Bateria e acidit plumb. Krahasimi i llojeve të ndryshme të baterive

Bateria e rimbushshme është pikërisht ajo që gjendet në të gjitha automjetet moderne. Qëllimi kryesor i kësaj njësie ka qenë gjithmonë dhe është sot furnizimi me energji elektrike në pajisjet elektronike të makinës, nëse duhet të anashkalojnë gjeneratorin. Në përgjithësi, bateritë e para u shfaqën disa qindra vjet më parë. Që nga vitet 1800, projektimi dhe zhvillimi teknik i baterive të rimbushura ka çuar në krijimin e një prej llojeve më të famshëm të komponentëve në botë - një bateri acid plumbi. Duke marrë parasysh kërkesën për bateri të tilla për shoferë, burimi ynë vendosi t'i konsiderojë ato më hollësisht.

Historia e shfaqjes së baterive të tilla

I pari që krijoi dhe hartoi një bateri të vërtetë të acidit plumb pune ishte një shkencëtar francez, Gaston Plante. Ky njeri ishte seriozisht i interesuar të krijonte bateri universale në atë kohë, pasi ai kishte jo vetëm një interes shkencor, por edhe pjesërisht financiar. Sipas raporteve historike, prodhuesit e baterive, nga të cilët nuk kishte shumë në atë kohë, i ofruan Gaston Plante para të konsiderueshme për krijimin e një lloji të ri të baterisë dhe ngarkim të përshtatshëm për të.

Si rezultat, shkencëtari francez pjesërisht arriti të arrijë qëllimin e tij. Për të qenë më të saktë, Plante krijoi modelimin e baterisë duke përdorur elektroda plumbi dhe një zgjidhje 10% të acidit sulfurik. Përkundër inovacionit të baterisë së acidit në ato vite, ajo kishte një pengesë të konsiderueshme - nevojën për të kaluar nëpër një numër të madh cikleve të shkarkimit të ngarkuarve për të ngarkuar baterinë "plotësisht". Nga rruga, numri i këtyre cikleve ishte aq i madh sa që mund të duheshin disa vjet për të kontrolluar plotësisht energjinë elektrike në bateri. Kjo ishte kryesisht për shkak të modelimit të elektrodave të plumbit dhe ndarësve të përdorur në bateritë, si rezultat i të cilave gjatë disa dekadave të ardhshme mendjet e "biznesit të baterive" luftuan me këtë mungesë të baterive.

Pra, në periudhën nga 1880-1900, shkencëtarë të tillë si Faure dhe Volkmar projektuan pothuajse të përsosur midis të gjitha llojeve të modeleve të baterive të acidit plumb. Thelbi i një baterie të tillë ishte të përdorni jo pllaka të plumbit, por vetëm oksidin e tij, të kombinuar me antimoni dhe depozituar në pllaka të veçanta. Më vonë, Sellon patentoi llojin më të suksesshëm të dizajnit për këtë bateri, duke futur në të një grilë metalike të lyer me oksidet e plumbit dhe antimonisë, e cila në fund të fundit:

• rritur kapacitetin e baterisë disa herë;
• rritja e interesit tregtar nga ana e kompanive në bateri;
• dhe, në përgjithësi, ka bërë disa hapa evolucionar në biznesin e baterive.

Vini re se që nga fillimi i 1890, bateritë e acidit plumb hynë në prodhimin serik dhe filluan të përdoren gjerësisht kudo.

Në vitet 1970, bateritë u mbyllën për shkak të zëvendësimit të elektroliteve standarde të acidit në to me gaze dhe xhel të përparuar. Si rezultat, bateria është bërë pjesërisht e mbyllur. Sidoqoftë, nuk ishte e mundur të arrihej nënshkrimi i plotë, pasi që, në çdo rast, kur ngarkoni dhe shkarkoni baterinë, formohen disa gaze, të cilat janë të rëndësishme për t'u lëshuar nga brendësitë e baterisë për të mirën e vet. Që atëherë, bateritë e mbyllura të acidit plumb filluan të përdoren në një shkallë të madhe dhe praktikisht nuk ndryshuan, me përjashtim të përmirësimeve të vogla në elektrolitet dhe elektroda të përdorura në hartimin e tyre.

Pajisja e plumbit të baterisë së acidit

Sipas modelit të tyre të përgjithshëm, bateritë me acid plumbi kanë qenë të pandryshuar për më shumë se 110 vjet. Në përgjithësi, bateria përbëhet nga elementët e mëposhtëm:

• një strehë plastike ose gome në formë prizmi;
• një grilë metalike që ka një përhapje të përshtatshme të plumbit dhe nënndarjeve në elektroda pozitive, negative;
• valvula e gazit;
• zona për mbushjen me elektrolit, përndryshe - ndarës;
• zona ndërdimensionale të mbushura me mastikë;
• mbuluar.

Të gjithë elementët e një baterie të palëvizshme të acidit plumb dhe një bateri jo-stacionare të këtij lloji janë një kompleks i mbyllur. Vulosja pjesërisht e plotë është e disponueshme në shumicën e baterive moderne, sepse ka sisteme të gazit të shkarkimit. Vulosja e plotë sigurohet strukturore vetëm në bateritë e larta duke përdorur një dizajn të veçantë të elektrodave, gjë që eliminon nevojën për të shtuar elektrolit gjatë funksionimit dhe nuk heq gazrat e mbeturinave. Në çdo rast, që një bateri me mbyllje pjesërisht të plotë, e cila është plotësisht e izoluar, zakonisht quhet bateri e mbyllur me acid plumbi, prandaj, në këtë drejtim, nuk ka dallime midis llojeve të ndryshme të baterive.

Llojet e baterive dhe parimi i punës së tyre

Më parë u përmend se bateritë me acid plumbi ndahen në lloje të ndryshme. Pavarësisht nga lloji i organizatës ata punojnë në parimin e reaksioneve kimike elektrolitike. Këto bazohen në bashkëveprimin e plumbit (ose një metali tjetër), oksidit të plumbit (me antimoni) dhe acidit sulfurik (ose një elektroliti tjetër). Ishte ky lloj ndërveprimi në bateritë acidike që u njoh si më i miri, pasi gjatë hidrolizës së acidit kombinime të tjera të ndërveprimit të substancave çojnë ose në një jetë të ulët të baterisë (kur kalciumi shtohet), në "zierje" të tepruar brenda pjesës (në mungesë të antimonisë), ose në fuqi të pamjaftueshme (kur përdorni vetëm pllaka plumbi).

Deri më tani, ekzistojnë tre lloje kryesore të baterive të acidit plumb, ose më saktë:

1. Bateritë e acidit plumb 6V. E ndërtuar në parimin e përdorimit të 6 elementeve, domethënë, bateria brenda është e ndarë në 6 njësi që punojnë së bashku, secila prej të cilave në rastin e përgjithshëm gjeneron rreth 2.1 volt tension, i cili në fund të fundit i jep 12.6 volt të gjithë baterisë. Për momentin, bateritë e acidit plumb 6V janë më të përdorurit në industrinë e automobilave, pasi ato janë bërë të një cilësie më të lartë nga të gjitha anët nga konsiderimi i punës së tyre;
2. Bateritë hibride. Këto "kafshë" janë një përzierje ku përdoret një elektrodë (shpesh pozitive) me oksid plumbi-antimoni, dhe tjetra (zakonisht negative) me plumb-kalcium. Bateritë e tilla për shkak të përdorimit të kalciumit në hartimin e tyre janë më pak të qëndrueshme;
3. Bateritë e acidit plumb xhel. Pak e ndryshme nga dizajni i llojeve të baterive të përshkruara më lart, pasi ato kanë një elektrolit të ngjashëm me xhel, i cili lejon që ato të përdoren në çdo pozicion. Sipas karakteristikave të tyre, bateritë xhel janë të ngjashme me bateritë e zakonshme të antimonisë së plumbit dhe sot ata tashmë janë duke pushtuar në mënyrë aktive tregun e industrisë së automjeteve në segmentin e tyre.

Siç tregon praktika, modelet më të suksesshme të baterive të acidit plumb janë standarde me praninë e antimonisë në rrjetin elektrodë dhe xhel, relativisht të rinj. Sa për ato hibride, për shkak të karakteristikave të tyre të kërkesës në treg, ata ende nuk i kanë, prandaj praktikisht nuk shiten dhe ato mund të përmbushen jashtëzakonisht rrallë.

Kushtet e përdorimit

Në krahasim me llojet e tjera të baterive, bateritë e acidit plumb janë më pak të kërkuar për t'u përdorur. Kërkesat e përgjithshme për funksionimin e baterive bëhen nga organizata speciale dhe direkt nga prodhuesi i tyre. Nga rruga, kërkesat janë të ndryshme për bateritë e palëvizshme dhe jo-stacionare. Për llojet e para të baterive, ato janë si më poshtë:

• Inspektimi dhe inspektimi - çdo javë nga personeli i specializuar;
• Mirëmbajtja - të paktën një herë në 1 vit;
• Rimëkëmbja e kapitalit - të paktën një herë në 3 vjet, dhe vetëm nëse është e mundur;
• Mbërthim i besueshëm i baterisë gjatë funksionimit në stenda të veçanta;
• Prania e detyrueshme e ndriçimit në vendin e depozitimit;
• Ngjyrosja e sipërfaqes në të cilën bateria qëndron me bojë rezistente ndaj acidit;
• Mirëmbajtja në ndarëset e baterisë së elektrolitit në nivelin e duhur (kontrolloni / mbushen çdo muaj);
• Prania e karikuesve dhe respektimi i rregullave të ngarkimit;
• Tensioni i vlerësuar në rrjet është 5% më i lartë se ai i baterive të ngarkuara në të;
• Parandalimi i ruajtjes së baterisë në gjendje të shkarkuar për më shumë se 12 orë;
• Temperatura e ruajtjes nga -20 në +45 gradë Celsius, për bateritë e ngarkuara në 50% - nga -20 në +30. Mos i ruajni bateritë e papaguara.

Në rastin e baterive jo-stacionare të acidit plumb, kushtet e ruajtjes konsistojnë vetëm në rimbushjen e tyre në kohë, monitorimin e elektrolitit (nëse është e nevojshme) dhe përdorimin e baterisë për qëllimin e tij të synuar.

Rregullat e tarifimit

Karikimi i çdo baterie është saktësisht procedura që duhet të kryhet në të vetmin mënyrë të saktë. Përndryshe, disa operacione të gabuara të ngarkimit të baterisë ose do të bëjnë një burim aktual të energjisë me fuqi të ulët, ose plotësisht "do të vrasin" pjesën. Duke ditur një veçori të ngjashme të baterive të riparueshme, pronarët e tyre shpesh bëjnë dy pyetje:

1. Si të ngarkoni baterinë?
2. Me cilin është ngarkuesi më i mirë i acidit plumb për përdorim?

Në lidhje me pyetjen e dytë, ne mund të themi patjetër se është e lejueshme të ngarkoni baterinë me ndonjë pajisje, gjëja kryesore është që ajo të jetë funksionale. Dhe do të flasim më në detaje se si të ngarkoni një bateri të acidit plumb. Në terma të përgjithshëm, urdhri i saktë i ngarkimit është si më poshtë:

1. Bateria vendoset në një vend të pajisur posaçërisht për karikim: sipërfaqja është pikturuar me bojë anti-acid, nuk ka burime të hapura uji dhe zjarri, qasja në territor është e kufizuar;
2. Pas kësaj, bateria në përputhje me të gjitha standardet është e lidhur me ngarkuesin;
3. Pastaj, mënyra e karikimit është vendosur në pajisjet e karikimit në përputhje me dy kushte themelore:
   • voltazhi është konstant dhe i barabartë me rreth 2.35-2.45 volt;
   • rryma në fillim të ngarkesës është më e larta, drejt fundit ajo gradualisht dhe dukshëm zvogëlohet.

Direkt, procesi i karikimit të baterisë në modalitetin kohor zgjat rreth 3-6 orë, me përjashtim të rasteve që përdorin pajisje të lira dhe të dobëta, si dhe kur rivendosni karikimin e një baterie "të ngordhur".

Rimëkëmbja e baterisë

Në fund të materialit të sotëm, ne do t'i kushtojmë vëmendje procesit të rimëkëmbjes së baterive të acidit plumb. Në përgjithësi besohet se me një shkarkesë të thellë, ky lloj i baterisë ose plotësisht "vdes" ose mban një ngarkesë shumë të dobët. Në fakt, situata është e ndryshme.

Sipas studimeve të shumta, bateritë me acid plumbi nuk mund ta humbin kapacitetin e tyre të vlerësuar edhe pas 2-4 shkarkimeve të plota. Për këtë, mjafton një procedurë kompetente për rikuperimin e tyre. Si ta rivendosni këtë bateri? Në rendin vijues:

1. Bateria vendoset në një vend të përgatitur posaçërisht me një temperaturë të ajrit rreth 5-35 gradë Celsius;
2. Bateria dhe ngarkuesi janë të lidhur;
3. Në fund, tregues të tillë si:
   • tension - 2.45 volt;
   • forca aktuale - 0,05 SA.
4. Një ngarkesë ciklike ndodh me ndërprerje të shkurtër të rendit 2-3 herë;
5. Bateria u rivendos.

Vini re se jo në çdo situatë, një procedurë e tillë përfundon me sukses, por nëse ndiqen rregullat për rivendosjen e baterisë dhe vetë bateria është bërë nga materiale cilësore, atëherë nuk ka dyshim për suksesin e ngjarjes.

Me këtë, ndoshta informacioni më i rëndësishëm në lidhje me bateritë e acidit plumbi mori fund. Shpresojmë se materiali i sotëm ishte i dobishëm për ju dhe u dha përgjigje pyetjeve tuaja.

Nëse keni ndonjë pyetje, lërini ato në komentet poshtë artikullit. Ne ose vizitorët tanë do të jemi të lumtur t'u përgjigjemi.

K   ATEGORY:

Pajisjet elektrike të makinave

Bateritë e plumbit acid

Parimi i baterisë së plumbit-acid

Një bateri është një pajisje elektrike që, kur ngarkohet nga burimet e rrymës direkte, grumbullon energji elektrike, dhe kur shkarkohet, u jep konsumatorëve, duke qenë në këtë rast një burim aktual.

Në vetura, bateritë me acid plumbi përdoren më së shpeshti. Përveç tyre, mund të përdoren gjithashtu bateri alkaline hekuri-nikel.

Bateria më e thjeshtë e acidit plumb (element) është një kavanoz qelqi ose plastike me dy pllaka plumbi të ulur në të dhe të mbushur me një solucion elektroliti të acidit sulfurik të fortë kimikisht të pastër dhe ujë të distiluar. Acidi sulfurik, duke vepruar në pllaka plumbi, i oksidon ato, dhe sipërfaqja e pllakave është e mbuluar me një shtresë të sulfatit të plumbit. Dendësia e solucionit zvogëlohet, dhe uji pothuajse i pastër mbetet në elektrolit.

Në mënyrë që bateria të japë rrymë, së pari duhet të rimbushet, d.m.th., një rrymë elektrike direkte duhet të kalohet përmes saj. Për shkak të kalimit të rrymës elektrike përmes elektrolitit nga pllaka pozitive në negative, ndodh një reaksion kimik në bateri. Në këtë rast, sulfati i plumbit në pllakën pozitive shndërrohet në peroksid të plumbit, dhe në negativ - në plumb të pastër me sfungjer, acidi sulfurik përsëri shfaqet në elektrolit, dhe densiteti i zgjidhjes rritet.

Kur konvertimi kimik i përbërjes së meshës është i plotë, bateria do të ngarkohet. Nëse vazhdoni të kaloni rrymën elektrike përmes baterisë, uji i elektrolitit do të fillojë të dekompozohet në pjesët përbërëse të tij - hidrogjeni dhe oksigjeni, i cili në formën e flluskave do të lëshohet nga elektroliti. Lëshimi i shpejtë i flluskave (elektroliti i valë) tregon fundin e karikimit të baterisë.

Kur polet e një baterie të ngarkuar mbyllen nga një qark i jashtëm, në të do të ndodhë një reagim kimik i kundërt, në të cilin pllakat në përbërjen e tyre do të kthehen në gjendjen e tyre origjinale. Si rezultat, bateria do të shkarkohet dhe do të japë energji elektrike të ruajtur në energji për konsumatorët. Gjatë shkarkimit, një rrymë elektrike në qarkun e jashtëm do të rrjedhë nga pllaka pozitive në negative, d.m.th., në drejtimin e kundërt me atë gjatë karikimit. Në të njëjtën kohë, pllakat pozitive dhe negative të baterisë përsëri do të mbulohen me sulfat plumbi, dhe densiteti i elektrolitit do të ulet, dhe ai do të shndërrohet në ujë pothuajse të pastër. Kur reaksioni kimik të përfundojë plotësisht, bateria do të shkarkohet dhe nuk do të jetë në gjendje të japë më shumë rrymë elektrike. Për punë të mëtejshme, bateria duhet të rimbushet.

Pajisja e baterisë

Bateria e rimbushshme është mbledhur nga elementë individualë - akumulatorët në një rezervuar të përbashkët monoblock.

Monoblloku i baterisë së automobilave ndahet me ndarje në dhoma të veçanta të baterive. Do dhomë është e mbyllur në majë me një kapak ebonit me një vrimë mbushëse të mbështjellë në një tapë. Një grup pllakash (pozitive dhe negative) të ndara nga ndarësit është instaluar në dhomë.

Monoblloku është bërë me katror asfalti ose gome të fortë. Futjet plastike rezistente ndaj murit të hollë (polivinil klorur ose plastikë vinyl) shtypen zakonisht në dhomat e monobllokut të asfaltit, të cilat mbrojnë muret e monobllokut nga gërryerja e acidit, gjë që rrit ndjeshëm jetën e tij të shërbimit.

Për të rritur kapacitetin e baterisë, d.m.th, aftësinë për të thithur më shumë energji elektrike kur karikoni, në secilën dhomë është instaluar disa pllaka pozitive dhe negative të një dizajni të veçantë, si rezultat i së cilës rritet sipërfaqja e përgjithshme e pllakave.

Fig. 1. Skema e veprimit të një baterie acid-plumbi

Baza e secilës pjatë është një grilë e hedhur nga plumbi i pastër me një përzierje të vogël (6-8%) të antimonisë për të rritur forcën mekanike. Masa aktive shtypet në grilë, pastaj ajo thahet. Kjo masë përgatitet nga oksidet e plumbit pluhur - minium plumbi dhe plumbi plumbi, i përzier me acid të fortë të pastër kimikisht të pastër. Masa aktive e pllakave pozitive zakonisht përfshin deri në 75% minium plumbi, dhe për këtë arsye pllaka ka një nuancë të kuqërremtë. Masa aktive e pllakave negative përmban më shumë plumb plumbi, pllakat janë gri ose kaltërosh.

Fig. 2. Bateria e rimbushshme e plumbit-kpslotnaya: a - me tre qeliza; b - gjashtë-element

Përveç këtyre oksideve të plumbit, plumbi pluhur përdoret gjithashtu si një paketim për pllaka, e cila oksidohet gjatë bluarjes dhe përzihet me acid sulfurik.

Pas prodhimit dhe montimit të pllakës i nënshtrohet formimit, d.m.th., procese të shumta të karikimit nga rryma elektrike dhe shkarkimi.

Të gjitha pllakat me të njëjtin emër janë të lidhura me bashkimin në një bllok me një bluzë të zakonshme - një fllanxhë me një majë plumbi. Në secilën dhomë, pllakat pozitive janë rregulluar negativisht. Blloqet e pllakave kanë dy kunja dalëse (bor) - pozitive (plus) dhe negative (minus). Pllakat negative në secilin bllok vendosen në një më shumë sesa ato pozitive. Prandaj, çdo pllakë pozitive është e mbyllur nga të dy anët me pllaka negative, si rezultat i së cilës përdoret e gjithë sipërfaqja e saj dhe eliminohet mundësia e shtrëngimit të saj në rrymë të lartë të shkarkimit.

Për të eleminuar kontaktin e drejtpërdrejtë të një pllake me një tjetër ose shkurtimin e tyre me një masë aktive në rënie, mes tyre vendosen ndarës rezistent ndaj acidit - ndarësit. Ndarësit bëhen prej dy llojesh:
  1) prej druri ose përbërësish të kombinuar - prej druri dhe klorur vinyl, ose prej druri dhe fibër qelqi;
  2) nga eboniti mikropor (mipore) dhe plastika mikropor (miplast) ose e kombinuar nga miplast dhe klorvinil, ose miplast dhe qelqi.

Pllakat me ndarës janë instaluar në dhoma të veçanta të monobllokut dhe mbështeten në skajet e poshtme të pjesës së poshtme, gjë që parandalon që pjesët e poshtme të pllakës të mos shkurtojnë masën aktive që bie me kalimin e kohës dhe grumbullohen midis brinjëve në dhomën e slurry. Në krye të secilës dhomë është mbyllur fort me një mbulesë plastike. Skajet e dhomave të monobllokut në kryqëzimin me kapakun janë të mbushura me mastikë rezistente ndaj acidit. Në sipërfaqen e kapakut të secilës dhomë, dalin kunjat negative dhe pozitive të blloqeve (bor) të pllakave. Kunjat janë të mbyllura me tufa me plumb shirita të mbyllur në kapakë. Butonat bashkohen në kunjat së bashku me kërcyesit ndër-element. Në disa lloje të baterive, kunjat me kapakë vulosen me një masë rezistente ndaj acidit. Dy kunjat e fundit në bateri - plus dhe minus - janë të pajisura me priza pol, me të cilat kabllot e rrjetit të jashtëm janë të lidhur duke përdorur kapëset dhe bulonat e bashkimit. Në secilën dhomë mbi pllaka, mburoja mbrojtëse janë bërë nga klorur vinyl ose një material tjetër rezistent ndaj acidit, të cilat shërbejnë për të mbrojtur skajet e ndarësve dhe pllakave nga dëmtimet mekanike. Në kapakun e secilës dhomë ka një vrimë mbushëse të mbyllur në copëzën e vulosjes me një ndalues \u200b\u200b9 me një vrimë ventilimi që shërben për daljen e gazrave. Një pllakë reflektimi është instaluar në tapën nën vrimë, e cila eliminon shpërndarjen e elektrolitit. Në bateritë e reja, nën prizë vendoset një disk nënshkrimi, i cili hiqet gjatë funksionimit të baterisë. Në disa lloje të baterive, vrima në kapakun për mbushjen e elektrolitës është e mbyllur në copë litari me një prizë boshe me një mëngë nënshkrimi gome brenda, dhe për daljen e gazrave ka një ventilim të posaçëm të përshtatshëm me një reflektor brenda. Një pajisje e tillë e vrimës së mbushjes lejon më të përshtatshëm për të ngritur elektrolitin në nivelin e dëshiruar.

Bateritë janë të disponueshme me pllaka të derdhur, por zakonisht thahen pa elektrolit. Prandaj, bateritë e reja duhet të mbushen me elektrolit dhe të ngarkohen.

Bateritë e rimbushshme janë në dispozicion me tre ose gjashtë qeliza në një njësi; në rastin e fundit, janë në dispozicion me një rregullim tërthor ose gjatësor të elementeve. Bateritë e dizajnuara për kamionë zakonisht instalohen në një rast prej druri me kapak. Bateritë e përdorura në automjete ndër-vend janë të pajisura me priza të mbyllura (hidrotostatike), të cilat eliminojnë mundësinë e ujit që hyn në bateri kur farkëton fordat e makinës.

Treguesit kryesorë të baterisë

Treguesit kryesorë që përcaktojnë funksionimin e baterisë dhe baterisë janë tensioni dhe kapaciteti i tij.

Një element (element) i baterisë, pavarësisht nga numri i pllakave në të dhe madhësia e tyre, në gjendje të mirë dhe të ngarkuar jep një tension të barabartë me një mesatare prej 2 V. Kur shkarkohet plotësisht, voltazhi në të zvogëlohet në 1.7 volt.

Kapaciteti i një baterie është aftësia për ta absorbuar atë kur karikohet, dhe pastaj të heq një ose një sasi tjetër të energjisë elektrike kur shkarkohet nga një rrymë konstante në rënien maksimale të lejuar të tensionit.

Kapaciteti varet nga numri i pllakave në bankë (dhomë) dhe madhësia e tyre dhe matet në orë amper (dhe orë). Kapaciteti përcaktohet duke shumëzuar rrymën e shkarkimit në amper me kohën në orë gjatë së cilës bateria mund të shkarkohet në një rrymë të caktuar. Për shembull, nëse bateria në kushte të caktuara mund të japë një rrymë prej 4 A gjatë shkarkimit për 5 orë, atëherë kapaciteti i saj është 20 Ah.

Tensioni i një baterie nuk është i mjaftueshëm për të fuqizuar pajisjet elektrike të makinës. Për të marrë më shumë tension, disa bateri kombinohen në një monobllok në një bateri dhe lidhen njëra me tjetrën në seri duke përdorur kërcyesit e plumbit. Në këtë rast, rezultati pozitiv i një elementi është i lidhur me rezultatin negativ të një elementi tjetër, etj.

Kur bateritë janë të lidhur në seri, tensioni në terminalet terminal të baterisë rritet në përpjesëtim me numrin e baterive, dhe kapaciteti i gjithë baterisë mbetet i barabartë me kapacitetin e një baterie.

Kapaciteti i treguar në markën e baterisë quhet kapaciteti nominal dhe sigurohet në kushte të përcaktuara mirë të shkarkimit: në funksionimin 10-orësh dhe një temperaturë mesatare të elektrolitit prej 30 ° (GOST 959-51).

Kapaciteti i baterisë nuk është konstant. Me rritjen e rrymës së shkarkimit dhe uljen e temperaturës së elektrolitit, kapaciteti i baterisë zvogëlohet ndjeshëm. Kjo duhet të merret parasysh kur funksiononi baterinë.

Në makinat me një tension prej 12 V në rrjetin elektrik, vendosen bateri të të njëjtit tension, të përbërë nga gjashtë bateri ose dy bateri 6-volt të lidhura në seri. Në veturat me një tension prej 24 V, dy bateri me një tension prej 12 V janë të lidhur në seri (MAZ-500, KrAZ-257). Në rastin kur tensioni prej 24 V përdoret vetëm kur ndezësi është ndezur, përdoren dy bateri me një tension prej 12 V, të lidhur paralelisht, me kalimin automatik të tyre në lidhjen e serive në kohën e fillimit të motorit (MAZ -200, KrAZ-214). Në vetura, bateria zakonisht është e vendosur nën kapuçin e motorit. Në kamionë, bateria shpesh instalohet ose nën sediljen e shoferit ose në tabelën e këmbëve.

Në pajisjet elektrike të makinave, përdoret një sistem instalimesh me tela me një tel, në të cilin pjesët metalike të makinës, masa e tij përdoren si një prej telave, kështu që një terminal i baterisë (zakonisht negativ) është shkurtuar në tokë, dhe tjetri (pozitiv) është i lidhur me rrjetin, d.m.th.

Në disa modele të makinave, terminali negativ i baterisë është i lidhur në tokë përmes një ndërprerësi të veçantë. Kjo ju lejon të shkëputni baterinë nga rrjeti në gjendje boshe, e cila mbron baterinë nga rrjedhjet e mundshme të rrymës.

Në rastin (Fig. 3) të çelësit të tipit VB-318, është instaluar një shufër me një buton. Kontaktet kryesore të luajtshme me burimet dhe një kontakt ndihmës janë instaluar në skajin e poshtëm të shufrës. Kontaktet e luajtshëm janë të vendosura sipër kontakteve të fiksuara të vendosura në strehim. Kontakti është i lidhur me tokën, dhe kontakti i izoluar është i lidhur me terminalin, në të cilin është ngjitur tela nga terminali negativ i baterisë. Shufra me kontakte shtyhet nga burimet. Një pllakë bllokimi me një pranverë dhe një buton të vogël është instaluar në majë të strehimit.

Fig. 3. Ndërprerësi i baterisë

Bateria është e lidhur në rrjet duke shtypur butonin kryesor. Në këtë rast, kontaktet fikse mbyllen së pari nga një kontakt i lëvizshëm ndihmës, dhe pastaj nga kontaktet kryesore, dhe bateria është e lidhur në tokë. Kur kjo shufër 6 në pozicionin e ndezur fiksohet nga pllaka mbyllëse 8, e cila vjen nën veprimin e pranverës në groove në shufër.

Bateria është fikur duke shtypur butonin anësor, i cili lëviz pllakën e kyçjes dhe lëshon shufrën kryesore 6. Shufra, duke u ngritur me kontaktet, hap qarkun e baterisë. Disa mbyllje dhe hapje sekuenciale jo-të njëkohshme e kontakteve ndihmëse dhe kryesore zvogëlojnë djegien e kontakteve.

Bateritë e riparueshme kanë një shënim të caktuar (në përputhje me GOST om 959-51). Për shembull, një makinë GAZ -51A ka një bateri të markës 3-ST-70-VD. Numri i parë tregon numrin e baterive (qelizave) në bateri, dhe për këtë arsye tensionin e përgjithshëm, duke supozuar se çdo qelizë ka një tension prej 2 V. Numri i dytë tregon aftësinë nominale të baterisë në h. Shkronjat CT nënkupton që bateria është e një lloji karte. Materiali i rezervuarit përcaktohet me shkronjat: E - ebonite, P - përzierje asfalt-katran me futje rezistente ndaj acidit, B - përzierje katran-asfalti pa futje rezistente ndaj acidit. Materiali i ndarësve shënohet me shkronjat: D - dru, DS - fibër druri dhe qelqi, M - miplast, MS - miplast dhe fibër qelqi, P - mipore. Shkronja 3 do të thotë që bateria të jetë e thatë.

Përgatitja e baterisë për përdorim

Bateritë e reja të thata duhet të mbushen me elektrolit dhe të ngarkohen.

Elektroliti përgatitet nga acidi i baterisë dhe uji i distiluar. Për përgatitjen e elektrolitit përdoren enët rezistente ndaj acidit sulfurik - qeramikë, ebonit, qelqi. Uji i distiluar hidhet së pari në enët, dhe më pas me kujdes dhe gradualisht acid.

Elektroliti përdoret për të mbushur baterinë me një densitet të caktuar (1.27-1.34), në varësi të llojit të baterisë, kushteve klimatike dhe kohës së vitit.

Dendësia e kërkuar e elektrolitit përcaktohet në përputhje me udhëzimet e fabrikës.

Dendësia e elektrolitit matet me anë të një hidrometri të veçantë me një pipetë.

Elektroliti në qelizat e baterisë duhet të derdhet në një nivel 10-15 mm mbi mburojën e sigurisë të montuar sipër ndarësve. Niveli kontrollohet me një tub qelqi, i cili është ulur gjatë gjithë rrugës në mburojë, dhe, pasi kanë mbyllur vrimën e sipërme, ato hiqen. Lartësia e kolonës së elektrolitit të vendosur në tub përcakton nivelin e saj.

Në bateritë me kontroll automatik të nivelit, duhet të fikni prizat dhe t'i vendosni fort me tufa gome në pajisjet e ventilimit të fshihen më parë, dhe pastaj derdhni elektrolitin në qelizat në një nivel 15-20 mm nën skajin e sipërm të qafës së mbushësit. Kur hiqni prizat nga pajisjet, elektroliti në qeliza do të vendoset në një nivel normal.

Pas 3-6 orësh (në varësi të llojit të baterisë) pas mbushjes së elektrolitit, bateria ngarkohet për lidhjen e terminalit pozitiv të baterisë me polin pozitiv të burimit aktual, dhe atë negativ me atë negativ.

Karikimi kryhet në një rrymë normale për secilin lloj baterie të specifikuar në udhëzimet e fabrikës. Karikimi vazhdon derisa evolucioni i bollshëm i gazit (vlimi) të ndodhë në të gjithë akumulatorët (qelizat) e baterisë, dhe tensioni dhe dendësia e elektrolitit mbeten konstante për 3 orë.

Kur ngarkoni, sigurohuni që temperatura e elektrolitit të mos rritet mbi 45 ° C.

Deri në fund të ngarkimit të parë, kontrollohet densiteti i elektrolitit, dhe nëse është e nevojshme, silleni në normalitet në të gjitha qelizat, për të cilat një pjesë e elektrolitit thithet nga qeliza me një llambë gome dhe rimbushet me ujë të distiluar ose elektrolit me densitet të lartë.

Pas ngarkimit të parë, bateritë e reja mund të vihen në veprim. Për të zgjatur jetën e baterisë gjatë operimit, është e dobishme të kryhen disa cikle të karikimit, duke shkarkuar baterinë me rrymë nominale të shkarkimit pas karikimit derisa voltazhi i një qelize të bjerë në 1.7 volt.

Kujdesi dhe mosfunksionimi i baterisë

Elementet kryesore të kujdesit përfshijnë:
  1) kontrollimi i montimeve dhe pastrimi i baterisë;
  2) pastrimi dhe shtrëngimi i terminaleve;
  3) kontrollimin e nivelit të elektrolitit dhe në krye të tij;
  4) kontrollimi i shkallës së ngarkimit të baterisë;
  5) kontrollimi i rrymës së karikimit;
  6) mbrojtja e baterisë nga shkarkimi i shpejtë dhe qarqet e shkurtra.

Kontrollimi i montimit të baterisë është i nevojshëm për të shmangur dëmtimin e baterisë

nga lëkundja me montime të lirshme. Montimi i baterisë në çarë duhet të jetë i ngushtë. Në kamionë, nën bateri duhet të instalohen gaskets gome. Në mënyrë periodike është e nevojshme të kontrolloni për çarje në monobllok dhe për rrjedhjen e elektrolitit prej tij. Ju gjithashtu duhet të kontrolloni integritetin e mastikës së mbushjes në kapak.

Pastrimi i baterisë është i nevojshëm për të eliminuar qarkun e shkurtër të baterive (qelizave) në sipërfaqen e kontaminuar të baterisë, zakonisht të lagur nga një elektrolit spërkatës. Sipërfaqja e baterisë duhet të pastrohet me një leckë të pastër. Elektroliti i derdhur në sipërfaqen e baterisë duhet të fshihet me një leckë të pastër të njomur në një zgjidhje të amoniakut ose hirit të sodës (zgjidhje 10%). Hapjet e ventilimit gjithashtu duhet të pastrohen për të parandaluar dëmtimin e kanaçeve nga gazrat e akumuluar.

Pastrimi dhe shtrëngimi i terminaleve është i nevojshëm për të siguruar kontakt të mirë në terminalet. Terminalet duhet të pastrohen mirë, të shtrëngohen fort dhe lubrifikohen nga jashtë me një shtresë të hollë vazelinë teknike ose vaj të ngurtë për të parandaluar oksidimin e tyre. Shtë gjithashtu e nevojshme të shtrëngoni montimin e telit në tokë. Mos lejoni tension të fortë të telave, pasi kjo mund të çojë në dëmtimin e terminaleve të daljes dhe formimin e çarjeve në mastikë.

Kontrollimi i nivelit të elektrolitit është i nevojshëm sepse niveli i elektrolitit mund të ulet si rezultat i avullimit dhe zierjes së elektrolitit. Kur niveli i elektrolitit zvogëlohet, uji i distiluar shtohet në bankat e baterisë, pasi vetëm uji vlon jashtë.

Kontrolloni periodikisht dendësinë e elektrolitit me një bateri plotësisht të ngarkuar dhe sigurohuni që të jetë e njëjtë në të gjitha bankat, duke sjellë dendësinë e elektrolitit, nëse është e nevojshme, në normale.

Shkalla e baterisë së ulët mund të kontrollohet nga dendësia e elektrolitit ose duke përdorur një voltmetër me një prizë ngarkese.

Bateria duhet të jetë gjithmonë e ngarkuar. Nëse gjatë provës bateria rezulton të jetë e ngarkuar jo plotësisht, është e nevojshme të merren masa për ta ngarkuar atë, duke identifikuar arsyet që shkelin funksionimin normal të baterisë.

Bateria e shkarkuar me më shumë se 25% në dimër dhe më shumë se 50% në verë duhet të hiqet dhe rimbushet.

Nëse bateria është në gjendje të ngarkuar jo plotësisht për një kohë të gjatë, kjo do të dëmtojë pllakat e saj. Në dimër, elektroliti në një bateri të shkarkuar mund të ngrijë dhe shkatërrojë baterinë.

Kontrolli i madhësisë së rrymës së karikimit dhe mënyrës së karikimit të baterisë mund të bëhet me provë sipas leximeve të ammetrit të disponueshëm në sistemin elektrik të automjetit.

Nëse bateria është e ngarkuar, shigjeta e ammetrit pothuajse nuk devijon nga pozicioni i mesëm edhe me një numër të shtuar të revolucioneve të boshtit të gungës së motorit. Në gjendjen e shkarkuar të baterisë, në rastin e një rritje të numrit të revolucioneve të boshtit të motorit, shigjeta e ammetuesit devijon ndjeshëm drejt rrymës së karikimit për shkak të një rritje të rrymës së përdorur për të ngarkuar baterinë. Devijimi i gjilpërës së amatorit kur makina funksionon në drejtim të kundërt ose përfshirja e një dritë paralajmëruese tregon një bateri të ulët.

Mbrojtja e baterisë nga shkarkimi i shpejtë dhe qarqet e shkurtra është e nevojshme për të shmangur shtrembërimin e pllakave dhe copëtimin e masës aktive. Prandaj, është e pamundur për një kohë të gjatë dhe disa herë me radhë të ndizni starterin, i cili konsumon një rrymë shumë të fortë. Nuk rekomandohet fillimi i starterit me një motor shumë të ftohtë në dimër në temperatura të ulëta. Shtë e nevojshme të ngrohni paraprakisht motorin dhe të bëni manualisht boshtin e gungës me gunga disa herë.

Kur inspektoni baterinë, mos i sillni zjarr të hapur, pasi që mund të ndodhë një shpërthim i gazrave mbi elektrolit.

Kur kaloni nga funksionimi i verës në dimër ose anasjelltas, është e nevojshme të sillni dendësinë e elektrolitit në vlerën e rekomanduar.

Në dimër, bateritë e hapura duhet të izolohen.

Kur instaloni një bateri në një makinë, duhet të lidhni saktë terminalet e saj në tokë dhe qark. Lidhja e saktë mund të kontrollohet me ammeter. Kur bateria është e shkarkuar, shigjeta duhet të devijojë në drejtimin përkatës (drejt shenjës plus). Polariteti i terminaleve të baterisë mund të përcaktohet nga shenjat plus dhe minus në terminalet, dhe në mungesë të tyre, duke ulur telat nga terminalet në ujë të acidifikuar ose duke përdorur patate të papërpunuara. Në ujin e acidifikuar në telin negativ (negativ) ka një lëshim të shpejtë të flluskave të gazit, dhe rreth telit pozitiv (pozitiv) të mbërthyer në patate, do të shfaqet një njollë e gjelbër.

Ruajtja e baterisë. Nëse bateria hiqet nga automjeti dhe vendoset në një periudhë relativisht të shkurtër të ruajtjes, ajo duhet të jetë plotësisht e ngarkuar paraprakisht, duhet të kontrollohet niveli i elektrolitit, dendësia e elektrolitit duhet të kthehet në vlerën e tij normale (jo më të larta se 1,280 në 15 ° С), pastruar plotësisht duke fshirë monobllokun dhe mbulesën nga jashtë, duke zhveshur terminalet dhe vendosni në një dhomë të pastër, të ajrosur me një temperaturë konstante.

Për të shmangur vetë-shkarkimin e brendshëm dhe për të eleminuar korrozionin e rritur të pllakave pozitive, preferohet të ruani bateritë me elektrolit në një dhomë të ftohtë në një temperaturë konstante jo më të ulët se -25 ° С dhe jo më të larta se 0 ° С. Kur ruani bateritë në kushte të tilla, është e nevojshme të kontrolloni densitetin e elektrolitit në muaj, duke mbushur bateritë vetëm nëse densiteti bie nën vlerën e lejuar (nën 1.230 në 15 ° C). Në gjendjen normale të baterive me këtë metodë të ruajtjes, është e nevojshme vetëm t'i ngarkoni ato para se të vihen në punë.

Kur ruajnë bateritë në temperaturë mbi 0 ° C, ato duhet të ngarkohen çdo muaj për të rikthyer kapacitetin e humbur si rezultat i vetë-shkarkimit.

Me këto metoda të ruajtjes, bateritë janë gjithmonë të përgatitur për përdorim.

Gjatë ruajtjes afatgjatë, për shembull më shumë se gjashtë muaj, dhe gjithashtu kur është e pamundur të bëhet rimbushje e shpeshtë e baterisë, e cila është e nevojshme në metodën e parë të ruajtjes, praktikohet një metodë e ruajtjes së baterive pa elektrolit. Në këtë rast, bateria duhet të shkarkohet plotësisht me një rrymë që korrespondon me 1/20 të kapacitetit derisa voltazhi në një bateri të bjerë në 1.7 V, atëherë, pasi të keni hequr baterinë, derdhni elektrolitin prej tij dhe tërësisht shpëlajeni kanaçe me ujë të distiluar. Skuqja duhet të bëhet derisa uji të ndalojë oksidimin. Pas larjes dhe tharjes së plotë të baterisë, është e nevojshme të mbyllni fort hapjet e kanaçeve të saj dhe ta pastroni atë nga jashtë dhe në këtë formë të vendosni baterinë për ruajtje afatgjatë.

Mosfunksionimet e baterisë. Dështimet kryesore të baterisë janë: ngarkimi i pamjaftueshëm, rimbushja, sulfatimi i pllakave, kapaciteti i zvogëluar, vetë-shkarkimi i brendshëm, shtrëngimi i pllakave, rrjedhja e baterisë.

Karikimi i pamjaftueshëm i baterisë merret për shkak të rrymës së ulët të karikimit, fiksimit të dobët të telave dhe oksidimit të terminaleve, rrjedhjeve ose konsumit të lartë të rrymës kur motori është i papunë, përdorim jo adekuat i fillestarit. Rryma e pamjaftueshme e karikimit mund të ndodhë nëse rregullatori i rele nuk është rregulluar saktë ose gjeneratori funksionon dobët. Shenjat e ngarkimit të pamjaftueshëm të baterisë janë densiteti i ulët i elektrolitit në të dhe tensioni i pamjaftueshëm i baterisë.

Rimbushja e baterisë ndodh me një rrymë tepër të fortë të karikimit për shkak të rregullimit të pahijshëm të rregullatorit të rele. Një shenjë e rimbushjes është zierja e shpeshtë e elektrolitit dhe një rënie e shpejtë e nivelit të saj.

Sulfimi i pllakave konsiston në faktin se pllakat janë të veshura me një shtresë kristaline të bardhë, e cila pengon kalimin e rrymës elektrike dhe depërtimin e elektrolitit në masën aktive të pllakave. Si rezultat, proceset kimike ngadalësohen dhe kapaciteti i baterisë zvogëlohet.

Një shenjë e jashtme e sulfimit është një rënie e fortë e tensionit të baterisë me ngarkesë në rritje. Për shembull, kur ndizni starterin ose madje edhe sinjalin, llamba të dritave që digjen mjaft të ndritshme pothuajse dalin jashtë. Kur një pirun i ngarkesës kontrollon elementet e baterisë që kanë pësuar sulfatim, tensioni në polet e elementeve zvogëlohet me shpejtësi.

Sulfimi ndodh si rezultat i një shkarkimi të fortë të baterisë ose funksionimit të tij të gjatë në një gjendje të ngarkuar jo plotësisht. Për të mbrojtur bateritë nga sulfacioni, është e nevojshme të monitorohen në mënyrë sistematike dhe t'i mirëmbani ato në gjendje të ngarkuar, si dhe të kryhen periodikisht cikle kontrolli dhe trajnimi në stacionin e karikimit. Për shkak të sulfacionit të fortë, pllakat e baterisë dështojnë dhe nuk mund të riparohen ose restaurohen.

Ulja e kapacitetit ndodh për shkak të një rënie në sipërfaqen e punës të pllakave, e shkaktuar nga copëzimi i masës aktive të pllakave ose ulja e nivelit të elektrolitit. Një shenjë e një ulje të kapacitetit është zierja e shpejtë e elektrolitit gjatë karikimit me një rritje të lehtë të densitetit të tij, si dhe shkarkimit të shpejtë të baterisë gjatë funksionimit të tij. Ippingiftëzimi i masës aktive merret si rezultat i një rimbushje të fortë të baterisë ose kur bateria shkarkohet me rrymë të lartë, për shembull, me përdorim të zgjatur të starterit.

Vetë-shkarkimi i brendshëm i baterisë ndodh kur uji jo distilues përdoret për elektrolitin. Një shenjë e mosfunksionimit është shkarkimi i shpejtë i një baterie të ngordhur. Për të eleminuar këtë mosfunksionim, bateria shkarkohet dhe lahet plotësisht me ujë të distiluar, e ndjekur pas mbushjes së tij me një elektrolit të cilësisë dhe densitetit të duhur dhe karikimit.

Një qark i shkurtër brenda kanaçeve të baterisë ndodh për shkak të shkatërrimit të ndarësve prej druri për shkak të përdorimit të një elektroliti me një densitet shumë të lartë. Në këtë rast, masa aktive e lëshuar mbyll pllakat. Me një qark të brendshëm të baterisë, tensioni i tij shpejt zvogëlohet, densiteti i elektrolitit dhe kapaciteti i baterisë zvogëlohen.

Lufta e pllakave fitohet me rrymë të tepërt të shkarkimit në rastin e përdorimit të starterit për një kohë të gjatë dhe me qarqe të shkurtra në qark. Në këtë rast, bateria dështon.

Mosfunksionimet e baterisë

Gjatë funksionimit në bateri, mund të ndodhin keqfunksionimet e mëposhtme: oksidimi i kunjave të poleve, rrjedhja e elektrolitit përmes çarjeve të rezervuarit, rritja e vetë-shkarkimit, qarku i shkurtër dhe sulfatimi i pllakave.

Oksidimi i kunjve të poleve çon në një rritje të rezistencës në qarkun e jashtëm dhe madje në një ndërprerje të rrymës. Për të eleminuar mosfunksionimin, është e nevojshme të hiqni skajet e telit (terminalet) nga kunjat, të zhveshni kunjat dhe terminalet dhe të lidhni këtë të fundit në kunjat. Pas kësaj, kunjat dhe terminalet në pjesën e jashtme duhet të yndyrat me një shtresë të hollë vazelinë teknike.

Rrjedhin elektrolit nëpër plasaritjet e rezervuarit zbulohet me inspektim. Për të rregulluar problemin, bateria duhet të riparohet. Në rast të funksionimit të detyruar të përkohshëm të një baterie me këtë mosfunksionim, është e nevojshme që periodikisht të shtoni elektrolit në ndarjen e dëmtuar të rezervuarit, dhe jo ujë të distiluar.

Vetë-shkarkimi i baterisë gjatë funksionimit dhe ruajtjes së tij ndodh për shkak të formimit të rrymave lokale në masën aktive të pllakave. Rrymat lokale shfaqen për shkak të shfaqjes së një force elektromotore midis oksideve të masës aktive dhe grilës së pllakës. Përveç kësaj, gjatë ruajtjes së zgjatur, elektroliti në bateri vendoset dhe densiteti i elektrolitit në shtresat e poshtme bëhet më i madh se në ato të sipërme. Kjo çon në shfaqjen e një ndryshimi të mundshëm dhe shfaqjen e rrymave barazuese në sipërfaqen e pllakave. Vetë-shkarkimi normal i një baterie pune është 1-2% në ditë. Arsyet e vetë-shkarkimit të përshpejtuar mund të jenë: ndotja e sipërfaqes së baterisë, përdorimi i ujit të zakonshëm (jo të distiluar) që përmban alkali dhe kripë në krye, grimcat metalike dhe substancat e tjera që kontribuojnë në formimin e çifteve galvanike brenda baterive. Për të zgjidhur problemin, fshijeni sipërfaqen e baterisë ose zëvendësoni elektrolitin.

Shenjat e një qarku të shkurtër brenda baterisë janë "valë" të elektrolitit dhe një rënie e mprehtë e tensionit të baterisë; më shpesh ajo shkaktohet nga derdhja e masës aktive dhe shkatërrimi i ndarësve. Në të dy rastet, bateria është çmontuar dhe eleminuar, duke zëvendësuar elementët me defekt.

Sulfimi i pllakave konsiston në formimin e sulfatit të plumbit kristal të trashë në formën e pllakës së bardhë. Kjo rrit rezistencën e baterive. Kristal të mëdhenj të sulfatit të plumbit mbyllin poret e masës aktive, duke parandaluar depërtimin e elektrolitit dhe formimin e masës aktive gjatë karikimit. Si rezultat, sipërfaqja aktive e pllakave zvogëlohet, duke shkaktuar një rënie të kapacitetit të baterisë. Një shenjë e sulfimit të pllakave është se kur bateria është e ngarkuar, tensioni dhe temperatura e elektrolitit rritet shpejt dhe ndodh evolucioni i shpejtë i gazit ("zierja") dhe dendësia e elektrolitit rritet pak. Gjatë shkarkimit pasues, dhe veçanërisht kur startuesi është i ndezur, bateria shkarkohet shpejt për shkak të kapacitetit të vogël. Shkaqet kryesore të sulfimit janë: shkarkimi i baterisë nën 1.7 V për bateri, ekspozimi i pllakave për shkak të niveleve më të ulëta të elektrolitit, ruajtja afatgjatë e baterisë pa rimbushje (veçanërisht e shkarkuar), densiteti i lartë i elektrolitit, përdorimi i zgjatur i starterit gjatë fillimit.

Nëse kapaciteti aktual nuk është më pak se 80% i nominalit, bateria rimbushet dhe instalohet në makinë; nëse kapaciteti është më i ulët, i gjithë cikli përsëritet përsëri. Cikli i mësipërm rekomandohet gjithashtu pas ruajtjes së baterisë për më shumë se 6 muaj dhe para ruajtjes afatgjatë.

Mirëmbajtja e baterisë

Jeta e shërbimit dhe shërbimi i baterisë në masë të madhe varet nga kujdesi në kohë dhe i duhur i tij. Bateria duhet të mbahet e pastër, pasi ndotja e sipërfaqes së saj çon në rritje të vetë-shkarkimit. Gjatë mirëmbajtjes, fshijeni sipërfaqen e baterisë me një zgjidhje 10% të amoniakut ose hirit të sodës, dhe pastaj fshijeni atë me një leckë të pastër dhe të thatë.

Gjatë ngarkimit, një reaksion kimik lëshon gazra që rrisin ndjeshëm presionin brenda baterive. Prandaj, vrimat e ventilimit në prizat duhet të pastrohen vazhdimisht me një tel të hollë. Duke marrë parasysh që gjatë funksionimit të baterisë formohet një gaz shpërthyes (një përzierje e hidrogjenit dhe oksigjenit), nuk mund të inspektoni një bateri me një flakë të hapur për të parandaluar shpërthimin.

Periodikisht, është e nevojshme të zhveshni kunjat dhe terminalet e telave. Pas 2-2,5 mijë kilometra, dhe në kohë të nxehtë çdo 5-6 ditë, kontrolloni nivelin e elektrolitit përmes vrimave të mbushësit të baterive me një tub qelqi me një diametër të brendshëm 3-5 mm. Kolona e elektrolitit në tub tregon lartësinë e nivelit të tij mbi mburojën e sigurisë, e cila duhet të jetë 12-15 mm. Në mungesë të një tubi qelqi, niveli i elektrolitit mund të kontrollohet me një zezak të pastër ose shkop druri; Mos përdorni një shufër metalike për këtë qëllim. Kur ulni nivelin, duhet të shtohet uji i distiluar, jo elektroliti, pasi gjatë funksionimit të baterisë uji në elektrolit zbërthehet dhe avullohet, dhe acidi mbetet.

Kontrolloni në mënyrë periodike densitetin e elektrolitit në mënyrë që të përcaktoni shkallën e ngarkimit të baterisë. Për këtë, njehsori i acidit ulet në vrimën e mbushësit të baterisë, elektroliti thithet me një llambë gome, dhe dendësia e elektrolitit përcaktohet nga ndarjet e hidrometrit brenda llambës së qelqit.

Fig. 1. Kontrollimi i gjendjes së baterisë:
  a - kontrolloni nivelin e elektrolitit; b - kontrollimi i densitetit të elektrolitit; 1 - njehsor acidi llambash gome; 2 - balonë xhami; 3 - hidrometër

Për ruajtjen afatgjatë të baterisë në dimër, ajo duhet të hiqet nga makina, të ngarkohet plotësisht dhe të ruhet në një vend të thatë në një temperaturë jo më të lartë se 0 ° C dhe jo më të ulët se 30 °, duke pasur parasysh që sa më e ulët të jetë temperatura e elektrolitit, aq më i ulët është shkarkimi i vetë baterisë. Do tre muaj, bateria duhet të ngarkohet për të rivendosur kapacitetin e humbur gjatë shkarkimit nga vetja. Kur ruani baterinë drejtpërdrejt në automjet, shkëputni telat nga kunjat e shufrave. Duhet mbajtur mend se temperatura e ngrirjes së një elektroliti me një densitet prej 1.1 g / cm3 minus 7 ° C, një densitet prej 1,22 g / cm3 minus 37 ° C dhe një densitet prej 1.31 g / cm3 minus 66 ° C.

Bateria -një burim i rrymës kimike që ka aftësinë për të grumbulluar dhe ruajtur energjinë elektrike për ca kohë dhe, nëse është e nevojshme, ta transferojë atë në një qark të jashtëm.

Bateria në vetvete nuk prodhon energji elektrike. Ajo e grumbullon atë vetëm gjatë një ngarkese: transmetimi i rrymës nga një burim i jashtëm (Fig. 4.2. A) shoqërohet me shndërrimin e energjisë elektrike në energji kimike, si rezultat, vetë bateria bëhet një burim aktual.

Kur një bateri shkarkohet, energjia elektrike e akumuluar harxhohet në një qark të jashtëm të lidhur me të - energjia kimike shndërrohet në energji elektrike (Fig. 4.2. B).

Me përdorimin e duhur, bateria mund t'i rezistojë disa qindra cikleve të ngarkimit dhe shkarkimit.

Në varësi të përbërjes së elektrolitit   dalloni midis:

· acid

Bateritë alkaline.

Figura 4.2.

a) ngarkesa dhe b) shkarkimi

Më e thjeshta bateri acide   përbëhet nga dy elektroda plumbi të zhytura në një zgjidhje të acidit sulfurik.

Shkarkimi dhe pagesa.   Kur bateria shkarkohet (Fig. 4.3, a), jonet pozitive dhe negative të mbetjes së acidit S0 4 - në të cilat prishen molekulat e acidit sulfurik H 2 S0 4   electrolyte 3,   dërguar në përputhje me rrethanat pozitive 1   dhe negativ 2   elektroda dhe hyjnë në reaksione elektrokimike me masat e tyre aktive. Një ndryshim i mundshëm prej rreth 2 V ndodh midis elektrodave, e cila siguron kalimin e rrymës elektrike kur qarku i jashtëm është i mbyllur.

Figura 4.3. Kalimi nëpër elektrolitin e joneve pozitive dhe negative në

a) shkarkimi dhe b) bateria acid ngarkuese

Si rezultat i reaksioneve elektrokimike që vijnë nga ndërveprimi i hidrogjenit H 2 +   me peroksid plumbi Pb0 2   lloj pozitiv dhe joneve të mbetjeve të sulfatit S0 4 -   me plumb Pb elektrodë negative, formohet sulfati i plumbit PbS0 4 (sulfat plumbi) në të cilin konvertohen shtresat sipërfaqësore të masës aktive të të dy elektrodave. Në të njëjtën kohë, gjatë këtyre reagimeve formohet një sasi e caktuar uji; prandaj, përqendrimi i acidit sulfurik zvogëlohet, d.m.th. densiteti i elektrolitit zvogëlohet.

Bateria mund të shkarkohet teorikisht derisa masat aktive të elektrodave të shndërrohen plotësisht në sulfat plumbi dhe elektroliti të varfërohet. Sidoqoftë, praktikisht shkarkimi është ndalur shumë më herët. Sulfati i plumbit i formuar gjatë shkarkimit është një kripë e bardhë që është e tretshme dobët në elektrolit dhe ka një përçueshmëri të ulët elektrike. Prandaj, shkarkimi nuk është kryer deri në fund, por vetëm deri në momentin kur rreth 35% e masës aktive kalon në sulfat plumbi. Në këtë rast, sulfati i plumbit i formuar shpërndahet në mënyrë të barabartë në formën e kristaleve të vockël në masën e mbetur aktive, e cila ende mban përcjellshmëri të mjaftueshme elektrike për të siguruar një tension midis elektrodave të 1.7-1.8 V.

Një bateri e shkarkuar është e ngarkuar, d.m.th. të lidhur me një burim aktual me një tension më të madh se tensioni i baterisë.

Kur karikohet   (Fig. 4.3, b) Jonet hidrogjen pozitive H 2 +   zhvendoset në elektrodën negative 2 , dhe jonet negative të mbetjeve të sulfatit S0 4 -   - elektrodë pozitive 1   dhe reagojnë kimikisht me sulfatin e plumbit PbS0 4, duke mbuluar të dy elektrodat. Në procesin e lindjes së reaksioneve elektrokimike, sulfati i plumbit PbSO 4 shpërndahet dhe masat aktive riformohen në elektroda: peroksidi i plumbit Pb0 2   në elektrodën pozitive dhe plumbin e sfungjerit P b   -me negativ. Përqendrimi i acidit sulfurik rritet, d.m.th. densiteti i elektroliteve rritet.

Proceset që ndodhin në një akumulator acid mund të përfaqësohen nga ekuacioni i mëposhtëm:

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

PbO 2 -pluhur peroksidi plumbi;

PbSO 4 -sulfat plumbi (sulfate plumbi).

Dendësia e elektrolitit varet nga temperatura e ambientit.

Në temperaturat mbi + 15 ° C, përdoret solucion hidroksidi i natriumit me një densitet prej 1,17-1,19 gram për centimetër kub (g / cm 2) ujë të pastër (distiluar, shi, dëborë). Lejoni elektrolitin e përgatitur të qëndrojë për 6-12 orë, në mënyrë që papastërtitë më të dëmshme (kalcium, hekur, mangan, etj.) Të vendosen në fund të enës, pas së cilës elektroliti transferohet me kujdes në një anije tjetër, dhe pastaj në bateritë.

Nëse nuk ka sode kaustike, atëherë mund të përdoret hidroksid kaliumi. Në një temperaturë prej + 15 ° - -15 ° C, përdoret një zgjidhje e kaliumit kaustik me një dendësi prej 1,19-1,21 g / cm 3, në një temperaturë nën -15 ° C, një zgjidhje të kaliumit kaustik me një dendësi prej 1.27-1.3 cm 2.

Për të rritur jetën e një baterie alkaline, një sasi e caktuar litiumi kaustik shpesh shtohet në elektrolit. Në të njëjtën kohë, rezistenca e baterisë rritet pak dhe bëhet më pak e përshtatshme për të punuar në kushte më të përshtatshme për të punuar në temperatura më të ulëta.

Elektroliti përgatitet në një tas të pastër prej çeliku, prej gize, ku së pari vendoset kalium kaustik, dhe pastaj derdhet uji (për 1 kg kalium kaustik, 2 litra ujë). Zgjidhja përzihet derisa hidroksidi i kaliumit të treten plotësisht. Në këtë rast, temperatura e elektrolitit ngrihet. Pasi elektroliti të jetë ftohur, duhet të matni dendësinë e tij dhe ta çoni atë në vlerën e dëshiruar. Nuk është e mundur të mbushni baterinë me elektrolit të nxehtë (temperatura mbi 30 ° С), pasi masa aktive përkeqësohet.

Elektroliti derdhet në bateri përmes një gypi prej qelqi. Niveli i saj duhet të jetë 5-10 mm më i lartë se buza e sipërme e pllakave.

Disavantazhet e baterive të acidit plumb:

Magazinimi në një gjendje të shkarkuar nuk lejohet;

Dendësia e ulët e energjisë - pesha e madhe e baterive kufizon përdorimin e tyre në objektet e palëvizshme dhe lëvizëse;

Vetëm një numër i kufizuar i cikleve të shkarkimit të plotë është i lejueshëm;

Elektroliti acidi dhe plumbi kanë një efekt të dëmshëm në mjedis;

Nëse ngarkesa është e pasaktë, mbinxehja është e mundur.

Një bateri acide plotësisht e ngarkuar ka një emf rreth 2.2 V, afërsisht të njëjtin tension në terminalet e tij, pasi rezistenca e brendshme është shumë e vogël.

Gjatë një shkarkimi, tensioni shpejt bie në 1.8-1.7 V, me këtë tension shkarkimi pushon për të shmangur dëmtimet.

Bateritë alkaline.

Në lokomotivat dhe trenat elektrikë, bateritë alkaline janë përdorimi më i gjërë (jetëgjatësia e shërbimit në mënyrë të konsiderueshme më e gjatë se bateritë e acidit).

Më të zakonshmet janë bateritë alkaline të nikelit-hekurit (NJ) dhe nikel-kadmium (NK). Në të dy, masa aktive e elektrodës pozitive në një gjendje të ngarkuar përbëhet nga hidrat i oksidit të nikelitNiOH në të cilën shtohen grafit dhe oksidi i bariumit.

Grafiti rrit përçueshmërinë e masës aktive, dhe oksidi i bariumit rrit jetëgjatësinë e shërbimit. Masa aktive e elektrodës negative të baterisë së nikelit-hekuri përbëhet nga hekuri pluhur me aditivë, dhe bateria e nikelit-kadmiumit të një përzierje të pluhurit të kadmiumit dhe hekurit. Elektroliti është një zgjidhje e kaliumit kaustik të përzier me monohidrat litiumi, i cili rrit jetëgjatësinë e baterisë.

Reagimet elektrokimike që ndodhin gjatë ngarkimit dhe shkarkimit të një baterie alkaline mund të përfaqësohen nga ekuacionet e mëposhtme:

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

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

Ni (OOH) -hidrat i oksidit të nikelit; KOH   - kalium kaustik.

Bateria e nikelit-hekuri Bateria e nikelit-kadmium

tipi TZHN-300 tip KN-100

Figura 4.4. Bateritë alkaline

1 - masë aktive; 2 - shirita të shpuar nga çeliku; 3 - shkopinj të fortë prej gome; 4 - pllaka bllokimi pozitiv; 5 - përfundime të poleve; 6 - prizë me një vrimë për derdhjen e elektrolitit; 7 - një mbulesë; 8 - pllaka bllokimi negativ; 9 - masë aktive e pllakave pozitive; 10 - masë aktive e pllakave negative; 11 - izolim (plastikë vinyl, ebonite); 12 - tapë

Kur bateria është e ngarkuar, oksigjen me hekur (negativ), pllaka shkon në nikel (pozitiv). Gjatë shkarkimit, ndodh procesi i kundërt.

Një bateri alkaline plotësisht e ngarkuar ka një emf afërsisht 1.45 V. Gjatë një shkarkimi, tensioni shpejt bie në 1.3 V, pastaj ngadalë në 1 V. Ndalohet shkarkimi nën këtë tension.

Përfitimet e baterive alkaline:

· Plumbi i paktë nuk përdoret në prodhimin e tyre;

· Ata kanë qëndrueshmëri më të madhe dhe forcë mekanike, nuk kanë frikë nga rrymat e forta të shkarkimit, lëkundjet, goditjet dhe madje qarqet e shkurtra;

· Me mosveprim të zgjatur, ata pësojnë humbje të vogla në vetë-shkarkimin dhe nuk përkeqësohen, kanë një jetë të gjatë shërbimi;

· Gjatë operacionit lëshojnë gazra dhe gaze më pak të dëmshëm;

· Keni më pak peshë;

· Më pak kërkuese në lidhje me kujdes të vazhdueshëm të kualifikuar.

Disavantazhet janë:

· Emf më i vogël;

· Efikasitet i ulet

· Kosto më e lartë

Pyetjet e sigurisë

1. Cili është qëllimi i baterisë?

2. Parimi i funksionimit të baterisë acid.

3. Parimi i funksionimit të një baterie alkaline.

4. Avantazhet e baterive alkaline.

5. Disavantazhet e baterive alkaline.

6. Whatfarë është emf? bateri plotësisht e ngarkuar?

7. Nga se përbëhet bateria më e thjeshtë e acidit?

8. Cilët janë emrat e pajisjeve që kthejnë energjinë kimike në energji elektrike?

9. Whatfarë është elektroliti?

10. Whatfarë është elektroliza?

11. Cilat janë përbërësit e një molekule të acidit sulfurik?

12. Whatfarë përbëhet nga një qelizë voltaike?

13. Si polarizohet një element?

14. Whatfarë është qeliza e thatë?

15. Si rrjedh rryma elektrike në përçuesit e lëngshëm?

16. Cili është dizajni i baterive acid?

17. Na tregoni për hartimin e baterive alkaline.

18. Si ngarkohen bateritë?

19. Cila është shenja e mbarimit të një baterie acid?

20. Cili është një tregues i fundit të ngarkimit të një baterie alkaline?

21. Si lidhen bateritë me një bateri?

Informacione të ngjashme.

Prodhimi i serive dhe funksionimi në masë bateri acidesh plumbi   ishin filluar përsëri në fund të shekullit të 19-të. Në fillim të shekullit të 20-të, ata filluan të përdoren gjerësisht në automobila, duke zhvilluar më tej fushën e zbatimit të tyre, kaluan me lehtësi mijëvjeçarin dhe ende vazhdojnë të jenë të besueshëm, të qëndrueshëm, duke mos kërkuar kosto të larta mirëmbajtjeje dhe burime relativisht të lira të energjisë.

Një bateri është një burim kimik aktual i aftë të shndërrojë vazhdimisht energjinë kimike në energji elektrike dhe ta grumbullojë atë, duke e ruajtur atë për një kohë të gjatë. Thjesht, bateria mund të përfaqësohet si më poshtë: dy elektroda, në formën e pllakave, vendosen në një zgjidhje të acidit sulfurik me një dendësi prej 1.27-1.29 g / cm 3. Në këtë rast, elektroda pozitive është bërë nga dioksidi i plumbit (PbO 2), dhe ai negativ është bërë nga plumbi (Pb). Me kalimin e rrymës, midis tyre ndodhin reaksione redoksike.

Gjatë shkarkimit, ndodh një reaksion kimik, si rezultat i të cilit masa aktive e të dy elektrodave fillon të ndryshojë përbërjen e saj kimike, duke u shndërruar nga plumbi i sfungjerit dhe dioksidi i tij në sulfat të plumbit (sulfati i plumbit - PbSO 4), dhe dendësia e elektrolitit fillon të bjerë. Si rezultat, lëvizja e drejtuar e joneve formon brenda baterisë dhe një rrymë elektrike rrjedh në qark. Kur ngarkohet bateria, ndodh procesi i kundërt - drejtimi i ndryshimeve aktuale në të kundërt, masat aktive rivendosin përbërjen e tyre origjinale kimike, dhe densiteti i elektrolitit rritet. Ky proces, i quajtur një cikël, mund të jetë i shumëfishtë. Sasia e energjisë elektrike e ruajtur në këtë rast varet nga zona e bashkëveprimit aktiv të elektrodave dhe elektrolitit dhe vëllimit të tij. Tensioni i vlerësuar i gjeneruar nga një bateri e tillë është 2 volt. Për të marrë një vlerë më të lartë të tensionit, bateritë e vetme janë të lidhura në seri. Për shembull: një bateri 12-voltëshe përbëhet nga gjashtë bateri të lidhura në seri në një strehë të zakonshme.

Sipas modelimit, bateritë e acidit plumb janë shërbim dhe pa mbikëqyrje. Shërbimet e kërkuara kërkojnë kujdes të caktuar gjatë operimit (kontrolli i nivelit dhe densitetit të elektrolitit). Pa mirëmbajtje - janë hermetike (më saktë, të mbyllur), punojnë në çdo pozicion dhe nuk kërkojnë mirëmbajtje.

Në interpretimin ndërkombëtar, përcaktimi përdoret në formën e Baterisë së Acidit SEALED LEAD Acid (bateri e mbyllur me acid plumbi) ose SLA i shkurtuar, si dhe VRLA - Acid Lead Acid i rregulluar me valvula (plumb-acid me një valvul të rregullueshëm) bateri që kanë një elektrolit sulfat në formën e një xhel ose të lidhur në tekstil me fije qelqi (AGM). Bateritë e tilla kanë parametra më të lartë elektrikë dhe operacionalë.
  Bateritë e tilla përdoren si burimet rezervë   në sistemet e alarmit dhe të sigurisë dhe pajisjet mjekësore. Sidoqoftë, ato përdoren më gjerësisht në (UPS), si dhe në sistemet autonome të furnizimit me energji të bazuar në burime të rinovueshme të energjisë.

Ekzistojnë llojet kryesore të mëposhtme të baterive të plumbit që mund të përdoren në sistemet autonome të furnizimit me energji elektrike:

Shikoni më poshtë për më shumë informacion mbi bateritë e mbyllura.

  Bateri të rimbushshme me teknologjinë AGM

Bateritë e tilla kanë një trashësi më të madhe të pllakave të elektrodave sesa bateritë fillestare, kështu që jeta e tyre e shërbimit në modalitetin e shkarkimit të gjatë është shumë më e gjatë se jeta e baterive fillestare.

Bateritë AGM zakonisht përdoren në sistemet e energjisë të tepërta, d.m.th. ku bateritë kryesisht plotësohen, dhe ndonjëherë, gjatë ndërprerjes së energjisë, ato heqin dorë nga energjia e ruajtur.

Sidoqoftë, kohët e fundit u shfaqën bateritë AGM, të cilat janë krijuar për shkarkime më të thella dhe mënyra ciklike të funksionimit. Sigurisht, ata nuk "arrijnë" me ato të xhelit, por ato funksionojnë në mënyrë të kënaqshme me sisteme autonome të furnizimit me energji, përfshirë këtu dhe diellore. Hidhni një sy. Bateritë AGM zakonisht kanë një rrymë maksimale të ngarkuar të autorizuar prej 0.3C, dhe një tension përfundimtar të ngarkimit prej 14.8-15V. Për t'i ngarkuar ato, është më mirë të përdorni ngarkues të veçantë për bateritë e mbyllura.

  Bateri xhel

Për sistemet autonome të furnizimit me energji elektrike, duhet të zgjidhen bateritë "shkarkuese të thella" (siç janë seritë ProSolar D ose DG, dhe bateritë akoma më të mira OPzV). Nëse mund të ndani një dhomë të veçantë për bateritë në të gjitha kushtet (ventilim, siguri nga zjarri) dhe ka personel të trajnuar që mund të shërbejnë bateri me elektrolit të lëngshëm, mund të përdorni bateri të shkarkimit të thellë me elektrolit të lëngshëm - OPzS, tërheqje për makinat elektrike ose të tjerë me një shkarkim më të lartë të lejueshëm (psh. Rolls).

Nëse nuk plotësohen kushte të tilla, është më mirë të ndaleni në bateritë e mbyllura - ato janë pak më të shtrenjta, por shumë më lehtë për t'u përdorur.

Vazhdoni të lexoni

Typefarë lloj baterie për të zgjedhur - AGM, xhel ose elektrolit i lëngshëm? Faktorët përcaktues kur zgjidhni bateritë për sistemin tuaj janë çmimi, kushtet në të cilat bateria do të funksionojë (temperatura, kushtet e shërbimit, disponueshmëria e një dhome të veçantë, etj.), Si dhe jeta e pritshme ...

Teknologjitë e ruajtjes së energjisë në sistemet autonome të furnizimit me energji elektrike Sipas materialeve të faqes: modernoutpost.com Kjo shënim përmban këshilla të përgjithshme për zgjedhjen e baterive për sisteme me burime të rinovueshme të energjisë. Shënimi përfshin 3 teknologji kryesore: litium-jon, hidrid nikel-metali dhe acid-plumbi (AGM, ose Gel). Ne do të përpiqemi ...

Leksioni 3. Bateritë

  Konceptet themelore. Karakteristikat elektrike dhe klasifikimi i baterive. Bateritë e plumbit. Bateritë alkaline. Bateritë fillestare. Bateri me elektrolit të shkrirë dhe të ngurtë. Përdorimi i baterive në transportin hekurudhor.

1. Konceptet themelore. Karakteristikat elektrike dhe klasifikimi i baterive.

Figura 3.1. Lakrat e ngarkimit dhe shkarkimit të baterisë

A kkumulyatory

K elektrolit i ngurtë alkalik alkalin me elektrolit të shkrirë (plumb) Ni-Cd, Ni-Fe (S-Na)

Figura 3.3. Klasifikimi i baterisë sipas llojit të elektrolitit

2. Bateritë e plumbit

Bateritë e plumbit janë aktualisht më të zakonshmet, përfshirë ato në transportin hekurudhor. Ato përbëhen nga dy pllaka plumbi grilë (për të rritur sipërfaqen dhe kapacitetin e sipërfaqes). Elektroda negative është e mbushur me plumb metalik, pozitiv - me dioksid plumbi PbO 2. Skema elektrokimike:

Katodë Anode (-) Pb / H 2 SO 4 / PbO 2 (+)

Elektrodat zhyten në një solucion elektroliti - 25-30% të acidit sulfurik me një densitet prej 1.18 - 1.22 g / cm 3. Përveç elektrolitit, grupet e elektrodave ndahen nga ndarësit porozë. Reagimi total (formues aktual) në bateri:

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

Reagimi i drejtpërdrejtë në këtë hyrje korrespondon me ngarkesën e baterisë, dhe reagimin e kundërt ndaj shkarkimit të tij (domethënë funksionimi i tij). Kur ngarkoni baterinë, ndodhin reagimet e mëposhtme: Në anodën Pb +2 SO 4 + 2H 2 O - 2e - \u003d Pb +4 O 2 + H 2 SO 4, Në katodën Pb +2 SO 4 + 2e - \u003d Pb 0 + SO 4 2 -. Kur bateria është e shkarkuar (gjatë funksionimit): Në anodën Pb +4 O 2 + 2H 2 SO 4 + 2e - \u003d Pb +2 SO 4 + 2H 2 O + SO 4 2-; Në katodë, Pb 0 + SO 4 2- - 2e - \u003d Pb + 2 SO 4. Kur tensioni bie në 1.8 V gjatë shkarkimit, shkarkimi i mëtejshëm nuk mund të kryhet - elektrodat mbulohen me një shtresë të trashë të sulfatit të plumbit, bateria dështon. Kur përdorni një bateri të plumbit acid, duhet të respektohen një numër karakteristikash:

Kontrolloni rreptësisht densitetin e elektrolitit, duke marrë parasysh kushtet e funksionimit të baterisë; në veçanti, përqendrimi i tij në dimër duhet të jetë më i lartë se në verë. Monitoroni procesin e ngarkimit të baterisë. Tensioni gjatë ngarkimit është më i lartë se EMF (shiko Figurën 3.1.) Dhe rritet gjatë ngarkimit, gjë që çon në zbërthimin e ujit në fund të ngarkesës nga reaksioni 2Н 2 О \u003d 2Н 2 + О 2. Prandaj, lëshimi i flluskave të gazit ("vlimi") është një shenjë e përfundimit të akuzës.

3. Bateritë alkaline

Ndër bateritë elektrolitike alkaline, bateritë e nikelit-kadmium (Ni-Cd) dhe nikel-hekuri (Ni-Fe) janë më të zakonshmet. Këtu, elektroda pozitive përmban hidroksid nikeli (III) Ni (OH) 3 (ose NiOOH), dhe elektroda negative përmban përkatësisht kadmium ose hekur. Si elektrolit, përdoret një zgjidhje 20-23% hidroksid kaliumi KOH, me një densitet prej 1,21 g / cm 3. Pra, kur bateria Ni-Fe po funksionon, ekuacioni total

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

Kur shkarkoni në anodë, Fe - 2e - \u003d Fe 2+, në katodën Ni (OH) 3 + e - \u003d Ni (OH) 2 + OH -. Avantazhet e baterive alkaline:   jetë e gjatë e shërbimit (deri në 10 vjet), forcë e lartë mekanike; mangësi   - efikasitet i ulët dhe tension i shkarkimit. Kohët e fundit, bateritë argjendi-zink dhe argjendi-kadmium janë bërë të përhapura. Përparësitë e tyre janë vëllimi dhe pesha e vogël, një rënie e vogël e fuqisë gjatë punës intensive; disavantazhet - kosto e lartë dhe funksionimi i paqëndrueshëm në temperatura të ulëta.

4. Bateritë fillestare

Bateritë fillestare të rimbushshme janë mbledhur në një monobllok - një plastikë me shumë qeliza ose kuti prej gome të fortë. Në secilën qelizë, elektrodat e ndara nga ndarësit janë mbledhur në një bllok. Do elektrodë përbëhet nga një masë aktive dhe një grilë metalike, e cila shërben si një kornizë dhe përçuese poshtë. Ndarësit janë bërë nga plastika poroz rezistente ndaj acideve. Në ndaluesin që mbulon vrimën për mbushjen e elektrolitit, ekziston një vrimë ventilimi (për lëshimin e gazrave) dhe një reflektor (për të parandaluar spërkatjen). Kohët e fundit, antimoni dhe lidhjet e plumbit dhe kalciumit janë shtuar në masën e elektrodave të baterive të tilla. Kjo çon në uljen e evolucionit të gazit, uljen e niveleve të vetë-shkarkimit dhe konsumin e ulët të elektrolitit. Mosfunksionimet kryesore të baterive fillestare.

  E jashtme - çarje në monoblocks, mbulesa, dëmtim të prizës, oksidim ose kink të përçuesve të poshtëm. E brendshme - shkatërrimi i elektrodave, gërryerja, zhvendosja e masës aktive, qark i shkurtër, përmbysja e polaritetit të elektrodave, sulfatimi i tyre, rritja e vetë-shkarkimit, etj.

5. Bateritë me elektrolit të shkrirë dhe të ngurtë

Vitet e fundit, bateritë janë zhvilluar me një elektrodë negative të litiumit, një solucion elektroliti jo ujor dhe një elektrodë pozitive të bazuar në oksidet e karbonit, vanadiumit, nikelit, kobaltit dhe manganit. Një përfaqësues i baterive të elektrolitit të shkrirë është një bateri klor litiumi. Gazi i klorit adsorbohet në një shufër grafiti:

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

Procesi total elektrokimik: 2Li + Cl 2 ↔ 2 LiCl. Përparësitë e një baterie të tillë janë energjia e saj e lartë specifike (deri në 400 W * h / kg) dhe fuqia (deri në 2000 W / kg). Disavantazhet - korroziviteti i lartë i elektrolitit, toksiciteti i klorit, eksploziviteti. Në ditët e sotme, bateritë konsiderohen premtuese, ku në vend të litiumit të pastër, përdoren lidhjet e tij me silikon dhe alumin, dhe katoda përbëhet nga klorur i thartiumit: (-) Li, Al / LiCl, KCl / TeCl 4 (+). Bateritë me elektrolite të ngurta dhe jo ujore (propilen karbonat, fluorokarbure CF x, SOCl 2 tionil klorur, etj) gjithashtu po zhvillohen në mënyrë aktive. Bateritë e tilla janë tashmë të lira tani, burimi i tyre është më shumë se 1000 cikle, ata kanë energji të lartë specifike, por deri më tani ata punojnë në rryma të ulëta.

6. Përdorimi i baterive në transportin hekurudhor

Bateritë e plumbit acid janë më të zakonshmet dhe më të njohurat në mjetet lëvizëse - kjo është ajo që u detyrohen kryesisht baterive startuese të dizajnuara për automjete të ndryshme. Ato përdoren për të filluar motorët me djegie të brendshme dhe janë pajisje tërheqëse në shmangien e lokomotivave elektrike, veturave elektrike, etj. Bateritë e mbyllura të acidit plumb (ABN-72, ABN-80 - suva kundër bllokimit) përdoren në kushte stacionare dhe dysheme për automatizimin e energjisë hekurudhore, telemekanikën dhe pajisjet e komunikimit, si dhe në shinat hekurudhore dhe renditjen e rrëshqitjeve me centralizim elektrik dhe dërgues. Bazuar në to, shumica e baterive të palëvizshme dhe kamionçierë janë të pajisura. Pra, lokomotivat me naftë kryesisht përdorin bateritë e motorëve startues 3-ST-60 dhe 6-ST-42 ("3" ose "6" - numri i baterive të lidhura në seri në bateri, "60" ose "42" - kapaciteti nominal në 10-orë mënyra e shkarkimit të vazhdueshëm). Bateritë alkaline përdoren gjithashtu mjaft gjerësisht: në lokomotivat me naftë, veturat e pasagjerëve, veturat elektrike, forkliftat, lokomotivat elektrike të minave, në pajisjet portative, për pajisjet e komunikimit dhe pajisjet elektronike. Për pajisjet e lëvizshme dhe të lëvizshme dhe pajisjet shtëpiake, bateritë litium me elektrolit të shkrirë dhe të ngurtë po përdoren gjithnjë e më shumë. Ata kanë një kapacitet deri në 10 Ah; dhe janë dizajnuar për një mënyrë të gjatë shkarkimi; janë me shumë qëllime: ato sigurojnë funksionimin e produkteve elektronike dhe të ndriçimit, pajisjet portative, etj. (radiot tranzistore, elektrik dore, testuesit, orët elektrike, tabelat e rezultateve, etj.).

Leksioni 4. Qelizat e karburantit

Konceptet themelore. Pajisja e qelizave të karburantit (TE). Qelizat hidrogjen-oksigjen me elektrolite të ndryshme. Instalimet me një gjenerator elektrokimik. Përdorimi i qelizave të karburantit.

1. Konceptet themelore

Qelizat e karburantit (FC) janë burime kimike të rrymës në të cilat energjia elektrike lind nga një reaksion kimik midis një karburanti (agjent zvogëlues) dhe një agjent oksidues. Elementë të tillë mund të funksionojnë për një kohë të gjatë, pasi agjenti oksidues dhe agjenti zvogëlues ruhen veçmas, jashtë elementit, dhe gjatë funksionimit ushqehen në elektroda - vazhdimisht dhe veçmas. Agjentët zvogëlues të lëngshëm dhe të gaztë përdoren si lëndë djegëse: hidrogjen, metan dhe hidrokarbure të tjera, alkool metil, hidrazinë; Agjentët kryesorë oksidues janë oksigjeni dhe peroksidi i hidrogjenit. Energjia specifike e qelizave të karburantit është më e lartë se ajo e qelizave galvanike konvencionale. Për shumicën e TE-ve, EMF është 1.0 - 1.5 V. Për të zvogëluar rezistencën e brendshme në TE, përdoren elektroda me përcjellshmëri të lartë elektrike. Për të zvogëluar polarizimin, përdoren elektroda me një sipërfaqe shumë të zhvilluar, mbi të cilën aplikohen katalizatorë të ndryshëm: platini, palladiumi, argjendi, borid nikeli dhe të tjerë.

Pajisja e qelizave të karburantit (TE). Qelizat hidrogjen-oksigjen me elektrolite të ndryshme.

Figura 4.1. Pajisja e qelizave të karburantit. 1 - anoda, 2 - elektrolit, 3 - katodë.

Skema e këtij elementi:

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

Këtu M është një katalizator (dirigjent i rendit të parë). Procesi i anodës: Н 2 + 2 ОН - - 2е - \u003d 2 Н 2 О; Procesi i katodës: О 2 + 2 Н 2 О + 4е - \u003d 4 ОН -. Procesi i përgjithshëm: 2 H 2 + O 2 \u003d 2 H 2 O. Në qarkun e jashtëm ndodh lëvizja e elektroneve nga anoda në katodë, dhe në zgjidhje - lëvizja e joneve nga katoda në anodë. Në praktikë, elementi oksigjen-hidrazinë përdoret gjithashtu gjerësisht, skema e të cilit:

(-) Ni, N 2 H 4 / KOH / О 2, С (+)

Këtu anoda është një elektrodë nikeli, dhe katoda është një shufër grafiti. Gjatë funksionimit të një FC të tillë në anodën N 2 H 4 + 4 OH - \u003d N 2 + 4H 2 O + 4 e -, në katodën O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4 OH -. Reagimi i përgjithshëm është N 2 H 4 + O 2 \u003d N 2 + 2H 2 O. Qelizat e mësipërme të karburantit janë në gjendje të punojnë edhe në temperaturën e dhomës (ato quhen edhe temperaturë të ulët). FC të tjera (me elektrolite nga acidi fosforik, membranat e shkëmbimit të joneve polimer) veprojnë në temperaturë nga 100 në 300 0 С. Për këto FC në anodë: 2Н 2 - 4е - \u003d 4 Н +; në katodën O 2 + 2H 2 O + 4e - \u003d 4 OH -. Problemet kryesore në funksionimin e qelizave të karburantit: pastërtia e karburantit (duke ndikuar në oksidizueshmërinë e saj), zgjedhja e katalizatorit (me qëllim uljen e kostos së qelizave të karburantit), rritjen e jetës së qelizës së karburantit. Tani në thelb hidrogjeni për qelizat e karburantit fitohet nga shndërrimi i metanit: CH 4 + 2H 2 O \u003d CO 2 + 4H 2.

3. Instalimet me gjenerator elektrokimik

Për dallim nga qelizat galvanike, qelizat e karburantit nuk mund të funksionojnë pa pajisje ndihmëse. Për të rritur tensionin, rrymën dhe fuqinë, qelizat e karburantit janë të lidhura me bateritë. Një sistem i përbërë nga një bateri TE, pajisje për furnizimin e karburantit dhe një agjent oksidues (si dhe ruajtja dhe përpunimi i tyre), heqja e produkteve të reagimit, kontrolli i temperaturës dhe konvertimi i rrymës dhe tensionit quhet gjenerator elektrokimik (ECG), ose një instalim elektrokimik.   Diagrami ECG është paraqitur në Figurën 4.2.

  Shkarkimi i shpërndarjes së nxehtësisë së gjeneratorit të produkteve të reagimit Load furnizimi me karburant Bateria TE Furnizim me oksidues të karburantit

Sistemi i kontrollit të temperaturës

Figura 4.2. Skema e instalimit me EKG.

4. Përdorimi i qelizave të karburantit

Qeliza e karburantit ka një rëndësi të madhe për faktin se efikasiteti i tyre është afër 100%, dhe ato mund të përdoren në shumë sektorë të ekonomisë pa ndotur mjedisin. Yeardo vit aplikimi i tyre është gjithnjë e më i gjerë. Fushat kryesore të aplikimit të qelizave të karburantit: anije kozmike dhe stacione, automjete elektrike dhe transport, termocentrale të palëvizshëm. Aktualisht, janë krijuar EKG-oksigjen-hidrazinë me fuqi 50 kW. Jeta e tyre e shërbimit është 2000 orë.Ata prodhojnë energji elektrike në çdo kohë të ditës, janë të besueshëm në funksionim, kanë dimensione të vogla dhe janë në gjendje të përballojnë mbingarkesa të ndryshme. Në anije kozmike dhe nëndetëse, EKG u siguron njerëzve jo vetëm energji elektrike, por edhe ujë. EKG më e zakonshme me elektrolit alkalin, ato kanë një energji specifike 400-800 Wh · kg / kg dhe një efikasitet prej 70%, me një kapacitet prej rreth 10 kW. Vitet e fundit, gjithnjë e më shumë vëmendje i është kushtuar zhvillimit të qelizave të karburantit për pajisje dhe pajisje të ndryshme lëvizëse (laptopë, kamera video, etj.), Si dhe ECG për automjetet elektrike që funksionojnë me hidrogjen ose metanol. Publikime të shumta në shtypin e njohur shkencor, tregimet televizive konfirmojnë se përmirësimi i mëtutjeshëm i qelizave të karburantit është një nga fushat më premtuese në zhvillimin e energjisë. EKG është ende relativisht e shtrenjtë, por po zhvillohet punë intenzive për t'i zhdukur ato, me qëllim përdorimin e gjerë të energjisë së pastër.

Ligjerata 5. Korrozioni.

Ështjet teorike në fushën e gërryerjes

  Përcaktimi i korrozionit dhe rëndësia e problemit të korrozionit. Humbjet e drejtpërdrejta dhe indirekte të korrozionit. Shkaqet e korrozionit. Korrozioni kimik. Korrozioni elektrokimik. Efekti i indeksit të hidrogjenit të mediumit në shkallën e gërryerjes. Vlerësimi i rezistencës korrozionit të metaleve.

Përcaktimi i korrozionit dhe rëndësia e problemit të korrozionit

2. Humbjet direkte dhe indirekte nga korrozioni.

Ekzistojnë humbje direkte dhe indirekte nga korrozioni. Humbje direkte nënkupton koston e zëvendësimit të strukturave të gërryera ose pjesëve të tyre. Shembuj të tjerë të humbjeve direkte përfshijnë koston e rindërtimit të strukturave për të parandaluar ndryshkjen ose koston e funksionimit, aplikimin e veshjeve metalike mbrojtëse. Humbjet direkte janë të thjeshta për t’u llogaritur. Humbjet indirekte janë shumë më të vështira për t’u llogaritur, madje sipas vlerësimeve të përafërt, ato arrijnë në miliarda dollarë në të gjithë botën. Pra, në Sh.B.A., shuma totale e humbjeve direkte është 4.2% e produktit kombëtar bruto. Në Rusi, deri në 20% të të gjithë metalit të shkrirë korrodohet çdo vit. Shembuj të humbjeve indirekte nga korrozioni:

Koha e ndërprerjes (për shembull, duke zëvendësuar një tub të gërryer ose një seksion të një pike hekurudhore) - nën-prodhimi i produktit gjatë kohës së prishjes konsiderohet. Humbja e produkteve të gatshme (rrjedhje e naftës, gazit, ujit). Humbja e energjisë është për shkak të depozitimit të produkteve të gërryerjes, pasi, për shembull, transferimi i nxehtësisë është i shqetësuar ose pastrimi i dobishëm i punës i tubacioneve është zvogëluar. Dhe si rezultat i gërryerjes së unazave të pistonit dhe mureve të cilindrit të motorit, konsumi i benzinës dhe vajit rritet. Ndotja e produkteve. Sasi të vogla të metaleve si rezultat i gërryerjes mund të prishin një grumbull produktesh - të ndryshojnë ngjyrën e ngjyrave, të degradojnë cilësinë (veçanërisht ushqimin). Tolerancat e korrozionit. Ne po flasim për faktin se në disa raste është e nevojshme të bëhet trashësia e murit të produkteve më shumë seç duhet, bazuar në gërryerje, dhe kjo është një kosto.

3. Shkaqet e gërryerjes.

Shkaku kryesor i korrozionit është paqëndrueshmëria termodinamike e metaleve dhe lidhjeve në mjedis. Pjesa më e madhe e metaleve në koren e tokës janë në formën e oksideve, sulfideve dhe komponimeve të tjera. Pas marrjes së metaleve në metalurgji, ato transferohen nga një gjendje kaq e qëndrueshme në një formë elementare, e cila është e paqëndrueshme. Kur një metal vjen në kontakt me një medium të jashtëm oksidues, shfaqet një forcë lëvizëse, e cila ka tendencë ta shndërrojë atë në komponime të qëndrueshme, të ngjashme me ato që gjenden në xehe. Një shembull është gërryerja e çelikut: hekuri transferohet nga një gjendje elementare në një gjendje të oksiduar (divident dhe trivalent), e cila korrespondon me minerale të tilla si magnetiti Fe 3 O 4 ose limonite Fe 2 O 3 · H 2 O. Paqëndrueshmëria termodinamike e metaleve vlerësohet në mënyrë sasiore nga shenja dhe vlera e izobarikut -potenciali termotermik ΔG (energjia e Gibbs). Ato procese ndodhin spontanisht që shoqërohen me një rënie të energjisë së Gibbs, domethënë, për të cilën ΔG është më pak se zero. Metalet në serinë e streseve deri në hidrogjen kanë një potencial më negativ krahasuar me hidrogjenin, gjendja e tyre e oksiduar është më e qëndrueshme termodinamikisht sesa e reduktuar. Për metalet e vendosura pas hidrogjenit, gjendja e zvogëluar është termodinamikisht më e qëndrueshme, domethënë për ta ΔG e procesit të oksidimit është më i madh se zero. Ky grup i metaleve përfshin ar, argjend, platin, rezistent ndaj korrozionit, etj.

Kompleksi arsimor

Qëllimi kryesor i mësimit të disiplinës është të krijojë një mirëkuptim të unifikuar midis studentëve në lidhje me procesin e projektimit të një ndërmarrje për riparimin e makinave (depo makinash ose impianti për riparimin e makinave) si një industri e specializuar