Iedereen die met oplaadbare batterijen te maken heeft gehad, weet dat zijn belangrijkste kenmerken nominale spanning en laadcapaciteit zijn. Maar om de batterijprestaties te behouden, is een even belangrijke parameter de batterijdichtheid. Natuurlijk hebben we het in feite over de dichtheid van de elektrolyt in de batterij. Maar vaak wordt deze uitdrukking van jargon gebruikt. Het bewaken van de elektrolytconcentratie is net zo nodig als het regelmatig opladen van de huidige bron.
Wat wordt beïnvloed door de elektrolytdichtheid
De meeste batterijen gebruiken loodplaten en het werkmedium is zwavelzuur verdund met water. De verzadiging van de oplossing, gemeten in gram / cm3, is het kenmerk dat het vermogen van de batterij om zich op te laden voor later gebruik beïnvloedt.
Loodaccu-ontwerp
De zuurconcentratie in de elektrolytoplossing en de batterijprestaties zijn direct gerelateerd.
- Bij lage dichtheid neemt het vermogen van de huidige bron om de laadcapaciteit te accumuleren die zorgt voor zijn prestaties ook af. Bij een lage dichtheid ontlaadt de batterij sneller en geeft de ingestelde maximale stroom niet af.
- Als de waarde van deze parameter onder een bepaalde waarde daalt, kan het water in de elektrolyt bij vorst bevriezen en zal de batterij volledig uitvallen.
- Maar bij hoge dichtheid wordt het sulfateringproces van loodplaten sterk versneld. Dit betekent dat bij een zwakke batterijlading er loodsulfaat op wordt gevormd, dat niet langer wordt omgezet wanneer het weer wordt opgeladen tot lood. Dit leidt ook tot een afname van het vermogen om de benodigde lading te verzamelen en in de loop van de tijd - tot het volledig uitvallen van de batterij.
Daarom is het belangrijk om de waarde van deze parameter te handhaven in overeenstemming met vastgestelde en geteste normen. Een significante vermindering of overschrijding van wettelijke waarden draagt niet bij aan het productieve werk van de batterij.
Koud waarin de inhoud van de batterij kan bevriezen, wordt weergegeven in de afbeelding.
Het vriespunt van een waterige zuuroplossing, afhankelijk van de dichtheid
Normatieve elektrolytische dichtheidindicatoren
Zeker, veel automobilisten die bekend zijn met de problemen van het handhaven van de batterijprestaties kennen het cijfer van 1,27 g / cm3. Dit wordt beschouwd als de optimale dichtheid waarbij zuurbatterijen hun capaciteiten kunnen maximaliseren.
Maar deze waarde is niet voor iedereen waar. soorten batterijen en hun werkopdrachten. Bovendien varieert de optimale dichtheid voor verschillende temperaturen waarbij de batterij moet werken. Daarom zullen de optimale waarden in winter en zomer enigszins verschillen.
Doel van loodzuuraccu's
- Startaccu's zijn ontworpen om de maximaal mogelijke stroom te leveren bij het starten van verschillende motoren. Dit zijn in de eerste plaats autobatterijen. De standaard dichtheidswaarde hiervoor is 1,26 - 1,28 g / cm3.
- Tractiebatterijen moeten lange tijd DC-elektromotoren leveren. Een van hun toepassingen is elektrische auto's en andere elektrische voortstuwingsvoertuigen.De beste waarde van de elektrolytdichtheid voor deze batterijen ligt ook in het bereik van 1,26 - 1,28 g / cm3.
- Stationaire batterijen worden gebruikt om elektrische circuits en apparaten van stroom te voorzien. Meestal op één plek binnenshuis. Voor hen wordt een verlaagde waarde van 1,22 - 1,24 g / cm3 aanbevolen.
Temperatuur afhankelijk
De omgevingstemperatuur verandert - de dichtheidswaarden van de waterige zuuroplossing veranderen ook. Met toenemende temperatuur neemt het vermogen van de batterij om lading te accumuleren toe met ongeveer 1% met elke graad. Bij afnemende temperatuur neemt dit vermogen natuurlijk af. Daarom wordt aanbevolen om de batterij bij hoge dichtheidswaarden bij koud weer te houden en deze indicatoren voor warm weer te verminderen.
Batterijprestaties bij verschillende temperaturen afhankelijk van de dichtheid
Natuurlijk zal niemand bij elke sprong in het weer met verandering omgaan. Net voor het begin van koud weer is het handig om de batterijdichtheid iets te verhogen, en vóór het zomerseizoen - verlaag het. Bovendien zijn er normen voor optimale dichtheid voor gebieden met verschillende klimaten. Deze normatieve waarden zullen zich naar verwachting het hele jaar door houden, met zeldzame uitzonderingen. Voor verschillende regio's wordt het als normaal beschouwd:
- In koude klimaten 1,27 - 1,30 g / cm3
- In de middelste band 1,25 - 1,28 g / cm3
- In warme gebieden 1,22 - 1,25 g / cm3
Meer gedetailleerd worden deze specificaties in de tabel aangegeven.
Standaard waarden voor batterij-elektrolytdichtheid voor verschillende temperatuuromstandigheden
Hoe elektrolytdichtheid in een zure batterij te controleren
Om dit kenmerk te testen, zijn eenvoudige meters beschikbaar die hydrometers of densimeters voor auto's worden genoemd. Hun werk is gebaseerd op de toepassing van de Archimedes-wet, dat wil zeggen het vermogen van de lading om naar verschillende diepten te zinken, afhankelijk van de dichtheid van de vloeistof. Structureel bevat de hydrometer:
- Glazen of plastic fles.
- Glas drijven met lading en markeringen erop, overeenkomstig de gemeten waarden.
- Aan één zijde van de kolf wordt een rubberen lamp gedragen die is ontworpen om elektrolyt in de kolf te zuigen.
- Aan de andere kant bevindt zich een rubberen mondstuk waardoor vloeistof uit het vulgat van de batterij wordt gehaald.
De gemeten waarde wordt bepaald door die lijn op de vlotter, tot waar de vloeistof verzameld in de hydrometer reikt.
Hydrometer met enkele vlotter
Er zijn eenvoudigere hydrometers, waarin er verschillende kleine stokgewichten zijn met verschillende gewichten voor elk. Op elk gewicht (of op de fles er tegenover) wordt de overeenkomstige dichtheidswaarde toegepast. Het meetresultaat wordt bepaald door de maximale waarde van de pop-upgewichten. Een dergelijke hydrometer is goedkoper, maar heeft onvoldoende nauwkeurigheid.
Multi-float auto-hydrometer
De hydrometermeting zelf wordt als volgt uitgevoerd:
- De neus van de hydrometer valt in de batterij door het vulgat. Er zijn apparaten niet met rubber, maar met een plastic neus. In dit geval moet u het zorgvuldig in de elektrolyt onderdompelen om de loodplaten niet te beschadigen.
- Met behulp van een peer wordt een elektrolyt in een kolf verzameld. Voor hydrometers met een enkele vlotter moet u de hoeveelheid opgevangen vloeistof regelen. Het zou voldoende moeten zijn om de vlotter vrij in de lamp te laten drijven. Maar je kunt ook niet veel vocht krijgen. Dan kan de vlotter tegen de bovenkant van de lamp rusten. De aflezingen van de hydrometer zijn in dit geval onbetrouwbaar.
- Nadat we de vloeistof hebben ingenomen, kijken we - integendeel, de risico's op de vlotter zijn het niveau. De getallen naast het risico geven de dichtheidswaarde aan.
Voor hydrometers met meerdere drijvers wordt de dichtheidswaarde bepaald door de drijvende drijvers. Het zwevende gewicht met het maximale aantal erop geeft alleen het meetresultaat weer.
Lezen met behulp van een hydrometer
Voor oplaadbare batterijen van meerdere cellen wordt de verificatie in elke bank afzonderlijk uitgevoerd.
De gebruikelijke prijs voor deling in batterijhydrometers is 0,01 g / cm3. Maar hydrometers zijn ook beschikbaar met een nauwkeurigere schaal.
Na het voltooien van de metingen is het noodzakelijk om de hydrometer grondig te spoelen met gedestilleerd water.
Voorwaarden waaronder metingen moeten worden uitgevoerd
Voordat u begint met het meten van de concentratie elektrolyt, moet u zich houden aan eenvoudige regels. En in sommige gevallen zal het nodig zijn om de waarden van de hydrometer te corrigeren, afhankelijk van de omstandigheden waaronder ze werden verkregen.
De meest noodzakelijke voorwaarde is om het vereiste vloeistofniveau in de batterij zelf te handhaven. De dichtheid wordt correct gemeten, maar voor een veilige werking van de batterij is het nodig om het niveau naar normaal te brengen. En dit zal leiden tot een verandering in dichtheid.
Laadniveau van de batterij
De dichtheid van de elektrolyt verandert wanneer de batterij wordt opgeladen / ontladen. Met een ontlading neemt het af, met een lading neemt het toe. Afhankelijk van de ontladingsgraad van de batterij, veranderen de waarden als volgt.
Afhankelijkheid van hydrometeraflezingen van de mate van batterijlading
Het is nauwelijks mogelijk om het ontladingsniveau nauwkeurig te bepalen. Daarom moet u eerst de batterij volledig opladen, een paar uur wachten en pas daarna metingen uitvoeren.
Als er acties werden uitgevoerd met een water-zure oplossing - door gedestilleerd water of het zuur zelf toe te voegen, dan moet u de dichtheid niet onmiddellijk na hen meten. Het is noodzakelijk om te wachten tot de toegevoegde vloeistof volledig in de batterij is gemengd.
Temperatuur tijdens metingen
Kalibratie van standaard hydrometers is gericht op een temperatuur van +25 ° С. Om de meest nauwkeurige metingen te verkrijgen, moeten elektrolytdichtheidsmetingen bij dezelfde temperatuur worden uitgevoerd. In de winter moet de geteste batterij op een warme plaats worden gebracht en tot de gewenste temperatuur worden opgewarmd. Maar u moet niet letterlijk thuis metingen verrichten. Een zure oplossing kan meubels of kleding per ongeluk bederven. Het is beter om een verwarmde ruimte te gebruiken die is aangepast voor dergelijk werk.
Als het niet mogelijk is om metingen uit te voeren bij een aanbevolen temperatuur van 20 - 25 ° C, kunt u metingen uitvoeren bij elke temperatuur en vervolgens de correctietabel gebruiken:
Correctiewaarden voor metingen bij verschillende temperaturen
Regelmatige controles van de dichtheid van de elektrolyt in de batterij laten niet alleen toe om deze in optimale werkomstandigheden te houden, maar ook om mogelijke problemen en storingen tijdig te identificeren.
