ФГТУ СПО В«Омський коледж галузевих технологійбудівництва і транспорту В»
Курсовий проект
З дисципліни: В«Електроенергетичні системитранспортного електроустаткування В»
Тема: В«Конструкція, будову та принцип роботиакумуляторної батареї В»
Виконав: студент гр. 938
Безбородова В.В.
Перевірив: викладач
Литвинов В.Д.
Омськ 2009
Зміст
Введення
1. Основначастина
1.1Призначення акумуляторної батареї
1.2Пристрій акумуляторної батареї
1.2.1Електроди
1.2.2Моноблок (корпус)
1.2.3Кришка
1.2.4Пробки
1.3Принцип роботи акумуляторної батареї
2. Розрахунокакумуляторної батареї
Висновки
Списоквикористовуваної літератури
Додаток
Введення
На автомобілях застосовують стартерні свинцевіакумуляторні батареї. Акумуляторна батарея забезпечує харчуванняелектростартера при пуску двигуна та інших споживачів електроенергії принепрацюючому генераторі або його недостатньої потужності. Електростартер єосновним споживачем енергії акумуляторної батареї. Робота в стартерномрежимі визначає тип і конструкцію батареї.
До сучасних акумуляторам висувають наступнівимоги:
В·Максимальний робочий напруги,яке визначається ЕРС одне акумулятора і їх кількістю в послідовномуз'єднанні.
В·Не велика загальна маса;
В·Мінімальна внутрішнєопір (особливо при зниженні температури);
В·Максимальна кількість енергіїотдаваемой з одиниці маси;
В·Швидке відновлення ємності впроцесі заряду;
В·Малі габаритні розміри імеханічна міцність;
В·Мала вартість при масовомувиробництві.
Акумуляторні батареї випускаються двох виконаннях:
1.Обслуговуються (ремонтовані)
2.Обслуговуються (У цих батареяхзастосовуються конверт - сепаратор).
1. Основна частина
1.1 Призначення акумуляторноїбатареї
Акумуляторна батарея забезпечує харчуванняелектростартера при пуску двигуна та інших споживачів електроенергії принепрацюючому генераторі або його недостатньої потужності.
1.2 Пристрій акумуляторноїбатареї
1 - решітка; 2 - сепаратор; 3,4 - електродивідповідно позитивний і негативний; 5 - Полублокі негативнихелектродів; 6 - блок електродів з сепараторами; 7-корпус моноблока; 8- полюсний вивід; 9 - загальна кришка; 10 - пробка; 11 - містокз борному; 12 - Полублокі позитивних електродів
1.2.1 Електроди
У повністю зарядженої свинцевою батареї активнимречовиною позитивних електродів є діоксид свинцю PbO2(Темно-коричневого кольору), а негативних - губчастий свинець Pb (сірого кольору).
Грати електродів виконують функцію підведення струму доактивній масі при її заряді струмовідводу при її розряді, а також механічногоутримання активної маси.
Однакові по конструкції решітки позитивних інегативних електродів мають вушка 1 , рамку 2 з вертикальнимиребрами і горизонтальними жилками, опорними ніжками 3 .
У деяких решітках у разі застосування сепараторів -конвертів ніжки мають меншу висоту або відсутні. Профіль ребер і жилокзабезпечує легке вилучення решітки з ливарної форми і хороший контактміж активною масою і гратами.
Товщина грат електродів залежить від режимів таустоновленного терміну служби батареї. Для автомобільних батарей товщина гратдорівнює 1,5 - 2 міліметри.
Осередки грат електродів заповнені пористою активноюмасою. Основою пасти електродів осередку є свинцевий порошок, замішанийу водному розчині сірчаної кислоти. Для збільшення міцності активної маси впасту додають поліпропіленове волокно.
1.2.2 Моноблок (корпус)
Корпус стартерних виготовляють з ебоніту абопластмаси. Важкі і тендітні моноблоки з ебоніту в даний час замінюютьмоноблоками з термопласту або тонкостінними моноблоками з морозостійкогосополімеру пропілену з етиленом.
1.2.3 Кришка
Кришка окремих акумуляторів або всієї батареївиготовляються з однорідної з моноблоком матеріалу. У місцях стику окремихкришок зі стінками моноблока батареї герметизовані бітумною мастикою.
Застосування загальної кришки на всі акумулятори батареїдозволяє:
-Зменшити довжину міжелементнихз'єднань, що знижує внутрішнє опору батареї;
-Легше підтримувати чистоту верхнійчастини батареї, ніж знижується ймовірність її саме розряду на кришку;
-Посилити кріплення окремихакумуляторів у батареї.
Однак застосування загальної кришки має і недоліки:
-Неможливість виміряти напругуокремого акумулятора і замінити його, якщо він непридатний
-Неможливість ремонту батареїзагальною кришкою.
1.2.4 Пробки
Вони виготовляються з ебоніту, поліетилену,полістиролу або феноліта. Пластмасові пробки мають меншу масу і великуміцність.
Для того щоб запобігти витікання електроліту,між ущільнювальним бортиком корпусу 1 і заливний горловиною кришкивстановлюють гумову шайбу 5 .
1.3 Принцип роботи акумуляторноїбатареї
В АКБ електрична енергія при заряді перетвориться вхімічну, а при розряді в електричну.
Хімічним джерелом струму називається пристрій, вякому за рахунок протікання просторово розділенихокисно-відновних хімічних реакцій їх вільна енергіяперетворюється в електричну.
За характером роботи ці джерела поділяються на двігрупи:
-Первинні хімічні джерела струму абогальванічні елементи;
-Вторинні джерела або електричні акумулятори.
Первинні джерела допускають лише однократневикористання, так як речовини, що утворюються при їх розряді, не можуть бутиперетворені в вихідні активні матеріали. Повністю розряджений гальванічнийелемент, як правило, до подальшої роботи непридатний - він є незворотнімджерелом енергії.
Вторинні хімічні джерела струму єоборотними джерелами енергії - після як завгодно глибокого розряду їхпрацездатність можна повністю відновити шляхом заряду. Для цього черезвторинний джерело достатньо пропустити електричний струм в напрямку,зворотному тому, в якому він протікав при розряді. У процесі зарядуутворилися при розряді речовини, перетворяться на початкові активніматеріали. Так відбувається багаторазове перетворення вільної енергії ввільну енергію хімічного джерела струму в електричну енергію (розрядакумулятора) і зворотне перетворення електричної енергії у вільну енергіюхімічного джерела струму (заряд акумулятора).
2. Розрахунок акумуляторноїбатареї
Вихідні дані.
№ АКБ
Р +25
Р-25
Uв
Ео Р +25
1
1,25
1,22
1,7
2,09
2
1,26
1,23
1,6
2,10
3
1,23
1,20
1,4
2,07
4
1,24
1,21
1,5
2,08
5
1,23
1,20
1,4
2,07
6
|
