Sari la conținut

Bine ați venit pe site-ul web TEHNIUM AZI - un site web cu și despre tehnologie în memoria revistei Tehnium.

    Bine ați venit pe site-ul web TEHNIUM AZI, că în cele mai multe comunităţi online și aici trebuie să vă înregistraţi pentru a vizualiza, descărca fișiere sau postă în comunitatea noastră, dar nu vă faceţi griji acesta este un proces simplu, gratuit, care necesită informaţii minime pentru înscriere. Faceți parte din comunitatea TEHNIUM AZI prin autentificare sau crearea unui cont de utilizator pentru: a începe subiecte noi şi răspunde la alte subiecte; a te abona la subiecte şi forumuri în scopul obținerii de informații actualizate în mod automat; a avea propriul tău profil și ați face noi prieteni; și pentru a vă personaliza experienţa dumneavoastră aici.

    Pentru suport tehnic vizitați:   FORUMUL  TEHNIUM AZI

Ultimele comentarii din Downloads


Ultimele comentarii din galeria de imagini

Acumulatorul cu plumb-acid sulfuric
* * * * *
1. Introducere

In secolul XIX, după descoperirea legilor electrolizei de către M. Faraday şi succesul spectaculos al lui H.Davy, care în mai puţin de doi ani a descoperit şi izolat şase elemente chimice folosind metoda electrolizei, lumea ştiinţei a început cercetări asidue în acest domeniu, cu electroliţi şi electrozi diferiţi, inerţi sau reactivi cu electroliţii. Astfel, în 1859 fizicianul francez Gaston Planté a încercat să electrolizeze apa folosind drept electrozi două plăci din plumb. Apa pură nefiind bună conducătoare de curent, a adăugat acid sulfuric în electrolit şi a observat mai multe fenomene interesante.

După un timp, culoarea plăcii pozitive (anodice) s-a schimbat din gri în castaniu, placa negativă (catodică) rămânând la culoarea iniţială. Dispozitivul, scos de sub tensiune, prezenta o tensiune electromotoare remanentă de 2,1 V şi putea debita curenţi importanţi sub tensiunea constantă de 2 V. După descărcarea completă, culoarea ambelor plăci devine albicioasă, datorită formării unei pelicule de sulfat de plumb amorf şi se schimbă iar în castaniu, respectiv gri, după o nouă electroliză (încărcare).

Planté a inventat astfel cel mai utilizat acumulator electric, folosit şi astăzi în foarte multe şi diverse domenii, cu mai multe tipuri de plăci pozitive şi negative de construcţii diferite. Pentru mărirea capacităţii se folosesc mai multe plăci montate alternativ, cele exterioare fiind întotdeauna negative. Între plăci se introduc separatoare izolante, deobicei făcute din placă subţire din PVC, ondulată pe direcţie verticală şi prevăzută cu găuri mici.

În scopul obţinerii unei tensiuni mai mari (de obicei 4; 6; 12 sau 24 V) se formează o baterie prin legarea numărului corespunzător de elemente în serie.

2. Construcţie

Alcatuirea acumulatorului cu plumb:
  • o carcasa din polietilena (monobloc);
  • placi interne pozitive si negative, realizate din plumb;
  • separatori placi din material poros sintetic;
  • electrolit, o solutie diluata din acid sulfuric si apa;
  • borne din plumb, legatura dintre baterie si corpul ce are nevoie de energie.
Pentru amator fiind mai accesibile acumulatoarele de automobil şi cele cu electrolit gelificat, numite şi etanşe, sertizate etc., mă voi limita la descrierea acestora. Cutia acumulatorului, cu două, trei sau şase compartimente (pentru 4 ; 6 respectiv 12 V) este executată din material termoplastic (PVC sau PP) sau din ebonită, mai rar din sticlă, şi este prevăzută cu capace din acelaşi material, câte unul pentru fiecare element. Capacele sunt prevăzute cu buşoane de umplere şi/sau supape pentru ieşirea gazelor.

Din motive de capacitate şi economie, s-a renunţat la plăcile din plumb pur formate "natural" prin electroliză şi se folosesc plăci numite cu grătare pastate. O astfel de placă este formată dintr-un grătar din plumb aliat cu antimoniu (mai nou şi/sau cu calciu) pentru a nu participa la reacţiile chimice, în care se presează o pastă din dioxid de plumb, cu apă şi acid, la plăcile pozitive, şi pulbere de plumb la cele negative.

Pentru mărirea porozităţii se folosesc diverse adaosuri, ca negru de fum şi sulfat de bariu. Se obţin astfel plăci cu o suprafaţă activă de multe zeci de ori mai mare decât suprafaţa aparentă, ceea ce duce la capacităţi mari, volum redus şi curent debitat mare. Apoi plăcile sunt formate în fabrică, prin tratare cu acid sulfuric la temperatură ridicată.

Ca electrolit standard se foloseşte o soluţie de acid sulfuric foarte pur în apă distilată sau demineralizată, cu densitatea de 1,28 g/cm3 (740 cm3 apă şi 260 cm3 acid sulfuric 96% pentru un litru) pentru acumulatoarele funcţionând în climă temperată, sau 1,23 g/cm3 pentru climat tropical.

La prepararea electrolitului se va turna încet acidul în apă (niciodată invers), amestecând continuu cu o baghetă de sticlă, sau material plastic. Soluţia se încălzeşte destul de puternic şi se va aştepta răcirea ei înainte de turnarea în acumulator.

3. Funcţionare

La încărcare, curentul oxidează plumbul, descompune sulfatul în dioxid de plumb la plăcile pozitive şi reduce oxizii şi sulfatul la plumb metalic la plăcile negative. Reacţia chimică reversibilă este:

Imagine postată

În plus, datorită electrolizei apei spre sfârşitul încărcării, la placa pozitivă se degajă oxigen, iar la cea negativă hidrogen. După cum se vede, electrolitul participă la reacţiile din acumulator, lucru a cărui importanţă va fi tratată mai jos. La descărcare, pe ambele plăci se formează o peliculă de sulfat de plumb amorf.

Un acumulator încărcat poate suporta temperaturi scăzute, electrolitul cu densitatea de 1,28 g/cm3 îngheţând la – 68oC, în timp ce electrolitul cu densitatea 1,12 g/cm3, corespunzătoare unui acumulator descărcat, îngheaţă la –11oC.

4. Caracteristici

După cum s-a arătat mai sus, un element dezvoltă o t.e.m. de 2,1 V şi o tensiune de 2 V în sarcină, tensiune constantă cu precizie de una sau două zecimi de volt pe tot parcursul descărcării normale, avantaj pe care îl mai are numai acumulatorul argint-zinc. Capacitatea electrică a acumulatorului este o mărime determinantă (independentă de tensiunea bateriei) şi se măsoară în amperi-oră.Pentru că această mărime depinde de valoarea curentului de descărcare, se indică şi timpul descărcării. De exemplu, un acumulator cu C20 = 60 Ah poate debita un curent de 3 A timp de 20 ore. Mărimea standard pentru care se stabileşte capacitatea este C20 (în trecut era C10).

Bineînţeles, acumulatorul (lead battery) poate furniza curenţi mai mari sau mai mici în funcţie de necesităţi, capacitatea şi tensiunea la sfârşitul descărcării scăzând la curenţi mari. De exemplu, la pornirea unui motor rece, într-o fracţiune de secundă la stabilirea contactului, un acumulator bun de 60 Ah poate debita un curent de peste 500 A; apoi, pe măsură ce turaţia demarorului creşte, curentul scade la 150…200A.

Imagine postată

Randamentul, din punct de vedere al cantităţii de electricitate, este de minimum 0,84, iar cel al energiilor de minimum 0,65. La temperaturi scăzute, capacitatea este mai mică decât cea de la temperatura normală, dar se comportă mai bine decât alte tipuri de acumulatoare, dacă este bine încărcat.

Datorită variaţiei concentraţiei electrolitului cu gradul de încărcare, starea de încărcare se poate determina cu densimetrul, ceea ce, alături de variaţia mică şi precisă a tensiunii, este un mare avantaj. Densitatea normală este de 1,28 g/cm3 la un acumulator complet încărcat, ea scade la 1,24 la un acumulator încărcat 75%, 1.20 la 50% şi la 1,12 la unul descărcat complet.

În comerţ există densimetre pipetă, cu care se poate măsura comod şi precis densitatea electrolitului şi unele mai aproximative cu trei bile din plastic colorate diferit. Dacă bila verde pluteşte, indică încărcare completă, bila gri indicând jumătatea, iar cea albă descărcarea, sau nivelul scăzut al electrolitului.

Indicaţiile acestora sunt orientative şi dispozitivul este,(mai nou) încorporat în acumulatoarele auto (ochi magic). Electrolitul trebuie să acopere complet plăcile (nivelul electrolitului să fie cu 15...20 mm peste plăci); în caz contrar, partea descoperită se va sulfata rapid şi vor apărea diferenţe de potenţial şi curenţi de egalizare, care vor produce descărcarea accelerată, sulfatare puternică şi alte fenomene cu efecte negative.

Datorită impurităţilor din electrolit şi din materialul plăcilor, apar întotdeauna mici curenţi de egalizare şi orice acumulator neutilizat un timp pierde din cantitatea de electricitate acumulată, cu atât mai mult cu cât temperatura de depozitare este mai ridicată. Fenomenul este sensibil şi periculos la acumulatorii cu electrolit lichid, în schimb este aproape nul la cei cu electrolit gelificat.

5. Exploatare

In prezent acumulatoarele care fac obiectul acestui articol se livrează formate şi încărcate, astfel că pot fi puse imediat în funcţiune, fără alte precauţii. După ce am discutat caracteristicile generale ale ambelor tipuri, este cazul să tratăm acum separat cele două construcţii. Acumulatoarele cu electrolit lichid se fabrică în baterii cu tensiunea de 4 sau 6 V şi capacităţi de câţiva Ah pentru utilizări diverse şi vehicule cu două roţi, sau cu tensiunea de 12 sau 24V şi capacităţi de 45...240 Ah pentru autoturisme şi camioane.

Acumulatoarele instalate pe maşină funcţionează în tampon, asigurând alimentarea cu energie cu motorul oprit, sau când consumul depăşeşte capacitatea alternatorului,ca şi pornirea motorului şi sunt încărcate de către alternator în timpul funcţionării maşinii.

Pentru a asigura încărcarea completă, releul regulator al alternatorului (mecanic sau electronic) trebuie reglat astfel încât să livreze o tensiune de 13,8…14,4V, (mai mare cu câteva zecimi de volt în timpul iernii), pentru un acumulator de 12V. Dacă acumulatorul se descarcă şi roteşte greu motorul, el poate fi scos de pe maşină şi încărcat de la un redresor alimentat de la reţea, sau "ajutat" de alt acumulator bun.

Curentul de încărcare recomandat de către firmele constructoare este de 0,1 C, deci un acumulator de 60 Ah trebuie încărcat cu un curent de 6 A, timp de cca 12…14 ore. Unele firme recomandă încărcarea cu un curent de 0,05 C. La încărcarea cu curenţi mari se va avea în vedere ca temperatura acumulatorului să nu depăşească 45oC.

Acest lucru este valabil pentru un acumulator relativ nou. De multe ori se observă că, reglând curentul la valoarea de mai sus, acumulatorul degajă gaze în cantitate mare la câteva minute de la conectarea la redresor(acumulatorul "fierbe").

În acest caz curentul trebuie micşorat astfel ca degajarea de gaze să fie redusă, în caz contrar curentul producând numai electroliza apei, fără a încărca acumulatorul.

Explicaţia este următoarea: mai ales în timpul iernii dacă se circulă mai mult în oraş, cu farurile aprinse şi cu motorul la turaţie redusă, capacitatea alternatorului este depăşită, acumulatorul se descarcă lent şi plăcile se sulfatează.

Sulfatul de plumb care are un volum specific mai mare, acoperă complet plăcile şi rezistenţa interioară creşte, astfel că la curent relativ mare, căderea de tensiune între plăci şi electrolit creşte corespunzător. La o tensiune de 2,3...2,4 V/element începe electroliza apei şi nivelul electrolitului scade.

În plus, sulfatul de plumb iniţial amorf se transformă în timp în sulfat cristalin, mult mai stabil şi mai bun izolant, ca atare mai greu de descompus de către curentul de încărcare. Electrolitul se va completa numai cu apă distilată, completarea cu acid fiind admisă dacă s-a vărsat o parte din electrolit, sau se înlocuieşte complet după încărcare.

Un alt fenomen care apare şi nu este indicat nici în prospecte nici în literatură este următorul: dacă se măsoară concentraţia electrolitului după câteva luni de exploatare pe maşină, sau după câteva cicluri de încărcare-descărcare la acumulatoarele staţionare, se va observa că la unele elemente densitatea electrolitului a crescut la 1,3...1,32 g/cm3 datorită eliberării acidului rămas în plăci la formarea iniţială în fabrică.

În acest caz se va scoate cu pipeta o cantitate de electrolit şi se va înlocui cu apă distilată, densitatea mai mare fiind complet inutilă şi periculoasă, scurtând viaţa acumulatorului. În timpul încărcării tensiunea se menţine mult timp la 2,1V/element, spre sfârşitul încărcării crescând la 2,4V/element, iar dacă curentul de încărcare este mare şi acumulatorul rece şi mai vechi, poate ajunge la 2,7V/element (caz foarte rar).

După deconectarea de la redresor, tensiunea la borne scade repede la 2,1V/element. La sfârşitul încărcării, acumulatorul degajă hidrogen la plăcile negative şi oxigen la cele pozitive şi prezintă pericol de explozie, dacă apare o scânteie sau flacără deschisă. La acumulatoarele de automobil asemenea accidente sunt extrem de rare, dar mult mai frecvente la bărcile cu motor, la care bateria este plasată în locuri închise şi fără aerisire.

Pentru acumulatoarele utilizate ca sursă de rezervă se recomandă umplerea cu electrolit cu densitatea de 1,24 g/cm3, durata de viaţă a acumulatorului fiind mai mare. Tot în acest caz acumulatorul poate funcţiona sub încărcare permanentă, cu un curent de 0,05...0,15 A, asigurat de un mic redresor, care compensează autodescărcarea naturală.

În caz că nivelul electrolitului scade în timp, curentul se va micşora puţin, iar dacă densitatea scade constant, curentul se va mări. Dacă un acumulator este lăsat descărcat câteva luni şi conectat apoi la redresor, se poate ca la începutul încărcării ampermetrul să nu indice niciun curent, iar tensiunea la borne să fie egală cu tensiunea în gol a redresorului (16...18 V.) După 10...15 minute, curentul începe să crească şi tensiunea scade spre valoarea normală, dacă acumulatorul mai este bun. Acest lucru indică o sulfatare foarte intensă şi impune o încărcare mai îndelungatăă cu curent mic, sub control atent, până când densitatea creşte la valoarea normală.

6. Uzura normală şi anormală

În funcţionare, la descărcare se formează sulfat de plumb pe ambele plăci, iar la încărcare acesta este descompus conform reacţiei arătate mai sus. Sulfatul având un volum specific mai mare decât dioxidul de la plăcile pozitive şi în porii plăcii apar la descărcare granule de sulfat bine "înţepenite" în materia activă şi care prezintă o suprafaţă redusă de contact cu acidul din electrolit.

La încărcarea următoare, unele din ele nu sunt dizolvate complet (100% nu există), cu timpul sulfatul amorf cristalizează, devenind mai stabil şi aceste granule rămân în placă. Pe de altă parte, cristalele de dioxid de plumb formate la încărcare devin din ce în ce mai fine şi oxigenul degajat spre sfârşitul încărcării la plăcile pozitive smulge granule de dioxid şi sulfat, descoperind alte porţiuni de materie activă. Materia activă se compactează cu timpul şi capătă joc în fagurii grătarelor, iar rezistenţa internă creşte.

Din cele două efecte antagonice rezultă la începutul duratei de viaţă o creştere a capacităţii acumulatorului, apoi o scădere datorată sulfatărilor permanente şi în final căderea unei cantităţi importante de materie activă şi ieşirea din uz.

La plăcile negative, sulfatul rezultat la descărcare se reduce la plumb metalic. La încărcările următoare, plumbul tinde să se depună sub formă de peliculă continuă, ceea ce reduce în timp îndelungat suprafaţa activă a plăcilor, deci şi capacitatea lor. La exploatare dură, cu curenţi de încărcare şi descărcare prea mari şi la temperaturi ridicate, aceste fenomene capătă importanţă mult mai mare, grătarele se corodează sau crapă şi plăcile se distrug foarte repede, scoţând definitiv acumulatorul din uz.

Montat pe maşină, un acumulator bun durează cel puţin cinci ani, iar utilizat ca sursă de rezervă poate dura cu 3..5 ani mai mult, nefiind supus la şocuri, încărcări şi descărcări violente, variaţii mari de temperatură şi impurificarea electrolitului.

7. Posibilităţi de regenerare

În iepoca sinstrissimilor, când întunericul se propaga cu viteza luminii în casele noastre, aveam nevoie urgentă de o sursă de curent pentru iluminare şi dispuneam de un acumalator auto cu vreo trei ani vechime, care dădea semne evidente de oboseală. Ca atare, l-am încărcat timp de câteva zile cu curent mic (0,5 A), dar densitatea nu a mai crescut peste 1,24 g/cm3 şi capacitatea era mică.

Atunci am scos electrolitul, l-am spălat cu apă de reţea pentru a îndepărta materia activă căzută de pe plăci, l-am umplut cu apă distilată şi l-am pus din nou la încărcat, reglând curentul astfel ca degajarea de gaze să fie mică. Diferenţa de concentraţii între acidul şi sulfatul din plăci şi apa distilată fiind acum mult mai mare, difuziunea în porii plăcilor s-a intensificat, s-a produs o desulfatare intensă şi densitatea a crescut iar la 1,24, scoţând destul de complet sulfatul din plăci.

Am lăsat electrolitul astfel format în acumulator, care s-a comportat bine, având o capacitate de cca 80% din cea iniţială şi a mai servit peste trei ani ca sursă auxiliară. Dacă aş fi înlocuit electrolitul cu altul proaspăt de aceeaşi densitate ar fi durat mai mult, pentru că impurităţile scoase din plăci în electrolit la încărcare ar fi fost înlăturate.

Un acumulator auto mai vechi de patru ani nu prea mai poate fi regenerat, pentru că materia activă este prea compactată la plăcile pozitive, iar cele negative sunt plumbuite.

8. Acumulatorul cu electrolit gelificat

Realizarea unui acumulator care să nu pună probleme şi să funcţioneze în orice poziţie a fost o preocupare apărută odată cu acumulatorul cu electrolit lichid. După numeroase încercări, problema a fost rezolvată transformând lichidul într-un gel, prin adăugarea unei cantităţi de silicat de sodiu (sticlă solubilă) foarte pur. Acumulatorul astfel obţinut are câteva avantaje majore, care îl fac foarte apreciat.

Poate funcţiona în orice poziţie şi nu necesită niciun fel de întreţinere. Are o autodescărcare deosebit de mică şi o durată de viaţă care poate ajunge la 15 ani, la un acumulator de calitate şi bine întreţinut. Dacă un acumulator cu electrolit lichid este lăsat nefolosit un an, el se autodescarcă aproape complet şi este total sulfatat, fiind aproape irecuperabil, în timp ce acumulatorul cu gel nu pierde decât 15..20% din capacitate, rămânând în stare de funcţionare. Un astfel de acumulator se încarcă cu un curent de 0,1 C timp de cca 14 ore până la o tensiune finală de 14,5 V, pentru tensiunea nominală de 12 V.

Dezavantajele lui sunt capacitatea mai mică cu cca 25...30% la acelaşi volum, curentul maxim mai mic cam cu acelaşi procent şi comportarea mai slabă la temperaturi sub zero grade Celsius. Se produc atât acumulatoare mici de 3,5 ; 7 ; sau 14 Ah, cât şi acumulatoare mari de 45...80 Ah de formă identică cu acumulatoarele auto cu electrolit lichid.

La ambele tipuri de acumulatoare, descărcarea trebuie oprită când tensiunea scade la 1,8...1,85 V/element, la curenţi relativ mici, sau 1,35 V la curenţi de şoc. În caz de neutilizare mai îndelungată, acumulatoarele se păstrează încărcate, cele cu electrolit lichid fiind verificate şi reîncărcate periodic (2...3 luni), controlând densitatea.

Pe piaţă mai există acumulatoare mici de 4 V pentru lanterne, la care electrolitul lichid este menţinut în nişte pături subţiri absorbante din materiale speciale care servesc şi ca separatoare dintre plăci, astfel că nu curge nici la răsturnarea acumulatorului şi care se defectează deobicei prin evaporarea şi electroliza apei, dacă sunt încărcate excesiv.

După scoaterea dopuleţelor din plastic, se pot umple cu o pipetă mică cu apă distilată şi se pun la încărcat cu curent redus (0,1 C), putând fi regenerate dacă nu sunt prea vechi şi nu au stat prea mult timp descărcate. După încărcare, dopuleţele se montează la loc. Pentru instalaţiile energetice eoliene sau solare, acumulatoarele descrise mai sus nu dau cele mai bune rezultate, din punctul de vedere al durabilităţii.
Mai bune sunt acumulatoarele de tracţiune, cele mai potrivite fiind acumulatoarele staţionare, care au cea mai mare durată de viaţă, dar sunt şi cele mai scumpe. Alegerea este dictată de considerente economice şi de spaţiul disponibil.

9. Protecţia muncii

La sfârşitul încărcării apare electroliza apei, care degajă oxigen şi hidrogen, iar în prezenţa unei flăcări sau scântei se transformă iar în apă, având drept rezultat o explozie puternică şi stropirea cu acid, care poate avea consecinţe grave. Dacă apar stropiri cu acid ale corpului sau hainelor, se va spăla imediat cu multă apă.

În caz că picături de acid ajung în ochi, se vor face imediat spălături cu apă sau o soluţie salină (o linguriţă rasă de sare la un pahar cu apă) şi se va apela urgent la medic. Plumbul este toxic şi se acumulează în timp în organism, deci, după lucrul cu acumulatoarele, se vor spăla bine mâinile şi faţa cu apă şi săpun. În niciun caz nu se va turna apă în acid sulfuric concentrat, deoarece există pericol de explozie şi stropire cu acid.

10. Incărcătoare

Pentru încărcarea acumulatorilor este necesar un ansamblu format dintr-un transformator cu tensiunea în secundar de 16...18V pentru un acumulator de 12 V, o punte redresoare care să suporte amperajul necesar şi nişte rezistoare de putere pentru reglarea curentului. Transformatorul va fi prevăzut cu siguranţe adecvate atât pe primar cât şi pe secundar. Pentru control este necesar un ampermetru, un voltmetru şi (eventual)un densimetru cu pipetă.

Dacă se doreşte un instrument încorporat se va folosi un miliampermetru cu scale gradate în volţi şi amperi, prevăzut cu un şunt Sh, o rezistenţă adiţională Rad şi un comutator. Dată fiind enorma varietate de dimensiuni nu se poate construi un redresor universal. O baterie mică de lanternă de 0,5... 1 Ah la 4 V cântăreşte sub 100 g , una foarte mare (ex. bateria submarinului Kursk) 200 de tone.

In colecţia revistei Tehnium se găsesc numeroase scheme sofisticate de încărcătoare automate, cu deconectare la atingerea tensiunii şi reconectare la scăderea ei, cu cuplaj optic între etaje etc.,care au toate calităţile posibile, dar nu sunt neapărat utile decât în cazul când există acumulatori în utilizare permanentă şi intensivă.

Pentru o baterie utilizată sporadic, sau pentru bateria maşinii, efortul financiar şi de construcţie nu se justifică. Un redresor pentru un acumulator mediu de automobil (fig. 2) necesită un transformator de 100...150 VA (pachet de tole E 14 sau E16, secţiunea miezului 10...12 cm2) şi o punte redresoare 10PM05 sau echivalentă montată pe un radiator din tablă de aluminiu de 2...2,5 mm cu dimensiunea de 100x120 mm.

Pentru rezistenţele de reglare a curentului nu se pot indica valori exacte, ele depinzând de curentul cerut şi de mărimea şi tensiunea exactă a transformatorului (cu precizie de zecimi de volt) şi se pot conecta fie ca în figură, dacă se dispune de un comutator adecvat, fie în serie (ca în Fig. 3), fiind scurtcircuitate după necesităţi.

Imagine postată

Pentru că o rezistenţă de putere corespunzătoare (mai ales variabilă) este greu de procurat sau construit şi se încălzeşte puternic, ea se poate înlocui foarte bine cu un bec de far auto de cca. 60;75 sau 100 W, conectat în serie. Dacă cele două filamente se leagă în serie curentul de încărcare va fi de cca. 1 A ; cu un singur filament curentul va fi de 2...2,5 A, iar cu două filamente în paralel de 4...5 A.

Procedeul are marele avantaj că permite controlul uşor al mersului încărcării şi ne scuteşte de observarea atentă, deoarece rezistenţa filamentului variază mult cu temperatura lui, reglând automat curentul de încărcare.

La o baterie complet descărcată becul luminează destul de puternic, la sfârşitul încărcării filamentul abia se mai vede roşu sau deloc. Încărcarea cu curenţi mari este de evitat dacă timpul nu ne presează, pentru că scurtează viaţa bateriei. In plus un curent mic reduce electroliza apei şi desulfatează mult mai bine plăcile mai ales dacă bateria nu este nouă, dezavantajul fiind durata mai mare a încărcării.

Încărcarea se termină când densitatea electrolitului ajunge la 1.28 g/cm3 la toate elementele şi tensiunea la 13,8... 14,4V. In vremea întunericitului, mi-am construit pentru iluminat un redresor mai mic (fig. 3 şi foto) cu un transformator de 25 VA şi o punte redresoare rusească de cca.1,5 A, pe care-l folosesc şi astăzi pentru încărcarea bateriei, apelând foarte rar la redresorul mare.

Imagine postată

Releul, de 12V cu contacte de 5A, conecta automat iluminatul de rezervă la întreruperea reţelei şi întrerupătorul general KG evita acest lucru în timpul zilei, când eram la serviciu. Un comutator permite două regimuri de încărcare cu 0,15 A sau 1A, după necesităţi.

Pentru siguranţă deplină transformatorul este protejat termic (v. articolul meu din Tehnium Nr. 3/2005). Releul este alimentat printr-o priză din secundar. Un bec de 3,5 V; 0,2 A, şuntabil cu o rezistenţă, permite controlul optic al stării de încărcare a bateriei pe ambele scări şi un LED indică funcţionarea în regim automat. Rezistenţele de 1; 1,8 şi 33Ω sunt de 3 W

Bibliografie
1. G. Clondescu, Exploatarea şi repararea acumulatoarelor electrice, Ed. Tehnică 1960
2. R. Bosch G.m.b.H., Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, VDI Verlag 1966
3. Prospecte.

Articol realizat de dl. ing. Lungu Iancu (actualmente pensionar); Numele de utilizator din forum: Ianing.
  • Lui wexler, vda, nicV și altor 6 le place asta


8 Comentarii

Eram un fan inrait a revistei tehnium in anii tineretii!Ma bucura faptul ca azi v-am regasit!
Articolul meu a fost copiat cu mai multe greseli.
La pct. 3 temperaturile de inghet sunt negative -68 resp. -11
La pct. 4 se va citi 150...200 A
La pct. 5 se va citi 13,8...14,4 V si cca. 12...14 ore

Ianing
Am facut si eu mai multe redresoare pentru incarcarea acumulatorului auto. Unul care megre bine, are si un circuit pentru supravegerea incarcari poate fi vazut la adresa urmatoare:
http://dfi57.blogspo...or-auto-ii.html
Buna ziua, mar interesa sa cunosc, in legatura cu izolatorii dintre placutele pozitive si cele negative, daca stie cineva de unde pot sa cumpar separat numai izolatori si ce dimensiuni sint. Multumesc.
referitor la izolatori, m-ar ajuta daca ar cineva idee de caracteristici parametri rezistenta acid pemtru a-i putea inlocui
ma confrunt cu probleme la acumulatorii cu plumb, cert e cainima oricarei instalatii fie ea solara eoliana, cu generator cu gaz sau hibrida sunt acumulatorii chiar si la retea pretul mare este nu energia in sine ci load levelingul. chiar si la sistemele ongrid e bine sa fie acumulatori pentru aasigura load levelingul pe grid, capacitatea de stocare distribuita pare a fi mai buna decat cea concentrata,1 GWh distribuit in 1 milion de mici instalatii si automobile electrice ar putea asigura usor load levelingul pentru romania si ar elimina monopolul, alti acumulatori decat cei cu plumb in romania nu sunt fezabili ca in romania nu e litiu sau nikel din abundenta, deci tot ai cu plumb cu problemele lor raman de baza.
din pacate pentru buzunar, acumulatorii care sun la sfirsitul duratei de viata pot fi cel mult o solutie provizorie, trebuie instalate acumulatoare noi si intrtinute bine de la inceput cele stationare sunt cele mai bune pot performa peste 2000 cicluri 80%DOD in conditiile climatice de aici, dupa care vin cele de tractiune si semitractiune cu placi tubulare pot performa peste 1200 ciclur80% DOD apoicele cu gel cu placi plate 1000 cicluri si in cele din urma agm vrla 500 cicluri 80%DOD sau 2000 cicluri 30 % DOD. o interventie care prelungeste viata la agm este diluarea electrolitului ca la cele stationare la 1,22, dar atunci nu se pot folosi decat in pozitie verticala caci curg, cel mai simplu se adauga apa sa fie 1 cm peste placi si dupa caa 1 luna de explloatare se masoara densitatea electrolitului se poate ajusta la nevoie
principala cauza a scoaterii din uy la bateriilor din sistemele stationare este corodarea gratarelor placilor poyitve si desprinderea pastei de pe acestea, gratarele cu aliaj Ca Sn Pb se comporta mai prost decat cele cu aliaj Sb, Se,Pb.
cele cu calciu se preteaza mai bine la incarcarea in impusuri ceeeace face ca sratul de corozune sa nu mai fie compact si sa constituie un izolator intre pasta si gratar.
problrema coryiunii poate fi acum controlata gratie unor aditivi de tip nanobariera din clasa lignosulfonatilor care previn depunerea plubbului si stibiului din placile poyitive pe cele negative,dar neafectind circulatia hidrogenului la placa negativa.
date statitice din registrul bateriilor stationare din US arata ca prelungesc viata cu 63%.
aditivii acetia se comercializeaya si sum marca de battery vitamin, pot fi lichizi si sea dauga periodic in baterii, sau pot fi solilizi si se adauga din constructie la placile negative sau la separatori.
dezvoltarea lor apornit de la acumulatorii de tractiune sistem noramerican cu placi pastate si separatori din cauciuc natural microporos, acest cauciuc contine in mod natural acesti lignoslfonati, astfel bateriile americane cu placi pastate dureaya chiar mai mult decat cele europene, germane cu placi tubulare garatie acestui separator cu actiune de nanobariera.
metalalele din placile poyitve fiind impiedicate sa se depuna pe placile negative ajung la saturatie in electrolit si coroziunea placilor pozitive e incetinita.
bateria poate accepta o supraincarcare de durata fara consecinte nefaste asupra placilor pozitive, curentul de float charge se reduce de 2-3 ori deci materialul din placile poztive e dislocat de 2 '3 ori mai lent.
permitand supraincarcarea, aceste nanobariere,sunt un real ajutor in managentul sulfatarii.
practic managementul acumulatorilor cu plumb presupune un compromis intre corozune si sulfatare, prevenirea sulfatarii presupune un anumit grad de suprincarcare, fapt ce accelereaza coroziunea.
De jutor sunt si circuitele de de egalizare activa a incarcarii deoarece elimina necesitatea supraincarcarii de egalizare fapt ce reduce corozunea la celulele deja incarcate, si previne sulfatarea la cele care au tendinta sa se descarce, studiile arata ca o diferenta de max, 10 mv intre celule este ideala, poate prelungi viata unui sir lung de 220v si de 4-5 ori aducand-o la durata de viata a unui monobloc.
In principiu celulele care se descarca se vor sulfata iar care se supraincarca se vor coroda,de aceea circuitul de egalizare face treaba buna si permite realizarea unor baterii de tensiune mai mare care sunt mai usor de cablat si riscul de incendiu prein contact prost se reduce, la tensiune mare se autosudeaza si nu se mai topesc eventual sa ia si foc.
incarcarea in impulsuri poate aduce si ea o serie de avantaje: previne acumularile dendritice si scutcircuitarea separatorilor, facilitaya desulfatarea, si impiedica sulfatarea, permite o incaracare mai rapida.
diverse studii propun diverse frecvente si factori de umplere. din toate 2 variante sunt comode:
1incarcarea printr-un inveror boost nefiltrat care oficiaza si rolul de MPPT pentru sistemele fotovoltaice, sau 2 un egalizator de incarcare in comutatie al carui factor de umplere poate fi ajustat si acesta nefiltrat.
se poate realiza fie cu capacitati comutate fie pe trafo un numar de infasurari duble identice egal cu jumatate din numarul de baterii, o asfel de infasurare poate egaliza 2 baterii.
egalizatorul acesta opereaza permanent atit la incarcare cat si la descarcare impiedicand supradescarcarea elementelor mai slabe si in ultima instanta distrugerea lor

Latest News

Last FAQ

  • ian 11 2013 08:57
    Izolatia externa reprezinta izolația părților exterioare ale unui echipament, constând din distanțe de separare în aer si din suprafețele în contact cu aerul ale izolației solide ale unui echipament, care sunt supuse la solicitări d...
  • mar 03 2013 04:16
    Este o retea electrică al cărei punct neutru nu are nici o legătură voită cu pământul, cu excepia celei realizate prin aparate de măsurare, de protecie sau de semnalizare, având o impedană foarte mare.
  • iul 01 2014 08:27
    Acest nivel de izolatie se defineste astfel:a) pentru echipamentele cu tensiunea cea mai ridicată < 245 kV:- tensiunea nominală de tinere la impuls de trăsnet si- tensiunea nominală de tinere de scurtă durată la frecvenă indu...
  • ian 11 2013 08:34
    Supratensiunile electrice tranzitorii sunt de trei tipuri:- supratensiune cu front lent: Supratensiune tranzitorie, în general unidirecțională, având durata până la vârf 20 μs < Tp < 5000 μs si durata spatelui T2 < 20 ms...
  • aug 07 2012 08:30
    Sitemele de achizitie de date se clasifica avand in vedere doua criterii:dupa conditiile de mediu in care lucreaza:▪ sisteme destinate unor medii favorabile(laborator);▪ sisteme destinate utilizarii in condii grele de lucru( echipam...

Board Statistics

Total Posts:
70159
Total Topics:
6118
Total Members:
29124
Newest Member:
Mircea Dobrota
Online At Once:
133 --- 17-iulie 17

45 utilizator(i) activ(i)(în ultimele 15 minute)

44 vizitatori, 0 utilizatori anonimi
Bing, Google, Yahoo, kata999

emil.matei.ro Cel mai cuprinzator director romanesc