akumuliatorių pasaulis - batrema.lt · 5 akumuliatorius -tai elektrocheminis energijos vertimo...

of 55/55
1 Akumuliatorių pasaulis

Post on 05-Jun-2018

214 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 1

    Akumuliatori pasaulis

  • 2

    Akumuliatoriaus konstrukcija

    Teigiamos grotels

    Teigiama ploktel

    dta vok

    Neigiamos grotels

    Neigiama ploktel

    + grup

    - grup Sekcija

    Labirintas

    Ugnies gaudytuvai

    Duj votuvas

  • 3

  • 4

    Chemin sudtis

    Teigiamos grotels - vinas (Pb) su sidabro (Ag), stibio (Sb) arba

    kalcio (Ca) priedais

    Aktyvi mas - vino oksidas (PbO2)

    Neigiamos grotels - vinas (Pb) su kalcio (Ca) priedais

    Aktyvi mas - vinas

    Elektrolitas - 30% sieros rgties (H2SO4) ir vandens (H2O) tirpalas

    kurio lyginamasis svoris (tankis) yra 1.28 kg/l

  • 5

    Akumuliatorius -tai elektrocheminis energijos

    vertimo prietaisas

    kraunant akumuliatori elektros energija veriama chemin energij

    Ikraunant akumuliatori chemin energija veriama elektros energij

  • 6

    krauto ektrocheminio elemento tampa

    Vienas elektrocheminis elementas (sekcija) sukuria 2.12 V

    tamp, kai temperatra yra 25 C, o elektrolito tankis 1.28 kg/l

    2.12 V

    H2SO4 (1.28 kg/l)

    PbO2 Pb

  • 7

    Elektrocheminiai procesai - ikrova

    Pb-2e-+H2SO4=>PbSO4+2H+

    PbO2+2e-+H2SO4=>PbSO4+

    2O2- + 2H+

    Elektrolite

    2O2- + 4H+ => 2H2O

    2 SO4 (2-)

    Pb

    elektronai

    2 H (+)

    2 H (+)

    2 O (2-)

    PbSO4 PbSO4 2 H2O

    2H2SO4

    PbO2

    Bendra ikrovos lygtis

    Pb+ PbO2+ 2H2SO4=>2PbSO4+ 2H2O

  • 8

    Ikrovos pasekms Ant teigiam ir neigiam akumuliatoriaus plokteli formuojasi vino sulfato

    PbSO4 sluoksnis. Kuo gilesn ikrova, tuo didesn sulfatacija.

    Elektrolite maja sieros rgties H2SO4 ir daugja vandens H2O.

    Krinta elektrolito tankis.

    Pilnai krovus akumuliatori aktyvi mediaga PbO2 ir Pb sulfatuojasi, o

    elektrolitas virsta vandeniu.

    H2O (1.00 kg/l)

    PbSO4 PbSO4

    U = 0 V

  • 9

    Elektrocheminiai procesai - krova

    Pb

    elektronai

    2 H (+) 2 H (+)

    SO4 (2-) PbSO4 PbSO4

    2 H2O

    2 H2SO4

    PbO2

    2.35 V

    SO4 (2-)

    2O (2-)

    PbSO4 +2e- => Pb + SO4

    2-

    PbSO4 -2e-+ 2H2O=>PbO2+

    4H+ + SO4 2-

    Elektrolite

    4H+ + 2SO4 2- => 2H2SO4

    Bendra krovos lygtis

    2PbSO4 + 2H2O => Pb+ PbO2+ 2H2SO4

  • 1

    0

    krovos rezultatai

    Suskaidomas ant teigiam ir neigiam akumuliatoriaus plokteli esantis

    netirpus vino sulfato PbSO4 sluoksnis. Neigiam plokteli paviiuje lieka

    vinas Pb, teigiam - vino oksidas PbO2.

    Elektrolite maja vandens H2O ir daugja sieros rgties H2SO4.

    Kyla elektrolito tankis.

    Pilnai krovus akumuliatori sulfatai suskaidomi ir paveriami aktyvia

    mediaga, o vanduo virsta elektrolitu.

    H2SO4 (1.28 kg/l)

    PbO2 Pb

    U = 2.12 V

  • 1

    1

    Pb + PbO2+ 2H2SO4

    2PbSO4 + 2H2O

  • 1

    2

    tampa

    Pilnai krauto elemento tampa esant 25 C - 2.12 V

    Akumuliatoriaus tampa 2.12 X 6 = 12.72 V

    Optimali vieno elemento krovimo tampa 2.35 V

    Akumuliatoriaus krovimo tampa 2.35 X 6 = 14.10 V

    Leistinos krovimo tampos ribos 13.9 - 14.5 V

  • 1

    3

    krovimo tampa 13.9 - 14.5 V

    U>14.5 V

    Akumuliatorius labai kaista

    Intensyviai garuoja vanduo

    Isiskiria daug vandenilio duj

    U< 13.9 V

    krovimo lygis max 50%

  • 1

    4

    Ryys tarp tankio (k) ir tampos (U)

    Nykio taisykl

    U = k + 0.84

    galima naudotis ia taisykle, jeigu akumuliatorius 2 valandas

    nebuvo kraunamas ar ikraunamas.

    1.16 + 0,84 = 2,00 x 6 = 12,00V 1.18 + 0,84 = 2,02 x 6 = 12,12V 1.20 + 0,84 = 2,04 x 6 = 12,24V 1.24 + 0,84 = 2,08 x 6 = 12,48V 1.26 + 0,84 = 2,10 x 6 = 12,60V 1.28 + 0,84 = 2,12 x 6 = 12,72V

  • 1

    5

    Akumuliatoriaus krovos lygio vertinimas

    t = 25 C

    krovos

    lygis

    Ikrovos

    Elektrolito tankis

    tampa

    100% 0% 1,28 12,72 80% 20% 1,245 12,51 70% 30% 1,23 12,42 60% 40% 1,215 12,33 50% 50% 1,20 12,24 40% 60% 1,175 12,09 20% 80% 1,14 11,88

    10% 90% 1,10 11,64

    lygis

  • 1

    6

    tampa / krova

    10

    10,5

    11

    11,5

    12

    12,5

    13

    10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    tam

    pa a

    nt

    gn

    yb

    t [V]

    krovos lygis %

  • 1

    7

    tampa ir akumuliatoriaus stovis

    12,7V Labai gerai

    12,5V Gerai

    12,4V Patenkinamai, reikia krauti

    12,3V Reikia krauti nedelsiant

    12,2V

    12,1VPrasideda spartus sulfatacijos procesas

    12,0V

    11,7V

  • 1

    8 Aplinkos

    temperatra

    tampos

    pataisa

    Tankio

    pataisa C V kg/l

    +40 +0.06 +0.010

    +35 +0.04 +0.006

    +30 +0.02 +0.003

    +25 0 0

    +20 -0.02 -0.003

    +15 -0.03 -0.005

    +10 -0.06 -0.010

    +5 -0.09 -0.015

    0 -0.12 -0.020

    -5 -0.13 -0.022

    -10 -0.15 -0.025

    -15 -0.17 -0.280

    -20 -0.18 -0.030

    Temperatrins

    pataisos

  • 1

    9

    12.2

    12.25

    12.3

    12.35

    12.4

    12.45

    12.5

    12.55

    12.6

    +4

    0

    +3

    5

    +3

    0

    +2

    5

    +2

    0

    +1

    5

    +1

    0

    +5 0 -5

    -10

    -15

    -20

    t (C)

    U (V) Pamatuota tampa tampa su pataisa (t=25 C)

    Temperatrins pataisos

  • 2

    0

    Talpumas

    Matuojamas ampervalandmis - Ah

    Akumuliatorius yra ikraunamas 20 valand maksimalia

    pastovaus dydio srove Ic, tol kol tampa nenukris iki 10.5 V.

    K20 = Ic X 20h

    Pvz. jeigu 20 valand, 3 A srove ikraunamas akumuliatorius ir jo tampa

    per 20 h nenukrenta emiau 10.5 V tai jo talpumas yra:

    20 Ah X 3 A = 60 Ah

  • 2

    1

    Tempe

    ratra

    Liks

    talpumas

    C %

    +25 100

    +20 95

    +15 90

    +10 86

    +5 82

    0 78

    -5 74

    -10 70

    -15 67

    -20 64

    -25 61

    -30 58

    -35 55

    -40 52

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    +25 +20 +15 +10 +5 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40

    Temperatra C

    Lik

    s t

    alp

    um

    as %

    Temperatros taka talpumui Temperatrai sumajus 1 laipsniu, talpumas sumaja 1 % nuo likutinio talpumo

  • 2

    2

    krovos laiko taka talpumui

    3.56.5

    11.8

    17.7

    24

    43

    72

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    20 10 5 3 2 1 0.5

    Laikas h

    Ah Igautas talpumas

    Ikrovos srov A

  • 2

    3

    Kam reikalingas talpumas

  • 2

    4

    ranga Didelis

    automobilis

    Maas

    automobilis

    Degimas 5 4

    purkimas 13 12

    viesos 13 10

    Galinio stiklo ildymas 25 18

    Veidrodli ildymas 7 5

    AC 30 22

    Radija + CD 10 10

    Valytuvai 5 4

    Stabdi viesos 3 3

    Poski viesos 8 8

    ildoma sdyn 12 12

    Ventiliatoriai 20 14

    Salono apvietimas 4 2

    Viso 155 124

    Generatoriaus srov 120 90

    Balansas -35 -34

    Naudojama srov AAkumuliatoriaus talpumas yra

    skirtas aprpinti srove elektros

    prietaisus tais kritiniais atvejais,

    kai generatoriaus tiekiamos

    srovs neutenka.

    Kuo daugiau elektros rangos

    automobilyje, tuo didesnio talpumo

    akumuliatoriaus reikia.

  • 2

    5

    Startin srov

    Matuojama amperais - A

    Tai maksimali pastovaus dydio srov, atatinkanti tokias slygas:

    Pagal DIN (Vokietijos pramoninis standartas)

    t=-18 C Pilnai krautas akumuliatorius ikraunamas startine

    srove. Po 30 s tampa t.b. ne maesn u 9 V, o po 150 s - 6 V.

    Pagal EN (Europos standartas)

    t=-18 C Pilnai krautas akumuliatorius ikraunamas startine

    srove. Po 10 s tampa t.b. ne maesn u 7.5 V, o po 90 s - 6 V.

  • 2

    6

    Temperatra ir startin srov

    Startin srov reikalinga

    varikliui uvesti

    Akumuliatoriaus

    startin srov

    Temperatra 62Ah/480A Starterio

    srov srov

    C A A

    +25 480 100

    0 380 150

    -20 240 200

  • 2

    7

    A = paviriaus plotas Ah = mas

    15kg

    88Ah 500A

    - +

    88Ah 680A

    Storos ploktels Daug plon plokteli

    - + - + - +

    Pb

  • 2

    8

    Imlumas srovei

    Kokybin charakteristika nustatoma bandymais.

    36 Ah akumuliatorius

    ikrautas 50% U= 12.24 V

    kraunamas 50 A srove, tampa 14.4 V

    Nustatomas laikas per kur atsistato

    iki pradinio krovimo lygio.

    Praktikoje naudojama tokia svoka: kiek laiko turi dirbti variklis,

    kad, esant -18 C temperatrai, akumuliatorius atgaut vis

    energij atiduot variklio uvedimui. (15-40 min.)

  • 2

    9

    Neaptarnaujamas akumuliatorius

    Maintenance free

    Turi tenkinti tokius reikalavimus:

    Aplinkos temperatra 40 C

    krovimo tampa 14.4 V

    krovimo laikas 504 h (21 para)

    Per vis laikotarp vandens sunaudojimas neturi viryti 6 g/Ah.

    Pvz. 74 Ah neaptarnaujamo akumuliatoriaus svoris testo metu

    neturi sumati daugiau kaip

    74 Ah X 6 g/Ah = 444 g

  • 3

    0 Gamintojo rekomendacijos

    VW Golf III 1.6

    - akumuliatori

    gamintojo

    rekomendacijos

    skirtingoms

    klimato zonoms

    64Ah 640A

    45Ah 360A

    36Ah 300A

  • 3

    1

    Daugiau talpumo ir startins srovs

    Gersn apsauga nuo korozijos

    Techniniai reikalavimai

  • 3

    2

    Tankis (kg/l)

    Temperatra (

    C)

    +50

    -50

    +40

    +30

    +20

    +10

    0

    -10

    -20

    -30

    -40

    0 25 50 75 100

    1,0 1,1 1,2 1,3

    Skystas

    elektrolitas

    Uals elektrolitas

    krovimo lygis %

    Elektrolito ualimo kreiv

  • 3

    3

    ymjimas

    ETN European Type Number (EN 60 095)

    560 091 060 Grup A Grup B Grup C

    Grup A: Akumuliatoriaus tampa ir talpumas 1 skaiius - TAMPA 1-4 6 V

    5-7 12 V

    8 Specialus akumuliatorius

    9 Semi-traction akumuliatorius

    6 V akumuliatoriams 3 skaiiai reikia talpum (Ah).

    001..499 = 1Ah..499Ah

    12 V akumuliatoriams 3 skaiiai reikia talpum (Ah), plius 500.

    501.799 = 1Ah..299Ah

    Grup B: Fizins charakteristikos (korpuso dydis, poli padtis, dangio tipas, tvirtinimas, rankena)

    Grup C: Startin srov ( pagal EN standart)

    3 skaiiai reikia akumuliatoriaus startins srovs deimtadal.

    Pvz. 060 = 600 A

    036 = 360 A

  • 3

    4

    1. krovimo sistema

    2. Parazitin apkrova

    3. Startin srov

    4. Akumuliatorius

    Automobilio ir akumuliatoriaus

    tikrinimas

  • 3

    5

    Patalpos turi bti gerai vdinamos.

    Atidarius automobilio kapot palaukite keliolik sekundi prie

    jungdami prietaisus prie akumuliatoriaus. Per t laik isisklaidys

    vandenilio dujos, jei jos buvo susikaupusios po kapotu.

    Nerukykite ir nenaudokite ugnies prie kraunamo akumuliatoriaus.

    Su metaliniais rankiais neutrumpinkite akumulatoriaus gnybt.

    Nordami nuvalyti akumuliatori, pirmiausia naudojamu skuduru

    perbraukite akumuliatori kuo ariau jo dugno. Tik po to valykite

    dangt. Stenkits nenaudoti sintetini skudur.

    Saugumo

    reikalavimai

  • 3

    6

    Gili ikrova

    19%

    Perkrova

    4%

    Gamyklinis

    brokas

    7%

    Kitos prieastys

    1%

    Vartotojo

    klaidos

    2%

    ema krovimo tampa

    50%

    Akumuliatorius

    yra geras

    5%

    Labai gili ikrova

    12%

    Tikrinimo rezultat statistika

  • 3

    7

    Utertas elektrolitas

    emas krovos lygis

    Per aukta krovimo

    tampa

    emas elektrolito lygis

    Naudojimas ne pagal paskirt Neteisingas saugojimas

    Blogi poli kontaktai

    Mechaniniai smgiai

    Kas trumpina akumuliatoriaus ami

  • 3

    8

    Pirmin apira

    Pirmiausia patikrinkite akivaizdius dalykus:

    akumuliatorius atatinka gamintojo rekomendacijas;

    pakankamai temptas generatoriaus direlis;

    elektrolitas apsemia 1 -1.5 cm vino plokteles

    ("aptarnaujamuose'' akumuliatoriuose) ;

    akumuliatoriaus poliai, laidai ir gnybtai nepaeisti ir

    nesurdij;

    sujungimai ir pritvirtinimai yra geri ;

    pats akumuliatorius gerai pritvirtintas savo vietoje;

    akumuliatoriaus korpusas varus ir sveikas.

  • 3

    9

    krovimo sistema

    Pilnai krauto elemento tampa esant 25 C - 2.12 V

    Akumuliatoriaus tampa 2.12 X 6 = 12.72 V

    Optimali vieno elemento krovimo tampa 2.35 V

    Akumuliatoriaus krovimo tampa 2.35 X 6 = 14.10 V

    Leistinos krovimo tampos ribos 13.9 - 14.5 V

  • 4

    0

    U14.5 V

    Akumuliatorius kraunamas max 50-

    60% (Ubatt~12.3 V)

    Prasideda plokteli sulfatacija ir

    erozija

    Akumuliatorius greitai susidvi

    Akumuliatorius kaista

    I elektrolito garuoja vanduo

    aplink isiskiria vandenilis

    Neapsemtos plokteli dalys tampa

    neaktyvios

    Suaktyvja korozija ir akumuliatorius

    ypa greitai dvisi

    krovus akumuliatori lieka didelis

    elektrolito tanki skirtumas tarp

    sekcij

    Rudas elektrolitas

    Akumuliatorius greitai susidvi

    Sumaja talpumas ir startin srov

    Ypa didelis sprogimo pavojus

    Rudas elektrolitas

    Akumuliatorius greitai susidvi

  • 4

    1

  • 4

    2

    Parazitin apkrova

    Tai srov, kuri naudoja automobilio elektros ranga tuomet,

    kai automobilis nenaudojamas

    Parazitin apkrova vidutiniuose automobiliuose Ip0.125A

    Pagrindiniai vartotojai: signalizacija, kompiuteris, laikrodis.

    Signalizacija budjimo reime naudoja 0.08 0.10 A srov.

    Per par sunaudojamas talpumas: 0.09 A X 24 h = 2.16 Ah

    Per 2 savaites sunaudojamas talpumas: 2.16 Ah X 14 = 30.24 Ah

    Auktos klass automobiliuose dl elektronins rangos gausumo, parazitin

    apkrova gali siekti 0.3 0.5 A.

    0.5 A X 24 h = 12 Ah X 7 = 84 Ah

  • 4

    3

  • 4

    4

  • 4

    5

    Starterio srovs tikrinimas

    Starterio

    galia kW

    Starterio

    naudojama

    srov A

    Vidutini automobili 1 ~150

    Dideli automobili 1.4 ~200

    Diesel 2 ~250

    0

    200

    400

    600

    800

    1000

    1200

    9 8 7 6 5 4 3 2 1V

    A

    starterio srov

    akum. srov

    Pagrindins prieastys

    o Netvarkingi kontaktai

    o Oksidacija

    o Kabeli korozija

    o Sutrkinjusi izoliacija

    o Susidvj starterio angliniai

    epetliai

    o Paeista starterio apvij

    izoliacija

  • 4

    6

    Akumuliatoriaus tampos tikrinimas

    tampa ant

    gnybt

    U>12.50V

    U12.50V

    Apkrovos

    testas (EN)

    I=5XC20;t=10s

    Ua>9.5V

    Ua

  • 4

    7

    U=10.5 V 5 sekcijos X 2,1V 1 sekcijoje trumpas jungimas 0V

    U=10.5 V 6 sekcijos X 1,75V Ikrautas akumuliatorius

    Kodl reikia krauti akumuliatori prie j patikrinant

  • 4

    8

    Giliai ikrauto akumuliatoriaus (U

  • 4

    9 Jeigu geras, bet ikrautas akumuliatorius (U

  • 5

    0

  • 5

    1

  • 5

    2

    Akumuliatoriaus elektrolito tikrinimas

    TAMPA

    Sekcijos Nr. + 1 2 3 4 5 6 -

    Elektrolito

    tankis 1.26 1.12 1.24 1.11 1.22 1.26

    Be apkrovos 12.25

    Su apkrova 2.00

    Didelis tanki skirtumas (0.04 kg/l)

    Akumuliatorius sugadintas.

    Jei rudas elektrolitas - gili ilgalaik ikrova, ema krovimo tampa

    Jei trksta elektrolito - per didel krovimo tampa

  • 5

    3

    TAMPA

    Sekcijos Nr. + 1 2 3 4 5 6 -

    Elektrolito

    tankis 1.27 1.27 1.27 1.19 1.20 1.27

    Be apkrovos 12.51

    Su apkrova 6.00

    Dvejose gretimose sekcijose elektrolito tankis emesnis

    Tkusi pertvara tarp 4 ir 5 sekcij

  • 5

    4

    TAMPA

    Sekcijos Nr. + 1 2 3 4 5 6 -

    Elektrolito

    tankis 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27

    Be apkrovos 12.66

    Su apkrova 0.00

    Udjus apkrov tampa dingsta

    Tkusi vidin akumuliatoriaus grandin

  • 5

    5

    TAMPA

    Sekcijos Nr. + 1 2 3 4 5 6 -

    Elektrolito

    tankis 1.27 1.27 1.13 1.27 1.27 1.27

    Be apkrovos 12.52

    Su apkrova 3.00

    Vienoje sekcijoje emesnis tankis, nelaiko apkrovos

    3 sekcijoje 'trumpas jungimas'