Свинцовый аккумулятор, в отличие от никель-кадмиевых и подобных вообще нельзя держать разряженным и разряжать вообще не желательно. Вавтомобиле аккумулятор выполняет роль конденсатора большой емкости буфера

Вид материала

Подобный материал:

Свинцовый аккумулятор, в отличие от никель-кадмиевых и подобных вообще нельзя держать разряженным и разряжать вообще не желательно. В автомобиле аккумулятор выполняет роль конденсатора большой емкости - буфера. В таком режиме со временем зарастают поры на электродах и емкость падает. Потому и срок жизни аккумулятора 2 года при ежедневной езде. А если еще "докторский" режим, то вообще полгода.

В исправном автомобиле аккумулятор кипеть не будет. Напряжение холостого хода аккумулятора 13.8В, Напряжение генератора 14В. 0.2В падает на проводах. Аккумулятор зарядится и перестанет ток потреблять. Для его закипания надо добавить напряжения больше 14В - лучше 16В. Обычно так делают в сервисе аккумуляторов при замене электролита. Сначала доливают воды под завязку - заряжают до кипения, выливают электролит и промыв, заливают новый.

100% заряженный аккумулятор имеет напряжение холостого хода 13.8В Если подать 14В, то через какое-то время аккумулятор зарядится на 100% и кипеть не будет. Это как раз и причина использования свинцового аккумулятора в автомобиле - не прихотливость.

Заряжают до кипения (выделения водорода и кислорода) для осаждения свинца и оксида свинца(4) на электроды и полное удаление, таким образом, из электролита сульфата свинца. Электролитом останется чистая серная кислота определенной плотности. После этого можно замерить емкость аккумулятора и исправность его.

Напряжение холостого хода - это напряжение при зарядке аккумулятора при токе зарядки равном нулю. К холостому ходу двигателя машины никакого отношения не имеет.

Напряжение самой батареи всегда 12.6В. Т.е 2.1В на каждом элементе (гальваническом). Это напряжение определяется разницей электрохимических потенциалов между Оксидом свинца (4) и чистым свинцом. Оба электрода при выдаче тока растворяются с образованием ионов свинца со степенью окисления 2. В растворе серной кислоты это будет сульфат свинца (2) - если выпадет в осадок, то будет белый налет и называется сульфатация.

Если батарея выдает напряжение, то происходит одна реакция. Напряжение при этом 12.6В. Любое напряжение меньше - потери на проводах (сами электроды тоже провода). При старте вообще напряжение на батарее падает до 7-8В. Это при токе сотни Ампер.

Напряжение холостого хода (ХХ) - это напряжение сопротивления батареи внешнему генератору напряжения и тока. Напряжение холостого хода - это когда на батарею подается такое напряжение, что батарея не принимает ток и не выдает его. При этом не кипит электролит (он и не будет кипеть, если ток не принимает).

Напряжение ХХ выше напряжения ЭДС батареи из-за наличия водорода на электродах. Питингом называется процесс выделения водорода на электродах. Это "болезнь" всех аккумуляторов. Особенно это заметно в никель-кадмиевых. Его еще эффектом памяти называют. Вообще выделение водорода и есть главное отличие аккумулятора от батарейки. Батарейку зарядить нельзя, т.к. не понятно когда она уже зарядилась. А при наличие водорода напряжение ХХ сразу покажет его полный заряд.

Uxx - напряжение, когда батарея не является потребителем тока и не является генератором тока.
Если батарея ни к чему не подключена, то ток все равно есть - очень маленький ток через электролит - ток саморазряда.
Если на батарею подавать напряжение больше, чем напряжение ЭДС, то в какой-то момент на электродах образуется слой ионов водорода (питинг, первый этап) и этот слой имеет направление заряда противоположный направлению заряда батареи. Здесь слово заряд не в смысле заряд аккумулятора, а в смысле потенциал (типа статического заряда). При этом чтобы не было тока ни заряда, ни разряда надо напряжение повышать. И мы достигнем напряжения холостого хода - это напряжение ЭДС батареи + напряжение, выдаваемое слоем заряженного водорода.
Если добавить еще напряжения, то водород, получив электрон становится атомом и начинается второй этап питинга - выделение водорода на электроде (катод), на аноде не всегда выделяется кислород (электролиз воды). Сначала идет окисление оксида свинца 2 из раствора, до оксида свинца 4, оседающим на электрод.

ЭДС гальванического элемента определяется разницей электрохимических потенциалов веществ, взятых в качестве электродов.
Элемент Вольта - цинк и оксид марганца - обычные солевые батарейки - 1.5В
Оксид никеля - кадмий - обычный никель-кадмиевый аккумулятор - 1.2В

Эффект памяти - это выделение водорода, который поглощается специальной "губкой" в аккумуляторе (губка - чтобы не взорвался). Эта губка как бы изолирует часть площади электродов - отсюда потеря емкости. Но этот эффект обратим, если "потренировать" аккумулятор на малых токах заряда и разряда.

Напряжение "водородного" элемента 0.2В. Это в каждом элементе, их в батарее 6 штук. Если внешнее напряжение не подавать - водородный элемент не образуется, тогда имеем обычное напряжение ЭДС.

Итого:
1) снятая батарея - имеем напряжение 12,6 - напряжение холостого (в классическом понимании) хода, или напряжение без нагрузки
2) батарея на работающем авто, заряженная, в режиме "поддержания" напряжение 13,8.

То есть при подзарядке (при компенсации саморазряда) на водородной прослойке падает 1,2 вольта.

Частый вопрос - чтобы поиметь эффект памяти аккумулятор надо долго мучать.

Нет, эффект памяти рождается с аккумулятором, при чем любого вида. Через 5-6 циклов заряд-разряд только выходит на нормальную емкость. Потом через 100-200 циклов емкость начинает падать и через 1500-2000 емкость всего 10% от номинала. Все это связано с тем, что для увеличения емкости увеличивают площадь электродов, а это делается "вспениванием" материала электрода. Так вот растворение материала идет при малом токе по всей площади, а при большом только с внешней поверхности. Тоже и с зарядом. Короче со временем "поры" в электродах зарастают и площадь уменьшается, следовательно, и емкость тоже. Закон природы, однако.

Blog