Строительные машины и оборудование, справочник






Емкоcть аккумуляторной батареи


Категория:
   Автомобильные аккумуляторы


Емкоcть аккумуляторной батареи

Этот термин обозначает то количество электричества, которое можно получить от данного аккумулятора при разряде. Емкость аккумулятора выражается в ампер-часах и представляет собой меру электрохимических реакций, происходящих в аккумуляторе в соответствии с законом Фарадея. Зависимость емкости от значения разрядного тока для одной из стартерных батарей приведена на рис. 1.

Разрядной емкостью называют то количество электричества в ампер-часах, которое можно получить при разряде аккумулятора до допустимого напряжения.



Рис. 1. Зависимость емкости С аккумуляторной батареи 6СТ-75 от значения разрядного тока при 25 °С

Основными факторами, оказывающими существенное влияние на емкость аккумуляторных батарей, являются: количество активного материала в электродах, конструкция электродов и их состояние, ток разряда, концентрация электролита, пористость электродной массы. Рассмотрим эти факторы в отдельности.

Количество активного материала. Согласно закону Фарадея 96 500 Кл электричества преобразуют один грамм-эквивалент свинца; так как атомный вес свинца равен 207,2 г, а валентность его в реакциях на отрицательном электроде 2, то эквивалентная масса свинца равна 103,6 г. Отсюда вычисляем количество грамм свинца у отрицательного электрода, перешедших в сульфат свинца при прохождении 1 А-ч. Так как 96 500 Кл эквивалентны 26,8 А-ч, то одному ампер-часу соответствует 3,866 г свинца. Таким же образом можно вычислить, что на 1 А-ч в реакции участвует 4,463 г диоксида свинца, содержащегося в положительном электроде. На каждую молекулу свинца или его диоксида расходуется

Количество электричества, сообщенное аккумулятору при его заряде, называется зарядной емкостью.

Конструкция электродов. Емкость аккумулятора при длительных режимах разряда возрастает с увеличением толщины активного материала в электроде при условии, что активная масса обладает достаточной пористостью, обеспечивающей хороший доступ электролита в глубину электродов. При стартерных разрядах внутренние слои активной массы электрода используются значительно меньше наружных. Объясняется это тем, что электролит не успевает проникнуть в глубину активного материала и сульфат, образующийся на поверхности, в силу своего большого молекулярного объема закупоривает поры.

Емкость определяется размерами поверхности активной массы электродов, принимающей участие в токообразующем процессе. Одинаковое количество активной массы можно заложить в малое число толстых токоотводов или большое число тонких токоотводов.

При одинаковой токовой нагрузке аккумулятор с тонкими электродами, имея более развернутую поверхность активной массы и меньшее внутреннее сопротивление, будет работать в стартерном режиме лучше, чем с более толстыми электродами. Количество активной массы, находящейся в аккумуляторе, значительно больше, чем теоретически необходимо для получения определенной емкости. Это соотношение характеризуется коэффициентом использования активной массы. В свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторах он не превышает 0,4. Уменьшение толщины электродов повышает его, но при этом снижается срок службы таких аккумуляторов.

Ток разряда. Емкость, отдаваемая аккумулятором при стартерном режиме разряда, в несколько раз меньше емкости, снимаемой при длительном режиме разряда. Следовательно, емкость аккумулятора уменьшается с повышением разрядного тока. Это обстоятельство объясняется следующими причинами.

Во-первых, с увеличением разрядного тока увеличивается расход активных масс на токообразующие реакции в единицу времени. Интенсивный расход серной кислоты не успевает пополняться за счет диффузии электролита в поры активной массы. В результате этого равновесие между количеством серной кислоты, расходуемой и подводимой со свежим электролитом за счет диффузии, будет устанавливаться при более низкой концентрации серной кислоты в порах электродной активной массы. А это обстоятельство вызовет соответственно понижение ЭДС и напряжения аккумулятора.

Во-вторых, чем больше разрядный ток, тем больше сульфата свинца образуется на поверхности электрода, причем в виде мелкокристаллического сплошного слоя. Сульфат свинца быстро изолирует активную массу электродов от контакта с электролитом, что также приводит к ускорению снижения ЭДС и напряжения до конечных значений; тогда разряд необходимо прекращать. Такое покрытие активной массы слоем мелкокристаллического сульфата свинца носит название пассивации электрода. При разряде малыми токами процесс пассивации идет медленно, так как образующийся в этом случае сульфат свинца имеет более крупнокристаллическую структуру и поэтому его слой будет более пористым, а, следовательно, доступ электролита к активной массе электродов будет облегчен. Пассивация электродов наступает тем быстрее, чем выше плотность разрядного тока.

Температура электролита. С повышением температуры электролита емкость аккумуляторной батареи повышается, а при понижении — уменьшается. Изменение температуры приводит к изменению вязкости электролита, и, следовательно, к скорости его диффузии. Номинальная емкость батареи определяется всегда при температуре 25 °С, а полученная емкость при разряде приводится к температуре 25 °С по формуле

Емкость положительных и отрицательных электродов не в одинаковой степени изменяется с изменением температуры электролита. Если при обычной температуре электролита емкость батареи лимитируется положительными электродами, то при низких температурах — отрицательными.

Концентрация электролита определяет потенциал электродов, электрическое сопротивление электролита и его вязкость, которая влияет на скорость протекания диффузионных процессов. В процессе разряда концентрация электролита уменьшается, в результате чего напряжение аккумулятора падает до предельных конечных значений. Установлено, что наибольшую емкость стартерный аккумулятор имеет при плотности электролита 1,27—1,29 г/см3.

Если высокая концентрация электролита благоприятна для положительных электродов, то она оказывает вредное влияние на отрицательный электрод. Например, емкость отрицательного электрода в электролите плотностью 1,315 г/см3 меньше, чем в электролите плотностью 1,140 г/см3, особенно при коротких режимах разряда. При определенных условиях отрицательные электроды ограничивают емкость аккумулятора.

Повышенная плотность электролита отрицательно сказывается на сроке службы аккумуляторной батареи, поэтому она устанавливается в зависимости от условий и требований эксплуатации.

Пористость активной массы зависит от материала, из которого она изготовлена, и от состояния электродов, т. е. от степени их заряженности. Пористость активной массы стартерного аккумулятора составляет 55—65% всего его объема. Под пористостью понимается способность активного материала поглощать электролит. Сульфат свинца, образующийся в результате разряда аккумулятора, менее плотен, чем свинец и его оксиды.

Объем, занимаемый сульфатом свинца, в 2,68 раза больше объема губчатого свинца ив 1,86 раза больше объема диоксида свинца. Так как сульфат свинца занимает больший объем, чем активные вещества, то сечение пор во время разрядки уменьшается, что затрудняет проникновение кислоты в поры электродов и ограничивает наиболее полное использование активных материалов, особенно при разрядах большими токами. Во время разряда небольшим током (например, 10 и 20-часовой режим разряда) плотность электролита, соприкасающегося с активными электродными веществами, уменьшается постепенно, что и обусловливает плавное снижение напряжения.

Читать далее:

Категория: - Автомобильные аккумуляторы

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:


Статьи по теме::
Правила санитарии и оказание первой помощи
Правила техники безопасности при заряде аккумуляторных батарей
Правила техники безопасности при работе с серной кислотой
Правила техники безопасности при техническом обслуживании и ремонте аккумуляторных батарей
Техника безопасности при обслуживании и ремонте аккумуляторных батареи
Свинцовые аккумуляторы для электромобилей
Внедрение необслуживаемых аккумуляторных батарей
Приведение батарей в рабочее состояние после ремонта
Оборудование мастерской по ремонту аккумуляторных батарей
Мастерская по ремонту аккумуляторных батарей


Остались вопросы по теме:
"Емкоcть аккумуляторной батареи"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы