Қорғасын аккумуляторының электрлік параметрлері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Қорғасын аккумуляторының электрлік параметрлері Қорғасын қышқылы аккумуляторы дегеніміз не?

Қорғасын қышқылы аккумуляторы ең алғашқы қайта зарядталатын батареялардың бірі болып табылады және әлі де кеңінен қолданылады. Ол салмаққа қатынасы өте төмен энергияға ие. Сонымен қатар, ол энергияның көлемге қатынасы төмен. Сондай-ақ, бұл батарея жоғары кернеу тогын бере алады; осылайша оның салмақ қатынасына үлкен күші бар. Бұл батареялар арзан құрылғылар болып табылады.

Қорғасын қышқылы аккумуляторы мен сілтілі батарея арасындағы айырмашылық

Батареяның толық зарядталған күйінде оның теріс тақтасы қорғасын, ал оң пластинасы қорғасын оксиді болады. Мұнда біз электролит ретінде концентрацияланған күкірт қышқылын қолданамыз. Электролиттер химиялық энергияның көп бөлігін сақтайды. Алайда, зарядтау кезінде артық зарядтау судың электролизі нәтижесінде оттегі мен сутегі газдарының пайда болуына әкеледі. Бұл жасуша үшін шығын.

Батареяның заряды таусылған кезде, теріс пластинада сутегі иондары пайда болады, ал бұл иондар электролит ерітіндісіне өтіп, оң пластинада жұмсалады. HSO4- ион шығыны екі пластинада да кездеседі. Зарядтау кезінде бұл реакциялардың кері күші пайда болады.

Батареяның заряды таусылған күйде қорғасын (II) сульфатына айналады. Электролит еріген күкірт қышқылының көп бөлігін жоғалтады және суға айналады.

Қорғасын аккумуляторларының электрлік сипаттамалары

Қорғасын аккумуляторларының негізгі электрлік сипаттамаларына электр қозғаушы күш, кернеу, сыйымдылық, ішкі қарсылық, қайтару және өзін-өзі ағызу жатады.

Э. Д. С. және кернеу. Қорғасын аккумуляторының оң және теріс тақталарының белсенді заттары электролитке қатысты белгілі бір әлеуетке ие. Рь02 қорғасын қостотығы үлкен әлеуетке ие, ал РЬ кеуекті қорғасыны азырақ. Нәтижесінде батареяның қарама-қарсы полюстері арасында мүмкін айырмашылық бар. Бұл жүктеме ажыратылған кездегі потенциалдар айырмасы аккумулятордың Э. д. с. тең. Электродтардың Потенциалы, демек, Э. д. с. батарея пластиналардағы белсенді заттардың мөлшеріне байланысты емес. Э. қорғасын аккумуляторы негізінен оның электролитінің тығыздығына байланысты: Е = 0, 85 + й, мұндағы й - пластиналардың белсенді массасының тесіктеріндегі электролиттің тығыздығы.

Зарядсыздандырылған стационарлық аккумуляторда й = 1, 17 г / см3, Е = 0, 85 + 1, 17 = 2, 02 В, зарядталған аккумуляторда й = 1, 21 г/см3, Е = = 0, 85 + 1, 21 = 2, 06 В, яғни қорғасын аккумуляторының разряды мен заряды салыстырмалы түрде аз өзгереді. Сондықтан, E. D. S. мәні бойынша қорғасын аккумуляторының зарядсыздық дәрежесін анықтау мүмкін емес.

Зарядтау кезіндегі батарея кернеуі (U3 = E + 13 г0, разряд кезінде 1 / p = e-1rg0, мұндағы 13, 1P-сәйкесінше заряд пен разряд тогы; G0 - батареяның ішкі кедергісі.

Тұрақты токпен зарядталған кезде қорғасын аккумуляторының кернеуінің өзгеру қисығы суретте көрсетілген. 213, а. зарядтың бірінші кезеңінде белсенді массалардың беткі қабаттары қалпына келтірілгенде, батареяның кернеуі тез артады (2, 12 в дейін), содан кейін баяу (2, 3 в дейін) .

Зарядтың екінші кезеңінде белсенді массалардың ішкі қабаттары қалпына келтірілгенде, батарея кернеуі тез 2, 3-тен 2, 7 В-қа дейін артады, содан кейін заряд тоқтатылады.

Белсенді массалардың ішкі қабаттары сыртқы электролитпен жанаспайды, бұл олардың қалпына келуін қиындатады. Сондықтан 2, 3 В кернеуде зарядтау тогын азайту ұсынылады. Егер бұл жасалмаса, батареяға кіретін ток толығымен пайдаланылмайды. Бұл токтың едәуір бөлігі электролит суын оттегі мен сутекке ыдыратады, газ шығару басталып, плиталар нашарлай бастайды.

Сур. 213.

Қорғасын аккумуляторының кернеуінің өзгеру қисықтары

Разряд кезінде аккумулятордың белсенді массалары электролиттен күкірт қышқылын сіңіреді және РЬ304 күкіртқышқылды қорғасынға айналады. Босатылған сайын пластиналардың беті күкірт қышқылының қорғасын қабатымен жабылады, бұл күкірт қышқылының белсенді массалардың ішкі қабаттарына енуін қиындатады. Нәтижесінде пластиналардың тесіктеріндегі электролиттің тығыздығы, Э. Д. С және қорғасын аккумуляторының кернеуі төмендейді (сурет. 213, б) . Батареяның заряды әдетте 1, 8 в кернеуде аяқталады.

Әрі қарай разряд кезінде күкірт қышқылы белсенді массалардың ішкі қабаттарына енбейді, ал батарея кернеуі тез төмендейді, сонымен қатар терең разряд пластиналардың шамадан тыс сульфациясына, батареялардың зақымдалуына әкеледі.

Батареяларды әртүрлі мәндердегі токтармен зарядтауға болады. Разряд тогының жоғарылауы E. D. C. және қорғасын аккумуляторының кернеуінің күрт төмендеуіне әкеледі, керісінше, разряд тогының төмендеуі аккумулятордан барлық разряд уақыт аралығында тұрақты кернеуді алуға мүмкіндік береді.

Қорғасын аккумуляторының номиналды кернеуі 2 В - қа тең болады қорғасын аккумуляторының кернеуіне электролит температурасы әсер етеді температура төмендеген кезде батареядағы электролит тұтқыр болады, ал оның бөлшектері аз қозғалады, бұл электролиттің диффузиясын нашарлатады және кернеу қисығының күрт көтерілуіне және төмендеуіне әкеледі.

Сыйымдылығы. Батареяның заряды мен зарядтау сыйымдылығын ажыратыңыз. Разряд сыйымдылығы-тұрақты қорғасын аккумуляторлары қалыпты разряд режимінде 1, 8 В және жеделдетілген разряд режимінде 1, 75 в (0, 25 - 2 сағат) болатын белгіленген соңғы кернеуге дейін разряд кезінде оларға берілетін электр мөлшері)

Сыйымдылығы - 1P?р, қайда-разряд уақыты.

Зарядтау сыйымдылығы батареялар зарядтау кезінде электр энергиясының басқа көздерінен алынады.

Қорғасын аккумуляторының разряд сыйымдылығы оның белсенді тақталарының саны мен формасына, зарядтау режимі мен разрядына, электролит температурасына байланысты, PH02 және PH белсенді заттар санының артуымен батареяның сыйымдылығы артады. Белсенді заттар пластиналардың бүкіл бетіне жеткілікті жұқа қабатпен біркелкі бөлінуі керек. Бұл жағдайда электролиттің белсенді заттардың барлық массасына жақсы қол жетімділігі қамтамасыз етіледі, максималды разряд сыйымдылығына қол жеткізіледі.

Жедел зарядта белсенді заттар толығымен қалпына келтірілмейді, нәтижесінде заряд азаяды, демек, разряд сыйымдылығы аккумуляторлардың шартты белгілерінде және әр түрлі батареяларға арналған электр сипаттамаларында номиналды сыйымдылықты көрсетеді. Ол белгілі бір разряд режиміне сәйкес келеді. Стационарлық қорғасын аккумуляторларының номиналды сыйымдылығы 10 сағаттық разряд кезінде электролит температурасы +25 °С кезінде 1, 8 В кернеуге дейін анықталады.

Бұл сыйымдылық 1P = 36/10 = = = 3, 6 a бит тогына сәйкес келеді. егер сіз разряд тогын немесе электролиттің температурасын өзгертсеңіз, батареяның сыйымдылығы да өзгереді. Разряд тогының жоғарылауымен батареяның сыйымдылығы төмендейді. Бұл үлкен разрядтық токтармен белсенді массалардың беткі қабаттары ph304 қорғасын сульфатына тез ауысады, бұл электролиттің белсенді заттардың ішкі қабаттарына жетуін шектейді, бұл қабаттарға сақталған энергияны беруге мүмкіндік бермейді. Нәтижесінде пластиналардың белсенді заттары толығымен пайдаланылмайды және батарея соңғы кернеуге дейін мерзімінен бұрын босатылады.

Батареяның белсенді массаларын пайдалану дәрежесі р коэффициентімен сипатталады (бұл номиналды сыйымдылықтың қай бөлігін (пайызбен) осы разряд режимінде батареядан алуға болатындығын көрсетеді. Мысалы, ррк разрядты ток 9 а, с-1 типті аккумулятордың сыйымдылығы 27 А • сағ, ал pt коэффициенті-27/36x <100% - - 75%.

Разряд тогы неғұрлым көп болса, батареяның белсенді массалары соғұрлым нашар қолданылады және кестеде рг коэффициенті соғұрлым аз болады. 13 әр түрлі разряд режимдеріндегі с типті аккумуляторлардың сыйымдылығы туралы мәліметтер келтірілген.

Электролит температурасы неғұрлым төмен болса, электролит бөлшектерінің қозғалғыштығы және батарея сыйымдылығы соғұрлым төмен болады. Температураның жоғарылауы батареялардың сыйымдылығын арттыруға көмектеседі. +40 °C-тан жоғары температурада оң плиталар жарылып, батареялардың өздігінен ағуы күрт артады. Сондықтан батарея бөлмелерінде температура +15 - тен-35 °C-қа дейін сақталуы керек.

Электролит температурасы +25 °С және разрядтың 10 сағаттық режимінде қорғасын аккумуляторының номиналды сыйымдылығы

мұндағы 1р-разрядты ток, А;

1р-аккумулятордың разряд уақыты, сағ;

Т-разряд кезіндегі электролиттің нақты температурасы, °С.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.