Էլեկտրոլիտի խտությունը մարտկոցում

2024 Հեղինակ: Trinity Chesterton | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-16 15:00

Մեքենայի մարտկոցը, որը հայտնի է որպես կուտակիչ, պատասխանատու է մեքենայի մեկնարկի, լուսավորության և բռնկման համակարգերի համար: Սովորաբար, մեքենաների մարտկոցները կապարաթթու են, որոնք բաղկացած են գալվանական բջիջներից, որոնք ապահովում են 12 վոլտ համակարգ: Բջիջներից յուրաքանչյուրը լրիվ լիցքավորվելիս ստեղծում է 2,1 վոլտ: Էլեկտրոլիտի խտությունը ջրային թթվային լուծույթի վերահսկվող հատկությունն է, որն ապահովում է մարտկոցների բնականոն աշխատանքը։

Կապար-թթվային մարտկոցի բաղադրություն

Կապարաթթվային մարտկոցի էլեկտրոլիտը ծծմբաթթվի և թորած ջրի լուծույթ է: Մաքուր ծծմբաթթվի տեսակարար կշիռը կազմում է մոտ 1,84 գ/սմ³, և այս մաքուր թթուն նոսրացվում է թորած ջրով, մինչև լուծույթի տեսակարար կշիռը լինի 1,2-1,23 գ/սմ։ 3^.

Չնայած որոշ դեպքերում խորհուրդ է տրվում մարտկոցում էլեկտրոլիտի խտությունը՝ կախված մարտկոցի տեսակից, սեզոնային և կլիմայական պայմաններից: Ամբողջովին լիցքավորված մարտկոցի տեսակարար կշիռը, ըստ Ռուսաստանում արդյունաբերական ստանդարտի, կազմում է 1,25-1,27 գ/սմ³ ամռանը և ծանր ձմեռների համար՝ 1,27-1, 29 գ/սմ^3.

էլեկտրոլիտի տեսակարար կշիռ

Մարտկոցի հիմնական պարամետրերից մեկը էլեկտրոլիտի տեսակարար կշիռն է։ Դա լուծույթի (ծծմբական թթու) քաշի հարաբերությունն է որոշակի ջերմաստիճանի դեպքում հավասար ծավալի ջրի քաշին։ Սովորաբար չափվում է հիդրոմետրով: Էլեկտրոլիտի խտությունը օգտագործվում է որպես բջիջի կամ մարտկոցի լիցքավորման վիճակի ցուցիչ, բայց չի կարող բնութագրել մարտկոցի հզորությունը: Բեռնաթափման ժամանակ տեսակարար կշիռը գծայինորեն նվազում է։

Սա հաշվի առնելով՝ անհրաժեշտ է ճշտել թույլատրելի խտության չափը։ Մարտկոցի էլեկտրոլիտը չպետք է գերազանցի 1,44 գ/սմ³: Խտությունը կարող է լինել 1,07-ից մինչև 1,3 գ/սմ^{3: Խառնուրդի ջերմաստիճանը կլինի մոտ +15 C։}

Ավելացված խտության էլեկտրոլիտն իր մաքուր ձևով բնութագրվում է այս ցուցանիշի բավականին բարձր արժեքով: Դրա խտությունը 1,6 գ/սմ է3.

Լիցքավորման մակարդակ

Լիցքավորված կայուն վիճակում և լիցքաթափման դեպքում, էլեկտրոլիտի տեսակարար կշիռը չափելը տալիս է բջջի լիցքավորման վիճակի կոպիտ ցուցում: տեսակարար կշիռ=բաց շղթայի լարում - 0,845.

Օրինակ՝ 2,13V - 0,845=1,285գ/սմ3.

Տեսակարար կշիռը նվազում է, երբ մարտկոցը լիցքաթափվում է մաքուր ջրի մակարդակին մոտ, և ավելանում է լիցքավորման ժամանակ: Մարտկոցը համարվում է լիովին լիցքավորված, երբ մարտկոցում էլեկտրոլիտի խտությունը հասնում է առավելագույն հնարավոր արժեքի: Կոնկրետքաշը կախված է ջերմաստիճանից և խցում էլեկտրոլիտի քանակից: Երբ էլեկտրոլիտը մոտ է ցածր նշագծին, տեսակարար կշիռը անվանականից բարձր է, այն ընկնում է, և ջուրը ավելացվում է բջիջին՝ էլեկտրոլիտը մինչև անհրաժեշտ մակարդակը հասցնելու համար:

Էլեկտրոլիտի ծավալը ընդլայնվում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ և կծկվում է ջերմաստիճանի անկման հետ, ինչը ազդում է խտության կամ տեսակարար կշռի վրա: Քանի որ էլեկտրոլիտի ծավալը մեծանում է, ցուցանիշը նվազում է և, ընդհակառակը, տեսակարար կշիռը մեծանում է ավելի ցածր ջերմաստիճաններում:

Մարտկոցում էլեկտրոլիտի խտությունը բարձրացնելուց առաջ դուք պետք է կատարեք չափումներ և հաշվարկներ: Մարտկոցի տեսակարար կշիռը որոշվում է այն հավելվածով, որում այն կօգտագործվի՝ հաշվի առնելով աշխատանքային ջերմաստիճանը և մարտկոցի ժամկետը։

% ծծմբաթթու	% Ջուր	տեսակարար կշիռ (20°C)
37, 52	62, 48	1, 285
48	52	1, 380
50	50	1, 400
60	40	+1, 500
68, 74	31, 26	1, 600
70	30	1, 616
77, 67	22, 33	1, 705
93	7	1, 835

Քիմիական ռեակցիա մարտկոցներում

Հենց որ բեռը միանում է մարտկոցի տերմինալներին, լիցքաթափման հոսանքը սկսում է հոսել բեռի միջով, և մարտկոցը սկսում է լիցքաթափվել: Լիցքաթափման գործընթացում էլեկտրոլիտի լուծույթի թթվայնությունը նվազում է և հանգեցնում է սուլֆատի նստվածքների ձևավորմանը ինչպես դրական, այնպես էլ բացասական թիթեղների վրա: Այս լիցքաթափման գործընթացում էլեկտրոլիտի լուծույթում ջրի քանակը մեծանում է, ինչը նվազեցնում է դրա տեսակարար կշիռը:

Մարտկոցի բջիջները կարող են լիցքաթափվել սահմանված նվազագույն լարման և տեսակարար կշռի: Լիովին լիցքավորված կապարաթթվային մարտկոցն ունի համապատասխանաբար 2,2 Վ և 1,250 գ/սմ լարում և տեսակարար կշիռ ³, և այս մարտկոցը սովորաբար կարող է լիցքաթափվել մինչև համապատասխան արժեքները չհասնեն 1,8 Վ և 1,1: գ/սմ^3.

Էլեկտրոլիտի բաղադրություն

Էլեկտրոլիտը պարունակում է ծծմբաթթվի և թորած ջրի խառնուրդ: Տվյալները ճշգրիտ չեն լինի չափելիս, եթե վարորդը պարզապես ջուր է ավելացրել: Դուք պետք է մի քիչ սպասեք, որպեսզի թարմ ջուրը ժամանակ ունենա խառնվելու առկա լուծույթին: Նախքան էլեկտրոլիտի խտությունը բարձրացնելը, պետք է հիշել՝ որքան մեծ է ծծմբաթթվի կոնցենտրացիան, այնքան էլեկտրոլիտը դառնում է ավելի խիտ: Որքան բարձր է խտությունը, այնքան բարձր է լիցքավորման մակարդակը։

Էլեկտրոլիտային լուծույթի համար թորած ջուրը լավագույն ընտրությունն է: Սա նվազագույնի է հասցնում հնարավորըաղտոտիչներ լուծույթում. Որոշ աղտոտիչներ կարող են արձագանքել էլեկտրոլիտի իոններին: Օրինակ, եթե լուծույթը խառնեք NaCl աղերի հետ, կառաջանա նստվածք, որը կփոխի լուծույթի որակը։

Ջերմաստիճանի ազդեցությունը հզորության վրա

Որքա՞ն է էլեկտրոլիտի խտությունը - դա կախված կլինի մարտկոցների ներսում եղած ջերմաստիճանից: Հատուկ մարտկոցների օգտագործման ձեռնարկը նշում է, թե որ ուղղումը պետք է կիրառվի: Օրինակ, Surrette/Rolls ձեռնարկում -17,8-ից մինչև -54,4^oC-ից ցածր 21^{oC-ից ցածր ջերմաստիճանների համար, յուրաքանչյուր 6-ի համար հանեք 0,04: աստիճաններ.}

Շատ ինվերտորներ կամ լիցքավորման կարգավորիչներ ունեն մարտկոցի ջերմաստիճանի ցուցիչ, որը միանում է մարտկոցին: Նրանք սովորաբար ունեն LCD էկրան: Ինֆրակարմիր ջերմաչափը մատնանշելը նույնպես կտա անհրաժեշտ տեղեկատվությունը։

Խտության մետր

Էլեկտրոլիտի խտության հիդրոմետրը օգտագործվում է յուրաքանչյուր բջիջում էլեկտրոլիտի լուծույթի տեսակարար կշիռը չափելու համար: Թթվային մարտկոցը լիովին լիցքավորված է 1,255 գ/սմ տեսակարար կշռով³ 26^oC-ում: Հատուկ կշիռը հեղուկի չափումն է, որը համեմատվում է հիմքի հետ: Սա ջուր է, որին տրված է 1000 գ/սմ բազային թիվ^3։

Ծծմբաթթվի կոնցենտրացիան ջրի մեջ նոր մարտկոցում կազմում է 1,280 գ/սմ³, ինչը նշանակում է, որ էլեկտրոլիտը կշռում է 1,280 գ/սմ^{3: անգամ նույն ծավալի ջրի քաշը: Լիովին լիցքավորված մարտկոցը կփորձարկվի մինչև1,280 գ/սմ}3^{, մինչդեռ լիցքաթափվածը կհաշվի 1,100 գ/սմ}3^.

Հիդրոմետրի փորձարկման ընթացակարգ

Հիդրոմետրի ընթերցման ջերմաստիճանը պետք է ճշգրտվի մինչև 27oC, հատկապես ձմռանը էլեկտրոլիտների խտության հետ կապված: Բարձրորակ հիդրոմետրերն ունեն ներքին ջերմաչափ, որը չափելու է էլեկտրոլիտի ջերմաստիճանը և ներառում է փոխակերպման սանդղակ՝ լողացող ընթերցումները շտկելու համար: Կարևոր է գիտակցել, որ մեքենան վարելու դեպքում ջերմաստիճանը զգալիորեն տարբերվում է շրջակա միջավայրից: Չափման կարգը՝

1. Էլեկտրոլիտը մի քանի անգամ լցրեք ռետինե լամպով հիդրոմետրի մեջ, որպեսզի ջերմաչափը կարողանա կարգավորել էլեկտրոլիտի ջերմաստիճանը և չափումներ կատարել:
2. Ուսումնասիրեք էլեկտրոլիտի գույնը: Դարչնագույն կամ մոխրագույն գունաթափումը վկայում է մարտկոցի հետ կապված խնդիրների մասին և նշան է, որ մարտկոցը մոտենում է իր ծառայության ավարտին:
3. Ուղղեք էլեկտրոլիտի նվազագույն քանակությունը հիդրոմետրի մեջ, որպեսզի լողացողը ազատ լողանա առանց չափիչ գլանակի վերևի կամ ստորին մասի հետ շփման:
4. Պահեք հիդրոմետրը ուղիղ աչքերի մակարդակով և ուշադրություն դարձրեք այն ցուցանիշին, որտեղ էլեկտրոլիտը համապատասխանում է լողացող սանդղակին:
5. Ավելացրեք կամ հանեք 0,004 միավոր յուրաքանչյուր 6^oC կարդալու համար, երբ էլեկտրոլիտի ջերմաստիճանը բարձր կամ ցածր է 27^oC.
6. Կարգավորեք ցուցանիշը, օրինակ, եթե տեսակարար կշիռը 1,250 գ/սմ է³, իսկ էլեկտրոլիտի ջերմաստիճանը՝32^oC, արժեքը 1,250 գ/սմ³ տալիս է 1,254 գ/սմ շտկված արժեքը^{3. Նմանապես, եթե ջերմաստիճանը եղել է 21}o^{C, ապա հանել 1,246 գ/սմ}3^{: Չորս միավոր (0,004) 1,250 գ/սմ-ից}3^.
7. Փորձարկեք յուրաքանչյուր բջիջ և նշումների ընթերցում 27oC՝ նախքան էլեկտրոլիտի խտությունը ստուգելը:

Լիցքավորման չափման օրինակներ

Օրինակ 1:

1. Հիդրոմետրը ցույց է տալիս 1,333 գ/սմ3.
2. Ջերմաստիճանը 17 աստիճան է, առաջարկվողից ցածր 10 աստիճան:
3. 1,333 գ/սմ-ից հանել 0,0073.
4. Արդյունքը 1,263 գ/սմ է3, ուստի լիցքավորման վիճակը մոտ 100 տոկոս է։

Օրինակ 2:

1. Խտության տվյալներ - 1,178 գ/սմ3.
2. Էլեկտրոլիտի ջերմաստիճանը 43 աստիճան C է, ինչը 16 աստիճանով բարձր է նորմայից:
3. Ավելացնել 0,016-ը 1,178 գ/սմ-ին3.
4. Արդյունքը՝ 1,194 գ/սմ3, 50 տոկոս գանձված։

ՎԱՐՁԳԱՆՔԻ ԿԱՐԳԱՎԻՃԱԿ	ՀԱՏՈՒԿ ՔԱՇ գ/սմ3
100%	1, 265
75%	1, 225
50%	1, 190
25%	1, 155
0%	1, 120

Էլեկտրոլիտի խտության աղյուսակ

Ջերմաստիճանի ուղղման հետևյալ աղյուսակըտարբեր ջերմաստիճաններում էլեկտրոլիտների խտության արժեքների կտրուկ փոփոխությունները բացատրելու եղանակներից մեկն է:

Այս աղյուսակն օգտագործելու համար անհրաժեշտ է իմանալ էլեկտրոլիտի ջերմաստիճանը: Եթե ինչ-ինչ պատճառներով չափումը հնարավոր չէ, ապա ավելի լավ է օգտագործել շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը։

Էլեկտրոլիտների խտության աղյուսակը ներկայացված է ստորև: Այս տվյալները հիմնված են ջերմաստիճանի վրա՝

%	100	75	50	25	0
-18	1, 297	1, 257	1, 222	1, 187	1, 152
-12	1, 293	1, 253	1, 218	1, 183	1, 148
-6	1, 289	1, 249	1, 214	1, 179	1, 144
-1	1, 285	1, 245	1, 21	1, 175	1, 14
4	1, 281	1, 241	1, 206	1, 171	1, 136
10	1, 277	1, 237	1, 202	1, 167	1, 132
16	1, 273	1, 233	1, 198	1, 163	1, 128
22	1, 269	1, 229	1, 194	1, 159	1, 124
27	1, 265	1, 225	1, 19	1, 155	1, 12
32	1, 261	1, 221	1, 186	1, 151	1, 116
38	1, 257	1, 217	1, 182	1, 147	1, 112
43	1, 253	1, 213	1, 178	1, 143	1, 108
49	1, 249	1, 209	1, 174	1, 139	1, 104
54	1, 245	1, 205	1, 17	1, 135	1, 1

Ինչպես երևում է այս աղյուսակից, ձմռանը մարտկոցում էլեկտրոլիտի խտությունը շատ ավելի բարձր է, քան տաք սեզոնում:

Մարտկոցի սպասարկում

Այս մարտկոցները պարունակում են ծծմբաթթու: Դրանց հետ աշխատելիս միշտ պետք է օգտագործել անվտանգության ակնոցներ և ռետինե ձեռնոցներ:

Եթե բջիջները գերբեռնված են, կապարի սուլֆատի ֆիզիկական հատկությունները աստիճանաբար փոխվում են, և դրանք քայքայվում են, ինչը խաթարում է լիցքավորման գործընթացը։ Հետևաբար, էլեկտրոլիտի խտությունը նվազում է քիմիական ռեակցիայի դանդաղ արագության պատճառով:

Ծծմբաթթվի որակը պետք է բարձր լինի. Հակառակ դեպքում մարտկոցը կարող է արագ չաշխատել: Էլեկտրոլիտի ցածր մակարդակը օգնում է չորացնել սարքի ներքին թիթեղները՝ անհնարին դարձնելով մարտկոցի վերականգնումը։

Սուլֆատացված մարտկոցները հեշտությամբ կարելի է ճանաչել՝ նայելով թիթեղների փոխված գույնին: Սուլֆատացված ափսեի գույնը դառնում է ավելի բաց, իսկ մակերեսը՝ դեղին։ Նման բջիջները ցույց են տալիս հզորության նվազում: Եթե սուլֆոնացումը տեղի է ունենում երկար ժամանակ, անշրջելի էգործընթացներ։

Այս իրավիճակից խուսափելու համար խորհուրդ է տրվում երկար ժամանակ լիցքավորել կապարաթթվային մարտկոցները ցածր լիցքավորման հոսանքի արագությամբ:

Միշտ կա մարտկոցի բջիջների տերմինալային բլոկների վնասման մեծ հավանականություն: Կոռոզիան հիմնականում ազդում է բջիջների միջև պտուտակավոր կապերի վրա: Սա կարելի է հեշտությամբ խուսափել՝ համոզվելով, որ յուրաքանչյուր պտուտակ փակված է հատուկ քսուքի բարակ շերտով:

Երբ մարտկոցը լիցքավորվում է, մեծ է թթվային ցողման և գազերի հավանականությունը։ Նրանք կարող են աղտոտել մարտկոցի շուրջ մթնոլորտը: Հետևաբար, լավ օդափոխություն է պահանջվում մարտկոցի խցի մոտ:

Այս գազերը պայթուցիկ են, հետևաբար բաց կրակը չպետք է մտնի կապարի մարտկոցների լիցքավորման տարածք։

Մարտկոցի պայթումը կանխելու համար, որը կարող է լուրջ վնասվածքներ կամ մահ առաջացնել, մետաղական ջերմաչափ մի մտցրեք մարտկոցի մեջ: Հարկավոր է օգտագործել ներկառուցված ջերմաչափով հիդրոմետր, որը նախատեսված է մարտկոցների փորձարկման համար։

Էլեկտրամատակարարման ժամկետը

Մարտկոցի աշխատանքը վատթարանում է ժամանակի ընթացքում, անկախ նրանից՝ օգտագործված է, թե ոչ, այն նաև վատթարանում է լիցքավորման-լիցքաթափման հաճախակի ցիկլերի դեպքում: Կյանքը այն ժամանակի քանակն է, երբ անգործուն մարտկոցը կարող է պահվել մինչև այն անօգտագործելի դառնալը: Ընդհանրապես ենթադրվում է, որ սա նրա սկզբնական հզորության մոտ 80%-ն է։

Կան մի քանի գործոններ, որոնք էապես ազդում են մարտկոցի աշխատանքի վրա.

1. Ցիկլային կյանք. Ժամանակըմարտկոցի կյանքը որոշվում է հիմնականում մարտկոցի օգտագործման ցիկլերով: Սովորաբար 300-ից 700 ցիկլ նորմալ օգտագործման դեպքում:
2. Լիցքաթափման խորության (DOD) ազդեցություն: Բարձր արդյունավետությունից հրաժարվելը կհանգեցնի ավելի կարճ կյանքի ցիկլի:
3. Ջերմաստիճանի ազդեցություն. Սա մարտկոցի աշխատանքի, պահպանման ժամկետի, լիցքավորման և լարման վերահսկման հիմնական գործոնն է: Ավելի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում մարտկոցում ավելի շատ քիմիական ակտիվություն է տեղի ունենում, քան ցածր ջերմաստիճանում: Մարտկոցների մեծ մասի համար առաջարկվող ջերմաստիճանի միջակայքը -17-ից մինչև 35oC:
4. Լարման և վերալիցքավորման արագություն. Բոլոր կապարաթթվային մարտկոցները լիցքավորման ժամանակ բաց են թողնում ջրածինը բացասական թիթեղից, իսկ թթվածինը դրական թիթեղից: Մարտկոցը կարող է պահպանել միայն որոշակի քանակությամբ էլեկտրաէներգիա: Որպես կանոն, 60% դեպքերում մարտկոցը լիցքավորվում է մինչև 90%: Իսկ մնացած մարտկոցի 10%-ը լիցքավորվում է ընդհանուր ժամանակի մոտ 40%-ը։

Լավ մարտկոցի կյանքը 500-ից 1200 ցիկլ է: Փաստացի ծերացման գործընթացը հանգեցնում է հզորության աստիճանական նվազմանը: Երբ բջիջը հասնում է որոշակի կյանքի, այն հանկարծակի չի դադարում աշխատել, այս գործընթացը երկարաձգվում է ժամանակի ընթացքում, այն պետք է վերահսկվի, որպեսզի ժամանակին պատրաստվի մարտկոցի փոխարինմանը: