1598005409-d822585ccc08cc47a0cab5184af6a524 (811208), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Например; 6СТ-75ЭРС, ЗСТ-215ЭМ. 7.3. устройстве синнцевьа вннуыупятерев других тмине Стационарные аккумуляторы. В нашей стране выпускают два тина стационарных аккумуляторов. В аккумуляторах традиционной конструкции серии С (стационарный) н СК (стационарный для коротких режимов разряда) используются поверхностные положительные и коробчатые отрицательные электроды (пластины). Поверхностные пластины отливают из чистого св«нца в виде листов с рифленой поверхностью толщиной до 12 мм, что обеспечивает им длительный срок службы (более 10 лет).
Так же долговечны н коробчатые пластины (см. гл. 2). Однако эти аккумуляторы, не имеющие плотных крышек, неудобны в эксплуатации, а нх производство связано с повышенным расходом свинца. Устройство стационарного аккумулятора показано на рис. 7.3. Стационарные аккумуляторы новой серии СН выпускают в закрытых баках, их можно эксплуатировать в помещениях, где установлены другие приборы и аннараты. В новой серии полностью устранены все недостатки аккумуляторов с поверхностными и коробчатыми пластинами, Расход свинца в них уменьшен на 25— %$ за счет применения намазных пластин.
Плотно закрываемая крышка существенно уменьшает испарение воды и устраняет необходимость частой долнвки. Для положительных электродов использованы решетки толщиной 7 мм с диагональным расположением жилок, для отрицательных электродов применены решетки толщиной 5 мм (средние пластины) и 3,4 мм (крайние пластины). Пластины стартерных батарей аналогичны по устройству, но значительно тоньше. Сеиараторй в аккумуляторах СН состоят нз трех слоев (рнс. 7.4). Первый слой из стеклянного волокла прилегает к положительному электроду н предохраняет активную массу от оплывания.
Второй слой, нзготовлеяный нз перфорированного гофрированного вини- пласта, увеличивает межэлектродный зазор н обеспечивает необходимый запас электролита между электро- 174 Рис. 7.3. Устройство ствдновврвого вккумулвторв: 1, 2 — жаны кня соеляаеямя аластвн мамо знамя; 2 — ссегз: з — ваелзторы; 2 — блок азастмн. установленная в юстме1 б, 2, З вЂ” коыаленты заветна а сеавроторов; Р— отрнцетельнея ваостннз; уа — сеазратор; П вЂ” оезожв.
жжьязв нлестйзз; 12 — режетке отрацзтельнов ялестнвы; 12 — стеалежс нетацмоквряая батарея Рвс. 7.б. Коввартовка положвтальимк алапгуодов аккумуляторов твпв СН: 1- злзстмаз аоложатезьнвв: 2- стекловозонно; 2 — енмнзлзст вор. бырмреззвныв. аьфрареамнвыв1 с-язенятор еааммзастовыв; Р-манер 175 дами. Третий слой из мипора или вииипора прижат к отрицательиому электроду, препятствуя оползаиию губчатого свиица. Вертикальиые ребра положительных пластин защищеиы изоляторами из листового вииипласта, которые охватывают также стекловойлочиый и ви. иипластовый сепараторы.
Верхиие и иижиие кромки сепараторов зиачительио выступают за кромки пластии. Все это практически исключает возможиость возиикиовеиия проводящих мостиков между разиоимеииы. ми пластииами, Сборка аккумуляторов типа СН произ» водится в эбоиитовых или стекляииых сосудах. Блок отрицательиых пластии опирается иа призмы, положительиые пластииы иаходятся в подвешенном состоянии опираясь иа уступы боковых стеиох. В крышке аккумулятора СН предусмотрено отверстие для доливки воды с завинчивающейся пробкой, в которой сделан вентиляционный канал для выхода газов с фильтром, улавливающим кислоты. Тяговые аккумуляторы. За рубежом тяговые аккумуляторы выпускают с трубчатыми (паицириы. ми) и иамазными пластинами.
Первые с более иизкими удельными электрическими характеристиками обладают примерио на 50~)~ большим сроком службы. В совремеиных пан- цириых электродах (рис. г 7.5) активная масса заполияет трубчатую обойму, коиструкция которой отличается достаточиой р„, т к К„„,,зу„ц„„.,ргвчагего (зананрноге) электрола: Для изготовлеиия трубчат — сванврвма токоотваг; г-трубим тых обойм чаще примеия- стекловолокно в сочетаиии с перфорированным вииипластом или без пего. Для образоваиия иижиего ребра паицириой пластииы используют пластмассу, иапример полиэтилеи.
Токоотвод в виде 176 параллельно соединенных штырей отлит пз свннцовосурьмяного сплава. Аккумуляторы собирают в механически прочных эбоннтовых или пластмассовых баках, стойких в условиях ударов и выбрации. В нашей стране разработана конструкция тяговых аккумуляторов с иамазнымн пластннамн. Например, блок электродов аккумулятора ЭН-200 состоит из четырех положительных и пяти отрицательных пластин толщиной 6 мм. Применена трехслойная сепарация и схема сборки, устраняющая образование мостиков у кромок пластин, аналогичная рассмотренной выше (см.
рнс. 7.4), Погружные аккумуляторы, В СССР разработаны ногружные аккумуляторы типа СП-200 н СП-680 для глубоководных батискафов, в которых для компенсации наружного давления использована специальная камера — компенсатор с эластичнымп стенками, заполненная электролитом. Компенсатор соединен с корпусом кумулятора изготовлен нз полиэтилена. Принятая и имеет стравливающий клапан, срабатывающий прн определенном избыточном давлении внутри аккумулятора. Все токоведущне детали тщательно изолированы составами, стойкими в морской воде. Корпус (бак) аккумулятора изготовлен нз полиэтилена.
Принятая конструкция обеспечивает работу аккумуляторов иа глубине до 6000 м и проведение под водой до пяти зарядио-разрядных циклов без риска механического разрушения. УА. Эивнтричвеими и эксииуитицминныи кв(мштириемшм Электрические характеристики. При заряде свинцового аккумулятора напряжение разомкнутой цепи возрастает с увеличением концентрации электролита. Величину НРЦ можно приближенно рассчитать по эмпирической формуле ГГ„, = О,В4 + Л где Н вЂ” плотность серной кислоты, г/см'. По мере заряда аккумулятора усиливается концентрационная поляризация электродов. Это обусловливает ускоренный рост напряжения по сравнению с ростом НРЦ аккумулятора.
Потенциалы электродов в процессе заряда достигают значений, при которых начинается заметное выделение газов. На завершающей стадии, 177 когда весь ток практически расхо воды, на графиках зависимости н алов от времени появляются гор свидетельствующие об окончании ния напряжения, НРЦ н потенци ~е мт ъ Ф м ц ° ~ Ф М се Рис. 7.6. Измеиеиие иаприаеиии Щ, НРН (е), потеигиала мгложитеаьиого (2) и отрицательиого (3) электрода свиицового аихумулитора в процессе зарвда Рис. 7.7. Иамеиеиие иаирвжеиии Щ. НРЦ Щ вотеициала положительио.
го Щ и огрвцательиого Щ злеитрода свиицового аижумулвтора в процессе раарвда 17$ дуется иа электролнз апряження н потенцнизонтальные участки, заряда. Ход измене- алов электродов прн заряде показан на рнс. 7,6. Значения потенциалов представлены по отношению к кадмиевому элекуроду сравнения, который является общепринятым при работе,со свинцовыми аккумуляторами (Е 2+/с — О 40 В) ° Разрядные кривые напряжения при 1= =сопит, как и изменение потенциалов н НРЦ, приведены на рис.
7.7. Разряд сопровождается падением концентрации кислоты. особенно в порах электродов;происходят нарастающая пассивацик электродов, прн этом фактическая плотность тока непрерывно увеличивается; к концу разряда повышается удельное сопротивление электролита. Все это приводит к плавному изменению напряженая н потенциалов электродов, снижается согласно уравнению (7.8) н величина НРЦ, близкая величине ЭДС.
Резвое изменение напряжения свидетельствует об исчерпании емкости обоих илн одного из электродов. Емкость свинцового аккумулятора зависит от концентрации электролита и условий разряда, а также от особенностей конструкции аккумулятора. В общем случае емкость резко уменьшается с ростом плотности тока (рис.
7.8). При достаточном запасе кяслоты в акку- Рве. т.а. Зависимость емкости стартерами батарей от адоткости разрядного тока Рис. 7.9. Влияние темиервтррм иа раарядимв карактеряспии батареи ВСТ-162 ири разрвдв током 500 А муляторе и малых плотностях тока (<100 А/мз) емкость ограничивается пассивацией электродов. Прн больших плотностях тока ()1 кА)мз) наряду с пассивацией сказывается также снижение концентрации кислоты в порах пластин, связанное с диффузионными ограничениями, При низких температурах разряда емкость ограничивается пассивацией отрицательного электрода. Температура ощутимо влияет на ход разрядной кривой. Снижение температуры приводит к снижению как емкости, так и разрядного напряжения (рис.
7.9). Существенную роль при этом играет и изменение внутреннего сопротивления аккумулятора 1г~, которое в заряженном состоянии хотя н исчисляется тысячными долями ома, но к концу разряда резко увеличивается. С понижением температуры удельное электрическое сопротивление электролита возрастает и при — 40 С становится примерно в 8 раз больше, чем при 30'С. Одновременно увеличивается его вязкость, затрудняется процесс диффузии электролита в поры актявиой массы, что повышает концентрационную поляризацию электродов.
Эти эффекты становятся особенно заметными 'а ЮО Фэ ь зе $ ~ЩР Ю йлаягттз Х ямка, А/дня д с т в прн коротхнх режимах разряда ахкумулятора. На рис. 7.10 показан характер распределения потерь напряжения 12-вольтовой аккумуляторной батареи при снижении температуры от +30 до — 30'С. Емкость аккумулятора существенно зависит от толщины н порнстости пластин, особенно по мере роста разрядного тока. По- 6 61 этому, например, пластины стартериых батарей, рассчитанных иа убу разряд большими токами, имеют возможно малую толщину. ФактигЫ ческая объемная пористость заряженных отрицательных активных масс обычно составляет 50 — 60$ со средним эффективным диаметром пор 5 — 1О мкм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
