Поправка плотности электролита от температуры: Температурная поправка при замерах плотности – Аккумуляторная батарея – УАЗ

Содержание

Температурная поправка к показаниям ареометра при измерении плотности электролита

Температура электролита,С

Поправка, г/см3

от –40 до –26

от –25 до –11

от –10 до +4

от +5 до +19

от +20 до +30

от +31 до +45

–0,04

–0,03

–0,02

–0,01

0,00

+0,01

После определения плотности электролита в каждом элементе батареи, устанавливается степень ее разряженности по таблице 7-4. Батарею, разряженную более, чем на 25% зимой и более, чем на 50% летом, снимите с автомобиля и подзарядите.

Таблица 7-4

Плотность электролита при 25с, г/см3

Климатический район (средняя месячная температура воздуха в январе, С)

Время года

Полностью заряженная батарея

Батарея

разряжена

на 25% на 50%

Очень холодный (от –50 до –30)

Зима

1,30

1,26

1,22

Лето

1,28

1,24

1,20

Холодный (от –30 до –15)

Круглый год

1,28

1,24

1,20

Умеренный (от –15 до –8)

Круглый год

1,28

1,24

1,20

Теплый влажный (от 0 до +4)

Круглый год

1,23

1,19

1,15

Жаркий сухой (от –15 до +4)

Круглый год

1,23

1,19

1,15

Во время измерения плотности следите за тем, чтобы на поверхность батареи, кузов и другие детали с пипетки не падали капли электролита, содержащие серную кислоту, которая вызывает коррозию, утечки тока и т.

д.

Чтобы не получить неправильных результатов, не замеряйте плотность электролита:

  • если его уровень не соответствует норме;

  • если электролит слишком горячий или холодный; оптимальная температура при измерении плотности 15–27С;

  • после доливки дистиллированной воды. Следует выждать, пока электролит перемешается; если батарея разряжена, то для этого может потребоваться даже несколько часов;

  • после нескольких включений стартера. Надо подождать, чтобы установилась равномерная плотность электролита в элементе батареи;

  • при «кипящем» электролите. Следует переждать, пока пузырьки в электролите, набранном в пипетку ареометра, поднимутся на поверхность.

Зарядка аккумуляторной батареи

Снятую с автомобиля батарею аккуратно очистите, особенно ее верхнюю часть, проверьте уровень электролита и при необходимости доведите его до нормы.

Батарея заряжается силой тока 5,5 А при вывернутых пробках. Зарядка проводится до начала обильного газовыделения и достижения постоянства напряжения и плотности электролита в течение 3 часов. Плотность электролита заряженной батареи при 25С должна соответствовать данным таблицы 7-4 для каждого климатического района.

При зарядке батареи необходимо периодически проверять температуру электролита и не допускать ее повышения свыше 40С. Если температура достигнет 40С, то следует уменьшить наполовину зарядный ток или прервать зарядку и охладить батарею до 27С.

Зарядка прекращается, когда начнется обильное выделение газа во всех элементах батареи, а напряжение и плотность электролита в течение последних трех замеров (производимых через 1 ч) будут оставаться постоянными.

Если в конце зарядки плотность электролита (определенная с учетом температурной поправки) отличается от указанной, то откорректируйте ее. При повышенной плотности отберите часть электролита и долейте дистиллированной воды. Если плотность электролита ниже нормы, то отобрав его из элемента, долейте электролит повышенной плотности (1,4 г/см3).

После корректировки плотности электролита продолжите зарядку батареи еще в течение 30 мин для перемешивания электролита. Затем отключите батарею и через 30 мин замерьте его уровень во всех элементах. Если уровень электролита окажется ниже нормы, то долейте электролит с плотностью, соответствующей данному климатическому району (см. табл. 7-4). Если уровень электролита выше нормы – отберите его избыток резиновой грушей.

Генератор

Корректировка электролита в аккумуляторе

Аккумуляторная батарея – один из основных элементов автомобиля, отвечающих за пуск двигателя. Значение аккумулятора сложно переоценить, ведь без него невозможно завести мотор, а, значит, машина своим ходом передвигаться не сможет. Именно поэтому АКБ требует к себе особого внимания, исключающего возникновение неприятных ситуаций в виде невозможности совершить запланированную поездку. При этом стоит отметить, что для поддержания работоспособности это важного источника питания не требуется предпринимать каких-то сверхусилий, а достаточно выполнять лишь небольшой комплекс профилактических мер.

Свинцовая аккумуляторная батарея представляет собой гальванический элемент, внутри которого химическая энергия в результате протекающих реакций преобразуется в электрическую. Этот процесс невозможен без электролита – раствора кислоты, обеспечивающего движение заряженных частиц между погруженными в него электродами. Как правило, электролит представляет собой водный раствор серной кислоты определенной плотности. Именно такой параметр как плотность электролита оказывает значительное влияние на работоспособность аккумулятора, поэтому периодически его нужно контролировать.

Измерение плотности электролита в аккумуляторе

Измерить плотность залитого в свинцовый аккумулятор электролита не так уж сложно, однако есть определенные нюансы, связанные с особенностями устройства и принципом работы АКБ. Перечислим некоторые важные моменты, которые надо учесть:

  1. Осуществить процедуру измерения плотности получится только в случае с так называемым обслуживаемым аккумулятором, который предоставляет доступ к банкам (секциям) с электролитом посредством закрытых крышками заливных отверстий. Как раз через эти отверстия (обычно их число равно шести, как и количество секций) и осуществляется забор состава для замера плотности.
  2. В процессе своей работы автомобильная аккумуляторная батарея постоянно заряжается и разряжается. Разряд происходит при прокручивании стартера, а заряд – при уже заведенном двигателе от генератора. В зависимости от степени заряженности меняется и плотность электролита. Значения могут колебаться в пределах 0.15-0.16 г/см
    3
    . Важно отметить, что автомобильный генератор не способен полностью зарядить аккумуляторную батарею. При штатной работе на машине потенциал АКБ используется только на 80-90%. Полный заряд может обеспечить только внешнее зарядное устройство, к которому обязательно придется прибегнуть перед осуществлением замера плотности электролита.
  3. Плотность электролита зависит от его температуры. Обычно замер производится при температуре +25 °С, в противном случае делаются поправки.

Допустим, все вышеперечисленные условия приняты во внимание, и есть возможность приступить непосредственно к замеру плотности. Для этого понадобится специальный прибор – денсиметр, который состоит из ареометра, резиновой груши и стеклянной трубки с наконечником. Прибор вводится в банку аккумулятора через заливное отверстие, а затем осуществляется засасывание электролита с помощью резиновой груши. Оно происходит до тех пор, пока ареометр не всплывет. Показания считываются после того, как прекратятся колебания ареометра и появится возможность определения точного значения. Отсчет показаний производится по шкале, при этом взгляд должен находиться на уровне поверхности жидкости.

Полученное значение должно входить в диапазон 1.25-1.27 г/см3, если автомобиль эксплуатируется в средней полосе. В холодной климатической зоне (средняя месячная температура января ниже -15 °С) показатель должен находиться в интервале 1.27-1.29 г/см3. Проверять плотность электролита на соответствие этим числам нужно в каждой из шести банок аккумулятора. Показания не должны отличаться более чем на 0.01 г/см3, иначе потребуется их корректировка.

Как мы уже говорили, плотность электролита изменяется в зависимости от температуры. Это значит, что зимой и летом жидкость в одном и том же полностью исправном аккумуляторе будет иметь разную плотность. О том, насколько будут разниться показания, дает представление приведенная ниже таблица.

Температура электролита, °С Поправка к показанию денсиметра, г/см3 Температура электролита, °С Поправка к показанию денсиметра, г/см3
-55…-41 -0.05 +5…+19 -0.01
-40…-26 -0.04 +20…+30 0
-25…-11 -0.03 +31…+45 +0.01
-10…+4 -0.02 +46…+60 +0.02

Зависимость температуры замерзания электролита от его плотности демонстрирует еще одна таблица. На основе этих данных можно установить оптимальную плотность электролита для конкретных климатических условий. Нижняя граница подобранного интервала должна гарантировать, что электролит не замерзнет даже при самых сильных холодах и обеспечит требуемое для прокручивания стартера усилие. В то же время чрезмерно завышать плотность тоже нельзя, так как на положительных электродах аккумулятора начинают ускоряться коррозионные процессы, приводящие к сульфатации пластин.

Плотность электролита при 25 °С, г/см3 Температура замерзания, °С Плотность электролита при 25 °С, г/см3 Температура замерзания, °С
1.09 -7 1.22 -40
1.10 -8 1.23 -42
1. 11 -9 1.24 -50
1.12 -10 1.25 -54
1.13 -12 1.26 -58
1.14 -14 1.27 -68
1.15 -16 1.28 -74
1.16 -18 1.29 -68
1.17 -20 1.30 -66
1.18 -22 1.31 -64
1.19 -25
1.32
-57
1.20 -28 1.33 -54
1.21 -34 1.40 -37

Причины изменения плотности электролита

Зафиксированные в результате измерения плотности значения не всегда соответствуют требуемым показателям. Расхождения могут касаться как отдельных банок аккумулятора, так и всех вместе. Если плотность завышена, то нужно обратить в первую очередь внимание на уровень электролита. Низкий уровень в большинстве случае является последствием электролиза, приводящего к разложению входящей в состав электролита воды на водород и кислород. Этот процесс выражается в появлении на поверхности жидкости пузырьков, что обычно происходит при зарядке аккумулятора. Частое «кипение» может приводить к снижению концентрации воды, и этот вопрос решается ее простым добавлением. Доливать в аккумулятор стоит только дистиллированную воду, контролируя при этом уровень электролита. Подробнее о корректировке плотности электролита поговорим ниже.

Если с повышенной плотностью все ясно, то с пониженной ситуация несколько сложнее. В теории, одной из причин понижения плотности, может быть то, что по какой-то причине в электролите уменьшилась доля серной кислоты. Однако на практике это маловероятно, так как сама по себе она обладает высокой температурой кипения, исключающей испарение даже при интенсивном нагреве, который происходит, например, при зарядке аккумуляторной батареи. Более распространенной причиной снижения плотности электролита является так называемая сульфатация пластин, заключающаяся в образовании на электродах сульфата свинца (PbSO4). На самом деле, это естественный процесс, происходящий при каждом разряде АКБ. Но дело в том, что при нормальном режиме работы после разряда аккумулятора обязательно происходит его заряд (на автомобиле аккумулятор постоянно подзаряжается от генератора). Заряд сопровождается обратным преобразованием сульфата свинца в свинец (на катоде) и двуокись свинца (на аноде) – в те активные вещества, которые составляют основу электродов и непосредственно участвуют в химическом процессе внутри аккумуляторной батареи. Если АКБ находится длительное время в разряженном состоянии, сульфат свинца кристаллизуется, безвозвратно теряя способность участвовать в химических реакциях. Это очень неприятный процесс, в результате которого аккумулятор уже не получится зарядить полностью даже при использовании внешнего зарядного устройства ввиду того, что не вся площадь пластин задействована в работе. Так как аккумулятор не заряжается до конца, то и плотность электролита не восстанавливается до своих исходных значений. По сути, здесь уже идет разговор об устранении нарушений в нормальном функционировании аккумулятора.

Частичную сульфатацию пластин можно устранить с помощью контрольно-тренировочных циклов, заключающихся в заряде и последующем разряде батареи до определенного уровня. Большинство современных зарядных устройств имеют такую функцию, поэтому имеет смысл ей воспользоваться, особенно если аккумулятор по какой-то причине долго находился в разряженном состоянии. Процедура десульфатации весьма длительная и может занять до нескольких дней. Если она не принесла результата, то крайней мерой является увеличение плотности с помощью добавления корректирующего электролита (плотность около 1. 40 г/см3). Такой способ можно рассматривать только как временное решение проблемы, потому что причина как таковая не устраняется.

Как поднять плотность электролита

Понизить или повысить плотность электролита в аккумуляторе можно путем откачивания его определенного количества, и долива взамен дистиллированной воды или электролита с повышенной плотностью (корректирующего). Данная процедура требует больших временных затрат, так как цикл откачки-долива может повторяться несколько раз, пока не будет достигнуто требуемое значение. После каждой корректировки необходимо поставить аккумулятор на зарядку (минимум на 30 минут), а затем дать ему постоять (0.5-2 часа). Эти действия необходимы для лучшего перемешивания электролита и выравнивания плотности в банках.

В процессе поднятия (или понижения) плотности электролита не стоит забывать и о контроле его уровня. Он осуществляется стеклянной трубкой с двумя отверстиями по краям. Один край погружается в электролит до тех пор, пока не упрется в предохранительную сетку. Далее верхний конец закрывается пальцем, а сама трубка осторожно поднимается вместе со столбиком жидкости внутри. Высота этого столбика указывает на расстояние от верхней кромки пластин до поверхности залитого электролита. Оно должно составлять 10-15 мм. Если аккумулятор имеет индикатор (тубус) или прозрачный корпус с нанесенными метками минимума и максимума, то контролировать уровень значительно проще.

Не стоит забывать, что все операции с электролитом необходимо выполнять осторожно, используя защитные перчатки и очки.


Проверка, корректировка плотности электролита в аккумуляторе, ЭДС

По плотности электролита судят о степени заряженности автомобильного аккумулятора. Чем ниже плотность электролита, тем более аккумулятор разряжен. Уменьшение плотности электролита на 0,01 г/см3 по сравнению с первоначальной означает, что аккумулятор разрядился примерно на 6%. 

Проверка и корректировка плотности электролита в аккумуляторе, проверка ЭДС и напряжения автомобильного аккумулятора.

Информацию о плотности электролита, а значит и о степени заряженности аккумуляторной батареи, можно получить при проверке плотности электролита ареометром или плотномером. Трубку ареометра опустите в аккумулятор и грушей наберите в нее электролит до тех пор, пока поплавок не всплывет. Деление, до которого погрузился поплавок, покажет плотность электролита.

Старайтесь держать ареометр так, чтобы уровень электролита в нем совпадал с уровнем глаз. Желательно перед измерением плотности 2-3 раза набрать в ареометр электролит для смачивания стенок, чтобы избежать прилипания к ним поплавка. Если же прилипание случится, постучите легонько пальцем по колбе.

В последние годы автолюбители все чаще предпочитают измерять плотность не ареометром, а плотномером. Он удобнее потому, что в нем нет стеклянных деталей — корпус с трубкой и семь поплавков выполнены из пластмассы. Кроме этого, плотномером проще чем ареометром измерять плотность электролита. Поплавки плотнометра имеют различные массы, поэтому всплывают при различной плотности электролита.

Цифры, нанесенные на корпусе плотномера против каждого поплавка, указывают наименьшую плотность, при которой поплавок всплывает. Плотность электролита определяется по всплывшему поплавку с наибольшей цифрой. Если уровень электролита мал, то сначала долейте в аккумулятор дистиллированной воды и только через полтора-два часа, когда вода перемешается с электролитом, приступайте к измерению плотности.

Не забудьте, что плотность электролита в большой степени зависит от его температуры, поэтому результаты измерений нужно всегда приводить к температуре плюс 25 градусов. Делается это так. Если температура электролита выше плюс 25 градусов, то к показаниям ареометра или плотномера добавляется поправка 0,007 г/см3 на каждый градус. Эта же поправка вычитается из показаний ареометра, если температура электролита ниже плюс 25 градусов.

Еще одно важное замечание. Плотность электролита полностью заряженной аккумуляторной батареи зависит от климатических условий работы автомобиля. Для проверки по плотности электролита степени заряженности батареи воспользуйтесь таблицей ниже.

Плотность электролита в автомобильном аккумуляторе при различной степени разряженности.

Аккумуляторную батарею, разряженную летом более, чем на 50%, а зимой более, чем на 25%, нужно снять с автомобиля и зарядить. Если плотность электролита у различных банок аккумулятора отличается более, чем на 0,02 г/см3 или же слишком низкая, то подзарядите автомобильный аккумулятор током 1-2 А в течение суток, Если и после этого напряжение аккумуляторной батареи будет меньше 12 В, то ее нужно менять.

Таким образом, плотность электролита показывает степень заряженности аккумуляторной батареи. О том, есть ли в аккумуляторе неисправности подскажут величины ЭДС и напряжения.

Проверка ЭДС и напряжения автомобильного аккумулятора.

Измерить ЭДС и напряжение автомобильного аккумулятора можно с помощью аккумуляторного пробника Э108 или нагрузочной вилки ЛЭ-2. В корпусе пробника (вилки) размещены два параллельно соединенных резистора. Контактной гайкой резисторы могут подключаться между ножками, которые соединены с кронштейном, где закреплены вольтметр и по одному концу резисторов.

Для измерения ЭДС отверните контактную гайку, при этом резисторы отключаются от ножек, и подключите ножки к выводам аккумулятора. Чтобы измерить напряжение, нужно затянуть контактную гайку, нагрузочные резисторы включаются между ножками, и снова соединить пробник с выводами аккумулятора.

Аккумуляторная батарея исправна, если измеренная ЭДС каждой банки не менее рассчитанной по плотности электролита, а напряжение в конце пятой секунды не упадет ниже 1,7 В. Если это не так — аккумуляторная батарея требует заряда или ремонта. Для определения расчетной ЭДС аккумулятора, сложите плотность электролитов каждой банки и к полученной сумме прибавьте 5,04.

Рекомендации по эксплуатации автомобильного аккумулятора.

Срок службы автомобильного аккумулятора зависит не только от его состояния, но и от правильного использования. Старайтесь не допускать длительного разряда батареи большим током — в таких случаях пластины аккумулятора могут быстро покоробиться, активная масса из них выпадает, и аккумулятор выйдет из строя, Поэтому при пуске двигателя стартер включайте лишь на короткое время.

Если двигатель с первой попытки не запустился, сделайте перерыв на полминуты. Если двигатель не запустится после двух-трех попыток, сделайте более длительный перерыв перед новой попыткой. Этим вы дадите аккумуляторной батарее возможность восстановить плотность электролита в порах пластин, а значит и способность отдавать больше энергии.

Зимой после длительной стоянки автомобиля, аккумуляторная батарея работает хуже из-за увеличения вязкости электролита. Поэтому в холодное время перед пуском желательно на 5 минут включить габаритные фонари, чтобы немного «прогреть» аккумулятор.

Похожие статьи:

  • Выколотка и рихтовка кузова автомобиля, применяемый инструмент, подготовительные работы, особенности процесса, техника выколотки и рихтовки кузова.
  • Нанесение противокоррозионной защиты на кузов автомобиля, виды и характер коррозии, периодичность, применяемые противокоррозионные составы для обработки кузова автомобиля.
  • Поиск неисправностей с помощью осциллоскопа, преимущества и возможности осциллоскопа, расшифровка осциллограммы полученной с помощью осциллоскопа.
  • Улучшение эффективности головных фар, ремонт и замена элементов оптики, полировка фар, установка оригинальной и не оригинальной оптики, альтернативных источников света.
  • Салонные фильтры для автомобиля, разновидности, признаки необходимости замены, когда менять салонный фильтр в автомобиле.
  • Сварка и наплавка деталей из алюминиевых сплавов, газовая и электродуговая сварка алюминиевых деталей, сварочная проволока, флюс, электроды.

Измерение плотности электролита - Энциклопедия по машиностроению XXL

Для измерения плотности электролита применяют прибор, называемый ареометром. Ареометр состоит из стеклянного сосуда цилиндрической или грушевидной формы, на верхнюю часть которого плотно надет резиновый шар, на нижнюю — резиновая трубка, внутри сосуда помещен маленький ареометр. Для замера плотности электролита в аккумулятор опускают резиновую трубку, предварительно сжав резиновый шар. При разжимании шара в стеклянный сосуд всасывается электролит в количестве, достаточном для того, чтобы в нем мог свободно плавать ареометр.  [c.41]
Проверять степень разряженности батареи следует только измерением плотности электролита (табл. 16). Проверка состояния батареи нагрузочной вилкой категорически запрещается, так как это приводит к повреждению заливочной мастики и нарушению герметичности батареи.  [c.244]

Степень заряженности проверяется путем измерения плотности электролита кислотомером или величины напряжения на клеммах батареи нагрузочной вилкой (рис. 55). Уменьшение плотности электролита на (),01 показывает, что аккумулятор разрядился примерно на 6%.  [c.129]

Проверку аккумуляторной батареи необходимо производить при закрытых пробках аккумуляторов. Для проверки под нагрузкой необходимо завернуть до упора контактную гайку 6. Затем острый конец контактной ножки 5 плотно прижимают к положительному выводу батареи, а штырь щупа — к отрицательному. Иногда для обеспечения надежного контакта необходимо сделать контактами ножки и щупа царапины на поверхности выводов батареи, чтобы разрушить пленку окиси. Время выдержки батареи под нагрузкой должно быть не более 5 с. Если напряжение батареи под нагрузкой более 8,9 В, она исправна. Если напряжение упадет ниже 8,9 В, батарея неисправна или сильно разряжена. Уточнение производится измерением плотности электролита или проведением контрольного разряда.  [c.60]

Степень заряженности аккумуляторной батареи проверяют измерением плотности электролита, приведенной к температуре - -15°С для различных климатических условий.  [c.241]

Если при измерении плотности электролита его температура отличается от исходной +15°С, то необходимо внести следующие поправки, связанные с изменением плотности электролита в зависимости от температуры  [c.241]

Рис. 5.20. Приборы для измерения плотности электролита а — денсиметр I — резиновая груша 2 — стеклянная пипетка 3 — собственно денсиметр 4 — наконечник б — индикатор плотности I — резиновая груша 2 — корпус из прозрачного оргстекла 3 — поплавок 4 — наконечник
Проверка степени разряженности батареи. Ее определяют измерением плотности электролита в каждом аккумуляторе, В батарее, разряженной на 25%, плотность меньше на 0,04 г/см чем в полностью заряженной, а в разряженной на 50% — меньше на 0,08 г/см.  [c.98]

Измерение плотности электролита производят ареометром (цена деления 0,005), совмещенным с термометром. Если температура электролита при измерении его плотности выше 15°, к показанию ареометра надо прибавить температурную поправку из расчета 0,0007 на каждый градус разницы температур если температура ниже 15°—поправку надо вычесть.  [c.98]


Примечания. 1. При измерениях плотности электролита при температуре, отличающейся от 25 С, следует откорректировать полученные плотности при повышении или понижении температуры на 1 °С плотность электролита соответственно уменьшается или увеличивается на 0,0007 г/см .  [c.38] Величина поправок к показаниям ареометра при измерении плотности электролита в зависимости от температуры последнего следующая  [c. 356]

При определении степени разряженности батареи нужно руководствоваться табл. 17, внося соответствующие температурные поправки (см. ниже Измерение плотности электролита ), так как в табл. 17 указана степень разрядки батареи при температуре электролита 15° С.  [c.354]

Измерение плотности электролита  [c.355]

Плотность электролита измеряют специальным кислотомером— ареометром, помещенным в пипетку (рис. 119). Для измерения плотности электролита после доливки в него воды или после пуска двигателя стартером батарею надо подвергнуть непродолжительной зарядке небольшим током или дать ей постоять 1—2 ч (без зарядки) для того, чтобы плотность электролита во всех аккумуляторах была одинаковой.  [c.221]

Измерение плотности электролита позволяет определить степень заряженности аккумуляторной батареи. Плотность электролита измеряют специальным прибором (см. рис,  [c.45] Если при измерении плотности электролита обнаружится, что она чрезмерно высокая (1,3 г/см и выше), то необходимо отобрать часть электролита из элемента, долить взамен дистиллированной воды, выждать, пока электролит перемешается, и снова замерить плотность..  [c.130]

Денсиметр кислотный служит для измерения плотности электролита.  [c.60]

Проверку степени зарядки аккумуляторной батареи следует производить только измерением плотности электролита с помощью ареометра. Если плотность электролита окажется ниже нормы (см. табл. 5.3), батарею необходимо зарядить.  [c.195]

При измерении плотности электролита необходимо измерить его температуру и при подсчете плотности учитывать температурную поправку, равную 0,0007 на Г С. Если температура электролита была выше 15° С, то к показанию ареометра поправку прибавляют при температуре ниже 15° С поправку вычитают.  [c. 310]

Плотность электролита всегда указывается для температуры 30 С. Если температура электролита иная, полученную плотность следует привести к 30 °С, пользуясь табл. 4. Например, измеренная плотность электролита при температуре 40 С равна 1,232 г/см . По таблице определяем, что плотность, приведенная к 30 °С, составляет в этом случае 1,241 г/см .  [c.124]

Примечание. При измерении плотности электролита следует учитывать, что при повышении температуры электролита на 1 °С плотность электролита уменьшается на 0,0007 г/см, а при понижении температуры электролита на 1 °С, наоборот, увеличивается на 0,0007 г/см .  [c.71]


Для проверки и технического обслуживания аккумуляторных батарей применяют приборы и приспособления, входящие в комплект модели Э-401 ремень для извлечения батарей из гнезда и их переноски съемник наконечников проводов батареи с выводных штырей ерш для очистки наконечников проводов батареи круглую щетку для очистки выводных штырей батареи уровне.мерную трубку ключ для вывертывания пробок резиновую грушу для отсоса электролита бак для дистиллированной воды нагрузочную вилку для определения степени заряда денсиметр с пипеткой для измерения плотности электролита термометры гаечные ключи для отвертывания гайки стяжного болта наконечника резиновые перчатки. Приборы и приспособления комплекта укладывают и закрепляют в специальных гнездах металлического ящика.  [c.116]

Проверка состояния аккумуляторной батареи включает проверку уровня и измерение плотности электролита и определение напряжения аккумуляторной батареи нагрузочной вилкой.  [c.27]

Измерение плотности электролита дает возможность определить степень заряженности аккумуляторной батареи. Плотность электролита измеряют специальным прибором (рис. 22, б) — денсиметром. При измерении плотности электролита необходимо также определить температуру электролита батареи. Если температура электролита выше или ниже + 15°С, следует привести плотность электролита к 15°С. При изменении температуры на 15° плотность электролита изменяется приблизительно на 0,01 г/см (см. ниже).  [c.28]

При измерении плотности электролита после доливки в него воды или после пуска двигателя стартером батарею надо подвергнуть непродолжительному заряду небольшим током или дать ей постоять 1—2 ч для того, чтобы плотность электролита во всех аккумуляторах выравнялась.  [c.28]

Измерение плотности электролита производят денсиметром (ареометром, по.мещенны.м в стеклянный цилиндр), куда с помощью резиновой груши набирают электролит из аккумулятора (рис, 34), Плотность электролита в отдельных аккумуляторах батареи может отличаться не более чем на  [c.105]

Плотность электролита указывается в паспорте батареи (нормальная плотность электролита для отечественных кислотных батарей составляет 1,24 г/см ). Измерение плотности электролита производится ареометром.  [c.238]

В, он исправен. Если напряжение упадет ниже 1,4 В, аккумулятор разряжен или неисправлен. Уточнение производится сравнением показаний всех аккумуляторов батареи и измерением плотности электролита.  [c.61]

По величине измеренной плотности электролита определяется разряжениость аккумуляторной батареи (табл. 3.1).  [c.61]

При приготовлении электролита необходимо вливать серную Кйслоту (или концентрированный электролит) в воду небольшой етруйкой, непрерывно помешивая раствор стеклянной или деревянной палочкой. Растворение серной кислоты в воде сопровождается интенсивным выделением тепла. Поэтому предпочтительно составлять электролит в два этапа сначала приготовить концентрированный электролит плотностью 1,4 г/см , а потом уже электролит требуемой для данного климатического района плотности. Измерение плотности электролита следует производить только после его остывания.[c.31]

Для измерения плотности электролита, последний с помопхыи резиновой груши отбирается в мензурку объемом 100 см иль в широкую пробирку. В электролит опускают ареометр. При правильной плотности электролита ареометр погружен так, что  [c.93]

Рис. 37. Приборы для измерения плотности электролита а — денсиметр с пипеткой б — плотномер 1 резиновая груша 2 — пинетка 3 — денсиметр 4 — резиновая пробка . 5 — пластмассоьая трубка (наконечник) 6 — прозрачный корпус 7 — пластмассовые по планки
Плотность электролита зависит от степени заряженности. батареи (см. табл. 17). Измеряется плотность специальным кислотомером ареометром, помещенным в пипетке (фиг. 223). Для измерения плотности электролита после доливки в него воды или после пуска двигателя стартером батарею надо подвергнуть непро-—по.джительцой зярялке небо.пьшим то ко или дать ей постоять 1—2 часа (без зарядки) 1уГя того, чтобы выравнялась плотность электролита.  [c.355]

При измерении плотности электролита следует учитывать, что плотность меняется с изменением температуры. Поэтому перед замером плотности определяют температуру электролита. Для того чтобы получились сравнимые результаты, плотность электрсклита принято приводить к 15 С. Если температура электролита при измерении отличается от 15 °С, то вводят поправку к показаниям денсиметра с соответствующим знаком  [c.30]

Степень разряженности батареи определяют измерением плотности электролита во всех аккумуляторах. С достаточной точностью дшжно принимать, что уменьшение плотности электролита на 0,01 соответствует разряду аккумулятора на 6%-  [c.25]


Продолжительность заряда должна быть достаточной для того, чтобы полностью возместить энергию, отданную аккумулятором при его разряде с учетом кпд аккумуляторов. Не реже двух раз в месяц нужно проверять уровень и плотность электролита в каждом элементе аккумулятора и при необходимости доливать аккумуляторы электролитом или дистиллированной водой с тем, чтобы уровень электролита был на несколько миллиметров выше верхнего края пластин. Плотность электролита должна поддерживаться в пределах от 1,17 до 1,27 (по удельному весу) в зависимости от типа и степени заряженности аккумулятора. Если при измерении плотность электролита окажется малой, то следует долить аккумулятор более плотным электролитом, состоящим из раствора аккумуля-  [c.118]

Проверка НРЦ и плотности электролита

 

Для того, чтобы замедлить старение АКБ, необходимо выполнять несколько основных требований по контролю за состоянием батареи и электрооборудования автомобиля. Проверка напряжения разомкнутой цепи (НРЦ) проводится через 6 – 8 часов после выключения двигателя (или зарядного тока при заряде от внешнего зарядного устройства). Напряжение на клеммах батареи измеряется с помощью вольтметра. Значение НРЦ в зависимости от степени заряженности батареи приведено в табл. 1. Степень заряженности также однозначно связана и с плотностью электролита АКБ

 

 

табл. 1 Зависимость напряжения разомкнутой цепи [ НРЦ ] АКБ при различных температурах электролита

Степень заряженности %

Равновесное напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) В, при различных температурах

+20…+25 С

+5…-5 С

-10…-15 С

100

12,70 – 12,90

12,80 – 13,00

12,90 – 13,10

75

12,55 – 12,65

12,55 – 12,75

12,65 – 12,85

Опасная зона

50

12,20 – 12,30

12,30 – 12,40

12,40 – 12,50

25

11,95 – 12,10

12,10 – 12,20

12,20 – 12,30

0

11,60 – 11,80

11,70 – 11,90

11,80 – 12,00

 

 

При безотказной эксплуатации необслуживаемой батареи, которая не имеет пробок, достаточно один раз в 3 – 4 месяца проверять ее НРЦ с целью определения состояния заряженности в соответствии с табл. 1. Если же возникают трудности с пуском двигателя, необходимо проверить исправность электрооборудования.

У полностью заряженной батареи плотность электролита составляет 1,28+0,01 г/см3. Линейно снижаясь, по мере разряда АКБ, она составляет 1,20+0,01 г/см3 у батарей, степень заряженности которых снизилась до 50 %. У полностью разряженной батареи плотность электролита составляет 1,10±0,01 г/см3.

Если значение плотности во всех аккумуляторах («банках») одинаково (с разбросом ±0,01 г/см3), это говорит об отсутствии внутренних замыканий. При наличии внутреннего короткого замыкания плотность электролита в дефектном аккумуляторе будет значительно ниже, чем в остальных ячейках.

Для измерения плотности применяют ареометры со сменными денсиметрами для измерения плотности различных жидкостей, например, антифриза с плотностью от 1,0 до 1,1 г/см3 или электролита с плотностью от 1,1 до 1,3 г/см3.

Одновременно необходимо замерить температуру электролита. Результат измерения плотности приводят к +25 С. Для этого к показаниям денсиметра надо прибавить или отнять поправку, полученную с помощью табл. 2 (в соответствии со знаком указанного значения поправки).

Если при измерении окажется, что НРЦ ниже 12,6 В, а плотность электролита ниже 1,24 г/см3, батарею необходимо подзарядить и проверить зарядное напряжение на ее клеммах при работающем двигателе.

 

 

табл. 2 Температурные поправки к показаниям денсиметра при приведении плотности электролита к +25 С

 

Температура электролита, С

Поправка, г/см3

Температура электролита, С

Поправка, г/см3

-65. .-50

-0,06

-4…+10

-0,02

-49…-35

-0,05

+11…+24

-0,01

-34…-20

-0,04

+26…+40

+0,01

-19…-5

-0,03

+41…+55

+0,02

 

Измерение - плотность - электролит

Измерение - плотность - электролит

Cтраница 1

Измерения плотности электролита и напряжения в разряжаемых аккумуляторах производят через два часа после включения на разряд и перед выключением с разряда.  [1]

Измерение плотности электролита позволяет определить степень заряженное аккумуляторной батареи. Плотность электролита измеряют специальным прибором ( см. рис, 3.1, б) - денсиметром. При измерении плотности также определяют температуру электролита батареи. Если температура электролита выше - f - 30 C или ниже 20 С, то следует привести плотность электролита к 15 С или 25 С.  [3]

Измерение плотности электролита дает возможность определить степень заряженности аккумуляторной батареи. Плотность электролита измеряют специальным прибором ( рис. 22, б) - денсиметром. При измерении плотности электролита необходимо также определить температуру электролита батареи. Если температура электролита выше или ниже 15 С, следует привести плотность электролита к 15 С.  [5]

Измерение плотности электролита производится ареометром.  [6]

Измерение плотности электролита производят ареометром ( цена деления 0 005), совмещенным с термометром.  [7]

Для измерения плотности электролита применяют прибор, называемый ареометром. Ареометр состоит из стеклянного сосуда цилиндрической или грушевидной формы, на верхнюю часть которого плотно надет резиновый шар, на нижнюю - резиновая трубка, внутри сосуда помещен маленький ареометр. Для замера плотности электролита в аккумулятор опускают резиновую трубку, предварительно сжав резиновый шар. При разжимании шара в стеклянный сосуд всасывается электролит в количестве, достаточном для того, чтобы в нем мог свободно плавать ареометр.  [8]

Для измерения плотности электролита, последний с помощью резиновой груши отбирается в мензурку объемом 100 см1 иль в широкую пробирку. В электролит опускают ареометр. При правильной плотности электролита ареометр погружен так.  [10]

Для измерения плотности электролита применяют прибор, называемый ареометром, который состоит из стеклянного сосуда цилиндрической или грушевидной формы. На верхнюю часть сосуда плотно надет резиновый шар, на нижнюю - резиновая трубка. Для измерения плотности электролита в аккумулятор опускают резиновую трубку, предварительно сжав резиновый шар. При разжимании шара в стеклянный сосуд всасывается электролит в количестве, достаточном для свободного плавания ареометра.  [11]

При измерении плотности электролита после доливки в него воды или после пуска двигателя стартером батарею подвергают непродолжительному заряду небольшим током или дают ей постоять 1 - 2 ч, чтобы плотность электролита во всех аккумуляторах выравнялась.  [13]

При измерении плотности электролита следует учитывать, что плотность меняется с изменением температуры. Поэтому перед замером плотности определяют температуру электролита. Для того чтобы получились сравнимые результаты, плотность электролита принято приводить к 15 С.  [14]

При измерении плотности электролита необходимо измерить его температуру и при подсчете плотности учитывать температурную поправку, равную 0 0007 на Г С. Если температура электролита была выше 15 С, то к показанию ареометра поправку прибавляют; при температуре ниже 15 С поправку вычитают.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

ВАЗ 2101 Проверка степени разряженности батареи



6.1.4. Проверка степени разряженности батареи

При отказе батареи в эксплуатации, а также при ее обслуживании необходимо проверять разряженность аккумуляторной батареи аккумуляторным ареометром. Одновременно необходимо замерять и температуру электролита, чтобы учесть температурную поправку к показаниям ареометра, указанную в таблице Температурная поправка к показаниям ареометра при измерении плотности электролита.

При температуре электролита выше 30° С величина поправки прибавляется к фактическому показанию ареометра. Если температура электролита ниже 20° С, то величина поправки соответственно вычитается. Когда температура электролита в пределах 20–30° С, поправка на температуру не вводится.

После определения плотности электролита в каждом элементе батареи, устанавливается степень ее разряженности по таблице Плотность электролита при 25° С, г/см3. Батарею, разряженную более, чем на 25% зимой и более, чем на 50% летом, снимите с автомобиля и подзарядите.

Во время измерения плотности следите за тем, чтобы на поверхность батареи, кузов и другие детали с пипетки не падали капли электролита, содержащие серную кислоту, которая вызывает коррозию, утечки тока и т.д.

Чтобы не получить неправильных результатов, не замеряйте плотность электролита:

– если его уровень не соответствует норме;
– если электролит слишком горячий или холодный; оптимальная температу-ра при измерении плотности 15–27° С;
– после доливки дистиллированной воды. Следует выждать, пока электролит перемешается; если батарея разряжена, то для этого может потребоваться даже несколько часов;
– после нескольких включений стартера. Надо подождать, чтобы установилась равномерная плотность электролита в элементе батареи;
– при «кипящем» электролите. Следует переждать, пока пузырьки в электролите, набранном в пипетку ареометра, поднимутся на поверхность.

Температурная поправка к показаниям ареометрапри измерении плотности электролита

Температура электролита, ° С

Поправка, г/см3

от -40 до -26

-0,04

от -25 до-11

-0,03

от -10 до +4

-0,02

от +5 до +19

-0,01

от +20 до +30

0,00

от +31 до +45

+0,01

Плотность электролита при 25° С, г/см3

Климатический район (средняя месячная температура воздуха в январе,° С)

Время года

Полностью заряженная батарея

Батарея разряжена

на 25%

на 50%

Очень холодный (от -50 до -30)

Зима

1,30

1,26

1,22

Лето

1,28

1,24

1,20

Холодный (от -30 до -15)

Круглый год

1,28

1,24

1,20

Умеренный (от -15 до -8)

Круглый год

1,28

1,24

1,20

Теплый влажный (от 0 до +4)

Круглый год

1,23

1,19

1,15

Жаркий сухой (от -15 до +4)

Круглый год

1,23

1,19

1,15

Температурная коррекция удельного веса: Техническая поддержка

При измерении удельного веса важно вносить поправку на температуру. См. Таблицу ниже:

В приведенной выше таблице показаны фактические показания ареометра кислоты при удельном весе 1,265 при 25ºC (77ºF). Когда кислота охлаждается, она сжимается, и кажущаяся плотность увеличивается, а когда она нагревается, она расширяется, и кажущаяся плотность уменьшается. Это важно при определении уровня заряда.Если температура электролита составляет 38 ° C (100 ° F), а значение плотности составляет 1,258 и не корректируется, может произойти ненужная зарядка. Это сократит срок службы батареи, приведет к потере электроэнергии и излишнему газу батареи. Тогда потребуется дальнейшее обслуживание из-за дополнительного полива.

Лучший способ измерить уровень заряда аккумулятора - это измерить удельный вес. Это можно делать под нагрузкой, но следует соблюдать осторожность и никогда не рекомендуется, если погрузчик находится в эксплуатации.В следующей таблице показаны различные уровни заряда и соответствующая скорректированная удельная масса аккумулятора при полной зарядке при 1,265 и 25 ° C (77 ° F).

Полная зарядка при 1,265 при 25 ° C (77 ° F)

% Заряд Удельный вес

100% 1,255 - 1,275

75% 1,215 - 1,235

50% 1,180 - 1.200

1.155–1.165

0% 1.110-1.130

Емкость аккумулятора и время перезарядки аккумулятора основаны на каждой ячейке, имеющей температуру электролита 25 ° C (77 ° F).Температура ниже номинальной 25 ° C (77 ° F) снижает эффективную емкость и увеличивает время восстановления полной зарядки аккумулятора. Температура выше 25 ° C (77 ° F) немного увеличит емкость, но также увеличит саморазряд и сократит срок службы батареи.

Основные проблемы возникают при экстремальных температурах. Это диапазон от 4ºC (40ºF) до 38ºC (100ºF). Электролит в полностью заряженной батарее имеет точку замерзания приблизительно –85ºF (-65ºC). Однако электролит в полностью разряженной батарее с низким удельным весом имеет гораздо более высокую точку замерзания; чуть ниже 0ºC (32ºF).Полностью разряженный аккумулятор может замерзнуть ниже 4ºC (40ºF), и его следует немедленно зарядить. Повреждения, вызванные замерзанием, обычно не подлежат восстановлению и требуют замены.

Более низкая температура - меньшая производительность, более интенсивная цикличность.

Более высокая температура - большая емкость, больший саморазряд и износ аккумулятора.

Влияние температуры электролита и плотности тока на микротвердость слоя, создаваемую анодным окислением алюминия

В работе исследуется влияние химического состава и температуры электролита, времени окисления, напряжения и плотности тока на микротвердость по Виккерсу. слои оксида алюминия одновременно.Слои создавались в электролитах с разной концентрацией серной и щавелевой кислот и плотностями поверхностного тока 1 А · дм -2 , 3 А · дм -2 и 5 А · дм -2 . Температура электролита изменялась от -1,78 ° С до 45,78 ° С. Результаты показали, что при повышении температуры электролита при плотности тока 1 А · дм -2 увеличение значений микротвердости слоев составляет примерно 66%. При одновременном увеличении молярной концентрации H 2 SO 4 в электролите скорость роста значения микротвердости снижается.При плотности тока 3 А · дм -2 за счет повышения температуры электролита происходит снижение микротвердости сформированного слоя при времени анодного окисления менее 25 мин. Температура электролита не имеет значения при изменении значений микротвердости слоя при напряжениях менее 10,5 В.

1. Введение

Свойства поверхностных слоев, образованных анодным оксидом алюминия (AAO), такие как высокая поверхностная твердость слой, коррозионная стойкость [1, 2] и износостойкость предопределяют обработанные таким образом изделия из алюминия для широкого применения не только в традиционных областях машиностроения, транспорта и строительства, но и для потенциального использования в магнитных носителях записи [3 ], фотоэлектрические солнечные элементы [4], фильтры [5], химические сенсоры [6], фотоника [7] и металлические нанопроволоки [8, 9].

Большинство экспериментальных работ в области (микротвердости) проводится в «сложных» условиях анодирования. Сюда можно отнести низкие температуры электролита, а часто и особый химический состав электролитов. Их основная цель - достижение высоких значений микротвердости слоев. Согласно Скотту [10], который для анодного окисления в серной кислоте при постоянной плотности тока 4 А · дм -2 , менял температуру от -5 ° C до 15 ° C, микротвердость в этих условиях влияет в незначительной степени, что также связано с износостойкостью.Другое исследование, опубликованное Коидзуми и соавт. [11] посвящено анодному окислению алюминия в гальваностатическом режиме. Использовались плотности тока от 1 до 8 А · дм -2 ; электролит состоял из серной кислоты и щавелевой кислоты. Температура электролита составляла от –5 ° С до 20 ° С. Коидзуми и др. [11] утверждают, что микротвердость и износостойкость практически постоянны в интервале температур от –5 ° C до 5 ° C независимо от приложенной плотности тока. Кроме того, в этом исследовании утверждается, что повышение температуры электролита приводит к постепенному снижению значения микротвердости.Более значительное снижение микротвердости происходит при использовании меньших значений плотности тока. К этому утверждению, однако, следует относиться с осторожностью, поскольку время анодного окисления в этом эксперименте всегда было постоянным, то есть 45 минут, независимо от используемых плотностей тока. В результате были созданы и впоследствии оценены слои большей толщины. Толщина формируемого слоя напрямую влияет на результирующие значения микротвердости и износостойкости [12–14].

Слои АОА толщиной 25 мкм мкм и более, образованные в электролите, состоящем из серной кислоты, при температурах в интервале от 15 ° С до 30 ° С и при различных значениях приложенных плотностей тока (от 1 до 4 A · дм −2 ), по мнению некоторых авторов [15], имеют более мягкий внешний слой, что снижает прозрачность слоя, а также его микротвердость и износостойкость. На основании публикации [16] было замечено, что на размер пор влияют напряжение, температура электролита и время анодного окисления.Вертикальный рост пор (10–250 нм · мин –1 ) экспоненциально зависит от напряжения и линейно зависит от изменения температуры электролита. С другой стороны, диаметр пор (50-130 нм) линейно изменяется вместе с приложенным напряжением. Размер и количество пор сильно влияют на микротвердость слоя. В работе [17], посвященной реанодированию с целью экспериментального получения кинетики на основе рассчитанных зависимостей, делается вывод, что имеющиеся значения констант, зависящие от напряженности электрического поля и температуры, неприменимы к анодному окисление при высоких плотностях тока.В качестве возможного объяснения дается повышение температуры внутри сформированного слоя.

Целью авторов является экспериментальный анализ зависимости микротвердости слоя от изменения температуры электролита и плотности тока. Процессы обработки поверхности представляют собой сложные многофакторные системы со значительным эффектом взаимодействия. Эти взаимодействия обычно оказываются более значительными, чем влияние отдельных факторов. Таким образом, микротвердость анализируется также с учетом влияния других рабочих факторов.Таким образом, можно делать более точные выводы и рекомендации.

2. Опытный образец

В качестве экспериментального анодного материала использовался алюминиевый лист EN AW-1050 A-h34 толщиной 0,5 мм. Химический состав экспериментального материала представлен в таблице 1.


Si Fe Cu Mn Cr Zn Ti

0.25 0,40 0,05 0,01 0,01 0,07 0,05

Образцы размером 100 × 70 × 0,5 мм подвергали химическому обезжириванию в растворе, содержащем бикарбонат натрия <20%, пентагидрат метасиликата натрия <5%, фосфаты <30%, бораты <40% и поверхностно-активные вещества <5% при температуре ° C в течение 15 минут. Затем образцы тщательно промывали в деионизованной воде и погружали в 45% раствор гидроксида натрия при температуре ° C на 1 мин.Анодирование было выполнено на основе методологии Плана экспериментов, соответствующей вращающейся центральной композитной конструкции с 44 испытательными запусками. Отдельные прогоны проводились в соответствии с планом эксперимента как комбинация уровней факторов, соответствующих таблице 2.


Код фактора Фактор Единица Уровень фактора
−2,37 −1 0 +1 +2.37

x 1 (H 2 SO 4 ) моль · л −1 0,09 0,87 1,43 1,99 2,76
x 2 (C 2 H 2 O 4 ) моль · л -1 0,06 0,13 0.18 0,23 0,30
x 3 ° C -1,78 12 22 32 45,78
x 4 мин 1,22 15 25 35 48,78
x 5 V 6.43 8,5 10 11,5 13,57

После анодирования образцы были немедленно промыты в охлажденной (приблизительно 10 ° C) демиводе в течение 1 минуты с последующей промывкой в проточной водопроводной водой еще 2 минуты, чтобы вымыть электролит, застрявший в дефектах. После этого образцы сушили сжатым воздухом и сушили в печи (при температуре 50 ° C в течение 20 минут).

В области обработки поверхности ячейка Халла в основном используется для проверки функциональности электролита и химического состава электролита. Ячейка Халла в форме прямоугольной трапеции с размерами, соответствующими рисунку 1, использовалась для обоих проведенных экспериментов. На рисунке 1 также показано подключение экспериментальной установки, которая включает в себя регулируемый источник постоянного тока (постоянный контроль напряжения от 0 до 20 В), амперметр для контроля измерения постоянного тока, протекающего через электрическую цепь (регулировка тока от 0 до 5). А) и вольтметр для измерения полного напряжения.


3. Результаты и обсуждение

Первоначальный эксперимент проводился для определения основных физических эффектов, таких как напряжение, температура электролита и общий ток. Графическое представление временной зависимости приведено на рисунке 2.

График (рисунок 2 (a)) показывает, что изменение полного тока во времени сильно зависит от температуры электролита. Кинетику роста анодного слоя можно увидеть на рисунке 2 (б), который представляет временную зависимость протекающего тока.Первые 30 секунд - важный временной интервал, когда образуется непористый барьерный слой. Первый этап характеризуется резким увеличением значения полного тока за очень короткое время и его последующим снижением. Здесь происходит рост анодного потенциала. На этом этапе образуются зародыши оксидных клеток и поверхностный барьерный оксидный слой. Первые ячейки образуются в местах узлов границ между кристаллами поверхности алюминия [18]. Вдоль этих границ образуются другие оксидные ячейки.Образование оксидных ячеек в этих местах связано с более высоким химическим потенциалом этих областей и высокой концентрацией кристаллографических дефектов. В конце этого этапа происходит повторный рост общего тока и уменьшение анодного потенциала. В этой фазе количество оксидных ячеек уменьшается. При этом происходит увеличение их размеров по механизму «конкуренции» (увеличение размеров ячеек за счет других, бесперспективно). В то же время происходит утолщение распределения клеток и, следовательно, уменьшение неклеточных площадей барьерного оксидного слоя.На этом этапе больше нет резкого падения потенциала анода. Размеры оксидных ячеек увеличиваются, но скорость этого процесса существенно снижается. На третьем этапе, который характеризуется постоянным значением тока, а также значением потенциала анода, анодно окисленный слой увеличивается с учетом его толщины, и слой имеет пористую структуру (рис. 3).

Анализ значений микротвердости слоев, создаваемых анодным окислением алюминия, в зависимости от температуры представлен на рисунках 4–12.В рамках экспериментального анализа оценивается влияние других эксплуатационных факторов на изменение значения микротвердости. На рисунке 4 при плотности тока 1 А · дм -2 можно наблюдать сильно нелинейную зависимость микротвердости слоя от температуры электролита.










В диапазоне температур электролита от -1,5 до 8.5 ° С происходит снижение микротвердости слоя. Это снижение можно объяснить низким напряжением, а также низким значением молярной концентрации H 2 SO 4 . Повышение температуры электролита более 8,5 ° С приводит к резкому увеличению значения микротвердости слоя. В интервале температуры электролита от 11,5 ° С до 45,5 ° С произойдет увеличение микротвердости слоя на 78%. При плотностях тока 3 А · дм -2 и 5 А · дм -2 температура электролита не оказывает существенного влияния на значение микротвердости слоя.При 3 А · дм -2 повышение температуры электролита вызывает снижение микротвердости слоя даже на 7%. При плотности тока 5 А · дм -2 наблюдается небольшое увеличение микротвердости слоя около 4%.

Зависимость микротвердости от температуры электролита при увеличении молярной концентрации серной кислоты до 1,43 моль · л −1 представлена ​​на рисунке 5. Здесь также можно наблюдать область минимальных значений микротвердости слоя при текущем токе. плотность 1 А · дм −2 .Абсолютное значение микротвердости слоя в области минимума (1,5-8,5 ° С) в среднем составляет около 30%. Увеличение молярной концентрации H 2 SO 4 от 0,09 моль · л −1 до 1,43 моль · л −1 в областях низких температур приводит к увеличению микротвердости слоя почти на 54% при плотность тока 1 А · дм −2 . При плотности тока 3 А · дм -2 наблюдается уменьшение микротвердости слоя с повышением температуры электролита.Это снижение значения микротвердости составляет 23%. Снижение микротвердости по сравнению с электролитом с c (H 2 SO 4 ) = 0,09 моль · л −1 составляет почти 16%. Развитие микротвердости слоя при плотности тока 5 А · дм -2 можно считать постоянным. Температура электролита не оказывает существенного влияния на микротвердость слоя при плотности тока 5 А · дм -2 .

Дальнейшее увеличение молярной концентрации серной кислоты до 2.76 моль · л −1 (рис. 6) при плотности тока 1 А · дм −2 приводит к расширению областей минимальных значений и увеличению среднего значения микротвердости. Область минимума увеличена с 1,5 до 11,5 ° C. Среднее значение микротвердости по сравнению с электролитом с c (H 2 SO 4 ) = 1,43 моль · л −1 увеличено на 36%. При плотности тока 3 А · дм -2 наблюдается значительное снижение микротвердости слоя в зависимости от температуры электролита.Это снижение составляет 35%. Увеличение абсолютного среднего значения микротвердости слоя по сравнению с электролитом с c (H 2 SO 4 ) = 1,43 моль · л −1 , при плотности тока 3 А · дм - 2 , составляет в среднем 12%. При температуре электролита -1,5 ° С разница значений микротвердости составляет 20%. С повышением температуры электролита разница уменьшается до значения 12% при температуре 45,5 ° C. При плотности тока 5 А · дм -2 наблюдается лишь незначительное увеличение микротвердости слоя в зависимости от температуры электролита.Величина повышения составляет 2,5%.

На основании анализа температура электролита является значимым фактором при плотности тока 1 А · дм −2 . Это также наиболее важный фактор, влияющий на микротвердость слоя. Доля температуры в общей изменчивости значений микротвердости составляет 14%. Сильная зависимость микротвердости слоя от температуры электролита также отражается на взаимодействии с молярной концентрацией серной кислоты в электролите.При одновременном повышении температуры электролита и молярной концентрации серной кислоты среднее значение микротвердости увеличивается. Это связано с природой анодного окисления. При разработке пористых оксидных слоев в одной и той же системе существуют две параллельные реакции: одна для электрохимического анодного образования оксида металла (), а другая для химического растворения того же оксида в том же электролите [19]. : Уравнение (1) представляет электрохимическую анодную реакцию.Изменение его свободной энергии регулируется уравнением Нернста и является функцией потенциала электрода, который определяет способность металла преобразовываться в электролите в ионную форму: где - число перенесенных электронов, - постоянная Фаррадея, и - потенциал электрода, на который влияет приложенное напряжение. Уравнение (2) выражает химическую реакцию с изменением свободной энергии на постоянное значение независимо от приложенного напряжения. Из-за повышения температуры электролита происходит преобладание химического растворения.Увеличение плотности тока обычно приводит к увеличению толщины слоя и, как следствие, к увеличению тепла на границе оксид-электролит [14].

Эти эффекты могут создавать большие градиенты температуры электролита и состава вдоль более глубоких стенок пор с возможным благоприятным влиянием на растворение оксидов и адсорбцию сульфат-анионов на стенках пор [20]. Кроме того, более высокая движущая сила ускоряет реакции на границе раздела подложка-оксид и, как следствие, появление дефектов.Ожидается, что эти локальные эффекты уменьшат микротвердость анодных оксидных слоев [14].

Для плотностей тока 3 А · дм -2 и 5 А · дм -2 температура электролита имеет значение только во взаимодействии с молярной концентрацией серной кислоты, напряжением и временем анодирования. Можно предположить, что уменьшение микротвердости слоя вызвано, помимо повышения температуры, еще и продолжительным периодом анодирования. При длительных периодах анодного окисления создаются условия для растворения образовавшегося слоя.Это растворение травит слой и значительно ухудшает механические и эксплуатационные свойства созданного слоя.

Зависимость микротвердости слоя от изменения температуры электролита при времени анодирования 1,22 мин представлена ​​на рисунке 7. При плотности тока 1 А · дм -2 наблюдаются две области изменения микротвердости. развития наблюдаются. В интервале от -1,5 ° С до 11,5 ° С происходит снижение микротвердости. Этот эффект можно объяснить сочетанием низкой температуры электролита, низкого напряжения и короткого времени анодирования.Из-за повышения температуры электролита выше 11,5 ° С происходит резкое увеличение микротвердости слоя. Повышение температуры на 1 ° C соответствует увеличению микротвердости на 2,2%. При плотности тока 3 А · дм -2 наблюдается рост значений микротвердости слоя с ростом температуры электролита. Среднее увеличение значения микротвердости в диапазоне температур электролита от -1,5 ° С до 45,5 ° С составляет 62%. Увеличение плотности тока до 5 А · дм -2 не оказывает существенного влияния на изменение значения микротвердости слоя в зависимости от температуры электролита.

Влияние температуры электролита на микротвердость слоя при времени анодирования 25 мин показано на рисунке 8. При плотности тока 1 А · дм -2 наблюдается увеличение значения микротвердости во всем диапазоне. диапазон температуры электролита. Изменение температуры с -1,5 ° C до 45,5 ° C повысит микротвердость почти на 65%. При плотности тока 3 А · дм –2 наблюдается значительное снижение значения микротвердости при повышении температуры электролита.Можно предположить, что увеличение времени анодирования до 25 мин за счет повышения температуры электролита создает условия для растворения образовавшегося слоя. Снижение микротвердости слоя на 1,5% по результатам эксперимента соответствует повышению температуры электролита на 1 ° С. Дальнейшее увеличение плотности тока до 5 А · дм -2 не приводит к изменению значения микротвердости слоя из-за изменения температуры электролита.Микротвердость во всем диапазоне температур электролита (от -1,5 ° С до 45,5 ° С) изменится всего на 2,8%.

При времени анодирования 48,78 мин зависимость микротвердости слоя от изменения температуры электролита можно увидеть на рис. 9.

При плотности тока 1 А · дм −2 зависимость микротвердость слоя от температуры электролита можно разделить на две области: область увеличения микротвердости слоя и область уменьшения значения микротвердости.Эти области можно разделить по значению критической температуры. Экспериментально выявленная зависимость изменения микротвердости от температуры электролита при плотности тока 1 А · дм -2 , для конкретных условий анодного окисления ( c (H 2 SO 4 ) = 1,43 моль · л −1 , c (C 2 H 2 O 4 ) = 0,06 моль · л −1 , U = 10 В, т = 48,78 мин) , можно выразить в виде: Локальные экстремумы функции вычисляются, если первая производная (4) равна нулю: Решая (5), мы получим стационарные точки, а именно, и.Поскольку диапазон температур (Таблица 2) составляет от -1,78 ° C до 48,78 ° C, это значение будет считаться допустимым решением. Подставляя значение из интервала в (5), первая производная больше нуля; то есть функция (4) на интервале возрастает. Подставляя значение из интервала в (5), первая производная меньше нуля; то есть функция (4) на интервале убывает. Таким образом, значение является локальным максимумом функции (4), и при этой температуре микротвердость слоя достигает максимального значения; это, .В области ниже критической температуры скорость роста микротвердости слоя в зависимости от температуры составляет в среднем 55%. В области выше критической температуры скорость снижения микротвердости слоя составляет 12,8%. При плотности тока 3 А · дм -2 из-за повышения температуры электролита происходит снижение микротвердости слоя. Средняя скорость уменьшения значения микротвердости слоя в диапазоне экспериментальных температур электролита составляет 691%.При плотности тока 5 А · дм -2 наблюдается лишь минимальное влияние температуры электролита на значение микротвердости слоя. Скорость роста микротвердости слоя 1,8%.

Еще одним важным фактором, влияющим на формирование анодного слоя, является напряжение. Напряжение существенно влияет на механические свойства слоя, а также на микротвердость слоев. На рисунках 10–12 представлена ​​зависимость микротвердости слоя от температуры электролита при изменении напряжения для плотностей тока 1 А · дм −2 , 3 А · дм −2 и 5 А · дм . −2 .Зависимость микротвердости слоя от температуры электролита при напряжении 8,5 В представлена ​​на рисунке 10.

При плотности тока 1 А · дм -2 наблюдается незначительное уменьшение значения микротвердости слоя в диапазоне - Наблюдается от 1,78 ° C до 11,5 ° C. Это снижение микротвердости слоя составляет около 2,3%. В этих условиях анодирования проводимость электролита слишком низкая. Приложенное напряжение относится к ситуации, когда всегда ниже, чем. В этом случае оксид образуется на основе (1), но он нестабилен и сразу растворяется из-за реакции (2).Этот случай называется электрохимическим травлением. Повышение температуры электролита выше температуры 11,5 ° C приводит к увеличению значения микротвердости слоя. Этот рост составляет в среднем 42,8%. Повышение температуры электролита приводит к значительному изменению проводимости электролита и даже при низком напряжении образуется стабильный слой. При плотности тока 3 А · дм -2 из-за повышения температуры электролита происходит снижение микротвердости слоя.Дальнейшее увеличение плотности тока до 5 А · дм -2 приводит к увеличению микротвердости слоя за счет повышения температуры. Этот рост во всем интервале экспериментально применяемых температур составляет около 17%. Напряжение 8,5 В на практике не используется. В статье он использовался только для сравнения возникающих изменений микротвердости слоев.

Увеличение напряжения до 10,5 В при анализе изменения микротвердости слоя из-за влияния температуры электролита показано на рисунке 11.При плотности тока 1 А · дм -2 во всем диапазоне применяемых температур электролита наблюдается увеличение значения микротвердости. Этот рост составляет около 73%. По сравнению с ходом зависимости микротвердости слоя от влияния температуры электролита при напряжении 8,5 В и температуре -1,78 ° С уменьшение значения микротвердости составляет 35%. При повышении температуры электролита до 48,78 ° С, при напряжении 10 ° С.5 В происходит увеличение значения микротвердости на 34% по сравнению с микротвердостью слоя при напряжении 8,5 В. При плотности тока 3 А · дм -2 наблюдается небольшое уменьшение значения микротвердость слоя за счет повышения температуры электролита на 8,4%. За счет увеличения напряжения на 2 В значение микротвердости слоя при температуре электролита -1,78 ° C увеличится на 10%, а при температуре электролита 48,78 ° C - почти на 94%.Увеличение плотности тока до 5 А · дм -2 приводит к увеличению значения микротвердости слоя в зависимости от температуры примерно на 15%.

Зависимость микротвердости слоя от температуры электролита при напряжении 13,5 В можно увидеть на рис. 12. При всех плотностях тока можно наблюдать увеличение микротвердости слоя вместе с повышением температуры электролита. Таким образом, величина напряжения достаточна для образования стабильного оксида независимо от плотности тока.На основании (1) и (2) курсы и пересекаются в некоторой точке. В этом случае, в зависимости от напряжения, прогрессию и можно разделить на три области с двумя критическими значениями. - приложенное напряжение, когда и - напряжение, при котором. При выполнении условия при анодном окислении в электролите присутствует стабильный оксидный слой, который анодным напряжением защищается от растворения в соответствии с химической реакцией (2). При плотности тока 1 А · дм -2 скорость роста значения микротвердости слоя по изменению температуры электролита во всем интервале составляет в среднем 83%.При увеличении плотности тока до 3 А · дм -2 скорость роста значения микротвердости слоя в зависимости от температуры падает примерно до 56%. В интервале температур более 36 ° С значение микротвердости слоя при 1 А · дм -2 выше, чем при плотности тока 3 А · дм -2 на 8%. При плотности тока 5 А · дм –2 микротвердость слоя достигает максимальных значений при повышении температуры электролита.Рост значений микротвердости 47%. Мы наблюдаем, что температура электролита оказывает существенное влияние на значения микротвердости при напряжении до 13,5 В.

4. Выводы

В работе показано влияние температуры электролита на изменение значений микротвердости слоя, образованного оценено анодное окисление алюминия. Электролит состоял из H 2 SO 4 и C 2 H 2 O 4 .Показано, что повышение температуры электролита приводит к росту значения микротвердости слоя при плотности тока 1 А · дм -2 . Однако при времени анодирования 48,78 мин можно определить критическую температуру, при которой изменение температуры электролита влияет на значения микротвердости слоя. Средний рост значений микротвердости слоя в зависимости от температуры при плотности тока 1 А · дм -2 составляет 66%.Однако с увеличением количества серной кислоты в электролите рост микротвердости слоя уменьшается примерно на 24%. Наряду с одновременным влиянием времени анодирования в интервале от 1,22 мин до 25 мин наблюдается рост значения микротвердости слоя в зависимости от температуры электролита на 5%. При увеличении времени анодного окисления до более чем 25 минут происходит снижение значения микротвердости слоя примерно на 4%. Повышение напряжения приводит к росту микротвердости слоя в зависимости от температуры электролита почти на 39%.При плотности тока 3 А · дм -2 микротвердость слоя снижается из-за температуры вместе с увеличением молярной концентрации серной кислоты. Рост значения микротвердости слоя наблюдался при времени анодирования 25 мин. Выше и ниже этого времени происходит снижение значения микротвердости слоя из-за температуры электролита. При плотности тока 5 А · дм -2 влияние температуры электролита на изменение значения микротвердости слоя незначительно.Рост значения микротвердости слоя происходит только при напряжении выше 10,5 В.

Процесс анодного окисления алюминия - сложный процесс. На изменение значения микротвердости слоя одновременно действует множество факторов. Поэтому необходимо учитывать влияние этих рабочих факторов при изучении изменений параметров пластов. Как показано, при различных условиях анодирования микротвердость слоя в зависимости от температуры и плотности тока изменялась по-разному.Исследуя эти зависимости, можно сгенерировать слои с необходимыми параметрами качества.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарности

Исследование было поддержано Проектом структурных фондов ЕС «Исследование и разработка интеллектуальных нетрадиционных приводов на основе искусственных мышц», код ITMS: 26220220103, а также грантом VEGA. 1/0738/14 «Исследование коррозионной стойкости стальных листов с покрытием для использования в автомобильной промышленности» Агентства научных грантов Министерства образования Словацкой Республики и Словацкой академии наук.

(PDF) Измерение плотности электролита в свинцово-кислотных аккумуляторах

Sensors 2010, 10

2607

10. Dakin, J .; Калшоу Б. Оптоволоконный датчик; Artech House: Норвуд, Массачусетс, США, 1989;

Том 2.

11. Zubía, J .; Арру, Дж. Пластиковые оптические волокна: введение в их технологические процессы и приложения

. Опт. Fiber Technol. 2001, 7, 101–140.

12. Хармер А.Л. В оптоволоконном рефрактометре с использованием ослабления мод оболочки.В материалах

1-й Международной конференции по оптоволоконным датчикам, Лондон, Великобритания, 26–28 апреля 1983 г.

13. Lomer, M .; Quintela, A .; López-Amo, M .; Zubía, J .; Лопес-Хигуэра, Дж. М. Квазираспределенный датчик уровня

, основанный на изогнутом полированном сбоку пластиковом оптоволоконном кабеле. Измер. Sci. Technol. 2007,

18, 2261–2267.

14. El-Sherif, M .; Бансал, Л .; Юань Дж. Оптоволоконные датчики для обнаружения токсичных и биологических угроз.

Датчики 2007, 7, 3100–3118.

15. Montero, D .; Vázquez, C .; Möllers, I .; Arrúe, J .; Jägger, D. Полимерный оптоволоконный датчик

на основе саморегулирующегося датчика интенсивности для обнаружения жидкостей. Датчики 2009, 9, 6446–6455.

16. Armenta, C .; Doria, J .; de Andrés, M.C .; Urrutia, J .; Fullea, J .; Graña, F. Новый метод

, устанавливающий степень заряда свинцово-кислотных аккумуляторов с циркуляцией электролита. J. Power

Источники 1989, 27, 189–200.

17. Snyder, A .; Любовь, Дж.Теория оптических волноводов, 2-е изд .; Чепмен и Холл: Лондон, Великобритания, 1983.

18. Маркузе Д. Деформация поля и потери, вызванные кривизной оптических волокон. J. Opt. Soc. Являюсь.

1976, 66, 311–320.

19. Love, J .; Винклер, К. Затухание мощности в изогнутых многомодовых ступенчатых пластинах и волоконных волноводах.

Электрон. Lett. 1978, 14, 32–34.

20. Маркузе Д. Формула потери кривизны для оптических волокон. J. Opt. Soc. Являюсь. 1975, 66, 216–220.

21.Глоге Д. Потери на изгибе в многомодовых волокнах с градиентным и неклассифицированным индексом сердцевины. Прил. Опт.

1972, 11, 2506–2513.

22. Ghatak, A .; Sharma, E .; Компелла, Дж. Точные пути в изогнутых волноводах. Прил. Опт. 1988, 27,

3180–3184.

23. Snyder, A .; Лав, Дж. Отражение на изогнутой диэлектрической границе раздела - электромагнитное туннелирование. IEEE

Пер. Теория СВЧ. 1975, 23, 134–141.

24. Durana, G .; Zubía, J .; Arrue, J .; Алдабалдетреку, Г.; Матео, Дж. Зависимость потерь на изгибе от толщины оболочки

в пластиковых оптических волокнах. Прил. Опт. 2003, 42, 997–1002.

25. Club Des Fibers Optiques Plastiques. Пластиковые оптические волокна. Практическое применение; John Wiley

& Sons: Hoboken, NJ, USA, 1997.

26. Cao, A .; Marcos, J .; Doval, J .; Peñalver, C. Оптимизированный оптоволоконный датчик для измерения

плотности электролита в свинцово-кислотных аккумуляторах. In Proceedings of Eurosensors XIX, Barcelona, ​​

Spain, 11–14 сентября 2005 г.

27. Cao, A .; Marcos, J .; Doval, J .; дель Рио, А. Компенсация температурной зависимости компонентов оптоэлектроники

с помощью оборудования и обработки данных. В материалах

POF & MOC 2006, Совместная международная конференция по пластиковому оптическому волокну и микрооптике,

Сеул, Корея, 11–14 сентября 2006 г .; С. 126–131.

28. Marcos, J .; Álvarez, J .; Doval, J .; Cao, A .; Peñalver, C .; Nogueiras, A .; Лаго, А. Менеджмент

Электронная система

для быстрой зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов.In Proceedings of Advanced Automotive

Batteries Conference, AABC-05, Honolulu, HI, USA, 13–17 июня 2005 г.

Водометры

и удельный вес - Generation Solar

Последнее изменение 25 марта 2020 г.

Залитые свинцово-кислотные батареи содержат раствор жидкой кислоты, который имеет решающее значение для работы батареи. Концентрация кислоты определяется с помощью прибора, называемого ареометром; ареометр измеряет плотность или удельный вес.

Удельный вес (SG) очень важен, потому что это самый прямой индикатор уровня заряда аккумулятора. Состояние заряда (SoC) прямо пропорционально удельному весу, поэтому, если мы можем измерить SG, мы можем мгновенно определить SoC. Кроме того, мониторинг SG с течением времени и в различных условиях даст нам хорошее представление об общем состоянии аккумуляторной батареи. Измерение и мониторинг SG имеют решающее значение для обслуживания батарей FLA и увеличения их срока службы.

Удельный вес - это плотность материала, выраженная по отношению к плотности воды. Таким образом, удельная плотность воды = 1.000. Жидкость с удельной массой 1,2 на 20% плотнее воды. Материалы с удельной массой> 1 тонут в воде; материалы с удельной массой <1 будут плавать. Материалы с SG = 1 будут нейтрально плавучими в воде. Вот некоторые удельные веса некоторых материалов:

Материал Удельный вес
Дистиллированная вода 1.000
Дизельное топливо 0,85
Золото 19
Масло канолы 0,91
Этиловый спирт 95% 0,81
Сухой воздух 0,0013
Алюминий 2,70
Чистая серная кислота 1,84
Серная кислота, содержащаяся в затопленных свинцово-кислотных аккумуляторах 1,100 к 1.300

Для измерения плотности в ареометре используется калиброванный поплавок или «колба», обычно сделанная из стекла, с градуированными отметками. Колба будет плавать выше или ниже в жидкости в зависимости от ее удельной плотности.

Ареометры с грушей для аккумуляторов имеют цилиндр и сжимаемую резиновую камеру, которая используется для всасывания достаточного количества электролита, как в случае с индейкой, чтобы лампочка свободно покачивалась. Показание производится на пересечении уровня электролита и градуированной отметки:

. Считывание ареометра с лампочкой

Мы используем грушу-ареометры с пластмассовым корпусом.Ареометры в стеклянной бочке используются в лабораторных условиях и не подходят для полевых работ, где стеклянная бочка может разбиться.

Ареометр с лампочкой

Это поплавковый ареометр без груши: плавающие элементы сделаны из пластика, и они объединяются, чтобы сделать ареометр намного легче читаемым, чем традиционный грушевый ареометр. По нашему опыту, этот тип ареометра требует некоторой практики, чтобы получить стабильные показания, и он имеет более короткий срок службы, чем ареометр с шариковой головкой.

Поплавковый ареометр без лампочки
Изображение: Midnite Solar

Рефрактометр - это другой вид прибора для измерения удельного веса. Вместо того, чтобы опускать баллончик в кислоту, на инструмент помещают одну каплю кислоты, и измеряют удельную плотность на основе того, как свет преломляется через жидкость. Считывание производится путем наведения инструмента на источник света, просмотра через линзу и считывания показанной там градуированной шкалы. Рефрактометры являются наиболее точными и простыми в использовании, но они будут работать медленнее при измерении большого количества клеток.Рефрактометры доступны для множества различных применений и с разными градуированными шкалами; убедитесь, что у вас есть один для измерения удельного веса кислоты аккумулятора.

Рефрактометры

Удельный вес зависит от температуры кислоты. В зависимости от типа имеющегося у вас ареометра может потребоваться применение поправочных коэффициентов для точности. Обратитесь к руководству по эксплуатации вашего устройства. Некоторые из них имеют встроенные термометры для легкой компенсации, а некоторые имеют автоматическую компенсацию температуры. При этом коэффициент температурной компенсации, применяемый для температур, близких к комнатной (от 20 ° C до 30 ° C), будет очень мал, и во многих случаях им можно пренебречь.Если ваши батареи очень горячие или холодные, следует обратиться к температурной компенсации. Вот таблица значений температурной компенсации удельного веса. Предполагается, что ваш ареометр откалиброван на 25 ° C. Это кислотные температуры, а не температура окружающей среды.

Коэффициенты температурной поправки на удельный вес

Помните, что аккумуляторная кислота опасна! Каждый раз, когда вы работаете с кислотой, вы должны носить защитные перчатки и маску для лица и обязательно носить резиновый фартук или одноразовую одежду.Синтетика более устойчива, чем натуральные волокна.

Инструменты после использования тщательно промыть дистиллированной водой, просушить и хранить в сухом прохладном месте.

Независимо от типа ареометра, который вы выберете, важно научиться его использовать, как при необходимости применять коэффициенты температурной компенсации и что делать с данными, которые он дает. Сохраняйте свои показания SG в бортовом журнале для справки; это может быть полезно для устранения неполадок в будущем и является обязательным требованием для предъявления претензии по гарантии на аккумулятор, если в этом возникнет необходимость.

Температурный эффект и тепловое воздействие в литий-ионных аккумуляторах: обзор

Abstract

Литий-ионные аккумуляторы с высокой плотностью энергии (до 705 Вт / л) и удельной мощностью (до 10 000 Вт / л) демонстрируют высокую емкость и отличные рабочие характеристики. Литий-ионные батареи, являющиеся перезаряжаемыми батареями, служат источниками питания в различных прикладных системах. Температура, как критический фактор, значительно влияет на характеристики литий-ионных батарей, а также ограничивает применение литий-ионных батарей.Более того, разные температурные условия приводят к разным побочным эффектам. Точное измерение температуры внутри литий-ионных батарей и понимание температурных эффектов важны для правильного обращения с батареями. В этом обзоре мы обсуждаем влияние температуры на литий-ионные батареи как при низких, так и при высоких температурах. В обзоре также обсуждаются современные подходы к мониторингу внутренней температуры литий-ионных аккумуляторов с помощью как контактных, так и бесконтактных процессов.

Графический реферат

Литий-ионные батареи (LIB) с высокой плотностью энергии и удельной мощностью демонстрируют хорошие характеристики во многих различных областях. Однако производительность LIB все еще ограничивается влиянием температуры. Приемлемый температурный диапазон для LIB обычно составляет от -20 ° C до 60 ° C. Как низкие, так и высокие температуры, которые находятся за пределами этого региона, приведут к ухудшению рабочих характеристик и необратимым повреждениям, таким как покрытие литием и тепловой разгон.Таким образом, понимание влияния температуры и точное измерение температуры внутри литий-ионных батарей важны для правильного обращения с ними. Современные достижения в мониторинге температуры внутри LIB можно разделить на контактное и бесконтактное измерение. В этом обзоре дается обзор последних достижений как в понимании температурных эффектов, так и в мониторинге температуры, а также обсуждаются проблемы и возможные будущие направления в достижении оптимальной производительности батарей.

  1. Загрузить: Загрузить изображение в высоком разрешении (200 КБ)
  2. Загрузить: Загрузить полноразмерное изображение

Ключевые слова

Литий-ионный аккумулятор

Влияние температуры

Внутренняя температура

Управление батареями

Управление температурой

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Просмотреть аннотацию

© 2018 Китайское общество исследования материалов. Опубликовано Elsevier B.V.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Концентрация электролита - обзор

2.3.4 Гидратация в концентрированных растворах

По мере увеличения концентрации электролита количество молекул воды во вторичной гидратной сфере уменьшается. Следовательно, происходит усиление связи между катионом металла и гидратными водами во внутренней сфере (Choppin, Jensen, 2006). Основываясь на исследованиях ЯМР трехвалентных актиноидов и лантаноидов, Чоппин пришел к выводу, что комплексообразование внутренней сферы перхлорат-ионами не происходит ниже примерно 8–10 М (Choppin, Labonne-Wall, 1997).Множественные равновесия для системы уранилхлорида (UO 2 Cl 2 (H 2 O) 2 , UO 2 Cl 3 (H 2 O) - и UO 2 Cl 4 2– ) использовались для отделения урана от его дочерних продуктов или других металлов. Поскольку Th 4 + не образует анионных хлоридных комплексов, он удерживается на катионообменной смоле, в то время как анионные хлоридные комплексы UO 2 2 + проходят через колонку в элюате.Альтернативно такие анионные комплексы можно удерживать на анионообменной колонке.

Число гидратации Eu (III) остается относительно постоянным в соляной кислоте примерно до 6–8 M, выше которой концентрация уменьшается. То же самое верно и для числа гидратации Cm (III) в HCl, которое начинает снижаться примерно при 5 M HCl. Эта разница между (Eu 3 + и Cm 3 + ) отражает большее комплексообразование трехвалентного иона актинида с относительно мягким анионом Cl -.Разница в комплексообразовании хлоридов использовалась для обеспечения эффективного отделения трехвалентных актинидов от трехвалентных актинидов в концентрированных растворах HCl путем пропускания через колонки с катионообменной смолой с 1950-х годов (Diamond et al., 1954).

Нитратные комплексы для четырехвалентных актинидов, например Th 4 + и Pu 4 + , чрезвычайно важны в процессах разделения и очистки актинидов. Нитрат-ионы начинают образовывать комплексы внутренней сферы при более низких концентрациях, чем хлорид-анионы; это наблюдение подтверждается уменьшением числа гидратации катиона даже при относительно более низких концентрациях (Choppin, Jensen, 2006).Однако, поскольку атомы кислорода нитрата являются твердыми донорами, нет никаких доказательств какого-либо ковалентного усиления его связывания, как это видно с анионами хлорида для трехвалентных катионов актинидов по сравнению с катионами лантанидов (Choppin, Jensen, 2006). В процессах разделения и очистки чрезвычайно важны нитратные комплексы актинидов. Раствор нитрат-азотной кислоты является наиболее распространенной водной средой в процессах разделения ядер. В случае нейтральных экстрагентов, таких как трибутилфосфат (TBP), карбамоилметилфосфиноксид (CMPO) или дипиколинамиды (DPA), он обеспечивает нитратные единицы, необходимые для компенсации заряда катионов актинидов для обеспечения экстракции.Комплексообразование нитрата с шестивалентными ионами актинида происходит очень слабо, и определение констант образования для разновидностей водного раствора нитрата чрезвычайно сложно. В водных условиях с высокими концентрациями азотной кислоты комплексы формы AnO 2 (NO 3 ) (H 2 O) x + , AnO 2 (NO 3 ) 2 (H 2 O) 2 и AnO 2 (NO 3 ) 3 - (An = U, Np, Pu), вероятно, будут присутствовать.Лимитирующим веществом в ряду нитратов является гексанитрато-комплекс An (NO 3 ) 6 2– (Matonic et al., 2002). Известно комплексообразование пятивалентных ионов Pa и Np нитратом; однако доступны ограниченные термодинамические и структурные данные. Предполагаемая стехиометрия для разновидностей Np (V) - NpO 2 (NO 3 ) (H 2 O) x . Для протактиния, который легко гидролизуется, были предложены смешанные гидроксо / нитрато- или оксо / нитрато-комплексы.

Фториды и хлориды являются наиболее изученными актино-галогенидными системами, и они очень важны для процессов пирообработки и электрорафинирования.

Карбоновые кислоты прочно связаны с ионами актинидов. Первичный способ связывания простых карбоновых кислот - бидентатный, тогда как в комплексах поликарбоновых кислот карбоксилаты имеют тенденцию к монодентатной координации с ионом металла. Сродство низковалентных актиноидов к этим лигандам увеличивается с увеличением дентальности лиганда, например, этилендиаминтетраацетата (ЭДТА) >>> ацетата.Для An 4 + лиганд EDTA является гексадентатным с конформацией скручивания (спиральная конформация, охватывающая ион металла, а не инкапсулирующая ион металла в центральной полости, как триподальные или макробициклические лиганды). Диэтилентриамин-N, N, N ', N ″, N ″ -пентаацетат (DTPA) имеет еще более высокое сродство к ионам An 3 + и An 4 + .

Расчет плотностей водных растворов электролитов при отрицательных температурах

  • 1.

    Р.Дж. Спенсер, Н. Мёллер и Дж. Х. Уир, Geochim. Космохим. Acta 54 , 575 (1990).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 2.

    GM Marion и SA Grant, FREZCHEM: Химико-термодинамическая модель для водных растворов при отрицательных температурах (CRREL Spec. Rep. 94-18, Лаборатория исследований и разработки холодных регионов, Ганновер, штат Нью-Хэмпшир, 1994 ).

  • 3.

    М.В. Мироненко, С. А. Грант и Г. М. Марион, FREZCHEM2: Химико-термодинамическая модель водных растворов при отрицательных температурах (отчет CRREL, в печати).

  • 4.

    Y. C. Wu, J. Phys. Chem. 21, , 287 (1970).

    Артикул Google Scholar

  • 5.

    F. J. Millero, Geochim. Космохим. Acta 41, , 215 (1977).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 6.

    R. H. Wood, P. J. Reilly, Ann Rev. Phys. Chem. 21, , 287 (1970).

    Артикул Google Scholar

  • 7.

    Ф. Дж. Миллеро и А. Пуассон, Pure App. Chem. 57, , 1015 (1985).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 8.

    Б.С. Крумгалз, Р. Погорельский, Я. A. Iosilevskii, A. Weiser, K. S. Pitzer, J. Solution Chem. 23 , 849 (1994).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 9.

    A. Kumar, J. Chem. Англ. Данные 31, , 19 (1986).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 10.

    A. Kumar, J. Chem. Англ. Данные 31, , 21 (1986).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 11.

    К. Моннин, Геохим. Космохим. Acta 53, , 1177 (1989).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 12.

    P. S. Z. Rogers, K. S. Pitzer, J. Phys. Chem.Ref. Данные 11 , 15 (1982).

    CAS Google Scholar

  • 13.

    K. S. Pitzer, Thermodynamics , 3rd. изд. (Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 1995).

    Google Scholar

  • 14.

    С. Т. А. Чен, Р. Т. Эммет и Ф. Дж. Миллеро, J. Chem. Англ. Данные 22 , 201 (1977).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 15.

    D. E. Hare и C. M. Sorensen, J. Chem. Phys. 84 , 5085 (1986).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 16.

    D. E. Hare и C. M. Sorensen, J. Chem. Phys. 87, , 4840 (1987).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 17.

    Д. Г. Арчер и П. Ван, J.Phys. Chem. Ref. Данные 19 , 371 (1990).

    CAS Статья Google Scholar

  • 18.

    G. S. Kell, J. Chem. Англ. Данные 12 , 66 (1967).

    Артикул CAS Google Scholar

  • 19.

    Национальный исследовательский совет, Международные критические таблицы численных данных, физика, химия и технология , Vol. 1 , (Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 1928).

    Google Scholar

  • 20.

    C. Monnin, J. Sol. Chem. 12, , 1035 (1987).

    Артикул Google Scholar

  • 21.

    J. C. Tanger IV и H. C. Helgeson, Amer. J. Sci. 288 , 19 (1988).

    CAS Статья Google Scholar

  • 22.

    J. W. Johnson, E. H. Oelkers и H. C. Helgeson, Comp. Geosci. 18 , 899 (1992).

    Артикул Google Scholar

  • 23.

    J. Kestin, J. V. Sengers, B. Kamgar-Parsi, J. M. H. Levelt-Sengers, J. Phys. Chem. Ref. Данные 13 , 175 (1984).

    CAS Статья Google Scholar

  • 24.

    Хлорид кальция , Бюллетень Allied Chemical, Technical and Engineering Service, № 16 (Allied Chemical Corporation, 1958).

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *