Zespół Szkół Samochodowych

im Gen. Józefa Bema w Toruniu

Temat Ćwiczenia: Akumulatory

Klasa: IVc/4

Wykonał:

Piotr Kryszewski

Bartosz Światowski

Spis Treści

1. Teoria

2. Budowa akumulatora

3. Elektrolit

4. Ładowanie akumulatora

5. Ocena Stopnia naładowania za pomocą miernika

1.Teoria

Akumulator-jest źródłem energii elektrycznej prądu stałego której sam nie wytwarza lecz przechowuje w postaci energii chemicznej. W samochodzie akumulator służy do zasilania urządzeń elektrycznych gdy silnik spalinowy jest wyłączony. Energia elektryczna akumulatora zużyta w czasie postoju pojazdu lub rozruchu silnika jest uzupełniana podczas jazdy przez prądnice procesy zużywania i uzupełniania energii elektrycznej są okresowo powtarzane.

Ogniwa galwaniczne.

Ogniwem galwanicznym nazywamy najprostsze źródło prądu stałego, w którym następuje przetwarzanie energii chemicznej w energie elektryczna. Ogniwo takie ma postać naczynia napełnionego elektrolitem (tzn. roztworem soli, kwasu lub zasady), w którym są zanurzone dwie elektrody

2.Budowa akumulatora

Budowa akumulatora kwasowego

W pojazdach samochodowych powszechnie stosuje się akumulatory kwasowe. Akumulator kwasowyskłada się z kilku połączonych szeregowo ogniw, umieszczonych w obudowie.

Napięcie na zaciskach akumulatora zależy od liczby jego ogniw. Akumulator szesciowoltowy (6V) składa się z 3 ogniw, dwunastowoltowy (12V) - z 6 ogniw, dwudziestoczterowoltowy (24 V) - z 12 ogniw. W tym ostatnim przypadku w praktyce łączy się szeregowo dwa akumulatory 12 V.

Każde ogniwo akumulatora składa się z dwóch zespołów płyt dodatnich i ujemnych.Każda płyta ma postać kratki wykonanej z ołowiu, w która wprasowuje się masę czynną, określająca jej biegunowość. Głównym składnikiem masy czynnej płyt dodatnich jest dwutlenek ołowiu PbO¹, a płyt ujemnych - ołów gąbczasty.

3.Elektrolit

W akumulatorach kwasowych elektrolitem jest wodny roztwór kwasu siarkowego H2SO4

Elektrolit przygotowuje się z chemicznie czystego stężonego kwasu siarkowego i wody destylowanej. Zarówno kwas, jak i woda nie mogą zawierać żadnych zanieczyszczeń, gdyż mogłyby mogły by one spowodować nieodwracalne uszkodzenie płyt akumulatorowych.

W czasie przygotowania elektrolitu należy zachować szczególną ostrożność, tzn. osłonę na twarz, gumowe rękawice, buty i fartuch.

Kwas należy wlewać powoli, cienkim strumieniem do wody, a następnie miesząc roztwór prętem z kwasoodpornego metalu. Temperatura roztworu nie może przekraczać 60*C.

Elektrolit przygotowany do napełnienia suchego i nie naładowanego akumulatora powinien mieć gęstość 1,26g/cm3, a w przypadku akumulatora suchego, lecz już uprzednio ładowanego- 1,285g/cm3. gęstość elektrolitu sprawdza się aerometrem.

Poziom elektrolitu powinien znajdować się 10-15 mm. Powyżej górnych krawędzi płyt. Poziom elektrolitu sprawdza się za pomocą rurki szklanej, którą należy zanurzyć przez otwór wylewowy Az do oparcia o płyty. Po zatkaniu rurki palcem wyjmuje się ja i odczytuje wysokość słupa cieczy w rurce .

4.Ładowanie akumulatora

Ładowanie pierwsze formujące. W tym przypadku sposób przygotowania elektrolitu zależy od tego, czy jest to akumulator suchy ładowany czy suchy nie ładowany. Akumulator należy ładować prądem stałym o stałej wartości. Potrzebny jest do tego prostownik z urządzeniem do stabilizacji prądu. Przed przystąpieniem do ładowania należy sprawdzić: stan techniczny przewodów elektrycznych i zacisków, dokręcenie połączeń gwintowych, a także - wykręcić korki wlewowe oraz sprawdzić poziom elektrolitu.

Akumulator suchy nie ładowany (elektrolit 1,265 g/cm3) ładuje się 50-70h. prądem I = 0,05Q20. w przypadku akumulatora o pojemności Q = 34 A x h prąd ładowania I = 1,7 A.

Ładowanie uznaje się za zakończone, gdy wszystkie ogniwa jednakowo „gazują”, napięcie ogniw wynosi 2,4 V , a elektrolit osiągnął gęstość 1,285 g/cm3. po pierwszym ładowaniu pożądane jest ładowanie akumulatora prądem I = 0,10 Q20 trwające ok. 5h, a następnie ponowne ładowanie prądem I = 0,10 Q20 do pełnego naładowania.

Akumulator suchy ładowany (elektrolit 1,28 g/cm3) ładuje się od 4-10 h prądem I = 0,25Q20. W przypadku gdy taki akumulator był przechowywany nie dłużej niż 6 miesięcy od daty produkcji lub gdy odbył długa jazdę po zainstalowaniu w samochodzie, wówczas nie ma potrzeby ładowania go, wystarczy samo zalanie odpowiednim elektrolitem.

Ładowanie jednostopniowe. Jednostopniowo akumulator ładuje się prądem I = 0,10 Q20 do chwili zauważenia oznak całkowitego ładowania. Akumulator całkowicie wyładowany ładuje się w ten sposób ok. 13 h. takie ładowanie nie jest zalecane, gdyż niekorzystnie wpływa na trwałość akumulatora.

Ładowanie dwustopniowe. Dwustopniowo akumulator ładuje się prądem I = 0,10 Q20 od chwili występowania ,,gazowania” (2,4V). Gdy akumulator był całkowicie wyładowany, ładowanie trwa ok. 20 h. następnie zaleca się 2-godzinna przerwę, by umożliwić dyfuzję elektrolitu oraz odgazowanie, i ponowne ładowanie prądem I = 0,05Q20

Ładowanie przyśpieszone. W sposób przyspieszony akumulator ładuje się prądem I = 0,80 Q20 od chwili występowania ,,gazowania” ogniw (2,4V) a następnie prąd ładowanie zmniejsza się do wartości I = 0,10 Q20. W ciągu 0,5 h akumulator można w ten sposób naładować do 60 -70 % pojemności. Ładowanie takie stosuje się tylko w przypadkach awaryjnych, ponieważ niekorzystnie wpływa na trwałość akumulatora.

Ładowanie prądem przy stałym napięciu. Jest to sposób bardzo często stosowany. Napięcie powinno być utrzymane w granicach 2,35 - 2,45V na ogniwo. Prąd ładowania - początkowo duży - stopniowo maleje. W tym przypadku wykorzystuje się zdolność akumulatora do samoregulacji prądu ładowania w zależności od stopnia naładowania. W taki sposób odbywa się ładowanie akumulatora w czasie jazdy samochodem. Proces taki zachodzi w układzie prądnica- regulator napięcia- akumulator.

5. Ocena stopnia naładowania za pomocą miernika

Wyniki pomiarów następujących akumulatorów :

---