Таблица плотности аккумуляторной батареи: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте…

Электролит свинцово-кислотной аккумуляторной батареи.



Для работы свинцово-кислотной аккумуляторной батареи необходим электролит – водный раствор серной кислоты, обладающий высокой ионной проводимостью. При погружении электродов аккумулятора в электролит и подключении к выводам электродов внешней нагрузки начинаются электрохимические реакции, описанные в предыдущей статье.

Электролит для заливки в аккумуляторную батарею готовят из серной кислоты (ГОСТ 667-73) и дистиллированной воды (ГОСТ 6709-72). При подготовке электролита следует пользоваться руководством по эксплуатации автомобиля. Для надежной работы аккумуляторных батарей необходима высокая степень чистоты электролита.

Нельзя применять техническую серную кислоту и недистиллированную воду, так как при этом ускоряется саморазрядка, сульфатация и разрушение пластин, и уменьшается емкость батареи.

При приготовлении электролита кислоту льют тонкой струйкой в воду, одновременно помешивая раствор чистой стеклянной палочкой.

Смешивать электролит следует в кислотостойкой эбонитовой, фарфоровой или освинцованной посуде.

Количество дистиллированной воды, серной кислоты или электролита при приготовлении 1 литра электролита необходимой плотности приведены в таблице 1.

Таблица 1. Количество дистиллированной воды, серной кислоты или электролита плотностью 1,4 г/см³ для приготовления 1 л электролита необходимой плотности при температуре 25 ˚С, л

Плотность электролита определяют с помощью денсиметра или ареометра.

Новые аккумуляторные батареи заливают электролитом плотностью на 0,02 г/см³ меньше той, которая должна быть в конце зарядки.

***

Плотность электролита

Плотность электролита, как и любого другого вещества, определяется отношением массы к занимаемому этой массой объему. Для электролита плотность измеряется в граммах на кубический сантиметр (



При понижении плотности электролита возрастает внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи и уменьшается ее емкость. В морозное время года чрезмерное снижение плотности может привести к замерзанию электролита.

Повышение плотности электролита приводит к интенсивному разрушению пластин и их сульфатации, что снижает емкость аккумулятора и уменьшает срок его службы. Следует учитывать, что плотность электролита в аккумуляторах (банках) аккумуляторной батареи не должна отличаться более чем на 0,01 г/см³. В противном случае батарею необходимо полностью зарядить и произвести корректирование плотности электролита.
Если плотность выше нормы — доливают дистиллированную воду, если ниже — электролит плотностью 1,4 г/см³ (электролит можно доливать лишь в полностью заряженную аккумуляторную батарею). Корректировку плотности доливкой производят после предварительного отбора из аккумуляторов нужного количества электролита. После этого аккумуляторную батарею заряжают в течение 25…30 мин для полного перемешивания электролита и снова измеряют его плотность.

В процессе эксплуатации необходимо следить за состоянием аккумуляторной батареи. При нормальных эксплуатационных параметрах плотность электролита в аккумуляторах батареи является индикатором степени их разрядки. Снижение плотности электролита на 0,01 г/см³ соответствует разрядке аккумулятора на 6 %.
Если появляется необходимость в частой подзарядке батареи, следует выяснить причину и ее устранить, поскольку систематическая недозарядка аккумуляторной батареи значительной сокращает срок ее службы и отрицательно сказывается на пусковых качествах двигателя.

***

Определение степени зарядки аккумуляторной батареи

Степень зарядки аккумуляторной батареи проверяют измерением плотности электролита, приведенной к температуре +25 ˚С. В зависимости от климатических условий эксплуатации автомобиля и времени года используется электролит разной плотности (таблица 2).

При определении плотности электролита необходимо учитывать его температуру, применяя соответствующие поправки, приведенные в таблице 3.

Таблица 3. Поправки при измерении плотности электролита (г/см³) в зависимости от его температуры

***

Проверка уровня электролита

Одним из важнейших условий надежной работы аккумуляторной батареи является поддержание необходимого уровня электролита в ее элементах. Уровень электролита в каждой секции моноблока (банках) должен быть на 10…15 мм выше предохранительного щитка, установленного над сепараторами.

Для облегчения контроля уровня электролита у заливных горловин аккумуляторных батарей снизу имеются указатели – тубусы, входящие внутрь аккумуляторной батареи. Нижний срез тубуса находится на требуемом расстоянии от поверхности предохранительного щитка. Уровень электролита считается достаточным, если поверхность электролита касается нижнего торца тубуса горловины. При этом на поверхности электролита образуется четко видимый мениск. Если уровень электролита ниже указанного из-за выплескивания, следует долить дистиллированной воды.

Проверять уровень электролита рекомендуется на остывшей заряженной аккумуляторной батарее или после длительной поездки, так как в этом случае происходит «кипение» электролита, повышение его температуры и испарение дистиллированной воды.

В случае превышения уровня электролита в банках аккумуляторной батареи его следует уменьшить с помощью резиновой груши, так как выплескивание может привести к интенсивной коррозии деталей крепления и к окислению проводов.

***

Типы автомобильных аккумуляторов



Главная страница

• Страничка абитуриента

Дистанционное образование

• Группа ТО-81
• Группа М-81
• Группа ТО-71
  

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Зависимость плотности электролита от степени разряженности батареи

Таблица 2

Аккумуляторные батареи, степень разреженности которых больше 50 % летом и 25 % зимой, необходимо снять с эксплуатации и зарядить в стационарных усло­вия х

Проверка технического состояния. Техническое состояние ак­кумуляторных батарей оценивают с помощью нагрузочной вилки ЛЭ-2 или аккумуляторного пробника Э-107. Нагрузочная вилка ЛЭ-2 (рис. 9 , а) позволяет определять напряжение каждого аккумулятора под нагрузкой. Нагрузочные резисторы 5 и 6 установлены между контактными ножками 4. Резистор сопротив­лением 0,01—0,012 Ом включают при проверке батарей емкостью 75—105 А•ч силой ‘ тока до 160 А. Резистор сопротивлением 0,018—0,02 Ом работает при контроле состояния батарей емкостью 45—60 А• ч, пропуская ток силой до 100 А. При одновременном подключении резисторов гайками 3 может быть обеспечена сила тока до 260 А для аккумуляторных батарей емкостью 105— 132 А•ч.

21

При измерении напряжения контактные ножки плотно при­жимают к выводам аккумулятора, и через 5 с регистрируют показания вольтметра. Напряжение на выводах исправного акку­мулятора должно быть в пределах 1,7—1,8 В. При снижении напряжения до 1.4 — 1,7 В батарею следует подзарядить. Если напряжение хотя бы одного аккумулятора отличается от напря­жения других аккумуляторов на 0,1 В или падает ниже 1,4 В, батарею требуется зарядить в стационарных условиях или от­ремонтировать. Напряжение под нагрузкой у аккумуляторных батарей с общей крышкой емкостью до 190 А•ч измеряют с по­мощью пробника Э-107 (рис. 3 , б), у которого одна контактная ножка заменена щупом 9. ЭДС аккумуляторной батареи опре­деляется при отвернутых контактных гайках 3.

В настоящее время вместо нагрузочной вилки ЛЭ-2 исполь­зуют пробник Э-108, унифицированный с пробником Э-107. Пробник Э-108 в отличие от Э-107 имеет вольтметр с двусторонней шкалой (что позволяет проводить измерения, не соблюдая поляр­ности), три нагрузочных резистора и две контактные гайки. Различное включение резисторов позволяет проверять отдельные аккумуляторы батарей емкостью 45—105, 105—150 и 150— 190 А•ч.

Прибор ЛЭ-ЗМ (рис. 9, в) используют как диагностический для определения напряжения аккумуляторов батареи при на­грузке, близкой к стартерной. Прибор позволяет, меняя положе­ние переключателя 17 вольтметра, измерять напряжение на вы­водах трех аккумуляторов батареи.

Более точно техническое состояние аккумуляторной батареи определяют по фактической емкости 20-часового разряда и про­должительности стартерного разряда при температуре (25 ± 2) °С.

22

Неисправности аккумуляторных батарей.

Неисправности, при­чины их возникновения и способы устранения приведены ниже. К неисправностям аккумуляторных батарей, возникающим в эксплуатации, относятся окисление выводов и наконечников проводов, нарушение герметичности, ускоренный саморазряд, сульфитация, короткое замыкание и преждевременное разрушение электродов.

Сульфитация — образование на поверхности электродов круп­ных малорастворимых кристаллов сернокислого свинца — проис­ходит при повышенной плотности электролита, длительном хра­нении батарей без подзаряда, систематическом недозаряде, на­личии контакта электродов с воздухом вследствие пониженного уровня электролита. Батареи с сульфатированными электродами быстро теряют емкость при разряде.

Изменение объема электродов при заряде и разряде приводит к отделению активной массы от решеток и оседанию ее на дне моноблока. Деформирование и разрушение электродов проис­ходят интенсивнее при коротких замыканиях и длительных включениях стартера. Положительные электроды окисляются кислородом и быстро разрушаются при перезарядах батареи.

В связи с естественным износом электродов, коррозией реше­ток и выпадением активной массы положительных электродов, уплотнением активной массы отрицательных электродов проис­ходит постепенное снижение емкости аккумуляторной батареи. Аккумуляторная батарея снимается с эксплуатации при сниже­нии емкости до 40 % номинальной или уменьшении продолжи­тельности стартерного разряда при температуре

(25 ± 2) °С до 1,5 мин.

Минимальный срок службы батарей обычной конструкции и с общей крышкой в эксплуатации должен составлять 1 год при наработке транспортного средства в пределах этого срока не более 150 тыс. км пробега или 2 года при наработке транспортного средства в пределах этого срока не более 90 тыс. км пробега.

23

Минимальный срок службы необслуживаемых батарей в эксплу­атации должен быть равен 3 годам при наработке транспортного средства не более 100 тыс. км пробега.

Минимальный срок сохраняемости не залитой электролитом батареи должен составлять 3 года. Сухозаряженность должна сохраняться не менее 1 года. Для необслуживаемых батарей, залитых электролитом, устанавливается срок сохраняемости 2 года при условии промежуточного заряда в пределах минималь­ного срока службы.

ЗАРЯД БАТАРЕИ:

1. Присоедините положительный вывод батареи к положительному полюсу источника тока, а отрицательный — к от­рицательному.

2. Включите батареи на заряд, если температура элек­тролита в них не выше 30°С в холодной и умеренной зонах и не выше 35°С в жаркой и теплой влажной зонах.

3. Ток заряда должен соответствовать данным табл. 4.

4. Заряд батарей ведите до тех пор, пока не наступит обильное газовыделение во всех аккумуляторах батареи, а напряжение и плотность электролита останутся постоянными в течение 2 ч. Напряжение контролируйте вольтметром класса точности 1,0 со шкалой на ЗВ с ценой деления 0,02 В, для батареи со скрытыми перемычками — вольтметром со шкалой на 30 В с ценой деления 0,2 В.

5. Во время заряда периодически проверяйте температу­ру электролита и следите за тем, чтобы она не поднима­лась выше 45.°С в холодной и умеренной климатических зо­нах и выше 50^сС в условиях жаркой и теплой влажной зон, В случае, если температура окажется выше упомянутых зна­чений, следует уменьшить зарядный ток наполовину или пре­рвать заряд на время, необходимое для снижения темпера­туры до 30—35°С.

6. В конце заряда, если плотность электролита, замерен­ная с учетом температурной поправки по табл.1, будет отли­чаться от нормы, указанной в табл. (графа 4), произведите корректировку плотности электролита доливкой дистиллиро­ванной воды в случаях, когда плотность выше нормы и доливкой раствора кислоты плотностью 1,400 г/см³, когда она ниже нормы.

После корректировки электролита водой или раствором кислоты продолжите заряд в течение 30 мин. для полного перемешивания электролита

По окончании корректировки плотности электролита бата­реи выключите с заряда, дайте постоять еще 30 мин. без тока.

Затем произведите замер уровня электролита во всех ак­кумуляторах батареи. Если уровень электролита окажется, ни же нормы, в аккумулятор добавьте электролит такой же плотности, какая указана в табл. t (графа 4), при уровне электролита выше нормы отберите избыток электро­лита резиновой грушей. После заряда батареи сдаются в эксплуатацию.

БУ-107: Сравнительная таблица аккумуляторов

Аккумуляторы играют важную роль в нашей жизни и многие повседневные дела были бы немыслимы без возможности подзарядки. Наиболее распространенными аккумуляторными батареями являются свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, никель-металлогидридные и литий-ионные. Вот краткий обзор их характеристик.

• Свинцово-кислотные – это старейшая аккумуляторная система. Свинцово-кислотные аккумуляторы прочны, прощают злоупотребления и экономичны по цене, но имеют низкую удельную энергию и ограниченное количество циклов. Свинцово-кислотный используется для инвалидных колясок, автомобилей для гольфа, транспортных средств, аварийного освещения и источников бесперебойного питания (ИБП). Свинец токсичен и не может быть утилизирован на свалках.
  
• Никель-кадмий – Проработанный и хорошо изученный, NiCd используется там, где требуется длительный срок службы, высокий разрядный ток и экстремальные температуры. NiCd — одна из самых прочных и долговечных батарей; это единственная химия, которая позволяет осуществлять сверхбыструю зарядку с минимальным стрессом. Основными областями применения являются электроинструменты, медицинские приборы, авиация и источники бесперебойного питания. Из-за экологических проблем NiCd заменяют другими химическими веществами, но он сохраняет свой статус в самолетах благодаря хорошим показателям безопасности.
  
• Никель-металлогидрид – служит заменой NiCd, так как содержит только легкие токсичные металлы и обеспечивает более высокую удельную энергию. NiMH используется для медицинских инструментов, гибридных автомобилей и промышленных приложений. NiMH также доступен в ячейках AA и AAA для потребительского использования.
  
• Литий-ионные. Литий-ионные батареи заменяют многие приложения, которые ранее обслуживались батареями на основе свинца и никеля. Из соображений безопасности для Li-ion требуется схема защиты. Это дороже, чем большинство других батарей, но большое количество циклов и низкие эксплуатационные расходы снижают стоимость цикла по сравнению со многими другими химическими веществами.
  

В таблице 1 сравниваются характеристики четырех наиболее часто используемых аккумуляторных систем с указанием средних показателей производительности на момент публикации. Литий-ион делится на разные типы, названные по их активным материалам: кобальт, марганец, фосфат и титанат. (См. BU-205: Типы литий-ионных аккумуляторов)

В списке отсутствует популярный литий-ионный полимер, получивший свое название благодаря уникальной системе сепаратора и электролита. Большинство из них представляют собой гибридные версии, которые разделяют производительность с другими литий-ионными аккумуляторами. Также отсутствует перезаряжаемый литий-металлический аккумулятор, который, как только будут решены вопросы безопасности, может стать аккумулятором с необычайно высокой удельной энергией и хорошей удельной мощностью. В таблице рассматриваются только портативные аккумуляторы и исключаются большие системы, напоминающие нефтеперерабатывающие заводы.

Таблица 1: Характеристики часто используемых аккумуляторов.

1. Комбинация кобальта, никеля, марганца и алюминия повышает плотность энергии до 250 Втч/кг.
2. Срок службы зависит от глубины разрядки (DoD). Неглубокий DoD продлевает срок службы.
3. Срок службы основан на регулярном обслуживании батареи для предотвращения ее запоминания.
4. Аккумуляторы для сверхбыстрой зарядки предназначены для особых целей. (См. BU-401a: Быстрые и сверхбыстрые зарядные устройства)
5. Максимальный саморазряд сразу после зарядки. NiCd теряет 10% в первые 24 часа, затем снижается до 10% каждые 30 дней. Высокая температура и возраст увеличивают саморазряд.
6. 1,25 В традиционное; 1,20 В более распространено. (См. BU-303: Путаница с напряжением)
7. Изготовители могут указывать более высокое напряжение из-за низкого внутреннего сопротивления (маркетинг).
8. Способен к высоким импульсам тока; нужно время для восстановления.
9. Не заряжайте литий-ионные аккумуляторы при температуре ниже нуля. (См. BU-410: Зарядка при высоких и низких температурах)
10. Техническое обслуживание может заключаться в выравнивающей или доливочной зарядке* для предотвращения сульфатации.
11. Схема защиты отключается при напряжении ниже 2,20 В и выше 4,30 В на большинстве литий-ионных аккумуляторов; для литий-железо-фосфата применяются другие настройки напряжения.
12. Кулоновский КПД выше при более быстрой зарядке (частично из-за ошибки саморазряда).
13. Стоимость цикла литий-ионных аккумуляторов может быть ниже, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов.

* Дополнительный заряд применяется к аккумулятору, находящемуся в эксплуатации или на хранении, для поддержания полного заряда и предотвращения сульфатации свинцово-кислотных аккумуляторов.

Последнее обновление: 21 октября 2021 г.

Аккумуляторы в портативном мире

Материал Университета аккумуляторов основан на обязательном новом 4-м издании « Аккумуляторы в портативном мире — справочник по перезаряжаемым батареям для не- Инженеры «, который можно заказать на Amazon. com.

Сравнение аккумуляторных элементов · Мэтт Лейси

Инвентаризация лития
С 2016 года многие тысячи из вас посетили этот веб-сайт из-за его научного содержания — спасибо всем за посещение! Теперь начинается процесс переноса образовательных частей этого сайта в мой новый проект Lithium Inventory. Lithium Inventory задуман как бесплатный и открытый центр знаний в области аккумуляторной науки и электрохимии. Я надеюсь взять лучшие и наиболее полезные части этого веб-сайта и с помощью более широкого сообщества сделать его больше и лучше. Пожалуйста, проверьте это!

Вы здесь: Дом » Наука » Сюжет ячейки

Эта страница находится в стадии разработки и постоянно обновляется.

Эта страница предназначена для сравнения химического состава литиевых (и родственных) батарей на основе общедоступных и/или поддающихся проверке спецификаций коммерчески доступных или прототипных элементов. Цель здесь состоит в том, чтобы автоматически генерировать графики, отображающие характеристики элементов батареи, сгруппированные по определенным категориям (например, активные материалы). Также предоставляется текстовая сводка данных. Данные, на которых основан график, импортируются из общедоступного Google Sheet, из которого скрипт, написанный на R, обрабатывает данные и регенерирует график (и эту веб-страницу) один раз в день. Исходный код скрипта приведен ниже.

Любые заинтересованные читатели, у которых есть данные, которые они хотели бы ввести в электронную таблицу, могут связаться со мной или опубликовать ссылки в комментариях ниже.

Плотность энергии в зависимости от удельной энергии

Обзор типов элементов и диапазонов плотности энергии

Li-ion

BMLMP/Gr — 181 — 181 Втч/кг, 374 — 374 Втч/л

LCO/кг — 2010 -2010 -2010 -2010 — , 546 — 750 Втч/л

LFP/Gr — 93 — 186 Втч/кг, 219 — 375 Втч/л

LMO/Gr — 127 — 250 Втч/кг, 313 — 664 Втч/л

NCA/Gr — 215 — 215 Втч/кг, 569 — 569 Втч/л

NCA — 250 — 271 Втч/кг, 705 — 753 Втч/л

NMC/Gr — 156 — 259 Втч/кг, 338 — 545 Втч/л

NMC/Gr-Si — 268 — 268 Втч/л кг, 751 — 751 Втч/л

NMC/Твердый углерод — 130 — 147 Втч/кг, 227 — 250 Втч/л

NMx/Gr — 244 — 244 Втч/кг, 571 — 571 Втч/кг L

Металлический литий/жидкость

NMC/Li — 270 — 496 Втч/кг, 290 — 838 Втч/л

Li-S

Сера/Li — 290 — 372 Втч/кг, 2094 — 279 Втч/л TO анод

NMC/LTO — 46 — 96 Втч/кг, 81 — 196 Втч/л

Ион натрия

NaMO2/твердый углерод — 142 — 142 Втч/кг, 211 — 4 л0

NaMO2/мягкий углерод — 147 — 147 Втч/кг, 213 — 213 Втч/л

кремниевый анод

NMC/Si — 259 — 430 втч/кг, 723 — 1240 втч/л

NMC/SiOx — 298 — 320 Втч/кг, 573 — 684 Втч/л

Исходный код:

 # Загрузка требуемых упаковок
библиотека (googlesheets4)
библиотека (tidyverse)
библиотека (ggforce)
# Запретить googlesheets4 запрашивать аутентификацию
gs4_deauth()
# Установить папку для экспорта
exp_folder = "путь/к/экспорту/папке"
# Читать в таблице
ячейки <- read_sheet("https://docs. 2 * `ч/мм`/1E6,
 Формат %in% c("Pouch", "Prismatic") ~ `ш/мм` * `ч/мм` * `д/мм`/1E6
 ),
 spec_energy=`Энергия/Втч`/(`Масса/г`/1000),
 Energy_density = `Энергия / Втч` / объем
 )
# Создать сюжет
ячейки %>%
 ggplot(aes(x = spec_energy, y = energy_density)) +
 geom_mark_ellipse (expand = единица (3, "мм"), aes (
 color = ifelse(Category == "Li-ion", Катод, Категория),
 fill = ifelse(Category == "Li-ion", Катод, Категория),
 label = ifelse(Category == "Li-ion", Катод, Категория)
 ),
 метка.fontsize = 9"-1"~"") +
 направляющие (fill = "none", color = "none") +
 тема (легенда.позиция = "сверху")
# Экспорт графика
ggsave(paste(exp_folder, "/energy-density.png", sep = ""), ширина = 15, высота = 15, единицы = "см", dpi = 200, фон = "белый")
# Создать и экспортировать текстовую сводку
сводка <- ячейки %>%
 group_by(Категория, Катод, Анод) %>%
 суммировать (min_se = min (spec_energy), max_se = max (spec_energy), min_ed = min (energy_density), max_ed = max (energy_density))
text_export_folder <- "путь/к/тексту/экспорту/папке"
cat("
Сводка типов клеток и диапазонов плотности энергии
 ",
 файл = вставка0 (текстовая_папка_экспорта, "cell-plot-summary.
No related posts.