كثافة البطارية
محتوى
تعد كثافة الإلكتروليت في البطارية معلمة مهمة جدًا لجميع البطاريات الحمضية ، ويجب على أي متحمس للسيارة أن يعرف: ما هي الكثافة التي يجب أن تكون ، وكيفية التحقق منها ، والأهم من ذلك ، كيفية رفع كثافة البطارية بشكل صحيح (محدد الجاذبية الحمضية) في كل علبة بها ألواح رصاص مملوءة بمحلول H2SO4.
يعد فحص الكثافة أحد النقاط في عملية صيانة البطارية ، والتي تشمل أيضًا فحص مستوى الإلكتروليت وقياس جهد البطارية. في بطاريات الرصاص يتم قياس الكثافة بوحدة جم / سم 3. هي هي يتناسب مع تركيز المحلولو عكسيا على درجة الحرارة السوائل (كلما ارتفعت درجة الحرارة ، قلت الكثافة).
من خلال كثافة المنحل بالكهرباء ، يمكنك تحديد حالة البطارية. لهذا السبب إذا كانت البطارية لا تحمل الشحنثم يجب عليك التحقق من حالة السائل في كل بنك.
تؤثر كثافة المنحل بالكهرباء على سعة البطارية وعمرها التشغيلي.
يتم فحصه بواسطة مقياس كثافة (مقياس كثافة السوائل) عند درجة حرارة + 25 درجة مئوية. إذا اختلفت درجة الحرارة عن المطلوبة ، يتم تصحيح القراءات كما هو موضح في الجدول.
لذلك ، توصلنا إلى ما هو عليه ، وما الذي يجب فحصه بانتظام. وما هي الأرقام التي يجب التركيز عليها ، وكم هي جيدة وكم هي سيئة ، وماذا يجب أن تكون كثافة إلكتروليت البطارية؟
ما هي الكثافة التي يجب أن تكون في البطارية
يعد الحفاظ على كثافة المنحل بالكهرباء المثلى أمرًا مهمًا جدًا للبطارية ومن الجدير معرفة أن القيم المطلوبة تعتمد على المنطقة المناخية. لذلك ، يجب ضبط كثافة البطارية بناءً على مجموعة من المتطلبات وظروف التشغيل. فمثلا، في المناخ المعتدل ، كثافة المنحل بالكهرباء يجب أن يكون على المستوى 1,25-1,27 g / cm3 ± 0,01 جم / سم 3. في المنطقة الباردة ، حيث ينخفض الشتاء إلى -30 درجة ، و 0,01 جم / سم 3 أكثر ، وفي المنطقة شبه الاستوائية الساخنة - بمقدار 0,01 جم / سم 3 أقل. في تلك المناطق حيث يكون الشتاء قاسياً بشكل خاص (حتى -50 درجة مئوية) ، حتى لا تتجمد البطارية ، يجب عليك ذلك زيادة الكثافة من 1,27 إلى 1,29 جم / سم 3.
يتساءل العديد من مالكي السيارات: "ما هي كثافة الإلكتروليت في البطارية في الشتاء ، وماذا يجب أن تكون في الصيف ، أو لا يوجد فرق ، وهل يجب أن تظل المؤشرات على نفس المستوى طوال العام؟" لذلك سنتعامل مع الموضوع بمزيد من التفصيل وسيساعد في إنتاجه ، جدول كثافة المنحل بالكهرباء البطارية مقسمة إلى مناطق مناخية.
عليك أيضًا أن تتذكر أنه عادةً ما تكون البطارية بالسيارة ، مشحونة لا تزيد عن 80-90٪ قدرتها الاسمية ، وبالتالي فإن كثافة المنحل بالكهرباء ستكون أقل قليلاً مما كانت عليه عند الشحن الكامل. لذلك ، يتم اختيار القيمة المطلوبة أعلى قليلاً ، من القيمة الموضحة في جدول الكثافة ، بحيث عندما تنخفض درجة حرارة الهواء إلى الحد الأقصى ، تضمن البطارية أن تظل عاملة ولا تتجمد في الشتاء. ولكن فيما يتعلق بموسم الصيف ، يمكن أن تهدد الكثافة المتزايدة الغليان.
جدول كثافة المنحل بالكهرباء للبطارية
يتم تجميع جدول الكثافة بالنسبة لمتوسط درجة الحرارة الشهرية في شهر يناير ، بحيث لا تتطلب المناطق المناخية ذات الهواء البارد حتى -30 درجة مئوية والمناطق المعتدلة ذات درجات الحرارة التي لا تقل عن -15 انخفاض أو زيادة في تركيز الحمض . على مدار السنة (الشتاء والصيف) لا ينبغي تغيير كثافة المنحل بالكهرباء في البطارية، ولكن فقط تحقق و تأكد من أنه لا ينحرف عن القيمة الاسمية، ولكن في المناطق شديدة البرودة ، حيث يكون مقياس الحرارة غالبًا أقل من -30 درجة (في الجسد حتى -50) ، يُسمح بإجراء تعديل.
كثافة المنحل بالكهرباء في البطارية في الشتاء
يجب أن تكون كثافة المنحل بالكهرباء في البطارية في الشتاء 1,27 (بالنسبة للمناطق التي تقل درجة حرارة الشتاء فيها عن -35 ، لا تقل عن 1.28 جم / سم 3). إذا كانت القيمة أقل ، فإن هذا يؤدي إلى انخفاض في القوة الدافعة الكهربائية وبدء تشغيل محرك الاحتراق الداخلي الصعب في الطقس البارد ، حتى تجميد الإلكتروليت.
عندما تنخفض الكثافة في البطارية في فصل الشتاء ، لا يجب أن تجري على الفور للحصول على حل تصحيح من أجل رفعها ، فمن الأفضل بكثير الاهتمام بشيء آخر - شحن بطارية عالي الجودة باستخدام شاحن.
لا تسمح الرحلات نصف ساعة من المنزل إلى العمل والعودة إلى تسخين المنحل بالكهرباء ، وبالتالي ، سيكون مشحونًا جيدًا ، لأن البطارية لا تأخذ الشحن إلا بعد التسخين. لذلك تزداد الندرة من يوم لآخر ، ونتيجة لذلك ، تنخفض الكثافة أيضًا.
بالنسبة للبطارية الجديدة والقابلة للخدمة ، يكون الفاصل الزمني العادي لتغيير كثافة المنحل بالكهرباء (التفريغ الكامل - الشحن الكامل) هو 0,15 - 0,16 جم / سم مكعب.
تذكر أن تشغيل البطارية المفرغة في درجات حرارة دون الصفر يؤدي إلى تجميد المنحل بالكهرباء وتدمير ألواح الرصاص!
وفقًا لجدول اعتماد نقطة تجمد المنحل بالكهرباء على كثافته ، يمكنك معرفة الحد الأدنى لعمود مقياس الحرارة الذي يتكون عنده الجليد في بطاريتك.
ز / سم³ | 1,10 | 1,11 | 1,12 | 1,13 | 1,14 | 1,15 | 1,16 | 1,17 | 1,18 | 1,19 | 1,20 | 1,21 | 1,22 | 1,23 | 1,24 | 1,25 | 1,28 |
° C | -8 | -9 | -10 | -12 | -14 | -16 | -18 | -20 | -22 | -25 | -28 | -34 | -40 | -45 | -50 | -54 | -74 |
كما ترى ، عند الشحن بنسبة 100٪ ، ستتجمد البطارية عند -70 درجة مئوية. عند شحن 40٪ ، يتجمد بالفعل عند -25 درجة مئوية. لن تجعل نسبة 10٪ من المستحيل بدء تشغيل محرك الاحتراق الداخلي في يوم بارد فحسب ، بل ستتجمد تمامًا في درجة صقيع تبلغ 10 درجات.
عندما تكون كثافة المنحل بالكهرباء غير معروفة ، يتم فحص درجة تفريغ البطارية باستخدام قابس التحميل. يجب ألا يتجاوز فرق الجهد في خلايا بطارية واحدة 0,2 فولت.
تحميل شوكة قراءة الفولتميتر ، ب | درجة تفريغ البطارية ،٪ |
1,8-1,7 | 0 |
1,7-1,6 | 25 |
1,6-1,5 | 50 |
1,5-1,4 | 75 |
1,4-1,3 | 100 |
إذا تم تفريغ البطارية بأكثر من 50٪ في الشتاء وأكثر من 25٪ في الصيف ، فيجب إعادة شحنها.
كثافة المنحل بالكهرباء في البطارية في الصيف
في الصيف تعاني البطارية من الجفاف.لذلك ، نظرًا لأن الكثافة المتزايدة لها تأثير سيء على ألواح الرصاص ، فمن الأفضل أن تكون كذلك 0,02 جم / سم مكعب أقل من القيمة المطلوبة (خاصة في المناطق الجنوبية).
في الصيف ، تزداد درجة الحرارة أسفل الغطاء ، حيث توجد البطارية غالبًا. تساهم هذه الظروف في تبخر الماء من الحمض ونشاط العمليات الكهروكيميائية في البطارية ، مما يوفر ناتجًا عاليًا للتيار حتى عند الحد الأدنى المسموح به من كثافة المنحل بالكهرباء (1,22 جم / سم 3 لمنطقة مناخية دافئة رطبة). لهذا السبب، عندما ينخفض مستوى المنحل بالكهرباء تدريجيًاثم تزيد كثافتهمما يسرع من عمليات تدمير التآكل للأقطاب الكهربائية. هذا هو السبب في أنه من المهم للغاية التحكم في مستوى السائل في البطارية ، وعندما تسقط ، أضف الماء المقطر ، وإذا لم يتم ذلك ، فإن الشحن الزائد والكبريت يهددان.
إذا تم تفريغ البطارية بسبب عدم انتباه السائق أو لأسباب أخرى ، يجب أن تحاول إعادتها إلى حالة عملها باستخدام شاحن. ولكن قبل شحن البطارية ، ينظرون إلى المستوى ، وإذا لزم الأمر ، يملأونه بالماء المقطر ، والذي يمكن أن يتبخر أثناء التشغيل.
بعد مرور بعض الوقت ، تقل كثافة الإلكتروليت في البطارية وتنخفض إلى أقل من القيمة المطلوبة بسبب تخفيفها المستمر مع نواتج التقطير. ثم يصبح تشغيل البطارية مستحيلًا ، لذلك يصبح من الضروري زيادة كثافة المنحل بالكهرباء في البطارية. ولكن لمعرفة مقدار الزيادة ، تحتاج إلى معرفة كيفية التحقق من هذه الكثافة بالذات.
كيفية التحقق من كثافة البطارية
لضمان التشغيل الصحيح للبطارية ، كثافة المنحل بالكهرباء ينبغي تحقق كل 15-20 ألف كم يجري. يتم قياس الكثافة في البطارية باستخدام جهاز مثل مقياس الكثافة. يتكون جهاز هذا الجهاز من أنبوب زجاجي ، يوجد بداخله مقياس كثافة السوائل ، وفي نهاياته يوجد طرف مطاطي على أحد الجانبين وكمثرى على الجانب الآخر. من أجل التحقق ، سوف تحتاج إلى: فتح علبة البطارية ، واغمرها في المحلول ، وسحب كمية صغيرة من المنحل بالكهرباء مع الكمثرى. سيُظهر مقياس السوائل العائم بمقياس جميع المعلومات الضرورية. سننظر بمزيد من التفصيل في كيفية التحقق بشكل صحيح من كثافة البطارية أقل قليلاً ، نظرًا لوجود نوع من البطاريات لا يحتاج إلى صيانة ، والإجراء مختلف نوعًا ما فيها - لن تحتاج مطلقًا إلى أي أجهزة.
مؤشر الكثافة على بطارية لا تحتاج إلى صيانة
يتم عرض كثافة البطارية التي لا تحتاج إلى صيانة بواسطة مؤشر اللون في نافذة خاصة. مؤشر أخضر يشهد على ذلك كل شيء على ما يرام (درجة الشحن في حدود 65 - 100٪) إذا انخفضت الكثافة و إعادة الشحن المطلوبة، ثم سوف المؤشر أسود. عندما تظهر النافذة لمبة بيضاء أو حمراء، فأنت بحاجة تتصدر بشكل عاجل بالماء المقطر. ولكن ، بالمناسبة ، المعلومات الدقيقة حول معنى لون معين في النافذة موجودة على ملصق البطارية.
الآن نواصل فهم كيفية التحقق من كثافة المنحل بالكهرباء لبطارية حمض تقليدية في المنزل.
فحص كثافة المنحل بالكهرباء في البطارية
لذلك ، لكي نتمكن من التحقق بشكل صحيح من كثافة المنحل بالكهرباء في البطارية ، أولاً وقبل كل شيء نتحقق من المستوى ونقوم بتصحيحه إذا لزم الأمر. ثم نقوم بشحن البطارية وعندها فقط نبدأ في التحقق ، ولكن ليس على الفور ، ولكن بعد بضع ساعات من الراحة ، لأنه بعد الشحن أو إضافة الماء مباشرة ، ستكون هناك بيانات غير موثوقة.
يجب أن نتذكر أن الكثافة تعتمد بشكل مباشر على درجة حرارة الهواء ، لذا ارجع إلى جدول التصحيح الذي تمت مناقشته أعلاه. بعد أخذ السائل من البطارية ، يمكن حمل الجهاز على مستوى العين - يجب أن يكون مقياس كثافة السوائل في حالة راحة ، وأن يطفو في السائل ، دون لمس الجدران. يتم إجراء القياس في كل جزء ، ويتم تسجيل جميع المؤشرات.
جدول لتحديد شحنة البطارية حسب كثافة الإلكتروليت.
درجة الحرارة | شحن | ||
على 100٪ | على 70٪ | مفرغ | |
فوق +25 | 1,21 - 1,23 | 1,17 - 1,19 | 1,05 - 1,07 |
أقل من +25 | 1,27 - 1,29 | 1,23 - 1,25 | 1,11 - 1,13 |
الكثافة مقابل الجهد حسب الشحنة
تشير الكثافة المنخفضة بشدة في إحدى الخلايا إلى وجود عيوب فيها (أي ماس كهربائى بين الألواح). ولكن إذا كانت منخفضة في جميع الخلايا ، فهذا يدل على تفريغ عميق ، أو كبريتات ، أو ببساطة تقادم. فحص الكثافة ، جنبًا إلى جنب مع قياس الجهد تحت الحمل وبدونه ، سيحدد السبب الدقيق للانهيار.
عندما تحتاج إلى التحقق من كثافة المنحل بالكهرباء لتحديد درجة شحن البطارية ، يمكنك القيام بذلك دون إزالة البطارية من أسفل غطاء السيارة ؛ ستحتاج إلى الجهاز نفسه ، ومقياس متعدد (لقياس الجهد) وجدول نسبة بيانات القياس.
نسبة الشحن | Плотность электролита г/см³ (**) | جهد البطارية V (***) |
100% | 1,28 | 12,7 |
80% | 1,245 | 12,5 |
60% | 1,21 | 12,3 |
40% | 1,175 | 12,1 |
20% | 1,14 | 11,9 |
0% | 1,10 | 11,7 |
إذا لزم الأمر ، يتم إجراء تعديلات الكثافة. سيكون من الضروري تحديد حجم معين من الإلكتروليت من البطارية وإضافة تصحيحي (1,4 جم / سم 3) أو الماء المقطر ، متبوعًا بـ 30 دقيقة من الشحن بالتيار المقنن والتعرض لعدة ساعات لمعادلة الكثافة في جميع المقصورات. لذلك ، سنتحدث أكثر عن كيفية رفع الكثافة في البطارية بشكل صحيح.
كيفية زيادة الكثافة في البطارية
من الضروري رفع الكثافة عندما يكون من الضروري ضبط المستوى بشكل متكرر مع نواتج التقطير أو أنه لا يكفي لتشغيل البطارية في فصل الشتاء ، وكذلك بعد إعادة الشحن المتكرر على المدى الطويل. من أعراض الحاجة إلى مثل هذا الإجراء تقليل فترة الشحن / التفريغ. بالإضافة إلى شحن البطارية بشكل صحيح وكامل ، هناك طريقتان لزيادة الكثافة:
- إضافة إلكتروليت أكثر تركيزًا (ما يسمى بالتصحيح) ؛
- أضف حامض.
كيفية فحص وزيادة كثافة البطارية بشكل صحيح.
لزيادة كثافة الإلكتروليت في البطارية وضبطها ، ستحتاج إلى:
1) مقياس كثافة السوائل ؛
2) كوب القياس.
3) وعاء لتخفيف إلكتروليت جديد ؛
4) حقنة شرجية الكمثرى.
5) إلكتروليت أو حمض تصحيحي ؛
6) ماء مقطر.
جوهر الإجراء كما يلي:
- يتم أخذ كمية صغيرة من الإلكتروليت من بنك البطارية.
- بدلاً من نفس الكمية ، نضيف إلكتروليتًا تصحيحيًا ، إذا كان من الضروري زيادة الكثافة ، أو الماء المقطر (بكثافة 1,00 جم / سم 3) ، إذا كان العكس ، على العكس ، مطلوبًا ؛
- ثم يجب إعادة شحن البطارية ، لشحنها بالتيار المقنن لمدة نصف ساعة - وهذا سيسمح للسائل بالخلط ؛
- بعد فصل البطارية عن الجهاز ، سيكون من الضروري أيضًا الانتظار لمدة ساعة / ساعتين على الأقل ، حتى تتساوى الكثافة في جميع البنوك ، وتنخفض درجة الحرارة وتخرج جميع فقاعات الغاز من أجل القضاء على الخطأ في التحكم قياس؛
- أعد فحص كثافة الإلكتروليت ، وإذا لزم الأمر ، كرر الإجراء الخاص باختيار وإضافة السائل المطلوب (أيضًا زيادة أو نقصان) ، مع تقليل خطوة التخفيف ، ثم قم بقياسه مرة أخرى.
لفهم كيفية زيادة الكثافة في البطارية ، أو ربما العكس - تحتاج إلى تقليل حجرة البطارية المقاسة على وجه التحديد ، فمن المستحسن معرفة الحجم الاسمي فيها بالسنتيمتر المكعب. على سبيل المثال ، حجم المنحل بالكهرباء في بنك واحد لبطارية آلة 55 Ah ، 6ST-55 هو 633 سم 3 ، و 6ST-45 هو 500 سم 3. تكون نسبة تكوين الإلكتروليت تقريبًا كما يلي: حمض الكبريتيك (40٪) ؛ ماء مقطر (60٪). سيساعد الجدول أدناه في تحقيق كثافة المنحل بالكهرباء المطلوبة في البطارية:
صيغة كثافة المنحل بالكهرباء
يرجى ملاحظة أن هذا الجدول ينص على استخدام إلكتروليت تصحيح بكثافة 1,40 جم / سم مكعب فقط ، وإذا كان السائل ذو كثافة مختلفة ، فيجب استخدام صيغة إضافية.
بالنسبة لأولئك الذين يجدون مثل هذه الحسابات معقدة للغاية ، يمكن عمل كل شيء بشكل أسهل قليلاً من خلال تطبيق طريقة القسم الذهبي:
نقوم بضخ معظم السائل من علبة البطارية ونسكبها في كوب قياس من أجل معرفة الحجم ، ثم نضيف نصف هذه الكمية من الإلكتروليت ، ونهزها لخلطها. إذا كنت بعيدًا عن القيمة المطلوبة ، فقم أيضًا بإضافة ربع الحجم الذي تم ضخه سابقًا مع الإلكتروليت. لذلك يجب أن يتم إضافته ، في كل مرة يتم تخفيض المبلغ إلى النصف ، حتى يتم الوصول إلى الهدف.
كيفية رفع الكثافة في المجمع إذا انخفض إلى ما دون 1.18
عندما تكون كثافة المنحل بالكهرباء أقل من 1,18 جم / سم 3 ، لا يمكننا الاستغناء عن المنحل بالكهرباء وحده ، فسيتعين علينا إضافة حمض (1,8 جم / سم 3). يتم تنفيذ العملية وفقًا لنفس المخطط كما في حالة إضافة إلكتروليت ، فقط نتخذ خطوة تخفيف صغيرة ، نظرًا لأن الكثافة عالية جدًا ويمكنك تخطي العلامة المرغوبة بالفعل من التخفيف الأول.
متوسط العمر التشغيلي للبطاريات الحديثة ، الخاضعة لقواعد التشغيل (لمنع التفريغ العميق والشحن الزائد ، بما في ذلك من خلال خطأ منظم الجهد) ، هو 4-5 سنوات. لذلك ليس من المنطقي إجراء عمليات تلاعب ، مثل: حفر العلبة ، وتقليبها لتصريف كل السائل واستبداله تمامًا - هذه "لعبة" كاملة - إذا سقطت الألواح ، فلا يمكن فعل أي شيء. راقب الشحن ، تحقق من الكثافة في الوقت المناسب ، حافظ على بطارية السيارة بشكل صحيح وسيتم تزويدك بالحد الأقصى من خطوط عملها.
