Každý, kto sa zaoberal nabíjateľnými batériami, vie, že ich hlavnými charakteristikami sú menovité napätie a kapacita nabíjania. Ale na udržanie výkonu batérie je rovnako dôležitým parametrom hustota batérie. V skutočnosti hovoríme o hustote elektrolytu v batérii. Často sa však používa tento slangový výraz. Monitorovanie koncentrácie elektrolytu je potrebné, ako pravidelné nabíjanie zdroja prúdu.
Čo je ovplyvnené hustotou elektrolytu
Väčšina batérií používa olovené platne a pracovným médiom je kyselina sírová zriedená vodou. Nasýtenie roztoku, merané v gramoch / cm3, je charakteristika, ktorá ovplyvňuje schopnosť akumulátora akumulovať náboj pre neskoršie použitie.
Dizajn olovenej batérie
Koncentrácia kyseliny v roztoku elektrolytu a výkon batérie priamo súvisia.
- Pri nízkej hustote klesá aj schopnosť súčasného zdroja akumulovať kapacitu náboja, ktorá zaisťuje jeho výkon. Pri nízkej hustote sa batéria vybíja rýchlejšie a nevydáva nastavený maximálny prúd.
- Ak hodnota tohto parametra klesne pod určitú hodnotu, môže zamrznúť voda v elektrolyte a batéria úplne zlyhá.
- Ale pri vysokej hustote je proces sulfatácie olovených platní prudko zrýchlený. To znamená, že pri slabom nabití batérie sa na nich vytvorí síran olovnatý, ktorý sa po nabití späť na olovo prestavuje. To tiež vedie k zníženiu schopnosti akumulovať potrebné nabitie a postupom času - k úplnej poruche batérie.
Preto je dôležité udržiavať hodnotu tohto parametra v súlade so zavedenými a testovanými normami. Významné zníženie alebo prekročenie regulačných hodnôt neprispieva k produktívnej práci batérie.
Na obrázku je znázornená teplota chladu, pri ktorej môže zamrznúť obsah batérie.
Teplota topenia vodného roztoku kyseliny v závislosti od jej hustoty
Normatívne indikátory elektrolytickej hustoty
Mnoho motoristov, ktorí sú oboznámení s problémami pri udržiavaní výkonu batérie, určite pozná hodnotu 1,27 g / cm3. To sa považuje za optimálnu hustotu, pri ktorej sú kyslé batérie schopné maximalizovať svoje schopnosti.
Táto hodnota však neplatí pre všetkých. typy batérií a ich pracovné úlohy. Okrem toho sa optimálna hustota mení pre rôzne teploty, pri ktorých musí batéria pracovať. Preto budú optimálne hodnoty v zime av lete mierne odlišné.
Účel olovených batérií
- Štartovacie batérie sú navrhnuté tak, aby poskytovali maximálny možný prúd pri štarte rôznych motorov. Toto sú predovšetkým autobatérie. Štandardná hodnota hustoty pre ne je 1,26 - 1,28 g / cm3.
- Trakčné batérie musia poskytovať jednosmerné elektrické motory na dlhú dobu. Jednou z ich aplikácií sú elektrické autá a iné elektrické hnacie vozidlá.Najlepšia hodnota hustoty elektrolytu pre tieto batérie je tiež v rozmedzí 1,26 - 1,28 g / cm3.
- Stacionárne batérie sa používajú na napájanie všetkých elektrických obvodov a zariadení. Zvyčajne sa nachádza na jednom mieste vo vnútri. Odporúča sa im znížená hodnota 1,22 - 1,24 g / cm3.
Závisí od teploty
Menia sa teploty okolia - menia sa aj hodnoty hustoty vodného roztoku kyseliny. S rastúcou teplotou sa schopnosť akumulátora akumulovať náboj zvyšuje s každým stupňom približne o 1%. S klesajúcou teplotou sa táto schopnosť samozrejme znižuje. Preto sa odporúča, aby ste batériu udržiavali pri vysokej hustote v chladnom počasí a aby ste znížili tieto ukazovatele pre horúce počasie.
Výkon batérie pri rôznych teplotách v závislosti od hustoty
Nikto sa samozrejme nezmení pri každom skoku v počasí. Tesne pred začiatkom chladného počasia je užitočné mierne zvýšiť hustotu batérie a pred letnou sezónou ju znížiť. Okrem toho existujú normy optimálnej hustoty pre oblasti s rôznym podnebím. Očakáva sa, že tieto normatívne hodnoty budú platiť po celý rok, s výnimočnými výnimkami. Pre rôzne regióny sa považuje za bežné:
- V chladnom podnebí 1,27 - 1,30 g / cm3
- V strednom pruhu 1,25 - 1,28 g / cm3
- V teplých oblastiach 1,22 - 1,25 g / cm3
Podrobnejšie sú tieto špecifikácie uvedené v tabuľke.
Štandardné hodnoty hustoty elektrolytu batérie pre rôzne teplotné podmienky
Ako skontrolovať hustotu elektrolytu v kyslej batérii
Na otestovanie tejto vlastnosti sú k dispozícii jednoduché merače nazývané automobilové hydrometre alebo denzimetre. Ich práca je založená na použití zákona Archimedes, tj schopnosti nákladu klesať do rôznych hĺbok v závislosti od hustoty kvapaliny. Štruktúra hydrometra obsahuje:
- Sklenená alebo plastová banka.
- Sklenené plaváky s nákladom a značkami, ktoré zodpovedajú nameraným hodnotám.
- Na jednej strane banky sa nosí gumová žiarovka určená na vtiahnutie elektrolytu do banky.
- Na opačnej strane je gumová dýza, cez ktorú je kvapalina odoberaná z plniaceho otvoru batérie.
Nameraná hodnota je určená čiarou na plaváku, do ktorej kvapalina zachytená v hydrometri dosiahne.
Jediný plavákový automobilový hydrometer
Existujú jednoduchšie hydrometre, v ktorých je niekoľko malých paličiek s rôznymi hmotnosťami. Na každú hmotnosť (alebo na banku oproti nej) sa použije zodpovedajúca hodnota hustoty. Výsledok merania je určený maximálnou hodnotou vyskakovacích závaží. Takýto hydrometer je lacnejší, ale nemá dostatočnú presnosť.
Multi-float auto hustomer
Samotné meranie hustomera sa vykonáva takto:
- Nos hydrometra spadne do batérie cez plniaci otvor. Existujú zariadenia nie s gumou, ale s plastovým nosom. V takom prípade ho musíte opatrne ponoriť do elektrolytu, aby ste nepoškodili vodiace dosky.
- Použitím hrušky sa elektrolyt zachytáva do banky. V prípade hydrometrov s jedným plavákom musíte kontrolovať množstvo zhromaždenej tekutiny. Malo by stačiť, aby plavák voľne plával vo vnútri banky. Ale nemôžete mať veľa tekutín. Potom môže plavák spočívať na hornom okraji banky. Odčítanie údajov z hustomera bude v tomto prípade nespoľahlivé.
- Po podaní tekutiny sa pozeráme - naopak, aké riziká na plaváku je jeho hladina. Čísla vedľa rizika označujú hodnotu hustoty.
V prípade hydrometrov s niekoľkými plavákmi je hodnota hustoty určená pomocou plávajúcich plavákov. Plávajúca hmotnosť s maximálnym počtom na ňom zobrazuje iba výsledok merania.
Odčítanie pomocou hydrometra
V prípade nabíjateľných batérií s niekoľkými článkami sa overenie vykonáva osobitne v každej banke.
Zvyčajná cena delenia v hustomeroch na batérie je 0,01 g / cm3. Hydrometre sú však k dispozícii aj s presnejšou mierkou.
Po ukončení merania je potrebné dôkladne opláchnuť hydrometer destilovanou vodou.
Podmienky, za ktorých by sa mali vykonávať merania
Pred začatím merania koncentrácie elektrolytu je potrebné dodržiavať jednoduché pravidlá. V niektorých prípadoch bude potrebné korigovať údaje na hustomere v závislosti od podmienok, za ktorých boli získané.
Najdôležitejšou podmienkou je udržanie požadovanej hladiny kvapaliny v samotnej batérii. Hustota sa bude merať správne, ale pre bezpečnú prevádzku batérie bude potrebné túto úroveň uviesť do normálu. A to povedie k zmene hustoty.
Úroveň nabitia batérie
Hustota elektrolytu sa mení, keď je batéria nabitá / vybitá. S vybíjaním sa znižuje, s nabíjaním sa zvyšuje. V závislosti od stupňa vybitia batérie sa hodnoty menia nasledovne.
Závislosť odčítania údajov z hustomera na stupni nabitia batérie
Sotva je možné presne určiť úroveň vypúšťania. Preto musíte najprv úplne nabiť batériu, počkať niekoľko hodín a až potom vykonať merania.
Ak sa vykonali nejaké kroky s vodným roztokom kyseliny - pridaním destilovanej vody alebo samotnej kyseliny, nemali by ste merať hustotu bezprostredne za nimi. Je potrebné počkať, kým sa pridaná tekutina úplne nezmieša v batérii.
Teplota počas meraní
Kalibrácia štandardných hydrometrov je orientovaná na teplotu +25 ° C. Aby sa dosiahli čo najpresnejšie hodnoty, mali by sa merania hustoty elektrolytu vykonávať pri rovnakej teplote. V zime by sa testovaná batéria mala zahriať na teplé miesto a nechať sa zohriať na požadovanú teplotu. Merania by ste však nemali robiť doslova doma. Kyslý roztok môže náhodne pokaziť nábytok alebo odev. Je lepšie použiť vyhrievanú miestnosť prispôsobenú na takúto prácu.
Ak nie je možné vykonať merania pri odporúčanej teplote 20 - 25 ° C, môžete vykonať merania pri akejkoľvek teplote a potom použiť korekčnú tabuľku:
Korekčné hodnoty pre merania pri rôznych teplotách
Pravidelné kontroly hustoty elektrolytu v batérii umožnia nielen udržiavať ju v optimálnych podmienkach pre prácu, ale tiež včas zistiť možné problémy a poruchy.
