Основные параметры аккумуляторных батарей

Электродвижущей силой (ЭДС) аккумулятора Е называют раз­ность его электродных потенциалов (напряжение аккумулятора) при разомкнутой внешней цепи:

Е = φ - φ

где φ и φ - потенциалы положительного и отрицательного элек­тродов соответственно.

 

ЭДС батареи, состоящей из п последовательно соединенных ак­кумуляторов :

Е6 = пЕ.

Для практических целей ЭДС может быть определена по эмпи­рической формуле

 

Е = 0,84 + γ25,

где γ25 - плотность электролита при температуре +25 С , г/см3.

Если измерения проводились при температуре, отличной от +25 °С, то необходимо привести плотность yt к температуре +25 °С:

γ25 = γ +0,00075( Т-25)

На практике более важным параметром является напряжение аккумулятора, которое при разряде всегда ниже, при заряде выше, а при разомкнутой внешней цепи равно значению ЭДС. Это от­личие обусловлено падением напряжения на внутреннем сопротив­лении аккумулятора R , а также электродной поляризацией.

Поляризациейназывается явление изменения потенциала элек­трода от исходного равновесного φ (без тока) до нового φ (при прохождении тока). Поляризация является следствием затруднения протекания электродного процесса на аккумуляторных электродах. Так как процесс поляризации приводит к электрическим потерям в аккумуляторах, то его удобно представлять как потери на неко­тором сопротивлении поляризации Rn. Причинами, вызывающими

поляризацию, являются: изменение концентрации электролита вбли­зи электродов; образование на поверхности электрода слоя суль­фата свинца и др. Поляризация является переходным процессом: при подключении нагрузки к батарее поляризация по экспоненте увеличивается до своего предельного значения. Длительность этого процесса зависит от силы тока и температуры электролита. Для стартерных режимов она не превышает 10 с. С увеличением тока длительность процесса поляризации и сопротивление поляризации Rп уменьшаются.

Омическое сопротивление батареи R складывается из сопро­тивлений электролита R , сепараторов Rc, активной массы Rм, ре­шеток Rp и соединительных элементов Rc. э:

 

R = R + Rc + Rм + RP+ Rc.a

Под сопротивлением электролита понимается сопротивление той его части, которая находится между электродами.

Разрядной емкостью Ср называется максимальное количество электричества Qpmax. которое аккумулятор может сообщить во внешнюю цепь при разряде от начального напряжения Снач до ко­нечного Uкон. Обычно разрядная емкость аккумуляторных батарей определяется при постоянном токе разряда Iр. Тогда

Ср = Iр * t

где - t время разряда аккумуляторной батареи от напряжения Uнач до напряжения Uкон ,

Номинальная разрядная емкость аккумуляторной батареи С определяется при 20-часовом режиме разряда током I = 0,05С20 при температуре +25 °С. Разряд должен прекращаться после достиже­ния конечного напряжения в 5,25 В у батареи на 6 В и 10,5 В у батареи на 12 В.

На практике при определении разрядной емкости используют внесистемную единицу измерения ампер-час (1 А*ч = 3600 Кл).

На батареях, сделанных в США и в некоторых азиатских стра­нах, вместо номинальной емкости указывается резервная емкость. Этот параметр показывает время (в минутах) разряда батареи током 25 А до конечного напряжения 10,5 В. По мнению американских производителей, он близок к реальному потреблению тока на авто­мобиле при неработающем генераторе.

Для оценки стартерных свойств батарей используется параметр, называемый током холодной прокрутки, или током стартерного разряда. По отечественному стандарту (табл. 1.1) ток стартерного разряда определяется в режиме трехминутного разряда при темпе­ратуре -18 °С и конечном напряжении 9 В. Ток стартерного разряда по стандарту DIN определяется при тех же условиях, но при мини­мальной продолжительности стартерного разряда, равной 30 секун­дам (30-секундный режим разряда). По стандарту SAE (США) ток стартерного разряда определяется подобно стандарту DIN, но, конечное напряжение батареи должно быть не менее 7,2 В. Для сравнения пока­зателей стартерного разряда аккумуляторных батарей ориентировочно можно считать, что ток холодной прокрутки по SAE в 1,6-1,7 раза больше тока стартерного разряда по DIN.

 

Таблица 1

Параметры режима разряда аккумуляторной батареи при определении тока стартерного разряда.

 

Параметры режима разряда Стандарты  
аккумуляторной батареи ГОСТ (Россия) SAE (США) DIN
Температура, °С -18 -18 -18
Длительность разряда, мин 0,5 0,5
Конечное напряжение, В 7,2

Для электропотребителей автомобиля как нагрузки аккуму­ляторной батареи важным показателем является энергозапас акку­муляторной батареи Wp, под которым понимается максимальное количество энергии, выделяемой во внешней цепи за время tкон. При постоянном разрядном токе:

W = U I t = U Ср

,где Up - среднее значение напряжения Up за время tкон.








Дата добавления: 2017-09-19; просмотров: 1252;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.01 сек.