Põhiteadmised hooldusvaba pliiakude kohta
Hooldusvabade akude tavapärane nimi, mida inimesed sageli ütlevad, on nn klapiga reguleeritud suletud pliiakud. Ventiiliga reguleeritud suletud plii-happe akul on väljastpoolt vaadatuna korpus, klapikate ja klemmiplokk. Positiivsete ja negatiivsete elektroodide tähistamiseks on klemmide ümber paiknev tihendusmaterjal punane ja must (või sinine). 12V aku on jagatud kuueks sõltumatuks eraldatud rakuks, millest igaühel on positiivne plaadirühm ja negatiivsete plaatide rühm, mis on ühendatud vastavate siinijuhtmete abil. Plii-happe patarei plaat on nagu raudbetoonkonstruktsioon. See moodustatakse sulamistraadi silmakujulisele karkassile aktiivse materjali katmisega (või valtsimisega): positiivse elektroodi plaadi materjal on pliidioksiid (PbO2) ja negatiivne elektroodplaat. Pb). Iga positiivne ja negatiivne plaat on nihutatud poorse mikrokiudmaterjaliga (mis on samuti täidetud silikageeli materjaliga), milles adsorbeeritakse väävelhappe (H2SO4) elektrolüüt ja kiudmaterjal (või silikageeli materjal) reageerib elektrokeemiliselt. Vedelas faasis transpordi ja gaasifaasi transport protsessis, mis on tihedalt kokku pandud positiivsete ja negatiivsete plaatrühmadega, moodustades 2V akuelemendi. Kuna plii-happe patareid tekitavad laadimise ajal paratamatult vesinikku ja hapnikku, tekitavad nad rakkudes survet, kui nad on liiga palju ja liiga hilja, et moodustada ja moodustada vett. Aku normaalse ja ohutu käitamise tagamiseks on igal kambril oma ülevooluklapp, mis võimaldab gaasil vabaneda automaatselt, kui rõhk on liigne. Võrreldes aku mahutis elektrolüütikehaga täidetud rikkaliku vedelikuga on ventiiliga reguleeritud suletud pliiakud ainult väikese koguse elektrolüüdi sees, mis on halb vedel patarei. Siiski, kuna kaasatud elektrolüüt on teatud liigne ja ülevooluklapi rõhu mõistlik kasutamine, on gaasi põgenemisest põhjustatud veekadu äärmiselt väike, nii et klapi juhitava aku elektrolüüt on põhiliselt eluaegne protsessi. Ei ole vaja seda täiendada, nii et ka ventiiliga reguleeritud suletud pliiakud on muutunud hooldusvabaks akuks.
Kui palju on aku pinge normaalne?
Sageli öeldakse, et see patareipinge on 12V. Siin mainitud 12v viitab aku kõige elementaarsemale parameetrile - nimipotentsiaalile (ühik v). Plii-happe patarei nimivõimsus on 2 v ja kuue ühe stringilise aku nimipotentsiaal on 12v. Elektrisõidukites kasutatav toiteallikas koosneb üldjuhul 2-5 12v akust, mis on ühendatud järjestikku, et moodustada 24v, 36v, 48v, 60v akusid. Siin määratakse kindlaks patareides kasutatavate aktiivsete materjalide omadustest tulenevad teoreetilised väärtused. Tegelikult on aku pinge ja nimivõimsus erinevates tingimustes erinev. Näiteks on laadimisprotsessi lõpus tavaline pliiakud, mille nimipotentsiaal on 12v, laadimispolarisatsioon saavutab maksimaalse väärtuse ja pinge võib ulatuda 14,4 V või kõrgemale; tühjendamise lõpus jõuab tühjendamise polarisatsioon maksimaalse väärtuseni. Pinge võib olla nii madal kui 9v. Pärast laadimist või tühjendamist peatatakse ja jäetakse paariks tunniks ära polariseerimispinge (kontsentratsiooniplaan) täielikult. Selle 12v aku potentsiaal võib olla vahemikus 13,8v (pärast täitmist) ja 11v (pärast tühjendamist). See on tingitud aku sees oleva aktiivse materjali seisundi muutumisest.
Mis on aku võimsuse tähendus (Ah)?
Aku nimivõimsus c on tühjendusvoolu (A) ja tühjenemisaja (h) tulemus. Kuna Ah, mis saadakse sama aku jaoks erinevate tühjenemisparameetrite kasutamisel, on erinev, et hõlbustada patareide võimsuse kirjeldamist, mõõtmist ja võrdlemist, tuleb eelnevalt kehtestada ühtsed tingimused. Praktikas määratletakse aku võimsust kui voolu kogust, mis on määratud voolu poolt aku tühjendamiseks seadistatud pingele. Samuti võib öelda, et aku maht on aeg, mis kulub aku tühjenemise ja seadistatud voolu ning voolu vahel. Ühtsete tingimuste seadmiseks on esiteks vastavalt aku konstruktsiooni omaduste ja kasutuse erinevusele seatud mitu tühjenemisaja määra. Kõige tavalisemad on 20 tundi ja 10 tundi ning elektrisõidukite aku on 2 tundi. See on kirjutatud kui C20. C10 ja C2, kus C tähistab aku mahtu, millele järgneb number, mis näitab, mitu tundi aku tühjeneb teatud pingega voolule. Seega saadakse nimivoolu vool jagades tundide arvu võimsusega. See tähendab, et sama võimsusega ja erineva tühjenemise kiirusega patareidel on palju erinev nominaalne tühjendusvool. Näiteks elektrilise jalgratta aku maht on 10 Ah ja tühjenemiskiirus 2 tundi. See on kirjutatud kui 10 Ah2 ja selle nimivooluvool on 10 (Ah) / 2 (h) = 5 A; ja aku auto käivitamiseks on 54 Ah. Tühjenemise määr on 20 tundi, kirjutatud 54Ah20, selle nimivooluvool on ainult 54 (Ah) / 20 (h) = 2.7A! Teisisõnu, kui mõlemad patareid tühjendatakse vastavalt 5A ja 2.7A-ga, peaks see kestma 2 tundi ja 20 tundi, et langeda seadistatud pingele. Ülalmainitud seadistatud pinge viitab lõpppingele (seade V). Lõpppinget saab lihtsalt mõista kui: aku pinge langeb tühjenemise ajal minimaalsele väärtusele, mis ei tekita kahjustusi. Lõpppinge väärtus ei ole fikseeritud. See väheneb, kui väljundvool suureneb. Mida suurem on sama aku tühjenemisvool, seda madalam on lõpppinge ja vastupidi. See tähendab, et kui suurvool tühjeneb, lastakse aku pinge langeda madalamale väärtusele ja väike voolu tühjenemine ei ole võimalik, vastasel juhul võib tekkida kahju. Aku voolu intensiivsust töötamise ajal väljendatakse sageli ka suurendusega, mis on kirjutatud NCh-na. N on mitmekordne, C on võimsustundide arv ja h on tühjenemise kiirusega määratud tundide arv. Siin kasutatakse h väärtust ainult meeldetuletusena, et vastav aku kuulub sellesse tühjenemisaja määra, nii et aku, mis spetsiifiliselt kirjeldab teatud aja määra, on see, et suurendus on sageli kirjutatud NC-vormingus, ilma et standardit kirjutataks. . Mitme N korrutamine võimsusega C on võrdne vooluga A. Näiteks 20Ah kasutab 0,5c kiirust, 0,5 × 20 = 10A. Teise nurga näide: auto käivitamise aku maht 54Ah, mõõdetud väljundvool on 5.4A, siis tema tühjenemise kiirus N on 5,4 / 54 = 0,1C.
Kuidas pliiakud toimivad
1. Plii-happe aku elektromootorite jõud
Pärast pliiakude laadimist on positiivne elektrood pliiddioksiid (PB02), veemolekulide toime väävelhappe lahuses, väike kogus pliioksiidi ja vett, et moodustada dissotsieeruv ebastabiilne aine - plii hüdroksiid (Pb (OH ) 4) Hüdroksiidi ioon on lahuses ja plii-ioon (Pb4) jääb positiivse elektroodi plaadile, nii et elektronid puuduvad positiivse elektroodi plaadil. Pärast pliiakude laadimist on negatiivne elektroodplaat plii (Pb) ja väävelhape elektrolüüdis (H2S04). Reaktsioon muutub pliiioonideks (Pb2) ja pliiioonid viiakse elektrolüütile, lahkudes kaks elektroni (2e), mis jäävad negatiivsele plaadile. Õppematerjal, kui välist vooluahelat pole ühendatud (aku avatud ahel), on keemilise toime tõttu mootoriplaadil elektron puudub ja negatiivsel plaadil on rohkem elektrone ning kahe plaadi vahel tekib teatud potentsiaalne erinevus. See on aku elektromotoorne jõud.
2. Plii-happe aku elektrokeemiline reaktsioon tühjenemise ajal
Plii-happe aku asetatakse telerile ja aku potentsiaalne erinevus mõjutab katoodi. Negatiivse plaadi elektronid sisenevad positiivse plaadiga läbi koormuse, et moodustada vool. Samal ajal tekib aku sees keemiline reaktsioon. Pärast negatiivse elektroodi plaadi igast pliiaatomist eraldub kaks elektroni, tekitatud pliiioonid (Pb2) reageerivad elektrolüüdi sulfaatiooniga (S04-2), et moodustada elektroodiplaadil lahustumatu pliisulfaat (PbS04). Positiivse elektroodi plaadi poolt hüdrolüüsitud hapnikuioonid (0-2) reageerivad elektrolüütilises lahuses vesinikioonidega (H), et moodustada stabiilne aine vesi. Sulfaadi iooni elektrivälja ja elektrolüütis oleva vesiniku-iooni toimel liiguvad aku positiivsed ja negatiivsed elektroodid vastavalt aku sisemusse ning kogu vooluahel on moodustatud ja aku on välja lülitatud. pidevalt väljapoole. H2S04 kontsentratsioon väheneb tühjenemise ajal pidevalt, positiivsete ja negatiivsete elektroodide pliisulfaat (PbS04) suureneb, aku sisemine vastupidavus suureneb (pliisulfaat ei juhi elektrit), väheneb elektrolüütide kontsentratsioon ja aku elektromotoorne jõud väheneb.
3. Plii-happe aku laadimisprotsessi elektrokeemiline reaktsioon
Laadimisel tuleb välist toiteallikat (laadimispist või alaldit) ühendada väljastpoolt, et taastada positiivsete ja negatiivsete plaatide tekitatud materjal pärast algse aktiivse materjali väljavoolu ja teisendada välist elektrienergiat ladustamiseks keemiliseks energiaks. Positiivse elektroodi plaadil lahutatakse pliisulfaat divalentseteks ioonioonideks (Pb2) ja sulfaat-negatiivseteks ioonideks (SO4-2) välise voolu toimel. Kuna väline toiteallikas tõmbab positiivseid elektroode pidevalt elektrone, on teine positiivsete elektroodide plaadid värvitud. Valentsjuht-ioon Pb2) vabastab pidevalt kaks lisatavat elektroni, muutub tetravalentseks pliiiooniks (Pb4) ja jätkab reageerimist veega, saades lõpuks positiivse elektroodi plaadile pliidioksiidi (PbO2). Negatiivse elektroodi plaadil eraldatakse pliisulfaat kaheväärseteks ioonioonideks (Pb2) ja sulfaat-negatiivseteks ioonideks (SO4-2) välise voolu toimel. Kuna negatiivne elektrood saab pidevalt väliseid toiteallikatest elektroni, siis vaba elektrood negatiivse elektroodiplaadi lähedal Valentsed plii-ioonid (Pb2) neutraliseeritakse plii (Pb) külge ja kleepub negatiivse elektroodiplaadi külge samet-pliina. Elektrolüüdis genereerib positiivne elektrood pidevalt vabu vesinikioonide (H) ja sulfaatioonide (SO4-2) ning negatiivne elektrood genereerib pidevalt sulfaatioonid (SO4-2). Elektrivälja toimel liiguvad vesinikioonid negatiivse elektroodi juurde ja tekib sulfaat. Ioonid liiguvad positiivse elektroodi suunas voolu moodustamiseks. Laadimise lõpus toimub lahuse välise voolu toimel vee elektrolüütiline reaktsioon.
4. Elektrolüüdi vahetamine pärast pliiakude laadimist ja tühjendamist
Ülaltoodust nähtub, et plii-happe patarei tühjenemise korral väheneb elektrolüüdi väävelhape pidevalt, vett järk-järgult suurendatakse ja lahuse spetsiifilist raskust vähendatakse. Ülaltoodust nähtub, et plii-happe aku laadimisel suureneb elektrolüüdi väävelhape pidevalt, vesi väheneb järk-järgult ja suurendatakse lahuse erikaalust. Tegelikus töös võib pliiakude laadimist hinnata vastavalt elektrolüüdi erikaalude muutumisele. Hooldusvabade pliiakude kasutamine ja hooldus Viimastel aastatel on energiasüsteemide kahevõrgu ümberkujundamise süvendamisega kõrgsageduslikud toiteallikad ja hooldusvabad pliiakud, mis on toodetud lülitusseadme abil. kasutatakse laialdaselt. Kuid ebapiisava töökogemuse tõttu ei ole alalisvoolu toiteallika, eriti aku, hooldus, nii et alalisvooluallika usaldusväärsust ei ole võimalik tõhusalt tagada.
Hooldusvaba aku tähendus
Ventiiliga reguleeritud pliiakude puhul on peamiseks eeliseks see, et laadimise ajal positiivse elektroodi plaadil tekkinud hapnik väheneb rekombinatsioonireaktsiooniga negatiivse elektroodi plaadil olevale veele ning ei ole vaja lisada hoolduseks vett ettenähtud aja jooksul ujuva laengu elu. Säilitada pliiakud. On näha, et hooldusvaba töö on võrreldav ainult tavalise akuga ning puhta vee või destilleeritud vee lisamise projekt elektrolüüdi vedeliku taseme reguleerimiseks on operatsiooni ajal välja jäetud ning kogu hooldustööd ei ole vaja eemaldada .