Из какого материала изготавливаются несущие части пластин аккумуляторов
Пластины аккумуляторов | Аккумуляторные батареи
- Подробности
- Категория: Оборудование
- эксплуатация
- ремонт
- хранение энергии
Содержание материала
- Аккумуляторные батареи
- Электрические характеристики аккумуляторных батарей
- Принцип действия аккумулятора
- Свинцово-кислотные аккумуляторы
- Пластины аккумуляторов
- Сепараторы для свинцово-кислотных аккумуляторов
- Сосуды для свинцово-кислотных аккумуляторов
- Сборка для свинцово-кислотных аккумуляторов
- Железо–никелевые аккумуляторы
- Никель-кадмиевые аккумуляторы
- Серебряно-цинковые аккумуляторы
- Электролит для свинцовых аккумуляторов
- Свойства щелочных электролитов
- Приготовление электролита
- Источники повреждений аккумуляторных батарей
- Заряд аккумуляторных батарей
- Зарядные устройства
- Ремонт аккумуляторных батарей
- Оборудование мастерской по ремонту аккумуляторных батарей
- Ремонт
- Сборка аккумуляторных батарей
- Охрана труда и техника безопасности
- Особенности эксплуатации аккумуляторных батарей на электростанциях и подстанциях
- Основные сведения по монтажу
- Порядок эксплуатации аккумуляторных батарей
- Техническое обслуживание аккумуляторных батарей
Страница 5 из 26
2.
Пластины электрохимически окисляются и восстанавливаются в обыкновенной разбавленной серной кислоте или в сульфатном растворе. Пластины положительные ставятся в формировочных баках анодами, а отрицательные катодами. Формирование в приложении к поверхностным пластинам обозначает образование слоя губчатого свинца на поверхности отрицательных пластин и двуокиси свинца на положительных. Эти активные материалы образуются из свинца самой же пластины серией зарядов и разрядов. С другой стороны, формирование пастированных пластин обозначает окисление или восстановление свинцовых окислов или других материалов, вмазанных в решетки.
Положительные и отрицательные пластины формируются вместе в баках, приспособленных для удобного размещения пластин и изоляции между пластинами разной полярности.
Формировочные баки могут быть стеклянными, эбонитовыми или деревянными, выложенными свинцом. Некоторые заводы предпочитают собирать пластины до формировки в блоки и формировку производить в сосудах самих элементов. В этом случае предполагается, что время, необходимое для формирования положительных и отрицательных пластин, примерно одинаково. Время формирования может регулироваться составом пасты и в некоторой степени крепостью формировочного раствора. Положительные пластины более чувствительны к вредным воздействиям перезаряда, чем отрицательные пластины. Поэтому желательно, чтобы процесс формирования отрицательных пластин заканчивался раньше. Некоторые особенности процесса формирования пластин описаны ниже. Количество кислоты; расходуемой при формировании, и ее крепость зависят от предыдущей обработки пластин. Обычно применяются растворы удельного веса 1,050—1,150. Увеличение крепости раствора увеличивает время, потребное для формирования положительных пластин. Поэтому растворы удельного веса 1,200 и выше нормально не должны применяться за исключением специальных процессов, требующих повышенную крепость раствора.
Сухие пластины, а также влажные пластины после намазки, погруженные в формировочный раствор, начинают сульфатироваться, и крепость раствора быстро понижается. Вода, содержащаяся во влажных пластинах, обусловливает дальнейшее разжижение раствора. Сухие пластины перед началом формировочного заряда должны довольно длительное время выдерживаться в растворе, чтобы последний мог проникнуть в поры пластин.
При заполнении пластинами большого количества формировочных баков пластины, помещенные в баки первыми, естественно, будут находиться в растворе дольше, чем пластины, загружаемые последними. Некоторые заводы поэтому после заполнения пластинами последнего бака дают «выстояться» всей группе баков в течение часа или более.
Пластины, подвергавшиеся перед формированием обработке серной кислотой, содержат сравнительно большое количество сульфата. Поэтому они в начале формирования не вызывают значительного изменения крепости формировочного раствора; в процессе же формирования этих пластин крепость раствора за счет восстановления сульфата заметно повышается. В силу этого начальная крепость формировочного раствора не должна быть высокой. Формировочный ток может включаться немедленно после заполнения баков пластинами.
Формирование, несомненно, начинается с области, где плохо проводящая паста граничит с хорошо проводящими ребрами решетки. Поэтому активная масса ячеек, в особенности у пластин, подвергавшихся обработке в сернокислотном растворе, быстро формируется по краям ячейки, в то время как центральная часть еще содержит белую твердую сердцевину.
Для предупреждения переформовки и размягчения активной массы положительных пластин следует формирование прерывать и перед его возобновлением разряжать пластины. Аналогичный эффект обеспечивается снижением крепости раствора и уменьшением плотности формировочного тока.
Окончание процесса формирования пластин определяется по следующим признакам:
1) цвет активной массы делается чистым и однородным;
2) пластины нормально газируют;
3) замеры с кадмиевым электродом дают постоянные значения напряжений, нормальные по величине.
2.4. Поверхностные пластины
а) Производство поверхностных пластин. Существенное различие между этими пластинами и пастированными пластинами состоит в том, что активные материалы первых образуются из тела самой пластины, тогда как последние готовятся из окислов или других паст, которые вносятся в решетку механически. Активные материалы поверхностных пластин получаются окислением поверхности свинца или же восстановлением окисленного материала до губчатого свинца. Есть тип пластин промежуточный между пастированными и поверхностными пластинами. Этот тип состоит из мягкой свинцовой решетки, пастированной окислами и формированной. Активный материал постепенно опадает, но емкость поддерживается за счет коррозии решетки. В этом случае пластина, по существу, становится поверхностной. Поверхностные пластины обыкновенно гораздо больше и тяжелее, чем пластины пастированные, и имеют относительно- меньшую емкость. Они применяются главным образом для стационарных батарей, в которых соображения пространства и веса имеют меньшее значение, чем продолжительность службы.
Поверхностная пластина состоит из сердечника и многочисленных выступов, назначение которых - увеличить поверхность пластины и тем повысить ее емкость. Действительная поверхность такой пластины в 6—8 раз больше кажущейся поверхности. Гладкие свинцовые листы, поверхность которых затем увеличивается, изготовляются отливкой чистого свинца в форме слитков, которые затем прокатываются до требуемой толщины. Для этой цели требуется мягкий свинец очень высокой степени чистоты. В соответствии с размерами и назначением пластин форматы из прокатных листов вырезаются или выштамповываются.
Для увеличения развитой поверхности этих пластин применялось множество различных методов; один из них - так называемый бороздильный процесс. В этом процессе форматы пластин закладываются в станок, подобный шепингу, применяемому в механических мастерских. Резец шепинга предназначен производить выступы надлежащей формы и ширины. При движении вперед и назад свинцовой пластины, укрепленной на подвижном столе шепинга, резец прорезает мягкий свинец, делая борозды требующейся глубины, и поднимает ряды параллельных друг другу выступов. При каждом ходе резца получается один выступ. Чтобы сделать пластину более жесткой, делают усиливающие ребра, для чего дают резцу проскакивать в определенных участках.
Второй метод развития поверхности пластин осуществляется путем штампования. Пуансон штампа имеет приспособление для разрезания поверхности пластин; выступающие ребра на пуансоне образуют соответственные углубления в готовой пластине.
В третьем процессе развитие поверхности этих пластин достигается вращательным движением. Пластины из мягкого свинца укрепляются в раме, которая движется взад и вперед между вращающимися оправками с большим количеством стальных дисков, которые постепенно впрессовываются в пластину с обеих сторон. Свинцовая пластина движется между этими стальными дисками, образующими ребра с углублениями между ними. Глубина, до которой стальной диск может проникать в тело пластины, регулируется с таким расчетом, чтобы оставить тонкую стенку сердечника в середине пластины. Горизонтальные ребра получаются прорезанием поверхности пластин дисками по секциям.
Вертикальные ребра получаются при помощи вставных шайб, которые помещаются между дисками.
Изготовляется также другой тип пластин - с высокоразвитой поверхностью по способу отливки, под давлением на специальных полуавтоматах.
Один из типов поверхностных пластин называется сборный. Тяжелые решетки из свинцово-сурьмянистого сплава отливаются с большим количеством круглых отверстий, в которые впрессовываются спирали из мягкого свинца с гофрированной поверхностью. Эти спирали, или розетки, изготовляются из свинцовой ленты, которая протягивается гидравлическим прессом. Свинцовая лента проходит через гофрировочную машину, которая гофрирует поверхность, разрезает ленту на отрезки требующейся длины и скручивает эти отрезки спиралями в виде решеток или розеток.
Чтобы закрепить спирали, отверстия делаются с легким скосом, так что когда свинцовая спираль увеличивается в объеме в процессе работы, то она закрепляется в поддерживающей решетке еще больше.
б) Формирование поверхностных пластин. Электрохимический процессе, протекающий при формировании этих пластин, требует много времени и расхода больших количеств электрической энергии. Требование большой эффективности процесса формирования привело к применению формирующих реагентов, которые добавлялись к раствору серной кислоты с целью ускорить процесс химическим воздействием на свинец пластин. В настоящее время этот способ наиболее распространен. Формирование пластин положительных проводится также погружением пластин в растворы, которые имеют сильное разъедающее действие на свинец; в результате такой обработки получается слои материала тонкозернистого строения, который затем может быть восстановлен до губчатого свинца или окислен до двуокиси.
Когда две свинцовые пластины погружены в раствор серной кислоты и между ними проходит электрический ток, то на пластине, служащей анодом, образуется очень тонкий слой двуокиси свинца; на другой же пластине, служащей катодом, покрывающая ее поверхность, окись свинца, восстанавливается в очень тонкий слой губчатого свинца. Выделение кислорода на аноде и водорода на катоде начинается почти тотчас же. Если зарядный ток прерван, двуокись свинца на поверхности анода образует с свинцовой основой, лежащей под ней, множество малых первичных элементов, которые обусловливают энергичные местные реакции. На поверхности свинцовой основы образуется сернокислый свинец, и через несколько минут пластина полностью теряет свой заряд. Губчатый свинец на поверхности пластины, которая была катодом, не дает практической разности потенциалов с основой самой пластины, и поэтому энергичных местных действий на этой пластине не происходит. Если зарядный ток возобновляется снова, то на аноде образуется большее количество двуокиси свинца благодаря превращению свинцового сульфата, образовавшегося на этой пластине в результате местных действий. С каждым разом при повторении этого процесса количество двуокиси свинца возрастает, но чтобы достигнуть увеличения количества губчатого свинца, а поверхности отрицательной пластины, необходимо время от времени изменять направление тока, с тем чтобы перенести на нее процесс, который нормально протекает на положительной пластине.
Количество кислорода, связывающегося на поверхности анода, в некоторой степени зависит от крепости применяемого раствора серной кислоты.
По общепринятому методу, применяющемуся в настоящее время для формирования поверхностных пластин, в состав ванны вводятся разъедающие вещества. В качестве таких реагентов применяются обычно соли некоторых кислот, например, азотной, хотя кроме них применялось и множество других соединений, как хлораты, перехлораты, соли фтористой кислоты, бихроматы, перманганаты, муравьиная кислота, щавелевая, алкоголь, гидроксиламин и сернистая кислота.
Один из лучших методов формирования поверхностных пластин - перхлоратный. По этому методу формирование производится в электролите, содержащем h3SO4–90 г/л, КСIО4 –10 г/л. Главное преимущество этого метода заключается в том, что ион хлорной кислоты на катоде не восстанавливается и поэтому отпадает необходимость в частой корректировке электролита.
Формировочный процесс с этими добавочными реагентами практически протекает на положительных пластинах, служащих в формировочной ванне анодами. Отрицательные пластины получаются из положительных последующим восстановлением двуокиси до губчатого свинца. В общем действие разъедающих веществ состоит в замедлении образования двуокиси свинца на аноде, так как иначе двуокись образовала бы защитную пленку, на которой выделялся бы кислород. Анионы, выделяющиеся на поверхности свинца, образуют относительно растворимые свинцовые соли и увеличивают концентрацию свинцовых ионов, из которых мог бы образоваться свинцовый сульфат. Последний и окисляется в конечном итоге до двуокиси свинца. Относительная крепость серной, азотной или другой формирующей кислоты имеет большое значение как в отношении глубины формирования, так и в отношении его окончательного результата. Плотность тока и температура также влияют на глубину формирования. Так как азотная кислота, если применяются ее соли, восстанавливается на отрицательной пластине, служащей катодом в формировочной ванне, то увеличение плотности тока или увеличение температуры, которые ускоряют восстановление азотной кислоты, уменьшают ее эффективные количества в формировочной ванне.
Увеличение температуры ускоряет восстановление азотной кислоты повышением скорости, с которой совершается диффузия. Количество разъедающих веществ в ванне в течение формировочного процесса постоянно уменьшается. Необходимо, чтобы к концу формирования это количество уменьшилось бы до нуля во избежание загрязнения готовых пластин следами реагентов, которые в будущем в процессе работы послужили бы причиной роста и искривления пластин.
К концу формировочного периода электрохимический процесс образования двуокиси свинца должен доминировать над химическими действиями добавочных реагентов, с тем чтобы свинцовая основа пластины была вполне закрыта пленкой двуокиси, которая служит одновременно и активным материалом и защитным покровом. Формировочная ванна обычно состоит из раствора серной кислоты удельного веса от 1,050 до 1,150, к которому время от времени по мере течения формировочного процесса могут быть добавлены те или другие реагенты.
К концу формировочного процесса плотность тока обычно повышается; пластины по извлечении из формировочной ванны моются, и затем им дается дальнейший заряд в растворе чистой серной кислоты, свободной от соединений азота или других добавочных реагентов. Другой метод окончательного формирования положительных пластин состоит в том, что они восстанавливаются в растворе чистой кислоты до губчатого свинца с последующим возвращением в двуокисное состояние. Этот процесс освобождает пластины от добавленных примесей.
В некоторых случаях пластины погружают в крепкий раствор азотной кислоты; этот способ применяется, как предшествующий формировочному процессу. Поверхность пластин при этом разъедается, в особенности если кислота концентрированная; в результате образуются комплексные соединения нитратов и нитритов свинца, очень мало растворимые в воде. Свинцовые пластины, покрытые слоем этих соединений, могут быть сформированы в двуокись или губчатый свинец обычным формировочным процессом. Другой похожий метод заключается в получении на поверхности свинцовой пластины карбоната.
- Назад
- Вперёд
- Назад
- Вперёд
- Вы здесь:
- Главная
- Книги
- Оборудование
- Проектирование механической части ВЛ
Еще по теме:
- Предремонтные испытания электрических машин
- Взрывозащищенная контрольно-измерительная и аппаратура автоматики
- Ремонт электрооборудования на судах
- Интеграция системы передачи и хранения ремонтных заявок с системой их режимной проработки
- Строительство, реконструкция и ремонт дымовых труб
Устройство аккумуляторов | Эко Технологии
| |
О стартерных аккумуляторах Стартерные аккумуляторные батареи представляют собой вторичный источник электроэнергии. Аккумулятор - химический источник тока, который преобразует химическую энергию в электрическую и накапливает ее.
Обслуживаемые аккумуляторы – из-за добавления в пластины таких аккумуляторов сурьмы, происходит разложение электролита при низком напряжении, вода испаряется и возникает необходимость ее доливать. |
Статьи о батареях | Объяснение свинцово-кислотного аккумулятора
База знаний : Учебные пособия : Статьи о аккумуляторах : Объяснение сверхсекретных принципов работы свинцово-кислотного аккумулятора
12-вольтовая аккумуляторная батарея мотоцикла состоит из пластикового корпуса, содержащего шесть элементов. Каждая ячейка состоит из набора положительных и отрицательных пластин, погруженных в разбавленный раствор серной кислоты, известный как электролит, и каждая ячейка имеет напряжение около 2,1 вольта при полной зарядке. Шесть элементов соединены вместе, чтобы получить полностью заряженную батарею с напряжением около 12,6 вольт.
Замечательно, но как при погружении свинцовых пластин в серную кислоту вырабатывается электричество? Батарея использует электрохимическую реакцию для преобразования химической энергии в электрическую. Давайте посмотрим. Каждая ячейка содержит пластины, напоминающие крошечные квадратные теннисные ракетки, сделанные либо из свинцово-сурьмяного, либо из свинцово-кальциевого сплава. Затем к пластинам приклеивается паста из так называемого «активного материала»; губчатый свинец для отрицательных пластин и диоксид свинца для положительных. В этом активном материале происходит химическая реакция с серной кислотой, когда на клеммы аккумулятора подается электрическая нагрузка.
Как это работает
Позвольте мне сначала представить вам общую картину для тех, кто не очень внимателен к деталям. В основном, когда батарея разряжается, серная кислота в электролите истощается, так что электролит больше напоминает воду. В то же время сульфат из кислоты покрывает пластины и уменьшает площадь поверхности, на которой может происходить химическая реакция. Зарядка обращает процесс вспять, превращая сульфат обратно в кислоту. Это в двух словах, но читайте дальше для лучшего понимания. Если вы уже выбежали из комнаты, крича и дергая себя за волосы, не волнуйтесь.
Электролит (серная кислота и вода) содержит заряженные ионы сульфата и водорода. Ионы сульфата заряжены отрицательно, а ионы водорода — положительно. Вот что происходит, когда вы включаете нагрузку (фары, стартер и т.д.). Ионы сульфата перемещаются к отрицательным пластинам и теряют свой отрицательный заряд. Оставшийся сульфат соединяется с активным материалом на пластинах, образуя сульфат свинца. Это снижает прочность электролита, а сульфат на пластинах действует как электрический изолятор. Избыточные электроны вытекают из отрицательной стороны батареи, проходят через электрическое устройство и возвращаются к положительной стороне батареи. На положительной клемме батареи электроны устремляются обратно и принимаются положительными пластинами. Кислород в активном материале (диоксид свинца) реагирует с ионами водорода с образованием воды, а свинец реагирует с серной кислотой с образованием сульфата свинца.
Ионы, движущиеся в электролите, создают ток, но по мере того, как ячейка разряжается, количество ионов в электролите уменьшается, и площадь активного материала, доступного для их приема, также уменьшается, потому что он покрывается сульфатом. Помните, что химическая реакция происходит в порах активного материала, прикрепленного к пластинам.
Многие из вас, возможно, замечали, что батарея, используемая для запуска велосипеда, который просто не заводится, быстро доходит до того, что двигатель даже не заводится. Однако, если эту батарею оставить на некоторое время в покое, она, похоже, вернется к жизни. С другой стороны, если вы оставите переключатель в положении «парк» на ночь (горит только пара маленьких лампочек), то утром аккумулятор будет совершенно бесполезен, и никакой отдых не заставит его восстановиться. Почему это? Поскольку ток возникает в результате химической реакции на поверхности пластин, сильный ток быстро превращает электролит на поверхности пластин в воду. Напряжение и ток будут снижены до уровня, недостаточного для работы стартера. Требуется время, чтобы большее количество кислоты диффундировало через электролит и добралось до поверхности пластин. Этому способствует короткий период отдыха. Кислота не истощается так быстро, когда ток мал (например, для питания лампы заднего фонаря), а скорость диффузии достаточна для поддержания напряжения и тока. Это хорошо, но когда напряжение, в конце концов, падает, больше не остается кислоты, скрывающейся во внешних пределах ячейки, чтобы мигрировать на пластины. Электролит в основном состоит из воды, а пластины покрыты изолирующим слоем сульфата свинца. Теперь требуется зарядка.
Саморазряд
Одной из неприятных особенностей свинцово-кислотных аккумуляторов является то, что они разряжаются сами по себе, даже если не используются. Общее эмпирическое правило – скорость саморазряда составляет один процент в день. Эта скорость увеличивается при высоких температурах и уменьшается при низких температурах. Не забывайте, что ваш Gold Wing с часами, стереосистемой и CB-радио никогда не выключается полностью. Каждое из этих устройств имеет «поддерживающую память» для сохранения ваших предварительных настроек радио и времени, и эти воспоминания потребляют около 20 миллиампер или 0,020 ампер. Это высасывает из вашей батареи около получаса ампер-часа в день при температуре 80 градусов по Фаренгейту. Это потребление в сочетании со скоростью саморазряда приведет к тому, что ваша батарея будет разряжена на 50 процентов за две недели, если велосипед оставить без присмотра и без движения.
Когда батарея заряжается
Зарядка — это процесс, который меняет направление электрохимической реакции. Он преобразует электрическую энергию зарядного устройства в химическую энергию. Помните, батарея не хранит электричество; он хранит химическую энергию, необходимую для производства электричества.
Зарядное устройство меняет направление тока при условии, что зарядное устройство имеет большее напряжение, чем аккумулятор. Зарядное устройство создает избыток электронов на отрицательных пластинах, и положительные ионы водорода притягиваются к ним. Водород реагирует с сульфатом свинца с образованием серной кислоты и свинца, и когда большая часть сульфата уходит, водород поднимается с отрицательных пластин. Кислород в воде вступает в реакцию с сульфатом свинца на положительных пластинах, снова превращая их в двуокись свинца, и когда реакция почти завершена, из положительных пластин поднимаются пузырьки кислорода.
Многие люди думают, что внутреннее сопротивление батареи высокое, когда батарея полностью заряжена, но это не так. Если вы подумаете об этом, вы вспомните, что сульфат свинца действует как изолятор. Чем больше сульфата на пластинах, тем выше внутреннее сопротивление батареи. Более высокое сопротивление разряженной батареи позволяет ей принимать более высокую скорость зарядки без выделения газа или перегрева, чем когда батарея почти полностью заряжена. Почти полностью заряженный, остается не так много сульфата, чтобы поддерживать обратную химическую реакцию. Уровень зарядного тока, который может быть применен без перегрева батареи или разрушения электролита на водород и кислород, известен как «естественная скорость поглощения» батареи. Когда ток заряда превышает эту естественную скорость поглощения, происходит перезарядка. Аккумулятор может перегреться, и электролит начнет пузыриться. На самом деле, часть зарядного тока теряется в виде тепла даже при правильном уровне заряда, и эта неэффективность создает необходимость возвращать в аккумулятор больше ампер-часов, чем было извлечено. Подробнее об этом позже.
Как долго будет работать мой аккумулятор?
Существует множество факторов, которые могут привести к выходу из строя батареи или значительному сокращению срока ее службы. Одна из таких вещей позволяет батарее оставаться в частично разряженном состоянии . Мы говорили о сульфатообразовании на поверхности пластин аккумулятора при разряде, сульфат также образуется в результате саморазряда. Сульфат также быстро образуется, если уровень электролита упадет до такой степени, что пластины будут открыты. Если позволить этому сульфату остаться на пластинах, кристаллы будут увеличиваться в размерах и затвердевать до тех пор, пока их станет невозможно удалить путем зарядки. Следовательно, количество доступной площади поверхности для химической реакции будет постоянно уменьшаться. Это состояние известно как «сульфатация», и оно необратимо снижает емкость аккумулятора. Аккумулятор на 20 ампер-часов может начать работать как аккумулятор на 16 ампер-часов (или меньше), быстро теряя напряжение под нагрузкой и не поддерживая достаточное напряжение во время проворачивания коленчатого вала для работы системы зажигания мотоцикла. Это последнее условие проявляется, когда двигатель отказывается запускаться до тех пор, пока вы не уберете палец с кнопки запуска. Когда вы отпускаете стартер, напряжение аккумуляторной батареи мгновенно подскакивает до достаточного уровня. Поскольку двигатель все еще кратковременно вращается, зажигание, включенное теперь, зажжет свечи зажигания.
В следующем выпуске мы увидим, почему увеличение внутреннего сопротивления из-за сульфатации приводит к снижению мощности, подаваемой на стартер.
Глубокий разряд — еще один убийца аккумулятора. Каждый раз, когда аккумулятор глубоко разряжается, часть активного материала слетает с пластин и падает на дно корпуса аккумулятора. Естественно, при этом остается меньше материала для проведения химической реакции. Если в нижней части корпуса скапливается достаточное количество этого материала, он закорачивает пластины и убивает батарею.
Перезарядка — коварная убийца; его эффекты часто не очевидны для невиновного покупателя десятидолларового зарядного устройства, который оставляет его подключенным к батарее в течение длительного времени. https://www.batterystuff.com/battery-chargers/#mce_temp_url# заряжается с постоянной скоростью независимо от уровня заряда батареи. Если эта скорость больше, чем естественная скорость поглощения батареи при полной зарядке, электролит начнет разрушаться и выкипать. Многие водители всю зиму хранили велосипед на зарядном устройстве, а весной обнаруживали, что батарея практически разряжена. Кроме того, поскольку при зарядке положительные пластины окисляются, продолжительная перезарядка может вызвать коррозию пластин или разъемов до тех пор, пока они не ослабнут и не сломаются.
Недостаточный заряд — это состояние, характерное для многих мотоциклов. Ваш регулятор напряжения настроен на поддержание напряжения вашей системы на уровне от 14 до 14,4 вольт. Если вы один из тех людей, которые ездят по межштатным автомагистралям с вольтметром, показывающим всего 13,5 вольт, потому что вы сжигаете больше огней, чем рождественская витрина Macy's, вы должны знать, что этого напряжения достаточно для поддержания заряженной батареи, но недостаточно для полного заряда. перезарядить разряженный.
Помните, мы говорили, что выделение газа происходит, когда весь или большая часть сульфата свинца превращается обратно в свинец и диоксид свинца. Напряжение, при котором это обычно происходит, известное как напряжение газообразования, обычно чуть выше 14 вольт. Если напряжение в вашей системе никогда не станет таким высоким, и если вы никогда не компенсируете это, подключив зарядное устройство дома, сульфат начнет накапливаться и затвердевать, как налет во рту. Считайте, что тщательная периодическая зарядка похожа на чистку зубов зубной нитью и зубной нитью. Если вы плохо соблюдаете гигиену полости рта, вы можете пойти к дантисту и попросить его соскрести всю гадость. Когда ваша батарея достигает этой стадии, это шторы!
Какой тип зарядного устройства и почему
Генератор переменного тока и стандартное автомобильное конусное зарядное устройство имеют много общего; они стремятся поддерживать постоянное напряжение. Вот проблема с попыткой быстро зарядить глубоко разряженный аккумулятор любым из них. Помните, мы обсуждали, как сильное потребление тока может заставить батарею выглядеть разряженной. Затем, по мере того как кислота диффундировала через ячейки, концентрация на поверхности пластин увеличивалась, и батарея возвращалась к жизни.
Аналогичным образом, напряжение батареи во время заряда увеличивается из-за концентрации кислоты, которая возникает на поверхности пластин. Если скорость заряда значительна, напряжение будет быстро расти. Коническое зарядное устройство или регулятор напряжения автомобиля будут резко снижать скорость зарядки, когда напряжение поднимается выше 13,5 В, но соответствует ли уровень заряда аккумулятора напряжению? Нет! Опять же, кислоте требуется время, чтобы распространиться по клеткам.
Хотя напряжение может быть высоким, электролит во внешних частях элементов все еще слабый, и уровень заряда батареи может быть намного ниже, чем указывало бы напряжение. Только после продолжительной зарядки уменьшенным током будет достигнута полная емкость. По этой причине вы не должны судить о состоянии заряда батареи, измеряя напряжение во время зарядки. Проверяйте его только после того, как батарея постоит не менее часа. Напряжение будет уменьшаться и стабилизироваться по мере того, как кислота будет распространяться по ячейкам.
В течение последних нескольких лет несколько компаний разработали зарядные устройства, которые могут быстро зарядить разряженную батарею, а затем удерживать ее при напряжении, которое не приведет ни к выделению газа, ни к саморазряду. Их иногда называют «умными зарядными устройствами» или многоступенчатыми зарядными устройствами. Вот как они работают.
Мы сказали, что батарея может принимать гораздо более высокую скорость зарядки, когда она частично разряжена, чем когда она почти полностью заряжена. Эти многоступенчатые зарядные устройства используют этот факт, начиная заряд постоянным током или в режиме «объемного заряда». Как правило, они обеспечивают ток заряда от 650 миллиампер до 1,5 ампер, в зависимости от марки и модели. Этот объемный заряд поддерживается постоянным (или должен быть) до тех пор, пока напряжение батареи не достигнет 13,5 вольт, что позволяет батарее поглощать большее количество заряда за короткое время и без повреждений. Затем зарядное устройство переключается на постоянное напряжение или «абсорбционный» заряд.
Идея состоит в том, чтобы позволить батарее поглотить последние 15 процентов своего заряда с естественной скоростью поглощения, чтобы предотвратить чрезмерное выделение газов или нагрев. Наконец, эти зарядные устройства переключаются в «плавающий» режим, в котором напряжение батареи поддерживается на уровне, достаточном, чтобы предотвратить ее разряд, но недостаточном, чтобы вызвать перезарядку. Различные компании в целом расходятся во мнениях относительно того, каким должно быть это плавающее напряжение, но обычно оно составляет от 13,2 до 13,4 вольт. На самом деле, плавающее напряжение должно иметь температурную компенсацию в пределах 13,1 В при 9°С.0 градусов по Фаренгейту до 13,9 вольт при 50 градусах. Большинство очень дорогих высокомощных многоступенчатых зарядных устройств для использования с большими батареями для жилых автофургонов имеют температурную компенсацию, но, насколько мне известно, ни одно из устройств для мотоциклов не компенсируется; они используют компромиссную настройку с плавающей запятой.
То есть я могу просто установить и забыть, верно? Ну, не совсем так. Во-первых, вам нужно время от времени контролировать уровень жидкости в аккумуляторе (если только у вас не герметичный аккумулятор). Еще одна проблема заключается в том, что заряд батареи. Даже если держать его на уровне 13 вольт, неизменное напряжение позволит аккумулятору со временем начать сульфатироваться. С большинством этих устройств я рекомендую отключать зарядное устройство не реже одного раза в 60 дней во время сезонного хранения. Дайте аккумулятору отдохнуть пару дней, а затем снова подключите зарядное устройство.
Все еще здесь?
Если ты все еще читаешь это, ты настоящий боец. Я понимаю, что эта тема может быть запутанной или даже скучной, но мужайтесь; Я полегчал с тобой. Там гораздо больше осталось невысказанным, чем то, что появляется здесь. Это были "Лучшие хиты Батареи". Я надеюсь, что этого было достаточно, чтобы заинтересовать вас, не отправляя вас в информационную перегрузку, и, может быть, теперь, когда вы знаете, сколько существует способов сократить срок службы батареи, вы понимаете, почему никто не может предсказать, как долго прослужит батарея. Многие гонщики, которые считают, что отлично заботятся о своих батареях, на самом деле убивают их добротой.
Выберите зарядное устройство для аккумулятора
Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.
Адрес электронной почты должен быть в формате [email protected]Мы уважаем ваше право на неприкосновенность частной жизни и никогда никому не передадим информацию о вашей электронной почте.
НЕОБХОДИМО включить JavaScript, чтобы иметь возможность комментировать
BU-311: Сырье для аккумуляторов - Университет аккумуляторов
Аккумуляторы используют различные элементы, которые добываются из земной коры. Наводит на размышления тот факт, что большая часть этих материалов также используется растениями и живыми существами. Мы созданы из звездной пыли, и все, что растет и движется, происходит из этих ресурсов. Как и в случае со всеми живыми организмами, вещества для батарей выбираются тщательно и в нужном количестве для достижения гармоничного взаимодействия. Слишком много одной части может испортить прекрасный баланс.
| Алюминий | Алюминий — серебристо-белый мягкий немагнитный металл с символом Al. Полученный из бокситов, он является третьим по распространенности элементом в земной коре после кислорода и кремния. На воздухе алюминий образует пассивирующий слой, защищающий металл от коррозии. Алюминий используется в качестве материала катода в некоторых литий-ионных батареях. |
| Сурьма | Сурьма представляет собой хрупкий блестящий белый металлический элемент с символом Sb. Он был обнаружен в 3000 г. до н.э. и ошибочно принят за свинец. Основным производителем является Китай, и этот металл используется в свинцово-кислотных батареях для усиления свинцовых пластин, снижения затрат на техническое обслуживание и повышения производительности. Другими областями применения являются огнезащитные материалы, производство изделий с низким коэффициентом трения, улучшение характеристик материалов за счет смешивания Sb с другими сплавами и полупроводниковыми строительными материалами. |
| Кадмий | Кадмий — мягкий голубовато-белый металл с символом Cd. Обнаруженный в 1817 году в Германии, кадмий является побочным продуктом производства цинка и использовался в качестве пигмента и покрытия стали для защиты от коррозии. Кадмий используется в качестве анодного материала для никель-кадмиевых аккумуляторов, но Директива об ограничениях использования опасных веществ запрещает использование аккумуляторов в коммерческих целях. |
| Кальций | Кальций — мягкий щелочной металл серого цвета с символом Ca, открытый Гемфри Дэви (1778–1829). Это пятый по массе элемент в земной коре, играющий важную роль в построении костей, зубов и раковин живых организмов. Кальций улучшает механическую прочность свинцовых пластин в свинцово-кислотных батареях и повышает производительность. |
| Хлорид | Хлорид представляет собой отрицательно заряженный ион, который образуется, когда хлор получает электрон или когда хлористый водород растворяется в воде или других растворителях. |
| Железо | Железо является наиболее распространенным элементом на Земле по массе. Символ Fe происходит от латинского слова «ferrum». Металлическое железо использовалось с древних времен, хотя медные сплавы с более низкой температурой плавления появились раньше железа. Чистое железо относительно мягкое, и его можно упрочнить углеродом. Соединения железа играют важную роль в биологии и также используются в литий-железо-фосфатно-оксидных батареях. |
| Свинец | Свинец — мягкий, ковкий тяжелый металл углеродной группы с символом Pb. Он используется в свинцово-кислотных батареях, пулях и грузах, а также в качестве радиационной защиты. Свинец имеет самый высокий атомный номер среди всех стабильных элементов и токсичен при попадании внутрь; он повреждает нервную систему и вызывает расстройства головного мозга. |
| Марганец | Марганец с символом Mn получают путем добычи железа и других минералов. Этот металл относительно распространен и добывается во всем мире, за исключением Северной Америки. Производство стали использует примерно 90 процентов производства марганца; остальные 10% используются в специальной химической и сельскохозяйственной промышленности. Высококачественный марганец высокой чистоты пользуется растущим спросом для литий-ионных аккумуляторов. Марганец назван в честь региона «Магнезия» в Греции, где был найден черный минерал. Марганец используется для предотвращения коррозии стали и служит катодным материалом в литий-ионных, угольно-цинковых и щелочных батареях. |
| Никель | Никель с символом Ni – серебристо-белый блестящий металл с легким золотистым оттенком. |
| Серебро | Серебро (Ag) — мягкий, белый, блестящий металл, обладающий самой высокой электро- и теплопроводностью среди всех металлов. Он встречается в природе, но большая его часть производится как побочный продукт переработки меди, золота, свинца и цинка. Серебро использовалось для денежных монет вместе с более ценным золотом. В промышленности серебро используется в солнечных батареях и фильтрации воды, а также в ювелирных изделиях и дорогих изделиях из серебра. Другими областями применения являются электрические контакты и проводники, зеркала, оконные покрытия, фотопленка и рентгеновские лучи. |
| Натрий | Натрий, обозначенный символом Na, представляет собой мягкий серебристо-белый высокоактивный металл, принадлежащий к шести элементам периодической таблицы с одним электроном на внешней оболочке. Отдавая электрон, атом становится положительно заряженным. Натрий является шестым по распространенности элементом в земной коре, но его получают из минералов. Впервые он был выделен Гемфри Дэви в 1807 году путем электролиза гидроксида натрия. Соединения натрия используются для изготовления мыла и противогололедного реагента, и, не говоря уже о пищевой соли на наших обеденных столах. Это необходимый элемент для живых существ и растений; он также используется в натрий-серных и литий-серных батареях. |
| Шпинель | Шпинель представляет собой твердый стеклообразный минерал, состоящий из оксида магния и алюминия, который образует трехмерную химическую структуру. |
| Сера | Сера (или Сера) представляет собой ярко-желтый неметаллический химический элемент с символом S. Он встречается в природе и пользуется спросом у коллекционеров минералов из-за его различных цветов и форм. Сера была известна в древней Индии, Греции, Китае и Египте; Библия называет его серой, что означает горящий камень. Сера имеет запах тухлых яиц; дым от сжигания серы применялся в окуривании и как лечебное средство. Сера является лучшим порохом, а также используется в спичках, инсектицидах и фунгицидах. Наибольшее промышленное использование - это удобрение, потому что это важный элемент для всей жизни. |
| Тантал | Название происходит от Тантала, злодея из греческой мифологии. Тантал (Ta) представляет собой редкий, твердый, голубовато-серый, блестящий переходный металл, обладающий высокой коррозионной стойкостью и обычно используемый для электронных компонентов, таких как конденсаторы и мощные резисторы. Диэлектрический слой конденсатора очень тонкий и обеспечивает высокую емкость при малом объеме. Африка является крупным поставщиком тантала, но ситуация может измениться, поскольку тантал является побочным продуктом добычи лития, объемы добычи которой в Австралии возрастают. Потребность в танталовых конденсаторах растет для требовательных условий, таких как высокая температура. Интернет вещей (IoT), инфраструктура 5G и автономные транспортные средства — еще одна область роста для танталовых конденсаторов. |
| Олово | Олово (Sn) представляет собой серебристый, ковкий металл, который плохо окисляется на воздухе. Появившись в древности после бронзы, первое чистое металлическое олово было получено в 600 г. до н.э. Сегодня он сочетается со многими сплавами, в первую очередь с оловянно-свинцовым припоем и коррозионно-стойким лужением стали. Низкая токсичность делает луженый металл пригодным для упаковки пищевых продуктов. Олово также содержится в батареях. |
| Титанат | Титанаты обычно относятся к неорганическим соединениям, состоящим из оксидов титана. Материалы белые и имеют высокую температуру плавления, что делает их подходящими для печей. Титанат также используется в качестве анодного материала некоторых батарей на основе лития. Литий-титанатные батареи можно быстро заряжать с небольшим напряжением. Они более долговечны, чем обычные литий-ионные аккумуляторы с графитовыми анодами, но потребляют меньше энергии и стоят дороже. |
| Ванадий | Ванадий — твердый металл серебристо-серого цвета с символом V. Обнаруженный в 1801 году в Мексике, ванадий встречается примерно в 65 минералах, и после выделения этот металл образует стабильный оксидный слой. Ванадий также встречается в природе в месторождениях ископаемого топлива и производится в Китае и России из сталеплавильного шлака и других побочных продуктов, включая добычу урана. Ванадий используется для изготовления специальных стальных сплавов, таких как высокоскоростные инструменты, включая проточную батарею. Цена на ванадий частично выросла из-за снижения доступности, вызванного закрытием рудников в Южной Африке и России, а также закрытием рынков черной металлургии в Китае и ужесточением природоохранного законодательства, которое также включает запрет на импорт оленей, содержащих ванадий. . Помимо проточной батареи, ванадий также используется для изготовления высокопрочной арматуры и других изделий из высококачественной стали. |
| Цинк | Цинк (Zn) химически подобен магнию; сочетание цинка с медью превращается в латунь, сплав, который использовался с 10 века до нашей эры в Иудее и с 7 века до нашей эры в Греции. Металлический цинк не производился в больших масштабах до 12 века в Индии и до конца 1500-х годов в Европе. К 1800 году Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта открыли электрохимические свойства цинка для батарей. Другие области применения - коррозионно-стойкое цинкование отливок из чугуна и легких металлов. Он также входит в состав шампуней против перхоти. Цинк является важным минералом для нашего физического развития и хорошего самочувствия. Дефицит цинка затрагивает около двух миллиардов человек в развивающихся странах. Симптомами являются задержка роста, задержка полового созревания, уязвимость к инфекциям и диарея. |
Определение оксида
Оксиды образуются, когда кислород связывается с элементами. Исключением являются благородные металлы, такие как золото и платина.
| Оксид | Химическое соединение, по крайней мере, с одним атомом кислорода и другим элементом. |
| Монооксид | Любой оксид, содержащий один атом кислорода. |
| Диоксид | Оксид, содержащий два атома кислорода в своей молекуле или эмпирической формуле. |
| Дисульфид | Сульфид, содержащий два атома серы в своей молекуле или эмпирической формуле. |
| Триоксид | Оксид, содержащий три атома кислорода в своей молекуле или эмпирической формуле. |
| Гидроксид | Неорганическое химическое соединение с одним атомом водорода и одним атомом кислорода.
|
