Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте…

Температурные поправки к показаниям денсиметра для приведения плотности электролита к 25°с

Задание

1. Ознакомиться с правилами техника безопасности.

2. Изучить теоретические основы физико-химических процессов, происходящих а свинцово-кислотном аккумуляторе.

3. Изучить содержание операций технического обслуживания аккумуляторных

батарей

4. Проверить техническое состояние аккумуляторной батареи (АКБ).

5. Разработать технологическую карту (по заданию преподавателя).

6. Убрать рабочее место, составить отчет о проделанной работе и защитить работу.

Оборудование, приборы и инструмент

1. Аккумуляторные батареи (АКБ).

2. Выпрямитель переменного тока.

3. Комплект приспособлений и приборов для ТО АКБ.

4. Литература, плакаты.

  1. Правила техники безопасности

В процессе зарядки АК5 выделяется, водород, который образует с кисло­родом воздуха гремучий газ, легко взрывающийся при наличии искры.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...

Кроме того, работающим приходится иметь дело с едкими кислотами и щелочами, которые при неправильном обращении могут привести к ожогам кожи и глаз и вызывать отравления организма при повышении их концентрации в воздухе. При ремонте аккумуляторов приходится работать со свинцом и его соединениями, обладающими высокой токсичностью.

Малогабаритные аккумуляторные батареи можно переносить вручную, но при этом необходимо использовать захваты или носилки и соблюдать меры предосторожности во избежание обливания электролитом.

Приготовлять кислотный электролит нужно в специальных сосудах (ке­рамических, пластмассовых). При этом необходимо сначала налить дистилли­рованную воду, а затем в нее влить кислоту. Переливать кислоту допускается только при помощи качалок, сифонов и других приспособлений. Перед залив­кой, доливкой и приготовлением электролита аккумуляторщику следует надевать защитные очки и резиновые перчатки.

При зарядке аккумуляторных батарей необходимо выполнять следующие правила: соединять аккумуляторные батареи между собой плотно прилегаю­щими (пружинными) зажимами (для кислотных аккумуляторных батарей), или плоскими наконечниками (для щелочных АКБ), имеющими надежный электри­ческий контакт, исключающий возможность искрения; контролировать ход зарядки только при помощи термометра, ареометра, нагрузочной вилки или других специальных приборов; не наклоняться близко к аккумуляторам во избежание ожога брызгами кислоты, вылетающими из отверстия аккумулятора.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...

Плавить свиней и заполнять им формы при отливке деталей аккумулято­ров разрешается только в вытяжных шкафах. При плавке свинца в расплавлен­ную массу нельзя класть пластины, использованные в аккумуляторах. Все работы по ремонту батарей, связанные с прикосновением со свинцом и его окислами, должны производиться только в резиновых перчатках.

В аккумуляторном отделении должны иметься умывальник, мыло, вата в упаковке, полотенце и закрытые сосуды с 5- и 10%-ным нейтрализующим раствором питьевой соды (для кожи тела) и 2-3%-ным нейтрализующим раствором питьевой соды (для глаз). При эксплуатации щелочных аккумулято­ров f. качестве нейтрализующего раствора применяют 5-10%-ный раствор борной кислоты (для кожи тела) и 2-3%-ный раствор той же кислоты (для глаз). При попадании кислоты, щелочи или электролита на открытые части тела во избежание ожога необходимо немедленно промыть этот участок тела сначала нейтрализующим раствором, а затем водой с мылом. Электролит, пролитый на стеллажи, рекомендуется вытереть ветошью, смоченной в 10%-г’см

3 и дистиллированной золы.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... Однако растворение концентрированной серной кислоты а воде сопровождается выделением большого количества тепла. По этой причине для приготовления электролита применяется посуда, стойкая не только к действию серной кислоты, но и к высокой температуре (керамическая, пластмассовая, эбонитовая, свинцовая). В сосуд для приго­товления электролита сначала заливается зола, а затем при непрерывном помешивании серная кислота. Вливать волу а концентрированную серную кислоту запрещается, так как при вливании волы в кислот)’ происходит быстрое разогревание воды, она нагревается, вскипает и разбрызгивается вместе с кислотой, которая, попадая на кожу человека, вызывает ожоги.

Плотность электролита, применяемого для приготовления в действие стартерных аккумуляторных батарей, может быть от 1,20 до 1,28. Использу­ется так же раствор плотностью 1,40 г/см3, который применяется как проме­жуточный при приготовлении электролита необходимой плотности и когда необходимо повысить плотность электролита в аккумуляторе.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... При приготов­лении электролита необходимой плотности можно использовать нормы расхода компонентов для приготовления 1 л электролита (табл.2).

Из табл. 2 видно, что при использовании концентрированной серной ки­слоты объем раствора получается меньше суммы объемов компонентов. Это явление называется «усадкой» электролита, а проявляется сильнее с повыше­нием плотности раствора. При применении для приготовления раствора электролита плотностью 1,40 г/см’ явление «усадки» сказывается незначи­тельно и им можно пренебречь.

Плотность электролита определяется денсиметром с резиновой грушей. Одновременно с замером плотности замеряется температура электролита. Плотность электролита приводится к 25°С. В зависимости от температуры электролита показания денсиметра корректируются поправкой (табл.3).

Таблица 2

Соотношение количества кислоты, воды и концентрированного электролита при +250С для получения 1 л электролита требуемой плотности.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...

Требуемая плотность

Температура

Объем, л

Объем, л

приготавливаемого электролита при +25°С, г/с

Замерзания,

0С

Воды

Электролита плотностью 1,4 г/смэ

Воды

Электролита плотностью 1,4 г/см’

1,210

-34

0,475

0,525

0,849

0,211

1,230

-42

0,425

0,575

0,829

0,231

1,240

-50

0,400

0,600

0,819

0,242

1,240

-54

0,375

0,625

0,809

0,252

1,260

-58

0,350

0,650

0,800

0,263

1,270

-60

0,325

0,675

0,790

0,274

1,280

-64

0,300

0,700

0,781

0,285

1,290

-68

0,275

0,725

0,771

0,296

1,300

-66

0,250

0,750

0,761

0,306

1,310

-60

0,225

0,775

0,750

0,316

1,400

-36

1,000

0,650

0,423

Примечание.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...

При замерах плотности электролита следует учитывать, что повышение температуры на 1°С приводит к снижению плотности электролита на 0,0007 г/см3, а понижение температуры электро­лита на 1°С, наоборот,- к увеличению плотности электролита на 0,0007 г/см3 (исходной считается температура +25°С).

Таблица 3

Температура электролита. 0С

Поправка, г/см

-65…-50

-0.06

-49…-35

-0,05

-34…-20

-0,04

-19.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... ..-5

-0.03

-4…+ 10

-0,02

+ 11…+25

-0,01

+26…+40

+0,01

+0,02

Температура электролита, заливаемого р. АКБ, должна быть не выше 30 0С и не ниже 15°С. Плотность электролита, заливаемого в АКБ, зависит от климатического района, в котором эксплуатируется автомобиль.

Непосредственно перед заливкой электролита вывертываются вентиля­ционные пробки и удаляют летали, герметизирующие вентиляционные отверстия. Если в горловине под пробкой имеется герметизирующий диск, его необходимо удалить.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... Затем постепенно небольшой струей заливаю! электролит, до тех пор, пока поверхность электролита не коснется нижнего торца тубуса горловины крышки.

■ Таблица 4

Климатические районы по

Гост16350-80

(среднемесячная температура воздуха в январе)

Плотность электролита, приведенная к 25оС,г/см3

Врем года

Заливается при приведении батарей в действие

В плотностью заряженной батарей

Очень холодный

(-5О — ЗО°С)

Холодный

(-3O — I50С)’

Умеренный

(-15.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... -.8°С)

Жаркий сухой

(+4.- 15°С)

Теплый влажный

(0 – 40С)

Зима

лото

Круглый год

То же

-«-

-«-

1,28

1,24

1,26

1,24

1,21

1,21

1,30

1,26

1,28

1,26

1,23

1,23

Примечание:

Допускаются отклонения плотности электролита от значений, приведенных в таблице, на ±0,01 г/см3.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...

У сухозаряженных батарей сохранение сухозаряженности зависит от длительности и условий их хранения. Для определения потери сухозаряженностн после заливки электролита в промежутке времени от 20 мин до 2 ч производится контроль плотности электролита. Если снижение плотности заливаемого электролита не превышает 0,03 г/см3, батарея может быть сдана в эксплуатацию.

При снижении плотности электролита более 0,03 г/см3 батарею следует зарядить. Обязательному заряду подлежат так же несухозаряженные батареи.

При необходимости срочного ввода в эксплуатацию сухозаряженных батарей допускается установка их на автомобили без контроля плотности электролита. Такой способ возможен, если батареи хранились не более 1 года и температура электролита и батарей не ниже 15°С.

В особых случаях батареи, хранящиеся при отрицательных температурах до -30°.С, допускается заливать электролитом температурой 40°.С и плотно­стью 1,27 г/см3. После 1 ч выдержки, если батарея хранилась не более 1 года, дальнейшие операции производятся как при обычном приведении батареи в действие.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...

В случаях срочного ввода в эксплуатацию после возвращения автомоби­ля с линии батарею необходимо зарядить и довести плотность электролита до необходимой величины.

Плотность электролита в аккумуляторе – зимой и летом: таблица – AvtoTachki

Большая часть аккумуляторных батарей, которые продаются в России, относится к полуобслуживаемым. Это означает, что владелец может откручивать пробки, проверять уровень и плотность электролита и при необходимости доливать внутрь дистиллированную воду. Все кислотные АКБ, когда только поступают в продажу, заряжены, как правило, на 80 процентов. При покупке следите за тем, чтобы продавец выполнил предпродажную проверку, одним из пунктов которой является проверка плотности электролита в каждой из банок.

В сегодняшней статье на нашем портале Vodi.su мы рассмотрим понятие плотности электролита: что это такое, какой она должна быть зимой и летом, как ее повысить.

В кислотных АКБ в качестве электролита применяется раствор h3SO4, то есть серной кислоты.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... Плотность напрямую связана с процентным содержанием раствора — чем больше серы, тем она выше. Еще один немаловажный фактор — температура самого электролита и окружающего воздуха. Зимой плотность должна быть выше, чем летом. Если же она упадет до критической отметки, то электролит попросту замерзнет со всеми вытекающими последствиями.

Измеряется данный показатель в граммах на сантиметр кубический — г/см3. Измеряют ее при помощи простого прибора ареометра, который собой представляет стеклянную колбу с грушей на конце и поплавком со шкалой в середине. При покупке нового АКБ продавец обязан измерить плотность, она должна составлять, в зависимости от географической и климатической зоны, 1,20-1,28 г/см3. Допускается разница по банкам не более 0,01 г/см3. Если же разница больше, это свидетельствует о возможном коротком замыкании в одной из ячеек. Если же плотность одинаково низкая во всех банках, это говорит как о полном разряде батареи, так и о сульфатации пластин.

Помимо измерения плотности продавец должен также проверить, как аккумулятор держит нагрузку.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... Для этого применяют нагрузочную вилку. В идеале напряжение должно падать с 12 до девяти Вольт и держаться на этой отметке некоторое время. Если же оно падает быстрее, а электролит в одной из банок кипит и выделяет пар, значит от покупки этой АКБ следует отказаться.

Плотность в зимний и летний период

Более детально данный параметр для вашей конкретной модели АКБ нужно изучить в гарантийном талоне. Созданы специальные таблицы для различных температур, при которых электролит может замерзнуть. Так, при плотности 1,09 г/см3 замерзание происходит при -7°С. Для условий севера плотность должна превышать 1,28-1,29 г/см3, ведь при таком показателе температура его замерзания составляет -66°С.

Плотность обычно указывают для температуры воздуха +25°С. Она должна составлять для полностью заряженной батареи:

  • 1,29 г/см3 — для температур в пределах от -30 до -50°С;
  • 1,28 — при -15-30°С;
  • 1,27 — при -4-15°С;
  • 1,24-1,26 — при более высоких температурах.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...

Таким образом, если вы эксплуатируете автомобиль в летний период в географических широтах Москвы или Санкт-Петербурга, плотность может быть в пределах 1,25-1,27 г/см3. Зимой же, когда температуры опускаются ниже -20-30°С, плотность повышается до 1,28 г/см3.

Обратите внимание, что “повышать” ее искусственно никак не нужно. Вы попросту продолжаете пользоваться своим автомобилем в обычном режиме. А вот если АКБ быстро разряжается, имеется смысл провести диагностику и при необходимости поставить на зарядку. В случае же, если машина долго стоит на морозе без работы, АКБ лучше снять и унести в теплое место, иначе он от длительного простоя попросту разрядится, а электролит начнет кристаллизоваться.

Практические советы по эксплуатации АКБ

Самое основное правило, которое следует запомнить, — в батарею ни в коем случае нельзя заливать серную кислоту. Повышать плотность таким образом вредно, так как при повышении активизируются химические процессы, а именно сульфатации и коррозии, и уже через год пластины станут полностью ржавыми.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...

Регулярно проверяйте уровень электролита и при его падении доливайте дистиллированную воду. Затем АКБ нужно либо поставить на зарядку, чтобы кислота смешалась с водой, либо зарядить АКБ от генератора во время длительной поездки.

Если машину ставите «на прикол», то есть некоторое время не используете ее, то, даже если среднесуточные температуры опускаются ниже нуля, нужно позаботиться о том, чтобы АКБ был полностью заряжен. Это минимизирует риск замерзания электролита и разрушения свинцовых пластин.

При падении плотности электролита увеличивается его сопротивление, из-за чего, собственно, и затруднен запуск двигателя. Поэтому прежде, чем завести мотор, прогрейте электролит, включив на некоторое время фары или другое электрооборудование. Не забывайте также проверять состояние клемм и очищать их. Из-за плохого контакта пускового тока недостаточно для создания нужного крутящего момента.

Как измерить плотность электролита в аккумуляторе


Смотрите это видео на YouTube

Зимняя и летняя плотность электролита


Смотрите это видео на YouTube

Загрузка…

Плотность, удельный вес и коэффициенты теплового расширения

Плотность равна отношению массы к объему вещества:

ρ = m/V                                                  [1]

, где
ρ = плотность, обычно единицы [ г/см 3 ] или [фунт/фут 3 ]
m = масса, единицы измерения обычно [г] или [фунт]
V = объем, единицы измерения обычно [см 3 ] или [фут 3 ]

Чистая вода имеет самую высокую плотность 1000 кг/м 3 или 1,940 порций/фут 3 при температуре 4°C (=39,2°F).Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...

Удельный вес равен отношение веса к объему вещества:

γ   = (m * g)/V   = ρ * g                                     [2]

где
γ = удельный вес, ед. обычно [Н/м 3 ] или [lbf/ft 3 ]
m = масса, единицы измерения обычно [г] или [фунты]
g = ускорение свободного падения, единицы измерения обычно [м/с 2 ] и значение на Земле, обычно задаваемое как 9,80665 м/с 2 или 32,17405 фут/с 2  
V = объем, единицы измерения обычно [см 3 ] или [фут 3 900 13 ]
ρ = плотность , единицы измерения обычно [г/см 3 ] или [фунт/фут 3 ]

Пример 1. Удельный вес воды
В системе СИ удельный вес воды при 4°C будет:

γ = 1000 [кг/м3] * 9,807 [м/с2] = 9807 [кг/(м2 с2)] = 9807 [Н/м3] = 9,807 [кН/м3]

В имперской системе единицей массы является slug [sl] , и она получена из фунта-силы путем определения ее как массы, которая будет ускоряться со скоростью 1 фут в секунду в квадрате, когда на нее действует сила в 1 фунт.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... :

1 [фунт f ] = 1 [sl] * 1 [фут/с2]   и    1 [sl] = 1 [фунт f ]/1 [фут/с2]

Плотность воды равна 1,940 л/фут 3 при 39 °F (4 °C), а удельный вес в британских единицах равен

γ = 1,940 [л/фут3] * 32,174 [фут/с2] = 1,940 [фунт f ]/([фут/с2]*[фут3]) * 32,174 [фут/с2] = 62,4 [фунт f /фут3]

Подробнее о разнице между массой и весом

Онлайн Калькулятор плотности воды

Приведенный ниже калькулятор можно использовать для расчета плотности жидкой воды при заданных температурах.
Плотность на выходе дается как г/см 3 , кг/м 3 , фунт/фут 3 , фунт/галлон (жидкость США) и л/фут 3 .

Внимание! Температура должна быть в пределах 0–370 °C, 32–700 °F, 273–645 K и 492-1160 °R, чтобы получить действительные значения.

Температура

Выберите фактическую единицу измерения температуры:

°C °F K °R

Плотность воды зависит от температуры и давления, как показано ниже:

См.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... раздел Вода и тяжелая вода термодинамические свойства при стандартные условия.
См. также другие свойства Вода при различной температуре и давлении : Температуры кипения при высоком давлении, Температуры кипения при вакууме, Динамическая и кинематическая вязкость, Энтальпия и энтропия, Теплота парообразования, Константа ионизации, pK w , нормальной и тяжелой воды, температуры плавления при высоком давлении, число Прандтля, свойства в условиях газожидкостного равновесия, давление насыщения, удельный вес, удельная теплоемкость (теплоемкость), удельный объем, теплопроводность, температуропроводность и пар давление при газожидкостном равновесии.
Для других веществ см. плотность и удельный вес ацетона, воздуха, аммиака, аргона, бензола, бутана, углекислого газа, монооксида углерода, этана, этанола, этилена, гелия, водорода, метана, метанола, азота , кислород, пентан, пропан и толуол.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...
Плотность сырой нефти , плотность жидкого топлива , плотность смазочного масла и плотность топлива для реактивных двигателей в зависимости от температуры.

Как показано на рисунках, изменение плотности не является линейным с температурой — это означает, что коэффициент объемного расширения воды не является постоянным в диапазоне температур.

Плотность воды, удельный вес и коэффициент теплового расширения при температуре, указанной в градусах Цельсия:

Для просмотра полной таблицы удельного веса и коэффициента теплового расширения — поверните экран!

9 0172 9.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... 7640 9 0172 0,92 901 72 9,6663 90 172 12,3 3 20
Температура Плотность    (0-100°C при 1 атм, >100°C при давлении насыщения)
9000 4
Удельный вес Коэффициент теплового расширения
[°C] [г/см 3 ] [кг/м 3 ] [sl/ft 3 ] [фунт м 9 0083 /фут 3 ] [фунт м /гал (США жидк.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... )] [кН/м 3 ] [фунт f /фут 3 ] [ * 10 — 4 К -1 ]
0,1 0,9998495 999,85 1,9400 62,4186 8,3441 9,8052 62,419 -0,68 90 175
1 0,9999017 999,90 1,9401 62,4218 8,3446 9,8057 62,422 -0,50
4 0,9999749 999,97 1,9403 62,4264 8,3 452 9,8064 62,426 0,003
10 0,9997000 999,70 1,9397 9017 5 62,4094 8,3429 9,8037 62,409 0,88
15 0,99
999,10 1,9386 62,3719 8,3379 9,7978 62,372 1,51
20 0,9982067 998,21 1,9368 62,3160 8,3304 9,7891 62,316 2,07 90 175
25 0,9970470 997,05 1,9346 62,2436 8,3208 9,7777 62,244 2,57
30 0,9956488 995,65 1,9319 62,1563 8,3091 62,156 3,03
35 0,9940326 994,03 1,9287 62.0554 8.2956 9.7481 62.055 3.45
40
992,22 1,9252 61,9420 8,2804 9,7303 61,942 3,84
45 0,99021 990,21 1,9213 61,8168 8,2637 9,7106 61,817 4,20 90 175
50 0,98804 988,04 1,9171 61,6813 8,2456 9 0175 9,6894 61,681 4,54
55 0,98569 985,69 1,9126 61,5346 8,2260 61,535 4,86 ​​
60 0,98320 983,20 1,9077 61,3792 8,2052 9,6419 61,379 5,16
65 0,98055 90 175 980,55 1,9026 61,2137 8,1831 9,6159 61,214 5,44
70 0,97776 977,76 1,8972 61.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... 0396 8.1598 9.5886 61.040 5.71
75 0,97484 974,84 1,8915 60,8573 8,1354 9,5599 9017 5 60,857 5,97
80 0,97179 971,79 1,8856 60,6669 8,1100 9,5300 60,667 6,21
85 0,96861 968,61 1,8794 60,4683 8,083 4 9,4988 60,468 6,44
90 0,96531 965,31 1,8730 60,2623 8,0559 9,4665 60,262 6,66
95 0,96189 961,89 1,8664 60.0488 8.0274 9.4329 60.049 6.87
100 0,95835 958,35 1,8595 59,8278 7,9978 9,3982 5 9,828 7,03
110 0,95095 950,95 1,8451 59,3659 7,9361 9,3256 59,36 6 8.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... 01
120 0,94311 943,11 1,8299 58,8764 7,8706 901 75 9,2487 58,876 8,60
140 0, 926,13 9017 5 1,7970 57,8164 7,7289 9,0822 57,816 9,75
160 0, 907,45 1.7607 56.6503 7,5730 8,8990 56,650 11,0
180 0,88700 887,00 1,7211 55,3736 7,4024 8,6985 55,374
200 0,86466 864,66 1,6777 53,9790 7,2159 8,4794 53,979 13,9
220 0,84022 840,22 1,6303 52,4532 7,0120 8,2 397 52,453 16,0
240 0,81337 813,37 1,57 82 50,7770 6,7879 7,9764 50,777 18,6
260 0,78363 783,63 1,5205 48.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... 9204 6,5397 7,6848 48,920 22,1
280 0,75028 750,28 1,4558 46,8385 6,2614 7,3577 46,838 90 192
300 0,71214 712,14 0,66709 667,09 1,2944 41,6451 5,5671 6,5419 41,645
340 0,61067 610,67 1,1849 38,1229 5,096 3 5,9886 38,123
360 0,52759 527,59 1,0237 32,9364 4,4030 5,1739 9 0175 32,936
373,946 0,3220 322,0 0,625 20,102 2,6872 3,1577 20,102


Плотность воды, удельный вес и коэффициент теплового расширения при температурах, указанных в градусах Фаренгейта :

Для просмотра полной таблицы с удельным весом и коэффициентом теплового расширения — поверните экран!

9017 2 [фунт м /гал(США жидк.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... )] 9 0172 1,9400 9 0172 1,9227 9017 2 1,9181 90 172 190 9 0172 200 90 172 59,63 9 0171
Температура Плотность (0-212°F при 1 атм, >212°F при давлении насыщения)
Удельный вес 9017 5 Коэффициент теплового расширения
[°F] [lb m /ft 3 ] [sl/ft 3 ] [г/см 3 ] [кг/м 3 ] [фунт f /фут 3 900 13 ] [кН/м 3 ] [ * 10 — 4 К -1 ]
32,2 62,42 8,3441 0,99985 999,9 62,42 9,805 -0,68 9 0175
34 62,42 1,9402 8,3448 0,99993 999,9 62,42 9 0175 9,806 -0,50
39,2 62,43 1,9403 8,3452 9017 5 0,99997 1000,0 62,43 9,806 0,0031
40 62,42 1,9402 8,3450 9 0175 0,99995 1000,0 62,42 9,806 0,01
50 62,41 1,9397 8,3429 0,99970 999,7 62,41 9,804 0,88
60 62,36 1,9383 8,3369 0,99898 999,0 62,36 9,797 1,59
70 62,30 1,9364 8,3283 0,99796 998,0 62,30 9,787 2,18
80 62,22 1,9338 8,3172 0,99662 996,6 9 0175 62,22 9,773 2,72
90 62,11 1,9306 8,3035 0,99498 995,0 62,11 9,757 3,21
100 62,00 1,9269 8,2877 0,99308 9 0175 993,1 62,00 9,739 3,66
110 61,86 8,2697 0,99093 990,9 61,86 9,718 4,08
120 61,71 8,2499 0,98855 988,6 61,71 9,694 4,46
130 90 175 61,55 1,9131 8,2283 0,98597 986,0 61,55 9 .Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... 669 4,81
140 61,38 1,908 8,205 0,9832 983,2 61,38 9,642 5,16
150 61,19 1,902 8,180 0,9802 980,2 61,19 9,613 5,47
160 61,00 1,896 8,154 0,9771 977,1 61,00 9,582 5,71
170 60,79 1,890 8,12 7 0,9738 973,8 60,79 9,550 6,05
180 60,58 1,883 8,098 0,9704 970,4 60,58 9,516 6,31
60,35 1,876 8,068 0,9668 966,8 60,35 9,481 6,57
60,12 1,869 8,037 0,9630 963,0 60,12 9,444 6,79 90 175
212 59,83 1,860 7,998 0,9584 958,4 59,83 9,398 7,07
220 59,63 1,853 7,971 0,9552 955,2 9,367
240 59,10 1,837 7,900 0,9467 946,7 901 75 59,10 9,283
260 58,53 1,819 7,824 90 175 0,9375 937,5 58,53 9,194
280 57,93 1,800 7,744 0,9 279 927,9 57,93 9,100
300 57,29 1,781 7,659 9017 5 0,9177 917,7 57,29 8,999
350 55,59 90 175 1,728 7,431 0,8905 890,5 55,59 8,733
400 53,67 1,6 68 7.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... 175 0,8598 859,8 53,67 8,432
450 51,45 901 75 1,599 6,878 0,8242 824,2 51,45 8,083
500 48,92 1,521 6,540 0,7836 783,6 48,92 7,685
550 45,95 1,428 6,142 0,7360 736,0 45,95 7,218
600 42,36 1,317 5,663 0,6786 678,6 42,36 6,655
625 40,12 1,247 5,363 0,6426 642,6 40,12 6.302
650 37,35 1,161 4,993 0,5982 598,2 37,35 901 75 5,867
675 33,79 1,050 4,517 0,5412 9 0175 541,2 33,79 5,307

Плотность и удельный вес воды при 1000 psi и заданных температурах:

Для полной таблицы с удельным весом — поверните экран!

9017 2 1,946 901 72 1,928 901 72 1,923 9017 6 0,0 901 92 90 172 49,11 9температура кипения
Температура Плотность (при 1000 фунтов на кв.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... дюйм или 68,1 атм) Удельный вес 90 175
[°C] [°F] [г/см 3 ] [кг/м 3 ] [sl/ft 3 ] 9 0175 [фунт м /фут 3 ] [фунт м /гал (жидк. США)] [фунт f /фут 3 ] [кН/м 3 ]
0,0 32 1,0031 1003,1 1,946 62,62 8,371 62,62 9,837
4,4 40 1,0031 1003,1 1,946 62,62 8,371 62,62 9,837
10,0 50 1,0031 1003,1 62,62 8,371 62,62 9,837
15,6 60 1,0024 1002,4 1,945 62,58 8,366 62,58 9,831
21,1 70 1,0012 1001,2 1,943 62,50 8,355 62,50 9,818
26,7 901 75 80 0,9999 999,9 1,940 62,42 8,344 62,42 90 175 9,805
32,2 90 0,9981 998,1 1,937 62,31 8,330 62,31 901 75 9,788
37,8 100 0,9962 996,2 1,933 62,19 8,314 9017 5 62,19 9,769
43,3 110 0,9944 994,4 62,03 8,292 62,03 9,744
48,9 120 0,9912 991,2 61,88 8,272 61,88 9,721
54,4 130 0,9888 140 0,9864 986,4 1,914 61,58 8,232 61,58 9,673
6 5,6 150 0,9834 983,4 1,908 61,39 8,207 61,39 9,644
71,1 160 0,9803 980,3 1,902 61,20 8.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... 181 61,20 9,614
76,7 170 0,9768 976,8 1,895 60,98 8,1 52 60,98 90,9731 973,1 1,888 60,7 5 8,121 60,75 9,543
87,8 190 0,9696 901 75 969,6 1,881 60,53 8,092 60,53 9,509
93,3 200 0,96 61 966,1 1,874 60,31 8,062 60,31 9,474
121,1 250 9017 5 0,9456 945,6 1,835 59,03 7,891 59,03 9,273
148,9 300 0,9217 921,7 1,788 57,54 7,692 57,54 9,039
176,7 350 0,8943 894,3 1,735 55,83 7,463 55,83 901 9 0172 53,91 7,207 53,91 8,469
260,0 500 0,7867 786,7 1,526 6,565


Плотность воды и удельный вес при 10 000 psi и заданных температурах:

Для полной таблицы с удельным весом — поверните экран!

901 72 10,13 9017 1 9 0192 9 0172 9,73 9017 2 58,1 9 0172 52,9
Температура Плотность (при 10 000 фунтов на кв.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... дюйм или 681 атм) Удельный вес
[°C] [°F] [г/см 3 ] 9000 3 [кг/м 3 ] [ст/фут 3 ] [фунт м /фут 3 ] [фунт м /гал(США жидк.)] 90 175 [фунт f /фут 3 ] [кН/м 3 ]
0,0 32 1,033 1033 2,004 64,5 8,62 64,5
4,4 40 1,032 1032 2,003 64,4 9 0175 8,61 64,4 10,12
10,0 50 1,031 1031 2,000 64,4 8,60 64,4 10,11
15,6 60 1,029 1029 1,997 6 4,3 8,59 64,3 10,09
21,1 70 1,028 1028 1,994 64,1 8,58 64,1 10,08
26,7 80 1,026 90 175 1026 1,990 64,0 8,56 64,0 10,06
32,2 90 1,0 24 1024 1,986 63,9 8,54 63,9 10,04
37,8 100 1,021 1021 1,982 63,8 8,52 63,8 10,02
43,3 110 1,019 1019 1,977 63,6 8,51 63,6 9,99
48,9 120 1,017 1017 1,973 63,5 8,4 8 63,5 9,97
54,4 130 1,014 1014 1,968 63,3 8,46 63,3 9,94
60,0 140 1,011 1011 1,962 63,1 8 .Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... 44 63,1 9,92
65,6 150 1,008 1008 1,957 63,0 8,42 63,0 9,89
71,1 160 1,005 1005 90 175 1,951 62,8 8,39 62,8 9,86
76,7 170 1,002 10 02 1,945 62,6 8,37 62,6 9,83
82,2 180 0,999 999 1,939 62,4 8,34 62,4 9,80
87,8 90 175 190 0,996 996 1,932 62,2 8,31 62,2 9,77
93,3 901 75 200 0,992 992 1,926 62,0 8,28 62,0
121,1 250 0,974 974 1,890 60,8 8,13 60,8 90 175 9,55
148,9 300 0,953 953 1,849 59,5 7,95 59,5 90 175 9,35
176,7 350 0,930 930 1,805 7,76 58,1 9,12
204,4 400 0,905 905 1,756 56,5 7,55 56,5 8,88
260,0 500 0,847 847 1,643 7,07 52,9 8,31
315,6 600 0,77 4 774 1.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... 501 48,3 6,46 48,3 7,59

Вес галлона США основан на 7,48 галлона на кубический фут 900 33 .

  • 1 галлон (США, жидк.) = 3,7854 л = 0,8327 галлона (Великобритания) = 0,8594 галлона (США, сухой) = 0,1074 буш. жидк.) = 16 с(США) = 32 ги(США, жидк.) = 128 жидких унций(США) = 1024 жидких др.(США) = 3,7854×10 -3  м 3  = 0,1337 футов 3  = 4,9 51×10 -3 ярдов 3

Чтобы преобразовать плотность в кг/м 3 в другие единицы плотности или между единицами измерения, используйте следующие значения преобразования:

См. также конвертер плотности

Пример 2. Плотность воды в унциях/дюймах 3
Плотность воды при температуре 20 o C составляет 998,21 кг/м 3 (таблица выше). Плотность в единицах унций/дюйм 3 может быть рассчитана с помощью приведенного выше значения преобразования как

998,21 [кг/м 3 ] * 0,0005780 [(унции/дюйм 3 )/(кг/м 3 )] = 0,5797   [унций/дюйм 3 ]

Пример 3: Масса горячей воды
Резервуар объемом 10 м 3 содержит горячую воду с температурой 190°F.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... Из таблицы выше плотность воды при 190°F составляет 966,8 кг/м 3 . Общая масса воды в баке может быть рассчитана как

10 [м 3 ] * 966,8 [кг/м 3 ]  = 9668 [кг]

См. также гидростатическое давление в воде и энергия, запасенная в горячей воде

Термический анализ электролитов литий-ионных аккумуляторов для работы при низких температурах

Ключевые слова : DSC, MDSC, литий-ионный аккумулятор, электролиты, низкая температура

Abstract

Электролиты в литий-ионных батареях должны оставаться в жидком состоянии для оптимального переноса ионов и работы батареи. Понимание фазового перехода электролитов имеет решающее значение для улучшения характеристик низкотемпературных аккумуляторов, особенно в холодном климате. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) обеспечивает простое измерение для оценки кристаллизации и плавления электролитов. Электролиты высокой концентрации могут быть переохлаждены и оставаться жидкими при быстром охлаждении, что приводит к кристаллизации при нагревании.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... Возникающие в результате холодная кристаллизация и плавление могут перекрываться в одном и том же диапазоне температур, что невозможно полностью проанализировать с помощью традиционного эксперимента ДСК. Модулированная ДСК разделяет кристаллизацию на нереверсивный сигнал теплового потока и плавление на реверсивный сигнал теплового потока. Это позволяет четко и точно интегрировать энтальпию, связанную с кристаллизацией и плавлением по отдельности, обеспечивая дальнейшее понимание механизма фазового перехода в диапазоне температур. В этой работе оцениваются два коммерчески доступных электролита, чтобы понять переходы при низких температурах, которые могут повлиять на производительность батареи.

Введение

Электролиты в литий-ионных батареях (LIB) позволяют ионам течь между катодом и анодом для зарядки и разрядки батареи. Ключевой задачей является достижение высокой плотности энергии при сохранении стабильности и долговечности в различных условиях эксплуатации. Состав электролита содержит соль, чаще всего LiPF 6 , в водном или органическом растворе [1].Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... Этиленкарбонат (EC), этилметилкарбонат (EMC) и диметилкарбонат (DMC) часто используются, но могут быть ограничены при более высоких напряжениях из-за окисления. Добавление добавок в формулу помогает обеспечить высокое напряжение, а также ограничивает концентрацию EC, что способствует работе при низких температурах [2] [3].

Распространенной жалобой на LIB является снижение эффективности при низких температурах. Если электролит замерзает, транспорт ионов снижается, что влияет на производительность батареи. Анализ электролитов для выявления фазовых переходов при низких температурах обеспечивает ценный инструмент для составления рецептур и помогает прогнозировать характеристики батареи в рабочих условиях. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) представляет собой простой метод измерения изменения теплового потока во время фазового перехода материала. TA Instruments Discovery DSC можно использовать для проведения традиционных испытаний DSC и модулированных испытаний DSC (MDSC), чтобы понять фазовые переходы электролитов, такие как кристаллизация, температуры плавления и энтальпии фазового перехода.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...

Традиционная ДСК измеряет тепловой поток как функцию линейно изменяющейся температуры в образце; MDSC дает дополнительное представление о традиционном тесте DSC, применяя синусоидальную модуляцию к средней скорости нагрева [4] [5]. Сигнал реверсирования в MDSC представляет собой реакцию теплового потока на скорость нагрева и измеряет теплоемкость (Cp), изменения теплоемкости и плавление кристаллов. Нереверсивный сигнал измеряет реакцию теплового потока на абсолютную температуру и время, фиксируя кинетические процессы, такие как кристаллизация, разложение, испарение, молекулярная релаксация и химические реакции. Возможность разрешать сложные переходы в определенные компоненты из измерений MDSC улучшает интерпретацию данных. В этой заметке дифференциальный сканирующий калориметр (DSC) TA Instruments используется для выполнения как традиционных, так и MDSC измерений электролитов LIB, чтобы понять фазовый переход как функцию температуры.

Experimental

Компания SpectraPower (Ливермор, Калифорния) предоставила два типа коммерческих электролитов, которые в данном исследовании обозначаются как электролит A и электролит B.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... ДСК TA Instruments с технологией Tzero измерял сигнал теплового потока во время нагревания и охлаждения образцов электролита. Образцы примерно по 10 мг готовили в перчаточном мешке и запечатывали в герметической ванне Tzero. Образцы сначала охлаждали до -120 °C, а затем повышали со скоростью 10 °C/мин от -120 °C до 40 °C для оценки замерзания и плавления электролита. Измерены температуры начала и пика кристаллизации и плавления, а также энтальпия фазового перехода.

MDSC выполняли с использованием метода только модулированного нагрева, показанного в таблице 1, с периодом модуляции 60 с и линейным изменением температуры 2 °C/мин от -120 °C до 40 °C.

Таблица 1. Процедура MDSC только с модулированным нагревом

Тест Только модулированный нагрев
Период модуляции 60 сек
Скорость изменения скорости 2 °C/мин
Начальная температура -120 °С
Конечная температура 40 °С

Результаты и обсуждение

Определение фазовых переходов электролита помогает предотвратить замерзание во время работы батареи при низких температурах.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... Тепловой поток электролита во время замораживания и оттаивания, измеренный с помощью ДСК, показан на рисунке 1. Электролиты были охлаждены до -120 °C, а затем нагреты для измерения фазового перехода. Ни один из электролитов не кристаллизовался при охлаждении, что привело к переохлаждению раствора; однако оба кристаллизуются при нагревании (холодная кристаллизация) [6]. Электролит А (зеленый) демонстрирует начало кристаллизации при -63,1 °С и пик плавления при -6,6 °С. Электролит B (синий) демонстрирует более низкое начало кристаллизации при -81 °C и пик плавления при -67 °C. Более низкая температура плавления желательна для работы при более низких температурах, поскольку электролит остается жидким в более широком диапазоне температур. Когда электролит замерзает и кристаллизуется, подвижность ионов лития ограничивается, что влияет на производительность батареи. В состав электролита можно внести коррективы, чтобы повлиять на переход к замерзанию или в систему управления температурным режимом, чтобы предотвратить достижение аккумулятором начальной температуры замерзания.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...

В течение нескольких циклов мы также можем наблюдать тенденции в данных. На рис. 7 показаны средняя паразитная мощность и кулоновская эффективность для четырех циклов. По мере уменьшения паразитной мощности кулоновская эффективность увеличивается, что согласуется с предыдущими исследованиями [5]. Это соответствует теоретическим ожиданиям, поскольку они измеряют одно и то же событие с противоположных сторон. Кулоновский КПД является мерой электрохимического КПД; и наоборот, паразитная мощность является мерой неэффективности, включая как химические, так и электрохимические побочные реакции. Хорошей практикой является отслеживание кулоновской эффективности, поскольку ее можно использовать для проверки тепловых данных, как показано на рис. 7.9.0007

Перекрывающийся переход электролита А во время замораживания и плавления можно дополнительно понять с помощью MDSC. Во время MDSC только для нагрева модулированная температура никогда не снижается, и образец никогда не охлаждается, чтобы предотвратить влияние вынужденного охлаждения на кристаллизацию [7].Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... MDSC разделил перекрывающиеся переходы кристаллизации и плавления (рис. 1), чтобы различать кристаллизацию при нереверсировании и плавление при реверсировании сигналов теплового потока (рис. 2). Разделение позволяет четко интегрировать энтальпию, связанную с кристаллизацией и плавлением по отдельности. Полученная энтальпия кристаллизации электролита А составляет 28,8 Дж/г, а энтальпия плавления составляет 28,8 Дж/г, что указывает на то, что вся кристалличность сформировалась во время холодной кристаллизации при нагревании. Низкая скорость нагрева 2 °C/мин, используемая в MDSC, по сравнению с традиционной ДСК при 10 °C/мин, также улучшает разрешение и выявляет дополнительный пик кристаллизации при -63,7 °C и -52,7 °C. Плавление происходило сразу после основной кристаллизации и достигало пика при -5,6°С.

Электролит B, показанный на рисунке 3, имеет два отдельных пика кристаллизации и плавления. Подобно электролиту А, аналогичная общая энтальпия кристаллизации (21,3 Дж/г) и общая энтальпия плавления (21,3 Дж/г) электролита В указывает на то, что весь кристаллический материал образовался во время холодной кристаллизации при нагревании.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... Общие энтальпии могут быть разделены на две части для дальнейшей оценки механизма кристаллизации и плавления электролита B.

Программное обеспечение TRIOS может анализировать интегрирование с помощью функции «разделить пик», чтобы показать каждую региональную энтальпию и процент площади, показывая, сколько индивидуальной энтальпии, возникающей во время каждого события кристаллизации и плавления. Как видно из таблицы 2, хотя общая энтальпия плавления и кристаллизации одинакова, энтальпия первой кристаллизации (14,9Дж/г) и последующее плавление (12,8 Дж/г) не эквивалентны. Происходит последующая кристаллизация (6,5 Дж/г), за которой следует окончательное плавление (8,5 Дж/г). Это свидетельствует о гетерогенной кристаллизации и плавлении материалов. В зависимости от температуры процесса существуют разные фазы при данной температуре, и этот анализ дает представление о механизме фазового перехода.

Таблица 2. Распределение энтальпий кристаллизации и плавления электролита Б

Пиковая температура (°C) Энтальпия (Дж/г) Сигнал теплового потока
1-я кристаллизация -80,0 14,9 Нереверсивный
1-я плавка -69,1 12,8 Реверс
2-я кристаллизация -65,6 6,5 Нереверсивный
2-я плавка -35,2 8,5 Реверс

Выводы

Понимание фазовых переходов электролитов имеет решающее значение для работы литий-ионных аккумуляторов при низких температурах.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... Дифференциальная сканирующая калориметрия измеряет тепловой поток электролитов и может использоваться для определения начальной температуры замерзания и температуры плавления. Преимущество MDSC заключается в разделении кристаллизации и перехода плавления, которые иногда происходят в одном и том же температурном диапазоне. С помощью этого метода исследователи могут исследовать новые составы для улучшения характеристик аккумуляторов при низких температурах, а производители могут использовать ДСК для контроля качества электролитов.

Ссылки

    1. Х. Ян, Г. В. Чжуан и П. Н. Росс-младший, «Термическая стабильность соли LiPF6 и электролитов литий-ионных аккумуляторов, содержащих LiPF6», Journal of Power Sources, vol. 161, стр. 573-579, 2006.
    2. Э. Р. Логан, Э. М. Тонита, К. Л. Геринг, Л. Ма, М. К. Г. Бауэр, Дж. Ли, Л. Ю. Больё и Дж. Р. Дан, «Исследование транспортных свойств электролитов лития, не содержащих этиленкарбоната», Журнал Электрохимического общества, том .Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте... 165, нет. 3, 2018.
    3. О. Лави, С. Луски, Н. Шпигель, К. Менахем, З. Померанц, Ю. Элиас и Д. Аурбах, «Электролитные растворы для перезаряжаемых литий-ионных аккумуляторов на основе фторсодержащих растворителей», ACS Applied Energy Materials, vol. . 3, стр. 7845-7499, 2020.
    4. Л. К. Томас, «TP006 Modulated DSC® Paper #1: Почему модулированная DSC®? ; Обзор и сводка преимуществ и недостатков по сравнению с традиционной DSC», TA Instruments, New Castle, DE.
    5. TA Instruments, «Примечание по тепловым приложениям TN34: модулированный DSCTM: простой метод со значительными преимуществами», TA Instruments, New Castle, DE.
    6. Л. А. Робертсон, З. Ли, Ю. Цао, И. А. Шкроб, М. Тяги, К. С. Смит, Л. Чжан, Дж. С. Мур и Ю. З., «Наблюдение за микрогетерогенностью в высококонцентрированных неводных растворах электролитов», Журнал Американского химического общества. Общество, том. 141, нет. 20, стр. 8041-8046, 2019.
    7. TA Instruments, «TN045: Выбор условий в модулированном DSC®», TA Instruments, New Castle, DE.Плотность электролита от температуры таблица: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте...

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *