექტროლიტის დონის შემცირებით. ტევადობის დაქვეითების ნიშანი არის ელექტროლიტის სწრაფი დუღილის დროს მისი სიმკვრივის უმნიშვნელო მატება, აგრეთვე ბატარეის სწრაფი გამორთვის დროს მისი დატენვის დროს. აქტიური მასის დაჭრა მიიღება ბატარეის ძლიერი დატენვის შედეგად, ან როდესაც ბატარეა გამორთულია მაღალი დენით, მაგალითად, შემქმნელის გახანგრძლივებული გამოყენებით.

ბატარეის შინაგანი თვითრეგულაცია ხდება მაშინ, როდესაც ელექტროლიტისთვის გამოიყენება არა დისტილირებული წყალი. გაუმართაობის ნიშანი არის მკვდარი ბატარეის სწრაფი გამონადენი. ამ გაუმართაობის აღმოფხვრის მიზნით, ბატარეა იხსნება და საფუძვლიანად ირეცხება გამოხდილი წყლით, რასაც მოჰყვა სათანადო ხარისხისა და სიმკვრივის ელექტროლიტით შევსება და დატენვა.

ბატარეის ქილაში მოკლე ჩართვა ხდება ხის განცალკევების განადგურების გამო, ძალიან მაღალი სიმკვრივის ელექტროლიტის გამოყენების გამო. ამ შემთხვევაში, ამოვარდნილი აქტიური მასა ხურავს ფირფიტებს. ბატარეის შიდა ჩართვით, მისი ძაბვა სწრაფად მცირდება, ელექტროლიტების სიმკვრივე და ბატარეის სიმძლავრე მცირდება.

ფირფიტების Warpage მიიღება გადაჭარბებული გამონადენის დენით, სტარტერის დიდი ხნის განმავლობაში გამოყენების შემთხვევაში და მოკლე წრიული წრეში. ამ შემთხვევაში, ბატარეა ვერ მუშაობს.

ბატარეის გაუმართაობა

ბატარეაში მუშაობის დროს შეიძლება მოხდეს შემდეგი გაუმართავი ფუნქციები: ბოძების ქინძის დაჟანგვა, ელექტროლიტის გაჟონვა სატანკო ბზარების საშუალებით, თვითრეგულაციის გაზრდა, მოკლე ჩართვა და ფირფიტების გოგირდობა.

ბოძზე ქინძის დაჟანგვა იწვევს გარე წრეში წინააღმდეგობის მატებას და დენის შეწყვეტამდეც კი. გაუმართაობის აღმოფხვრის მიზნით, აუცილებელია მავთულის ბოლოების (ტერმინალების) ამოღება ქინძისთავებიდან, დააბანეთ ქინძისთავები და ტერმინალები და ამ უკანასკნელს დამაგრებით მიამაგრეთ. ამის შემდეგ, ქინძისთავები და ტერმინალები გარედან უნდა იყოს გაჟღენთილი თხევადი ტექნიკური ნავთობის ჟელეით.

ელექტროლიტის გაჟონვა ავზში ბზარების საშუალებით ხდება შემოწმება. გაუმართაობის გამოსწორების მიზნით, ბატარეა უნდა გამოსწორდეს. ბატარეის ამ არასრულფასოვნების იძულებითი დროებითი მუშაობის შემთხვევაში, აუცილებელია პერიოდულად დაამატოთ ელექტროლიტი ავზის გაუმართავ ნაწილში, და არა გამოხდილი წყალი.

ბატარეის თვითგადაყენება მისი მოქმედებისა და შენახვის დროს ხდება ფირფიტების აქტიურ მასში ადგილობრივი დენების წარმოქმნის გამო. ადგილობრივი დენები წარმოიქმნება აქტიური მასის ოქსიდებსა და ფირფიტის ბადეებს შორის ელექტრული ძალის გაჩენის გამო. გარდა ამისა, ხანგრძლივი შენახვის დროს, ელექტროენერგია ბატარეაში წყვეტს და ქვედა ფენებში ელექტროლიტის სიმკვრივე უფრო მეტი ხდება, ვიდრე ზედა ნაწილებში. ეს იწვევს პოტენციურ განსხვავებას და ფირფიტების ზედაპირზე გამათანაბრებელი დენების გამოჩენას. სამუშაო ბატარეის ნორმალური თვითშეტვირთვა შეადგენს 1-2% დღეში. დაჩქარებული თვითგადარჩენის მიზეზები შეიძლება იყოს: აკუმულატორის ზედაპირის დაბინძურება, ჩვეულებრივი (არტილიტირებული) წყლის გამოყენება ტუტე და მარილის შემცველობით, მეტალის ნაწილაკებითა და სხვა ნივთიერებებით, რომლებიც ხელს უწყობენ ბატარეების შიგნით გალვანური წყვილების წარმოქმნას. პრობლემის გადასაჭრელად, გაწურეთ ბატარეის ზედაპირი ან შეცვალეთ ელექტროლიტი.

მოკლე ჩართვის ელემენტები ელემენტის შიგნით არის ელექტროლიტის "მდუღარე" და ბატარეის ძაბვის მკვეთრი ვარდნა; ყველაზე ხშირად ეს გამოწვეულია აქტიური მასის მოცილებით და გამყოფების განადგურებით. ორივე შემთხვევაში, ბატარეა დაიშალა და აღმოფხვრილი, შეცვალა დეფექტური ელემენტები.

ფირფიტების სულფაცია შედგება უხეში კრისტალური ტყვიის სულფატის წარმოქმნა თეთრი დაფის სახით. ეს ზრდის ბატარეების წინააღმდეგობას. ტყვიის სულფატის დიდი კრისტალები დახურავს აქტიური მასის ფორებს, ხელს უშლის ელექტროლიტის შეღწევას და დატენვის დროს აქტიური მასის წარმოქმნას. შედეგად, ფირფიტების აქტიური ზედაპირი მცირდება, რაც იწვევს ბატარეის სიმძლავრის შემცირებას. ფირფიტების გოგირდის ნიშანი არის ის, რომ ბატარეის დატენვისას ელექტროლიტის ძაბვა და ტემპერატურა სწრაფად მატულობს და ხდება აირის სწრაფი განვითარება ("მდუღარე"), ხოლო ელექტროლიტის სიმკვრივე ოდნავ იზრდება. შემდგომი განტვირთვის დროს და განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც დამწყები ჩართულია, ბატარეა სწრაფად იშლება მცირე სიმძლავრის გამო. გოგირდის ძირითადი მიზეზებია: ბატარეის გამონადენი 1.7 ვ-ზე ნაკლები ბატარეისგან, ფირფიტების ზემოქმედება ელექტროლიტების დაბალი დონის გამო, ბატარეის ხანგრძლივ შენახვა დატენვის გარეშე (განსაკუთრებით გამორთული), ელექტროლიტების მაღალი სიმკვრივე, შემქმნელის გახანგრძლივება გამოყენების დროს.

თუ ფაქტობრივი ტევადობა არის ნომინალის მინიმუმ 80%, ბატარეა დატენვის და დამონტაჟებულია მანქანაში; თუ სიმძლავრე უფრო დაბალია, მთელი ციკლი კიდევ ერთხელ მეორდება. ზემოთ მითითებული ციკლი ასევე რეკომენდებულია ბატარეის შენახვის შემდეგ 6 თვეზე მეტი ხნის განმავლობაში და გრძელვადიანი შენახვის წინ.

ბატარეის მოვლა

ბატარეის მომსახურების ხანგრძლივობა და მომსახურების საგრძნობლობა დიდწილად დამოკიდებულია მის დროულ და სათანადო მოვლაზე. ბატარეა უნდა იყოს სუფთა, რადგან მისი ზედაპირის დაბინძურება იწვევს თვითგადარჩენის გაზრდას. მოვლის დროს, გაახურეთ ბატარეის ზედაპირი 10% ხსნარით ამიაკის ან სოდა ნაცარი და შემდეგ გაწმინდეთ იგი სუფთა, მშრალი ქსოვილით.

დატენვის დროს, ქიმიური რეაქცია ათავისუფლებს გაზებს, რომლებიც მნიშვნელოვნად ზრდის ბატარეების შიგნით წნევას. ამიტომ, დანამატებში სავენტილაციო ღიობები მუდმივად უნდა გაიწმინდოს თხელი მავთულით. იმის გათვალისწინებით, რომ ბატარეის მუშაობის დროს ფეთქებადი აირი (წყალბადის და ჟანგბადის ნარევი) იქმნება, თქვენ არ შეგიძლიათ შეამოწმოთ ბატარეა ღია ცეცხლთან ერთად, აფეთქების თავიდან ასაცილებლად.

პერიოდულად, აუცილებელია მავთულის ქინძისთავების და ტერმინალების გაყვანა. 2-2,5 ათასი კილომეტრის შემდეგ, და ცხელ დროს ყოველ 5-6 დღეში, შეამოწმეთ ელექტროლიტის დონე ბატარეების შემავსებლის ხვრელების მეშვეობით მინის მილით, შიდა დიამეტრით 3-5 მმ. მილში ელექტროლიტის სვეტი მიუთითებს მისი უსაფრთხოების დონის ზემოთ მისი დონის სიმაღლეზე, რომელიც უნდა იყოს 12-15 მმ. მინის მილის არარსებობის შემთხვევაში, ელექტროლიტის დონე შეიძლება შემოწმდეს სუფთა ebony ან ხის ჯოხით; არ გამოიყენოთ ამ მიზნით ლითონის როდ. დონის დაწევისას, გამოხდილი წყალი უნდა დაემატოს და არა ელექტროლიტი, რადგან ბატარეის მუშაობის დროს ელექტროლიტში წყალი იშლება და აორთქლდება, ხოლო მჟავა რჩება.

პერიოდულად შეამოწმეთ ელექტროლიტის სიმკვრივე, რათა დადგინდეს ბატარეის დატენვის ხარისხი. ამისათვის მჟავა მრიცხველი იკლებს ბატარეის შემავსებელ ხვრელში, ელექტროლიტი შედის რეზინის ბოლქვით, ხოლო ელექტროლიტის სიმკვრივე განისაზღვრება ჰიდრომეტრის განყოფილებებით შუშის ბოლქვის შიგნით.

სურ. 1. აკუმულატორის სტატუსის შემოწმება:
  ა - შეამოწმეთ ელექტროლიტის დონე; ბ - ელექტროლიტის სიმკვრივის შემოწმება; 1 - რეზინის ბოლქვის მჟავის მრიცხველი; 2 - შუშის ფქვილი; 3 - ჰიდრომეტრი

ზამთარში ბატარეის ხანგრძლივი შენახვისთვის, ის უნდა მოიხსნას მანქანიდან, სრულად დატვირთოთ და შეინახოთ მშრალ ადგილას ტემპერატურაზე არაუმეტეს 0 ° C და არ დაბალია 30 ° -ზე, იმის გათვალისწინებით, რომ რაც უფრო დაბალია ელექტროლიტის ტემპერატურა, მით უფრო დაბალია ეს ბატარეის თვითგადარჩენა. ყოველ სამ თვეში, ბატარეა უნდა დამტენოთ, რომ აღდგინოთ მოცულობა თვითგადარჩენის დროს. ბატარეის უშუალოდ სატრანსპორტო საშუალებაზე შენახვისას, გათიშეთ მავთულები ბოძების ქინძისთავებიდან. უნდა გვახსოვდეს, რომ ელექტროლიტის გაყინვის ტემპერატურა, რომლის სიმკვრივეა 1.1 გ / სმ 3 მინუს 7 ° C, სიმკვრივე 1.22 გ / სმ 3 მინუს 37 ° C და სიმჭიდროვე 1.31 გ / სმ 3 მინუს 66 ° C.

ბატარეა -ქიმიური დენის წყარო, რომელსაც აქვს უნარი ენერგია დაგროვდეს და შეინახოს ელექტროენერგია გარკვეული დროის განმავლობაში და, საჭიროების შემთხვევაში, გადაიტანოს იგი გარე წრედში.

ბატარეა თავისთავად არ აწარმოებს ელექტრო ენერგიას. იგი მას მხოლოდ დატენვის დროს გროვდება: დენის გადინება გარე წყაროდან (ნახ. 4.2. ა) თან ახლავს ელექტრული ენერგიის ქიმიურ ენერგიად გადაქცევას, შედეგად, ბატარეა თვითონ ხდება მიმდინარე წყარო.

ბატარეის გამტარიანობისას, დაგროვილი ელექტრო ენერგია მოხმარდება მასთან დაკავშირებულ გარე წრედში - ქიმიური ენერგია გარდაიქმნება ელექტრულ ენერგიად (ნახ. 4.2. ბ).

სათანადო გამოყენებით, ბატარეას შეუძლია გაუძლოს რამდენიმე ასეული დატენვის და განტვირთვის ციკლს.

ელექტროლიტის შემადგენლობიდან გამომდინარე   განასხვავებენ:

მჟავა

ტუტე ბატარეები.

სურათი 4.2.

ა) ბრალი და ბ) განთავისუფლება

უმარტივესი მჟავა ბატარეა   შედგება ორი ტყვიის ელექტროდისგან, რომლებიც ჩაეფლო გოგირდმჟავას ხსნარში.

განთავისუფლება და დატენვა.   ბატარეის გამონადენის დროს (ნახ. 4.3, ა) მჟავა ნარჩენების დადებითი და უარყოფითი იონები S0 4 - გოგირდმჟავას მოლეკულები იშლება H 2 S0 4   ელექტროლიტი 3,   შესაბამისად გაგზავნილია პოზიტიურით 1   და უარყოფითი 2   ელექტროდები და შედიან ელექტროქიმიურ რეაქციებში მათი აქტიური მასებით. დაახლოებით 2 ვ პოტენციური განსხვავება ხდება ელექტროდებს შორის, რაც უზრუნველყოფს ელექტრული დენის გავლებას, როდესაც გარე წრე დახურულია.

სურათი 4.3. გადასასვლელი დადებითი და უარყოფითი იონების ელექტროლიტით დროს

ა) გამონადენი და ბ) დატენვის მჟავა ბატარეა

წყალბადის ურთიერთქმედების შედეგად წარმოქმნილი ელექტროქიმიური რეაქციის შედეგად H 2 +   ტყვიის პეროქსიდით Pb0 2   პოზიტიური სახის და იონების სულფატის ნარჩენები S0 4 -   ტყვიით გვ იქმნება უარყოფითი ელექტროდი, ტყვიის სულფატი PbS0 4 (ტყვიის სულფატი), რომელშიც გარდაქმნის ორივე ელექტროდის აქტიური მასის ზედაპირული ფენები. ამავდროულად, ამ რეაქციების დროს წარმოიქმნება გარკვეული რაოდენობის წყალი; შესაბამისად, გოგირდმჟავას კონცენტრაცია მცირდება, ე.ი. ელექტროლიტების სიმკვრივე მცირდება.

ბატარეა შეიძლება თეორიულად განიტვირთოს, სანამ ელექტროდების აქტიური მასა მთლიანად გარდაიქმნება ტყვიის სულფატში და ელექტროლიტი არ ამოიწურება. თუმცა, პრაქტიკულად, გამონადენი შეჩერებულია გაცილებით ადრე. გამონადენის დროს წარმოქმნილი ტყვიის სულფატი არის თეთრი მარილი, რომელიც ცუდად ხსნადია ელექტროლიტში და აქვს დაბალი ელექტრული გამტარობა. აქედან გამომდინარე, გამონადენი ბოლომდე არ ტარდება, მაგრამ მხოლოდ იმ მომენტამდე, როდესაც აქტიური მასის დაახლოებით 35% ტყვიის სულფატში გადადის. ამ შემთხვევაში, წარმოქმნილი ტყვიის სულფატი თანაბრად ნაწილდება პაწაწინა კრისტალების სახით, დანარჩენ აქტიურ მასაში, რომელიც კვლავ ინარჩუნებს საკმარის ელექტრულ გამტარობას, რათა უზრუნველყოს ძაბვა ელექტროდებს შორის 1.7-1.8 ვ.

დათხოვნილი ბატარეა დატენულია, ე.ი. დაკავშირებულია მიმდინარე წყაროსთან, რომლის ბატარეის ძაბაზე მეტი ძაბვაა.

დატენვისას   (ნახ. 4.3, ბ) წყალბადის დადებითი იონები H 2 +   გადასვლა უარყოფით ელექტროდში 2 და სულფატის ნარჩენების უარყოფითი იონები S0 4 -   - დადებითი ელექტროდი 1   და ქიმიურად რეაგირებენ ტყვიის სულფატთან PbS0 4, ფარავს ორივე ელექტროდს. ელექტროქიმიური რეაქციების წარმოქმნის პროცესში, ტყვიის სულფატი PbSO 4 იხსნება და აქტიური მასები ხელახლა იქმნება ელექტროდებზე: ტყვიის პეროქსიდი Pb0 2   დადებით ელექტროდსა და სპონგურ ტყვიაზე გვ ბ   -უარყოფითი. გოგირდმჟავას კონცენტრაცია იზრდება, ე.ი. იზრდება ელექტროლიტების სიმკვრივე.

მჟავების აკუმულატორში მიმდინარე პროცესები შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგი განტოლებით:

PbO 2 + Pb + 2H 2 SO 4 2PbSO 4 + 2H 2 O

PbO 2 -ტყვიის პეროქსიდის ფხვნილი;

PbSO 4 -ტყვიის სულფატი (ტყვიის სულფატი).

ელექტროლიტის სიმკვრივე დამოკიდებულია გარემოს ტემპერატურაზე.

+ 15 ° C- ზე ზემოთ ტემპერატურაზე გამოიყენება ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი, რომლის სიმკვრივეა 1,17-1,19 გრამი კუბურ სანტიმეტრზე (გ / სმ 2) სუფთა (გამოხდილი, წვიმა, თოვლი) წყალი. ნება მიეცით მომზადებულ ელექტროლიტს 6-12 საათის განმავლობაში დადგეს ისე, რომ ყველაზე მავნე მინარევები (კალციუმი, რკინა, მანგანუმი და ა.შ.) დასახლდნენ გემის ძირში, რის შემდეგაც ელექტროლიტი საგულდაგულოდ გადადის სხვა ჭურჭელში, შემდეგ კი ბატარეებზე.

თუ არ არსებობს კასტიური სოდა, მაშინ შეიძლება გამოყენებულ იქნას კალიუმის ჰიდროქსიდი. + 15 °-დან -15 ° C ტემპერატურაზე, კაუტიკური კალიუმის ხსნარი გამოიყენება 1.19-1.21 გ / სმ 3 სიმკვრივით, -15 ° C- ზე დაბალ ტემპერატურაზე, კაუტიკური კალიუმის ხსნარი 1.1-1-1.3 სმ 2 სიმკვრივით.

ტუტე ბატარეის სიცოცხლის გასაზრდელად, ელექტროლიზს ხშირად ემატება კაუტიკური ლითიუმის გარკვეული რაოდენობა. ამ შემთხვევაში, ბატარეის წინააღმდეგობა ოდნავ იზრდება და ის უფრო შესაფერისი ხდება პირობებში უფრო შესაფერისი პირობებით, დაბალ ტემპერატურაზე მუშაობისთვის.

ელექტროლიტი მზადდება სუფთა ფოლადში, თუჯის თასში, სადაც ჯერ კასტიური კალიუმია განთავსებული, შემდეგ კი წყალი შეედინება (თითო 1 კგ კაუსტიკური კალიუმი, 2 ლიტრი წყალი). გამოსავალი აურიეთ, სანამ კალიუმის ჰიდროქსიდი მთლიანად არ დაიშლება. ამ შემთხვევაში, ელექტროლიტის ტემპერატურა იზრდება. მას შემდეგ, რაც ელექტროლიტი გაცივდა, თქვენ უნდა გაზომოთ მისი სიმკვრივე და მიიტანოთ იგი სასურველ მნიშვნელობამდე. შეუძლებელია ბატარეის შევსება ცხელი, ელექტროლიტით (ტემპერატურა 30 ° С- ზე ზემოთ), რადგან აქტიური მასა გაუარესდება.

ელექტროლიტი შეჰყავთ ბატარეაში მინის ძაბრის მეშვეობით. მისი დონე უნდა იყოს 5-10 მმ უფრო მაღალი, ვიდრე ფირფიტების ზედა ზღვარზე.

ტყვიის მჟავების ბატარეების უარყოფითი მხარეები:

დათხოვნილი მდგომარეობაში შენახვა დაუშვებელია;

დაბალი ენერგიის სიმკვრივე - ბატარეების დიდი წონა ზღუდავს მათ გამოყენებას სტაციონარულ და მოძრავ ობიექტებში;

დასაშვებია მხოლოდ სრული განტვირთვის ციკლების შეზღუდული რაოდენობა;

მჟავას ელექტროლიტი და ტყვიის აქვს მავნე გავლენა გარემოზე;

თუ ბრალი არასწორია, შესაძლებელია გადახურება.

სრულად დატვირთულ მჟავა ბატარეას აქვს emf დაახლოებით 2.2 ვ, დაახლოებით იგივე ძაბვა მის ტერმინალებში, რადგან შიდა წინააღმდეგობა ძალიან მცირეა.

გამონადენის დროს, ძაბვა სწრაფად იშლება 1.8-1.7 V- მდე, ამ ძაბვზე გამონადენი წყვეტს, დაზიანების თავიდან ასაცილებლად.

ტუტე ბატარეები.

ლოკომოტივებზე და ელექტრულ მატარებლებზე ტუტე აკუმულატორები ყველაზე ფართოდ გამოიყენება (მჟავა ბატარეებთან შედარებით მნიშვნელოვნად ხანგრძლივია სიცოცხლე).

ყველაზე გავრცელებული ნიკელ-რკინის (NJ) და ნიკელ-კადმიუმის (NK) ტუტე ბატარეები. ორივეში, დატვირთულ მდგომარეობაში მყოფი დადებითი ელექტროდის აქტიური მასა შედგება ნიკელის ოქსიდის ჰიდრატინიო რომელსაც ემატება გრაფიტი და ბარიუმის ოქსიდი.

გრაფიტი ზრდის აქტიური მასის გამტარობას, ხოლო ბარიუმის ოქსიდი ზრდის სიცოცხლის ხანგრძლივობას. ნიკელ-რკინის ბატარეის უარყოფითი ელექტროდის აქტიური მასა შედგება ფხვნილის რკინისგან, დანამატებით, ხოლო ნიკელ-კადმიუმის ბატარეა წარმოადგენს ფხვნილ კადმიუმს და რკინას. ელექტროლიტი არის კასტიკური კალიუმის ხსნარი, რომელიც შერეულია ლითიუმის მონოჰიდრატთან, რაც ზრდის ბატარეის ხანგრძლივობას.

ტუტე ბატარეის დატენვისა და განტვირთვის დროს წარმოქმნილი ელექტროქიმიური რეაქციები შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგი განტოლებებით:

2Ni (OOH) + 2KOH + Fe 2Ni (OH) 2 + 2KOH + Fe (OH) 2

2Ni (OOH) + 2KOH + Cd 2Ni (OH) 2 + 2KOH + Cd (OH) 2

Ni (OOH) -ნიკელის ოქსიდის ჰიდრატი; ქოჰ   - კასტიკური კალიუმი.

ნიკელის რკინის ბატარეა ნიკელ-კადმიუმის ბატარეა

ტიპის TZHN-300 ტიპის KN-100

სურათი 4.4. ტუტე ბატარეები

1 - აქტიური მასა; 2 - ფოლადის პერფორირებული ფირები; 3 - მყარი რეზინის ჩხირები; 4 - დაბლოკვის დადებითი ფირფიტები; 5 - ბოძზე აღმოჩენები; 6 - შეაერთეთ ხვრელი ელექტროლიტის დასამზადებლად; 7 - საფარი; 8 - ბლოკის უარყოფითი ფირფიტები; 9 - დადებითი ფირფიტების აქტიური მასა; 10 - უარყოფითი ფირფიტების აქტიური მასა; 11 - საიზოლაციო (ვინილის პლასტიკური, ebonite); 12 - კორკი

როდესაც ბატარეა დატენვა, ჟანგბადი რკინით (უარყოფითი), ფირფიტა მიდის ნიკელზე (დადებითი). გამონადენის დროს ხდება საპირისპირო პროცესი.

სრულად დატენვებულ ტუტე ბატარეას აქვს emf დაახლოებით 1.45 ვ. გამორთვისას, ძაბვა სწრაფად ეცემა 1.3 ვ-ს, შემდეგ ნელა 1 ვ-ს. აკრძალულია ამ ძაბვის ქვემოთ ჩამოსხმა.

ტუტე ბატარეების სარგებელი:

· მწირი ტყვიის წარმოება არ გამოიყენება;

· მათ აქვთ უფრო მეტი გამძლეობა და მექანიკური სიმტკიცე, არ ეშინიათ ძლიერი გამონადენის დენებისაგან, შერყევისგან, შოკისგან და თუნდაც მცირე სქემებისგან;

· ხანგრძლივი უმოქმედობით, ისინი განიცდიან მცირე დანაკარგებს თვითგადარჩენის გამო და არ გაუარესდება, აქვთ ხანგრძლივი მომსახურების ვადა;

ექსპლუატაციის დროს გამოყოფენ ნაკლებად მავნე აირებს და ორთქლებს;

· ნაკლები წონა;

· ნაკლებად მოთხოვნადი მუდმივ კვალიფიციურ ზრუნვასთან დაკავშირებით.

უარყოფითი მხარეებია:

· ნაკლები emf;

· დაბალი ეფექტურობა

· უფრო მაღალი ღირებულება.

უსაფრთხოების კითხვები

1. რა არის ბატარეის მიზანი?

2. მჟავა ბატარეის მუშაობის პრინციპი.

3. ტუტე ბატარეის მუშაობის პრინციპი.

4. ტუტე ბატარეების უპირატესობები.

5. ტუტე ბატარეების მინუსი.

6. რა არის emf? სრულად დამუხტული ბატარეა?

7. რას მოიცავს უმარტივეს მჟავა ბატარეა?

8. რა არის მოწყობილობების სახელები, რომლებიც ქიმიურ ენერგიას ელექტრო ენერგიად აქცევს?

9. რა არის ელექტროლიტი?

10. რა არის ელექტროლიზი?

11. რა არის გოგირდმჟავას მოლეკულის კომპონენტები?

12. რას მოიცავს ვოლატური უჯრედი?

13. როგორ ხდება პოლარიზება ელემენტი?

14. რა არის მშრალი უჯრედი?

15. როგორ მოძრაობს ელექტრო მიმდინარე თხევადი დირიჟორები?

16. რა არის დიზაინის მჟავა ბატარეები?

17. გვითხარით ტუტე ბატარეების დიზაინის შესახებ.

18. როგორ ხდება ბატარეების დატენვა?

19. რა არის მჟავა ბატარეის დატენვის დასრულების ნიშანი?

20. რა არის მითითება ტუტე ბატარეის დატენვის დასრულების შესახებ?

21. როგორ უკავშირდება ბატარეები აკუმულატორს?

მსგავსი ინფორმაცია.

სერიების წარმოება და მასობრივი ოპერაცია ტყვიის მჟავა ბატარეები   დაიწყეს ჯერ კიდევ მე -19 საუკუნის ბოლოს. XX საუკუნის დასაწყისში, მათ დაიწყეს ფართოდ გამოყენება საავტომობილო მანქანებში, მათი შემუშავების ფარგლების შემდგომი შემუშავებით, ადვილად გადალახეს ათასწლეული და კვლავ განაგრძობენ საიმედო, გამძლეობას, არ საჭიროებს მაღალი შენარჩუნების ხარჯებს და შედარებით იაფი ენერგიის წყაროებს.

ბატარეა არის ქიმიური დენის წყარო, რომელსაც შეუძლია რამდენჯერმე გადააქციოს ქიმიური ენერგია ელექტრო ენერგიად და მისი დაგროვება, შენახვა დიდი ხნის განმავლობაში. მარტივად რომ ვთქვათ, ბატარეა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად: ორი ელექტროდი, ფირფიტების სახით, მოთავსებულია გოგირდმჟავას ხსნარში, რომლის სიმკვრივეა 1.27-1.29 გ / სმ 3. ამ შემთხვევაში, დადებითი ელექტროდი მზადდება ტყვიის დიოქსიდისგან (PbO 2), ხოლო უარყოფითიგან შედგება ტყვიის (Pb). მიმდინარე მიმდინარეობის გავლით, მათ შორის რედოქსიური რეაქციები ხდება.

გამონადენის დროს ხდება ქიმიური რეაქცია, რის შედეგადაც ორივე ელექტროდის აქტიური მასა იწყებს მისი ქიმიური შემადგენლობის შეცვლას, გარდაიქმნება სპონგური ტყვიისგან და მისი დიოქსიდი ტყვიის სულფატამდე (ტყვიის სულფატი - PbSO 4), და ელექტროლიტის სიმკვრივე იწყებს დაცემას. შედეგად, იონების მიმართულების მოძრაობა აკუმულატორის შიგნით და ელექტრული დენი მიედინება წრედში. ბატარეის დატენვისას ხდება საპირისპირო პროცესი - მიმდინარე მიმართულებით იცვლება საპირისპიროზე, აქტიური მასები აღადგენს მათ თავდაპირველ ქიმიურ შემადგენლობას, იზრდება ელექტროლიტის სიმკვრივე. ეს პროცესი, რომელსაც ციკლი ეწოდება, შეიძლება მრავალჯერადი იყოს. ამ შემთხვევაში შენახული ელექტროენერგიის რაოდენობა დამოკიდებულია ელექტროდების და ელექტროლიტების აქტიური ურთიერთქმედების ფართობზე და მის მოცულობაზე. ასეთი ბატარეის მიერ წარმოქმნილი შეფასებული ძაბვა 2 ვოლტია. უფრო მაღალი ძაბვის მნიშვნელობის მისაღწევად, ერთჯერადი ბატარეები დაკავშირებულია სერიაში. მაგალითად: 12 ვოლტიანი ბატარეა შედგება ექვსი ბატარეისგან, რომლებიც დაკავშირებულია სერიაში საერთო საცხოვრებელში.

დიზაინით, ტყვიის მჟავა ბატარეებია მომსახურე და უყურადღებოდ. მოვლა-პატრონობა მოითხოვს გარკვეულ ზრუნვას ოპერაციის დროს (ელექტროლიტების დონის და სიმკვრივის კონტროლი). მოვლა-შენახვის გარეშე - მჭიდროა (უფრო სწორად, დალუქული), მუშაობს ნებისმიერ მდგომარეობაში და არ საჭიროებს მოვლა.

საერთაშორისო ინტერპრეტაციაში, აღნიშვნა გამოიყენება SEALED LEAD ACID BATTERY (დალუქული ტყვიის მჟავა ბატარეის) ან შემოკლებით SLA- ს, ასევე VRLA - Valve რეგულირებული ტყვიმჟავას (რეგულირებადი სარქველთან ერთად ტყვიის მჟავა) ბატარეებით, რომლებსაც აქვთ სულფატის ელექტროლიტი გელის სახით ან შეკრული ბოჭკოვანი კომპონენტით. (AGM). ასეთ ბატარეებს აქვთ უფრო მაღალი ელექტრო და ოპერაციული პარამეტრები.
  ასეთი ბატარეები გამოიყენება როგორც სარეზერვო წყაროები   განგაში და უსაფრთხოების სისტემები და სამედიცინო აღჭურვილობა. ამასთან, ისინი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება (UPS), ისევე როგორც ავტონომიური ელექტრომომარაგების სისტემებში, რომელიც დაფუძნებულია განახლებადი ენერგიის წყაროებზე.

არსებობს ტყვიის ბატარეების შემდეგი ძირითადი ტიპები, რომელთა გამოყენება შესაძლებელია ავტონომიური ელექტრომომარაგების სისტემებში:

იხილეთ ქვემოთ, დამატებითი ინფორმაცია დალუქული ბატარეების შესახებ.

  დატენვის ბატარეები AGM ტექნოლოგიით

ასეთ ბატარეებს ელექტროდიდის ფირფიტების უფრო დიდი სისქე აქვთ ვიდრე დამწყებთათვის განკუთვნილი ბატარეები, ასე რომ, მათი მომსახურების ხანგრძლივობა გამონადენის რეჟიმში გაცილებით გრძელია ვიდრე დამწყებთათვის განკუთვნილი ბატარეების სიცოცხლე.

AGM ბატარეები, როგორც წესი, გამოიყენება სარეზერვო ენერგოსისტემაში, ე.ი. სადაც ბატარეები ძირითადად დატენულია და ზოგჯერ, ელექტროენერგიის გაწყვეტის დროს, ისინი უარს იტყვიან შენახულ ენერგიას.

თუმცა, ახლახან გამოჩნდა AGM ბატარეები, რომლებიც გათვლილია უფრო ღრმა გამონადენისთვის და ოპერაციის ციკლური რეჟიმებისთვის. რა თქმა უნდა, ისინი არ მიაღწევენ გელს, მაგრამ ისინი დამაკმაყოფილებლად მუშაობენ ავტონომიური ელექტრომომარაგების სისტემებით, მათ შორის და მზის. გადახედე. AGM ბატარეებს ჩვეულებრივ აქვთ მაქსიმალური უფლებამოსილი დატენვის დენი 0.3C, ხოლო საბოლოო დატენვის ძაბვა 14.8-15V. მათი დატენვისთვის, უმჯობესია გამოიყენოთ სპეციალური დამტენები დალუქული ბატარეებისთვის.

  ლარი ბატარეები

ავტონომიური ელექტრომომარაგების სისტემებისთვის უნდა შეირჩეს ”ღრმა გამონადენი” ბატარეები (მაგალითად, ProSolar D ან DG სერია, ან კიდევ უკეთესი OPzV ბატარეები). თუ თქვენ შეგიძლიათ გამოყოთ სპეციალური ოთახი ბატარეებისთვის ყველა პირობებში (ვენტილაცია, ხანძარსაწინააღმდეგო უსაფრთხოება) და იქ არის გამოცდილი პერსონალი, რომელსაც შეუძლია ბატარეები თხევადი ელექტროლიტით მოამარაგოს, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ღრმა გამონადენი ბატარეები თხევადი ელექტროლიტით - OPzS, წევა ელექტრული მანქანებისთვის ან უფრო მაღალი დასაშვები გამონადენი (მაგ. რულონები).

თუ ასეთი პირობები არ არის დაცული, უმჯობესია შეჩერდეს დახურულ ბატარეებზე - ისინი ცოტა უფრო ძვირია, მაგრამ ბევრად უფრო ადვილია ოპერაცია.

განაგრძეთ კითხვა

რა ტიპის ბატარეა აირჩიოს - AGM, ლარი ან თხევადი ელექტროლიტი? განმსაზღვრელი ფაქტორები თქვენი სისტემისთვის ბატარეების არჩევისას არის ფასი, პირობები, რომლითაც ბატარეა იმუშავებს (ტემპერატურა, მომსახურების პირობები, სპეციალური ოთახის ხელმისაწვდომობა და ა.შ.), ასევე მოსალოდნელი სიცოცხლე ...

ენერგიის შენახვის ტექნოლოგია ავტონომიური ელექტრომომარაგების სისტემებში საიტის მასალების საფუძველზე: modernoutpost.com ეს შენიშვნა შეიცავს ზოგად მითითებებს განახლებადი ენერგიის წყაროების მქონე სისტემებისთვის ბატარეების არჩევის შესახებ. ჩანაწერი ეხება 3 მთავარ ტექნოლოგიას: ლითიუმ-იონი, ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდი და ტყვიმჟავა (AGM, ან ლარი). ჩვენ შევეცდებით ...

ლექცია 3. ბატარეები

  ძირითადი ცნებები. ბატარეების ელექტრული მახასიათებლები და კლასიფიკაცია. ტყვიის ბატარეები. ტუტე ბატარეები. შემქმნელის ბატარეები. ბატარეები მდნარი და მყარი ელექტროლიტით. ბატარეების გამოყენება სარკინიგზო ტრანსპორტში.

1. ძირითადი ცნებები. ბატარეების ელექტრული მახასიათებლები და კლასიფიკაცია.

სურათი 3.1. ბატარეის დატენვის და გამონადენის მოსახვევებში

ა აკუმულატორები

რომ ტუტე ტუტე მყარი ელექტროლიტი დნობის (ტყვიის) Ni-Cd, Ni-Fe (S-Na) ელექტროლიტით

სურათი 3.3. ბატარეის კლასიფიკაცია ელექტროლიტის ტიპის მიხედვით

2. ტყვიის ბატარეები

ტყვიის ბატარეები ამჟამად ყველაზე გავრცელებულია, მათ შორის სარკინიგზო ტრანსპორტში. ისინი შედგება ორი lattice ტყვიის ფირფიტა (ზედაპირის ფართობისა და ტევადობის გასაზრდელად). უარყოფითი ელექტროდი ივსება მეტალური ტყვიით, დადებითი - ტყვიის დიოქსიდით PbO 2. ელექტროქიმიური სქემა:

კოდოდის ანოდი (-) Pb / H 2 SO 4 / PbO 2 (+)

ელექტროდები ჩაეფლო ელექტროლიტში - გოგირდმჟავას 25-30% ხსნარში, რომლის სიმკვრივეა 1.18 - 1.22 გ / სმ 3. ელექტროლიტების გარდა, ელექტროდის ბადეები განასხვავებენ ფოროვან გამყოფებს. სულ (მიმდინარე – ფორმირების) რეაქცია ბატარეაში:

2 PbSO 4 + 2 H 2 O ↔ Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4.

ამ ჩანაწერში პირდაპირი რეაქცია შეესაბამება ბატარეის დატენვას, და მისი გამონადენის საპირისპირო რეაქციას (მაგ., მისი მოქმედება). ბატარეის დატენვისას შემდეგი რეაქციები ხდება: ანოდზე Pb +2 SO 4 + 2H 2 O - 2e - \u003d Pb +4 O 2 + H 2 SO 4, კათოდში Pb +2 SO 4 + 2e - \u003d Pb 0 + SO 4 2 -. როდესაც ბატარეა გამორთულია (მისი მუშაობის დროს): ანოდზე Pb +4 O 2 + 2H 2 SO 4 + 2e - \u003d Pb +2 SO 4 + 2H 2 O + SO 4 2-; კათოდზე, Pb 0 + SO 4 2- - 2e - \u003d Pb + 2 SO 4. როდესაც ძაბვა ჩამოტვირთვის დროს ≈ 1.8 V- ს აღწევს, შემდგომი გამონადენი შეუძლებელია - ელექტროდები დაფარულია ტყვიის სულფატის სქელი ფენით, ბატარეა ვერ ხერხდება. მჟავა ტყვიის ბატარეის მუშაობისას, საჭიროა დაიცვან მთელი რიგი მახასიათებლები:

მკაცრად გააკონტროლეთ ელექტროლიტის სიმკვრივე, ბატარეის მუშაობის პირობების გათვალისწინებით; კერძოდ, მისი კონცენტრაცია ზამთარში უნდა იყოს უფრო მაღალი ვიდრე ზაფხულში. აკონტროლეთ ბატარეის დატენვის პროცესი. დატენვის დროს ძაბვა უფრო მაღალია, ვიდრე EMF (იხ. სურათი 3.1.) და იზრდება მუხტის დროს, რაც იწვევს მუხტის ბოლოს წყლის დაშლას, რეაქცია 2Н 2 О \u003d 2Н 2 + О 2. აქედან გამომდინარე, გაზის ბუშტების განთავისუფლება ("მდუღარე") ბრალის დასრულების ნიშანია.

3. ტუტე ბატარეები

ტუტე ელექტროლიტური ბატარეებს შორის ყველაზე ხშირია ნიკელ-კადმიუმის (Ni-Cd) და ნიკელ-რკინის (Ni-Fe) ბატარეები. აქ დადებითი ელექტროდი შეიცავს ნიკელის (III) ჰიდროქსიდს Ni (OH) 3 (ან NiOOH), ხოლო უარყოფითი ელექტროდი შეიცავს, შესაბამისად, კადმიუმს ან რკინას. როგორც ელექტროლიტი, გამოიყენება 20-23% კალიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი KOH, რომლის სიმკვრივეა 1.21 გ / სმ 3. ასე რომ, როდესაც Ni-Fe ბატარეა მუშაობს, მთლიანი განტოლება

Fe + 2Ni (OH) 3 ↔ Fe (OH) 2 + 2Ni (OH) 2.

ანოდის დროს განტვირთვისას, Fe - 2e - \u003d Fe 2+, კათოდური Ni (OH) 3 + e - \u003d Ni (OH) 2 + OH -. ტუტე ბატარეების უპირატესობები:   ხანგრძლივი მომსახურების ვადა (10 წლამდე), მაღალი მექანიკური სიძლიერე; უარყოფითი მხარეები   - დაბალი ეფექტურობა და გამონადენის ძაბვა. ცოტა ხნის წინ, ვერცხლის-თუთიის და ვერცხლის-კადმიუმის ბატარეები ფართოდ გავრცელდა. მათი უპირატესობებია მცირე მოცულობა და წონა, მცირე ენერგიის ვარდნა ინტენსიური მუშაობის დროს; უარყოფითი მხარეები - მაღალი ღირებულება და არასტაბილური ოპერაცია დაბალ ტემპერატურაზე.

4. შემქმნელის ბატარეები

დამტენით დამწყებთათვის განკუთვნილი ბატარეები იკრიბებიან ერთ მონობლოკში - მრავალუჯრედიანი პლასტმასის ან მყარი რეზინის კორპუსში. თითოეულ უჯრედში, გამყოფი გამყოფი ელექტროდები შეიკრიბება ბლოკში. თითოეული ელექტროდი შედგება აქტიური მასისა და ლითონის ქსელისგან, რომელიც ემსახურება როგორც ჩარჩოს და ქვევით გამტარობას. გამყოფები მზადდება ფოროვანი მჟავას მდგრადი პლასტმასისგან. ჩამკეტში, რომელიც ელექტროლიტის შევსებისას ხვრელს ფარავს, არის სავენტილაციო ხვრელი (აირების განთავისუფლებისთვის) და რეფლექტორი (გადინების თავიდან ასაცილებლად). ახლახან ანტიმონი და ტყვიის და კალციუმის შენადნობები დაემატა ასეთი ბატარეების ელექტროდის მასებს. ეს იწვევს გაზების წარმოქმნის შემცირებას, თვითგადარჩენის დაბალ დონეს და ელექტროლიტების დაბალი მოხმარებას. შემქმნელის ბატარეების ძირითადი გაუმართაობა.

  გარე - ბზარები მონობლოკებში, გადასაფარებლებში, დანადგარის დაზიანებას, დაჟანგვას ან გამტარ დირიჟორებს. შინაგანი - ელექტროდების განადგურება, კოროზია, აქტიური მასის გადაადგილება, მოკლე ჩართვა, ელექტროდების გადაბრუნება, მათი დატბორვა, თვითრეგულაციის გაზრდა და ა.შ.

5. ბატარეები მდნარი და მყარი ელექტროლიტით

ბოლო წლების განმავლობაში, ბატარეები შემუშავდა ლითიუმის უარყოფითი ელექტროდის, წყალხსნარი ელექტროლიტური ხსნარით და დადებითი ელექტროდის საფუძველზე ნახშირბადის, ვანადიუმის, ნიკელის, კობალტის და მანგანუმის ოქსიდების საფუძველზე. დნობის ელექტროლიტური ბატარეების წარმომადგენელი არის ლითიუმის ქლორის ბატარეა. ქლორის გაზს იწოვს გრაფიტის ღეროზე:

(-) Li / LiCl, KCl / Cl 2, C (+)

მთლიანი ელექტროქიმიური პროცესი: 2Li + Cl 2 ↔ 2 LiCl. ასეთი ბატარეის უპირატესობაა მისი მაღალი სპეციფიკური ენერგია (400 W * სთ / კგ) და სიმძლავრე (2000 ვტ / კგ). ნაკლოვანებები - ელექტროლიტების მაღალი კოროზიულობა, ქლორის ტოქსიკურობა, აფეთქება. დღესდღეობით, ბატარეები ითვლება პერსპექტიულ, სადაც სუფთა ლითიუმის ნაცვლად, მისი შენადნობები სილიციუმის და ალუმინის გამოყენებით, და კათოდური შედგება თელურიუმის ქლორიდისგან: (-) Li, Al / LiCl, KCl / TeCl 4 (+). ასევე აქტიურად ვითარდება ბატარეები მყარი და არაჟანგიანი ელექტროლიტური საშუალებით (პროპილენის კარბონატი, CF \u200b\u200bx ფტორული ნახშირბადები, SOCl 2 თიონილქლორიდი და ა.შ.). ასეთი ბატარეები ახლა უკვე იაფია, მათი რესურსი 1000 ციკლზე მეტია, მათ აქვთ მაღალი სპეციფიკური ენერგია, მაგრამ ჯერჯერობით ისინი მუშაობენ დაბალ დენზე.

6. ბატარეების გამოყენება სარკინიგზო ტრანსპორტში

მჟავა ტყვიის ბატარეები ყველაზე გავრცელებული და პოპულარულია მოძრავი მარაგით - ეს არის ის, რაც მათ უპირველეს ყოვლისა ეკისრებათ დამწყებ ბატარეებს, რომლებიც განკუთვნილია სხვადასხვა სატრანსპორტო საშუალებისთვის. ისინი გამოიყენება შიდა წვის ძრავების შესაქმნელად და წარმოადგენს წევის მოწყობილობებს ელექტრული ლოკომოტივების, ელექტრო მანქანების და ა.შ. დალუქული მჟავა ბატარეები (ABN-72, ABN-80 - საკეტის საწინააღმდეგო თაბაშირის) გამოიყენება სტაციონარული და იატაკის პირობებში რკინიგზის ავტომატიზაციის, ტელემექანიკის და საკომუნიკაციო მოწყობილობებისთვის, აგრეთვე სარკინიგზო მაგისტრალებზე და სლაიდების დახარისხების ელექტრო და დისპეტჩერიზაციის ცენტრალიზაციით. მათზე დაყრდნობით, სტაციონარული და უნივერსალური ბატარეების უმეტესობაა აღჭურვილი. ასე რომ, დიზელის ლოკომოტივები ძირითადად იყენებენ 3-ST-60 და 6-ST-42 დამწყებ ბატარეებს ("3" ან "6" - ბატარეების სერიაში ჩართული ბატარეების რაოდენობა, "60" ან "42" - ნომინალური მოცულობა 10 საათში უწყვეტი გამონადენის რეჟიმი). ტუტე ბატარეები ასევე საკმაოდ ფართოდ გამოიყენება: დიზელის ლოკომოტივებზე, სამგზავრო მანქანებზე, ელექტრო მანქანებზე, სატვირთო მანქანებზე, მაღაროს ელექტროსადგურებზე, პორტატულ აღჭურვილობაში, საკომუნიკაციო მოწყობილობებსა და ელექტრონულ მოწყობილობებზე. პორტატული და პორტატული მოწყობილობებისა და საყოფაცხოვრებო ტექნიკისთვის, სულ უფრო ხშირად გამოიყენება ლითუმის ბატარეები მდნარი და მყარი ელექტროლიტით. მათ აქვთ 10 Ah- მდე ტევადობა და განკუთვნილია გამონადენის ხანგრძლივი რეჟიმისთვის; მრავალმხრივია: ისინი უზრუნველყოფენ ელექტრონული და განათების პროდუქტების მუშაობას, პორტატულ მოწყობილობებს და ა.შ. (ტრანზისტორი რადიოები, ფანრები, ტესტერები, ელექტრო საათები, ქულა, და ა.შ.).

ლექცია 4. საწვავის უჯრედები

ძირითადი ცნებები. საწვავის უჯრედების მოწყობილობა (TE). წყალბადის-ჟანგბადის უჯრედები სხვადასხვა ელექტროლიტით. ელექტრული ქიმიური გენერატორის საშუალებით ინსტალაცია. საწვავის უჯრედების გამოყენება.

1. ძირითადი ცნებები

საწვავის უჯრედები (FCs) არის ქიმიური დენის წყარო, რომელშიც ელექტროენერგია წარმოიქმნება საწვავის ქიმიური რეაქციის გამო (ამცირებს აგენტი) და ჟანგვის აგენტი. ასეთ ელემენტებს შეუძლიათ დიდი ხნის განმავლობაში იმუშაონ, რადგან დაჟანგვის აგენტი და შემცირების აგენტი ინახება ცალკე, ელემენტის გარეთ, ხოლო ოპერაციის დროს იკვებება ელექტროდებით - მუდმივად და ცალკე. თხევადი და აირების შემამცირებელი საშუალებები გამოიყენება როგორც საწვავი: წყალბადი, მეთანი და სხვა ნახშირწყალბადები, მეთილის სპირტი, ჰიდრაზინი; მთავარი ჟანგვის აგენტებია ჟანგბადი და წყალბადის ზეჟანგი. საწვავის უჯრედების სპეციფიკური ენერგია უფრო მაღალია, ვიდრე ჩვეულებრივი გალვანური უჯრედების რაოდენობა. TE თბოელექტრული ენერგიის უმეტესი ნაწილისთვის, emf არის 1.0 - 1.5 ვ. TE– ს შიდა წინააღმდეგობის შესამცირებლად, გამოიყენება ელექტროდი მაღალი გამტარობის ელექტროდებით. პოლარიზაციის შესამცირებლად გამოიყენება მაღალგანვითარებული ზედაპირის მქონე ელექტროდები, რომელზედაც სხვადასხვა კატალიზატორი გამოიყენება: პლატინის, პალადიუმის, ვერცხლის, ნიკელის ბორიდის და სხვ.

საწვავის უჯრედების მოწყობილობა (TE). წყალბადის-ჟანგბადის უჯრედები სხვადასხვა ელექტროლიტით.

სურათი 4.1. საწვავის უჯრედის მოწყობილობა. 1 - ანოდი, 2 - ელექტროლიტი, 3 - კათოდური.

ამ ელემენტის სქემა:

A (-) H 2, M / KOH / M, O 2 (+) K

აქ M არის კატალიზატორი (პირველი რიგის დირიჟორი). ანოდური პროცესი: Н 2 + 2 ОН - - 2е - \u003d 2 Н 2 О; კათოდური პროცესი: О 2 + 2 Н 2 О + 4е - \u003d 4 ОН -. მთლიანი პროცესი: 2 H 2 + O 2 \u003d 2 H 2 O. გარე წრედში ელექტრონები გადადიან ანოდიდან კათოდურამდე, ხოლო ხსნარში იონები კათოდურიდან ანოდში გადადიან. პრაქტიკაში, ჟანგბადი-ჰიდრაზინის ელემენტი ასევე ფართოდ გამოიყენება, რომლის სქემა:

(-) Ni, N 2 H 4 / KOH / О 2, С (+)

აქ ანოდი არის ნიკელის ელექტროდი, ხოლო კათოდური არის გრაფიტის ღერო. ასეთი FC– ის ექსპლუატაციის დროს ანოდში N 2 H 4 + 4 OH - \u003d N 2 + 4H 2 O + 4 e -, კათოდში O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4 OH -. მთლიანი რეაქციაა N 2 H 4 + O 2 \u003d N 2 + 2H 2 O. ზემოთ მოცემულ საწვავის უჯრედებს შეუძლიათ იმუშაონ თუნდაც ოთახის ტემპერატურაზე (მათ ასევე უწოდებენ დაბალ ტემპერატურას). სხვა FC– ები (ფოსფორის მჟავასთან ელექტროლიტების მქონე, პოლიმერული იონის გაცვლის მემბრანებით) მოქმედებენ 100 – დან 300 0 С ტემპერატურაზე. ამ FC– ებზე ანოდზე: 2Н 2 - 4е - \u003d 4 Н +; კათოდში O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4 OH -. საწვავის უჯრედების ფუნქციონირების ძირითადი პრობლემებია: საწვავის სიწმინდეს (გავლენას ახდენს მის დაჟანგვაზე), კატალიზატორით არჩევანის გაკეთება (საწვავის უჯრედების ღირებულების შემცირების მიზნით), საწვავის უჯრედის სიცოცხლის გაზრდა. ახლა ძირითადად წყალბადი საწვავის უჯრედებისთვის მიიღება მეთანის გადაქცევით: CH 4 + 2H 2 O \u003d CO 2 + 4H 2.

3. ინსტალაცია ელექტროქიმიური გენერატორის საშუალებით

გალვანური უჯრედებისგან განსხვავებით, საწვავის უჯრედები ვერ მუშაობენ დამხმარე მოწყობილობების გარეშე. ძაბვის, დენის და ენერგიის გაზრდის მიზნით, საწვავის უჯრედები უკავშირდება ბატარეებს. სისტემას, რომელიც შედგება საწვავის უჯრედის ბატარეისგან, საწვავის მომარაგების მოწყობილობებისა და ჟანგვის აგენტიდან (აგრეთვე მათი შენახვა და დამუშავება), რეაქტიული პროდუქტების მოხსნა, ტემპერატურის კონტროლი და დენისა და ძაბვის კონვერტირება ელექტროქიმიური გენერატორი (ელექტროკარდიოგრაფი) ან ელექტროქიმიური ინსტალაცია.   ეკგ დიაგრამაზე ნაჩვენებია სურათი 4.2.

  რეაქციის პროდუქტების გენერირების სითბოს დაშლა დატვირთვის საწვავის მიწოდება ბატარეის TE საწვავის ოქსიდაზატორი

ტემპერატურის კონტროლის სისტემა

სურათი 4.2. ინსტალაციის სქემა ეკგ-ით.

4. საწვავის უჯრედების გამოყენება

საწვავის უჯრედს დიდი მნიშვნელობა აქვს იმის გამო, რომ მათი ეფექტურობა 100% -ს უახლოვდება და მათი გამოყენება შეიძლება ეკონომიკის ბევრ სექტორში გარემოს დაბინძურების გარეშე. ყოველწლიურად მათი განცხადება უფრო ფართოვდება. საწვავის უჯრედების გამოყენების ძირითადი სფეროებია: კოსმოსური ხომალდი და სადგურები, ელექტრო მანქანები და ტრანსპორტი, სტაციონარული ელექტროსადგურები. ამჟამად შეიქმნა ჟანგბად-ჰიდრაზინის ელექტროკარდიოგრამა, რომლის სიმძლავრეც 50 კვტ-ია. მათი მომსახურების ვადაა 2000 საათი, ისინი აწარმოებენ ელექტროენერგიას დღის ნებისმიერ დროს, საიმედოა ექსპლუატაციაში, მცირე ზომისა და შეუძლიათ გაუძლონ სხვადასხვა გადატვირთვას. კოსმოსური ხომალდებითა და წყალქვეშა ნავებით, ელექტროკარდიოგრამა ხალხს არა მხოლოდ ელექტროენერგიით, არამედ წყლითაც უზრუნველყოფს. ტუტე ელექტროლიტით ყველაზე გავრცელებული ელექტროკარდიოგრამა, მათ აქვთ სპეციფიკური ენერგია 400-800 Wh · კგ / კგ და ეფექტურობა 70%, დაახლოებით 10 კვტ სიმძლავრით. ბოლო წლების განმავლობაში, უფრო და უფრო მეტი ყურადღება დაეთმო საწვავის უჯრედების განვითარებას სხვადასხვა მობილური მოწყობილობებისა და მოწყობილობებისთვის (ლაპტოპები, ვიდეო კამერები და ა.შ.), ასევე ელექტროკარდიოგრამა ელექტროგადამცემი მანქანებისთვის, რომლებიც მუშაობენ წყალბადზე ან მეთანოლზე. მრავალრიცხოვანი გამოცემები პოპულარულ სამეცნიერო პრესაში, სატელევიზიო სიუჟეტებით დასტურდება, რომ საწვავის უჯრედის შემდგომი გაუმჯობესება ენერგიის განვითარების ერთ – ერთი ყველაზე პერსპექტიული სფეროა. ელექტროკარდიოგრამა ჯერ კიდევ შედარებით ძვირია, მაგრამ ინტენსიური სამუშაოები მიმდინარეობს მათ იაფია, სუფთა ენერგიის ფართო გამოყენების მიზნით.

ლექცია 5. კოროზია.

კოროზიის სფეროში თეორიული საკითხები

  კოროზიის დადგენა და კოროზიის პრობლემის მნიშვნელობა. პირდაპირი და არაპირდაპირი კოროზიის დანაკარგები. კოროზიის მიზეზები. ქიმიური კოროზია. ელექტროქიმიური კოროზია. საშუალო წყალბადის ინდექსის ეფექტი კოროზიის კურსზე. ლითონების კოროზიის წინააღმდეგობის შეფასება.

კოროზიის დადგენა და კოროზიის პრობლემის მნიშვნელობა

2. პირდაპირი და არაპირდაპირი კოროზიის დანაკარგები.

არსებობს პირდაპირი და არაპირდაპირი კოროზიის დანაკარგები. პირდაპირი დანაკარგები ნიშნავს კოროზირებული სტრუქტურის ან მათი ნაწილების შეცვლის ღირებულებას. პირდაპირი დანაკარგების სხვა მაგალითები მოიცავს სტრუქტურების გადახურვის ხარჯებს ჟანგირების ან ოპერაციული ხარჯების თავიდან ასაცილებლად, დამცავი ლითონის საიზოლაციო საშუალებების გამოყენებას. პირდაპირი ზარალის გაანგარიშება მარტივია. არაპირდაპირი ზარალის გაანგარიშება გაცილებით რთულია, თუნდაც უხეში შეფასებით, ისინი მთელს მსოფლიოში მილიარდობით დოლარს შეადგენს. ასე რომ, აშშ – ში პირდაპირი ზარალის მთლიანი ოდენობა მთლიანი ეროვნული პროდუქტის 4.2% -ს შეადგენს. რუსეთში, ყველა დნობის ლითონის 20% მდე ყოველწლიურად კოროზირებულია. არაპირდაპირი კოროზიის დანაკარგების მაგალითები:

Downtime (მაგალითად, კოროზირებული მილის ან სარკინიგზო მაგისტრალის მონაკვეთის შეცვლა) - პროდუქტის ნაკლებობისას პროდუქტის წარმოება გათვალისწინებულია. მზა პროდუქციის დაკარგვა (ნავთობის, გაზის, წყლის გაჟონვა). ენერგიის დაკარგვა - კოროზიის პროდუქტების დეპონირების გამო, რადგან, მაგალითად, სითბოს გადაცემა შეფერხებულია ან მილსადენების სასარგებლო სამუშაო კლირენსი მცირდება. და ძრავის დგუშის რგოლების და ცილინდრის კედლების კოროზიის შედეგად, ბენზინისა და ზეთის მოხმარება იზრდება. პროდუქტის დაბინძურება. კოროზიის შედეგად ლითონების მცირე რაოდენობამ შეიძლება გააფუჭოს პროდუქტების ჯგუფი - შეცვალოს საღებავების ფერი, შეამციროს ხარისხი (განსაკუთრებით საკვები). კოროზიის ტოლერანტობა. ჩვენ ვსაუბრობთ იმაზე, რომ ზოგიერთ შემთხვევაში აუცილებელია პროდუქციის კედლის სისქე უფრო მეტი, ვიდრე საჭიროა, კოროზიის საფუძველზე, და ეს არის თვითღირებულება.

3. კოროზიის მიზეზები.

კოროზიის ძირითადი მიზეზია ლითონებისა და შენადნობების თერმოდინამიკური არასტაბილურობა გარემოში. დედამიწის ქერქში ლითონების დიდი უმრავლესობა ოქსიდების, სულფიდების და სხვა ნაერთების სახითაა. მეტალურგიაში მეტალების მიღების შემდეგ, ისინი ასეთ სტაბილურ მდგომარეობაში გადადიან ელემენტარულ ფორმაზე, რაც არასტაბილურია. როდესაც ლითონი შედის კონტაქტში გარე დაჟანგვის საშუალებასთან, ჩნდება მამოძრავებელი ძალა, რომელიც მას გადააქცევს მას სტაბილურ ნაერთებად, მაგ. ამის მაგალითია ფოლადის კოროზია: რკინა ელემენტარული მდგომარეობიდან გადადის ოქსიდირებულ (დივალენტურ და ტრიალენტურ) მდგომარეობაში, რომელიც შეესაბამება მინერალებს, როგორიცაა მაგნეტიტი Fe 3 O 4 ან ლიმონატი Fe 2 O 3 · H 2 O. ლითონების თერმოდინამიკური არამდგრადობა რაოდენობრივად ფასდება იზობარკის ნიშნით და მნიშვნელობით -იზოთერმული პოტენციალი ΔG (გიბსის ენერგია). ეს პროცესები სპონტანურად ხდება, რასაც თან ახლავს გიბსის ენერგიის დაქვეითება, ანუ, რომლისთვისაც ΔG ნაკლებია ვიდრე ნული. წყალბადის მდე სტრესების სერიის მეტალებს უფრო უარყოფითი პოტენციალი აქვთ წყალბადთან შედარებით, მათი დაჟანგული მდგომარეობა უფრო სტაბილურია თერმოდინამიურად, ვიდრე შემცირებული. წყალბადის შემდეგ მდებარე მეტალებისთვის, შემცირებული სახელმწიფო თერმოდინამიურად უფრო სტაბილურია, ანუ მათთვის ჟანგვის პროცესის ΔG უფრო მეტია, ვიდრე ნული. ლითონების ამ ჯგუფში შედის კოროზიისადმი მდგრადი ოქროს, ვერცხლის, პლატინის და ა.შ.

საგანმანათლებლო-მეთოდური კომპლექსი

დისციპლინის სწავლების მთავარი მიზანია სტუდენტებში ერთიანი გაგების ჩამოყალიბება მანქანის სარემონტო საწარმოს (მანქანის საცავის ან მანქანის სარემონტო ქარხნის), როგორც სპეციალიზებული ინდუსტრიის შესახებ.