Alle som har håndtert oppladbare batterier vet at deres viktigste egenskaper er nominell spenning og ladekapasitet. Men for å opprettholde batteriets ytelse, er en like viktig parameter batteritettheten. Selvfølgelig snakker vi faktisk om tettheten til elektrolytten i batteriet. Men ofte er det dette slanguttrykket som blir brukt. Overvåking av elektrolyttkonsentrasjonen er like nødvendig som regelmessig lading av strømkilden.
Hva påvirkes av elektrolyttdensitet
De fleste batterier bruker blyplater, og arbeidsmediet er svovelsyre fortynnet med vann. Mettingen av løsningen, målt i gram / cm3, er karakteristikken som påvirker batteriets evne til å akkumulere ladning for senere bruk.
Lead Acid Battery Design
Syrekonsentrasjonen i elektrolyttløsningen og batteriets ytelse er direkte relatert.
- Ved lav tetthet reduseres også strømkildens evne til å akkumulere ladekapasiteten som sikrer dens ytelse. Ved lav tetthet tømmes batteriet raskere og gir ikke ut den maksimale innstilte strømmen.
- Hvis verdien til denne parameteren synker under en viss verdi, kan vann i elektrolytten i frost fryse i frost, og batteriet vil fullstendig svikte.
- Men med høy tetthet akselereres prosessen med sulfatering av blyplater kraftig. Dette betyr at ved svak batteriladning dannes blysulfat på dem, som ikke lenger konverteres når det lades tilbake til bly. Dette fører også til en reduksjon i evnen til å akkumulere den nødvendige ladningen, og over tid - til fullstendig feil på batteriet.
Derfor er det viktig å opprettholde verdien av denne parameteren i samsvar med etablerte og testede standarder. En betydelig reduksjon eller overskudd av regulatoriske verdier bidrar ikke til det produktive arbeidet med batteriet.
Kaldt der innholdet i batteriet kan fryse er vist på figuren.
Frysepunktet for en vandig syreoppløsning, avhengig av dens densitet
Normative elektrolytiske tetthetsindikatorer
Sikkert, mange bilister som er kjent med problemene med å opprettholde batteriets ytelse, vet tallet 1,27 g / cm3. Slikt anses som den optimale tetthet som syrebatterier er i stand til å maksimere sine evner.
Men denne verdien er ikke sant for alle. typer batterier og deres arbeidsoppgaver. I tillegg varierer den optimale tettheten for forskjellige temperaturer som batteriet må arbeide med. Derfor vil de optimale verdiene om vinteren og sommeren være litt forskjellige.
Formål med blysyrebatterier
- Startbatterier er designet for å gi størst mulig strøm når du starter forskjellige motorer. Dette er for det første bilbatterier. Standard tetthetsverdi for dem er 1,26 - 1,28 g / cm3.
- Trekkbatterier må sørge for DC-elektriske motorer i lang tid. En av applikasjonene deres er elbiler og andre elektriske fremdriftskjøretøyer.Den beste verdien av elektrolyttdensiteten for disse batteriene ligger også i området 1,26 - 1,28 g / cm3.
- Stasjonære batterier brukes til å drive elektriske kretser og enheter. Ligger vanligvis et sted innendørs. En redusert verdi på 1,22 - 1,24 g / cm3 anbefales for dem.
Temperaturavhengig
Den omkringliggende temperaturen endres - tetthetsverdiene til den vandige syreoppløsningen endres også. Med økende temperatur øker batteriets evne til å akkumulere lading med omtrent 1% for hver grad. Med synkende temperatur synker selvfølgelig denne evnen. Derfor anbefales det å holde batteriet ved høye tetthetsverdier i kaldt vær, og å redusere disse indikatorene for varmt vær.
Batteriytelse ved forskjellige temperaturer avhengig av tetthet
Ingen vil selvfølgelig takle forandring ved hvert hopp i været. Rett før begynnelsen av kaldt vær er det nyttig å øke batteritettheten litt, og før sommersesongen - senk den. I tillegg er det normer for optimal tetthet for områder med forskjellige klima. Disse normative verdiene forventes å overholde hele året, med sjeldne unntak. For forskjellige regioner regnes det som normalt:
- I kalde klimaer 1,27 - 1,30 g / cm3
- I det midterste båndet 1,25 - 1,28 g / cm3
- I varme områder 1,22 - 1,25 g / cm3
Mer detaljert er disse spesifikasjonene angitt i tabellen.
Standard batteri elektrolytt tetthetsverdier for forskjellige temperaturforhold
Hvordan kontrollere elektrolyttdensiteten i et surt batteri
For å teste denne egenskapen, er enkle målere tilgjengelige, kalt bilhydrometre eller densimeter. Arbeidet deres er basert på anvendelsen av Archimedes-loven, det vil si lastens evne til å synke til forskjellige dybder avhengig av væskens tetthet. Strukturelt inneholder hydrometeret:
- Glass- eller plastkolbe.
- Glass flyter med last og markeringer på den, tilsvarende de målte verdiene.
- En gummipære er slitt på den ene siden av kolben, designet for å trekke elektrolytt inn i kolben.
- På motsatt side er et gummimunnstykke gjennom hvilket væske tas fra fillerhullet på batteriet.
Den målte verdien bestemmes av den linjen på flottøren som væsken som samles opp i hydrometeret kommer til.
Enkel flytende bilhydrometer
Det er enklere hydrometers, der det er flere små pinnevekter med forskjellige vekter for hver. På hver vekt (eller på kolben overfor den) blir den tilsvarende tetthetsverdien brukt. Måleresultatet bestemmes av maksimalverdien på popup-vektene. Et slikt hydrometer er billigere, men har ikke tilstrekkelig nøyaktighet.
Multi-float bilhydrometer
Selve hydrometermålingen utføres som følger:
- Hydrometer-nesen faller ned i batteriet gjennom påfyllingshullet. Det er enheter ikke med gummi, men med en plastisk nese. I dette tilfellet må du dyppe den ned i elektrolytten nøye for ikke å skade blyplatene.
- Ved hjelp av en pære blir en elektrolytt samlet i en kolbe. For hydrometre med en enkelt flyter, må du kontrollere mengden væske som samles inn. Det skal være nok slik at flottøren flyter fritt inni pæren. Men du kan ikke få mye væske heller. Da kan flottøren hvile mot overkanten av pæren. Målingene av hydrometeret i dette tilfellet vil være upålitelige.
- Etter å ha tatt væsken, ser vi - tvert imot, hva risikerer nivået er på flottøren. Tallene ved siden av risikoen vil indikere tetthetsverdien.
For hydrometers med flere flottører bestemmes tetthetsverdien av de flytende flottørene. Den flytende vekten med det maksimale antallet på det viser bare måleresultatet.
Lesing ved hjelp av et hydrometer
For oppladbare batterier fra flere celler utføres verifisering separat i hver bank.
Vanlig divisjonspris i batterihydrometre er 0,01 g / cm3. Men hydrometers er også tilgjengelig med en mer nøyaktig skala.
Etter at målingene er fullført, er det nødvendig å skylle hydrometeret grundig med destillert vann.
Forhold som målingene skal tas under
Før målinger av konsentrasjonen av elektrolytt starter, er det nødvendig å overholde enkle regler. Og i noen tilfeller vil det være nødvendig å korrigere målingene av hydrometeret avhengig av forholdene under hvilke de ble oppnådd.
Den mest nødvendige betingelsen er å opprettholde det nødvendige væskenivået i selve batteriet. Tettheten vil bli målt riktig, men for sikker batteridrift vil det være nødvendig å bringe nivået til normalt. Og dette vil føre til en endring i tetthet.
Batteriets ladenivå
Tettheten til elektrolytten endres når batteriet lades / lades ut. Ved utladning avtar den, med en ladning øker den. Avhengig av batteriets utladning, endres verdiene som følger.
Avhengighet av hydrometeravlesninger på batteriets ladningsgrad
Det er knapt mulig å bestemme utslippsnivået nøyaktig. Derfor må du først lade batteriet helt, vente noen timer, og først deretter ta målinger.
Hvis noen handlinger ble utført med en vann-syreoppløsning - ved å tilsette destillert vann eller selve syren, bør du ikke måle tettheten umiddelbart etter dem. Det er nødvendig å vente til den tilsatte væsken er helt blandet i batteriet.
Temperatur under målinger
Kalibrering av vanlige hydrometre er orientert til en temperatur på +25 ° С. For å oppnå mest mulig nøyaktige målinger, målinger av elektrolyttdensitet utføres ved samme temperatur. Om vinteren skal det testede batteriet bringes til et varmt sted og la det varme opp til ønsket temperatur. Men du skal ikke ta målinger bokstavelig talt hjemme. En syreløsning kan ødelegge møbler eller klær ved et uhell. Det er bedre å bruke et oppvarmet rom tilpasset slikt arbeid.
Hvis det ikke er mulig å ta målinger ved en anbefalt temperatur på 20 - 25 ° C, kan du ta målinger ved hvilken som helst temperatur, og deretter bruke korreksjonstabellen:
Korreksjonsverdier for målinger ved forskjellige temperaturer
Regelmessige kontroller av tettheten av elektrolytten i batteriet vil tillate ikke bare å opprettholde den under optimale arbeidsforhold, men også til å identifisere mulige problemer og funksjonsfeil på en riktig måte.
