Аккумуляторные батареи


АККУМУЛЯТОРНАЯ  БАТАРЕЯ

           Устройство аккумуляторной батареи и принцип ее действия

      Аккумуляторная батарея  на автомобиле служит для питания электрическим
током  стартера при запуске двигателя, а  также  для  всех  других  приборов
электрооборудования, когда генератор не работает или не может  еще  отдавать
энергию в цепь.
             Если  мощность  ,  потребляемая   включенными  потребителями  ,
превышает  мощность  ,  развиваемую  генератором,  аккумуляторная   батарея,
разряжаясь , обеспечивает питание  потребителей  одновременно  с  работающим
генератором.
            Свинцово- кислотная аккумуляторная  батарея  является  вторичным
химическим источником  постоянного  тока.  Прежде  чем  она  будет  отдавать
электрическую энергию, ее необходимо зарядить  –  сообщить  ей  определенное
количество  электрической  энергии.  На  автомобилях  применяют   стартерные
аккумуляторные батареи, конструкция которых позволяет разряжать  их  токами,
в 3-5 раз превышающими их номинальную емкость.
             Стартерные   аккумуляторные   батареи   ,   выпускаемые   нашей
промышленностью, классифицируют  по номинальному напряжению  (6 и 12 В);  по
конструкции-  в  моноблоке  с  крышками  и  перемычками  над  крышками  и  в
моноблоке  с   общей   крышкой    и   перемычками   под   крышкой;   батареи
необслуживаемые  –  залитые  электролитом   и   полностью   заряженные   или
сухозаряженные.
            Согласно ГОСТ 959.0- 84, все свинцовые стартерные аккумуляторные
батареи  имеют  условное  наименование.  Например,  на  автомобиле   ЗИЛ-130
установлена   батарея   6СТ-90.   Первая   цифра   обозначает     количество
последовательно соединенных  аккумуляторов  в  батареи.  Напряжение  каждого
аккумулятора 2 В, поэтому номинальное напряжение  батареи  12  В.  Буквы  СТ
определяют назначение батареи – стартерная.
            Число после букв указывает на емкость  батареи  в ампер-часах  в
20-часовом  режиме  разряда.  Буквы  после  цифр,  обозначающих  емкость   ,
обозначают исполнение батареи : А- с общей крышкой , Н-  несухозаряженная  ,
З- необслуживаемая,  залитая  электролитом  и  полностью  заряженная.  После
условного  обозначения   батареи   указывают   обозначение   стандарта   или
технических условий на батарею конкретного типа. На  батарее  там  же  могут
быть указаны номинальная емкость в ампер- часах (А.ч) в 20-часовом режиме  и
разрядный ток батареи (А) при температуре – 18 С.
      Аккумуляторная батарея имеет полипропеленовый  полупрозрачный корпус 1
(рис.)



Разделенный перегородками на шесть отсеков , представляющих собой  отдельные
аккумуляторы. Сверху аккумуляторы закрыты  общей  полипропеленовой   крышкой
2,  приваренной  к  корпусу  ультразвуковой  сваркой.   В   крышке   имеются
отверстия для заливки  электролита  в  каждый  аккумулятор   и  для  прохода
двух полюсных  выводов батареи : плюсового и минусового.
        Каждый  аккумулятор   состоит  из  двух    полублоков   чередующихся
пластин: положительных 9 и отрицательных 10. Пластины одинаковой  полярности
 приварены к межэлементным соединениям  4,  которые  служат   для  крепления
пластин и выводов  тока и соединяют   аккумуляторы  батареи  между  собой  .
Решетки пластин отлиты из сплава свинца с  добавлением  кальция   и  сурьмы,
что замедляет процесс  разложения электролита  и саморазряд аккумуляторов.
      Для увеличения  емкости в решетку  пластин    впрессовывают   активную
массу , приготовленную   на  водном  растворе   серной  кислоты  из  окислов
свинца – свинцового сурика  (Р   О  )  и  свинцового  глета   (  Р  О)-  для
положительных пластин  и свинцового порошка-  для  отрицательных  пластин  .
Одноименные пластины  соединяются  в полублоки , заканчивающиеся   выводными
полюсными   штырями.    Полублоки    с   положительными   и   отрицательными
пластинами  собирают  в  блок  таким  образом,  что  положительные  пластины
располагаются между отрицательными, поэтому последних на  одну  больше.  Это
позволяет   лучше   использовать   двустороннюю   активную   массу   крайних
положительных пластин  и предохраняет  из от коробнения и разрушения.
       Положительные  пластины  аккумулятора   помещаются  в  сепараторы   ,
изготовленные в виде  конвертов   из  тонкого  пластикового   микропористого
материала.  Это исключает их короткое замыкание   отрицательными  пластинами
, а малая толщина и большая  пористость   облегчают  прохождение  через  них
электролита , снижают внутреннее  сопротивление  и  обеспечивают   получение
разрядного тока  большой силы. Кроме того это исключает  короткое  замыкание
пластин выпадающей активной  массой, позволяет устанавливать  блоки  пластин
непосредственно на днище  бака без ребер   и  значительно   увеличить  объем
электролита  над  пластинами   и   тем   самым   увеличить   срок    доливки
дистилированной  воды при эксплуатации автомобиля. Для  облегчения  проверки
уровня электролита в каждом аккумуляторе у заливных отверстий снизу  имеются
трубчатые индикаторы  (тубусы)  7.  Нижний  срез   индикатора  находится  на
требуемой высоте  от  уровня  пластин.  При  нормальном  уровне  поверхность
электролита  образует четко видимый   через  наливное  отверстие   меникс  (
элипс).   Кроме   того   ,   на   полупрозрачном    пластмассовом    корпусе
аккумуляторной батареи  могут быть метки « MIN» и     «MАХ»  между  которыми
должен находиться   уровень электролита .
      Полублоки положительных  9 и   отрицательных  10   пластин   отдельных
аккумуляторов    соединены  между  собой   межэлементными   соединениями   ,
проходящими    через   пластмассовые    перегородки    ,    и    соединяются
соответственно  с положительными  3  и отрицательными 5 выводами батареи.
       Выводы большинства отечественных  и импортных аккумуляторных  батарей
 имеют конусную  форму,  обеспечивающую  сохранение   надежного  контакта  с
клеммами   проводов  при  износе   их  в  процессе  эксплуатации   и   имеют
стандартные  размеры.   Причем  положительный  вывод  батареи   по  диаметру
больше  отрицательного, что  исключает   возможность   нарушения  полярности
при установке батареи на автомобиль.
      На верхней  поверхности батареи  расположены   отверстия  для  заливки
электролита в каждый аккумулятор  батареи, закрываемые  пробками  6.  Пробки
имеют вентиляционные отверстия для вывода газов ,  образующихся  в  процессе
работы  батареи  .  У  новых  незалитых  батарей   вентиляционные  отверстия
закрыты специальными герметизирующими  приливами,  которые  при  заливке   в
батарею  электролита  удаляются  (срезаются)  .  Электролит,  заливаемый   в
аккумуляторную  батарею  ,  представляет  собой   раствор  химически  чистой
аккумуляторной  кислоты   с  дистилированной  водой  .  Для   предотвращения
замерзания  электролита  при эксплуатации  аккумуляторной батареи  в  зимних
условиях   плотность   регламентируется   в  зависимости   от  климатических
условий  эксплуатации (см табл)

 Плотность электролита  при эксплуатации  в различных климатических районах

|Климатические районы (средне-|Время года    |Плотность электролита , |
|месячная  температура воздуха|              |приведенная  к 25  С    |
|в январе)                    |              |г/см3                   |
|                             |              |Заливаемого|После       |
|                             |              |в батарею  |полного     |
|                             |              |           |раряда      |
|Очень холодный (-50-30 С)    |Зима          |1,28       |1,30        |
|                             |лето          |1,24       |1,26        |
|Холодный (-20 –15 С)         |Круглый год   |1,26       |1,28        |
|Умеренный (-15 –8 С)         |То же         |1,26       |1,28        |
|Жаркий сухой (-15  +4 С)     |              |1,22       |1,24        |
|Теплый влажный ( 0   =4 С)   |              |1,21       |1,23        |

       Технические характеристики и свойства  аккумуляторной батареи
        Важнейшей  технической   характеристикой    аккумуляторной   батареи
является ее емкость , которая  характеризует  способность  батареи  отдавать
электроэнергию.
       Номинальная емкость  (С  ) аккумуляторной батареи –  это   количество
электричества  в ампер-часах  ( А.ч),  которое   способно  отдать  полностью
заряженная   батарея  при  непрерывном   20-часовом   разряде  с  постоянной
силой тока в амперах (А), численно равной  0,05 С  при температуре  25 С  до
напряжения  на выводах  батареи   U = 10,5 В.
      Емкость аккумуляторной батареи  определяется как  ее   конструктивными
параметрами (пористостью  материала электродов ,  их  толщиной   и  качества
пористостью  материала   сепараторов  и  т.д.),  так   и   эксплуатационными
факторами : плотностью заливаемого в батарею электролита,  его  температурой
, степенью заряженности батареи  и режимом  ее разряда.

       При повышении плотности электролита емкость  батареи   повышается  до
определенных  пределов.  Однако   при   чрезмерном   увеличении    плотности
ускоряются  корразионные  процессы   на  электродах  ,  их   разрушение,   и
соответственно  ,  снижается  срок  службы  батареи.  При  чрезмерной  малой
плотности   электролита   снижается  емкость   батареи  ,   а   при   низкой
температуре  окружающего воздуха  зимой электролит   может  замерзнуть  ,  и
батарея   выйдет  из  строя.  Поэтому  оптимальная   плотность   электролита
устанавливается  исходя  из  условий  эксплуатации  .  При  заряде   батареи
плотность электролита  падает, поэтому по плотности  электролита  определяют
состояние батареи и степень  ее разряженности.
       Температура электролита определяется температурой окружающего воздуха
 и она несколько возрастает  при заряде и разряде   батареи.   С  понижением
температуры   емкость  батареи  уменьшается   ,   в   связи   с   повышением
электрического сопротивления  электролита и замедлением  химических  реакций
.  При уменьшении температуры электролита на 1 С  емкость батареи  снижается
 примерно на 1%. Таким образом ,  если  номинальная  емкость  аккумуляторной
батареи  равна , например, 60 А.ч. при 25 С,  то  при  снижении  температуры
окружающего воздуха и, соответственно, электролита до минус 25 С она  станет
на 50% или вдвое меньше и составит всего 30 А.ч.
       Степень  заряженности  аккумуляторной  батареи  влияет  на  плотность
электролита  .  При  заряде  батареи   плотность  электролита  повышается  и
увеличивается  емкость батареи, достигая  максимальных значений  при  полном
ее заряде .
      Режим разряда батареи  характеризуется силой  разрядного  тока  и  его
прерывностью. Чем больше разрядный ток , тем меньше емкость   аккумуляторной
батареи. Например , если емкость батареи 6СТ-55  А  при  разряде   ее  током
2,75 А  при температуре электролита  25 с составляет С= 55А.ч.(  номинальная
емкость), то при разряде  током 250 А (4,6 С   )  емкость  снижается   более
чем в два раза  и составляет 22 А  .ч.(  примерно  40%  от  С   ).  Емкость,
отдаваемая аккумуляторной батареи при  прерывистых  разрядах  ,  значительно
превышает емкость при непрерывном  разряде , что особенно  важно   учитывать
при стартерном  режиме разряда  ,  когда  величина  разрядного  тока   очень
высока (примерно 2-5 С  ).
        К  важнейшим  техническим   характеристикам  аккумуляторной  батареи
относится также  электродвижущая сила (ЭДС) батареи и ее напряжение.

       ЭДС батареи- это разность потенциалов  на ее  полюсных  выводах   без
нагрузки   (  при   разомкнутой   внешней   цепи).   Данная   характеристика
взаимосвязана  со степенью заряженности батареи и по ее величине  так  же  ,
как и по плотности   электролита  ,  можно  оценивать  состояние  батареи  и
необходимость ее заряда.
       Напряжение батареи   -  это  разность  потенциалов   на  ее  полюсных
выводах в процессе заряда  или разряда ( при наличии тока во  внешней  цепи)
. Данная характеристика  используется при оценке пусковых качеств батареи  .
Для оценки пусковых  качеств  аккумуляторной  батареи   применяют  следующие
основные характеристики  стартерного разряда ,  измеряемое  при  температуре
электролита  18 С: сила разрядного тока в А , напряжение в начале разряда  в
В ( измеряется на  батареях   с  пластмассовым  корпусом   на  30-й  секунде
стартерного разряда), время разряда в  минутах  (  измеряется   при  разряде
тока, численно равном 3 С  до снижения напряжения  батареи до 6 В).

       Саморазряд аккумуляторной батареи- является  чрезвычайно  важным   ее
свойством  ,  которое  необходимо   учитывать  для  правильной  эксплуатации
батареи   и   продления    срока   ее   службы   .   Саморазрядом   называют
самопроизвольное снижение  емкости аккумуляторной  батареи  при  отключенных
от нее потребителях, т. е.  при бездействии. Обычно саморазряд   батареи  не
превышает  1% в сутки , такой саморазряд называют  естественным.  При  более
высоком ( более 1% в сутки) значении саморазряда,  он  считается  ускоренным
и это свидетельствует  о  неисправности  батареи.  На  скорость  саморазряда
батареи  оказывает  влияние   плотность   и   температура    электролита   ,
отсутствие   примесей  в   электролите    и   доливаемой    в   него   воде,
загрязненность  аккумуляторной  батареи   снаружи  ,  а   также   срок    ее
эксплуатации.  Скорость  саморазряда   батареи  при   повышении    плотности
электролита  и ее температуры  увеличивается ,  причем  особенно  интенсивно
с увеличением срока ее службы.  При  отрицательных  температурах  саморазряд
аккумуляторных батарей резко уменьшается   поэтому  хранить  их  лучше   при
низких ( до –30 С) температурах  в заряженном состоянии.


                        Работа аккумуляторных батарей
        При  прохождении  тока   через  пластины  и  электролит   (заряд)  в
аккумуляторе  происходит  процесс  преобразования  электрической  энергии  в
химическую ,  что  выражается  в  образовании   налета  активной  массы   на
поверхности пластин. На положительной пластине  образуется  перекись  свинца
коричневого цвета , а на отрицательной – губчатый свинец серого  цвета.  При
этом  плотность  электролита   значительно   увеличивается   –   аккумулятор
зарядился . напряжение заряженного аккумулятора  составляет 2 В.
        При включении  в цепь  аккумулятора   какого-  либо  потребителя   (
лампы)  происходит  обратный  процесс   превращения  химической  энергии   в
электрическую,  и аккумулятор  постепенно  разряжается.  При  этом  активная
масса  на той и другой   пластинах  превращается   в  серно-  кислый  свинец
(см. рис.), а плотность   электролита  уменьшается  .После  полного  разряда
аккумулятор снова заряжается  и работоспособность его  восстанавливается.
        Плотность  зависит   от  температуры   электролита   ,   уменьшаясь,
примерно, на 0,1 г/см3  при повышении температуры  на 15  С.   при  расчетах
плотность  обычно  приводят  к  температуре  +15   С.   Для   предотвращения
замерзания электролита при  эксплуатации  аккумуляторов  в  зимних  условиях
плотность  регламентируется  в  зависимости  от  климатических   условий   в
соответствии  с данными таблицы

|Климатические районы             |Время года  |Плотность электролита .  |
|                                 |            |приведенная  к 15 С г/см3|
|                                 |            |                         |
|                                 |            |Заливаемого в|После      |
|                                 |            |аккумулятор  |зарядки    |
|Районы с резкоконтинентальным    |Зима        |1.29         |1,31       |
|климатом , с температурой зимой  |лето        |1.25         |1.27       |
|ниже 40 С                        |            |             |           |
|Северные районы с температурой   |Круглый год |1,27         |1,29       |
|зимой  до минус 40 С             |            |             |           |
|Центральные районы с температурой|То же       |1, 25        |1,27       |
|зимой до минус 30 С              |            |             |           |
|Южные районы                     |То же       |1,23         |1,25       |


      Свинцово- кислотная стартерная аккумуляторная  батарея-  она   состоит
из следующих основных частей:
      Отрицательных электродов 4 , собранных  в  полублок  7,  положительных
электродов  3  ,  собранных  в  полублок  5,  сепараторов  2,   бареток   6,
связывающих в  полублок  параллельно   включенные   электроды  одного  знака
(плюс или минус), выводных штырей  –борнов  9,  аккумуляторного  бака  10  с
общей крышкой 11 и заливными пробками 12.
       Отрицательные и положительные  электроды  8  состоят  из  решетки  1,
отлитой из свинцово- сурьмянистого сплава  с содержанием  сурьмы   от  4  до
5%. Сурьма увеличивает  решетки против коррозии,  повышает  ее  твердость  и
улучшает текучесть сплава при отливе решеток.
        В  настоящее  время  выпускают    так   называемые   необслуживаемые
аккумуляторные батареи , которые отличаются от обычных  меньшим  содержанием
сурьмы (1,5-  2,0%)   в  решетках  электродов.  Наличие  сурьмы  в  решетках
положительных  электродов  приводит  в  процессе  эксплуатации   батареи   к
переносу  части  сурьмы  на   поверхность   активной   массы   отрицательных
электродов и  в  электролит  ,  что  сказывается  на  повышении   потенциала
отрицательного электрода и понижения ЭДС батареи в процессе ее срока службы
       При постоянном напряжении генератора понижение ЭДС  батареи  приводит
к повышению зарядного тока,  обильному  газовыделению  и  повышению  расхода
воды.
       В необслуживаемых батареях  за счет  меньшего  содержания  сурьмы   в
решетках электродов эти  явления  протекают  более  слабо,  что  значительно
увеличивает  сроки доливки воды (не чаще одного раза в год).
       Решетка выполняет  роль  каркаса  ,  на  котором  закреплен  активный
материал пластины. Вместе с тем решетка обеспечивает  равномерный   отвод  и
подвод тока  к  активному  материалу  при  разряде  и  заряде  аккумулятора.
Активный материал приготавливается в виде пасты  и  вмазывается  в  решетку.
Благодаря пористости материала активная  площадь  пластины  увеличивается  в
600-800 раз по сравнению с ее действительной площадью.  Активным  материалом
отрицательных электродов является  губчатый свинец  Рb, имеющий серый  цвет.
Активным материалом положительных  электродов является диоксид  свинца  РbO2
темно- коричневого цвета.
        Для  предохранения   отрицательных  и  положительных  электродов  от
соприкосновения   (короткого   замыкания)    их    разделяют    прокладками-
сепараторами. Сепаратор на стороне  обращенной к  положительному  электроду,
имеет ребра. Это обеспечивает доступ  к  положительному  электроду  большего
количества кислоты,  необходимого  для  нормального  протекания   химических
реакций. Сепараторы в необслуживаемых батареях  делают  в  виде  конверта  ,
куда вставляется положительный электрод , в этом случае в  баке  отсутствуют
опорные ребра и электроды  опираются на дно  сосуда   что  дает  возможность
увеличить уровень электролита до 50 мм.
        Для  приведения  в  действие    аккумуляторную   батарею    заливают
электролитом   ,   представляющим   собой   раствор    кислоты    Н2SO4    в
дистилированной воде Н2О.
       Для приготовления электролита   применяют  особый  сорт   технической
серной кислоты , согласно  ГОСТ 667-73,  плотностью 1,83 г/см 3  и  воды  по
ГОСТ 6709-72 . Содержание  примесей  в  дистилированной  воде  ,  идущей  на
приготовление электролита , не должно превышать значений , указанных в  ГОСТ
 6709-72.  Плотность  электролита  у  полностью  заряженного   аккумулятора,
приведенная к 25 С, должна составлять 1,22- 1,30  г/см3  в  зависимости   от
температурных  условий  эксплуатации   автомобиля.   При   полном    разряде
аккумулятора  плотность  снижается  на 0,15 – 0,16 г/см 3 от исходной.
        Аккумуляторный  бак   имеет    вид   общего   сосуда    (моноблока),
разделенного на отдельные  ячейки   перегородками.   На  дне  каждой  ячейки
имеются  ребра  ,  на  которые  опираются  положительные   и   отрицательные
электроды. Баки изготавливают  из эбонита, пластмассы и полипропелена.
      Выпадающий  при работе аккумулятора шлак скапливается  в  пространстве
между ребрами бака, не замыкая  электродов.
       Для соединения аккумуляторов  в батарею блоки    электродов  помещают
в  ячейки  моноблока   таким  образом,  чтобы  отрицательный  штырь  баретки
одного блока находился  у положительного  штыря   баретки  соседнего   блока
электродов.
       Электроды, опущенные в раствор  серной кислоты  в  воде,  приобретают
определенный  электрический потенциал  по  отношению  к  этому  раствору   и
становятся, таким образом, положительными и отрицательными электродами.  Так
как  значение   электрического  потенциала   различно   для   плюсового    и
минусового электродов, через последний  потечет электрический  ток   при  их
соединение  проводником.  При  разряде  аккумулятора   ток   в   электролите
протекает от отрицательного  электрода к положительному .  На  отрицательном
электроде   происходит  образование   сернокислого  свинца    в   результате
соединения   губчатого  свинца   электрода    с  кислотным   остатком     из
электролита. На  положительном  электроде   под  действием  разрядного  тока
активный  материал   превращается   иакже  в  сернокислый  свинец          ,
поглощая    из  электролита   кислотный  остаток  и  отдавая  в   электролит
кислород.  Кислород  положительного  электрода  ,  соединяясь  с  водородом,
оставшимся в электролите  в результате  распада серной  кислоты  ,  образует
воду.
       При разряде аккумулятора  количество  серной  кислоты  в  электролите
уменьшается  и плотность  электролита  снижается.  При  заряде  аккумулятора
реакции проходят  в обратном порядке. В этом  случае   ток  от  постороннего
источника пойдет от положительного   электрода  к  отрицательному.  Реакции,
проходящие  при разряде и заряде  аккумулятора  можно  изобразить  следующей
химической формулой:



      При заряде  аккумулятора  количество  серной  кислоты   в  электролите
увеличивается  и  плотность  электролита  повышается.  Свойство  электролита
изменять свою плотность  при разряде и заряде  аккумулятора используется   в
эксплуатации   для   определения    степени   заряженности    аккумуляторной
батареи.


 Электрические параметры  и характеристик  свинцовой аккумуляторной батареи
      Электродвижущая  сила   (ЭДС)  аккумулятора  является   алгебраической
разностью  электродных потенциалов (см.рис)



      И измеряется  как напряжение  разомкнутой   цепи  аккумулятора.  Замер
потенциала  положительного  и  отрицательного   электродов   производят   по
отношению к электролиту  с помощью кадмиевого  электрода.
       ЭДС  аккумулятора зависит  от  плотности  и  очень  незначительно  от
температуры  электролита. С повышением плотности и температуры   электролита
ЭДС  повышается. При температуре 18 С и плотности d=1,28 г/см 3  аккумулятор
обладает  ЭДС, равной 1,12 В.  Зависимость  ЭДС   от  плотности  электролита
при изменении ее  от 1,05 г/см3  выражается формулой Е= 0,84 + d  ,  где  Е-
ЭДС аккумулятора , В;  d-  плотность  электролита   при  температуре   15  С
,г/см3.
        По ЭДС нельзя точно судить  о степени  разряженности   аккумулятора.
ЭДС разряженного  аккумулятора   с  большей  плотностью  электролита   будет
выше, чем ЭДС  заряженного аккумулятора ,  но  имеющего   меньшую  плотность
электролита .
       Внутреннее сопротивление    аккумулятора  представляет   собой  сумму
сопротивлений  выводных  зажимов,  межэлементных  соединений  ,  электродов,
электролита,  сепараторов  и  сопротивления   ,   возникающего    в   местах
соприкосновения  электродов с электролитом. Чем больше емкость  аккумулятора
 (число электродов), тем меньше  его внутреннее сопротивление. С  понижением
температуры  и по мере разряда  аккумулятора его  внутреннее   сопротивление
растет. Чем  выше  номинальное   напряжение  аккумуляторной  батареи  ,  тем
больше ее внутреннее сопротивление.
       Напряжение аккумулятора отличается  от его ЭДС  на  величину  падения
напряжения  во  внутренней  цепи   аккумулятора  .   Изменение    напряжения
аккумуляторной  батареи при ее заряде  и разряде  показано на рисунке.


      При заряде батареи от автомобильного генератора,  напряжение  которого
постоянно , зарядный ток к концу заряда  снижается, что и служит   признаком
заряженности  аккумуляторной батареи.
       Напряжение аккумуляторной батареи  при ее разряде  стартерным   током
зависит от силы  разрядного тока и   температуры батареи .
        На  следующем  рисунке   показаны   вольт-амперные    характеристики
аккумуляторной батареи 6СТ-90 при различной температуре  электролита .  если
разрядный ток будет постоянным , то напряжение батареи  при  разряде   будет
тем  меньше  ,  чем  ниже  ее  температура   .Для   сохранения   постоянства
напряжения  при  разряде   необходимо  с  понижением  температуры    батареи
снижать силу разрядного тока.
       Емкостью аккумулятора  называют  количество   электричества,  которое
аккумулятор отдает при разряде до наименьшего  допустимого  напряжения.  Чем
больше сила разрядного  тока  ,  тем  ниже  напряжение,  до  которого  может
разряжаться аккумулятор,  например,  при  определении   номинальной  емкости
аккумуляторной  батареи  разряд  ведется  током   до  напряжения   10,5   В,
температура электролита  должна быть в интервале  от 18 С до 27 С,  а  время
разряда 20 ч. Конец  срока  службы  батареи  ,  согласно  ГОСТ   959.0-84  ,
наступает, когда ее емкость  составляет 40% от С  .
       Емкость батареи в стартерных режимах  определяется   при  температуре
25 С и разрядом  токе 3С   . В этом случае время разряда до напряжения  6  В
(1 В на аккумулятор)  должно быть не менее 3 мин.
       К электрическим характеристикам  также относится   резервная  емкость
– время разряда  (мин)  током (25 +0,25) до напряжения  10,5 В   на  батарею
( 1,75  В  на  аккумулятор)  при  температуре   (  27+  5)С.   Эта  емкость,
выраженная  для удобства использования  в минутах,  позволяет   знать  время
, в течении которого  автомобиль  может продолжать движение ,  если  отказал
генератор , а суммарный ток  потребителей при этом равен 25 А.  Для  батарей
емкостью  от 26 до 75 А.ч.  резервная  емкость   может  быть  подсчитана  по
формуле                                           , а для  батарей  емкостью

                              Резервная емкость составляет  (1,7-1,8)С  .
       Если разряд  происходит   при  постоянной  силе  тока  ,  то  емкость
аккумуляторной батареи  определяется по формуле  С=It, где I-ток  разряда,А;
t-время разряда,ч .
       Емкость аккумуляторной батареи   зависит  от  ее  конструкции,  числа
электродов,  их  толщины,   материала  сепаратора  ,  пористости   активного
материала   конструкции   решетки    электродов   и   других   факторов.   В
эксплуатации емкость батареи  зависит от силы разрядного тока,  температуры,
режима разряда, степени заряженности  и изношенности аккумуляторной  батареи
. При увеличении разрядного тока   и  степени  напряженности  ,  а  также  с
понижением  температуры емкость   аккумуляторной  батареи  уменьшается.  При
низких температурах  падение емкости  аккумуляторной  батареи  с  повышением
разрядных токов происходит особенно интенсивно.


                                Неисправности
       Срок службы аккумуляторной батареи  при правильной их эксплуатации  и
своевременном уходе  за ними составляет   4  года  или  75  тыс.км.  пробега
автомобиля . Однако эти сроки могут  значительно сокращаться  при  нарушении
правил  эксплуатации и хранения батарей.  Особенно  сильно  на   техническом
состоянии   аккумуляторных  батарей   сказываются  загрязнение  электролита,
работа и хранение при  повышенной  температуре   электролита  и  низком  его
уровне,   нарушение   режимов   заряда,   заливка   электролита   повышенной
плотности(это особенно часто бывает , если вместо дистилированной воды   для
доводки   уровня  добавляют   в  аккумуляторы  электролит).    Перечисленные
причины  вызывают такие наиболее  часто  наблюдающиеся   неисправности,  как
коррозия  решета  положительных  пластин,  повышенный  саморазряд,  короткое
замыкание   разноименных  пластин  и  сульфатация  пластин.  Кроме  того,  в
процессе эксплуатации батарей   происходят   окисление  полюсных  штырей   и
наконечников, а также растрескивание  мастики и появление  трещин в баке   и
крышках , вызывающих подтекание  электролита.

      А. Саморазряд  аккумуляторной батареи  при ее эксплуатации  и  хранени
возникает  в  следствии  образования   в  активной  массе  пластин   местных
токов. Местные токи появляются  за счет возникновения  электродвижущей  силы
 между  окислами  активной  массы   и  решеткой  пластин.  Кроме  того,  при
длительном  хранении  электролита  в аккумуляторе  отстаивается и  плотность
 электролита в нижних слоях становится больше , чем в верхних. Это  приводит
к появлению разности потенциалов  и возникновению  уравнительных   токов  на
поверхности  пластин. Нормальный саморазряд  исправной  батареи   составляет
1-2% в сутки.

      Б.  Причинами  повышенного  саморазряда    могут   быть:   загрязнение
поверхности батарей , применение для доливки  обычной  (не  дистилированной)
воды  ,  содержащей  щелочи  или  соли  ,  попадение  внутрь   аккумуляторов
металлических   частиц  и  других   веществ,   способствующих    образованию
гальванических пар.

      В.  для  устранения  неисправности   следует  протереть    поверхность
батареи  или заменить электролит, промыв внутреннюю поверхность бака.
      Признаками короткого замыкания  внутри аккумулятора  являются  кипение
электролита  и резкое падение  напряжения; чаще  оно  вызывается   осыпанием
активной  массы   и  разрушением  сепараторов.   В  этом  и  другом  случаях
аккумуляторную  батарею   разбирают  и  устраняют   неисправности,   заменяя
неисправные элементы.

      А. Признаком  сульфатации   пластин  является   то,  что   при  заряде
батареи быстро повышаются напряжение и температура электролита и  происходит
бурное газовыделение  (кипение),  а  плотность  электролита   незначительна.
При последующем разряде  и особенно при включении  стартера батарея   быстро
разряжается из-за малой  емкости. Основные причины, вызывающие  сульфатацию:
разряд батареи ниже 1,7В на один аккумулятор, оголение  пластин в  следствии
 понижения уровня электролита, длительное хранение  батареи  без  подзарядки
(   особенно    разряженной   )   ,   большая   плотность    электролита   ,
продолжительное пользование  стартером при  пуске.
      Б.  Сульфатация  пластин  заключается   в  том,  что    на   пластинвх
образуется крупнокристаллический сернокислый свинец  в виде  белого  налета.
При этом  увеличивается  сопротивление  аккумуляторов  .  Крупные  кристаллы
сульфата свинца  закрывают поры  активной массы, препятствуя   проникновению
электролита  и формированию активной  массы при заряде.  В  следствии  этого
активная  поверхность  пластин  уменьшается  ,  вызывая  снижение    емкости
батарей.
      В. Небольшая сульфатация  пластин может  быть  устранена   проведением
одного или нескольких   циклов   «заряд-разряд».  Для  этого  аккумуляторную
батарею необходимо полностью зарядить и  довести  плотность  электролита   в
ней до нормальной величины  (  1,285  г/см3)  путем  доливания   электролита
плотностью 1,4 г/см3 или  дистилированной   воды.  Затем  разрядить  батарею
через лампу током  силой 4-5 А до  напряжения 1,7В  на  один  аккумулятор  и
определить разрядную емкость. После этого привести  емкость к температуре  +
30 С по формуле.

      Где Q действ- емкость батареи, приведенная  к  +  30  С.,  Q-разрядная
емкость , полученная умножением силы   разрядного   тока  на  время  разряда
батареи  и  в  часах.  ;  t-  средняя  температура   электролита  (полусумма
температур, замеренных в начале и  в  конце   разряда)  в  аккумуляторах  во
время разряда.; 0,01- температурный коэффициент емкости.

      Если подсчитанная таким образом  действительная емкость будет не менее
80% номинальной, то батарею снова заряжают и устанавливают   на  автомобиль;
если емкость  окажется ниже , весь цикл  повторяют вновь.  Приведенный  цикл
рекомендуется применять  также после  хранения батареи  более 6  месяцев   и
перед длительным хранением .

      Окисление полюсных  штырей  приводит  к  увеличению  сопротивления  во
внешней  цепи и  даже  к  прекращению  тока.  Для  устранения  неисправности
нужно снять  со штырей наконечники проводов (клеммы) ,  зачистить  штыри   и
клеммы  и укрепить последние  на штырях. После этого штыри и клеммы  снаружи
 надо смазать  тонким слоем технического вазелина.

      Подтекание электролита через трещины бака  обнаруживают осмотром . для
устранения неисправности  батарею сдают в ремонт. При вынужденной  временной
эксплуатации   батареи  с  этой  неисправностью    необходимо   периодически
добавлять в неисправное  отделение бака  электролит,  а  не  дистилированную
воду .


              Техническое обслуживание  аккумуляторной батареи
      Срок службы  и исправность  аккумуляторной батареи  во многом  зависят
от своевременного  и правильного ухода  за ней. Батарея должна   содержаться
 в чистоте, так как  загрязнение ее поверхности  приводит к  ее  повышенному
саморазряду.   При   техническом    обслуживании     необходимо    протирать
поверхность батарей  10% раствором  нашатырного спирта или  кальцинированной
соды, после чего вытереть  чистой сухой ветошью.
       Во время заряда  в результате химической реакции  выделяются  газы  ,
значительно   повышающие    давление    внутри     аккумуляторов.    Поэтому
вентиляционные  отверстия  в  пробках   нужно  постоянно  прочищать   тонкой
проволокой. Учитывая, что при работе  батареи  образуется   гремучий  газ  (
смесь водорода с кислородом), нельзя  осматривать батарею  рядом с  открытым
огнем во избежание взрыва. Периодически необходимо зачищать штыри  и  клеммы
 проводов. Через  2-2,5 тыс.км  пробега, а в жаркое время   через каждые  5-
6  дней   проверять   уровень    электролита   через   заливные    отверстия
аккумуляторов стеклянной пробкой  внутренним  диаметром   3-5  мм.   Столбик
электролита  в трубке указывает  высоту его  уровня   над  предохранительным
щитком, которая  должна быть 12-15 мм (см.рис)



      При отсутствии стеклянной трубки  уровень электролита можно  проверить
чистой эбонитовой  или деревянной палочкой. Нельзя применять для  этой  цели
металлический   стержень.   При    понижении    уровня     следует    долить
дистилированную воду, а не электролит,  так как в процессе   работы  батареи
вода  в  электролите   разлагается  и  испаряется  ,  а  кислота   остается.
Периодически проверяют плотность электролита  с целью  определения   степени
заряженности  аккумуляторной  батареи.  Для  этого  наконечник   кислотомера
опускают  в наливное  отверстие   аккумулятора,  засасывают   электролит   с
помощью резиновой  груши  и  по  делением  поплавка  ,  помещенного   внутри
стеклянной колбы  определяют величину  плотности   электролита   и  степенью
заряженности аккумуляторной батареи . Для длительного хранения    батареи  и
в зимнее время  ее нужно снять  с автомобиля , полностью зарядить и  хранить
 в сухом месте при температуре  не выше 0 С  и ниже  минус 30 С, имея  ввиду
, что чем ниже температура   электролита  ,  тем  меньше   самозаряд.  Через
каждые  3 месяца батарею необходимо подзаряжать для  восстановления  емкости
, потерянной  при самозаряде .  При  хранении   батареи  непосредственно  на
автомобиле  необходимо  отсоединить   провода   от  плюсовых  штырей   (если
отсутствует  специальный  выключатель).  Следует  помнить.  Что  температура
замерзания электролита  плотностью 1,1 г/см 3 минус  7  С,  плотностью  1,22
г/см3 минус 37 С и плотностью 1.31 г/см3 минус 66 С.
|Плотность электролита, приведенная к 15 С г/см3                         |
|плотность заряженной батареи      |батарея разряжена                    |
|                                  |25%              |50%               |
|1,31                              |1,27             |1,23              |
|1,29                              |1,25             |1,21              |
|1,27                              |1,23             |1,19              |
|1,25                              |1,21             |1,17              |