Kokia Įtampa Turi Būti Pilnai Įkrovus Akumuliatorių?

Šiuolaikiniuose automobiliuose yra apstu elektronikos sistemų, todėl akumuliatorius automobilyje yra labai svarbus. Akumuliatoriams tenka didžiulis krūvis, nes įvairios sistemos reikalauja didelės srovės net ir budėjimo režimu. Taigi, siekiant išlaikyti optimalią akumuliatoriaus būklę, bent kartą per mėnesį reikėtų patikrinti įkrovos lygį ir, jeigu yra poreikis, jį įkrauti.

Šiame straipsnyje aptarsime, kokia įtampa turi būti visiškai įkrauto akumuliatoriaus, kad jis veiktų efektyviai ir ilgai.

Akumuliatoriaus Konstrukcija ir Technologija

Principinė akumuliatoriaus konstrukcija - tai indas su švino katodu ir anodu, pripildytas skiestos sieros rūgšties. Įprastiniai 12V akumuliatoriai sudaryti iš 6 tokių dalių (sekcijų), sujungtų nuosekliai.

• Anodas - teigiamas akumuliatoriaus polius, jungiantis teigiamas akumuliatoriaus švino plokšteles.
• Katodas - neigiamas polius, prie kurio jungiamos neigiamos plokštelės.

Teigiamos ir neigiamos švino plokštelės yra skirtingos. Švino plokštelės pagrindas yra švino grotelės. Akumuliatoriaus darbinės savybės ir ilgaamžiškumas labai priklauso nuo grotelių kokybės.

Švino Lydiniai

Švinas yra minkštas ir trapus metalas, todėl jis grynas grotelių gamybai netinka, kadangi skystas švinas blogai pripildo liejinių formas. Grynas švinas taip pat yra neatsparus korozijai. Todėl šis metalas legiruojamas įvairiais priedais.

• Stibis (Sb): Maždaug prieš 20 metų švino lydiniams buvo naudojamas stibis (Sb). Švinas buvo lydomas su 5-10% stibio. Naudojant stibį, lydinys tampa plastiškas ir tvirtas. Akumuliatorių, pagamintą naudojant stibį, buvo būtina nuolat papildyti vandeniu, o nenaudojamas akumuliatorius turėjo būti reguliariai tikrinamas ir įkraunamas.
• Kalcis (Ca): Vėliau akumuliatoriai pradėti gaminti naudojant kalcį (Ca) švino grotelėms lieti. Į lydinį maišoma 0,5-1 % kalcio. Kalcis suteikia švinui tvirtumo ir plastiškumo. Akumuliatoriui dirbant vandens sunaudojama labai mažai. Nenaudojamo akumuliatoriaus savaiminė iškrova minimali. Tačiau kalcio lydinio akumuliatoriai turi vieną esminį trūkumą: juos sunku įkrauti. Tokį akumuliatorių labai iškrovus, dažnai atsitinka taip, kad vėl jį įkrauti būna gana sudėtinga. Todėl rekomenduojama tokio tipo akumuliatorių neiškrauti daugiau kaip 50% jų talpumo. Šiuo metu dauguma akumuliatorių gamintojų naudoja kalcio lydinius.
• Hibridinė technologija: Kitas žingsnis - hibridinė technologija. Taikant hibridinę technologiją akumuliatoriaus teigiamų plokštelių grotelės liejamos su stibio priedais, o neigiamų su kalcio. Tokiu būdu pagamintas akumuliatorius perėmė visas teigiamas abiejų ankstesnių technologijų savybes: vandens sunaudoja tik šiek tiek daugiau nei kalcio lydinio akumuliatoriai, savaiminė iškrova maža, imlumas įkrovai geras. Pirmieji akumuliatoriai, pagaminti pagal hibridinę technologiją, pasirodė 1990 metais.
• Sidabras (Ag): Neigiamų plokštelių lydinyje yra 0,02% kalcio, o teigiamų - 0,04% sidabro. Akumuliatoriaus amžius pailgėja 20%, gerokai pagerėja eksploatacinės savybės. Lydinio su sidabro priedais struktūra yra lygesnė, susiformavę kristalai didesni. Pats sidabro priedų lydinys atsparesnis korozijai, vibacijai ir turi mažesnę vidinę varžą. Todėl groteles galima daryti mažesnes. Sumažinus grotelių aukštį, padidėja elektrolito lygis virš plokštelės, o tai sumažina tiltelių tarp plokštelių grupių koroziją. Be to, taupomas švinas ir akumuliatorius yra lengvesnis.

Ant švino grotelių presuojama aktyvioji medžiaga, kuri tiesiogiai dalyvauja akumuliatoriaus elektrocheminiuose procesuose. Neigiamų plokštelių aktyvioji medžiaga yra švinas (Pb), o teigiamų - švino oksido pasta (PbO). Todėl teigiamos plokštelės yra rudos spalvos, o neigiamos - pilkos.

Plokštelės dedamos į vokus-separatorius. Vokai sumažina aktyviosios masės eroziją ir neleidžia byrančioms dalelėms nusėsti ant akumuliatoriaus dugno. Vokai gaminami iš plonos, skysčiui laidžios sintetinės medžiagos, kurios paviršius iš vienos pusės turi rantelius.

Šiuolaikinio akumuliatoriaus dangčio konstrukcija turi užtikrinti minimalų vandens garavimą iš elektrolito, vandenilio dujų išsiskyrimą bei neleisti ugniai ar kibirkštims patekti į akumuliatoriaus vidų per vėdinimo kanalus.

Akumuliatoriaus Įtampa ir Įkrovimas

Akumuliatorius sudarytas iš 6 vienodų sekcijų. Sekcijos sujungtos nuosekliai. Kiekvienoje sekcijoje vykstant elektrocheminiams procesams sukuriama 2,12V įtampa. Visiškai įkrauto akumuliatoriaus įtampa yra 2,12 x 6 = 12,72V.

Švinas (Pb) ir deguonis (O) gali jungtis į švino oksidą (PbO) arba į švino dioksidą (PbO2). Tai priklauso nuo laisvų elektronų skaičiaus išorinėse šių cheminių elementų orbitose. Naujo akumuliatoriaus teigiamos plokštelės padengtos švino oksidu, kuris vėliau virsta švino dioksidu.

Kas gi įvyksta pripylus elektrolito:

PbO + H2SO4 => PbSO4 + H2O

Švino oksidas reaguoja su sieros rūgštimi ir akumuliatoriaus plokštelės apsitraukia susidariusiu netirpaus švino sulfato (PbSO4) sluoksniu. Iš cheminės reakcijos lygties matyti, kad sieros rūgštis virsta švino sulfatu, drauge susidarant vandeniui. Praktiškai dėl šios reakcijos sumažėja elektrolito tankis. Jeigu pamatuosite elektrolito tankį po keliolikos minučių, pamatysite, kad jis mažesnis nei 1,28.

Nuo įkrovimo įtampos labai priklauso kaip ilgai tarnaus akumuliatorius. Jeigu akumuliatorius įkraunamas su 12-13V įtampa, tai niekada nebus pasiektas didesnis nei 50% įkrovimas. Kai įtampa 13,9 - 14,5V, įkrovimo lygis bus - 80%. Įkraunant akumuliatorių tokia įtampa, jo įkrovimo lygis bus 50 - 60%, priklausomai nuo įtampos. Pats įkrovimo procesas truks gerokai ilgiau. Kai įtampa mažesnė nei 12,5V, įkrovimo procesas apskritai nevyks ir akumuliatorius liks visai neįkrautas.

Svarbu! Įkrovus akumuliatorių, jo įtampa gali koreguotis. Pavyzdžiui, įtampa tik ką baigto krauti akumuliatoriaus gnybtuose gali siekti apie 13,5 V. Tačiau atjungus akumuliatorių nuo kroviklio 10-15 valandų, jo įtampa gali siekti 12,6-12,8 V.

Kai akumuliatoriaus įtampa žemesnė negu 12,20V, prasideda labai sparti žemos įtampos korozija. Nepalikite visiškai iškrauto akumuliatoriaus ilgiau kaip 2 savaites. Per toki laiką švinosulfato sluoksnis pasidaro tvirtas ir visiškai atskiria dar likusią aktyvią medžiagą nuo elektrolito. Šis reiškinys vadinamas plokštelių sulfatacija.

Įkrovus akumuliatorių per 80%, elektrocheminė reakcija artėja į pabaigą ir elektrolite lieka mažai medžiagų, galinčių toliau dalyvauti reakcijoje. Elektrolito varža padidėja ir drauge padidėja pasipriešinimas įkrovimui. Kai įtampa pasiekia normą, procesas sustoja ir akumuliatorius yra parengtas darbui.

Tačiau tuo atveju, jeigu generatoriaus įtampa yra 15,5 - 16V, šios įtampos užtenka padidėjusiai elektrolito varžai įveikti ir įkrovimas tęsiasi toliau. Šį reiškinį galima būtų vadinti per įkrova. Per įkrovos metu dėl padidėjusios varžos elektrolitas įkaista, prasideda intensyvus garavimas ir elektrolitas netenka vandens.

Jeigu akumuliatoriaus ventiliacijos kanalų angos bus užkimštos, tai akumuliatorius gali pradėti pūstis kaip balionas arba sprogti. Jeigu akumuliatorius būna įkaitęs, elektrolitas patamsėja ir šalia akumuliatoriaus jaučiamas vandenilio (supuvusių kiaušinių) kvapas, vadinasi akumuliatorius per daug įkraunamas.

Akumuliatoriaus Priežiūra

Norėdami, kad akumuliatorius tarnautų ilgai ir patikimai, laikykitės šių patarimų:

• Reguliariai tikrinkite akumuliatoriaus įkrovos lygį.
• Valykite akumuliatoriaus gnybtus.
• Venkite visiškai iškrauti akumuliatorių.
• Jei važinėjate trumpais atstumais, periodiškai įkraukite akumuliatorių su stacionariu įkrovikliu.
• Patikrinkite, ar automobilio generatoriaus įtampa yra tinkama.

Jei akumuliatorius senas arba pažeistas, nedelsdami jį pakeiskite nauju.

Akumuliatoriaus Talpumo Vertinimas

Akumuliatorių vertinimas pagal talpumą yra pats paprasčiausias ir skirtas apytikriai nustatyti jo tinkamumą konkrečiai paskirčiai. Ši akumuliatoriaus charakteristika yra tikslesnis talpumo apibūdinimas, tačiau plačiai nėra vartojama.

Perkant akumuliatorių, būtina atsižvelgti į automobilio ar akumuliatoriaus gamintojo rekomendacijas. Tačiau akumuliatoriaus talpumas ir startinė srovė negali būti mažesni, nei rekomenduojami gamintojo konkrečiam automobiliui konkrečioms klimato sąlygoms. Esant šaltoms žiemoms, neapsiriksite pirkdami akumuliatorių su didesne nei rekomenduojama startine srove. Toks akumuliatorius lengviau pasuks sustingusį nuo šalčio variklį.

Įvairių Standartų Atitikimas

Perkant akumuliatorių, patartina pasižiūrėti, kokiu standartu žymima startinė srovė. Žemiau esanti lentelė parodo, kaip įvairūs standartai atitinka tarpusavyje.

Taigi vieno ir to paties akumuliatoriaus startinė srovė, taikant skirtingus standartus, gali skirtis 30%.

tags: #kokia #itampa #turi #buti #pinai #ikrovus