Bateri kereta, yang dikenali sebagai penumpuk, bertanggungjawab untuk sistem permulaan, pencahayaan dan pencucuhan dalam kereta. Biasanya, bateri kereta adalah asid plumbum, terdiri daripada sel galvanik yang menyediakan sistem 12 volt. Setiap sel menghasilkan 2.1 volt apabila dicas penuh. Ketumpatan elektrolit ialah sifat terkawal bagi larutan asid akueus yang memastikan operasi normal bateri.
Komposisi bateri asid plumbum
Elektrolit bateri asid plumbum ialah larutan asid sulfurik dan air suling. Graviti tentu asid sulfurik tulen adalah kira-kira 1.84 g/cm3, dan asid tulen ini dicairkan dengan air suling sehingga graviti tentu larutan ialah 1.2-1.23 g/cm 3.
Walaupun dalam beberapa kes, ketumpatan elektrolit dalam bateri disyorkan bergantung pada jenis bateri, keadaan bermusim dan iklim. Graviti tentu bateri yang dicas penuh mengikut piawaian industri di Rusia ialah 1.25-1.27 g / cm3 pada musim panas dan untuk musim sejuk yang teruk - 1,27-1, 29g/cm3.
Graviti spesifik elektrolit
Salah satu parameter utama bateri ialah graviti tentu elektrolit. Ia adalah nisbah berat larutan (asid sulfurik) kepada berat isipadu air yang sama pada suhu tertentu. Biasanya diukur dengan hidrometer. Ketumpatan elektrolit digunakan sebagai penunjuk keadaan cas sel atau bateri, tetapi tidak dapat mencirikan kapasiti bateri. Semasa memunggah, graviti tentu berkurangan secara linear.
Memandangkan ini, adalah perlu untuk menjelaskan saiz ketumpatan yang dibenarkan. Elektrolit dalam bateri tidak boleh melebihi 1.44g/cm3. Ketumpatan boleh dari 1.07 hingga 1.3g/cm3. Suhu campuran kemudiannya ialah kira-kira +15 C.
Elektrolit dengan ketumpatan meningkat dalam bentuk tulennya dicirikan oleh nilai penunjuk ini yang agak tinggi. Ketumpatannya ialah 1.6g/cm3.
Tahap caj
Apabila keadaan mantap dicas penuh dan di bawah nyahcas, mengukur graviti tentu elektrolit memberikan petunjuk kasar tentang keadaan cas sel. Graviti Tertentu=Voltan Litar Terbuka - 0.845.
Contoh: 2.13V - 0.845=1.285g/cm3.
Graviti spesifik berkurangan apabila bateri dinyahcas ke paras yang hampir sama dengan air tulen dan meningkat semasa pengecasan semula. Bateri dianggap telah dicas sepenuhnya apabila ketumpatan elektrolit dalam bateri mencapai nilai maksimum yang mungkin. khususberat bergantung pada suhu dan jumlah elektrolit dalam sel. Apabila elektrolit menghampiri tanda rendah, graviti tentu lebih tinggi daripada nominal, ia jatuh dan air ditambah ke dalam sel untuk membawa elektrolit ke tahap yang diperlukan.
Isipadu elektrolit mengembang apabila suhu meningkat dan mengecut apabila suhu menurun, yang menjejaskan ketumpatan atau graviti tentu. Apabila isipadu elektrolit mengembang, bacaan berkurangan dan, sebaliknya, graviti tentu meningkat pada suhu yang lebih rendah.
Sebelum anda meningkatkan ketumpatan elektrolit dalam bateri, anda mesti melakukan pengukuran dan pengiraan. Graviti spesifik untuk bateri ditentukan oleh aplikasi di mana ia akan digunakan, dengan mengambil kira suhu operasi dan hayat bateri.
| % Asid sulfurik | % Air | Graviti Tentu (20°C) |
| 37, 52 | 62, 48 | 1, 285 |
| 48 | 52 | 1, 380 |
| 50 | 50 | 1, 400 |
| 60 | 40 | +1, 500 |
| 68, 74 | 31, 26 | 1, 600 |
| 70 | 30 | 1, 616 |
| 77, 67 | 22, 33 | 1, 705 |
| 93 | 7 | 1, 835 |
Tindak balas kimia dalam bateri
Sebaik sahaja beban disambungkan merentasi terminal bateri, arus nyahcas mula mengalir melalui beban dan bateri mula dinyahcas. Semasa proses nyahcas, keasidan larutan elektrolit berkurangan dan membawa kepada pembentukan mendapan sulfat pada kedua-dua plat positif dan negatif. Dalam proses pelepasan ini, jumlah air dalam larutan elektrolit meningkat, yang mengurangkan graviti tentunya.
Sel bateri boleh dinyahcas ke voltan minimum dan graviti tentu yang ditetapkan. Bateri asid plumbum yang dicas penuh mempunyai voltan dan graviti tentu masing-masing 2.2V dan 1.250g/cm3, dan sel ini biasanya boleh dinyahcas sehingga nilai yang sepadan tidak mencapai 1.8V dan 1.1 g/cm3.
Komposisi elektrolit
Elektrolit mengandungi campuran asid sulfurik dan air suling. Data tidak akan tepat apabila diukur jika pemandu baru menambah air. Anda perlu menunggu seketika supaya air tawar sempat bercampur dengan larutan sedia ada. Sebelum anda meningkatkan ketumpatan elektrolit, anda perlu ingat: semakin besar kepekatan asid sulfurik, semakin tumpat elektrolit. Semakin tinggi ketumpatan, semakin tinggi tahap cas.
Untuk larutan elektrolit, air suling adalah pilihan terbaik. Ini meminimumkan kemungkinanbahan cemar dalam larutan. Sesetengah bahan cemar mungkin bertindak balas dengan ion elektrolit. Contohnya, jika anda mencampurkan larutan dengan garam NaCl, mendakan akan terbentuk, yang akan mengubah kualiti larutan.
Pengaruh suhu pada kemuatan
Berapakah ketumpatan elektrolit - ini bergantung pada suhu di dalam bateri. Manual pengguna untuk bateri tertentu menyatakan pembetulan yang harus digunakan. Contohnya, dalam manual Surrette/Rolls untuk suhu antara -17.8 hingga -54.4oC di bawah 21oC, tolak 0.04 untuk setiap 6 darjah.
Banyak penyongsang atau pengawal cas mempunyai penderia suhu bateri yang dipasang pada bateri. Mereka biasanya mempunyai paparan LCD. Menunjukkan termometer inframerah juga akan memberikan maklumat yang diperlukan.
Meter ketumpatan
Hidrometer ketumpatan elektrolit digunakan untuk mengukur graviti tentu larutan elektrolit dalam setiap sel. Bateri asid dicas sepenuhnya dengan graviti tentu 1.255g/cm3 pada 26oC. Graviti tentu ialah ukuran bendalir yang dibandingkan dengan tapak. Ini ialah air yang diberi nombor asas 1.000 g/cm3.
Kepekatan asid sulfurik dalam air dalam bateri baharu ialah 1.280 g/cm3, yang bermaksud bahawa berat elektrolit adalah 1.280 g/cm3 kali berat isipadu air yang sama. Bateri yang dicas penuh akan diuji sehingga1.280 g/cm3, manakala dilepaskan akan dikira daripada 1.100 g/cm3.
Prosedur ujian hidrometer
Suhu bacaan hidrometer hendaklah dilaraskan kepada suhu 27oC, terutamanya berkenaan ketumpatan elektrolit pada musim sejuk. Hidrometer berkualiti tinggi mempunyai termometer dalaman yang akan mengukur suhu elektrolit dan termasuk skala penukaran untuk membetulkan bacaan apungan. Adalah penting untuk menyedari bahawa suhu berbeza dengan ketara daripada persekitaran jika kenderaan dipandu. Pesanan ukuran:
- Tuangkan elektrolit ke dalam hidrometer dengan mentol getah beberapa kali supaya termometer boleh melaraskan suhu elektrolit dan mengambil bacaan.
- Kaji warna elektrolit. Perubahan warna coklat atau kelabu menunjukkan masalah dengan bateri dan merupakan petanda bahawa bateri hampir tamat hayatnya.
- Arahkan jumlah minimum elektrolit ke dalam hidrometer supaya terapung bebas tanpa bersentuhan dengan bahagian atas atau bawah silinder penyukat.
- Pegang hidrometer tegak pada paras mata dan perhatikan bacaan di mana elektrolit sepadan dengan skala pada apungan.
- Tambah atau tolak 0.004 unit untuk membaca setiap 6oC, apabila suhu elektrolit berada di atas atau di bawah 27oC.
- Laraskan bacaan, sebagai contoh, jika graviti tentu ialah 1.250 g/cm3 dan suhu elektrolit ialah32oC, nilai 1.250 g/cm3 memberikan nilai pembetulan 1.254 g/cm3. Begitu juga, jika suhu ialah 21oC, tolak 1.246 g/cm3. Empat mata (0.004) daripada 1.250 g/cm3.
- Uji setiap sel dan bacaan nota diperbetulkan kepada 27oC sebelum memeriksa ketumpatan elektrolit.
Contoh ukuran cas
Contoh 1:
- Hidrometer membaca 1.333 g/cm3.
- Suhu ialah 17 darjah, 10 darjah di bawah disyorkan.
- Tolak 0.007 daripada 1.333 g/cm3.
- Hasilnya ialah 1.263 g/cm3, jadi keadaan pengecasan adalah kira-kira 100 peratus.
Contoh 2:
- Data ketumpatan - 1.178g/cm3.
- Suhu elektrolit ialah 43 darjah C, iaitu 16 darjah melebihi normal.
- Tambahkan 0.016 kepada 1.178g/cm3.
- Hasilnya ialah 1.194g/cm3, 50 peratus dicaj.
| STATUS CAJ | BERAT KHUSUS g/cm3 |
| 100% | 1, 265 |
| 75% | 1, 225 |
| 50% | 1, 190 |
| 25% | 1, 155 |
| 0% | 1, 120 |
Jadual ketumpatan elektrolit
Jadual pembetulan suhu berikutialah satu cara untuk menerangkan perubahan mendadak dalam nilai ketumpatan elektrolit pada suhu yang berbeza.
Untuk menggunakan jadual ini, anda perlu mengetahui suhu elektrolit. Jika pengukuran tidak dapat dilakukan atas sebab tertentu, lebih baik menggunakan suhu ambien.
Jadual ketumpatan elektrolit ditunjukkan di bawah. Data ini berdasarkan suhu:
| % | 100 | 75 | 50 | 25 | 0 |
| -18 | 1, 297 | 1, 257 | 1, 222 | 1, 187 | 1, 152 |
| -12 | 1, 293 | 1, 253 | 1, 218 | 1, 183 | 1, 148 |
| -6 | 1, 289 | 1, 249 | 1, 214 | 1, 179 | 1, 144 |
| -1 | 1, 285 | 1, 245 | 1, 21 | 1, 175 | 1, 14 |
| 4 | 1, 281 | 1, 241 | 1, 206 | 1, 171 | 1, 136 |
| 10 | 1, 277 | 1, 237 | 1, 202 | 1, 167 | 1, 132 |
| 16 | 1, 273 | 1, 233 | 1, 198 | 1, 163 | 1, 128 |
| 22 | 1, 269 | 1, 229 | 1, 194 | 1, 159 | 1, 124 |
| 27 | 1, 265 | 1, 225 | 1, 19 | 1, 155 | 1, 12 |
| 32 | 1, 261 | 1, 221 | 1, 186 | 1, 151 | 1, 116 |
| 38 | 1, 257 | 1, 217 | 1, 182 | 1, 147 | 1, 112 |
| 43 | 1, 253 | 1, 213 | 1, 178 | 1, 143 | 1, 108 |
| 49 | 1, 249 | 1, 209 | 1, 174 | 1, 139 | 1, 104 |
| 54 | 1, 245 | 1, 205 | 1, 17 | 1, 135 | 1, 1 |
Seperti yang anda boleh lihat daripada jadual ini, ketumpatan elektrolit dalam bateri pada musim sejuk jauh lebih tinggi berbanding musim panas.
Penyelenggaraan Bateri
Bateri ini mengandungi asid sulfurik. Cermin mata keselamatan dan sarung tangan getah hendaklah sentiasa digunakan semasa mengendalikannya.
Jika sel terlebih beban, sifat fizikal plumbum sulfat akan berubah secara beransur-ansur dan ia musnah, yang mengganggu proses pengecasan. Oleh itu, ketumpatan elektrolit berkurangan disebabkan oleh kadar tindak balas kimia yang perlahan.
Kualiti asid sulfurik mestilah tinggi. Jika tidak, bateri boleh menjadi tidak boleh beroperasi dengan cepat. Paras elektrolit yang rendah membantu mengeringkan plat dalaman peranti, menjadikannya mustahil untuk memulihkan bateri.
Bateri bersulfat boleh dikenali dengan mudah dengan melihat perubahan warna pada plat. Warna plat sulfat menjadi lebih cerah dan permukaannya menjadi kuning. Sel-sel sedemikian menunjukkan penurunan kuasa. Jika sulfonasi berlaku untuk masa yang lama, tidak dapat dipulihkanproses.
Untuk mengelakkan situasi ini, disyorkan untuk mengecas bateri asid plumbum untuk masa yang lama pada kadar semasa pengecasan yang rendah.
Selalu ada kemungkinan besar kerosakan pada blok terminal sel bateri. Hakisan terutamanya menjejaskan sambungan berbolted antara sel. Ini boleh dielakkan dengan mudah dengan memastikan setiap bolt dimeterai dengan lapisan nipis gris khas.
Apabila bateri sedang dicas, terdapat kemungkinan besar semburan asid dan gas. Mereka boleh mencemarkan suasana di sekeliling bateri. Oleh itu, pengudaraan yang baik diperlukan berhampiran petak bateri.
Gas ini mudah meletup, oleh itu, nyalaan terbuka tidak seharusnya memasuki ruang di mana bateri plumbum dicas.
Untuk mengelakkan bateri daripada meletup, yang boleh menyebabkan kecederaan serius atau kematian, jangan masukkan termometer logam ke dalam bateri. Anda perlu menggunakan hidrometer dengan termometer terbina dalam, yang direka untuk menguji bateri.
Hayat bekalan kuasa
Prestasi bateri merosot dari semasa ke semasa, sama ada digunakan atau tidak, ia juga merosot dengan kitaran cas-nyahcas yang kerap. Hayat ialah tempoh masa bateri yang tidak aktif boleh disimpan sebelum ia menjadi tidak boleh digunakan. Umumnya dipercayai bahawa ini adalah kira-kira 80% daripada kapasiti asalnya.
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi hayat bateri dengan ketara:
- Kehidupan kitaran. Masahayat bateri ditentukan terutamanya oleh kitaran penggunaan bateri. Biasanya 300 hingga 700 kitaran dalam penggunaan biasa.
- Kesan Depth of Discharge (DOD). Melupakan prestasi yang lebih tinggi akan menghasilkan kitaran hayat yang lebih pendek.
- Kesan suhu. Ini adalah faktor utama dalam prestasi bateri, jangka hayat, pengecasan dan kawalan voltan. Pada suhu yang lebih tinggi, lebih banyak aktiviti kimia berlaku dalam bateri berbanding pada suhu yang lebih rendah. Untuk kebanyakan bateri, julat suhu yang disyorkan ialah -17 hingga 35oC.
- Voltan dan kelajuan cas semula. Semua bateri asid plumbum membebaskan hidrogen daripada plat negatif dan oksigen daripada plat positif semasa mengecas. Bateri hanya boleh menyimpan jumlah elektrik tertentu. Sebagai peraturan, bateri dicas hingga 90% dalam 60% masa. Dan 10% daripada baki bateri dicas kira-kira 40% daripada jumlah masa.
Hayat bateri yang baik ialah 500 hingga 1200 kitaran. Proses penuaan sebenar membawa kepada penurunan kapasitansi secara beransur-ansur. Apabila sel mencapai hayat tertentu, ia tidak berhenti berfungsi secara tiba-tiba, proses ini dilanjutkan dari semasa ke semasa, ia mesti dipantau untuk menyediakan dalam masa untuk penggantian bateri.
