Задание № 6 Основные характеристики свинцово-кислотного аккумулятора
1.Внешний вид заряда-временной характеристики:
2.Основные стадии (фазы) заряда-временной характеристики
При заряде из сульфата свинца на отрицательном электроде восстанавливается чистый свинец, а на положительной пластине происходит более глубокое окисление — сульфат свинца разрушается, кислотный остаток SO4 переходит в раствор, плотность электролита растет, а освобождающийся в результате реакции кислород соединяется со свинцом и образуется двуокись свинца. На конечной стадии, фазе перезаряда, происходит реакция электролиза воды (в той или иной степени интенсивности, которая зависит от ряда характеристик, в том числе от напряжения перезаряда). В результате на аноде выделяется кислород, и на катоде — водород. Обычные батареи с жидким электролитом нуждаются в обслуживании: контроле параметров (напряжения в режиме заряда на каждом элементе или блоке и плотности электролита), периодическом добавлении дистиллированной воды и вентиляции помещения.
3. Внешний вид разрядно-временной характеристики:
Основные стадии (фазы) разрядо-временной характеристики
Первая стадия процесса разряда аккумулятора начинается при включении нагрузки Rн ( точка 1) и заканчивается в точке 3 после завершения реакции активной массы пластин ( точка 4). Начинается увеличение поляризационного сопротивления Rп и следовательно увеличение ЭДС En. Кроме того увеличивается и омическое сопротивление Rо в связи падением плотности электролита. Химические реакции при недостатке кислоты из-за пассивации сульфатом свинца после точки %, являются необратимыми. Следовательно, глубокий разряд приводит к порче электродов. Поэтому при снятии временной характеристики необходимо прекратить разряд при определенном напряжении Ир.к.. Обычно принимается Ир.к.≈0,75 Ир.н., где
Ир.н.- начальное разрядное напряжение после завершения переходного процесса в точке 3 ( примерно на 10 секунде разряда). После отключения нагрузки в точке 5 напряжение Ир резко возрастает на величину падения напряжения на омическом сопротивлении IрRр, но оно не достигает равновесной ЭДС Е, из-за неравномерного распределения плотности электролита по толщине электродов.
Это соответствует на эквивалентной схеме наличию разряда на конденсаторе Сn. В течении некоторого времени переходного процесса распределение плотности становится равномерным и напряжение на аккумуляторе повышается до величины Е.
На эквивалентной схеме это соответствует разряду конденсатора Сn на сопротивление поляризации Rп.
Четвертая стадия (5-7) описывающая этот процесс является завершающей.
Внешний вид вольт- амперной характеристики свинцово- кислотного аккумулятора.
Задание № 7 Правила техники безопасности при приготовлении электролита
При работах с кислотой необходимо надевать специальный костюм (грубошерстный для кислоты и хлопчатобумажный для щелочи), резиновые сапоги (под брюки) или галоши, резиновый фартук, защитные очки и технические резиновые перчатки.
В помещениях, где хранится кислота, выполнение каких-либо работ, кроме разведения электролита, запрещается.
Кислотный электролит следует приготовлять в освинцованных или стальных гуммированных емкостях. Использовать для разведения электролита стеклянные или эмалированные сосуды запрещается. Для доливки электролита в аккумуляторные батареи надо применять стеклянную фарфоровую емкость с носиком вместимостью 1,5-2 л.
При переливании кислоты из бутыли в емкость для приготовления электролита следует пользоваться приспособлениями для закрепления и наклона бутыли. Вынимать бутыль из корзины запрещается. Заливать аккумуляторные батареи необходимо с помощью резинового шланга или насоса для перекачки электролита.
При приготовлении электролита кислоту следует вливать в воду (а не воду в кислоту) тонкой ровной непрерывной струей, одновременно перемешивая электролит мешалкой из кислотоупорной пластмассы. В готовый электролит доливать воду разрешается.
Приготавливать и заливать электролит в АКБ следует при температуре 15…25˚С. Плотность электролита, измеренная при приготовлении и заливке приводится к температуре 25˚С по формуле:ﻝт +0,0007 (т-25), где
ﻝт – плотность электролита при температуре измерения Т.
Сначала приготавливают электролит с плотностью = 1,40 г/см3, для чего в 650 объемных частей дистиллированной воды вливают 423 части концентрированной 94% аккумуляторной серной кислоты. Использование технической серной кислоты недопустимо. При растворении серной кислоты в воде выделяется большое количество теплоты. Заливать электролит в АКБ можно только остывший электролит (15 <Тэ<25˚С).
При заливке электролита в АКБ приведенная плотность электролита обязательно указывается в сопроводительном документе на батарею- это необходимо для определения степени разряженности в дальнейшем.
Плотность электролита при первичной заливке должна соответствовать климатической зоне эксплуатации АКБ, а для влажных и холодных регионов также и времени года.
Для предполярных и полярных широт необходимо учитывать возможность замерзания электролита в зимний период (увеличение плотности электролита выше значения 1,341г/см3 приводит к повышению t замерзания).
Для точной подгонки плотности электролита при его заливке в батарею необходимо иметь дистиллированную воду и электролит с повышенной плотностью 1,4г/см3. Если приготовленный электролит имеет плотность ниже требуемой, то в него доливается не аккумуляторная кислота, а электролит с повышенной плотностью.