Încărcarea și descărcarea bateriilor

Procesul de încărcare și descărcare a bateriilor a fost discutat tangențial în postarea noastră anterioară. Știm că energia este introdusă în timpul încărcării, adică acționează ca un consumator, în timp ce în timpul descărcării, energia este eliberată și energia este extrasă. În acest capitol, descriem mai întâi cele mai importante părți teoretice și apoi analizăm relația dintre încărcător și baterie.

Cunoștințe teoretice

Cunoașterea stării de încărcare a bateriilor determină adesea că necesită orice fel de intervenție și întreținere, deci este important să ne putem judeca bateria cu mare încredere în ceea ce privește sursa de alimentare.

Efectul stării de încărcare asupra caracteristicilor bateriei

Figura de mai jos arată schimbarea densității electrolitului utilizând un curent de încărcare și încărcare constant în timpul procesului de încărcare și descărcare.

Se poate vedea din figură că densitatea electrolitului sursei noastre încărcate este de 1,28 kg/dm 3 până la sfârșitul descărcării aprox. Scade la 1,12 kg/dm 3. Starea de încărcare poate fi astfel determinată prin măsurarea densității. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că amploarea curentului de descărcare afectează cantitatea de încărcare care poate fi îndepărtată, are un efect asupra valorii finale a densității acidului. (Dacă curentul este prea mare, masa activă nu poate fi convertită complet. Pentru detalii, consultați secțiunea „Capacitatea bateriei”.) Chiar și atunci, este o condiție ca nivelul și densitatea electrolitului să fie setate inițial la valoarea corectă. Din constatările anterioare putem trage, de asemenea, concluzia importantă că este recomandabil să schimbați compoziția electrolitului numai în starea încărcată, deoarece compoziția aparținând acestei stări, care este cunoscută cu mare certitudine,.

În figura următoare, putem observa schimbarea tensiunii de funcționare și de repaus a unei celule a bateriei în timpul procesului de descărcare (în caz de curent constant, constant).

Procesul de descărcare nu începe imediat după încărcare, astfel încât tensiunea de ralanti poate scădea la valoarea de repaus, adică 2.12V. Tensiunea terminală scade relativ rapid la începutul sarcinii și apoi se modifică doar ușor măsurabil după aceea. Spre sfârșitul procesului de descărcare aprox. 9.-10. o cădere de tensiune care devine din nou rapidă în timpul orei indică sfârșitul procesului de descărcare. În acest moment, sarcina trebuie întreruptă deoarece așa-numitul descărcarea profundă ne poate deteriora bateria. După întreruperea încărcării, tensiunea de ralanti a bateriei noastre crește la 1,9-1,96V în repaus.

Figura următoare prezintă tensiunile de funcționare și de repaus ale unei celule a bateriei în timpul încărcării DC normale.

Tensiunea terminalului crește relativ rapid la începutul încărcării și apoi creșterea încetinește până la ora 8-9. După ce am atins 2.4V, putem experimenta din nou o creștere rapidă a tensiunii, iar încărcătura este însoțită de o puternică evoluție a gazului. În acest caz, creșterea tensiunii trebuie prevenită imediat prin oprirea încărcătorului. După întreruperea încărcării timp de aproximativ 30 de minute, tensiunea bateriei revine la tensiunea de repaus. Trebuie menționat aici că, cu încărcătoarele tradiționale „vechi” de transformatoare, ne putem supraîncărca cu ușurință bateria, ceea ce va avea un efect mai dăunător decât întreținerea, dar folosind încărcătoare automate avansate, această supraîncărcare poate fi evitată. Din păcate, este încă posibil să cumpărați încărcătoare de transformatoare convenționale până în prezent, care de obicei nu stabilesc cu precizie această limită de generare a gazului în timpul încărcării. În fiecare caz, trebuie să regândim ce vrem să obținem despre bateria noastră după ce am încărcat-o. Cunoscând propunerea noastră și cele descrise mai sus, vă recomandăm cele mai bune echipamente de umplere dovedite, inclusiv produse CTEK.

Încărcător de baterie auto: CTEK MXS 5.0

Încărcător baterie camion (12V): CTEK MXS 10.0

Încărcător baterie camion (24V): CTEK MXS 25

Încărcător de baterii funcțional: CTEK Time & GO

Evoluția gazelor, supraumplerea, consumul de apă

În timpul încărcării bateriilor normale de plumb-acid, evoluția gazului poate fi experimentată ca un proces secundar. Am cunoscut deja acest fenomen în viața noastră, chiar și la o clasă de fizică sau chimie, din moment ce știm că curentul continuu descompune apa. Acest lucru se dezvoltă în interiorul bateriilor după cum urmează: oxigenul este generat pe electrodul pozitiv, în timp ce hidrogenul este generat pe electrodul negativ.

Pentru producători, acest fenomen este o mare durere de cap, deoarece procesul menționat mai sus afectează caracteristicile plantei. Deoarece oxigenul gazos și hidrogenul sunt generate din apa electrolitului, procesul are ca rezultat o scădere a nivelului electrolitului, care condensează compoziția electrolitului din interiorul bateriei, astfel încât numai apa deionizată ar trebui folosită întotdeauna pentru a o înlocui.

Pierderile de apă sunt limitate de reglementări, adică incluse într-un standard. Acest standard nu este altceva decât un standard de baterie care nu necesită întreținere

Dar ce trebuie să știți despre acest standard și cine îl poate obține? Standardul se bazează pe următoarele teste:

Ca prim pas, greutatea unei baterii încărcate trebuie măsurată cu o precizie de 0,05%. Bateria de testat este apoi plasată într-o baie 40C 0 și încărcată cu o tensiune constantă de 14,4V timp de 500 de ore. După această perioadă de încărcare, greutatea bateriei noastre trebuie măsurată din nou și, dacă pierderea în greutate măsurată după încărcare nu depășește 6 grame/Ah, atunci bateria testată va fi testată în continuare pentru a verifica capacitatea de pornire. Pe baza rezultatelor testului, poate fi considerat adecvat și fără întreținere dacă tensiunea de funcționare nu scade sub 7,2 V ca urmare a încărcării de 30 de secunde.

Scăderea nivelului de electroliți poate fi cauzată nu numai de evoluția gazelor, ci și de evaporare. Prin orificiile de ventilație, în principal vapori de apă și o cantitate mică de vapori acizi sunt eliberați în aer liber. Reducerea consumului de apă este o sarcină importantă pentru proiectanții de baterii, deoarece poate crește semnificativ timpul ciclului de întreținere a stocării de energie. În acest sens, este, de asemenea, important ca dispozitivul de stocare a energiei să nu supraîncărce bateria, astfel încât controlerul limitează tensiunea generatorului la o valoare adecvată. Cele mai moderne baterii au reușit să reducă consumul de apă într-o asemenea măsură încât să nu necesite reîncărcându-se deloc în timpul vieții sale.

Evoluția gazelor poate avea, de asemenea, alte efecte nedorite, deoarece o parte din oxigen și hidrogen se formează în interiorul ingredientului activ, mai ales pe măsură ce sarcina progresează. Atâta timp cât doar câteva gaze trebuie să părăsească interiorul medicamentului poros pe unitate de timp, nu există nicio problemă. Cu toate acestea, dacă cantitatea de gaze de eșapament este mare, bula nu va putea să scape din substanța activă și va sfâșia bucăți individuale din substanța activă, ar putea izbucni din rețea. Fenomenul are ca rezultat pierderea de masă.

Intensitatea evoluției gazelor este influențată de un alt factor decât proiectarea structurală a bateriei. Atâta timp cât gradul de încărcare al bateriei este scăzut, practic nu se formează o bulă de gaz la suprafața substanței active în contact cu electrolitul, deoarece aici procesul chimic cunoscut are loc sub influența electricității. În acest caz, formarea gazului poate fi observată numai pe podurile care leagă rețeaua plăcii sau celulele. Este important să se atingă limita la o tensiune mai mare de 14,4 V la curent normal, atunci când formarea gazului poate fi deja astfel încât să poată apărea formarea de bule, care poate deteriora și ingredientul activ menționat. Cu toate acestea, atragem atenția asupra a trei aspecte importante.

Curentul normal este de 10% din capacitatea reală, adică nu trebuie luată în considerare valoarea nominală indicată pe baterie, deci din motive de siguranță, capacitatea de stocare este subestimată pentru o sursă utilizată pentru a determina curentul normal.
Prin încărcarea unei baterii încărcate cu 1/20 din curent, electrolitul poate fi demontat complet într-un timp previzibil. Aceasta înseamnă că nu avem capacitatea de a alimenta apa cu baterii cu sistem închis fără întreținere, adică bateria noastră devine complet inutilizabilă.
Unul dintre cele mai importante lucruri care s-au putut întâmpla cu echipamentele de încărcare neregulate mai vechi este acela că încărcarea suplimentară a unei baterii încărcate menține un flux de coroziune în rețea în funcție de curent, ceea ce reduce dezintegrarea masei active peste o anumită limită și stabilitatea structura rețelei.

Pe scurt, descompunerea apei produce gaze care duc la consumul de apă. S-au făcut mai multe îmbunătățiri pentru a reduce consumul de apă, dar poate cea mai eficientă soluție este „capacul labirintului” în care materialele gazoase sunt suficient de răcite, precipitate și apoi returnate în interiorul bateriei datorită stării lor lichide. Bateriile cu capac labirint includ: Baterie Varta , Baterie Bosch , și majoritatea bateriilor fabricate de Johnson Controls. Încărcarea, după cum am citit, a fost inițial un proces foarte intensiv, dar astăzi, datorită „dispozitivelor de încărcare inteligente și inteligente”, o palmă a devenit o operație simplă. Așadar, rețineți când achiziționați un încărcător, ce criterii trebuie să îndepliniți și ce impact poate avea asupra bateriei pe care o folosim. Personal, ne străduim întotdeauna să ne asigurăm că clienții noștri își pot folosi bateriile în vehiculele lor cât mai mult timp posibil și pentru aceasta vindem echipamente de încărcare de cea mai bună calitate posibilă, de ex. Încărcător de baterii CTEK .