акумуляторна батарея
Призначення іпристрій автомобільних акумуляторів
Автомобільнаакумуляторна батарея призначена для електропостачання стартера при пускудвигуна внутрішнього згоряння та інших споживачів електроенергії принепрацюючому генераторі або недоліку розвивається їм потужності. Працюючипаралельно з генераторної установкою, батарея усуває перевантаження генератораі можливі перенапруги в системі електроустаткування в разі порушеннярегулювання або при виході з ладу регулятора напруги, згладжує пульсаціїнапруги генератора, а також забезпечує харчування всіх споживачів у разівідмови генератора і можливість подальшого руху автомобіля за рахунокрезервної ємності. Найбільш потужним споживачем енергії акумуляторної батареїє електростартер. В залежності від потужності стартера і умов пускудвигуна сила струму стартерного режиму розряду може досягати декількох сотеньі навіть тисяч ампер. Сила струму стартерного режиму розряду різко зростає приексплуатації автомобілів в зимовий період (пуск холодного двигуна). Батарея наавтомобілі входить до складу не тільки системи електростартерного пуску, але йінших систем електричного та електронного устаткування. Після розряду на пускдвигуна, і харчування інших споживачів батарея підзаряджається від генераторноїустановки. Часте чергування режимів розряду та заряду (циклирование) - одна зхарактерних особливостей роботи батарей на автомобілях. При великомурізноманітності моделей, що випускаються автомобілів і кліматичних умов їхексплуатації, в масовому виробництві батарей поряд з визначенням оптимальнихекономічних параметрів належна увага приділяється їх уніфікації, підвищеннюнадійності і термінів служби. Надійність і термін служби акумуляторних батарейзнаходяться в прямій залежності від технічного рівня їх конструкцій та умовроботи на автомобілі. Зазвичай акумуляторні батареї на автомобілях після пускудвигуна працюють в режимі підзарядки і сконструйовані таким чином, щоброзвивати достатню потужність в короткочасному стартерном режимі розряду принизьких температурах. Однак на деяких видах автомобілів, де встановленоелектро-і радіоустаткування підвищеного енергоспоживання, акумуляторнібатареї можуть піддаватися тривалим розрядами струмами великої сили. Батареї натаких автомобілях повинні бути стійкі до глибоких розрядів. Умови, в якихпрацює акумуляторна батарея, залежать від типу, призначення, кліматичноїзони експлуатації автомобіля, а також від місця установки її на автомобілі. Режимироботи акумуляторної батареї на автомобілі визначаються температуроюелектроліту, рівнем вібрації і тряски, періодичністю, обсягом і якістютехнічного обслуговування, параметрами розряду стартера, силою струмів ітривалістю розряду і заряду при циклировании, рівнем надійності тасправності електроустаткування, тривалістю роботи і перерв вексплуатації. Найбільший вплив на роботу акумуляторних батарей надаютьмісце розміщення і спосіб кріплення батарей на автомобілі, інтенсивність ірегулярність експлуатації автомобіля (середньодобовий пробіг), температурніумови експлуатації (кліматичний район, час року і доби), призначенняавтомобіля, відповідність характеристик генераторної установки, акумуляторноїбатареї та споживачів електроенергії.
Принцип роботисвинцевого акумулятора
Свинцевіакумулятори є вторинними хімічними джерелами струму, які можутьвикористовуватися багаторазово. Активні матеріали, витрачені в процесірозряду, відновлюються при подальшому заряді. Хімічне джерело струмуявляє собою сукупність реагентів (окислювача і відновника) іелектроліту. Відновник (негативний електрод) електрохімічної системив процесі токообразующей реакції віддає електрони і окислюється, а окислювач(Позитивний електрод) відновлюється. Електролітом, як правило, єрідке хімічне з'єднання, що володіє гарною іонної і малої електронноїпровідності.
Пристрій і конструктивні схеми батарей
Різнітипи стартерних акумуляторних батарей, мають свої конструктивні особливості,проте в їх пристрої багато спільного. За конструктивно-функціональною ознакоювиділяють батареї: звичайної конструкції - в моноблоці з осередковою кришками іміжелементних перемичками над кришками; батареї в моноблоці із загальною кришкою іміжелементних перемичками під кришкою; батареї необслуговувані - із загальноюкришкою, які не потребують догляду в експлуатації. Свинцевий акумулятор, якоборотний хімічне джерело струму, складається з блоку різнойменних електродів,поміщених в посудину, заповнений електролітом. Стартерная батарея в залежностівід необхідного напруги містить кілька послідовно з'єднанихакумуляторів. У стартерних батареях зібрані в Полублокі 3 і 12 (рис 2. 1),позитивні 15 і отріцательние16 електроди (пластини) акумуляторів розміщенів окремих осередках моноблока (корпусу) 2.
різнополярнихелектроди в блоках розділені сепараторами 9. Батареї звичайної конструкціївиконані в моноблоці з осередковою кришками 7. Заливальні отвори в кришкахзакриті пробками 5. Межелементние перемички 6 розташовані над кришками. ВЯк струмовідводів передбачені полюсні виводи 8. Крім того, в батареїможе бути розміщений запобіжний щиток. У конструкції батареїпередбачають і додаткові кріпильні деталі.
Електроди
Електродиу вигляді пластин намазні типу мають решітки, осередки яких заповнені активнимиречовинами. У повністю зарядженому свинцевому акумуляторі діоксид свинцюпозитивного електрода має темно-коричневий колір, а губчастий свинецьнегативного електрода - сірий колір. Грати електродів виконують функціїпідведення струму до активної речовини і механічного втримання активної речовини.Грати електродів мають рамку 2 (рис 2. 2), вертикальні ребра і горизонтальніжилки 4, вушка 1 і по дві опорні ніжки 3 (крім грат негативнихелектродів необслуговуваних батарей). Ребра можуть бути і похилими. Профільребер і жилок забезпечує легке вилучення решітки з ливарної форми. Горизонтальніжилки по товщині зазвичай менше вертикальних ребер і розташовуються в шаховомупорядку. Рамка, як правило, набагато масивніше жилок. Освинцьованих сіткаметалевої решітки зі збільшеною поверхнею (рис. 2. 2, д) має кращезчеплення з активною речовиною електрода, зменшуючи дію корозії тазбільшуючи термін служби батареї.
Решіткаелектрода повинна забезпечувати рівномірний розподіл струму по всій масіактивних матеріалів, тому має форму, близьку до квадратної. Товщина грателектродів вибирається залежно від режимів роботи і встановленого термінуслужби акумуляторної, батареї. Грати негативних електродів мають меншутовщину, так як. вони в меншій мірі схильні до деформації та корозії. Масарешітки становить до 50% маси електрода. Грати електродів виготовляютьметодом лиття із сплаву свинцю і сурми з вмістом сурми від 4 до 5% ідодаванням миш'яку (0,1-0,2%). Сурма збільшує стійкість решітки протикорозії, підвищує її твердість, поліпшує плинність сплаву при виливку решіток,знижує окислення решіток при зберіганні. Добавка миш'яку знижує корозіюрешіток. Однак сурма надає каталітичне вплив на електроліз води,що міститься в електроліті, знижуючи 'потенціали розкладання води на водень ікисень до робочих напруг генераторної установки. Наявність сурми врешітках позитивних пластин призводить в процесі експлуатації батареї доперенесення частини сурми на поверхню активної маси негативних пластин і велектроліт, що позначається на підвищенні потенціалу негативною пластини іпониженні електрорушійної сили (ЕРС) в процесі експлуатації. При постійномунапрузі генератора пониження ЕРС батареї призводить до підвищення зарядногоструму, витраті води і рясного газовиділення. Для зниження інтенсивностігазоутворення решітки електродів для необслуговуваних акумуляторних батарейвиготовляють з свинцево-кальцієво-олов'янистих або малосурьмяністих (до 2,5%сурми) сплавів. Зміст 0,05-0,09% кальцію, 0,5-1% олова, а такождодавання 1,5% кадмію, забезпечують підвищення напруги. початкугазовиділення до 2,45 В і в 15-17 разів знижує втрату води в...
