Ismerje meg, hogyan ANOVA akkumulátor

A működési elve az akkumulátor

Akkumulátor (latin accumulatio -. Felhalmozás) - Az energiatároló eszköz későbbi hivatkozás. Elektromos akkumulátorok (a továbbiakban: - egyszerűen „elem”) felhalmozódik energia megfordítható kémiai folyamat - ha a töltés átalakítja az elektromos energia kémiai energiává, majd szükség szerint adja meg a fogyasztó számára. Az akkumulátor egy sor sorba kapcsolt akkumulátorok, és ellátható továbbá egy beépített logikai elemek, biztosítékok és hőmérséklet-érzékelők, hogy ellenőrizzék a töltési folyamat.

Alapelvei kémiai forrásai elektromos fedezték fel a 18. század végén és a modern elemek készülnek ezek alapján, és a design azóta nem sokat változott - már csak az új anyagok és technológiák, amelyek csökkentik a méretét, és növeli az akkumulátor kapacitását.

Ha az elektrolit (oldatok savak, lúgok vagy ezek sói, valamint olvasztott sók, ahol vannak szabad ionok - csoportok egy pozitív vagy negatív töltés) merítjük a két elektróda különböző anyagok (különböző kémiai potenciál), akkor kezdődik lerakódását töltésű ionok . Így az anódon - a negatív elektród egy kémiai potenciál (például grafit rúd) - kicsapódnak pozitív ionok (kationok), és ez lesz akkumulátor pozitív pólus. Ennek megfelelően, a második elektród - a katód (például cink-bank) - osyadut negatív ionok (anionok), és ez lesz a negatív pólus. Ez elektrokémiai redox folyamat úgynevezett „bevont” (miután Luigi Galvani - olasz tudós, aki felfedezte a előfordulása egy potenciális különbség, ha érintkezésbe kerül a fém elektrolit). Ezen elv a munka alapú elektrokémiai akkumulátorok - mind az eldobható (elemek „elsőrendű” elemek Leklanshe) vagy újratölthető (elemek „második fajta” - akkumulátorok), és a tüzelőanyag-cella, amelyben az elektrolit folyamatosan be van vezetve a reakciót.

újratöltés
Akkumulátortöltőt lehetséges reverzibilitását kémiai reakciók a rajta átfolyó villamos áram. Tehát van egy helyreállítási folyamat az elektróda anyag és az elektrolit telítettség (hozam leülepszik az elektródákon az ionokra oldatban). Mivel a kémiai oxidációs-redukciós folyamatok viszonylag lassú, és kíséretében hő (akkumulátorok, ha a töltés és a gyors kisütés melegítjük, sav forraljuk, és a lítium - még felrobban), a töltési folyamat elég hosszú (8-16 óra). Természetesen, ha az energiát az akkumulátor nem képes. Ebben különböznek a kondenzátorok, amelyek nem galvánelemek - csak töltés összegyűjtését felületén a lemezek, sokkal kisebb, mint az elektrolit képes tárolni az azonos mennyiségű, de lehet, hogy az egész töltés szinte azonnal.

Nikkel-kadmium akkumulátorok nikkel-kadmium anód és a katód, az üzemi feszültség 1,2 V. Annak ellenére, Ni-Cd sejteket (körülbelül 0,5-1 Ah AA méretű sejtek - „ceruzaelemeket”) kis kapacitású, megvan a maga előnye. Van egy kis belső ellenállás tehát képesek a kimenetre kellően erős áram nélkül a feszültségesés a teljes mentesítés, olyan nagy számú töltési / kisütési ciklus (500-1000). Azonban, a kadmiumot Az elektrolízis folyamat okozza a felszabaduló hidrogén, amely robbanást okozhat. Ahhoz, hogy megakadályozzák, hogy az akkumulátor test ott ne szellőztető nyílások, amelyeken kiterjeszti hidrogénatom feleslegben. Emiatt nem lehet hermetikusan zárt, ezeket az elemeket, és az akkumulátor esetében van szükség, hogy egy lyuk. Továbbá, a kadmium mérgező anyag, és újra kell hasznosítani ártalmatlanítása után. Nikkel-kadmium elemek jellemzik önkisülés, 10% körüli az első nap, és a töltés után körülbelül 10% havonta. Önkisülés következtében a kémiai reakció előforduló az akkumulátor még terhelés nélkül.

„Memory hatás” akkumulátor

A fő probléma az Ni-Cd akkumulátorok - hatására „memória” töltési szintet, ha egy elem nem teljesen lemerült, az anód kadmium kristályok képződnek, csökkentve a hasznos kapacitás az akkumulátor. Amikor elérte ugyanazt a „hiányos” szint, amikor a következő mentesítési feszültség ugyanúgy, mint ha az akkumulátor teljesen lemerült. Visszaállítani az eredeti kapacitás elvégzéséhez szükséges „ringató” ciklus „teljes költség - teljes mentesítést.” Ezen túlmenően, mivel az elektronikus eszközök, amikor a feszültség csökken egyszerűen lekapcsoljuk, majd a „mély” a villamos kisülés igényel a fogyasztó, nem megszakad, ha a feszültség cseppek (például, egy villanykörte vagy reosztát).

Ok „Memory» Ni-Cd akkumulátorok - katód anyaga. Ideális anyag a katód jelentése hidrogénatom, de szobahőmérsékleten és légköri nyomáson, ez a gáz halmazállapotú. De van egy fém, hogy a kötődés szerkezetének atomi hidrogén mennyisége 1000 alkalommal saját. Ez a cink, nikkel és lítium, amelynek a csatlakozási hidrogén nevezzük „hidridek”. Ennek megfelelően, a Ni-MH akkumulátorok nikkel anód és a nikkel katód-hidrid. Ezek az akkumulátorok már szinte nincs memória, környezetbarát (hiánya miatt a mérgező fémek), egy nagyobb kapacitású (1,5-2-szor nagyobb, mint a Ni-Cd), szintén ellenáll a nagy folyó. De Ni-MH akkumulátorok jelentős hátrányokkal szemben Ni-Cd. Ni-MH hajlamosabbak önkisülés: ha a töltés akár 1,4 V feszültség 1,2 V a kora reggeli órákban, és néha percig, majd állandó értéken tartjuk, amíg a teljes mentesítést. Ebben az esetben az akkumulátor lemerülése esetén 3-5% naponta (80-100% havonta), illetve a tárolás során úgy kell tölteni minden hónapban. Sőt, Ni-MH akkumulátorok töltés közben nagyon felforrósodik, mert ehhez a rendelkezésre álló speciális díjak hőmérséklet-szabályozás.

A harc az edény

Amellett, hogy javítja az akkumulátor kapacitása segítségével új anyagok lehet növelni fajlagos kapacitás miatt hatékonyabb helykihasználás: az akkumulátor elemekkel szögletes vagy sík alakú növelheti kapacitását 20%, szemben az elemeket a hengeres elemek. Az ilyen „nem szabványos” sejtek helyett a folyékony elektrolit polimert (például egy összetett anyagból, például poliakrilnitril), amely tartalmaz egy lítium-só. Ennek megfelelően, az ilyen elemek nem kell egy megbízható hermetikus védőköpeny, ezáltal csökkentve a tömegüket és a töltés megnő.

Hanem a lítium-ion akkumulátorok még nem merítette ki az erőforrás-kapacitását. Szakember számára Sandia National Laboratories volt lehetséges, hogy a kapacitás növelése akkumulátorok 10-szer használata által a szilícium-szén anód. De ők szembesülnek azzal a problémával, hogy csökkentsék kapacitás minden ezt követő töltés megsemmisítésével kapcsolatos az anód hatása alatt egy nagy folyó. Lassú a pusztítás az anód és a csökkentés kapacitás által irányított felhasználása kompozit anyagok jobban ellenáll a hatása a nagy folyó. Bár ezek az akkumulátorok fejlesztése, és a tömegtermelés várhatóan abban az esetben, ha lelassíthatja a csökkenés a képességét, hogy egy elfogadható szintre.

Elektromos akkumulátorok paraméterek közé feszültség, kapacitás, töltőáram / mentesítést belső ellenállás.

Az akkumulátor kapacitása - az a legnagyobb terhelés, vagy az idő, hogy egy teljesen feltöltött akkumulátort képes folyamatosan biztosítani a megadott áram:
C = Q [Cl] = I * t [A * c]. ahol q - a töltés, I - áram intenzitása, t - idő.

A kényelem az idő nem jelzik másodpercben (amint az szokásos az SI rendszer), és az óra:
C = I * t [Ah]. amely egyenlő 3600q [Kd].

Ez azt jelenti, hogy ahelyett, hogy a jelölést a 5400 A * s, szoktunk látni egy sokkal kényelmesebb és szokásos kijelölése 1,5 Ah.

Akkumulátor típusa jellemző a fajlagos kapacitása - tápegység sejttömeg [Wh / kg]. A Ni-Cd elemek, ez az érték 40-80, az Ni-MH - 60-80, Li-ion - 90-110 Li-Polimer - 130-150 Wh / kg.

Egy másik fontos paraméter egy működő akkumulátor - a maximális áram. Ha a kisülési áram - ez csak korlátozott működési kapacitással, a töltőáram - egy határt, amely megjeleníti az akkumulátor a rendszerből. Az elektronikus eszközök, ez a jelenlegi általában jóval alacsonyabb, mint a maximum, hogy növelje az akkumulátor élettartamát. Egyes készülékek a vezérlő nem elérhető töltés, és az akkumulátorokat állandóan csepptöltés üzemmódra. Idővel ez a jelenlegi nem elég ahhoz, hogy elérjék a teljes költség - ez a lerakódás reakciótermékek az elektródákon és a helyreállítási folyamat igényel több áramot. Gyakran „újraéleszteni” a nem újratölthető akkumulátorok fordult tranziens áram táplált 2-szer nagyobb erő feszültségen 1,5 V, és a töltés végeztük névleges paraméterekkel.

kisütőáram ereje általában csak a gyártó által tárolt nagysága 0,2-0,5 cella kapacitását. Az erőssége a töltési áram határozza meg a szabályt:
I (töltés) = k * C (THB) [A]. ahol C (THB) - az akkumulátor kapacitása [Ah], k - az együttható függ az akkumulátor típusától.

Recovery algoritmus Ni-MH akkumulátorok

Mint fent említettük, elvesztése akkumulátor kapacitása kapcsolódó lerakódását reakciótermékek az elektródákon. Visszaállítani az akkumulátor kell vissza ezeket a termékeket az eredeti állapot.
Ehhez meg kell rendelkeznie a következő:

- áramforrás folyamatosan változtatható feszültség indikátorok a jelenlegi és a feszültség (is használható külön voltmérő és ampermérő);

- elő, hogy töltse fel az akkumulátor cellák;

- terhelés - reosztát vagy izzó, amelynek ellenállása szükséges kiválasztani a következő képlet alapján:

R = U / I [ohm]. ahol U - névleges feszültsége az akkumulátort. I - áram intenzitását szükséges [A], amely figyelembe az arány I = 0,4 C (THB).

Az is kívánatos, hogy rendelkezésre álljon egy hőmérséklet-érzékelő vagy termosztát, így csak kikapcsolja az aktuális túlmelegedés esetén.

Az akkumulátor feltöltése előtt mentesíti a feszültség nagyságrendileg 1 - csatlakoztassa a voltmérő és párhuzamos terhelő elem. Rendszeresen ellenőrzik feszültség (ami nem süllyed 0,9 V - megkezdődhet visszafordíthatatlan folyamatok). Időszakonként szabályozott hőmérséklet - ez nem haladja meg az 50 ° C hőmérsékleten hőkezeljük. Egyébként akkor húzza ki a terhelés előtt, amíg az elem lehűl szobahőmérsékletre. Miután a kisülési idő szükséges várni normalizációs folyamatok a sejten belül (15-20 perc). Ez idő alatt az elem „regenerálódott”, a feszültség nő, és lehet dorazryadit a feszültség 0,9 V. További várakozás után 10-15 percig, akkor a töltés megkezdéséhez.

Ha tölteni, csatolja az árammérő sorba a töltés tagja, a tápegység és voltmérő - párhuzamosan, egy gombnyomással a szabad pólus az akkumulátor, a másik - a szabad terminál a fogóval. Hőmérséklet-érzékelő vagy az érzékelő, a termosztát, kívánatos, hogy rögzítse az akkumulátort hővezető paszta pontosabb mérést. Állítsa be a tápfeszültség a minimális feszültség szabályozó (ellenállás - a legnagyobb ellenállás). Aztán - lassan emelni a feszültséget, hogy az aktuális érték a árammérő elérte:
I (töltés) = 0.1C (THB)

Például az akkumulátor kapacitása 1500 mAh maximális áramerősség 150 mA. A jelenlegi intenzitása fokozatosan csökkenni fog, és ennek megfelelően meg kell növelni a feszültséget. Először - egyszer 3-5 percig az első órában, majd - óránként. Amint a feszültség eléri a névleges 1,3 (1,4-1,5 V), akkor ki kell lépni az akkumulátor töltés, mint ez - nem tovább növeli a feszültséget. Amikor az aktuális leesik egy nullához közeli értéke van (4-6 órán belül), hogy letiltja a töltés várni 15-20 percet a normalizációs folyamat, és hogy átadja a feltöltött 8 órán át. A töltési biztosítani kell, hogy a hőmérséklet nem haladja meg az 50 Celsius fok. Ha a hőmérséklet meghaladja ezt az értéket - szükség van, hogy csökkentse a töltőáram (1,5-2-szor) addig az időpontig, amíg az akkumulátor lehűl 30 fok. Akkor a jelenlegi is simán emelt a névérték. Visszaállítani az eredeti kapacitás létrehozása 3-4 ilyen ciklus.

2. regenerálása elvárás (10-15 perc);

3. visszakapcsolás amíg a teljes mentesítés;

4. A készítmény a töltés teljes feltöltés (töltse ki mutató „töltés befejeződött” üzenet);

5. Charge ki (2-5 perc);

6. visszazáró a töltéshez 8 órán át.

Ez ahhoz szükséges, hogy körülbelül három ilyen ciklust, és javasolta, ezek a műveletek után azonnal megszerzése egy új gép, vagy egy új akkumulátort, és ha minden 3-6 hónapos használat.

tippek trükkök

1. szétszerelni az akkumulátort van ragasztva, akkor egy csavarhúzóval műanyag fogantyúval és egy rövid lekerekített kést. Handle csavarhúzó obstukivaem elemtartót a varrás mentén, majd helyezze be a nyílásba kést, és hozzon létre egy kis erejével hajlam továbbra obstukivat akkumulátort. Ház kezd eltérni, és a kést kell lépni, amíg az akkumulátor egymástól. Természetesen nem minden elem könnyen érthető, fennáll annak a veszélye, hogy károsítja a vékony test, de elég képzés akkor elemezni gyakorlatilag bármilyen laminált szervezet gyorsan és károsodás nélkül, majd ragasszuk őket vissza.

2. visszaállításához az akkumulátort újra kell csere elemeket. Kell vásárlásra, nem csak az azonos típusú (Ni-Cd vagy Ni-MH) és a méretet, de lehetőleg ne haladja meg a névleges kapacitás „natív” elemek - egyébként a töltőáram lehet nagyobb vagy fog rendesen működni a logikai áramkör töltés vezérlő, ami hibás feltérképezése feltöltéssel és a korai leállítása a töltőt.

3. akkumulátorban. Az elemek teljesen feltöltve kell tárolni! Amennyiben a tárolás szükséges rendszeresen (1-2 havonta), hogy ellenőrizze a feszültséget. Ez nem süllyed 1 V. Ha a feszültség, meg kell tölteni az akkumulátorokat újra. Az egyetlen elem tárolható rakodni - Ni-Cd.

Self-mentesítés az akkumulátor miatt előfordul, hogy az azonos kémiai reakciók elektródák és egy elektrolit, amely akkor a művelet során (kisülési terhelés alatt), de anélkül, hogy betöltése ezek a folyamatok jelentősen lassabb. Sőt, amikor a hőmérséklet ezen folyamatok lelassulnak, illetve csökkentésére önkisülés akkumulátorok kell tárolni száraz, hűvös helyen. Ezekre a célokra alkalmas hűtőszekrényben. De ez lehetetlen, hogy az elemeket a fagyasztóba - kezd lecsapódik a nedvesség, ami korróziót okoz, és szivárgási áram. És mivel egy éles hőmérséklet csökkenés is radírozza elektrolit. Az optimális tárolási hőmérséklet - 1-5 Celsius fok.

Miért hullámosított „összezsugorodott” elemek

Ha a sajtolható test összezsugorodott akkumulátorok, kiküszöbölve a elektródok közötti térben és az elektrolit felmerülő a reakció során. Sam elektrolit egyenletesebben oszlik. Növekszik a reakció sebessége és restaurált áram. Így az akkumulátor nyúlik még egy kis időt. A legfontosabb dolog - ne vigyük túlzásba, és ne zárja rövidre az elektródák :).

Hasznos információk a gépkocsi-tulajdonosok. Télen, közben a kemény fagy, a folyamatokat az akkumulátor lelassult, így a jelenlegi ereje akkor is, ha teljesen feltöltött akkumulátor nem elég ahhoz, hogy forgasd meg a starter. Persze, ez is együtt jár sűrítő olaj, ezért annak érdekében, hogy megkönnyítse a motor beindítása, általában közvetlenül a motor leállítása után adjunk hozzá egy kevés üzemanyag forgattyús házba, és 5-10 fordulat a főtengely starter (anélkül, hogy a motor beindítása), és indítsa be a motort a tengelykapcsoló megszorította. De ahhoz, hogy növelje az akkumulátor aktuális oka lehet a fűtés, ami lehet, hogy fordul 10-15 perc tompított lámpa. Az intézkedés alapján a fogyasztó teljesítmény az akkumulátor melegítjük, ez növeli a kémiai reakció sebessége, a növekvő áram (ami látható, hogy javítsa a lumineszcencia fényerő tartományban). Ez az áram lesz elég ahhoz, hogy indítsa el a motort. És még jobb, hosszabb folyamatos a „csavarja az indítómotor” ahelyett, hogy indítsa el a motort rövid felvételen. Minden kapcsoló kíséri meredek emelkedése a jelenlegi, ami csökkenti a támogatása a kezdő, és a kisebb zárványok, annál tovább tart indítóakkumulátor, és annál nagyobb a valószínűsége a sikeres indításkor.