Основні знання свинцево-кислотних акумуляторів, що не потребують технічного обслуговування
Регулярна назва акумулятора, що не потребує технічного обслуговування, що часто говорять, називається клапаном, що регулюється герметичним свинцево-кислотним акумулятором. Клапан регульований герметизований свинцево-кислотний акумулятор має корпус, кришку клапана і клемний блок, як видно зовні. Матеріал ущільнення навколо клем є червоним і чорним (або синім) для позначення позитивних і негативних електродів. Акумулятор 12В розділений на шість незалежних ізольованих елементів, кожна з яких має групу позитивних пластин і групу негативних пластин, з'єднаних відповідними провідниками шини. Плита свинцево-кислотної батареї схожа на залізобетонну конструкцію. Вона формується покриттям (або прокаткою) активного матеріалу на сітчастому каркасі сплаву: матеріал на пластині позитивного електрода є діоксидом свинцю (PbO2), а пластина негативного електрода речовиною - оксамитовим свинцем ( Pb). Кожна з позитивних і негативних пластин перемішується з пористим матеріалом з мікроволокна (також наповнений матеріалом силікагелю), в якому адсорбується електроліт сірчаної кислоти (H2SO4), і волокнистий матеріал (або матеріал силікагелю) взаємодіє електрохімічно. Процес транспортування рідкої фази і транспортування газової фази в процесі, який щільно зібраний з позитивною і негативною групами пластин, утворює батарею 2В. Оскільки свинцево-кислотні батареї неминуче генерують водень і кисень під час зарядки, вони генерують тиск у клітинах, коли вони занадто багато і занадто пізно, щоб сформувати і утворити воду. Для того, щоб забезпечити нормальну і безпечну роботу батареї, кожна комірка має свій власний перепускний клапан, який дозволяє газу автоматично виходити, коли тиск є надмірним. У порівнянні з багатим рідким акумулятором, заповненим корпусом електроліту в батарейному резервуарі, клапан-регульований герметичний свинцево-кислотний акумулятор містить лише невелику кількість електроліту всередині, що є бідною рідкої батареєю. Однак, з-за певної надлишковості включеного електроліту і розумного використання перепускного клапана тиск, втрати води, викликані втечкою газу, є надзвичайно малим, так що електроліт клапана з контрольованим акумулятором в основному знаходиться в житті процесу. Немає необхідності поповнювати, тому клапанні регульовані герметичні свинцево-кислотні акумулятори також стали акумуляторами, що не потребують технічного обслуговування.
Наскільки нормально напруга батареї?
Часто кажуть, що це напруга батареї 12В. Згаданий тут 12v відноситься до найбільш основного параметра батареї - номінального потенціалу (одиниця v). Свинцево-кислотна батарея має номінальний потенціал 2v, а номінальний потенціал шести однострунних батарей - 12v. Джерела живлення, що використовуються в електричних транспортних засобах, як правило, складаються з 2 - 5 батарей 12v, підключених послідовно, щоб сформувати акумулятори 24v, 36v, 48v, 60v. Тут визначаються теоретичні значення, що визначаються характеристиками активних матеріалів, що використовуються в батареях. Фактично, існують відмінності в напрузі та номінальному потенціалі акумулятора при різних умовах. Наприклад, звичайна свинцево-кислотна батарея з номінальним потенціалом 12v знаходиться в кінці процесу зарядки, поляризація зарядки досягає максимального значення, і напруга може досягати 14,4v або вище; По закінченні розряду поляризація розряду досягає максимального значення. Напруга може бути настільки низькою, як 9v. Після того, як заряджання або розрядка зупиниться і залишено на кілька годин, напруга поляризації (план концентрації) повністю зникає. Потенціал цього 12v акумулятора може бути між 13.8v (після заповнення) та 11v (після розрядки). Це викликано зміною стану активного матеріалу всередині батареї.
Який сенс ємності батареї (Ah)?
Номінальна ємність батареї, с, є добутковим струмом розряду (А) і часом розряду (ч). Оскільки Ах, отримані при використанні різних параметрів розряду для однієї батареї, відрізняються, для того, щоб полегшити опис, вимірювання і порівняння ємності батареї, необхідно заздалегідь встановити єдині умови. На практиці ємність батареї визначається як кількість електроенергії, заданої заданим струмом, для розрядки батареї до заданої напруги. Можна також сказати, що ємність батареї є продуктом часу, що минув між вивантаженням акумулятора до заданої напруги з встановленим струмом і струмом. Для того, щоб встановити єдині умови, по-перше, відповідно до різниці в характеристиках побудови батареї і використання, встановлюються кілька частот розрядки. Найбільш поширеними є 20 годин і 10 годин, а акумулятор електричного транспортного засобу - 2 години. Він написаний як C20. C10 і C2, де C являє собою ємність батареї, за якою слідує число, що вказує кількість годин, коли акумулятор розряджається до заданої напруги з струмом певної інтенсивності. Таким чином, номінальний струм розряду отримують діленням кількості годин на ємність. Тобто батареї з однаковою ємністю і різними швидкостями розряду мають різний номінальний струм розряду. Наприклад, електричний велосипед має ємність батареї 10 Ач і швидкість розряду 2 години. Він записується як 10 Ах2, а його номінальний струм розряду 10 (Ач) / 2 (h) = 5 А; і батарея для запуску автомобіля має потужність 54 Ah. Швидкість розряду 20 годин, записана як 54Ah20, її номінальний струм розряду всього 54 (Ah) / 20 (h) = 2.7A! Іншими словами, якщо обидві батареї розряджаються відповідно 5A і 2.7A, воно повинно тривати 2 години і 20 годин до падіння до заданої напруги. Вищезгадана встановлена напруга відноситься до напруги завершення (блок V). Напруга замикання можна просто зрозуміти як: напруга батареї падає під час розряду до мінімального значення, яке не призводить до пошкодження. Значення напруги припинення не фіксується. Вона зменшується по мірі збільшення струму розряду. Чим більше струм розряду тієї ж батареї, тим нижче напруга припинення може бути, і навпаки. Тобто, коли великий струм розряджається, напрузі батареї дозволяють знизитися до меншого значення, і малий струм розряду неможливий, інакше може бути завдано пошкодження. Інтенсивність струму батареї під час роботи також часто виражається у вигляді збільшення, записаного як NCh. N є кратним, C - кількість годин ємності, а h - кількість годин, визначених швидкістю розряду. Тут значення h використовується тільки як нагадування про те, що відповідна батарея належить до цієї швидкості розряду, так що акумулятор, який конкретно описує певну швидкість часу, полягає в тому, що збільшення часто записується у вигляді NC без запису стандартів . Помноження множини N на ємність C дорівнює струму А. Наприклад, 20Ah використовує розряд швидкості 0.5c, 0.5 × 20 = 10A. В іншому прикладі: потужність акумулятора 54А / ч, вимірюваний вихідний струм - 5.4А, тоді швидкість його розрядки N - 5.4 / 54 = 0.1C.
Як працюють свинцево-кислотні акумулятори
1. Генерація електродвигунів свинцево-кислотних акумуляторів
Після зарядки свинцево-кислотної батареї діоксид свинцю позитивного електрода (PB02), дію молекул води в розчині сірчаної кислоти, невелика кількість діоксиду свинцю і води, утворюють дисоційоване нестійке речовина - гідроксид свинцю (Pb (OH) ) 4) Гідроксидний іон знаходиться в розчині, і іон свинцю (Pb4) залишається на пластині позитивного електрода, тому електрони відсутні на пластині позитивного електрода. Після зарядки свинцево-кислотної батареї пластина негативного електрода є свинцем (Pb), а сірчаною кислотою в електроліті (H2S04). Реакція перетворюється на іони свинцю (Pb2), а іони свинцю переводяться в електроліт, залишаючи електроліт два електрони (2e), що залишаються на негативній пластині. Курсова програма, коли зовнішній контур не підключений (батарея розривається ланцюга), внаслідок хімічної дії, немає електрона на моторній платі, а негативна пластина має більше електронів, і певна різниця потенціалів генерується між двома пластинами. Це електрорушійна сила батареї.
2. Електрохімічна реакція свинцево-кислотної батареї під час розряду
Свинцево-кислотна батарея розміщується на телевізорі, а різниця потенціалів батареї діє на катоді. Електрони на негативній пластині надходять у позитивну пластину через навантаження для формування струму. В той же час у батареї утворюється хімічна реакція. Після того, як два електрони випромінюються з кожного атома свинцю на пластині негативного електрода, генеруються іони свинцю (Pb2) реагують з іоном сульфату (S04-2) в електроліті з утворенням нерозчинного сульфату свинцю (PbS04) на пластині електрода. Іони кисню (0-2), гідролізовані пластиною позитивного електрода, реагують з іонами водню (Н) в електролітичному розчині з утворенням стабільної речовини води. Під дією електричного поля іона сульфату і наявного в електроліті іона водню позитивні і негативні електроди батареї відповідно переміщуються для формування струму всередині акумулятора, і формується весь контур, а батарея безперервно розряджається назовні. Концентрація H2S04 безперервно зменшується під час розряду, сульфат свинцю (PbS04) на позитивному і негативному електродах збільшується, внутрішній опір батареї зростає (сульфат свинцю не проводить електрику), концентрація електроліту зменшується, а електродвигуна батареї падає зменшується.
3. Електрохімічна реакція процесу зарядки свинцево-кислотних акумуляторів
При зарядці зовнішнє джерело живлення (зарядний полюс або випрямляч) повинні бути підключені зовні для відновлення матеріалу, сформованого позитивними і негативними пластинами після вивантаження до вихідного активного матеріалу, і перетворення зовнішньої електричної енергії в хімічну енергію для зберігання. На пластині позитивного електрода сульфат свинцю дисоціюють на двовалентні іони свинцю (Pb2) і сульфатні негативні іони (SO4-2) під дією зовнішнього струму. Оскільки зовнішнє джерело живлення постійно витягує електрони з позитивного електрода, другий з пластин позитивного електрода забарвлений. Валентний іон свинцю Pb2) безперервно вивільняє два електрони, що додаються, стає чотиривалентним іоном свинцю (Pb4), і продовжує реагувати з водою, врешті-решт виробляючи діоксид свинцю (PbO2) на пластині позитивного електрода. На пластині негативного електрода сульфат свинцю дисоціюють на двовалентні іони свинцю (Pb2) і сульфатні негативні іони (SO4-2) під дією зовнішнього струму. Оскільки негативний електрод безперервно отримує електрони від зовнішнього джерела живлення, вільний електрод поблизу пластини негативного електрода Валентний іон свинцю (Pb2) нейтралізується до свинцю (Pb) і прилипає до пластини негативного електрода в якості оксамитового свинцю. У електроліті позитивний електрод безперервно генерує вільні іони водню (H) і сульфатні іони (SO4-2), а негативний електрод безперервно генерує сульфат-іони (SO4-2). Під дією електричного поля іони водню рухаються до негативного електрода, і генерується сульфат. Іони рухаються до позитивного електрода, щоб сформувати струм. По закінченні зарядки під дією зовнішнього струму в розчині відбудеться електролітична реакція води.
4. Заміна електроліту після зарядки та розрядки свинцево-кислотної батареї
З вищевикладеного видно, що коли свинцево-кислотна батарея розряджається, сірчана кислота в електроліті постійно зменшується, вода поступово збільшується, а питома вага розчину зменшується. З вищевикладеного видно, що коли заряджається свинцево-кислотна батарея, сірчана кислота в електроліті постійно збільшується, вода поступово зменшується, а питома вага розчину збільшується. В реальній роботі заряд свинцево-кислотної батареї можна судити по зміні питомої ваги електроліту. Використання та обслуговування свинцево-кислотних акумуляторів, що не потребують технічного обслуговування В останні роки, з поглибленням трансформації енергосистем з двома енергосистемами, високочастотні комутаційні джерела живлення та необслуговувані свинцево-кислотні акумулятори, виготовлені з використанням технології перемикання, були широко використовуваний. Однак, через недостатній досвід експлуатації, обслуговування джерела живлення постійного струму, особливо батареї, не відбувається, так що надійність джерела живлення постійного струму не може бути ефективно гарантована.
Значення батареї, що не потребує технічного обслуговування
Головною перевагою регульованого клапаном свинцево-кислотної батареї є те, що кисень, що генерується на пластині позитивного електрода під час зарядки, знижується до води на пластині негативного електрода шляхом реакції рекомбінації, і не потрібно додавати воду для обслуговування протягом зазначеного часу життя плаваючою зарядкою. Підтримувати свинцево-кислотні акумулятори. Видно, що експлуатація, яка не потребує технічного обслуговування, порівнюється тільки з звичайною батареєю, а проект додавання чистої води або дистильованої води для регулювання рівня рідини електроліту опускається під час експлуатації, і не потрібно видаляти всі роботи з технічного обслуговування. .