рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Устройство стартерных аккумуляторных батарей

Устройство стартерных аккумуляторных батарей - Конспект Лекций, раздел Машиностроение, Аккумуляторные батареи. Конспект лекций Как И У Большинства Других Типов Аккумуляторных Батарей, Устройство Стартерны...

Как и у большинства других типов аккумуляторных батарей, устройство стартерных свинцово-кислотных батарей основано на последовательном соединении отдельных аккумуляторов. Используемые конструкционные материалы должны быть стойки к длительному воздействию серной кислоты. Одним из немногих стойких к такому воздействию металлов является свинец, поэтому все токоведущие детали изготавливаются из свинца или свинцовых сплавов. В стартерных батареях электроды с активными веществами конструктивно выполняются в виде пластин, состоящих из профилированных решеток, в которые вмазана паста, образующая при формировании пластины активную массу. Решетки отливают из свинцовых сплавов. Масса решетки составляет до 50 % массы пластины. Решетки положительных пластин, более подверженные коррозии, имеют более толстое сечение. Общая толщина пастированных пластин зависит от режимов работы и установленного срока службы аккумуляторных батарей и составляет 1.5¸2 мм для аккумуляторных батарей, устанавливаемых на легковых автомобилях, и 2,4¸2,6 мм для батарей, устанавливаемых на грузовых автомобилях, автобусах и тракторах.

Пластины в блоке соединены параллельно. Число пластин зависит от требуемой емкости батареи. Число отрицательных пластин в блоках обычно на одну больше, чем положительных, и они являются в блоках крайними. Это связано с тем, что активное вещество положительных пластин относительно в большей степени участвует в химических превращениях. Поэтому при симметричном двустороннем изменении активной массы в процессе заряда и разряда они меньше деформируются. Между пластинами в блоках устанавливаются сепараторы - разделители из кислотостойкого пористого материала. Они предназначены для предотвращения соприкосновения разноименных электродов и короткого замыкания между ними. Благодаря высокой пористости и хорошей смачиваемости сепараторы не препятствуют свободному доступу электролита к активной поверхности пластин. От качества сепараторов в значительной степени зависят эксплуатационные характеристики батареи. Сепараторы должны обладать механической прочностью, эластичностью, сохранять свои свойства в широком диапазоне температур в течение всего срока службы батареи. В качестве материала сепараторов в современных конструкциях стартерных батарей используется мипор, мипласт и поровинил. Мипор, или микропористый эбонит, получают в результате сложного технологического процесса вулканизации смеси натурального каучука с различными добавками. Промышленность выпускает сепараторы из мипора толщиной 1,1; 1,5 и 1,9 мм. Мипласт, или микропористый полихлорвинил, получают из полихлорвиниловой смолы методом спекания. Выпускаемые промышленностью сепараторы из мипласта имеют толщину 1,1; 1,3; 1,5; 1,7 и 1,9 мм. Высокими эксплуатационными свойствами обладают сепараторы из поровинила, которые изготавливают из полихлорвиниловой смолы с использованием циклогексана и крахмала. Применение, поровинила позволяет на 10¸15 % повысить мощность батареи при низких температурах. Блоки пластин в сборе с сепараторами устанавливаются в ячейки моноблока 15 (см. рис. 4). Моноблок - это единый корпус батареи, разделенный герметичными изоляционными перегородками на 3 или 6 ячеек (по числу аккумуляторов, соответственно для батарей на 6 и 12 В). Моноблоки стартерных батарей изготавливаются из эбонита, термопласта (наполненного полиэтилена), полипропилена и полистирола. Эти материалы обеспечивают тепло- и морозоустойчивость, кислотостойкость и механическую прочность, особенно в условиях вибрации. Пластины блока имеют в нижней части <ножки>, которые после сборки опираются на специальные выступы на дне моноблока - донные призмы 16. В результате в нижней части батареи образуется так называемое шламовое пространство, в котором накапливается постепенно осыпающаяся- с электродов активная масса. Это предотвращает преждевременный выход из строя аккумулятора из-за короткого замыкания этими частицами разноименных пластин. Крышки 10 из эбонита или пластмассы могут закрывать отдельные аккумуляторные отсеки. На современных, батареях применяют единые крышки, привариваемые или приклеиваемые к моноблоку. Крышки имеют отверстия 11 для вывода борнов и заливки электролита, Заливные горловины закрываются пробками с вентиляционными отверстиями. Специальные отражатели в пробках препятствуют выплескиванию электролита через вентиляционные отверстия. Электролит не должен выплескиваться при наклоне батарей от нормального рабочего положения на угол 45°. Герметизация индивидуальных крышек производится заливкой специальной битумной мастикой. При применении пластмассовых моноблоков на 20¸25% повышается удельная энергия аккумуляторной батареи. Моноблоки из полипропилена и полиэтилена в несколько раз прочнее эбонитовых моноблоков. Конструкция аккумуляторной батареи 6 СТ-55П с прозрачным корпусом из полипропилена изображена на рис. Она устанавливается на автомобилях ВАЗ. Отдельные аккумуляторы соединяются в батарею с помощью перемычек, которые могут иметь различную конструкцию (рис.5 ). В батареях с индивидуальными крышками перемычки проходят сверху, как это показано на рис.5а. В случае применения общей крышки (монокрышки) перемычки располагаются над перегородками моноблока. При изготовлении новых конструкций моноблоков из пластмасс (полиэтилен, полипропилен) межэлементные соединения пропускаются сквозь отверстия в перегородках (рис. 5в). Укороченные межэлементные соединения, кроме уменьшения омического сопротивления, позволяют сократить расход свинца при изготовлении батареи, а следовательно, ее массу. Расстояние между верхними кромками пластин и крышкой составляет не менее 20 мм. Это расстояние необходимо для компенсации колебания уровня электролита и для отделения капель электролита при сильном газовыделении в конце заряда. Большая часть недостатков, присущих обычным, аккумуляторным батареям (снижение уровня электролита, ускоренная коррозия решетки положительного электрода, саморазряд и некоторые другие), обусловлена наличием 4,5¸6 % сурьмы в сплаве свинца, используемого для изготовления решеток электродов. Согласно требованиям по уходу за стартерными аккумуляторными батареями через каждые 2500 км пробега необходимо проверять уровень электролита при его уменьшении доливать дистиллированную воду.

Рис. 4. Аккумуляторная батарея - 6СТ-55П: моноблок; 2 -крышка; 3- положительный полюсный вывод; 4 -межэлементное соединение; 5 - отрицательный полюсный вывод; 6-пробка; 7-индикатор уровня жидкости; 8- сепаратор; 9- положительная пластина; 10 - отрицательная пластина.  

 

 

Рис. 5. Способы соединения аккумуляторов а-с наружным расположением перемычек; б - через перегородку под общей крышкой; д - сквозь отверстие в перегородке под общей крышкой

 

 

Указанные недостатки привели к появлению так называемых <необслуживаемых> батарей. Основной задачей при разработке необслуживаемых батарей является ограничение электролиза воды в аккумуляторе и, как следствие, газовыделения. Наличие сурьмы в сплавах решеток приводит к значительному снижению перенапряжения, иначе говоря, интенсивному газовыделению задолго до полного заряда батареи. Таким образом, для создания необслуживаемых батарей необходимо заменить материал, применяемый при изготовлении решеток. В настоящее время для изготовления решеток применяются следующие материалы: свинцово-кальциево-оловянистый сплав; модифицированный свинцово-сурьмянистый сплав с уменьшенным содержанием сурьмы; сплав с малым содержанием сурьмы и кадмия для положительных электродов и свинцово-кальциево-оловянистый сплав для отрицательных. Исследования батарей с решетками из свинцово-кальциево-оловянистых сплавов показали их высокую чувствительность к глубоким разрядам. По этой причине были разработаны батареи, в которых решетки положительных электродов изготавливаются из свинца, легированного , сурьмой (1,25%) и кадмием (1,5%), а решетки отрицательных - из свинцово-кальциево-оловянистого сплава. Применение свинцово-кальциевых сплавов приводит к необходимости изменения технологии производства, поэтому некоторые зарубежные фирмы разработали технологию изготовления решеток с уменьшенным содержанием сурьмы и легирующими добавками. Батареи, собранные на этих решетках, получили название <малообслуживаемых> - их срок службы соответствует сроку службы обычных, но они не чувствительны ктлубоким разрядам, а газовыделение в несколько раз меньше. На рис.6 представлена графическая иллюстрация скорости <выкипания> воды электролита в течение времени (t, ч) функционирования на автомобилях батарей различных типов. По оси ординат отложен уровень электролита над верхними кромками пластин.

Рис.6 Снижение уровня электролита в процессе эксплуатации аккумуляторной батареи на автомобиле: 50°С 1-батарея с обычными свинцово-сурьмянистыми решетками; 2 - малообслуживаемая батарея; 3 - необслуживаемая батарея с решетками из свинцово-кальциево-оловянистых сплавов

В необслуживаемых и малообслуживаемых батареях, помимо замены материала решеток, проведены следующие конструктивные изменения: положительные электроды помещены в сепаратор - конверт; блок электродов помещен на дно моноблока, тем самым увеличено количество электролита при сохранении габаритов батареи; толщина электродов не превышает 1,9 мм, что позволяет увеличить их количество, т. е. снизить удельные токи, не меняя габариты батареи; применены сепараторы с меньшим удельным сопротивлением и более тонкие; соединение аккумуляторов осуществлено через перегородки моноблока. Сопротивление батареи уменьшается за счет того, что удельное, сопротивление решеток из свинцово-кальциево-оловянистых сплавов, а также малосурьмянистых сплавов меньше, чем у решеток из обычного свинцово-сурьмянистого сплава.

Необслуживаемые батареи имеют следующие достоинства: лучшие пусковые качества (более высокое напряжение при неизменном токе); увеличенный срок службы; улучшенные зарядные характеристики; меньший саморазряд; уменьшение коррозии положительных электродов; отсутствие необходимости доливки воды в процессе эксплуатации. Полностью необслуживаемые батареи выпускаются в герметичном исполнении. Они не имеют заливных горловин и оборудованы специальным индикатором заряженности. При достижении определенного минимального уровня заряженности меняется цвет индикатора. К борнам крайних блоков решеток аккумуляторов привариваются конусные полюсные выводы (см. поз. 14 рис.4 ; поз. 3, 5 рис. 5). На выводах или рядом с ними на крышке отмечена полярность. В эксплуатации необходимо полностью исключить возможность неправильного включения батареи в систему электрооборудования и, кроме того, обеспечить унификацию этого узла. Поэтому размеры положительного и отрицательного выводов стандартизированы, и различны. Конструкция и параметры каждой стартерной батареи должны удовлетворять соответствующим ГОСТам или техническим условиям, в соответствии с которыми производится маркировка батарей. Первая цифра маркировки (3 или 6) характеризует число последовательно соединенных аккумуляторов (блоков пластин) в батарее, определяющее ее номинальное напряжение (6 или 12 В).

 

– 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: Устройство стартерных аккумуляторных 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

Конструкция батарей
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 теку

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

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