Jak naładować akumulator żelowy?

Chemiczne źródła prądu są stale wykorzystywane przez człowieka w życiu codziennym. Wystarczy przypomnieć zwykłe baterie dostępne w dowolnym urządzeniu przenośnym. Nie wspominając już o samochodach z obowiązkową obecnością na pokładzie akumulatorów. A tak powszechne wykorzystanie chemicznych źródeł energii oznacza, że ​​czasami konieczne jest przywrócenie ich wydajności. Biorąc pod uwagę różnorodność akumulatorów, ich cechy konstrukcyjne i różne przypadki użycia, pytanie, jak naładować akumulator żelowy lub inny podobny, może okazać się całkiem rozsądne..

Treść artykułu

• Trochę historii i opis zasady działania baterii
• Etapy doskonalenia
• O metodach i samym ładowaniu
• O ładowaniu akumulatorów żelowych

Trochę historii i opis zasady działania baterii

Pierwsze źródło prądu chemicznego powstało w 1800 roku. Od tego czasu wynalazcy i naukowcy opracowali wiele wariantów takich urządzeń, w tym baterie. Ich cechą wyróżniającą jest odwracalność, to znaczy, że są w stanie zarówno oddawać energię elektryczną, jak i akumulować. Jest to właśnie główna zaleta akumulatora.

Najczęstsze z nich to akumulatory kwasowo-ołowiowe. Nazwa ta pochodzi od użytych materiałów - elektrody są wykonane z ołowiu, a rozcieńczony kwas siarkowy działa jak elektrolit. Baterie powstały również przy użyciu innych metali - cynku, niklu, manganu. Ale ze względu na możliwość podania dużego prądu i przywrócenia go później podczas ładowania ich właściwości, stosunkowo niska cena i dostępność, akumulatory ołowiowo-kwasowe stały się szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym.

Zasada działania takiego akumulatora jest zdefiniowana przez termin „podwójne zasiarczenie”. Czym jest ten proces, pozwala zrozumieć równanie.

Zapisana tutaj reakcja oznacza, że ​​gdy pojawia się obciążenie i płynie prąd, ołów na płytkach katodowych zaczyna przekształcać się w siarczan ołowiu, który z wyglądu jest białą powłoką. W tym przypadku stężenie kwasu siarkowego maleje, a woda wręcz przeciwnie, rośnie i pojawiają się wolne elektrony. Prąd elektryczny płynie w obwodzie obciążenia, gęstość elektrolitu maleje.

Podczas ładowania akumulatora realizowany jest proces odwrotny - przywracany jest siarczan ołowiu, woda jest absorbowana, a stężenie kwasu siarkowego wzrasta. Jest to zasada podwójnego siarczanowania.

Jednak w rzeczywistości nie wszystko jest takie proste. Podczas ładowania akumulatora siarczan ołowiu nie jest całkowicie przywracany, może to wynikać ze stopnia rozładowania akumulatora, trybu ładowania lub stanu technicznego akumulatora. Ale w każdym razie ważny będzie fakt, że pojemność baterii maleje. Z tego powodu częste rozładowanie akumulatora po określonej liczbie cykli może być nieprawidłowe.

Etapy doskonalenia

Z czasem bateria przeszła wiele zmian. Przede wszystkim związane były z niską wytrzymałością mechaniczną ołowiu. Dlatego dodano do niego antymon. Jak się jednak okazało, działa on jak rodzaj katalizatora hydrolizy wodnej, dlatego akumulatory zaczęły „wrzeć”, co oznacza, że ​​tracą dużo wody podczas ładowania. Wymagało to częstego napełniania i skomplikowanej pracy baterii..

Aby uniknąć takich problemów, dodano wapń ołowiu zamiast antymonu. Wrzenie drastycznie spadło i mówiono o akumulatorach bezobsługowych. Powstała jednak nowa wada - niska odporność na głębokie wyładowania. I tylko połączone użycie wapnia (na katodzie) i antymonu (na anodzie) pozwoliło zwiększyć wytrzymałość mechaniczną i uniknąć wrzenia akumulatora.

Dalsze prace przeprowadzono już z elektrolitem, dodanie zagęszczaczy do jego składu doprowadziło do pojawienia się akumulatorów żelowych. Nazwa ta pochodzi od słowa „żel” (to w nim elektrolit ulega konwersji w wyniku wprowadzenia dodatków), a nie od słowa „hel”. Od tego momentu można mówić o pojawieniu się akumulatorów bezobsługowych. To prawda, że ​​główne pytanie nie zostało jeszcze rozważone - jak mogę naładować akumulator żelowy, który dotyczy takich źródeł.

O metodach i samym ładowaniu

Teraz, po wyjaśnieniu funkcji różnych rodzajów baterii, przestudiujemy, jak przywrócić jej wydajność. Aby to zrobić, istnieją następujące główne rodzaje ładowania:

• przy stałym prądzie;
• przy stałym napięciu;
• pulsujący prąd (tętnienia lub asymetryczne).

Rzeczywisty tryb odzyskiwania pojemności baterii może obejmować zastosowanie różnych metod, ale w każdym przypadku będzie oparty na podanych opcjach.

1. Ładowanie stałym prądem. W tej metodzie wykorzystuje się jego wartość równą 0,1 pojemności akumulatora. Tak więc dla akumulatora 55 Ah wartość prądu podczas ładowania powinna wynosić 5,5 A. Niezbędny tryb musi być obsługiwany przez specjalne urządzenie. Jednak gdy zaciski akumulatora przekroczą 14,4 V, w akumulatorze rozpoczyna się obfite wydzielanie gazu. Aby go zmniejszyć, prąd ładowania jest zmniejszony o połowę (w naszym przykładzie do 2,75 A).

   Procedurę uważa się za zakończoną, gdy monitorowane parametry akumulatora nie zmienią się w ciągu 2 godzin. Z reguły dzieje się tak po osiągnięciu poziomu 16,3-16,4 V na zaciskach akumulatora.

2. Ładowanie stałym napięciem. W tym przypadku pożądaną wartość uzyskuje się ze źródła zewnętrznego. Poziom naładowania akumulatora po zakończeniu procedury zależy również od wielkości zastosowanego napięcia. Tak więc, gdy 14,4 V zostanie dostarczone do akumulatora, naładuje się 74-85%. W trakcie całego procesu przez akumulator przepływa zmieniający się prąd. Początkowo może osiągnąć znaczną wartość, ale następnie stopniowo maleje wraz ze wzrostem napięcia na zaciskach akumulatora. Całkowicie w tym trybie akumulator ładuje się do 24 godzin. Tylko po podłączeniu do zacisków 16,3-16,4 V akumulator będzie w pełni naładowany.
3. Ładowanie prądem udarowym. W takim przypadku do akumulatora podawane są impulsy, które okresowo zmieniają swoją wielkość. W niektórych przypadkach (prąd asymetryczny) zmienia nawet znak. Uważa się, że ten tryb zapewnia lepsze odsiarczanie płytek..

Wszystkie powyższe metody zapewniają równoważne ładowanie akumulatora. Jednak biorąc pod uwagę te metody, łatwo zauważyć sprzeczność z działaniem akumulatora w samochodzie. Tam do ładowania wykorzystywany jest generator, a napięcie na jego wyjściu nie przekracza 14,4 V, podczas gdy producenci akumulatorów zalecają podniesienie napięcia akumulatora do 16,4 V. W celu pełnego naładowania okazuje się, że akumulator w maszynie jest ciągle niedoładowany. logika jego producentów.

Dzięki autonomicznej procedurze przywracania pojemności baterii można wdrożyć tryb złożony, realizowany przez oddzielne urządzenie pod kontrolą kontrolera. W tym przypadku stosuje się różne kombinacje wskazanych metod ładowania, stosuje się impulsy i prądy o specjalnej formie, co ostatecznie pozwala zwiększyć efektywność procedury.

O ładowaniu akumulatorów żelowych

Przed dotknięciem bezpośredniej procedury ładowania akumulatorów żelowych warto zwrócić uwagę na to, że:

• są z natury kwasami ołowiowymi;
• ich ładowanie niekorzystnie wpływa na ładowanie (przekroczenie określonego napięcia).

Te funkcje pomogą lepiej zrozumieć, jak prawidłowo ładować akumulator żelowy. Należy pamiętać, że podlega on wszystkim wyżej wymienionym wymaganiom w odniesieniu do konwencjonalnych akumulatorów ołowiowo-kwasowych. Do autonomicznego ładowania akumulatora należy stosować urządzenia, które realizują tryb sterowania procedurą. Zastosowany prąd powinien wynosić 1/10 pojemności akumulatora, a napięcie na jego zaciskach nie powinno przekraczać 14,4 V. Producent może zalecić inną wartość, ale zwykle takie parametry są wskazane.

Najważniejsze jest, aby uniknąć przepięcia. W przeciwnym razie rozpoczyna się wydzielanie gazu, co może powodować odklejenie się żelu od płytek akumulatora, co jest obarczone uszkodzeniem. Ładowarki mogą tego uniknąć, zapewniając jednocześnie pełne odzyskanie baterii..

Akumulatory żelowe mają długą żywotność, ale konieczne jest ich okresowe niezależne ładowanie, z zachowaniem pewnych zasad. Są dość proste, a użycie specjalnych ładowarek automatycznie zapewni wdrożenie pożądanych trybów.