рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Конструкция батарей

Конструкция батарей - Конспект Лекций, раздел Машиностроение, Аккумуляторные батареи. Конспект лекций 4.1.1 Пластины Батареи Набираются Из Пластин, Основой Ко...

4.1.1 Пластины

Батареи набираются из пластин, основой которых является решетка, отлитая из свинца с примесью 6-7% сурьмы (для повышения механической прочности и увеличения текучести сплава при заливке формы). Активная масса изготовляется из свинцового порошка, окисляющегося при размоле; в активную массу положительных и отрицательных пластин вводятся различные добавки, предназначенные для увеличения пористости готовых пластин. Порошкообразные составные части замешиваются с серной кислотой и образуют пасту, которая вмазывается в ячейки решетки. Намазанные пластины подсушиваются и затем <формируются> в электролитической ванне. При формировании активная масса пластин превращается на положительных пластинах в перекись свинца PbO2, на отрицательных - в металлический губчатый свинец РЬ. Готовые пластины сушатся, причем отрицательные пластины во избежание окисления губчатого свинца должны быть высушены быстро, лучше всего в вакууме. В зависимости от потребной емкости набирают и опаивают при помощи бареток больше или меньше одноименных пластин (рис. 4,а). Так как положительные пластины при неравномерной нагрузке склонны к короблению, отрицательных пластин берут на одну больше, чтобы каждая положительная пластина находилась между двумя отрицательными и разряжалась равномерно с обеих сторон. Два комплекта разноименных пластин собираются вместе в блок (рис. 4,б), причем возможность соприкосновения разноименных пластин устраняется прокладкой между ними сепараторов.

4.1.2 Сепаратор

Сепаратор должен быть тонким и пористым, чтобы не препятствовать циркуляции электролита и прохождению электрического тока; качество сепараторов определяется его стойкостью в электролите, а также структурой и величиной пористости, которая влияет на характеристики аккумулятора - его напряжение и емкость при разрядке. Материалом для сепараторов служат дерево, стекловойлок или микропористые: эбонит и пластмасса.

Деревянные сепараторы, широко применявшиеся раньше, недостаточно стойки в электролите, вследствие чего они почти вышли из употребления и встречаются только в батареях прежнего выпуска. Деревянные сепараторы выщелачиваются, чтобы удалить из пор остатки древесных соков; их ставят в батарею влажными; последнее обстоятельство ограничивает срок хранения батареи. Стекловойлок имеет невысокую механическую прочность и поэтому употребляется лишь в комбинации с другими материалами. Наилучшим материалом для сепараторов являются микропористый эбонит -мипор и микропористые пластмассы - мипласты (изготовляются на основе полихлорвиниловой смолы) или пластипор (на основе перхлорвиниловой смолы).

Эти сепараторы более пористы, чем деревянные, более стойки в электролите и особенно при повышенной температуре. Они ставятся в батарею сухими, благодаря чему срок хранения новой батареи значительно увеличивается и хранить батарею можно в помещении с отрицательной температурой. Для облегчения циркуляции электролита сторона сепаратора, обращенная к положительной пластине, делается ребристой.

4.1.3 Сосуды

Автомобильные аккумуляторные батареи выпускаются в сосудах <моноблок>, изготовленных в виде бака с перегородками, образующими ячейки для отдельных элементов. Материалом для сосудов служит эбонит или пластмасса. Применявшаяся до настоящего времени асфальто-пековая пластмасса недостаточно кислотостойка. Чтобы частично устранить этот недостаток, применяются кислотостойкие вставки, представляющие собой тонкостенные сосуды для отдельных элементов, изготовленные из полистирола и запрессованные в ячейки моноблока. Однако кислотостойкие вставки не защищают сосуд от обливания электролитом снаружи; кроме того, асфальто-пековая пластмасса немаслостойка.

Единственным материалом для сосудов, полностью удовлетворяющим предъявляемым к ним требованиям, является эбонит; однако промышленность ставит задачу разработки новых пластмасс для аккумуляторных сосудов, равноценных по своим свойствам эбониту. Конструкция современной автомобильной аккумуляторной батареи изображена на рис. 5. Для надежного уплотнения штырей в крышку 6 заделываются свинцовые втулки 2. При сборке аккумулятора полюсный штырь 3 припаивается наглухо к верхней части свинцовой втулки, так что электролит в этом месте не просачивается. Щель между крышкой 6 и сосудом уплотняется битумной мастикой 1. По мере износа пластин 9 их активная масса постепенно осаждается на дно в виде тонкого осадка - шлама. Чтобы шлам не замкнул пластины между собой, на дне сосуда имеются ребра, на которые опираются пластины так, что внизу образуется пространство, в котором собирается выпавший шлам. Большинство современных автомобильных аккумуляторных батарей снабжены приспособлениями для автоматической установки нормального уровня электролита при доливке. Такие батареи имеют глухие пробки без отверстий, а газы выходят через вентиляционное отверстие (рис. 5). Отверстие для пробки имеет колодец, нижний обрез которого находится на высоте, соответствующей нормальному уровню электролита в сосуде. При доливании аккумулятора отверстие закрывается пробкой 4, вывернутой из элемента (пунктир на рис. 5). Благодаря этому воду можно долить лишь до нижнего обреза колодца, после чего образовавшийся воздушный мешок препятствует поступлению воды в сосуд, и она будет подниматься только в отверстии для пробки, показывая тем самым, что аккумулятор долит до надлежащего уровня.

4.1.4 Исполнение батарей

Новые батареи могут выпускаться заводом в различном состоянии. Заряженные после формирования и высушенные на воздухе пластины в процессе сборки и хранения частично теряют свой заряд из-за окисления губчатого свинца отрицательных пластин кислородом воздуха, которое происходит особенно быстро в присутствии влаги и следов серной кислоты. Чтобы уменьшить это вредное влияние, заряженные после формирования пластины нередко подвергают частичному разряду. Этот так называемый защитный разряд превращает поверхностные слои губчатого свинца отрицательных пластин в сернокислый свинец и тем самым затрудняет доступ кислорода воздуха к остальной массе губчатого свинца. Батареи, собранные из таких пластин, условно называются незаряженными, и для введения их в эксплуатацию требуется первый заряд большой продолжительности - 25-50 ч (в зависимости от срока ее хранения). В настоящее время преимущественно выпускаются сухозаряженные батареи, способные длительно сохранять сообщенный им на заводе заряд. Отрицательные пластины, заряженные после формирования, быстро высушиваются, лучше в инертной атмосфере, и собираются с сепараторами из мипора и мипласта, которые ставятся сухими. Собранная батарея герметизируется прокладкой уплотнительных резиновых шайб под пробками и тщательным выполнением сосуда и крышек. Такие сухозаряженные батареи могут храниться до двух лет и при вводе в эксплуатацию требуют лишь короткой подзарядки от 5 до 8 ч. В случае крайней необходимости такие батареи после заливки и 3-часовой выдержки (для пропитки пластин и сепараторов электролитом) могут быть поставлены прямо на автомобиль.

Аккумуляторные батареи, применяемые в системе электрооборудования, являются источниками электрической энергии, обеспечивающими питание потребителей при неработающем двигателе внутреннего сгорания или при недостаточной мощности, развиваемой генератором. Тип и конструкция аккумуляторной батареи определяются условиями ее разряда в стартерном режиме при пуске двигателя. Поскольку эти режимы наиболее тяжелые (максимальный ток и мощность), автомобильные аккумуляторные батареи называются стартерными. Стартерный аккумулятор представляет собой химический источник тока, т. е. устройство, в котором происходит непосредственное преобразование энергии химической реакции двух реагентов (окислителя и восстановителя) в электрическую энергию. Причем он является так называемым вторичным химическим источником тока, допускающим многоразовое использование. После разряда производится его повторный заряд путем пропускания тока от внешней зарядной цепи в обратном направлении. При этом из продуктов реакции разряженного аккумулятора регенерируются исходные активные материалы. Таким образом, при заряде в аккумуляторе с некоторым КПД, зависящим от физико-химических процессов, аккумулируется энергия от внешнего источника. В отличие от аккумуляторов первичные химические источники тока (гальванические элементы) допускают лишь однократный разряд и в дальнейшем не восстанавливаются. К стартерным аккумуляторным батареям предъявляются следующие основные требования: максимальное рабочее напряжение, которое определяется ЭДС одного аккумулятора батареи и их количеством в последовательном соединении; минимальная общая масса; минимальное внутреннее сопротивление (особенно при пониженных температурах); малое изменение напряжения в процессе разряда; максимальное количество энергии, отдаваемой с единицы массы; быстрое восстановление емкости в процессе заряда; малые габариты и большая механическая прочность; надежность и простота обслуживания в эксплуатации; малая стоимость при массовом производстве.

Наиболее полно перечисленным требованиям удовлетворяют свинцово-кислотные аккумуляторы, получившие самое широкое распространение в качестве стартерных для автомобилей. Помимо них в различных областях техники также применяются щелочные аккумуляторы: никель-кадмиевые, никель-железные, никель-цинковые, серебряно-цинковые и т. д. Щелочные аккумуляторы имеют на 20¸25 % меньшую ЭДС по сравнению со свинцово-кислотными и немного меньший КПД. В качестве электролита в них используется 35 %-ный раствор едкого кали (КОН) в дистиллированной воде. По сравнению с электролитом свинцово-кислотных батарей 30%-ный раствор кислоты H2SO4 при одинаковых температурах он имеет меньшую удельную проводимость, что приводит к более высокому внутреннему сопротивлению щелочного аккумулятора. В свинцово-кислотном аккумуляторе плотность электролита однозначно связана со степенью его заряженности при заданной температуре, что используется для контроля степени заряженности с помощью денсиметров (ареометров). В щелочных аккумуляторах такой однозначной зависимости не существует, поэтому определение степени его эаряженности затруднено. Кроме того, они более сложны в эксплуатации, так как требуют большего объема технического обслуживания и разнообразных контрольных операций, связанных с частой заменой электролита (никель-железные батареи), периодическим уравнительным доразрядом (никель-цинковые), добавкой в электролит специальных присадок при смене времен года, а также более точным контролем процесса заряда (особенно момента его окончания). Некоторые щелочные аккумуляторы (серебряно-цинковые, никель-кадмиевые и др.) имеют большую стоимость или используют дефицитные реагенты, что не позволяет организовать их массовое производство.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Аккумуляторные батареи. Конспект лекций

В этой книге имеется конспект лекций про аккумуляторные батареи. аккумуляторная батарея была изобретена в 1860 году французом гастоном планте. с тех пор прошло почти 140 лет..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Конструкция батарей

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Напряжение бортовой сети при зарядке не превышает 13,5 В
Батарея эксплуатировалась на автомобиле «Mazda Luice» 1990 года выпуска в течение 1 месяца. При установке батарея проверялась нагрузочной вилкой и выйти из строя по причине заводского брака не могл

Напряжение бортовой сети при зарядке превышает 14,7 В
Батарея 6СТ-60ЭМ эксплуатировалась на автомобиле «ГАЗ-24» в течение 3-х месяцев. При установке батарея проверялась нагрузочной вилкой и выйти из строя по причине заводского брака не могла. Проверка

Очень слабое натяжение ремня привода генератора
Батарея «Baren» эксплуатировалась на автомобиле ВАЗ-2103 в течение 1,5 месяца и не позволяет запустить автомобиль при небольшом морозе. При установке батарея проверялась нагрузочной вилкой и выйти

Утечка тока в автомобиле)
Батарея «Bosch» эксплуатировалась на автомобиле Toyota Mark II 1994 года течение 3 месяцев и не позволяет запустить автомобиль даже в теплую погоду после стоянки в несколько дней.. При установке ба

Напряжение в норме, но нет полноценной зарядки (реле-регулятор)
Батарея «Bosch» эксплуатировалась на автомобиле ВАЗ-2121 «Нива» 1996 года выпуска в течение 4 месяцев и не позволяла запустить автомобиль после небольшой стоянки. При продаже батарея проверялась на

Либо гаснут лампы приборной панели
Этот случай наиболее забавный, поскольку не представляет собой случай неисправности именно аккумуляторной батареи. Владелец автомобиля «Toyota Levin» рассказала, что автомобиль не запускается иначе

Химические процессы
Согласно теории двойной сульфатации активная масса, состоящая в полностью заряженном аккумуляторе на положительных пластинах из перекиси свинца, РЬО2, а на отрицательных - из чистого губ

Э.Д.С. свинцового аккумулятора
Основным параметром, характеризующим аккумуляторную батарею, является её электродвижущая сила (Э.Д.С.). Э.Д.С. всей батареи равна сумме Э.Д.С. ячеек, входящих в состав аккумуляторной батареи.

Характеристики разрядки и зарядки
При разрядке постоянной силой тока Iр плотность электролита r изменяется прямолинейно, так как при постоянной силе разрядного тока ежесекундное количество прореагировавшей активной массы

Номинальная емкость
Итак, емкость, отдаваемая аккумуляторной батареей, - величина переменная, зависящая от режима разрядки. Поэтому номинальная емкость, указываемая в каталоге или технической документации на аккумулят

Физико-химические процессы в свинцово-кислотном аккумуляторе
Химический источник тока создается на основе определенной электрохимической системы, которой называется совокупность, реагентов (окислителя и восстановителя) и электролита. Восстановитель электрохи

Устройство стартерных аккумуляторных батарей
Как и у большинства других типов аккумуляторных батарей, устройство стартерных свинцово-кислотных батарей основано на последовательном соединении отдельных аккумуляторов. Используемые конструкционн

Типы стартерных батарей отечественного производства
Чтобы падение напряжения и снижение емкости при разрядке большим током были невелики, пластины аккумуляторной батареи должны быть возможно более тонкими и пористыми. Однако с уменьшением толщины пл

Установка батареи на автомобиле
Аккумуляторная батарея устанавливается либо под капотом, либо снаружи - на подножке или особых кронштейнах сбоку рамы. Установка под капотом, применяемая, как правило, в легковых автомобилях, облег

Технические требования и нормы на стартерные аккумуляторные батареи
Для автомобильной аккумуляторной батареи характерны два режима разрядки: 1) питание освещения и остальных потребителей на остановках; 2) питание стартера при пуске двигателя.

Щелочные аккумуляторные батареи
Химические реакции, происходящие в щелочном кадмиево-никелевом аккумуляторе, приведены в табл. 2. Таблица 2. Химические реакции в щелочном аккумуляторе

Методы зарядки
Зарядка при постоянной силе тока. При зарядке сила зарядного тока поддерживается постоянной. Так как зарядный ток зависит от напряжения блока питания, а Э.Д.С. батареи при зарядке постепенно возрас

Зарядный баланс на автомобиле
Генератор и аккумуляторная батарея включены параллельно и работают совместно, дополняя друг друга в зависимости от величины нагрузки. Основным источником электроэнергии является генератор, который

Выбор пределов регулируемого напряжения
Величина регулируемого напряжения выбирается исходя из условий влияния на срок службы батарей, обеспечения необходимой интенсивности подзаряда и влияния на срок службы и качество работы потребителе

Правила ухода за стартерными аккумуляторными батареями
Во время эксплуатации батарей необходимо руководствоваться заводскими инструкциями. Уход за импортными батареями мало отличается от ухода за отечественными батареями, и поэтому при отсутствии иност

Выбор плотности электролита в зависимости от климатических условий
Плотность электролита, заливаемого в батарею, можно изменять в довольно широких пределах, не вызывая изменений в ходе химических реакций. В стартерных аккумуляторных батареях для предохранения их о

Допускаемый разрядный и зарядный ток
Под номинальным разрядным током понимается ток 20-часового режима разрядки, равный 0,05Q20, при котором гарантируется номинальная емкость аккумуляторной батареи Q20. Вообще же

Контроль аккумуляторных батарей в эксплуатации
У аккумуляторных батарей, .установленных на автомобиле, периодически через 10-15 дней проверяют плотность и уровень электролита и если необходимо, то доливают его. Плотность электролита о

Неисправности батареи
6.6.1 Короткое замыкание в элементе При замыкании разноименных пластин внутри аккумуляторного элемента последний разряжается быстрее исправных элементов, а после разрядки до нул

Хранение батарей
Новые батареи, не залитые электролитом, могут храниться в неотапливаемых помещениях с температурой не ниже -30° С. Исключение составляют батареи с деревянными сепараторами, которые следует хранить

Напряжение бортовой сети при зарядке не превышает 13,5 В
В магазин обратился покупатель с рекламацией на аккумуляторную батарею «Bosch». Суть претензии заключалась в том, что батарея окончательно прекратила работать и не позволяет запустить автомобиль да

Напряжение бортовой сети при зарядке превышает 14,7 В
В магазин обратился покупатель с рекламацией на аккумуляторную батарею 6СТ-60ЭМ. Суть претензии заключалась в том, что батарея не позволяет запустить автомобиль в холодную погоду. Батарея эксплуати

Очень слабое натяжение ремня привода генератора
В магазин обратился покупатель с рекламацией на аккумуляторную батарею «Baren». Претензия заключалась в том, что батарея работает неудовлетворительно и не позволяет запустить автомобиль при небольш

Напряжение и ток зарядки в норме, но батарея за ночь разряжается (утечка тока в автомобиле)
В магазин обратился покупатель с рекламацией на аккумуляторную батарею «Bosch». Претензия заключалась в том, что батарея не позволяет запустить автомобиль даже в теплую погоду после стоянки в неско

Напряжение в норме, но нет полноценной зарядки (реле-регулятор)
В магазин обратился покупатель с рекламацией на аккумуляторную батарею «Bosch». Суть претензии заключалась в том, что батарея работает неудовлетворительно и не позволяет запустить автомобиль после

Батарея в норме, но при включении стартера раздаются щелчки, либо гаснут лампы приборной панели
Этот случай наиболее забавный, поскольку не представляет собой случай неисправности именно аккумуляторной батареи. Владелец автомобиля «Toyota Levin» - женщина в возрасте около 30 лет обратилась в

Последовательность действий по проверке автомобильного электрооборудования
При претензиях на качество аккумуляторной батареи необходимо оценивать батарею в следующем порядке: 1. Проверить нагрузочной вилкой состояние батареи. Правила пользования нагрузочной вилк

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги