Книга: Аккумуляторные батареи
Назад: 2. ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ В АККУМУЛЯТОРЕ
Дальше: 3. ЗАРЯДКА АККАМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ.

2.2. ЗАРЯД АККУМУЛЯТОРА

2.2.1. Электрохимические процессы при заряде.
При заряде сульфат свинца обеих пластин под действием электрического тока при электролизе переходит на положительной пластине в перекись свинца, а на отрицательной - в губчатый свинец.
Как видно из уравнения, в процессе заряда плотность электролита повышается из-за образования серной кислоты.
В конце цикла заряда количество уменьшается и более активно происходит электролиз воды с выделением на положительном электроде кислорода, а на отрицательном - водорода. Этим обусловлено интенсивное газовыделение в конце заряда. Часть воды из электролита удаляется.
Поэтому после прекращения заряда аккумулятора в течение 2-3 часов идет выравнивание плотности электролита в порах активной массы и в межэлектродном пространстве. Через 3 часа после зарядки аккумулятора необходимо проверить и откорректировать плотность электролита, добавив или дистиллированной воды или кислоты по мере необходимости.
Плотность полностью заряженного аккумулятора должна быть
dз = 1.28+0.005 г/см3
Во время заряда плотность электролита в аккумуляторах повышается постепенно и только к концу заряда принимает постоянное значение. Напряжение на аккумулятора медленного возрастает с 2.2 до 2.4 В, начинается газовыделение.
Напряжение в конце заряда составляет 2.6-2.65 В, при этом происходит обильное газовыделение.
Это объясняется тем, что практически закончено преобразование сульфата свинца и вся энергия тока зарядного устройства расходуется на электролитическое разложение воды.

 

2.2.2. Зарядные характеристики аккумулятора.
Процесс заряда аккумулятора описывается определенным набором зарядных характеристик.
Зарядными характеристиками аккумулятора называются изменяющиеся во времени в процессе заряда следующие величины:
- напряжение аккумулятора;
- ЭДС покоя;
- динамическая ЭДС;
- плотность электролита;
- температура электролита;
- интенсивность газовыделения.
Все эти характеристики взаимозаменяемы и зависят от многих факторов, определяющих состояние аккумулятора, и величины зарядного тока.
При температуре +20 С и постоянной нормальной величине зарядного тока для исправного аккумулятора эти характеристики меняются следующим образом.
Напряжение аккумулятора - для разряженного аккумулятора в начале заряда 2.18 В. Затем оно в течение 1-2 часов возрастает до 2.25-2.3 В и очень медленно увеличивается (6-8 часов), после чего начинает быстро возрастать при достижении напряжения 2.4 В. При напряжение U2.7 В начинается перезаряд аккумулятора.
ЭДС покоя зависит от температуры и концентрации электролита. Для разряженного аккумулятора ЭДС покоя = 1.95 В, а для заряженного - 2.18 В. По мере заряда аккумулятора эта характеристика меняется линейно между указанными граничными значениями. По ЭДС можно судить о степени заряженности аккумулятора, однако весьма приближенно, поскольку изменяется ЭДС покоя на небольшую величину и зависит от нескольких факторов.
Динамическая ЭДС имеет почти такой же характер зависимости от времени, как и напряжение. Она немного меньше напряжения, В начале заряда динамическая ЭДС равна 1.95 В, а в конце - примерно 2.7 В.
Плотность электролита между пластинами аккумулятора при заряде линейно изменяется от 1.11 г/см3 для разряженного аккумулятора до 1.28 г/см3 - для заряженного. Это одна из основных диагностических характеристик аккумулятора. Зная температуру электролита и его плотность можно с приемлемой степенью точности определить степень заряженности аккумулятора.
Температура электролита линейно возрастает в процессе заряда, и значительно быстрее растет в области перезаряда.
Интенсивность газовыделения незначительно до напряжения 2.4 В. После этого значения до 2.7 В - обильное газовыделение, которое сохраняется и в области перезаряда.
Обильное газовыделение свидетельствует о завершении процесса полезного заряда аккумулятора.
Назад: 2. ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ В АККУМУЛЯТОРЕ
Дальше: 3. ЗАРЯДКА АККАМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ.