Batterijdichtheidscontrole, Dichtheid

Iedereen die met oplaadbare batterijen te maken heeft gehad, weet dat hun belangrijkste kenmerken nominale spanning en laadcapaciteit zijn. Maar om de batterijprestaties te behouden, is een even belangrijke parameter de batterijdichtheid. Natuurlijk hebben we het eigenlijk over de dichtheid van de elektrolyt in de batterij. Maar vaak wordt deze slang-uitdrukking gebruikt. Het bewaken van de elektrolytconcentratie is net zo nodig als het regelmatig opladen van de huidige bron.

Wat wordt beïnvloed door de dichtheid van elektrolyten

De meeste batterijen gebruiken loden platen en het werkmedium is zwavelzuur verdund met water. De verzadiging van de oplossing, gemeten in gram / cm3, is het kenmerk dat van invloed is op het vermogen van de batterij om lading op te bouwen voor later gebruik.

Lood-zuur batterijontwerp

De zuurconcentratie in de elektrolytoplossing en de prestaties van de batterij zijn direct gerelateerd.

• Bij een lage dichtheid neemt het vermogen van de huidige bron om de laadcapaciteit te accumuleren, waardoor de prestaties ook afnemen. Bij een lage dichtheid ontlaadt de batterij sneller en geeft niet de ingestelde maximale stroom af.
• Als de waarde van deze parameter onder een bepaalde waarde daalt, kan bij vorst het water in de elektrolyt bevriezen en zal de batterij volledig uitvallen.
• Maar bij hoge dichtheid wordt het sulfatatieproces van loodplaten sterk versneld. Dit betekent dat er bij een zwakke batterijlading loodsulfaat op wordt gevormd, dat niet meer wordt omgezet wanneer het wordt opgeladen tot lood. Dit leidt ook tot een afname van het vermogen om de benodigde lading op te bouwen en na verloop van tijd - tot het volledig falen van de batterij.

Daarom is het belangrijk om de waarde van deze parameter te behouden in overeenstemming met vastgestelde en geteste normen. Een aanzienlijke verlaging of overschrijding van wettelijke waarden draagt ​​niet bij aan het productieve werk van de batterij.

Verkoudheden waarbij de inhoud van de batterij kan bevriezen, worden weergegeven in de afbeelding.

Het vriespunt van een waterige zuuroplossing, afhankelijk van de dichtheid

Normatieve elektrolytische dichtheidsindicatoren

Zeker, veel automobilisten die bekend zijn met de problemen om de batterijprestaties te behouden, kennen het cijfer van 1,27 g / cm3. Dit wordt beschouwd als de optimale dichtheid waarbij zure batterijen hun capaciteiten kunnen maximaliseren.

Maar deze waarde geldt niet voor iedereen. soorten batterijen en hun werkopdrachten. Bovendien varieert de optimale dichtheid voor verschillende temperaturen waarbij de batterij moet werken. Daarom zullen de optimale waarden in winter en zomer iets anders zijn.

Doel van loodaccu's

• Startaccu's zijn ontworpen om de hoogst mogelijke stroom te leveren bij het starten van verschillende motoren. Dit zijn in de eerste plaats auto-accu's. De standaard dichtheidswaarde voor hen is 1,26 - 1,28 g / cm3.
• Tractiebatterijen moeten lange tijd DC-elektromotoren leveren. Een van hun toepassingen zijn elektrische auto's en andere elektrische voortstuwingsvoertuigen.De beste waarde van de elektrolytdichtheid voor deze batterijen ligt ook in het bereik van 1,26 - 1,28 g / cm3.
• Stationaire batterijen worden gebruikt om elektrische circuits en apparaten van stroom te voorzien. Meestal binnen op één plaats. Voor hen wordt een verlaagde waarde van 1,22 - 1,24 g / cm3 aanbevolen.

Afhankelijk van temperatuur

De omgevingstemperatuur verandert - de dichtheidswaarden van de waterige zuuroplossing veranderen ook. Bij toenemende temperatuur neemt het vermogen van de batterij om lading op te stapelen met elke graad met ongeveer 1% toe. Bij afnemende temperatuur neemt dit vermogen natuurlijk af. Daarom wordt aanbevolen om de batterij bij koud weer op hoge dichtheidswaarden te houden en deze indicatoren voor warm weer te verminderen.

Batterijprestaties bij verschillende temperaturen, afhankelijk van de dichtheid

Natuurlijk zal niemand bij elke sprong in het weer met verandering te maken krijgen. Net voor het begin van koud weer is het handig om de batterijdichtheid iets te verhogen en vóór het zomerseizoen - deze te verlagen. Daarnaast zijn er normen voor optimale dichtheid voor gebieden met verschillende klimaten. Deze normatieve waarden zouden het hele jaar door moeten worden nageleefd, met zeldzame uitzonderingen. Voor verschillende regio's wordt het als normaal beschouwd:

• In koude klimaten 1,27 - 1,30 g / cm3
• In de middelste band 1,25 - 1,28 g / cm3
• In warme gebieden 1,22 - 1,25 g / cm3

Deze specificaties worden in meer detail aangegeven in de tabel.

Standaardwaarden voor batterij-elektrolytdichtheid voor verschillende temperatuuromstandigheden

Hoe de elektrolytdichtheid in een zure batterij te controleren

Om dit kenmerk te testen, worden eenvoudige meters auto-hydrometers of dichtheidsmeters genoemd. Hun werk is gebaseerd op de toepassing van de wet van Archimedes, dat wil zeggen het vermogen van de lading om naar verschillende diepten te zinken, afhankelijk van de dichtheid van de vloeistof. Structureel bevat de hydrometer:

• Glazen of plastic fles.
• Glazen vlotter met lading en markeringen erop die overeenkomen met de gemeten waarden.
• Aan één kant van de kolf wordt een rubberen lamp gedragen, ontworpen om elektrolyt in de kolf te trekken.
• Aan de andere kant bevindt zich een rubberen mondstuk waardoor vloeistof uit het vulgat van de batterij wordt gehaald.

De gemeten waarde wordt bepaald door die lijn op de vlotter, waar de in de hydrometer opgevangen vloeistof naar toe reikt.

Hydrometer met enkele vlotter

Er zijn eenvoudigere hydrometers, waarbij er verschillende kleine stokgewichten zijn met verschillende gewichten voor elk. Elk gewicht (of op de fles er tegenover) heeft een overeenkomstige dichtheidswaarde. Het meetresultaat wordt bepaald door de maximale waarde van de pop-up gewichten. Zo'n hydrometer is goedkoper, maar heeft onvoldoende nauwkeurigheid.

Auto-hydrometer met meerdere drijvers

De meting van de hydrometer zelf wordt als volgt uitgevoerd:

• De neus van de hydrometer valt via het vulgat in de batterij. Er zijn apparaten niet met rubber, maar met een plastic neus. Dompel het in dit geval voorzichtig onder in de elektrolyt om de loden platen niet te beschadigen.
• Met behulp van een peer wordt een elektrolyt opgevangen in een kolf. Voor hydrometers met een enkele vlotter moet u de hoeveelheid opgevangen vloeistof regelen. Het moet voldoende zijn om de vlotter vrij in de lamp te laten drijven. Maar je kunt ook niet veel vocht krijgen. Dan kan de drijver tegen de bovenrand van de lamp rusten. De aflezingen van de hydrometer zijn in dit geval onbetrouwbaar.
• Na het nemen van de vloeistof kijken we - integendeel, wat zijn de risico's op de vlotter is het niveau. De cijfers naast het risico geven de dichtheidswaarde aan.
  Bij hydrometers met meerdere drijvers wordt de dichtheidswaarde bepaald door de drijvende drijvers. Het zwevende gewicht met het maximale aantal erop laat alleen het meetresultaat zien.

Aflezen met een hydrometer

Voor oplaadbare batterijen van meerdere cellen wordt de verificatie afzonderlijk in elke bank uitgevoerd.

De gebruikelijke deelprijs in batterijhydrometers is 0,01 g / cm3. Maar hydrometers zijn ook verkrijgbaar met een nauwkeurigere schaal.

Na het voltooien van de metingen is het noodzakelijk om de hydrometer grondig te spoelen met gedestilleerd water.

Voorwaarden waaronder metingen moeten worden verricht

Voordat u begint met het meten van de concentratie van elektrolyt, moet u zich aan eenvoudige regels houden. En in sommige gevallen is het nodig om de metingen van de hydrometer te corrigeren, afhankelijk van de omstandigheden waaronder ze zijn verkregen.

De meest noodzakelijke voorwaarde is om het vereiste vloeistofniveau in de batterij zelf te behouden. De dichtheid wordt correct gemeten, maar voor een veilige werking van de batterij moet het niveau normaal worden gemaakt. En dit zal leiden tot een verandering in dichtheid.

Laadniveau van de batterij

De dichtheid van de elektrolyt verandert wanneer de batterij wordt opgeladen / ontladen. Bij ontslag neemt het af; bij ontslag neemt het toe. Afhankelijk van de mate van ontlading van de batterij veranderen de waarden als volgt.

Afhankelijkheid van hydrometerwaarden op de mate van batterijlading

Het niveau van ontlading is nauwelijks nauwkeurig te bepalen. Daarom moet u eerst de batterij volledig opladen, een paar uur wachten en pas daarna metingen uitvoeren.

Als er acties zijn uitgevoerd met een waterzuuroplossing - door gedestilleerd water of het zuur zelf toe te voegen, moet u de dichtheid niet onmiddellijk daarna meten. Het is noodzakelijk om te wachten tot de bijgevulde vloeistof volledig in de batterij is gemengd.

Temperatuur tijdens metingen

Kalibratie van standaard hydrometers is gericht op een temperatuur van +25 ° С. Om de meest nauwkeurige metingen te verkrijgen, moet de elektrolytdichtheid bij dezelfde temperatuur worden gemeten. In de winter moet de geteste batterij op een warme plaats worden gebracht en op de gewenste temperatuur worden opgewarmd. Maar metingen mag u niet letterlijk thuis doen. Een zure oplossing kan per ongeluk meubels of kleding bederven. Het is beter om een ​​verwarmde ruimte te gebruiken die is aangepast voor dergelijk werk.

Als het niet mogelijk is om metingen uit te voeren bij een aanbevolen temperatuur van 20-25 ° C, dan kunt u metingen uitvoeren bij elke temperatuur en vervolgens de correctietabel gebruiken:

Correctiewaarden voor metingen bij verschillende temperaturen

Regelmatige controles van de dichtheid van de elektrolyt in de batterij zullen het niet alleen mogelijk maken om deze in optimale werkomstandigheden te houden, maar ook om mogelijke problemen en storingen tijdig te identificeren.