Типы аккумуляторов Volvo V70 II

Типы аккумуляторов

В принципе свинцовые аккумуляторы можно разделить на две различные категории

1. Открытые аккумуляторы
2. Герметичные аккумуляторы

Открытые аккумуляторы

В принципе, открытые батареи имеют свободно висящие пластины в аккумуляторном ящике, чаще всего изолированные друг от друга отрицательной пластиной, находящейся в небольшом сепараторном пакете из полиэтилена. Электролит обладает высокой вязкостью и может свободно течь между пластинами.

Батарея, не требующая обслуживания, обычно является открытой батареей, где конструкция уменьшила газ, а также сделала аккумуляторную коробку настолько герметичной, что любые газы остаются на месте. Много кислоты означает, что жидкость будет длиться в течение всего срока службы без доливки.

Герметичные аккумуляторы (батареи рекомбинации)

Для герметичных аккумуляторов батарейный ящик выполнен в виде сосуда под давлением с предохранительными клапанами и идет под названием VRLA (клапан Regulated Lead Acid), то есть свинцово-кислотные батареи с клапанным управлением.

Если вы закроете кислый и водородный газ, то они могут реагировать друг с другом и преобразовываться в воду. Это называется рекомбинацией и является хорошим способом почти полного устранения потерь жидкости. Невозможно закрыть и переработать все, но его можно значительно уменьшить. Герметичные батареи можно разделить на две группы

1. Гелевые батареи
2. AGM-аккумуляторы

Гелевые батареи

Гелевая батарея имеет несколько веществ, часто силиконовых соединений, добавленных в электролит так, что он желирует. Таким образом, нет свободно плавающей кислоты, которая может вытекать из батареи.

Гелевые батареи имеют хорошую емкость, но из-за несколько более высокого сопротивления в кислоте с низкой вязкостью они могут быть ограничены как стартовые аккумуляторы. Они очень хорошо справляются с разрядами глубокого цикла, то есть когда вы медленно разряжаете батареи много раз.

Гелевые батареи очень прочные и часто используются, например, в уборочных машинах и тележках для гольфа.

Небольшой объем электролита в батарее и ее низкая вязкость делают батарею чувствительной к обезвоживанию, которое может повлечь за собой перезаряд с образованием газа.

AGM-аккумуляторы

В AGM-батареях электролит удерживается на месте разделительной бумагой, состоящей из стекловолоконного мата (AGM- Absorbed Glass Mat), работающего как " губка ". Капиллярные силы в сепараторе означают, что электролит оказывается в нужном месте. Батареи могут быть построены с очень тонкими сепараторами, которые снижают внутреннее сопротивление. Это означает, что вы можете получить высокую мощность от небольшого объема, делая его идеальным стартовым аккумулятором.

Стекловолоконный мат довольно тонкий, что делает небольшой объем электролита в батарее. Это делает батарею чувствительной к обезвоживанию, которое может повлечь за собой перезарядка с образованием газа.

Свойства (несколько типовых свойств)

Схема №79

Войти

Аккумулятор

1. Ручка (на некоторых моделях аккумуляторов)
2. Штекеры (не требующие обслуживания, а также AGM-аккумуляторы)
3. Положительные и отрицательные посты.

Батарея находится в пластиковом контейнере и имеет шесть внутренних камер, по одной на каждую ячейку. Эти камеры не соединены друг с другом. Это означает, что уровень электролита может падать в одной камере без влияния на уровень в других камерах. Ячейки соединяются последовательно герметичным соединением между каждой камерой.

На верхней части некоторых " открытых " батарей имеется крышка с шестью пробками, по одной для каждого элемента. Пробки могут быть открыты для проверки уровня электролита и для доливки воды в батарею. Необслуживаемые батареи, а также AGM-аккумуляторы не имеют этих пробок и поэтому не могут быть заполнены водой из батареи.

Батарея заполнена электролитом. Электролит состоит из разбавленной серной кислоты (H 2 SO 4), которая представляет собой смесь концентрированной серной кислот и дистиллированной или деионизированной воды. Часто электролит называют аккумуляторной кислотой. При полной зарядке батареи электролит имеет плотность 1,28 г / см 3.

Батарея состоит из двух или более элементов, соединенных последовательно в зависимости от того, какое напряжение на клеммах желательно. Открытая автомобильная батарея состоит из шести элементов, а напряжение на зажимах полностью заряженной батареи составляет 12,72 В, то есть 2,12 В на элемент. Для AGM-батарей максимальное напряжение на контактах полностью загруженной батареи равно 12,93 В.

Контейнер AGM-батарей снабжен предохранительным клапаном. Цель - защитить батарею от слишком высокого давления внутри батареи. Слишком высокое давление может возникнуть в случае неправильной зарядки, например, при слишком высоком напряжении.

Эвакуационный шланг (негерметичные батареи)

Некоторые аккумуляторы (такие как оригинальные батареи Volvo) имеют эвакуационный шланг. Это относится к моделям автомобилей, где аккумулятор расположен в грузовом отсеке (не в моторном отделении). Функция эвакуационного шланга заключается в выведении любых газов (оксигидрогенов), которые накапливаются в батарее во время зарядки вдали от грузового отсека, на открытый воздух.

Схема №80

Войти

Конструкция ячеек

1. Положительная пластина в сепараторе
2. Отрицательная пластина
3. Сборка положительной и отрицательной пластин
4. Связь
5. Сборка пластин для одной ячейки.

Ячейка состоит из нескольких положительных и отрицательных пластин. Эти пластины сварены между собой в группы пластинчатыми ремнями. Данные пластины функционируют как электроды в ячейке. Каждая положительная ячейка находится в типе изолятора, известного как сепаратор. Задача сепаратора заключается в том, чтобы разделить положительную и отрицательную пластины и улавливать любые частицы, которые отделились от положительной пластины, таким образом предотвращая короткие замыкания. Каждый элемент содержит комбинацию таких пластин, соединенных последовательно. Сепараторы состоят из кислотостойкой пластмассы.

Для AGM-батарей карманный сепаратор состоит из тонкого стеклопластикового мата (АГМ = абсорбированный стеклянный мат).

Каждая пластина состоит из решетки с внешним слоем активного материала. Этот активный материал способствует электрохимическому процессу во время зарядки и разрядки. Решетка сконструирована из свинцового сплава, который выполняет функцию проводника для активного материала, а также проводит ток. Положительная пластина имеет внешний слой диоксида свинца, в то время как внешний слой на отрицательной пластине состоит из пористого свинца.

Ячейка окружена электролитом. Это последний компонент полной ячейки. Каждая ячейка может генерировать 2,12 В (полный заряд при 25°C).

Для AGM-аккумуляторов каждая ячейка может генерировать 2 155 В.

Схема №81

Войти

Процесс во время разгрузки

1. Отрицательная пластина: чистый свинец превращается в сульфат свинца
2. Электролит: Серная кислота превращается в воду
3. Положительная пластина: Оксид свинца превращается в сульфат свинца
4. Энергоемкие компоненты.

Во время разряда свинец в отрицательной пластине превращается в сульфат свинца (pbso 4).

Двуокись свинца (pbo 2) в положительной пластине также превращается в сульфат свинца. Во время процесса разряда серная кислота (H 2 SO 4) расходуется, а вода (Н 2 О) создается. Это снижает плотность электролита.

Плотность падает на протяжении всего процесса разрядки и может быть измерена для определения состояния батареи. Электролит в полностью заряженной батарее имеет плотность 1,28 г / см 3. Плотность электролита в полностью разряженной аккумуляторной батарее составляет 1,10 г / см.

Схема №82

Войти

Процесс во время зарядки

1. Отрицательная пластина: сульфат свинца превращается в чистый свинец
2. Электролит: Вода превращается в серную кислоту
3. Положительная пластина: сульфат свинца превращается в оксид свинца
4. Питание от генератора или внешнего зарядного устройства.

Во время зарядки энергия подается на аккумулятор. Это вызывает электрохимический процесс, который является обратным процессу при разряде. Сульфат свинца (pbso 4) в отрицательной пластине преобразуется обратно в чистый пористый свинец (Pb), а сульфат свинца в положительной пластине превращается в диоксид свинца (пбо 2).

В процессе зарядки расходуется вода (Н 2 О), образуется серная кислота (H 2 SO 4). Плотность электролита увеличивается с увеличением количества серной кислоты.

AGM-батареи могут заряжаться макс. напряжением / током следующим образом.

* Макс. ток рассчитывается по следующей формуле (Емкость аккумулятора А · ч / 20) * 5. Например, для аккумулятора емкостью 70 Ач: (70 / 20] * 5 = 17,5 А.

* * Время зарядки зависит от того, насколько разряжен аккумулятор, однако, макс. 24 ч.

Схема №83

Войти

Газонасыщенность

1. Скопление газа на пластинах
2. Отрицательная пластина
3. Электролит
4. Положительная пластина
5. Питание от генератора или внешнего зарядного устройства.

Газ накапливается в конце процесса зарядки при зарядке свинцовой батареи. Когда батарея достигла 85-90% от максимальной емкости, вода в электролите начинает разделяться на кислород (O 2) и водород (H 1). У положительной пластины образуется кислород, а у отрицательной - водород.

Накопление газа приводит к потере части газа из батареи, потому что батарея не должна быть полностью герметизирована. Поскольку вода теряется, уровень электролита в батарее упадет. Поэтому необходимо добавить новую дистиллированную или деионизированную воду, чтобы предотвратить повреждение пластин в результате слишком низкого уровня электролита. Если новая вода не добавляется при необходимости, пластины могут соприкасаться с воздухом. Это приведет к коррозии, уменьшая емкость батареи.

Для необслуживаемых аккумуляторов, а также герметичных батарей (AGM) газы обычно не выделяются. Это означает, что вода аккумулятора не расходуется в электролите и доливка воды аккумулятора не требуется. Кроме того, конструкция батарейного ящика не позволяет доливать воду аккумулятора.

Схема №84

Войти

Пример саморазряда (для открытого типа батареи) в зависимости от температуры батареи и времени разряда

1. А. Плотность кислоты в г / см 3
2. B. Количество дней, в течение которых батарея не находилась под нагрузкой
3. С. Плотность кислоты при различных температурах аккумулятора.

В батарее всегда есть некоторый саморазряд, когда батарея не используется и во время зарядки и разрядки. Если аккумулятор не используется в течение более длительного периода времени, происходит значительный саморазряжение. Плотность кислоты падает, а активное вещество в пластинах превращается в сульфат свинца. Чрезмерного разряда необходимо избегать, потому что в противном случае существует повышенный риск сульфатирования. Сульфатирование может привести к постоянному повреждению батареи. Регулярная зарядка аккумулятора предотвратит сульфатацию. См. " Сульфация ". (ref-406822-S01507852802011070100000)(ref-406822-S07520923532011070100000)

Скорость разряда зависит от температуры, времени, состояния и конструкции батареи. Температура особенно влияет. Скорость саморазряда быстрее при более высоких температурах. Аккумуляторы следует хранить в течение длительных периодов в сухом холодном месте, желательно ниже нуля.

Убедиться, что аккумулятор полностью заряжен, если он должен оставаться неиспользованным в течение длительного периода. Дальнейшая зарядка не потребуется, если аккумулятор находится в хорошем состоянии и хранится в сухом холодном месте. Если батарея хранится в теплом месте, она может потребовать регулярной зарядки.

На иллюстрации показан пример того, как быстро батарея (открытого типа) может саморазряжаться в зависимости от температуры батареи. Обратить внимание, как плотность кислоты уменьшается со временем и как саморазряд ускоряется при повышении температуры. Объяснение плотности кислоты см. " Плотность кислоты ". (ref-406822-S04782248432011070100000)

Схема №85

Войти

Пример изменения резервного напряжения и плотности кислоты в зависимости от состояния заряда батареи (разомкнутого типа) при + 25°C (измеряется примерно через 2 часа после зарядки или разрядки)

1. А. Резервное напряжение в В
2. B. Плотность кислоты в г / см 3
3. C. Степень заряженности, SOC, в%
4. D. Изменение резервного напряжения в зависимости от состояния заряда
5. Е. Изменение плотности кислоты с состоянием заряда.

Плотность кислоты - это единица, показывающая концентрацию серной кислоты в электролите. Концентрация кислоты является измерением напряжения батареи и " состояния заряда, SOC ". Плотность кислот измеряется в г / см 3. Серная кислота необходима для химических процессов в батарее. (ref-406822-S33453689642011070100000)

Чем выше значение кислоты (т.е. высокая концентрация серной кислоты), тем выше напряжение и состояние заряда. Низкое значение плотности кислоты означает соответственно низкую концентрацию серной кислотой, низкое напряжение и пониженную способность к обеспечению тока. Электролит в полностью заряженной батарее имеет плотность 1,28 г / см 3 при + 25 ° C (+ 25°C). Плотность электролита в полностью разряженном аккумуляторе составляет 1,10 г / см3 или ниже в зависимости от типа батареи.

На иллюстрации показано, как напряжение в режиме ожидания и плотность кислоты падают по мере снижения степени заряженности батареи.

ПОДСКАЗКА: Для необслуживаемых, а также герметичных батарей (AGM) доступ к аккумуляторной кислоте невозможен, и поэтому ее плотность не может быть измерена.