בדיקת צפיפות סוללה, שיעור צפיפות

כל מי שהתמודד עם סוללות נטענות יודע שהמאפיינים העיקריים שלהם הם מתח קיבולת טעינה. אך כדי לשמור על ביצועי הסוללה, פרמטר לא פחות חשוב הוא צפיפות הסוללה. כמובן שלמעשה מדובר על צפיפות האלקטרוליט בסוללה. אך לעיתים קרובות משתמשים בביטוי הסלנג הזה. פיקוח על ריכוז האלקטרוליט הוא הכרחי כמו טעינה קבועה של המקור הנוכחי.

מה מושפע מצפיפות אלקטרוליט

מרבית הסוללות משתמשים בצלחות עופרת, והמדיום העובד הוא חומצה גופרתית המדוללת במים. הרוויה של התמיסה, הנמדדת ב גרם / ס"מ 3, היא המאפיין המשפיע על יכולת הסוללה לצבור טעינה לשימוש מאוחר יותר.

עיצוב סוללות עופרת חומצה

ריכוז החומצה בתמיסת האלקטרוליט וביצועי הסוללה קשורים ישירות.

• בצפיפות נמוכה יורדת גם יכולתו של המקור הנוכחי לצבור את יכולת הטעינה המבטיחה את ביצועיו. בצפיפות נמוכה, הסוללה מתפרקת מהר יותר ולא מוציאה את הזרם המרבי שנקבע.
• אם הערך של פרמטר זה יורד מתחת לערך מסוים, אז בכפור המים באלקטרוליט עשויים להקפיא, והסוללה תיכשל לחלוטין.
• אך בצפיפות גבוהה, תהליך ההחלשה של צלחות עופרת מואץ בחדות. המשמעות היא שעם טעינת סוללה חלשה נוצר עליהם סולפט עופרת, שכבר אינו מומר כאשר הוא נטען בחזרה לעופרת. זה מוביל גם לירידה ביכולת לצבור את המטען הדרוש, ולאורך זמן - לכישלון המלא של הסוללה.

לכן חשוב לשמור על ערכו של פרמטר זה בהתאם לתקנים קבועים ונבדקים. הפחתה משמעותית או עודף של ערכי הרגולציה אינם תורמים לעבודה הפורה של הסוללה.

הצטננות בהן תוכן הסוללה עלולה להקפיא מוצגות באיור.

נקודת ההקפאה של תמיסת חומצה מימית, תלוי בצפיפותה

אינדיקטורים לצפיפות אלקטרוליטית נורמטיבית

אין ספק, נהגים רבים המכירים את הבעיות של שמירה על ביצועי הסוללה מכירים את הנתון של 1.27 גרם / ס"מ. כזה נחשב לצפיפות האופטימלית בה מצליחים סוללות חומצה למקסם את יכולותיהם.

אך ערך זה אינו נכון לכולם. סוגי סוללות ומשימות העבודה שלהם. בנוסף, הצפיפות האופטימלית משתנה בטמפרטורות שונות בהן הסוללה צריכה לעבוד. לכן הערכים האופטימליים בחורף ובקיץ יהיו שונים במקצת.

מטרת סוללות עופרת חומצה

• סוללות מתחילים נועדו לספק את הזרם המרבי האפשרי בעת הפעלת מנועים שונים. ראשית, מדובר בסוללות לרכב. ערך הצפיפות הסטנדרטי עבורם הוא 1.26 - 1.28 גרם / ס"מ 3.
• על סוללות משיכה לספק מנועי חשמל DC למשך זמן רב. אחד היישומים שלהם הוא מכוניות חשמליות ורכבי הנעה חשמליים אחרים.הערך הטוב ביותר של צפיפות האלקטרוליט עבור סוללות אלה הוא גם בטווח 1.26 - 1.28 גרם / ס"מ 3.
• סוללות נייחות משמשות להפעלת מעגלים חשמליים והתקנים כלשהם. בדרך כלל ממוקם במקום אחד בתוך הבית. מומלץ עבורם ערך מופחת של 1.22 - 1.24 גרם / ס"מ.

תלוי טמפרטורה

הטמפרטורה הסובבת משתנה - גם ערכי הצפיפות של תמיסת החומצה המימית משתנים. עם עליית הטמפרטורה, יכולת הסוללה לצבור טעינה עולה בכ- 1% בכל תואר. עם ירידה בטמפרטורה, כמובן, יכולת זו יורדת. לכן מומלץ לשמור על הסוללה בערכי צפיפות גבוהה במזג אוויר קר, ולהפחית מחוונים אלה למזג אוויר חם.

ביצועי הסוללה בטמפרטורות שונות בהתאם לצפיפות

כמובן שאיש לא יתמודד עם שינוי בכל קפיצה במזג האוויר. רגע לפני תחילת מזג האוויר הקר כדאי להעלות מעט את צפיפות הסוללה, ולפני עונת הקיץ - להוריד אותה. בנוסף, ישנן נורמות של צפיפות אופטימלית לאזורים עם אקלים שונה. ערכים נורמטיביים אלה אמורים להיצמד לכל השנה, למעט חריגים נדירים. באזורים שונים זה נחשב לנורמלי:

• באקלים קר 1.27 - 1.30 גרם / ס"מ 3
• בפס האמצעי 1.25 - 1.28 גרם / ס"מ 3
• באזורים חמים 1.22 - 1.25 גרם / ס"מ 3

ביתר פירוט מפרטים אלה מצוינים בטבלה.

ערכים סטנדרטיים לצפיפות אלקטרוליט סוללה בתנאי טמפרטורה שונים

כיצד לבדוק את צפיפות האלקטרוליטים בסוללה חומצית

כדי לבחון מאפיין זה, מטרים פשוטים נקראים הידרומטרים או מכוניות צפיפות לרכב. עבודותיהם מבוססות על יישום חוק ארכימדס, כלומר היכולת של המטען לשקוע לעומקים שונים בהתאם לצפיפות הנוזל. מבחינה מבנית, ההידרומטר מכיל:

• בקבוק זכוכית או פלסטיק.
• צף זכוכית ועליו מטענים וסימנים התואמים לערכים הנמדדים.
• נורת גומי נלבשת בצד אחד של הבקבוק, שנועדה להכניס אלקטרוליט לבקבוק.
• בצד הנגדי ניצבת זרבובית גומי דרכה נלקח נוזל מחור המילוי של הסוללה.

הערך הנמדד נקבע על ידי אותו קו על הציפה, אליו מגיע הנוזל שנאסף בהידרומטר.

הידרומטר לרכב צף יחיד

ישנם הידרומטרים פשוטים יותר, בהם ישנם מספר משקולות מקל קטנות עם משקולות שונות לכל אחת. לכל משקל (או על הבקבוק שמולה) יש ערך צפיפות מתאים. תוצאת המדידה נקבעת על פי הערך המרבי של משקולות הקופצות. הידרומטר כזה זול יותר, אך אין לו דיוק מספיק.

הידרומטר לרכב רב-צף

מדידת ההידרומטר עצמה מתבצעת באופן הבא:

• האף ההידרומטר נופל לסוללה דרך חור המילוי. ישנם מכשירים לא עם גומי, אלא עם אף פלסטי. במקרה זה, טבלו אותו באלקטרוליט בזהירות כדי לא לפגוע בלוחות העופרת.
• בעזרת אגס נאסף אלקטרוליט בבקבוק. עבור הידרומטרים עם ציפה יחידה, אתה צריך לשלוט על כמות הנוזל שנאסף. זה אמור להספיק כדי שהציפה תרחף בחופשיות בתוך הנורה. אבל אתה לא יכול לקבל הרבה נוזלים. ואז הציפה יכולה לנוח על הקצה העליון של הנורה. קריאות ההידרומטר במקרה זה לא יהיו אמינות.
• לאחר נטילת הנוזל, אנו מסתכלים - נהפוך הוא, מה שהסיכונים על הציפה הם רמתו. המספרים שליד הסיכון יציינו את ערך הצפיפות.
  עבור הידרומטרים עם מספר צפים, ערך הצפיפות נקבע על ידי הצפות הצפות. המשקל הצף עם המספר המרבי עליו רק מראה את תוצאת המדידה.

קריאה באמצעות הידרומטר

עבור סוללות נטענות של מספר תאים, האימות מתבצע בנפרד בכל בנק.

מחיר החלוקה הרגיל בהידרומטרים של סוללה הוא 0.01 גרם / ס"מ 3. אבל הידרומטרים זמינים גם הם בסולם מדויק יותר.

לאחר השלמת המדידות יש לשטוף היטב את ההידרומטר במים מזוקקים.

תנאים שבהם יש לבצע מדידות

לפני שמתחילים במדידות של ריכוז האלקטרוליט, יש להקפיד על כללים פשוטים. ובמקרים מסוימים יהיה צורך לתקן את קריאות ההידרומטר בהתאם לתנאים שבהם הושגו.

התנאי ההכרחי ביותר הוא לשמור על רמת הנוזל הנדרשת בסוללה עצמה. הצפיפות תימדד נכון, אך להפעלת סוללה בטוחה יהיה צורך להביא את הרמה לקדמותה. וזה יביא לשינוי בצפיפות.

רמת טעינת סוללה

צפיפות האלקטרוליט משתנה כאשר הסוללה נטענת / פריקה. כאשר משוחררים, הוא פוחת; כאשר משוחררים הוא גדל. בהתאם למידת פריקת הסוללה, הערכים משתנים כדלקמן.

תלות בקריאות ההידרומטר על מידת טעינת הסוללה

כמעט ולא ניתן לקבוע במדויק את רמת הפריקה. לכן עליכם לטעון תחילה את הסוללה במלואה, להמתין מספר שעות ורק לאחר מכן לבצע מדידות.

אם בוצעו פעולות כלשהן באמצעות תמיסת חומצה-מים - על ידי הוספת מים מזוקקים או החומצה עצמה, אסור לכם למדוד את הצפיפות מיד אחריהם. יש להמתין עד שהנוזל הממולא יהיה מעורבב לחלוטין בסוללה.

טמפרטורה במהלך המדידות

כיול הידרומטרים סטנדרטיים מכוון לטמפרטורה של +25 ° С. כדי להשיג את הקריאות המדויקות ביותר, יש לבצע מדידות בצפיפות אלקטרוליט באותה טמפרטורה. בחורף יש להביא את הסוללה שנבדקה למקום חם ולאפשר לה להתחמם לטמפרטורה הרצויה. אך אל לכם לבצע מדידות תרתי משמע בבית. תמיסת חומצה יכולה לקלקל בטעות רהיטים או בגדים. עדיף להשתמש בחדר מחומם המותאם לעבודה כזו.

אם לא ניתן לבצע מדידות בטמפרטורה מומלצת של 20 - 25 מעלות צלזיוס, תוכלו לבצע מדידות בכל טמפרטורה ואז להשתמש בטבלת התיקון:

ערכי תיקון למדידות בטמפרטורות שונות

בדיקות קבועות של צפיפות האלקטרוליט בסוללה תאפשר לא רק לשמור עליו בתנאים אופטימליים לעבודה, אלא גם לזהות בעיות אפשריות ותקלות בזמן.