बैटरी का रखरखाव (एमओटी)। सामान्य कार बैटरी वोल्टेज और इसे कैसे मापें लोड के तहत बैटरी वोल्टेज को मापना

स्कूल वर्ष के मध्य में, कई वैज्ञानिकों को विभिन्न गणनाओं के लिए ईएमएफ सूत्र की आवश्यकता होती है। से जुड़े प्रयोगों के लिए इलेक्ट्रोमोटिव बल के बारे में भी जानकारी की आवश्यकता होती है। लेकिन शुरुआती लोगों के लिए यह समझना इतना आसान नहीं है कि यह क्या है।

ईएमएफ ज्ञात करने का सूत्र

सबसे पहले, आइए परिभाषा देखें। इस संक्षिप्तीकरण का क्या अर्थ है?

ईएमएफ या इलेक्ट्रोमोटिव बल एक पैरामीटर है जो सर्किट में काम करने वाले गैर-विद्युत प्रकृति के किसी भी बल के काम को दर्शाता है जहां वर्तमान ताकत, प्रत्यक्ष और वैकल्पिक दोनों, पूरी लंबाई के साथ समान होती है। एक इंटरकनेक्टेड प्रवाहकीय सर्किट में, ईएमएफ पूरे सर्किट के साथ एकल प्लस (सकारात्मक) चार्ज को स्थानांतरित करने के लिए इन बलों के काम के बराबर है।

नीचे दिया गया चित्र ईएमएफ सूत्र दिखाता है।

अस्त का अर्थ है जूल में बाहरी शक्तियों का कार्य।

q कूलॉम में स्थानांतरित चार्ज है।

बाहरी ताकतें- ये वे बल हैं जो स्रोत में आवेशों को अलग करते हैं और अंततः इसके ध्रुवों पर संभावित अंतर बनाते हैं।

इस बल के लिए माप की इकाई है वाल्ट. इसे सूत्रों में अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है « इ"।

केवल जब बैटरी में कोई करंट नहीं होगा, तो इलेक्ट्रोमोटिव बल ध्रुवों पर वोल्टेज के बराबर होगा।

प्रेरण ईएमएफ:

एक सर्किट में इंडक्शन ईएमएफ होता हैएनमोड़:

जब ड्राइविंग करें:

वैद्युतवाहक बल चुंबकीय क्षेत्र में गति से घूमने वाले सर्किट में प्रेरणडब्ल्यू:

मूल्यों की तालिका

इलेक्ट्रोमोटिव बल की एक सरल व्याख्या

चलिए मान लेते हैं कि हमारे गांव में एक जल मीनार है। यह पूरी तरह से पानी से भरा हुआ है. चलिए मान लेते हैं कि ये एक साधारण बैटरी है. टावर एक बैटरी है!

सारा पानी हमारे बुर्ज के तल पर मजबूत दबाव डालेगा। लेकिन यह तभी मजबूत होगा जब यह संरचना पूरी तरह से H2O से भरी होगी।

परिणामस्वरूप, पानी जितना कम होगा, दबाव उतना ही कमजोर होगा और धारा का दबाव भी कम होगा। नल खोलने पर हम देखेंगे कि हर मिनट जेट की सीमा कम होती जाएगी।

नतीजतन:

तनाव वह बल है जिससे पानी तली पर दबाता है। वह दबाव है.
शून्य वोल्टेज टावर का निचला भाग है।

बैटरी के साथ सब कुछ वैसा ही है।

सबसे पहले, हम ऊर्जा स्रोत को सर्किट से जोड़ते हैं। और हम इसे तदनुसार बंद कर देते हैं। उदाहरण के लिए, हम बैटरी को टॉर्च में डालते हैं और उसे चालू करते हैं। प्रारंभ में, हम देखेंगे कि उपकरण तेजी से जलता है। कुछ समय बाद इसकी चमक काफी कम हो जाएगी। यानी, इलेक्ट्रोमोटिव बल कम हो गया (टावर में पानी की तुलना में यह लीक हो गया)।

यदि हम एक जल टावर को उदाहरण के रूप में लेते हैं, तो ईएमएफ एक पंप है जो लगातार टावर में पानी पंप करता है। और यह वहां कभी ख़त्म नहीं होता.

गैल्वेनिक सेल का ईएमएफ - सूत्र

बैटरी के इलेक्ट्रोमोटिव बल की गणना दो तरीकों से की जा सकती है:

नर्नस्ट समीकरण का उपयोग करके गणना करें। जीई में शामिल प्रत्येक इलेक्ट्रोड की इलेक्ट्रोड क्षमता की गणना करना आवश्यक होगा। फिर सूत्र का उपयोग करके ईएमएफ की गणना करें।
जीई के संचालन के दौरान होने वाली कुल वर्तमान-उत्पन्न प्रतिक्रिया के लिए नर्नस्ट सूत्र का उपयोग करके ईएमएफ की गणना करें।

इस प्रकार, इन सूत्रों से लैस, बैटरी के इलेक्ट्रोमोटिव बल की गणना करना आसान होगा।

विभिन्न प्रकार के ईएमएफ का उपयोग कहाँ किया जाता है?

पीजोइलेक्ट्रिक का उपयोग किसी सामग्री को खींचने या संपीड़ित करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग क्वार्ट्ज ऊर्जा जनरेटर और विभिन्न सेंसर बनाने के लिए किया जाता है।
इस रसायन का उपयोग बैटरियों में किया जाता है।
इंडक्शन उस समय प्रकट होता है जब कंडक्टर क्रॉस करता है चुंबकीय क्षेत्र. इसके गुणों का उपयोग ट्रांसफार्मर में किया जाता है, विद्युत मोटर्स, जनरेटर।
विभिन्न प्रकार की धातुओं के संपर्कों को गर्म करने पर थर्मोइलेक्ट्रिक बनता है। इसका उपयोग प्रशीतन इकाइयों और थर्मोकपल में पाया गया है।
फोटोइलेक्ट्रिक का उपयोग फोटोसेल बनाने के लिए किया जाता है।

बैटरी सबसे जटिल उपकरणों में से एक है आधुनिक कार. कई विद्युत रासायनिक और भौतिक प्रक्रियाएं, परस्पर जुड़ी हुई और बड़े पैमाने पर बाहरी कारकों के प्रभाव से निर्धारित, इसमें लगातार होती रहती हैं। और किसी भी जटिल उपकरण की तरह, इसे उचित योग्यताओं के साथ उचित देखभाल की आवश्यकता होती है।

कार उत्साही, अधिकांशतः, विशुद्ध रूप से व्यावहारिक मुद्दों में रुचि रखते हैं। उदाहरण के लिए, दो सीज़न के बाद बैटरी पूरी तरह से सेवा योग्य इंजन की शुरुआत सुनिश्चित क्यों नहीं करती है? बैटरी केवल दो साल ही क्यों चली, 5 या 8 साल क्यों नहीं, हालाँकि गैसोलीन की कमी के कारण कार प्रति वर्ष 3 हजार किमी की यात्रा करती थी? यह सुनिश्चित करने के लिए क्या किया जाना चाहिए कि बैटरी लंबे समय तक चले और सबसे अनुचित क्षण में विफल न हो? और आपको इसे कितना समय देना चाहिए, और क्या आपको हर दिन इसके साथ छेड़छाड़ नहीं करनी चाहिए? और इसी तरह के कई अन्य प्रश्न।

इन सवालों का जवाब देने के लिए, आपको न केवल तैयार सिफारिशों और निर्देशों का उपयोग करने की आवश्यकता है, बल्कि बैटरी के बारे में एक निश्चित स्तर का ज्ञान भी होना चाहिए।

अन्य रासायनिक ऊर्जा स्रोतों की तरह बैटरियों का भी गहन अध्ययन और सुधार किया जा रहा है, लेकिन अक्सर कई प्रकाशन कार उत्साही के लिए दुर्गम होते हैं और कई मुद्दों को समझने के लिए विशेष पेशेवर प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है। कई जर्नल लेखों, मैनुअलों, सिफ़ारिशों, निर्देशों आदि में। बिना शर्त सही के साथ और उपयोगी जानकारीइसमें बहुत अधिक व्यक्तिपरकता है, और कुछ मामलों में, दुर्भाग्य से, लेखकों की गलतफहमी, अज्ञानता और कॉर्पोरेट हित दिखाई देते हैं (विशेषकर "बिहाइंड द व्हील" पत्रिका में)।

इस मैनुअल का एक बहुत ही सरल लक्ष्य है - कार उत्साही को बैटरी की देखभाल पर बुनियादी ज्ञान देना। हमने जटिल सैद्धांतिक गणनाओं और सूत्रों से बचने की कोशिश की। हालाँकि, सैद्धांतिक जानकारी को पूरी तरह से खारिज नहीं किया जा सकता है।

कुछ शर्तों के तहत बैटरी में होने वाली बुनियादी प्रक्रियाओं को समझे बिना, वास्तविक परिचालन स्थितियों में बैटरी की देखभाल के लिए इष्टतम रणनीति बनाना असंभव है।

(बैटरी ही), बड़ी संख्या में सही अनुशंसाओं का उपयोग करके भी कष्टप्रद गलतियों से बचें।

हम समझते हैं कि यह मैनुअल भी अपनी कमियों से रहित नहीं है, लेकिन हमने ज्ञात तथ्यों, विभिन्न तकनीकों और देखभाल के लिए किए गए कार्यों को तार्किक क्रम में प्रस्तुत करने का प्रयास किया है।

बैटरी। हमें उम्मीद है कि मैनुअल में प्रस्तुत सामग्री कार उत्साही को बैटरी की देखभाल करने में मदद करेगी।

2. बैटरी में बुनियादी प्रक्रियाएं

2.1. अवधारणाएँ और परिभाषाएँ

बैटरी धारा का एक प्रतिवर्ती स्रोत है। यह बाहरी सर्किट में पहले से संग्रहीत ऊर्जा को लोड तक पहुंचाने में सक्षम है। पर कारेंबैटरियां स्थापित की गई हैं, जिसमें श्रृंखला में जुड़ी छह बैटरियां शामिल हैं। वे उच्च डिस्चार्ज करंट प्रदान करने में सक्षम हैं और स्टार्टर बैटरियों की श्रेणी से संबंधित हैं। यह बैटरी लेबलिंग में परिलक्षित होता है। उदाहरण के लिए, 6ST-55 बैटरी में 6 स्टार्टर बैटरी हैं, नाममात्र ऊर्जा क्षमता 55 एम्पीयर-घंटे है।

आइए हम कुछ बुनियादी अवधारणाएँ और परिभाषाएँ प्रस्तुत करें जो विभिन्न ऑपरेटिंग मोड में बैटरी की विशेषताएँ बताती हैं।

विद्युत सर्किट खुला होने पर इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) इलेक्ट्रोड क्षमता में अंतर है। बैटरी का ईएमएफ इलेक्ट्रोलाइट के तापमान घनत्व और प्लेटों के सक्रिय द्रव्यमान की संरचना पर निर्भर करता है। ईएमएफ को वोल्ट में व्यक्त किया जाता है और आमतौर पर इसे अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है इ . ईएमएफ को 20 kOhm से अधिक उच्च आंतरिक प्रतिरोध वाले वोल्टमीटर से मापा जा सकता है।

स्थैतिक ईएमएफ (ई0) एक बैटरी का ईएमएफ है जो लंबे समय तक (2-3 घंटे से अधिक) बिना लोड के छोड़ दिया जाता है।

लोड के तहत बैटरी का ईएमएफ आराम के समय ईएमएफ से अलग होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि जब सर्किट से करंट गुजरता है, तो इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट में ऊर्जा हानि से जुड़ी अपरिवर्तनीय भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं। उनमें से एक है ध्रुवीकरण की प्रक्रिया.

ध्रुवीकरण ईएमएफ ( एपि ) प्लेटों के ध्रुवीकरण की उपस्थिति में बैटरी का ईएमएफ है।

En सदैव धारा की ओर निर्देशित होता है।

चार्ज करते समय, बैटरी का ईएमएफ स्थिर ईएमएफ और ध्रुवीकरण ईएमएफ के योग के बराबर होता है:

ई = ई0 + एन ,

और चार्ज करते समय

ई = ई0 - ईपी .

आकार इ इसे डायनेमिक ईएमएफ या बस बैटरी का ईएमएफ कहा जाता है।

एक बंद विद्युत परिपथ में एकदिश धारा, जब उपभोक्ता बैटरी से जुड़े होते हैं, तो ईएमएफ, सर्किट से गुजरने वाली धारा और सर्किट प्रतिरोध के बीच संबंध ओम के नियम द्वारा निर्धारित किया जाता है:

ई = आई (आर + आर), (1)

कहाँ इ - ईएमएफ, वी;

मैं - सर्किट में वर्तमान ताकत, ए;

आर - बाहरी सर्किट का सक्रिय प्रतिरोध, ओम;

आर - वर्तमान स्रोत के अंदर विद्युत सर्किट अनुभाग का कुल प्रतिरोध, ओम।

अभिव्यक्ति (1) को इस प्रकार फिर से लिखा जा सकता है:

ई = आईआर + आईआर , (2)

वे। बैटरी ईएमएफ बाहरी सर्किट पर वोल्टेज ड्रॉप की भरपाई करता है यू=आईआर और इसके कुल आंतरिक प्रतिरोध में वर्तमान स्रोत के अंदर ही वोल्टेज गिरता है उर=मैं*र .

परिमाण यू=आई*आर बैटरी वोल्टेज है. यह बैटरी टर्मिनलों पर वोल्टेज है, जिसका उपयोग वर्तमान उपभोक्ताओं को संचालित करने के लिए किया जाता है।

समीकरण (2) से यह स्पष्ट है कि जब बैटरी चालू होती है, तो उसका वोल्टेज यू चूँकि, हमेशा EMF से कम होता है

उ = ई - उर .

जैसे-जैसे बैटरी खराब होती जाती है, उसका आंतरिक प्रतिरोध बढ़ता जाता है। लोड के तहत बैटरी टर्मिनलों पर कम वोल्टेज का यह एक कारण है। जैसे-जैसे उर बढ़ता है। डिस्चार्ज हो चुकी बैटरी के लिए भी यही स्थिति है।

के बराबर चार्जिंग वोल्टेज हैं

Uе = E + Iз*r ,

और डिस्चार्ज वोल्टेज:

Uр - ई - Iр*r ,

कहाँ मैं से - चार्जिंग करंट, ए;

आई पी - डिस्चार्ज करंट, ए;

r बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध, ओम है।

सामान्य चार्जिंग करंट - चार्जिंग करंट की मात्रा ( ए ).

संख्यात्मक रूप से 0.1 क्षमता के बराबर बैटरी, एम्पीयर-घंटे में व्यक्त किया गया।

बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में इलेक्ट्रोड, इलेक्ट्रोलाइट का प्रतिरोध और विभाजक (प्लेटों के बीच गैसकेट) के कारण होने वाला प्रतिरोध शामिल होता है। आंतरिक प्रतिरोध कोई स्थिर मान नहीं है. यह इलेक्ट्रोड के डिज़ाइन, सक्रिय द्रव्यमान की स्थिति, इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व और तापमान पर निर्भर करता है। पूरी तरह चार्ज बैटरी में डिस्चार्ज बैटरी की तुलना में आंतरिक प्रतिरोध काफी कम होता है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि चार्ज की गई बैटरी के सक्रिय द्रव्यमान की विद्युत चालकता डिस्चार्ज की गई बैटरी की तुलना में अधिक होती है।

बैटरी क्षमता बिजली की वह मात्रा है जिसे बैटरी संग्रहीत या जारी कर सकती है।

क्षमता डिस्चार्ज करंट के परिमाण पर निर्भर करती है। बैटरी क्षमता को 20 घंटे के डिस्चार्ज मोड पर 1.7 V के वोल्टेज पर प्रत्यक्ष धारा और समय के उत्पाद के बराबर मूल्य के रूप में परिभाषित किया गया है:

Q20 = आईपी*टीपी = आईपी*20 (ए*एच),

कहाँ आई पी - डिस्चार्ज करंट का परिमाण,

टीआर - डिस्चार्ज का समय।

निर्वहन वर्तमान क्षमता Qr - डिस्चार्ज होने पर नाममात्र बैटरी क्षमता:

क्यूपी = आईपी*टीपी ,

कहाँ आई पी - डिस्चार्ज वर्तमान मूल्य, ए;

टी.पी - डिस्चार्ज का समय.

बैटरी चार्जिंग क्षमता - चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान बैटरी द्वारा प्राप्त बिजली की मात्रा को दर्शाती है:

Qз = Iз * tз ,

जहां Qз चार्जिंग क्षमता है, A*h;

मैं से - चार्जिंग करंट, ए;

टीз - चार्जिंग समय, एच.

आधुनिक बैटरियों की क्षमता दक्षता 0.85 है।

ऊर्जा क्षमता - एक निश्चित समय में विद्युत कार्य करने की बैटरी की क्षमता को दर्शाती है।

वाट घंटे में मापा जाता है।

निर्वहन ऊर्जा क्षमता:

एपी = ऊपर * आईपी * टीपी ,

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बैटरी ईएमएफ (इलेक्ट्रोमोटिव बल) बाहरी सर्किट की अनुपस्थिति में इलेक्ट्रोड क्षमता में अंतर है। इलेक्ट्रोड विभव संतुलन इलेक्ट्रोड विभव का योग है। यह आराम की स्थिति में इलेक्ट्रोड की स्थिति को दर्शाता है, यानी, इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियाओं की अनुपस्थिति, और ध्रुवीकरण क्षमता, जिसे चार्जिंग (डिस्चार्जिंग) के दौरान और सर्किट की अनुपस्थिति में इलेक्ट्रोड की क्षमता में अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है।

प्रसार प्रक्रिया.

प्रसार की प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, बैटरी बॉडी की गुहा में और प्लेटों के सक्रिय द्रव्यमान के छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट घनत्व को बराबर करना, बाहरी सर्किट बंद होने पर बैटरी में इलेक्ट्रोड ध्रुवीकरण को बनाए रखा जा सकता है।

प्रसार की दर सीधे इलेक्ट्रोलाइट के तापमान पर निर्भर करती है; तापमान जितना अधिक होगा, प्रक्रिया उतनी ही तेजी से होगी और समय में बहुत भिन्नता हो सकती है, दो घंटे से लेकर एक दिन तक। क्षणिक स्थितियों के दौरान इलेक्ट्रोड क्षमता के दो घटकों की उपस्थिति ने बैटरी के संतुलन और गैर-संतुलन ईएमएफ में विभाजन को जन्म दिया। बैटरी का संतुलन ईएमएफ इलेक्ट्रोलाइट में सक्रिय पदार्थों के आयनों की सामग्री और एकाग्रता से प्रभावित होता है, जैसे साथ ही सक्रिय पदार्थों के रासायनिक और भौतिक गुण। ईएमएफ के मूल्य में मुख्य भूमिका इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व द्वारा निभाई जाती है और तापमान का व्यावहारिक रूप से इस पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। ईएमएफ निर्भरताघनत्व से सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:

ई = 0.84 + पी जहां ई बैटरी का ईएमएफ है (वी) पी 25 डिग्री के तापमान तक कम किए गए इलेक्ट्रोलाइट का घनत्व है। सी (जी/सेमी3) यह सूत्र तब सत्य है जब इलेक्ट्रोलाइट का कार्य घनत्व 1.05 - 1.30 ग्राम/सेमी3 की सीमा में हो। ईएमएफ सीधे बैटरी के रेयरफैक्शन की डिग्री को चिह्नित नहीं कर सकता है। लेकिन यदि आप इसे टर्मिनलों पर मापते हैं और गणना घनत्व के साथ तुलना करते हैं, तो आप संभावना की डिग्री के साथ, प्लेटों और क्षमता की स्थिति का न्याय कर सकते हैं। आराम करने पर, इलेक्ट्रोड के छिद्रों और मोनोब्लॉक की गुहा में इलेक्ट्रोलाइट का घनत्व समान होता है और आराम करने वाले ईएमएफ के बराबर होता है। उपभोक्ताओं या चार्ज स्रोत को कनेक्ट करते समय, प्लेटों का ध्रुवीकरण और इलेक्ट्रोड के छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता बदल जाती है। इससे ईएमएफ में बदलाव होता है। चार्ज करते समय ईएमएफ मान बढ़ जाता है और डिस्चार्ज करते समय कम हो जाता है। यह इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व में बदलाव के कारण होता है, जो इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियाओं में शामिल होता है।

बैटरी का ईएमएफ बैटरी वोल्टेज के बराबर नहीं है, जो इसके टर्मिनलों पर लोड की उपस्थिति या अनुपस्थिति पर निर्भर करता है।

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बैटरी इलेक्ट्रोमोटिव बल

क्या ईएमएफ का उपयोग करके बैटरी की चार्ज स्थिति का सटीक आकलन करना संभव है?

किसी बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) उसकी इलेक्ट्रोड क्षमता में अंतर है, जिसे एक खुले बाहरी सर्किट से मापा जाता है:

ई = φ+ – φ–

जहां φ+ और φ- बाहरी सर्किट खुले होने पर क्रमशः सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड की क्षमताएं हैं।

श्रृंखला में जुड़ी n बैटरियों से बनी बैटरी का EMF:

बदले में, एक खुले सर्किट में इलेक्ट्रोड क्षमता में आम तौर पर संतुलन इलेक्ट्रोड क्षमता होती है, जो इलेक्ट्रोड की संतुलन (स्थिर) स्थिति (इलेक्ट्रोकेमिकल प्रणाली में क्षणिक प्रक्रियाओं की अनुपस्थिति में), और ध्रुवीकरण क्षमता की विशेषता होती है।

इस क्षमता को आम तौर पर डिस्चार्ज या चार्जिंग के दौरान इलेक्ट्रोड की क्षमता और करंट की अनुपस्थिति में संतुलन स्थिति में इसकी क्षमता के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया जाता है। हालाँकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चार्जिंग या डिस्चार्जिंग करंट को बंद करने के तुरंत बाद बैटरी की स्थिति इलेक्ट्रोड के छिद्रों और इंटरइलेक्ट्रोड स्पेस में इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता में अंतर के कारण संतुलन नहीं है। इसलिए, चार्जिंग या डिस्चार्जिंग करंट बंद होने के बाद भी इलेक्ट्रोड ध्रुवीकरण काफी लंबे समय तक बैटरी में बना रहता है और इस मामले में क्षणिक प्रक्रिया के कारण संतुलन मूल्य से इलेक्ट्रोड क्षमता के विचलन की विशेषता है, जो मुख्य रूप से है बाहरी सर्किट खुलने के क्षण से लेकर बैटरी में संतुलन स्थिर स्थिति तक बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता का प्रसार बराबर होना।

बैटरी की विद्युत रासायनिक प्रणाली में एकत्रित अभिकर्मकों की रासायनिक गतिविधि, और, परिणामस्वरूप, बैटरी के ईएमएफ में परिवर्तन, तापमान पर बहुत कम निर्भर करता है। जब तापमान -30°С से +50°С (बैटरी के लिए ऑपरेटिंग रेंज में) में बदलता है, तो बैटरी में प्रत्येक बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल केवल 0.04 V बदलता है और बैटरियों को संचालित करते समय इसे उपेक्षित किया जा सकता है।

जैसे-जैसे इलेक्ट्रोलाइट का घनत्व बढ़ता है, ईएमएफ बढ़ता है। +18°C के तापमान और 1.28 ग्राम/सेमी3 के घनत्व पर, बैटरी (मतलब एक बैंक) का ईएमएफ 2.12 वी के बराबर है। छह-सेल बैटरी का ईएमएफ 12.72 वी (6 × 2.12 वी =) के बराबर है 12 .72 वी).

ईएमएफ बैटरी की चार्ज स्थिति का सटीक आकलन नहीं कर सकता है। उच्च इलेक्ट्रोलाइट घनत्व वाली डिस्चार्ज बैटरी का ईएमएफ चार्ज की गई बैटरी के ईएमएफ से अधिक होगा, लेकिन कम इलेक्ट्रोलाइट घनत्व के साथ। एक कार्यशील बैटरी की ईएमएफ का परिमाण इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व (इसके चार्ज की डिग्री) पर निर्भर करता है और 1.92 से 2.15 वी तक भिन्न होता है।

रिचार्जेबल बैटरियों का संचालन करते समय, ईएमएफ को मापकर, आप बैटरी की गंभीर खराबी (एक या अधिक बैंकों में प्लेटों का शॉर्ट सर्किट, बैंकों के बीच कनेक्टिंग कंडक्टरों का टूटना आदि) का पता लगा सकते हैं।

ईएमएफ को उच्च-प्रतिरोध वोल्टमीटर से मापा जाता है (वोल्टमीटर का आंतरिक प्रतिरोध 300 ओम/वी से कम है)। माप के दौरान, एक वोल्टमीटर बैटरी या बैटरी के टर्मिनलों से जुड़ा होता है। इस स्थिति में, संचायक (बैटरी) के माध्यम से कोई चार्जिंग या डिस्चार्जिंग करंट प्रवाहित नहीं होना चाहिए!

*** इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) एक अदिश भौतिक मात्रा है जो बाहरी बलों के कार्य को दर्शाती है, यानी, अर्ध-स्थिर डीसी या एसी सर्किट में कार्यरत गैर-विद्युत मूल की कोई भी ताकत। ईएमएफ, वोल्टेज की तरह, इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (एसआई) में वोल्ट में मापा जाता है।

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27.3. बैटरी में विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाएँ। वैद्युतवाहक बल। आंतरिक प्रतिरोध। स्व-निर्वहन। प्लेटों का सल्फेशन

यदि आप चार्ज की गई बैटरी के बाहरी सर्किट को बंद कर देते हैं, तो एक विद्युत प्रवाह दिखाई देगा। निम्नलिखित प्रतिक्रियाएँ होती हैं:

नकारात्मक प्लेट पर

सकारात्मक प्लेट पर

जहाँ e इलेक्ट्रॉन का आवेश है, के बराबर

एसिड के प्रत्येक दो अणुओं की खपत से पानी के चार अणु बनते हैं, लेकिन साथ ही पानी के दो अणुओं की खपत होती है। अत: अंत में जल के केवल दो अणु बनते हैं। समीकरण (27.1) और (27.2) जोड़ने पर, हम अंतिम निर्वहन प्रतिक्रिया प्राप्त करते हैं:

समीकरण (27.1) - (27.3) को बाएँ से दाएँ पढ़ा जाना चाहिए।

जब बैटरी डिस्चार्ज होती है, तो दोनों ध्रुवों की प्लेटों पर लेड सल्फेट बनता है। सल्फ्यूरिक एसिड का सेवन सकारात्मक और नकारात्मक दोनों प्लेटों में किया जाता है, सकारात्मक प्लेटों में नकारात्मक प्लेटों की तुलना में अधिक एसिड का उपभोग किया जाता है। धनात्मक प्लेटों पर पानी के दो अणु बनते हैं। जैसे ही बैटरी डिस्चार्ज होती है, इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता कम हो जाती है, और सकारात्मक प्लेटों के पास यह काफी हद तक कम हो जाती है।

यदि आप बैटरी के माध्यम से करंट की दिशा बदलते हैं, तो रासायनिक प्रतिक्रिया की दिशा उलट जाती है। बैटरी चार्जिंग प्रक्रिया शुरू हो जाएगी. नकारात्मक और सकारात्मक प्लेटों पर आवेश प्रतिक्रियाओं को समीकरण (27.1) और (27.2) द्वारा दर्शाया जा सकता है, और कुल प्रतिक्रिया को समीकरण (27.3) द्वारा दर्शाया जा सकता है। इन समीकरणों को अब दाएं से बाएं ओर पढ़ा जाना चाहिए। चार्ज करते समय, सकारात्मक प्लेट पर लेड सल्फेट, लेड पेरोक्साइड में बदल जाता है, नकारात्मक प्लेट पर यह धात्विक लेड में बदल जाता है। इस मामले में, सल्फ्यूरिक एसिड बनता है और इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता बढ़ जाती है।

इलेक्ट्रोमोटिव बल और बैटरी वोल्टेज कई कारकों पर निर्भर करते हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण इलेक्ट्रोलाइट में एसिड सामग्री, तापमान, वर्तमान और इसकी दिशा और चार्ज की डिग्री हैं। इलेक्ट्रोमोटिव बल, वोल्टेज और करंट के बीच संबंध लिखा जा सकता है

सना इस प्रकार है:

जब डिस्चार्ज किया गया

जहां E0 प्रतिवर्ती EMF है; ईपी - ध्रुवीकरण ईएमएफ; R बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध है।

रिवर्सिबल ईएमएफ एक आदर्श बैटरी का ईएमएफ है जिसमें सभी प्रकार के नुकसान समाप्त हो जाते हैं। ऐसी बैटरी में चार्जिंग के दौरान प्राप्त ऊर्जा डिस्चार्ज के दौरान पूरी तरह से वापस आ जाती है। प्रतिवर्ती ईएमएफ केवल इलेक्ट्रोलाइट और तापमान में एसिड सामग्री पर निर्भर करता है। इसे प्रतिक्रियाशील पदार्थों के निर्माण की गर्मी के आधार पर विश्लेषणात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है।

एक वास्तविक बैटरी आदर्श के करीब की स्थिति में होती है यदि करंट नगण्य है और इसके पारित होने की अवधि भी कम है। संवेदनशील पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके बैटरी वोल्टेज को कुछ बाहरी वोल्टेज (वोल्टेज मानक) के साथ संतुलित करके ऐसी स्थितियां बनाई जा सकती हैं। इस प्रकार मापे गए वोल्टेज को ओपन सर्किट वोल्टेज कहा जाता है। यह प्रतिवर्ती ईएमएफ के करीब है। तालिका में तालिका 27.1 1.100 से 1.300 (15 डिग्री सेल्सियस के तापमान को संदर्भित) और 5 से 30 डिग्री सेल्सियस के तापमान के इलेक्ट्रोलाइट घनत्व के अनुरूप इस वोल्टेज के मूल्यों को दिखाती है।

जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है, 1.200 के इलेक्ट्रोलाइट घनत्व पर, स्थिर बैटरियों के लिए विशिष्ट, और 25 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, खुले सर्किट के साथ बैटरी वोल्टेज 2.046 वी है। डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान, इलेक्ट्रोलाइट घनत्व थोड़ा कम हो जाता है। जब सर्किट खुला होता है तो संबंधित वोल्टेज ड्रॉप वोल्ट का केवल कुछ सौवां हिस्सा होता है। तापमान परिवर्तन के कारण ओपन-सर्किट वोल्टेज में परिवर्तन नगण्य है और सैद्धांतिक रुचि का है।

यदि चार्ज या डिस्चार्ज की दिशा में कुछ करंट बैटरी से होकर गुजरता है, तो आंतरिक वोल्टेज में गिरावट और इलेक्ट्रोड और इलेक्ट्रोलाइट में साइड रासायनिक और भौतिक प्रक्रियाओं के कारण ईएमएफ में परिवर्तन के कारण बैटरी वोल्टेज बदल जाता है। इन अपरिवर्तनीय प्रक्रियाओं के कारण बैटरी ईएमएफ में परिवर्तन को ध्रुवीकरण कहा जाता है। बैटरी में ध्रुवीकरण का मुख्य कारण शेष आयतन में इसकी सांद्रता के संबंध में प्लेटों के सक्रिय द्रव्यमान के छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता में परिवर्तन और इसके परिणामस्वरूप लेड आयनों की सांद्रता में परिवर्तन है। डिस्चार्ज करते समय एसिड की खपत होती है और चार्ज करते समय एसिड बनता है। प्रतिक्रिया प्लेटों के सक्रिय द्रव्यमान के छिद्रों में होती है, और एसिड अणुओं और आयनों का प्रवाह या निष्कासन प्रसार के माध्यम से होता है। उत्तरार्द्ध केवल तभी हो सकता है जब इलेक्ट्रोड के क्षेत्र में और शेष मात्रा में इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता में एक निश्चित अंतर होता है, जो वर्तमान और तापमान के अनुसार सेट होता है जो इलेक्ट्रोलाइट की चिपचिपाहट निर्धारित करता है। सक्रिय द्रव्यमान के छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता में परिवर्तन से लेड आयनों और ईएमएफ की सांद्रता में परिवर्तन होता है। डिस्चार्ज के दौरान, छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता में कमी के कारण ईएमएफ कम हो जाता है, और चार्जिंग के दौरान, इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता में वृद्धि के कारण ईएमएफ बढ़ जाता है।

ध्रुवीकरण का इलेक्ट्रोमोटिव बल हमेशा धारा की ओर निर्देशित होता है। यह प्लेटों की सरंध्रता, धारा और पर निर्भर करता है

तापमान। प्रतिवर्ती ईएमएफ और ध्रुवीकरण ईएमएफ का योग, यानी ई0 ± ईपी, वर्तमान या गतिशील ईएमएफ के तहत बैटरी का ईएमएफ है। डिस्चार्ज के दौरान यह प्रतिवर्ती ईएमएफ से कम होता है, और चार्जिंग के दौरान यह अधिक होता है। करंट के तहत बैटरी वोल्टेज गतिशील ईएमएफ से केवल आंतरिक वोल्टेज ड्रॉप के मूल्य से भिन्न होता है, जो अपेक्षाकृत छोटा होता है। इसलिए, करंट के तहत बैटरी का वोल्टेज करंट और तापमान पर भी निर्भर करता है। डिस्चार्ज और चार्जिंग के दौरान बैटरी वोल्टेज पर बाद का प्रभाव सर्किट खुले होने की तुलना में बहुत अधिक होता है।

यदि आप डिस्चार्ज करते समय बैटरी सर्किट खोलते हैं, तो इलेक्ट्रोलाइट के निरंतर प्रसार के कारण इसका वोल्टेज धीरे-धीरे ओपन सर्किट वोल्टेज तक बढ़ जाएगा। यदि आप चार्ज करते समय बैटरी सर्किट खोलते हैं, तो इसका वोल्टेज धीरे-धीरे घटकर ओपन सर्किट वोल्टेज हो जाएगा।

इलेक्ट्रोड के क्षेत्र और शेष आयतन में इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता की असमानता एक वास्तविक बैटरी के संचालन को एक आदर्श बैटरी से अलग करती है। चार्ज करते समय, बैटरी ऐसा व्यवहार करती है मानो उसमें बहुत पतला इलेक्ट्रोलाइट हो, और चार्ज करते समय ऐसा व्यवहार करती है मानो उसमें बहुत सांद्रित इलेक्ट्रोलाइट हो। पतला इलेक्ट्रोलाइट लगातार अधिक संकेंद्रित इलेक्ट्रोलाइट के साथ मिलाया जाता है, जबकि एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा गर्मी के रूप में निकलती है, जिसका उपयोग, यदि सांद्रता समान होती, तो किया जा सकता था। परिणामस्वरूप, डिस्चार्ज के दौरान बैटरी द्वारा जारी ऊर्जा चार्जिंग के दौरान प्राप्त ऊर्जा से कम होती है। रासायनिक प्रक्रिया में खामियों के कारण ऊर्जा की हानि होती है। इस प्रकार का नुकसान बैटरी में मुख्य होता है।

आंतरिक बैटरी प्रतिरोध। आंतरिक प्रतिरोध में प्लेट फ्रेम, सक्रिय द्रव्यमान, विभाजक और इलेक्ट्रोलाइट का प्रतिरोध शामिल होता है। उत्तरार्द्ध अधिकांश आंतरिक प्रतिरोध के लिए जिम्मेदार है। डिस्चार्ज करते समय बैटरी का प्रतिरोध बढ़ जाता है और चार्ज करते समय कम हो जाता है, जो घोल की सांद्रता और सल्फर सामग्री में परिवर्तन का परिणाम है।

सक्रिय जनसमूह में घूंघट. बैटरी का प्रतिरोध छोटा है और केवल उच्च डिस्चार्ज करंट पर ही ध्यान देने योग्य होता है आंतरिक गिरावटवोल्टेज वोल्ट के एक या दो दसवें हिस्से तक पहुँच जाता है।

बैटरी स्व-निर्वहन। स्व-निर्वहन, उपयोग की गई सामग्रियों में आकस्मिक हानिकारक अशुद्धियों या ऑपरेशन के दौरान इलेक्ट्रोलाइट में डाली गई अशुद्धियों के कारण दोनों ध्रुवों की प्लेटों पर प्रतिकूल प्रतिक्रियाओं के कारण बैटरी में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा का निरंतर नुकसान है। सबसे बड़ा व्यावहारिक महत्व इलेक्ट्रोलाइट में विभिन्न धातु यौगिकों की उपस्थिति के कारण होने वाला स्व-निर्वहन है जो सीसे की तुलना में अधिक विद्युत धनात्मक होते हैं, उदाहरण के लिए तांबा, सुरमा, आदि। धातुएं नकारात्मक प्लेटों पर जारी होती हैं और कई शॉर्ट-सर्किट तत्वों का निर्माण करती हैं। सीसे की प्लेटें. प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, लेड सल्फेट और हाइड्रोजन बनते हैं, जो दूषित धातु पर निकल जाते हैं। नकारात्मक प्लेटों पर गैस की थोड़ी सी रिहाई से स्व-निर्वहन का पता लगाया जा सकता है।

सकारात्मक प्लेटों पर, बेस लेड, लेड पेरोक्साइड और इलेक्ट्रोलाइट के बीच सामान्य प्रतिक्रिया के कारण स्व-निर्वहन भी होता है, जिसके परिणामस्वरूप लेड सल्फेट का निर्माण होता है।

बैटरी का स्व-निर्वहन हमेशा होता है: खुले सर्किट में और डिस्चार्ज और चार्ज दोनों के दौरान। यह इलेक्ट्रोलाइट के तापमान और घनत्व पर निर्भर करता है (चित्र 27.2), और इलेक्ट्रोलाइट के तापमान और घनत्व में वृद्धि के साथ, स्व-निर्वहन बढ़ता है (25 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर चार्ज हानि और 1.28 के इलेक्ट्रोलाइट घनत्व को 100 के रूप में लिया जाता है) %). स्व-निर्वहन के कारण एक नई बैटरी की क्षमता का नुकसान प्रति दिन लगभग 0.3% है। जैसे-जैसे बैटरी पुरानी होती जाती है, स्व-निर्वहन बढ़ता जाता है।

प्लेटों का असामान्य सल्फेशन। प्रत्येक डिस्चार्ज के साथ दोनों ध्रुवों की प्लेटों पर लेड सल्फेट बनता है, जैसा कि डिस्चार्ज प्रतिक्रिया समीकरण से देखा जा सकता है। इस सल्फेट में है

महीन क्रिस्टलीय संरचना और उचित ध्रुवता की प्लेटों पर करंट चार्ज करके इसे आसानी से धात्विक लेड और लेड पेरोक्साइड में बदल दिया जाता है। इसलिए, इस अर्थ में सल्फेशन एक सामान्य घटना है जो बैटरी संचालन का एक अभिन्न अंग है। असामान्य सल्फेशन तब होता है जब बैटरियों को अधिक डिस्चार्ज किया जाता है, व्यवस्थित रूप से कम चार्ज किया जाता है, या लंबे समय तक डिस्चार्ज और अप्रयुक्त छोड़ दिया जाता है, या जब उन्हें अत्यधिक उच्च इलेक्ट्रोलाइट घनत्व और तापमान पर संचालित किया जाता है। इन परिस्थितियों में, पतला क्रिस्टलीय सल्फेट अधिक सघन हो जाता है, क्रिस्टल बढ़ते हैं, सक्रिय द्रव्यमान का विस्तार करते हैं, और उच्च प्रतिरोध के कारण चार्जिंग के दौरान पुनर्प्राप्त करना मुश्किल होता है। जब बैटरी को निष्क्रिय छोड़ दिया जाता है, तो तापमान में उतार-चढ़ाव सल्फेट गठन को बढ़ावा देता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, छोटे सल्फेट क्रिस्टल घुल जाते हैं, और बाद में तापमान में कमी के साथ, सल्फेट धीरे-धीरे क्रिस्टलीकृत हो जाता है और क्रिस्टल बढ़ते हैं। तापमान में उतार-चढ़ाव के परिणामस्वरूप, छोटे क्रिस्टल की कीमत पर बड़े क्रिस्टल बनते हैं।

सल्फ़ेटेड प्लेटों में, छिद्र सल्फेट से बंद हो जाते हैं, सक्रिय सामग्री ग्रिड से बाहर निकल जाती है और प्लेटें अक्सर मुड़ जाती हैं। सल्फ़ेटेड प्लेटों की सतह कठोर, खुरदरी और रगड़ने पर कठोर हो जाती है

प्लेटों की सामग्री आपकी उंगलियों के बीच रेत की तरह महसूस होती है। गहरे भूरे रंग की सकारात्मक प्लेटें हल्की हो जाती हैं, और सतह पर सफेद सल्फेट के धब्बे दिखाई देते हैं। नकारात्मक प्लेटें कठोर, पीली-भूरी हो जाती हैं। सल्फ़ेटेड बैटरी की क्षमता कम हो जाती है।

प्रारंभिक सल्फेशन को कम धारा वाले दीर्घकालिक चार्ज द्वारा समाप्त किया जा सकता है। गंभीर सल्फेशन की स्थिति में, प्लेटों को सामान्य स्थिति में लाने के लिए विशेष उपायों की आवश्यकता होती है।

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कार बैटरी पैरामीटर | बैटरियों के बारे में सब कुछ

आइए बैटरी के मुख्य मापदंडों पर नजर डालें जिनकी हमें इसका उपयोग करते समय आवश्यकता होगी।

1. बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) - बाहरी सर्किट खुला होने पर (और, निश्चित रूप से, किसी भी रिसाव की अनुपस्थिति में) बैटरी के टर्मिनलों के बीच वोल्टेज। "फ़ील्ड" स्थितियों में (गैरेज में), ईएमएफ को किसी भी परीक्षक से मापा जा सकता है, पहले बैटरी से एक टर्मिनल ("+" या "-") को हटाकर।

बैटरी का ईएमएफ इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व और तापमान पर निर्भर करता है और इलेक्ट्रोड के आकार और आकार के साथ-साथ इलेक्ट्रोलाइट और सक्रिय द्रव्यमान की मात्रा से पूरी तरह से स्वतंत्र है। तापमान के आधार पर बैटरी ईएमएफ में परिवर्तन बहुत छोटा होता है और ऑपरेशन के दौरान इसे नज़रअंदाज़ किया जा सकता है। जैसे-जैसे इलेक्ट्रोलाइट का घनत्व बढ़ता है, ईएमएफ बढ़ता है। प्लस 18°C के तापमान और घनत्व d = 1.28 ग्राम/सेमी3 पर, बैटरी (अर्थात एक बैंक) का ईएमएफ 2.12 V (बैटरी - 6 x 2.12 V = 12.72 V) के बराबर है। जब घनत्व 1.05÷1.3 ग्राम/सेमी3 के भीतर बदलता है तो इलेक्ट्रोलाइट घनत्व पर ईएमएफ की निर्भरता अनुभवजन्य सूत्र द्वारा व्यक्त की जाती है

ई=0.84+डी, कहां

डी - प्लस 18 डिग्री सेल्सियस, जी/सेमी3 के तापमान पर इलेक्ट्रोलाइट घनत्व।

ईएमएफ बैटरी डिस्चार्ज की डिग्री का सटीक आकलन नहीं कर सकता है। उच्च इलेक्ट्रोलाइट घनत्व वाली डिस्चार्ज बैटरी का ईएमएफ चार्ज की गई बैटरी के ईएमएफ से अधिक होगा, लेकिन कम इलेक्ट्रोलाइट घनत्व के साथ।

ईएमएफ को मापकर, आप केवल बैटरी की गंभीर खराबी (एक या अधिक बैंकों में प्लेटों का शॉर्ट सर्किट, बैंकों के बीच कनेक्टिंग कंडक्टरों का टूटना आदि) का तुरंत पता लगा सकते हैं।

2. बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध टर्मिनल टर्मिनलों, इंटरकनेक्शन, प्लेटों, इलेक्ट्रोलाइट, विभाजकों के प्रतिरोध और इलेक्ट्रोलाइट के साथ इलेक्ट्रोड के संपर्क के बिंदुओं पर होने वाले प्रतिरोध का योग है। बैटरी की क्षमता (प्लेटों की संख्या) जितनी अधिक होगी, उसका आंतरिक प्रतिरोध उतना ही कम होगा। जैसे-जैसे तापमान घटता है और जैसे-जैसे बैटरी डिस्चार्ज होती है, इसका आंतरिक प्रतिरोध बढ़ता जाता है। बैटरी का वोल्टेज उसके ईएमएफ से बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध पर वोल्टेज ड्रॉप की मात्रा से भिन्न होता है।

U3 = E + I x RВН चार्ज करते समय,

और डिस्चार्ज के दौरान UP = E - I x RВН, जहां

I बैटरी के माध्यम से बहने वाली धारा है, A;

RВН - बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध, ओम;

ई - बैटरी ईएमएफ, वी।

चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान बैटरी पर वोल्टेज में परिवर्तन चित्र में दिखाया गया है। 1.

चित्र .1। चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान बैटरी वोल्टेज में परिवर्तन।

1 - गैस विकास की शुरुआत, 2 - चार्ज, 3 - डिस्चार्ज।

वोल्टेज कार जनरेटर, जिससे बैटरी चार्ज की जाती है, 14.0÷14.5 V है। एक कार में, बैटरी, यहां तक कि सबसे अच्छी स्थिति में, पूरी तरह से अनुकूल परिस्थितियों में, 10÷20% तक कम चार्ज रहती है। दोषी कार जनरेटर का संचालन है।

जनरेटर 2000 आरपीएम या अधिक पर चार्जिंग के लिए पर्याप्त वोल्टेज उत्पन्न करना शुरू कर देता है। क्रांतियों निष्क्रिय चाल 800÷900 आरपीएम. शहर में ड्राइविंग शैली: त्वरण (एक मिनट से कम अवधि), ब्रेक लगाना, रुकना (ट्रैफ़िक लाइट, ट्रैफ़िक जाम - 1 मिनट से ** घंटे तक की अवधि)। चार्ज केवल त्वरण और उचित गति से गति के दौरान होता है उच्च गति. बाकी समय, बैटरी तीव्रता से डिस्चार्ज होती है (हेडलाइट्स, अन्य बिजली उपभोक्ता, अलार्म सिस्टम - चौबीसों घंटे)।

शहर से बाहर गाड़ी चलाने पर स्थिति में सुधार होता है, लेकिन गंभीर रूप से नहीं। यात्राओं की अवधि इतनी लंबी नहीं है (एक पूर्ण बैटरी चार्ज 12÷15 घंटे है)।

बिंदु 1 - 14.5 वी पर, गैस का विकास शुरू होता है (पानी का ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में इलेक्ट्रोलिसिस), और पानी की खपत बढ़ जाती है। इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान एक और अप्रिय प्रभाव यह होता है कि प्लेटों का क्षरण बढ़ जाता है, इसलिए बैटरी टर्मिनलों पर वोल्टेज को लंबे समय तक 14.5 V से अधिक नहीं होने देना चाहिए।

कार जनरेटर का वोल्टेज (14.0÷14.5 वी) समझौता स्थितियों से चुना गया था - गैस गठन को कम करते हुए बैटरी की अधिक या कम सामान्य चार्जिंग सुनिश्चित करना (पानी की खपत कम हो जाती है, आग का खतरा कम हो जाता है, प्लेटों के विनाश की दर कम हो जाती है) कम किया गया है)।

उपरोक्त से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि बैटरी को समय-समय पर, महीने में कम से कम एक बार, बाहरी द्वारा पूरी तरह से रिचार्ज किया जाना चाहिए अभियोक्ताप्लेट सल्फेशन को कम करने और सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए।

स्टार्टर करंट (आईपी = 2÷5 सी20) द्वारा डिस्चार्ज होने पर बैटरी का वोल्टेज डिस्चार्ज करंट की ताकत और इलेक्ट्रोलाइट के तापमान पर निर्भर करता है। चित्र 2 विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट तापमानों पर 6ST-90 बैटरी की वर्तमान-वोल्टेज विशेषताओं को दर्शाता है। यदि डिस्चार्ज करंट स्थिर है (उदाहरण के लिए, आईपी = 3 सी20, लाइन 1), तो डिस्चार्ज के दौरान बैटरी वोल्टेज कम होगा, उसका तापमान उतना ही कम होगा। डिस्चार्ज (लाइन 2) के दौरान एक स्थिर वोल्टेज बनाए रखने के लिए, बैटरी का तापमान कम होने पर डिस्चार्ज करंट की ताकत को कम करना आवश्यक है।

अंक 2। विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट तापमानों पर 6ST-90 बैटरी की वर्तमान-वोल्टेज विशेषताएँ।

3. बैटरी क्षमता (सी) बिजली की वह मात्रा है जो बैटरी सबसे कम स्वीकार्य वोल्टेज पर डिस्चार्ज होने पर प्रदान करती है। बैटरी क्षमता एम्पीयर-घंटे (आह) में व्यक्त की जाती है। डिस्चार्ज करंट की ताकत जितनी अधिक होगी, वोल्टेज उतना ही कम होगा जिससे बैटरी को डिस्चार्ज किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, बैटरी की नाममात्र क्षमता का निर्धारण करते समय, डिस्चार्ज को करंट I = 0.05C20 से 10.5 के वोल्टेज तक किया जाता है। वी, इलेक्ट्रोलाइट तापमान +(18÷27) डिग्री सेल्सियस की सीमा में होना चाहिए, और डिस्चार्ज समय 20 घंटे है। ऐसा माना जाता है कि बैटरी जीवन का अंत तब होता है जब इसकी क्षमता सी20 की 40% होती है।

स्टार्टर मोड में बैटरी की क्षमता +25°C के तापमान और ZS20 के डिस्चार्ज करंट पर निर्धारित की जाती है। इस मामले में, 6 वी (एक वोल्ट प्रति बैटरी) के वोल्टेज का डिस्चार्ज समय कम से कम 3 मिनट होना चाहिए।

3S20 करंट (इलेक्ट्रोलाइट तापमान -18°C) के साथ बैटरी को डिस्चार्ज करते समय, डिस्चार्ज शुरू होने के 30 सेकंड बाद बैटरी वोल्टेज 8.4 V (रखरखाव-मुक्त बैटरी के लिए 9.0 V) होना चाहिए, और 150 सेकंड के बाद 6 से कम नहीं होना चाहिए। V. इस करंट को कभी-कभी कोल्ड क्रैंकिंग करंट या स्टार्टिंग करंट कहा जाता है, यह ZS20 से भिन्न हो सकता है। यह करंट बैटरी केस पर उसकी क्षमता के आगे दर्शाया गया है।

यदि डिस्चार्ज स्थिर धारा पर होता है, तो बैटरी की क्षमता सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

सी = आई एक्स टी कहां,

मैं - डिस्चार्ज करंट, ए;

टी - डिस्चार्ज टाइम, एच।

बैटरी की क्षमता उसके डिज़ाइन, प्लेटों की संख्या, उनकी मोटाई, विभाजक सामग्री, सक्रिय सामग्री की सरंध्रता, प्लेट सरणी के डिज़ाइन और अन्य कारकों पर निर्भर करती है। संचालन में, बैटरी की क्षमता डिस्चार्ज करंट की ताकत, तापमान, डिस्चार्ज मोड (आंतरायिक या निरंतर), चार्ज की स्थिति और बैटरी के घिसाव पर निर्भर करती है। डिस्चार्ज करंट और डिस्चार्ज की डिग्री बढ़ने के साथ-साथ तापमान घटने से बैटरी की क्षमता कम हो जाती है। कम तापमान पर, डिस्चार्ज धाराओं में वृद्धि के साथ बैटरी की क्षमता में कमी विशेष रूप से तीव्रता से होती है। -20°C के तापमान पर, बैटरी की लगभग 50% क्षमता +20°C के तापमान पर रहती है।

बैटरी की सबसे पूर्ण स्थिति उसकी क्षमता से दर्शायी जाती है। वास्तविक क्षमता निर्धारित करने के लिए, I = 0.05 C20 की धारा के साथ पूरी तरह चार्ज, कार्यशील बैटरी को डिस्चार्ज करना पर्याप्त है (उदाहरण के लिए, 55 Ah की क्षमता वाली बैटरी के लिए, I = 0.05 x 55 = 2.75 A)। डिस्चार्ज तब तक जारी रखा जाना चाहिए जब तक कि बैटरी वोल्टेज 10.5 V तक न पहुंच जाए। डिस्चार्ज का समय कम से कम 20 घंटे होना चाहिए।

क्षमता का निर्धारण करते समय ऑटोमोटिव तापदीप्त लैंप को लोड के रूप में उपयोग करना सुविधाजनक होता है। उदाहरण के लिए, 2.75 ए का डिस्चार्ज करंट प्रदान करने के लिए, जिस पर बिजली की खपत पी = आई एक्स यू = 2.75 ए x 12.6 वी = 34.65 डब्ल्यू होगी, यह 21 डब्ल्यू लैंप और 15 डब्ल्यू लैंप को समानांतर में जोड़ने के लिए पर्याप्त है। . हमारे मामले के लिए तापदीप्त लैंप का ऑपरेटिंग वोल्टेज 12 वी होना चाहिए। बेशक, इस तरह से करंट सेट करने की सटीकता "प्लस या माइनस बस्ट शूज़" है, लेकिन बैटरी की स्थिति के अनुमानित निर्धारण के लिए, यह काफी है पर्याप्त, और सस्ता एवं सुलभ भी।

इस तरह से नई बैटरियों का परीक्षण करते समय, डिस्चार्ज का समय 20 घंटे से कम हो सकता है। यह इस तथ्य के कारण है कि वे 3-5 पूर्ण चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों के बाद नाममात्र क्षमता हासिल कर लेते हैं।

लोड फोर्क का उपयोग करके बैटरी की क्षमता का भी आकलन किया जा सकता है। लोड प्लग में दो संपर्क पैर, एक हैंडल, एक स्विचेबल लोड रेसिस्टर और एक वोल्टमीटर होते हैं। में से एक संभावित विकल्पचित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्र 3. लोड कांटा विकल्प.

आधुनिक बैटरियों का परीक्षण करने के लिए, जिनमें केवल आउटपुट टर्मिनल ही पहुंच योग्य हैं, 12-वोल्ट लोड प्लग का उपयोग किया जाना चाहिए। लोड प्रतिरोध का चयन इस प्रकार किया जाता है कि बैटरी को वर्तमान I = 3С20 के साथ लोड प्रदान किया जा सके (उदाहरण के लिए, 55 Ah की बैटरी क्षमता के साथ, लोड प्रतिरोध को वर्तमान I = 3С20 = 3 x 55 = 165 A का उपभोग करना चाहिए)। लोड प्लग को पूरी तरह से चार्ज की गई बैटरी के आउटपुट संपर्कों के समानांतर जोड़ा जाता है, जिस समय के दौरान आउटपुट वोल्टेज 12.6 V से 6 V तक गिर जाता है, उसे नोट किया जाता है। एक नई, उपयोगी और पूरी तरह से चार्ज बैटरी के लिए यह समय कम से कम तीन मिनट का होना चाहिए। +25° से के इलेक्ट्रोलाइट तापमान पर।

4. बैटरी स्व-निर्वहन। स्व-निर्वहन बैटरी की क्षमता में कमी है जब बाहरी सर्किट खुला होता है, यानी निष्क्रियता के दौरान। यह घटना रेडॉक्स प्रक्रियाओं के कारण होती है जो नकारात्मक और सकारात्मक दोनों इलेक्ट्रोडों पर स्वचालित रूप से होती हैं।

सल्फ्यूरिक एसिड समाधान में सीसा (नकारात्मक सक्रिय द्रव्यमान) के सहज विघटन के कारण नकारात्मक इलेक्ट्रोड विशेष रूप से स्व-निर्वहन के लिए अतिसंवेदनशील होता है।

नकारात्मक इलेक्ट्रोड का स्व-निर्वहन हाइड्रोजन गैस की रिहाई के साथ होता है। इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता बढ़ने के साथ सीसे के स्वतःस्फूर्त विघटन की दर काफी बढ़ जाती है। इलेक्ट्रोलाइट घनत्व को 1.27 से 1.32 ग्राम/सेमी3 तक बढ़ाने से नकारात्मक इलेक्ट्रोड की स्व-निर्वहन दर में 40% की वृद्धि होती है।

स्व-निर्वहन तब भी हो सकता है जब बैटरी का बाहरी भाग गंदा हो या इलेक्ट्रोलाइट, पानी या अन्य तरल पदार्थों से भरा हो जो बैटरी या उसके जंपर्स के ध्रुव टर्मिनलों के बीच स्थित विद्युत प्रवाहकीय फिल्म के माध्यम से निर्वहन की संभावना पैदा करता हो।

बैटरियों का स्व-निर्वहन काफी हद तक इलेक्ट्रोलाइट के तापमान पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे तापमान घटता है, स्व-निर्वहन कम हो जाता है। नई बैटरियों के लिए 0°C से नीचे के तापमान पर यह व्यावहारिक रूप से बंद हो जाता है। इसलिए, बैटरियों को कम तापमान (-30°C से नीचे) पर चार्ज अवस्था में संग्रहित करने की अनुशंसा की जाती है। यह सब चित्र 4 में दिखाया गया है।

चित्र.4. तापमान पर बैटरी स्व-निर्वहन की निर्भरता।

ऑपरेशन के दौरान, स्व-निर्वहन स्थिर नहीं रहता है और इसकी सेवा जीवन के अंत तक तेजी से बढ़ता है।

स्व-निर्वहन को कम करने के लिए, बैटरी के उत्पादन के लिए सबसे शुद्ध सामग्री का उपयोग करना आवश्यक है, उत्पादन के दौरान और संचालन के दौरान, इलेक्ट्रोलाइट तैयार करने के लिए केवल शुद्ध सल्फ्यूरिक एसिड और आसुत जल का उपयोग करें।

आमतौर पर, स्व-निर्वहन की डिग्री को एक निर्दिष्ट अवधि में क्षमता हानि के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। बैटरियों का स्व-निर्वहन सामान्य माना जाता है यदि यह प्रतिदिन 1% या प्रति माह बैटरी क्षमता का 30% से अधिक न हो।

5. नई बैटरियों की शेल्फ लाइफ। वर्तमान में, निर्माता द्वारा कार बैटरियों का उत्पादन केवल ड्राई-चार्ज अवस्था में किया जाता है। बिना संचालन के बैटरियों का शेल्फ जीवन बहुत सीमित है और 2 वर्ष से अधिक नहीं है (वारंटी भंडारण अवधि 1 वर्ष है)।

6. ऑटोमोबाइल लेड-एसिड बैटरियों का सेवा जीवन कारखाने द्वारा स्थापित परिचालन स्थितियों के अधीन कम से कम 4 वर्ष है। मेरे अनुभव में, छह बैटरियां चार साल तक चलीं, और एक, सबसे टिकाऊ, आठ साल तक चली।

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बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल - ईएमएफ

इलेक्ट्रोमोटिव, पावर, बैटरी

बैटरी - बैटरी ईएमएफ - इलेक्ट्रोमोटिव बल

लोड से न जुड़ी बैटरी का ईएमएफ औसतन 2 वोल्ट होता है। यह बैटरी के आकार और उसकी प्लेटों के आकार पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि सकारात्मक और नकारात्मक प्लेटों के सक्रिय पदार्थों के अंतर से निर्धारित होता है। छोटी सीमाओं के भीतर, ईएमएफ बाहरी कारकों से भिन्न हो सकता है, जिनमें से इलेक्ट्रोलाइट का घनत्व, यानी समाधान में अधिक या कम एसिड सामग्री, व्यावहारिक महत्व का है।

उच्च घनत्व वाले इलेक्ट्रोलाइट के साथ डिस्चार्ज की गई बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल कमजोर एसिड समाधान के साथ चार्ज की गई बैटरी के ईएमएफ से अधिक होगा। इसलिए, कनेक्टेड लोड के बिना ईएमएफ को मापते समय समाधान के अज्ञात प्रारंभिक घनत्व वाली बैटरी के चार्ज की डिग्री को डिवाइस की रीडिंग के आधार पर नहीं आंका जाना चाहिए। बैटरियों में एक आंतरिक प्रतिरोध होता है जो स्थिर नहीं रहता है, लेकिन चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के आधार पर बदलता रहता है रासायनिक संरचनासक्रिय पदार्थ. बैटरी प्रतिरोध में सबसे स्पष्ट कारकों में से एक इलेक्ट्रोलाइट है। चूंकि इलेक्ट्रोलाइट प्रतिरोध न केवल इसकी सांद्रता पर निर्भर करता है, बल्कि तापमान पर भी निर्भर करता है, बैटरी प्रतिरोध भी इलेक्ट्रोलाइट के तापमान पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, प्रतिरोध कम हो जाता है। विभाजकों की उपस्थिति से तत्वों का आंतरिक प्रतिरोध भी बढ़ जाता है। एक अन्य कारक जो तत्व प्रतिरोध को बढ़ाता है वह सक्रिय सामग्री और ग्रिड का प्रतिरोध है। इसके अलावा, बैटरी प्रतिरोध चार्ज की डिग्री से प्रभावित होता है। सकारात्मक और नकारात्मक दोनों प्लेटों पर डिस्चार्ज के दौरान बनने वाला लेड सल्फेट, बिजली का संचालन नहीं करता है, और इसकी उपस्थिति संचरण के प्रतिरोध को काफी बढ़ा देती है। विद्युत प्रवाह. जब प्लेटें आवेशित अवस्था में होती हैं तो सल्फेट उनके छिद्रों को बंद कर देता है, और इस प्रकार सक्रिय सामग्री तक इलेक्ट्रोलाइट की मुक्त पहुंच को रोकता है। इसलिए, जब तत्व को चार्ज किया जाता है, तो उसका प्रतिरोध डिस्चार्ज अवस्था की तुलना में कम होता है।

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इलेक्ट्रोमोटिव बल - बैटरी - तेल और गैस का महान विश्वकोश, लेख, पृष्ठ 1

इलेक्ट्रोमोटिव बल - बैटरी

पृष्ठ 1

प्रत्येक समूह में तीन श्रृंखला से जुड़ी बैटरियों के दो समानांतर समूहों वाली बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल 4 5 V है, सर्किट में करंट 1 5 A है, और वोल्टेज 4 2 V है।

बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल 1 8 V है।

श्रृंखला में जुड़ी तीन समान बैटरियों वाली बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल 4 2 V है। 20 ओम के बाहरी प्रतिरोध पर शॉर्ट होने पर बैटरी का वोल्टेज 4 V है।

श्रृंखला में जुड़ी तीन समान बैटरियों से बनी बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल 4 2 वोल्ट है। 20 ओम के बाहरी प्रतिरोध पर शॉर्ट करने पर बैटरी वोल्टेज 4 V है।

तीन समानांतर-जुड़ी बैटरियों की बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल 1 5 V है, बाहरी प्रतिरोध 2 8 ओम है, सर्किट में करंट 0 5 A है।

ओम - म; यू बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल है, वी; / - वर्तमान ताकत, ए; K डिवाइस का स्थिर गुणांक है।

इसलिए, इस तरह की कोटिंग से बैटरी की इलेक्ट्रोमोटिव शक्ति कम होनी चाहिए।

समानांतर कनेक्शन (चित्र 14 देखें) के साथ, बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल लगभग एक तत्व के इलेक्ट्रोमोटिव बल के बराबर रहता है, लेकिन बैटरी की क्षमता n गुना बढ़ जाती है।

इसलिए, जब n समान वर्तमान स्रोत श्रृंखला में जुड़े होते हैं, तो परिणामी बैटरी का इलेक्ट्रोमोटिव बल एक अलग वर्तमान स्रोत के इलेक्ट्रोमोटिव बल से n गुना अधिक होता है, लेकिन इस मामले में न केवल इलेक्ट्रोमोटिव बल जुड़ते हैं, बल्कि आंतरिक भी होते हैं वर्तमान स्रोतों का प्रतिरोध। यह कनेक्शन तब फायदेमंद होता है जब सर्किट का बाहरी प्रतिरोध आंतरिक प्रतिरोध की तुलना में बहुत अधिक होता है।

इलेक्ट्रोमोटिव बल की व्यावहारिक इकाई को वोल्ट कहा जाता है और यह डैनियल बैटरी के इलेक्ट्रोमोटिव बल से बहुत अलग नहीं है।

ध्यान दें कि संधारित्र का प्रारंभिक चार्ज और इसलिए, इसके पार वोल्टेज बैटरी के इलेक्ट्रोमोटिव बल द्वारा निर्मित होता है। दूसरी ओर, शरीर का प्रारंभिक विक्षेपण बाहरी रूप से लगाए गए बल द्वारा निर्मित होता है। इस प्रकार, एक यांत्रिक दोलन प्रणाली पर कार्य करने वाला बल एक विद्युत दोलन प्रणाली पर कार्य करने वाले इलेक्ट्रोमोटिव बल के समान भूमिका निभाता है।

ध्यान दें कि संधारित्र का प्रारंभिक चार्ज और इसलिए, इसके पार वोल्टेज बैटरी के इलेक्ट्रोमोटिव बल द्वारा निर्मित होता है। दूसरी ओर, शरीर का प्रारंभिक विक्षेपण बाहरी रूप से लगाए गए सिलिकॉन द्वारा निर्मित होता है। इस प्रकार, एक यांत्रिक दोलन प्रणाली पर कार्य करने वाला बल एक विद्युत दोलन प्रणाली पर कार्य करने वाले इलेक्ट्रोमोटिव बल के समान भूमिका निभाता है।

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ईएमएफ फॉर्मूला

यहाँ बाह्य बलों का कार्य है, और आवेश का परिमाण है।

वोल्टेज के माप की इकाई V (वोल्ट) है।

ईएमएफ एक अदिश राशि है। एक बंद सर्किट में, ईएमएफ पूरे सर्किट के साथ एक समान चार्ज को स्थानांतरित करने के लिए बलों द्वारा किए गए कार्य के बराबर है। इस स्थिति में, सर्किट में और वर्तमान स्रोत के अंदर धारा विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होगी। बाहरी कार्य, जो ईएमएफ बनाता है, विद्युत मूल का नहीं होना चाहिए (लोरेंत्ज़ बल, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण, अपकेन्द्रीय बल, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान उत्पन्न बल)। स्रोत के अंदर वर्तमान वाहकों की प्रतिकारक शक्तियों पर काबू पाने के लिए इस कार्य की आवश्यकता है।

यदि किसी सर्किट में करंट प्रवाहित होता है, तो ईएमएफ पूरे सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप के योग के बराबर होता है।

"इलेक्ट्रोमोटिव बल" विषय पर समस्याओं को हल करने के उदाहरण

मैं कुवाल्दा के प्रति अपनी हार्दिक कृतज्ञता व्यक्त करता हूं (Kuvalda.spb.ru एवगेनी यूरीविच उशकालोव)
मुझे समर्थन देने और प्रोत्साहित करने के लिए: पुराने दिनों को भुलाने के लिए, याद करने के लिए,
आख़िरकार, मैं एक भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ हूँ, और पुराने को लेता हूँ:

सबसे पहले, मैं यह ध्यान देना अपना कर्तव्य समझता हूं कि (मेरे प्रयासों के बावजूद) नीचे दिए गए विचार मौलिक विज्ञान पर आधारित हैं, और इसलिए समझने के लिए अभी भी कुछ प्रयास की आवश्यकता है। जो लोग ये प्रयास नहीं करना चाहते हैं, साथ ही जो वोल्टेज और क्षमता को भ्रमित करते हैं, उन्हें पढ़ने की अनुशंसा नहीं की जाती है - अपना ख्याल रखें!

प्रस्तुति की स्पष्टता के लिए, और थर्मोडायनामिक्स और रासायनिक कैनेटीक्स की बहुत जटिल अवधारणाओं के साथ पाठ को अधिभारित नहीं करना चाहता, जो तकनीकी विश्वविद्यालयों में भौतिकी और रसायन विज्ञान में सामान्य पाठ्यक्रमों के दायरे से कहीं अधिक है, मैं खुद को कुछ सरलीकरण (सभी मामलों में सही) की अनुमति दूंगा ), जो (किसी भी स्थिति में) सत्य का खंडन नहीं करेगा - मैं पूर्णतावादियों से पहले ही माफी मांगता हूं। कोई भी व्यक्ति स्वयं सटीक गणना कर सकता है - सभी आवश्यक साहित्य किसी भी वैज्ञानिक और तकनीकी पुस्तकालय में उपलब्ध है

भ्रम

उज़ सम्मेलन के पन्नों पर मेरी चर्चाओं ने स्पष्ट रूप से प्रदर्शित किया कि देश के मोटराइजेशन में सभी प्रतिभागी स्पष्ट रूप से नहीं समझते कि बैटरी क्या है। सही ढंग से समझने के लिए, मैं उन अवधारणाओं को परिभाषित करने का प्रयास करूंगा जिनसे मैं निपटूंगा।

बैटरी

छह की मात्रा में श्रृंखला में जुड़े कोशिकाओं (डिब्बों) का एक सेट। पाठ में, "बैटरी" और बैटरी शब्द समानार्थक शब्द के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
एक सेल, जिसे "जार" के रूप में भी जाना जाता है, बैटरी का एक प्राथमिक तत्व है, जिसमें इलेक्ट्रोलाइट से भरी सक्रिय Pb - PbO2 प्लेटों की कम से कम (वास्तव में 10 से अधिक) एक जोड़ी होती है।

वोल्टेज

बैटरी टर्मिनलों पर एक परीक्षक या उस पर लगे वोल्टेज मीटर को जोड़कर क्या मापा जाता है डैशबोर्ड. केवल बाहरी विशेषता. यह कई कारकों पर निर्भर करता है, बैटरी से लेकर बाहरी और आंतरिक दोनों।

सामान्य तौर पर, वोल्टेज बैटरी से जुड़ी एकमात्र सामान्य रूप से मापी जाने वाली मात्रा है। किसी अन्य चीज़ को सामान्य रूप से मापना असंभव है। न क्षमता. न ही वास्तविक धारा है. न तो आंतरिक प्रतिरोध और न ही ईएमएफ

ईएमएफ

विशुद्ध रूप से आंतरिकविशेषता कोशिकाओंबैटरी, जिस पर दुर्भाग्य से सबसे नाटकीय प्रभाव पड़ता है बाह्य अभिव्यक्तियाँबैटरी

ईएमएफ का परिमाण मुख्य अभिकर्मकों की प्रतिक्रिया की संतुलन स्थिति से निर्धारित होता है। हमारे मामले में, यह Pb+PbO2+2H2SO4(-)+2H(+) = 2PbSO4+2H2O है।

इसे औपचारिक रूप से निर्धारित करना काफी कठिन है - इसके लिए सिस्टम की थर्मोडायनामिक स्थिति की जटिल थर्मोडायनामिक गणनाओं के उपयोग की आवश्यकता होती है, लेकिन अभियांत्रिकीव्यवहार में, एक इंजीनियरिंग सूत्र का उपयोग किया जाता है जो सुनिश्चित करता है इंजीनियरिंग परिशुद्धता 1.1-1.3 किग्रा/लीटर ई=0.85+पी की इलेक्ट्रोलाइट घनत्व सीमा में लेड बैटरियों के लिए, जहां पी इलेक्ट्रोलाइट घनत्व है।

1.27 की मानक कार बैटरी इलेक्ट्रोलाइट घनत्व पर ईएमएफ निर्धारित करने के लिए इसका उपयोग करते हुए, हम प्रति सेल 2.12V या 12.7V प्रति बैटरी का मान प्राप्त करते हैं।
पूर्णतावादियों के लिए.यहां आयामों की तलाश करना व्यर्थ है - जैसा कि सरलीकृत इंजीनियरिंग गणनाओं के अधिकांश सूत्रों में होता है।

व्यवहारिक दृष्टि से यह फार्मूला आज भी हमारे काम आएगा।
जिस सटीकता के साथ हम यहां रुचि रखते हैं, कोई अन्य कारक ईएमएफ की भयावहता को प्रभावित नहीं करता है। तापमान पर ईएमएफ की निर्भरता एक वोल्ट प्रति डिग्री के हजारवें हिस्से में अनुमानित है, जिसे स्पष्ट रूप से उपेक्षित किया जा सकता है।
सभी मिश्रधातु योजक और अन्य चीजें वास्तव में चांदी में सुधार करती हैं प्रदर्शन गुण(स्थिरता बढ़ाएँ, सेवा जीवन बढ़ाएँ, आंतरिक प्रतिरोध कम करें) लेकिन ईएमएफ को प्रभावित नहीं करते हैं।

दुर्भाग्य से, आधुनिक बैटरी में इसे केवल अप्रत्यक्ष रूप से और कुछ निश्चित मान्यताओं के साथ ही मापा जा सकता है। उदाहरण के लिए, यह मानते हुए कि रिसाव धाराएँ शून्य हैं (अर्थात्, बैटरी बाहर से साफ़ और सूखी है, अंदर किनारों के बीच कोई दरार या रिसाव नहीं है, कि इलेक्ट्रोलाइट में कोई धातु लवण नहीं हैं, और यह कि बैटरी का प्रतिरोध मापने का उपकरण अनंत है)।

जिस सटीकता में हम रुचि रखते हैं उसे मापने के लिए, बस सभी उपभोक्ताओं से बैटरी को डिस्कनेक्ट करना (टर्मिनल को हटा देना) और एक डिजिटल मल्टीमीटर का उपयोग करना पर्याप्त है (यहां हमें यह ध्यान रखना चाहिए कि इनमें से अधिकांश उपकरणों की सटीकता वर्ग अनुमति नहीं देता है) हमें सही मूल्य निर्धारित करने के लिए, उन्हें केवल सापेक्ष माप के लिए उपयुक्त बनाना)।

आंतरिक प्रतिरोध

एक मात्रा जो बैटरी की वास्तविकता के बारे में हमारी धारणा में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
यह इसके लिए धन्यवाद है, या यों कहें कि इसकी वृद्धि के कारण, बैटरी से जुड़ी सभी परेशानियाँ उत्पन्न होती हैं।

सीधे शब्दों में कहें तो, इसे बैटरी के साथ श्रृंखला में जुड़े कुछ प्रतिरोधों के अवरोधक के रूप में दर्शाया जा सकता है:

वह मात्रा जिसे छुआ या मापा न जा सके। पर निर्भर करता है प्रारुप सुविधायेबैटरी, क्षमता, डिस्चार्ज की डिग्री, प्लेटों के सल्फेशन की उपस्थिति, आंतरिक टूटना, इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता और मात्रा और, ज़ाहिर है, तापमान। दुर्भाग्य से, आंतरिक प्रतिरोध न केवल "यांत्रिक" मापदंडों पर निर्भर करता है, बल्कि उस धारा पर भी निर्भर करता है जिस पर बैटरी संचालित होती है।

बैटरी जितनी बड़ी होगी, आंतरिक प्रतिरोध उतना ही कम होगा। एक नई 70-100 Ah बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध लगभग 3-7 mOhm (सामान्य परिस्थितियों में) होता है।

जैसे-जैसे तापमान घटता है, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के आदान-प्रदान की दर कम हो जाती है, और तदनुसार आंतरिक प्रतिरोध बढ़ जाता है।

नई बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध सबसे कम है। यह मुख्य रूप से धारा प्रवाहित करने वाले तत्वों के डिज़ाइन और उनके प्रतिरोध से निर्धारित होता है। लेकिन ऑपरेशन के दौरान, अपरिवर्तनीय परिवर्तन जमा होने लगते हैं - प्लेटों की सक्रिय सतह कम हो जाती है, सल्फेशन दिखाई देता है और इलेक्ट्रोलाइट के गुण बदल जाते हैं। और प्रतिरोध बढ़ने लगता है.

लीकेज करंट

किसी भी प्रकार की बैटरी में मौजूद। ह ाेती है आंतरिकऔर बाहरी.

आंतरिक भागलीकेज करंट छोटा है और आधुनिक 100Ah बैटरी के लिए लगभग 1 mA (प्रति माह क्षमता के 1% के नुकसान के बराबर) है। इसका मूल्य इलेक्ट्रोलाइट की शुद्धता, विशेष रूप से धातु लवण के साथ संदूषण की डिग्री से निर्धारित होता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि बाहरी रिसाव धाराएँ गुजरती हैं ऑन-बोर्ड नेटवर्ककार, आंतरिक कार्यशील बैटरी से काफी अधिक है।

प्रक्रियाओं

जो लोग "अंदर नहीं जाना" चाहते वे इस अनुभाग को छोड़ सकते हैं और सीधे अनुभाग पर जा सकते हैं

लो बैटरी

जब बैटरी को डिस्चार्ज किया जाता है, तो प्लेटों पर SO4 के जमाव के कारण करंट उत्पन्न होता है, जिसके कारण इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता कम हो जाती है और आंतरिक प्रतिरोध धीरे-धीरे बढ़ता है।

बैटरी डिस्चार्ज विशेषताएँ।
ऊपरी वक्र दस घंटे के डिस्चार्ज करंट से मेल खाता है
निचला - तीन बजे

पूरी तरह से डिस्चार्ज होने पर, लगभग पूरा सक्रिय द्रव्यमान लेड सल्फेट में परिवर्तित हो जाता है। इसीलिए डिस्चार्ज की स्थिति में लंबे समय तक रहना बैटरी के लिए हानिकारक है। सल्फेशन से बचने के लिए बैटरी को जल्द से जल्द चार्ज करना जरूरी है।

उसी समय, बैटरी में जितना अधिक इलेक्ट्रोलाइट (सीसा के द्रव्यमान के सापेक्ष), सेल का ईएमएफ उतना ही कम हो जाता है। 50% तक डिस्चार्ज की गई बैटरी के लिए, ईएमएफ में गिरावट लगभग 1% है। इसके अलावा, इलेक्ट्रोलाइट का "रिजर्व" निर्माता से निर्माता में भिन्न होता है, इसलिए ईएमएफ में कमी, साथ ही इलेक्ट्रोलाइट का घनत्व भी भिन्न होगा।

ईएमएफ में मामूली कमी के कारण, केवल उस पर वोल्टेज को मापकर बैटरी के डिस्चार्ज की डिग्री निर्धारित करना लगभग असंभव है (इसके लिए, लोड प्लग हैं जो एक महत्वपूर्ण वर्तमान सेट करते हैं)। विशेष रूप से कार के मानक वोल्टेज मीटर (डिवाइस शब्द के सटीक अर्थ में वोल्टमीटर नहीं है - बल्कि एक वोल्टेज संकेतक) का उपयोग करते समय।

एक बैटरी जो अधिकतम करंट प्रदान कर सकती है वह मुख्य रूप से प्लेटों की सक्रिय सतह और इसकी क्षमता सीसे के सक्रिय द्रव्यमान पर निर्भर करती है। हालाँकि, मोटी प्लेटें और भी कम प्रभावी हो सकती हैं, क्योंकि "सीसे की आंतरिक परतों को सक्रिय बनाना मुश्किल होता है।" इसके अलावा, अतिरिक्त इलेक्ट्रोलाइट की आवश्यकता होती है।
निर्माता प्लेट को जितना अधिक छिद्रपूर्ण बनाने का प्रबंधन करता है, वह उतना ही अधिक करंट प्रदान कर सकता है।

इसलिए, समान तकनीक का उपयोग करके निर्मित सभी बैटरियां लगभग समान प्रारंभिक धाराएं प्रदान करती हैं, लेकिन भारी बैटरियां तुलनीय आकार के साथ अधिक क्षमता प्रदान कर सकती हैं।

बैटरी चार्ज

बैटरी चार्जिंग प्रक्रिया में बाहरी स्रोत से प्रत्यक्ष धारा के प्रभाव में इलेक्ट्रोड पर PbSO4 का विद्युत रासायनिक अपघटन होता है।
पूरी तरह से डिस्चार्ज हो चुकी बैटरी को चार्ज करने की प्रक्रिया डिस्चार्ज प्रक्रिया के समान है, जैसे कि इसे "उल्टा" कर दिया गया हो।

प्रारंभ में, चार्ज करंट केवल स्रोत की आवश्यक करंट उत्पन्न करने की क्षमता और करंट ले जाने वाले तत्वों के प्रतिरोध से सीमित होता है। सैद्धांतिक रूप से, यह केवल विघटन प्रक्रिया की गतिकी (जिस गति से प्रतिक्रिया उत्पादों को कोर से हटा दिया जाता है) द्वारा सीमित है। फिर, जैसे ही सल्फ्यूरिक एसिड अणु "विघटित" होते हैं, करंट कम हो जाता है।

यदि साइड प्रक्रियाओं की उपेक्षा की जा सकती है, तो जब बैटरी पूरी तरह से चार्ज हो जाएगी, तो करंट शून्य हो जाएगा। बैटरी चार्ज स्वीकार करना बंद कर देती है। दुर्भाग्य से, वास्तविक बैटरी में हमेशा लीकेज करंट और पानी होता है। लीकेज करंट की भरपाई के लिए, बैटरी के निरंतर रिचार्ज का उपयोग किया जाता है।

मानक के रूप में, वोल्टेज स्रोत का उपयोग करके लीड-एसिड बैटरी को चार्ज करने की अनुशंसा की जाती है।
प्रति सेल अनुशंसित चार्ज वोल्टेज (VARTA के अनुसार) पूरी बैटरी के लिए लगभग 2.23V या 13.4V है। उच्च चार्ज वोल्टेज के परिणामस्वरूप तेजी से चार्ज संचय होता है, लेकिन साथ ही विघटित होने वाले पानी की मात्रा भी बढ़ जाती है।

दंतकथा:
"अधिक चार्ज" बैटरी खराब हो जाती है और क्षमता खो देती है।
दरअसल, लंबे समय तक ओवरचार्ज करने पर Ni-Cd बैटरियां खराब हो जाती हैं (क्षमता खो देती हैं), जो लेड बैटरियों के साथ नहीं होता है। लीड बैटरियां, जब उच्च वोल्टेज से चार्ज की जाती हैं, तो केवल पानी खोती हैं (यह वह पानी है जो उबल जाता है) - एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर, केवल पानी जोड़ने से प्रक्रिया पूरी तरह से उलट जाती है। "सही" वोल्टेज (2.23V) के साथ लंबे समय तक रिचार्ज करने पर, पानी की कोई हानि नहीं होती है।

हमारे लिए सौभाग्य की बात है कि लेड-एसिड बैटरी ट्रिकल चार्जिंग मोड में खराब नहीं होती है। इसके विपरीत, इस व्यवस्था को दृढ़ता से प्रोत्साहित और अनुशंसित किया जाता है। इसलिए, एक कार में (और औद्योगिक उपयोग के अन्य सभी मामलों में), लेड-एसिड बैटरियां 2.23 - 2.4V प्रति सेल की रेंज में वोल्टेज पर निरंतर चार्जिंग मोड में होती हैं।

चित्र से पता चलता है कि जब बैटरी पर अतिरिक्त वोल्टेज दोगुना हो जाता है, तो रिचार्जिंग करंट दस गुना बढ़ जाता है, जिससे अनावश्यक पानी की खपत होती है और बैटरी समय से पहले खराब हो जाती है।

एक आधुनिक बैटरी के लिए, इष्टतम चार्जिंग करंट लगभग 15 mA है (जो प्रति सेल 2.23V के चार्जिंग वोल्टेज से मेल खाता है)। इस तरह के प्रवाह के साथ, इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान विघटित होने वाले पानी को समाधान में पुनः संयोजित होने का "समय" मिलता है और यह नष्ट नहीं होता है - अर्थात, प्रक्रिया अनिश्चित काल तक (इंजीनियरिंग अर्थ में) जारी रह सकती है।

अभ्यास

बैटरि वोल्टेज

बहुत से लोग भ्रमित करते हैं वोल्टेजबैटरी के ईएमएफ के साथ बैटरी पर। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, ये मात्राएँ परस्पर संबंधित हैं, लेकिन समान नहीं हैं। आंतरिक प्रतिरोध यहां बहुत बड़ी भूमिका निभाता है।

उदाहरण के लिए, लगभग 400 ए निर्दिष्ट स्टार्टर धाराओं के साथ निर्वहन करते समय, ओम के नियम के अनुसार 4 mOhm का आंतरिक प्रतिरोध, 1.6 V के वोल्टेज ड्रॉप में बदल जाता है, ध्रुवीकरण प्रतिरोध एक और 0.5 V जोड़ता है - और यह बहुत ही कम है निर्वहन की शुरुआत. दिया गया डेटा लगभग 100 आह की क्षमता वाली नई बैटरियों से मेल खाता है। पुरानी, अप्रचलित या छोटी क्षमता वाली बैटरियों के लिए नुकसान अधिक होगा। उसी प्रकार की 50 एएच बैटरी के लिए, हानि लगभग दोगुनी है।

जनरेटर से चार्ज करते समय (जो एक वोल्टेज स्रोत होने का दिखावा करता है, लेकिन वास्तव में एक वर्तमान स्रोत है, नियामक द्वारा गला घोंट दिया गया है), वोल्टेज को तेजी से रिचार्जिंग की शर्तों के अनुरूप होना चाहिए और रिले नियामक द्वारा निर्धारित किया जाता है।

चूंकि वाहन का औसत माइलेज पर्याप्त नहीं है पूर्णतःउर्जितबैटरी, एक समझौता वोल्टेज मान लागू किया जाता है, जो 2.23V प्रति सेल या 13.38 प्रति बैटरी के इष्टतम रिचार्ज मान से थोड़ा अधिक है, लेकिन 2.4V (14.4V प्रति बैटरी) के तेज़ चार्जिंग वोल्टेज से थोड़ा कम है। इष्टतम मान 13.8-14.2V है। साथ ही, पानी की हानि स्वीकार्य रहती है, और बैटरी औसत माइलेज के दौरान काफी हद तक पूर्ण चार्ज प्राप्त करती है।

बैटरी की उम्र बढ़ने (डिस्चार्ज) से यह तथ्य सामने आता है कि लोड के तहत यह जो वोल्टेज प्रदान करने में सक्षम है वह आंतरिक प्रतिरोध में बड़े नुकसान के कारण कम हो जाता है, इस तथ्य के बावजूद कि लोड के बिना इसका मूल्य लगभग नए (पूरी तरह से चार्ज) के समान रहता है ). इसलिए, केवल वोल्टमीटर से बैटरी की स्थिति निर्धारित करना व्यावहारिक रूप से असंभव है।

विभिन्न प्रकार की बैटरियों में अलग-अलग इलेक्ट्रोलाइट घनत्व हो सकते हैं। इस मामले में, ईएमएफ (और, तदनुसार, एक खुली बैटरी का वोल्टेज) अलग-अलग बैटरियों के लिए थोड़ा भिन्न हो सकता है। इस मामले में, उच्च इलेक्ट्रोलाइट घनत्व वाली डिस्चार्ज बैटरी कम इलेक्ट्रोलाइट घनत्व वाली पूरी तरह चार्ज बैटरी की तुलना में उच्च वोल्टेज मान उत्पन्न कर सकती है।

दंतकथा:
बैटरी पर वोल्टेज तापमान पर निर्भर करता है।
डिस्कनेक्ट की गई बैटरी का वोल्टेज व्यावहारिक रूप से तापमान से स्वतंत्र होता है। आंतरिक प्रतिरोध और संग्रहीत ऊर्जा की मात्रा निर्भर करती है। आंतरिक प्रतिरोध में बड़े वोल्टेज ड्रॉप के कारण स्टार्टर खराब तरीके से घूमता है, और स्टार्टर के संचालन समय की सीमा रासायनिक प्रतिक्रियाओं की कम गतिविधि के कारण बैटरी की क्षमता में कमी के कारण होती है।

बैटरी कनेक्शन

यही वह विषय था जिसने मुझे इस बड़े पैमाने पर काम करने के लिए मजबूर किया। यहां प्रस्तुत निष्कर्ष ऊपर प्रस्तुत तर्कों पर आधारित हैं। व्यावहारिक निष्कर्षों के लिए तर्क-वितर्क की आवश्यकता नहीं होती।

किंवदंती 1
कार बैटरियों को समानांतर में नहीं जोड़ा जा सकता है, क्योंकि इस मामले में उच्च वोल्टेज वाली बैटरी लगातार कम वोल्टेज वाली बैटरी को रिचार्ज करेगी। तदनुसार, एक को लगातार रिचार्ज किया जाएगा, और दूसरे को डिस्चार्ज किया जाएगा।

इस कथा में अनेक तथ्यात्मक एवं वैचारिक त्रुटियाँ हैं।

एक बैटरी सेल प्लेटों के कई जोड़े (या कई दर्जन जोड़े) से बनता है, तत्व की प्रभावी सतह को बढ़ाने के लिए बीच वाले समानांतर में होते हैं। इसलिए समानता बैटरी प्रौद्योगिकी के मूल में है।

लोड की अनुपस्थिति में बैटरी पर वोल्टेज सशर्त रूप से उसके ईएमएफ के बराबर होता है।
जैसा कि ज्ञात है, इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व को छोड़कर, ईएमएफ का परिमाण व्यावहारिक रूप से किसी बाहरी या आंतरिक पैरामीटर पर निर्भर नहीं करता है। यह मान बैटरी की क्षमता, इलेक्ट्रोड की सरंध्रता, मिश्रधातु योजक, या वर्तमान-ले जाने वाले भागों की सामग्री पर निर्भर नहीं करता है। यह बैटरी के डिस्चार्ज की डिग्री पर भी कमजोर रूप से निर्भर करता है। इसलिए, दो लीड का वोल्टेज कार बैटरी, मानकों का अनुपालन हमेशा करीब रहेंगे. इलेक्ट्रोलाइट घनत्व की अशुद्धि के कारण उत्पन्न होने वाला तकनीकी अंतर (GOST के अनुसार 1.27-1.29, VARTA सहनशीलता छोटे परिमाण का एक क्रम है) को आसानी से निर्धारित किया जा सकता है (ऊपर देखें) और इसकी मात्रा 0.02V, यानी 20 mV है।

यदि हम मान लें कि चार्जिंग रोकने (इंजन बंद करने) के समय दोनों बैटरियां पूरी तरह से चार्ज हैं, तो उनके टर्मिनलों पर अधिकतम संभावित अंतर 20 एमवी होगा, चाहे उनकी स्थिति, निर्माता आदि कुछ भी हो।

यहां तक कि अगर हम मान लें कि विभिन्न वर्गों की बैटरियों का उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, 1.25 के इलेक्ट्रोलाइट घनत्व के साथ ऑटोमोबाइल और औद्योगिक), तो इस मामले में संभावित अंतर केवल 40 एमवी होगा। पूरी तरह से चार्ज की गई बैटरी के लिए, इसके परिणामस्वरूप 3-5 एमए के क्रम का इलेक्ट्रोलिसिस करंट होगा, जो लगभग एक बहुत अच्छी बैटरी के लीकेज करंट से मेल खाता है।

ऐसी धाराओं द्वारा डिस्चार्ज बैटरी के लिए महत्वहीन है, और रिचार्जिंग नहीं होती है।

अब ऐसी स्थिति पर विचार करें जहां काफी भिन्न क्षमताओं की दो बैटरियां समानांतर में जुड़ी हुई हैं।

चार्जिंग की शुरुआत में, जब करंट जनरेटर की क्षमताओं द्वारा सीमित होता है, तो यह मान लेना स्वाभाविक है कि इसे प्लेटों के सक्रिय क्षेत्र के अनुपात में बैटरियों के बीच विभाजित किया जाएगा। अर्थात्, अपूर्ण चार्ज के साथ बैटरियों के चार्ज की डिग्री लगभग समान होगी (कम माइलेज)। सिस्टम एक बड़ी बैटरी की तरह व्यवहार करेगा जिसे रिचार्ज करने का समय नहीं मिला है।

किंवदंती 2
आयातित कारों में, अतिरिक्त उपकरणों (सहायक) की बैटरियों को जोड़ने के लिए विशेष रिले का उपयोग किया जाता है, ताकि उन्हें समानांतर में कनेक्ट न किया जा सके (लीजेंड 1)

उपरोक्त को ध्यान में रखते हुए, पूर्ण बकवास। यह रिले बहुत अधिक व्यावहारिक उद्देश्य को पूरा करता है। जब वाहन की विद्युत प्रणाली अतिरिक्त उपकरणों (जैसे टीवी, संगीत) से भारी भरी हुई हो उच्च शक्ति, रेफ्रिजरेटर, आदि), बैटरी खत्म होने की उच्च संभावना है। प्रकृति में संगीत सुनने के एक मज़ेदार दिन के बाद भी निकलने के लिए, स्टार्टर बैटरी को बंद कर दिया जाता है, जिससे इसके गहरे डिस्चार्ज से बचा जा सके।
हमारे पुलिसवालों के बारे में एक पुराना चुटकुला है, जो पर्याप्त रडार होने के बाद भी "सिगरेट जलाने" के लिए उपद्रव करते थे:

इसलिए यह प्रभाव "रिचार्ज" से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।

व्यावहारिक निष्कर्ष

बैटरियों को समानांतर में कनेक्ट करना संभव है, लेकिन निम्नलिखित अनुशंसाओं को ध्यान में रखें।

आपको विभिन्न वर्गों (उदाहरण के लिए, ऑटोमोबाइल और औद्योगिक), साथ ही विभिन्न डिज़ाइन (उदाहरण के लिए, उष्णकटिबंधीय और आर्कटिक) की बैटरियों का उपयोग नहीं करना चाहिए क्योंकि वे विभिन्न घनत्वों के इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करते हैं।
जब लंबे समय तक पार्क किया जाता है, तो यह न केवल उपभोक्ताओं से, बल्कि एक-दूसरे से भी बैटरी को डिस्कनेक्ट करने के लायक है।

नकारात्मक प्लेट पर

सकारात्मक प्लेट पर

कहाँ इ -इलेक्ट्रॉन चार्ज के बराबर

समीकरण (27.1) - (27.3) को बाएँ से दाएँ पढ़ा जाना चाहिए।

सना इस प्रकार है:

जब डिस्चार्ज किया गया

कहाँ इ 0 - प्रतिवर्ती ईएमएफ; इएन - ध्रुवीकरण ईएमएफ; आर - बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध।

तापमान। प्रतिवर्ती ईएमएफ और ध्रुवीकरण ईएमएफ का योग, यानी इ 0 ± ईपी , वर्तमान या गतिशील ईएमएफ के तहत बैटरी के ईएमएफ का प्रतिनिधित्व करता है। डिस्चार्ज के दौरान यह प्रतिवर्ती ईएमएफ से कम होता है, और चार्जिंग के दौरान यह अधिक होता है। करंट के तहत बैटरी वोल्टेज गतिशील ईएमएफ से केवल आंतरिक वोल्टेज ड्रॉप के मूल्य से भिन्न होता है, जो अपेक्षाकृत छोटा होता है। इसलिए, करंट के तहत बैटरी का वोल्टेज करंट और तापमान पर भी निर्भर करता है। डिस्चार्ज और चार्जिंग के दौरान बैटरी वोल्टेज पर बाद का प्रभाव सर्किट खुले होने की तुलना में बहुत अधिक होता है।

आंतरिक बैटरी प्रतिरोधटोरा.आंतरिक प्रतिरोध में प्लेट फ्रेम, सक्रिय द्रव्यमान, विभाजक और इलेक्ट्रोलाइट का प्रतिरोध शामिल होता है। उत्तरार्द्ध अधिकांश आंतरिक प्रतिरोध के लिए जिम्मेदार है। डिस्चार्ज करते समय बैटरी का प्रतिरोध बढ़ जाता है और चार्ज करते समय कम हो जाता है, जो घोल की सांद्रता और सल्फर सामग्री में परिवर्तन का परिणाम है।

सक्रिय जनसमूह में घूंघट. बैटरी का प्रतिरोध कम है और केवल उच्च डिस्चार्ज धाराओं पर ध्यान देने योग्य है, जब आंतरिक वोल्टेज ड्रॉप वोल्ट के एक या दो दसवें हिस्से तक पहुंच जाता है।

बैटरी स्व-निर्वहन।स्व-निर्वहन, उपयोग की गई सामग्रियों में आकस्मिक हानिकारक अशुद्धियों या ऑपरेशन के दौरान इलेक्ट्रोलाइट में डाली गई अशुद्धियों के कारण दोनों ध्रुवों की प्लेटों पर प्रतिकूल प्रतिक्रियाओं के कारण बैटरी में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा का निरंतर नुकसान है। सबसे बड़ा व्यावहारिक महत्व इलेक्ट्रोलाइट में विभिन्न धातु यौगिकों की उपस्थिति के कारण होने वाला स्व-निर्वहन है जो सीसे की तुलना में अधिक विद्युत धनात्मक होते हैं, उदाहरण के लिए तांबा, सुरमा, आदि। धातुएं नकारात्मक प्लेटों पर जारी होती हैं और कई शॉर्ट-सर्किट तत्वों का निर्माण करती हैं। सीसे की प्लेटें. प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, लेड सल्फेट और हाइड्रोजन बनते हैं, जो दूषित धातु पर निकल जाते हैं। नकारात्मक प्लेटों पर गैस की थोड़ी सी रिहाई से स्व-निर्वहन का पता लगाया जा सकता है।

प्लेटों का असामान्य सल्फेशन।प्रत्येक डिस्चार्ज के साथ दोनों ध्रुवों की प्लेटों पर लेड सल्फेट बनता है, जैसा कि डिस्चार्ज प्रतिक्रिया समीकरण से देखा जा सकता है। इस सल्फेट में है