Аккумуляторная батарея, ее строение и назначение

Аккумуляторная батарея, ее строение и назначение

Аккумуляторная батарея служит для питания электрическим током стартера при пуске двигателя, а также всех других приборов электрооборудования, когда генератор не работает или не может еще отдавать энергию в круг (например, при работе двигателя в режиме холостого хода). Она состоит из шести свинцово-кислотных двовольтових аккумуляторов, соединенных между собой последовательно, что обеспечивает рабочее напряжение в цепи 12 В. Бак аккумуляторной батареи, который изготавливается из кислотоупорной пластмассы или эбонита, разделен перегородками на шесть отделений. На дне каждого отделения имеются ребра (призмы), на которые опираются пластины аккумуляторов.

Аккумулятор состоит из пивблокив положительных 70 (рис. 1) и отрицательных 9 пластин, изолированных друг от друга сепараторами 14 изготовленные из пористых пластмасс (мипоры или мипласта). Пластины отливают в виде решеток из свинца с добавлением 7 .8% сти бию (трубы) для механической прочности. В решетку пластин впрессовывают активную массу, приготовленную на водном растворе серной кислоты из окислов свинца - свинцового сурика (РЬ3О4) и свинцового глета (РЬО) - для положительных пластин и свинцового порошка - для отрицательных. Чтобы увеличить емкость аккумулятора и уменьшить его внутреннее сопротивление, одноименные пластины соединяют в пивблокы, заканчивающиеся выводными полюсными штырями 4, 8, 12, 13.

Пивблокы с положительными и отрицательными пластинами собирают в блок так, что положительные пластины располагаются между отрицательными; поэтому последних всегда на одну больше. Это позволяет лучше использовать активную массу положительных пластин и защищает крайние из них от коро-блення и разрушения.

Сепараторы устанавливают между пластинами так, чтобы их ребристый сторону был возвращен к поверхности положительных пластин, обеспечивая тем самым лучшее поступление к ним электролита. Сверху пластины покрывают перфорированным пластмассовым предохранительным щитком.

Составленный аккумулятор помещают в отделение бака и закрывают крышкой, имеющей два отверстия для выхода полюсных штырей, а также отверстие 3 для заливки электролита, закрывается резьбовой пробкой 5. В пробке имеется вентиляционное отверстие, соединяющее внутреннюю полость аккумулятора с атмосферой. Зазоры между крышками и стенками бака заполняют битумной мастикой 2. Аккумуляторы соединяют между собой свинцовыми перемычками 7. Полюсные штыри 4, 13 крайних аккумуляторов (плюсовой и минусовой) предназначены для включения батареи в круг электрооборудования автомобиля.

В аккумуляторы заливают электролит, состоящий из химически чистой серной кислоты (H2SO4) и дистиллированной воды.

Рис. 1 Строение свинцово-кислотной стартерной аккумуляторной батареи

с общей крышкой:

а - общий вид; б - блок пластин 1 - бак; 2 - мастика; 3 - заливное отверстие; 4, 8, 12, 13 - полюсные штыри; 5 - пробка заливного отверстия; 6 - крышка; 7 - перемычка; 9, 10 - соответственно отрицательные и положительные пластины; 11 - ребра;

14 - сепараторы

• Электролит готовят (табл. 3.1) в кислотоупорной посуде (свинцовой, керамической, пластмассовой), вливая кислоту в воду. Заливать воду в кислоту нельзя, поскольку процесс сообщения в этом случае будет происходить на поверхности, вызывая разбрызгивание кислоты, что может привести к ожогам тела и испортить одежду.

• Во время приготовления электролита необходимо надевать защитные очки, резиновые перчатки и фартук.

• В случае попадания серной кислоты на кожу нужно к оказанию квалифицированной медицинской помощи осторожно ватой снять кислоту и промыть пораженное место струей воды, а затем - 10% -ным раствором соды или нашатырного спирта.

Таблица 1

Соотношение кислоты и воды

для приготовления электролита соответствующей плотности

При пропускании через батарею постоянного тока (зарядка) в аккумуляторах происходит превращение электрической энергии в химическую, что выражается в изменении состава активной массы [на положительном электроде образуется перекись свинца (РЬО2), а на отрицательных - губчатый свинец (РЬ)] и в увеличении плотности электролита. Разрядки - обратный химический процесс, во время которого снижается плотность электролита, а активная масса на тех и других пластинах превращается в сернокислый свинец (PbSO4).

Поскольку плотность электролита определяет электродвижущую силу (ЭДС), которую развивает аккумулятор, по ее значению можно судить о степени заряженности батареи. Плотность электролита зависит от его температуры, уменьшаясь примерно на 0,1 г / см3 при повышении температуры на 15 ° С. В расчетах плотность электролита, как правило, сводят до температуры 15 ° С. Для предотвращения замерзания электролита при эксплуатации аккумуляторов зимой его плотность регламентируют зависимости от климатических условий (табл. 2).

Номинальной емкостью аккумулятора называется количество электричества, которое может отдать полностью заряженный аккумулятор в случае разрядки током 20-часового режима при температуре электролита ЗО ° С и начальной его плотности 1,285 г / см3 до напряжения 1,7 В. Ем ^ ность выражается в ампер-часах (а • ч) и зависит от количества и размера параллельно соединенных пластин, силы разрядного тока, а также температуры электролита. Чем больше пластин и чем больше их размер, меньше сила разрядного тока и выше температура электролита, тем большую емкость может отдавать аккумулятор при разрядке. В случае снижения температуры электролита емкость уменьшается примерно на 1% на каждый градус. Например, которые до

номинальная емкость батареи (при температуре электролита ЗО ° С) равна 55 А • ч, то при температуре электролита О ° С она уменьшится на ЗО% и составит 38 • ч, а при температуре -20 ° С - - уменьшится на 50% и равна 27 А • ч. Емкость одного аккумулятора и батареи, состоящей из нескольких аккумуляторов, соединенных последовательно, одинакова (последовательно соединяют аккумуляторы, которые имеют одинаковую емкость).

Таблица 2

Регламентирована плотность электролита в зависимости от климатических условий

На перемычках аккумуляторных батарей является обозначение, определяющих их характеристику. На автомобилях «Москвич» и ЗАЗ устанавливается аккумуляторная батарея 6СТ-55ЭР, на ВАЗ-2105 - 6СТ-55П, а на ГАЗ-24 - 6СТ-60ЭМ. В маркировке: первая цифра обозначает количество аккумуляторов в батарее; буквы СТ свидетельствуют о том, что батарея стандартного типа; число после букв показывает номинальную емкость батареи в ампер-часах; последние буквы обозначают материал бака (Э - эбонит, П - пластмасса) и материал сепараторов (Р - Мипора, М - мипласт).

Автомобильные аккумуляторы нового поколения необслуживаемые. Батарея полностью герметична. Вместо трубы применяется кальциевый свинец. Кальций обеспечивает повышенную проводимость и небольшой внутреннее сопротивление, что приводит к повышенной стартовую мощность. В герметично закрытой батареи вода испаряется гораздо медленнее, уменьшается вероятность попадания в электролит посторонних примесей из воздуха или недостаточно чистой воды. Каждую пластину размещено в отдельном конверте-сепараторе, микропористый материал которого, абсолютно инертный по электролита, повышает устойчивость пластин к вибрациям и препятствует нарастанию активной массы. Надежно защищены пластины располагаются ближе друг к другу; При этом удельная емкость повышается, а сама батарея становится компактной.

Техническое обслуживание аккумуляторной батареи. Срок службы аккумуляторных батарей при условии правильной эксплуатации их и своевременного ухода за ними составляет четыре года или 75 тыс. Км пробега автомобиля. Однако этот срок может значительно сокращаться в случае нарушения правил эксплуатации и хранения батарей. На техническое состояние аккумуляторных батарей особенно влияют загрязнения электролита, работа и хранение при повышенной температуре электролита и низком его уровне, нарушение режимов зарядки, заливки электролита повышенной плотности (это чаще всего бывает, если вместо дистиллированной воды для доведения уровня в аккумуляторы добавляют электролит). Все это может привести к опасным неисправностей.

[1] 2

скачать реферат