तापमान पर बैटरी ईएमएफ की निर्भरता। कारों के लिए बैटरियां. बैटरी.©मिखाइल बोरिसोव. चार्ज और डिस्चार्ज वोल्टेज

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।

संचालन के दौरान बैटरियोंईएमएफ 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!

बैटरी ईएमएफ (इलेक्ट्रोमोटिव बल)यह 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 के कारण संतुलन और गैर-संतुलन में विभाजन हुआ बैटरी ईएमएफ.
संतुलन के लिए बैटरी ईएमएफइलेक्ट्रोलाइट में सक्रिय पदार्थों के आयनों की सामग्री और एकाग्रता, साथ ही सक्रिय पदार्थों के रासायनिक और भौतिक गुणों को प्रभावित करता है। 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। घनत्व पर ईएमएफ की निर्भरता सूत्र द्वारा व्यक्त की जा सकती है:

जहां E बैटरी ईएमएफ है (V)

पी - इलेक्ट्रोलाइट घनत्व 25 डिग्री के तापमान तक कम हो गया। 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।

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 ठीक 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 नहीं जा सकता। 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 है (प्रति माह क्षमता के 1% नुकसान के बराबर)। 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 बहती 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 इलेक्ट्रोड पर PbSO4 का विद्युत रासायनिक अपघटन किसके प्रभाव में होता है एकदिश धारावाह्य स्रोत।
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।

बैटरियां सल्फ्यूरिक एसिड से भरी होती हैं और सामान्य चार्ज-डिस्चार्ज चक्र के दौरान वे विस्फोटक गैसें (हाइड्रोजन और ऑक्सीजन) छोड़ती हैं। व्यक्तिगत चोट या वाहन क्षति से बचने के लिए, निम्नलिखित सुरक्षा सावधानियों का सख्ती से पालन करें:

1. वाहन के किसी भी विद्युत घटक पर काम करने से पहले, बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल से पावर केबल को डिस्कनेक्ट करें। जब नकारात्मक पावर केबल काट दिया जाता है, तो वाहन के सभी विद्युत सर्किट खुले रहेंगे, जिससे किसी भी विद्युत घटक को गलती से जमीन पर गिरने से रोका जा सकेगा। बिजली की चिंगारी से चोट लगने और आग लगने की संभावना पैदा होती है।
2. बैटरी से संबंधित कोई भी कार्य सुरक्षा चश्मे के साथ ही किया जाना चाहिए।
3. बैटरी में मौजूद सल्फ्यूरिक एसिड से अपनी त्वचा को बचाने के लिए सुरक्षात्मक कपड़े पहनें।
4. बैटरी रखरखाव और परीक्षण के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों को संभालते समय रखरखाव प्रक्रियाओं में निर्दिष्ट सुरक्षा सावधानियों का पालन करें।
5. बैटरी के आसपास धूम्रपान करना या खुली आग का उपयोग करना सख्त मना है।

नियमित बैटरी रखरखाव

मौजूदा रखरखावबैटरी रखरखाव में बैटरी केस की सफ़ाई की जाँच करना और यदि आवश्यक हो तो उसमें साफ़ पानी मिलाना शामिल है। सभी बैटरी निर्माता इस उद्देश्य के लिए आसुत जल का उपयोग करने की सलाह देते हैं, लेकिन यदि यह उपलब्ध नहीं है, तो आप कम नमक सामग्री वाले स्वच्छ पेयजल का उपयोग कर सकते हैं। चूँकि पानी बैटरी का एकमात्र उपभोज्य घटक है, इसलिए बैटरी में एसिड मिलाने की अनुमति नहीं है। बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान इलेक्ट्रोलाइट से कुछ पानी वाष्पित हो जाता है, लेकिन इलेक्ट्रोलाइट में मौजूद एसिड बैटरी में ही रहता है। बैटरी को जरूरत से ज्यादा इलेक्ट्रोलाइट न भरें, क्योंकि इस स्थिति में बैटरी के संचालन के दौरान इलेक्ट्रोलाइट में होने वाले सामान्य बुलबुले (गैसिंग) से इलेक्ट्रोलाइट का रिसाव हो जाएगा, जिससे बैटरी टर्मिनलों, इसके माउंटिंग ब्रैकेट और ट्रे में जंग लग जाएगी। बैटरियों को फिलर नेक के शीर्ष से लगभग डेढ़ इंच (3.8 सेमी) नीचे के स्तर तक इलेक्ट्रोलाइट से भरा जाना चाहिए।

बैटरी से जुड़े पावर केबलों के संपर्कों और बैटरी के टर्मिनलों का निरीक्षण और सफाई की जानी चाहिए ताकि उन पर वोल्टेज गिरने से रोका जा सके। इंजन चालू न होने का एक सामान्य कारण यह है कि बैटरी टर्मिनलों से जुड़े बिजली के तार ढीले या खराब हो गए हैं।

चावल। बुरी तरह से क्षतिग्रस्त बैटरी टर्मिनल

चावल। बैटरी से जुड़ा यह पावर केबल इन्सुलेशन के नीचे बुरी तरह से जंग लगा हुआ पाया गया। हालाँकि जंग ने इन्सुलेशन को खा लिया था, लेकिन जब तक केबल का पूरी तरह से निरीक्षण नहीं किया गया तब तक इसका पता नहीं चला। इस केबल को बदला जाना चाहिए

चावल। जंग के संकेतों के लिए सभी बैटरी टर्मिनलों की सावधानीपूर्वक जाँच करें। इस कार में दो पावर केबल को एक लंबे बोल्ट का उपयोग करके बैटरी के पॉजिटिव टर्मिनल से जोड़ा जाता है। यह जंग का एक सामान्य कारण है जो इंजन शुरू करने में समस्या पैदा करता है।

बैटरी की ईएमएफ मापना

वैद्युतवाहक बल(ईएमएफ) बाहरी सर्किट खुला होने पर बैटरी के सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के बीच संभावित अंतर है।

ईएमएफ का परिमाण मुख्य रूप से इलेक्ट्रोड क्षमता पर निर्भर करता है, अर्थात। उन पदार्थों के भौतिक और रासायनिक गुणों पर जिनसे प्लेटें और इलेक्ट्रोलाइट बनाए जाते हैं, लेकिन यह बैटरी प्लेटों के आकार पर निर्भर नहीं करता है। एसिड बैटरी का ईएमएफ इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व पर भी निर्भर करता है।

इलेक्ट्रोमोटिव बल मापवोल्टमीटर का उपयोग कर बैटरी का (EMF) होता है सरल तरीके सेइसके आवेश की डिग्री निर्धारित करना। बैटरी का ईएमएफ एक संकेतक नहीं है जो बैटरी के प्रदर्शन की गारंटी देता है, लेकिन यह पैरामीटर केवल निरीक्षण करने की तुलना में बैटरी की स्थिति को पूरी तरह से चित्रित करता है। एक रिचार्जेबल बैटरी जो उपस्थितिकाफी कार्यात्मक, वास्तव में यह उतना अच्छा नहीं हो सकता जितना लगता है।

इस परीक्षण को मोड में वोल्टेज माप कहा जाता है निष्क्रिय चालबैटरी का (ईएमएफ का परीक्षण) क्योंकि माप बैटरी के टर्मिनलों पर बिना किसी लोड से जुड़े, शून्य वर्तमान खपत पर किया जाता है।

1. यदि परीक्षण बैटरी चार्ज करने के तुरंत बाद या यात्रा के अंत में कार में किया जाता है, तो माप से पहले बैटरी को ध्रुवीकरण ईएमएफ से मुक्त करना आवश्यक है। ध्रुवीकरण ईएमएफ सामान्य की तुलना में बढ़ा हुआ वोल्टेज है जो केवल बैटरी प्लेटों की सतह पर होता है। जब बैटरी लोड में होती है तो ध्रुवीकरण ईएमएफ जल्दी से गायब हो जाता है, इसलिए यह बैटरी की चार्ज स्थिति का सटीक अनुमान प्रदान नहीं करता है।
2. बैटरी को ध्रुवीकरण ईएमएफ से मुक्त करने के लिए, हेडलाइट्स को चालू करें उच्च बीमएक मिनट के लिए, और फिर उन्हें बंद कर दें और कुछ मिनट प्रतीक्षा करें।
3. इंजन और अन्य सभी विद्युत उपकरण बंद होने पर, दरवाजे बंद होने पर (ताकि आंतरिक लाइटें बंद हो जाएं), एक वोल्टमीटर को बैटरी टर्मिनलों से कनेक्ट करें। वोल्टमीटर के लाल, सकारात्मक तार को बैटरी के सकारात्मक टर्मिनल से और काले, नकारात्मक तार को उसके नकारात्मक टर्मिनल से कनेक्ट करें।
4. वोल्टमीटर की रीडिंग रिकॉर्ड करें और इसकी तुलना बैटरी चार्ज लेवल टेबल से करें। नीचे दी गई तालिका कमरे के तापमान पर ईएमएफ मान के आधार पर बैटरी के चार्ज की स्थिति का आकलन करने के लिए उपयुक्त है - 70°F से 80°F (21°C से 27°C तक)।

मेज़

चावल। हेडलाइट चालू होने के एक मिनट बाद वोल्टमीटर बैटरी वोल्टेज दिखाता है (ए)। हेडलाइट बंद करने के बाद, बैटरी पर मापा गया वोल्टेज तुरंत 12.6 V (बी) पर वापस आ गया।

टिप्पणी

यदि वोल्टमीटर नकारात्मक रीडिंग देता है, तो या तो बैटरी को रिवर्स पोलरिटी में चार्ज किया जाता है (और फिर उसे बदला जाना चाहिए), या वोल्टमीटर को रिवर्स पोलरिटी में बैटरी से जोड़ा जाता है।

लोड के तहत बैटरी वोल्टेज मापना

बैटरी के स्वास्थ्य को निर्धारित करने के सबसे सटीक तरीकों में से एक है लोड के तहत बैटरी वोल्टेज को मापना। अधिकांश कार बैटरी स्टार्टिंग और चार्जिंग परीक्षक बैटरी लोड के रूप में कार्बन रिओस्टेट का उपयोग करते हैं। लोड पैरामीटर परीक्षण की जा रही बैटरी की नाममात्र क्षमता से निर्धारित होते हैं। बैटरी की रेटेड क्षमता इनरश करंट की मात्रा से निर्धारित होती है जो बैटरी 30 सेकंड के लिए 0°F (-18°C) के तापमान पर प्रदान कर सकती है। पहले, एम्पीयर-घंटे में बैटरी की नाममात्र क्षमता की विशेषता का उपयोग किया जाता था। लोड के तहत बैटरी वोल्टेज को बैटरी के रेटेड सीसीए करंट के आधे के बराबर या एम्पीयर-घंटे में बैटरी की रेटेड क्षमता के तीन गुना के बराबर डिस्चार्ज करंट पर मापा जाता है, लेकिन 250 एम्पीयर से कम नहीं। लोड के तहत बैटरी के वोल्टेज को अंतर्निहित हाइड्रोमीटर का उपयोग करके या बैटरी के ईएमएफ को मापने के बाद उसके चार्ज की डिग्री की जांच करने के बाद मापा जाता है। बैटरी कम से कम 75% चार्ज होनी चाहिए। एक उपयुक्त लोड बैटरी से जुड़ा होता है और लोड के तहत बैटरी के संचालन के 15 सेकंड के बाद, वोल्टमीटर रीडिंग को लोड से जुड़े हुए रिकॉर्ड किया जाता है। यदि बैटरी अच्छी है, तो वोल्टमीटर रीडिंग 9.6 V से ऊपर रहनी चाहिए। कई बैटरी निर्माता दो बार मापने की सलाह देते हैं:

• लोड के तहत बैटरी संचालन के पहले 15 सेकंड का उपयोग ध्रुवीकरण ईएमएफ जारी करने के लिए किया जाता है
• दूसरे 15 सेकंड - बैटरी की स्थिति का अधिक विश्वसनीय मूल्यांकन प्राप्त करने के लिए

लोड के तहत ऑपरेशन के पहले और दूसरे चक्र के बीच, बैटरी को ठीक होने का समय देने के लिए 30 सेकंड तक इंतजार करना आवश्यक है।

चावल। बियर ऑटोमोटिव ऑटोमोटिव बैटरी स्टार्टिंग और चार्जिंग परीक्षक स्वचालित रूप से ध्रुवीकरण ईएमएफ को हटाने के लिए परीक्षण की जा रही बैटरी को 15 सेकंड के लिए लोड के तहत रखता है, फिर बैटरी को बहाल करने के लिए 30 सेकंड के लिए लोड को डिस्कनेक्ट करता है और 15 सेकंड के लिए लोड को फिर से कनेक्ट करता है। परीक्षक बैटरी की स्थिति के बारे में जानकारी प्रदर्शित करता है

चावल। सन इलेक्ट्रिक वैट 40 (वोल्ट-एमीटर मॉडल 40) लोड परीक्षण के लिए बैटरी से जुड़ा हुआ है। लोड करंट रेगुलेटर का उपयोग करते हुए, ऑपरेटर एमीटर रीडिंग के आधार पर, बैटरी के रेटेड सीसीए करंट के आधे के बराबर डिस्चार्ज करंट की मात्रा निर्धारित करता है। बैटरी 15 सेकंड के लिए लोड के तहत काम करती है और इस समय अंतराल के अंत में, कनेक्टेड लोड के साथ मापा गया बैटरी वोल्टेज कम से कम 9.6 V होना चाहिए।

टिप्पणी

कुछ परीक्षक बैटरी की चार्ज स्थिति और प्रदर्शन को निर्धारित करने के लिए बैटरी की क्षमता को मापते हैं। परीक्षण उपकरण निर्माता द्वारा निर्दिष्ट परीक्षण प्रक्रिया का पालन करें।

यदि बैटरी लोड परीक्षण में विफल हो जाती है, तो उसे रिचार्ज करें और दोबारा परीक्षण करें। यदि दूसरा परीक्षण विफल हो जाता है, तो बैटरी को बदला जाना चाहिए।

बैटरी चार्ज करना

यदि बैटरी बहुत अधिक डिस्चार्ज हो गई है, तो उसे रिचार्ज करने की आवश्यकता है। ज़्यादा गरम होने से होने वाले नुकसान से बचने के लिए, बैटरी को मानक चार्जिंग मोड में चार्ज करना सबसे अच्छा है। मानक बैटरी चार्जिंग मोड के संबंध में स्पष्टीकरण चित्र में दिखाए गए हैं।

चावल। इस बैटरी चार्जर को 10 ए के नाममात्र चार्जिंग करंट के साथ बैटरी को चार्ज करने के लिए समायोजित किया गया है। बैटरी को मानक मोड में चार्ज करने से, जैसा कि फोटो में दिखाया गया है, बैटरी पर उतना प्रभाव नहीं पड़ता जितना त्वरित चार्जिंग मोड पर पड़ता है, जो ओवरहीटिंग को बाहर नहीं करता है। बैटरी का टूटना और बैटरी प्लेटों का विकृत होना

यह याद रखना चाहिए कि पूरी तरह से डिस्चार्ज बैटरी को चार्ज करने में आठ घंटे या उससे भी अधिक समय लग सकता है। प्रारंभ में, बैटरी चार्जिंग प्रक्रिया की शुरुआत को सुविधाजनक बनाने के लिए 30 मिनट तक चार्जिंग करंट को लगभग 35 ए पर बनाए रखना आवश्यक है। त्वरित चार्जिंग मोड में, बैटरी अधिक गर्म हो जाती है और बैटरी प्लेटों के खराब होने का खतरा बढ़ जाता है। त्वरित चार्जिंग मोड में, गैस का निर्माण (हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का निकलना) भी बढ़ जाता है, जो स्वास्थ्य के लिए खतरा और आग का खतरा पैदा करता है। बैटरी का तापमान 125°F (52°C; छूने पर बैटरी गर्म होती है) से अधिक नहीं होना चाहिए। एक नियम के रूप में, सीसीए करंट के रेटेड मूल्य के 1% के बराबर चार्जिंग करंट के साथ बैटरियों को चार्ज करने की सिफारिश की जाती है।

• फास्ट चार्जिंग मोड - अधिकतम 15 ए
• मानक चार्जिंग मोड - अधिकतम 5 ए

ऐसा किसी के साथ भी हो सकता है!

मालिक टोयोटा कारबैटरी काट दी. नई बैटरी कनेक्ट करने के बाद, मालिक ने देखा कि डैशबोर्ड पर पीली एयरबैग चेतावनी लाइट जल रही थी और रेडियो लॉक हो गया था। मालिक ने एक डीलर से प्रयुक्त वाहन खरीदा था और रेडियो को अनलॉक करने के लिए आवश्यक चार अंकों का गुप्त कोड नहीं जानता था। इस समस्या को हल करने का रास्ता खोजने के लिए मजबूर होकर, उन्होंने इस उम्मीद में तीन अलग-अलग चार अंकों की संख्याओं को यादृच्छिक रूप से आज़माया कि उनमें से एक काम करेगी। हालाँकि, तीन असफल प्रयासों के बाद, रेडियो पूरी तरह से बंद हो गया।

परेशान मालिक ने डीलर से संपर्क किया। समस्या को ठीक करने में तीन सौ डॉलर से अधिक का खर्च आया। एयरबैग अलार्म को रीसेट करने के लिए एक विशेष उपकरण की आवश्यकता थी। रेडियो को कार से निकालकर दूसरे राज्य में, अधिकृत सेवा केंद्र में भेजना पड़ा और वापस लौटने पर कार में पुनः स्थापित करना पड़ा।

इसलिए, बैटरी को डिस्कनेक्ट करने से पहले, कार के मालिक के साथ इस पर समन्वय करना सुनिश्चित करें - आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि मालिक एन्क्रिप्टेड रेडियो को चालू करने के लिए गुप्त कोड जानता है, जिसका उपयोग कार की सुरक्षा प्रणाली में भी किया जाता है। बैटरी डिस्कनेक्ट होने पर रेडियो मेमोरी बैकअप डिवाइस का उपयोग करना आवश्यक हो सकता है।

चावल। वह एक अच्छा विचार है। तकनीशियन ने एक पुरानी बैटरी चालित टॉर्च और सिगरेट लाइटर सॉकेट के लिए एडाप्टर के साथ एक केबल से मेमोरी बैकअप बिजली की आपूर्ति बनाई। उसने बस तारों को अपने पास मौजूद रिचार्जेबल टॉर्च के बैटरी टर्मिनलों से जोड़ दिया। नियमित 9-वोल्ट बैटरी की तुलना में फ्लैशलाइट बैटरी का उपयोग करना अधिक सुविधाजनक है - यदि मेमोरी बैकअप पावर स्रोत सर्किट से जुड़ा हुआ है तो किसी को कार का दरवाजा खोलने की आवश्यकता होती है। एक 9-वोल्ट बैटरी, जिसकी क्षमता छोटी है, इस मामले में जल्दी से डिस्चार्ज हो जाएगी, जबकि फ्लैशलाइट बैटरी की क्षमता काफी बड़ी है और आंतरिक प्रकाश चालू होने पर भी मेमोरी को आवश्यक शक्ति प्रदान करने के लिए पर्याप्त होगी।

वैद्युतवाहक बल।

बैटरी ईएमएफ बाहरी सर्किट खुले होने पर मापी गई इलेक्ट्रोड क्षमता में अंतर है। जब बाहरी सर्किट खुला होता है तो इलेक्ट्रोड क्षमता में संतुलन इलेक्ट्रोड क्षमता और ध्रुवीकरण क्षमता शामिल होती है। संतुलन इलेक्ट्रोड क्षमता विद्युत रासायनिक प्रणाली में क्षणिक प्रक्रियाओं की अनुपस्थिति में इलेक्ट्रोड की स्थिति को दर्शाती है। ध्रुवीकरण क्षमता को चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान इलेक्ट्रोड की क्षमता और बाहरी सर्किट खुले होने पर इसकी क्षमता के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है। लोड को डिस्कनेक्ट करने के बाद करंट की अनुपस्थिति में भी बैटरी में इलेक्ट्रोड ध्रुवीकरण बना रहता है अभियोक्ता. यह इलेक्ट्रोड के छिद्रों और बैटरी कोशिकाओं के स्थान में इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता को बराबर करने की प्रसार प्रक्रिया के कारण होता है। प्रसार दर कम है, इसलिए इलेक्ट्रोलाइट के तापमान के आधार पर क्षणिक प्रक्रियाओं का क्षीणन कई घंटों और यहां तक ​​कि दिनों के भीतर होता है। क्षणिक स्थितियों के दौरान इलेक्ट्रोड क्षमता के दो घटकों की उपस्थिति को ध्यान में रखते हुए, बैटरी के संतुलन और नोक्विलिब्रियम ईएमएफ के बीच अंतर किया जाता है।

लीड बैटरी का संतुलन ईएमएफ सक्रिय पदार्थों के रासायनिक और भौतिक गुणों और इलेक्ट्रोलाइट में उनके आयनों की एकाग्रता पर निर्भर करता है।

ईएमएफ का परिमाण इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व और तापमान से बहुत कम प्रभावित होता है। तापमान के आधार पर ईएमएफ में परिवर्तन कम होता है

3·10 -4 वी/डिग्री। 1.05-1.30 ग्राम/सेमी 3 की सीमा में इलेक्ट्रोलाइट घनत्व पर ईएमएफ की निर्भरता सूत्र की तरह दिखती है:

जहां E बैटरी का ईएमएफ है, V;

पी इलेक्ट्रोलाइट घनत्व है जो 5 डिग्री सेल्सियस, जी/सेमी के तापमान तक कम हो जाता है।

इलेक्ट्रोलाइट घनत्व बढ़ने के साथ, ईएमएफ बढ़ता है (चित्र 3.1)। 1.07-1.30 ग्राम/सेमी3 के ऑपरेटिंग इलेक्ट्रोलाइट घनत्व पर, ईएमएफ बैटरी के डिस्चार्ज की डिग्री का सटीक अंदाजा नहीं देता है, क्योंकि उच्च घनत्व वाले इलेक्ट्रोलाइट के साथ डिस्चार्ज की गई बैटरी का ईएमएफ अधिक होगा।

ईएमएफ बैटरी में निहित सक्रिय सामग्रियों की मात्रा और इलेक्ट्रोड के ज्यामितीय आयामों पर निर्भर नहीं करता है। बैटरी का ईएमएफ श्रृंखला में जुड़ी एम बैटरियों की संख्या के अनुपात में बढ़ता है: ई बैटरी = एम ई ए।

इलेक्ट्रोड के छिद्रों और मोनोब्लॉक में इलेक्ट्रोलाइट घनत्व बाकी बैटरियों के लिए समान होता है। यह घनत्व स्थैतिक ईएमएफ से मेल खाता है। प्लेटों के ध्रुवीकरण और मोनोब्लॉक में इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता के सापेक्ष इलेक्ट्रोड के छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता में परिवर्तन के कारण, डिस्चार्ज के दौरान ईएमएफ कम होता है, और बाकी चार्जिंग के दौरान ईएमएफ अधिक होता है। डिस्चार्ज या चार्ज के दौरान ईएमएफ में बदलाव का मुख्य कारण इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रियाओं में शामिल इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व में बदलाव है।

चावल। 3.1.इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व के आधार पर लीड बैटरी के संतुलन ईएमएफ और इलेक्ट्रोड क्षमता में परिवर्तन:

1- ईएमएफ; 2 - सकारात्मक इलेक्ट्रोड की क्षमता; 3 - नकारात्मक इलेक्ट्रोड क्षमता.

वोल्टेज।

जब कोई डिस्चार्ज या चार्जिंग करंट गुजरता है तो बैटरी का वोल्टेज उसके ईएमएफ से आंतरिक सर्किट में वोल्टेज ड्रॉप की मात्रा से भिन्न होता है। डिस्चार्ज करते समय, बैटरी टर्मिनलों पर वोल्टेज ईएमएफ से कम होता है, और चार्ज करते समय यह अधिक होता है।

डिस्चार्ज वोल्टेज

यू पी = ई - आई पी · आर = ई - ई एन - आई पी · आर ओ,

जहां En ध्रुवीकरण ईएमएफ है, V;

मैं आर - निर्वहन वर्तमान ताकत, ए;

आर - कुल आंतरिक प्रतिरोध, ओम;

आर ओ - बैटरी का ओमिक प्रतिरोध, ओम। चार्जिंग वोल्टेज

यू जेड = ई + आई जेड आर = ई + ई एन + आई जेड आर ओ,

जहां Iz चार्जिंग करंट है, A.

ध्रुवीकरण ईएमएफ धारा के पारित होने के दौरान इलेक्ट्रोड क्षमता में बदलाव के साथ जुड़ा हुआ है और इलेक्ट्रोड के बीच और इलेक्ट्रोड के सक्रिय द्रव्यमान के छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता में अंतर पर निर्भर करता है। डिस्चार्ज करते समय, इलेक्ट्रोड क्षमताएं एक साथ करीब आती हैं, और चार्ज करते समय, वे अलग हो जाती हैं।

निरंतर डिस्चार्ज करंट पर, प्रति यूनिट समय में एक निश्चित मात्रा में सक्रिय सामग्री की खपत होती है। इलेक्ट्रोलाइट घनत्व एक रैखिक नियम के अनुसार घटता है (चित्र 3.2, ए)। इलेक्ट्रोलाइट घनत्व में परिवर्तन के अनुसार, ईएमएफ और बैटरी वोल्टेज कम हो जाते हैं। डिस्चार्ज के अंत में, लेड सल्फेट इलेक्ट्रोड के सक्रिय पदार्थ के छिद्रों को बंद कर देता है, जिससे बर्तन से इलेक्ट्रोलाइट का प्रवाह रुक जाता है और इलेक्ट्रोड का विद्युत प्रतिरोध बढ़ जाता है।

संतुलन बिगड़ जाता है और तनाव तेजी से कम होने लगता है। बैटरियों को केवल अंतिम वोल्टेज Uк.p. तक डिस्चार्ज किया जाता है, जो डिस्चार्ज विशेषता Up=f(τ) के विभक्ति के अनुरूप होता है। डिस्चार्ज रुक जाता है, हालाँकि सक्रिय सामग्री पूरी तरह से ख़त्म नहीं होती है। आगे का डिस्चार्ज बैटरी के लिए हानिकारक है और इसका कोई मतलब नहीं है, क्योंकि वोल्टेज अस्थिर हो जाता है।

चावल। 3.2. लीड एसिड बैटरी विशेषताएँ:

ए - डिस्चार्ज, बी - चार्जिंग।

लोड को डिस्कनेक्ट करने के बाद, बैटरी वोल्टेज इलेक्ट्रोड के छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व के अनुरूप ईएमएफ मान तक बढ़ जाता है। फिर, कुछ समय के लिए, इलेक्ट्रोड के छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता और बैटरी सेल की मात्रा में प्रसार के कारण ईएमएफ बढ़ जाता है। डिस्चार्ज के बाद निष्क्रियता की एक छोटी अवधि के दौरान इलेक्ट्रोड के छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व को बढ़ाने की क्षमता का उपयोग इंजन शुरू करते समय किया जाता है। स्टार्ट-अप को 1-1.5 मिनट के ब्रेक के साथ अलग-अलग अल्पकालिक प्रयासों में करने की सिफारिश की जाती है। रुक-रुक कर होने वाला डिस्चार्ज भी योगदान देता है बेहतर उपयोगइलेक्ट्रोड के सक्रिय पदार्थों की गहरी परतें।

चार्जिंग मोड में (चित्र 3.2, बी), बैटरी टर्मिनलों पर वोल्टेज Uз बढ़ जाता है आंतरिक गिरावटइलेक्ट्रोड के छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट घनत्व बढ़ने के साथ वोल्टेज और ईएमएफ में वृद्धि। जब वोल्टेज 2.3 V तक बढ़ जाता है, तो सक्रिय पदार्थ बहाल हो जाते हैं। आवेश की ऊर्जा का उपयोग पानी को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित करने के लिए किया जाता है, जो गैस के बुलबुले के रूप में निकलते हैं। गैस का विकास उबलने जैसा होता है। डिस्चार्ज के अंत में चार्जिंग करंट को कम करके इसे कम किया जा सकता है।

नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर छोड़े गए कुछ सकारात्मक हाइड्रोजन आयन इलेक्ट्रॉनों द्वारा बेअसर हो जाते हैं। अतिरिक्त आयन इलेक्ट्रोड की सतह पर जमा हो जाते हैं और 0.33 V तक का ओवरवॉल्टेज बनाते हैं। चार्ज के अंत में वोल्टेज 2.6-2.7 V तक बढ़ जाता है और आगे की चार्जिंग के साथ अपरिवर्तित रहता है। 1-2 घंटे की चार्जिंग के दौरान लगातार वोल्टेज और प्रचुर मात्रा में गैस निकलना चार्ज के खत्म होने के संकेत हैं।

चार्जर से बैटरी को डिस्कनेक्ट करने के बाद, वोल्टेज छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व के अनुरूप ईएमएफ मान तक गिर जाता है, और तब तक कम हो जाता है जब तक प्लेटों के छिद्रों और बैटरी पोत में इलेक्ट्रोलाइट का घनत्व बराबर नहीं हो जाता।

डिस्चार्ज के दौरान बैटरी टर्मिनलों पर वोल्टेज डिस्चार्ज करंट की ताकत और इलेक्ट्रोलाइट के तापमान पर निर्भर करता है।

जैसे-जैसे डिस्चार्ज करंट आईपी बढ़ता है, बैटरी पोत और इलेक्ट्रोड के छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट सांद्रता में अधिक अंतर के साथ-साथ बैटरी में अधिक आंतरिक वोल्टेज ड्रॉप के कारण वोल्टेज तेजी से घटता है। यह सब बैटरी डिस्चार्ज को पहले रोकने की आवश्यकता की ओर ले जाता है। इलेक्ट्रोड पर बड़े अघुलनशील लेड सल्फेट क्रिस्टल के गठन से बचने के लिए, बैटरी डिस्चार्ज को 1.75 V प्रति बैटरी के अंतिम वोल्टेज पर रोक दिया जाता है।

जैसे-जैसे तापमान घटता है, इलेक्ट्रोलाइट की चिपचिपाहट और विद्युत प्रतिरोधकता बढ़ती है और बैटरी पोत से इलेक्ट्रोड के सक्रिय पदार्थों के छिद्रों में इलेक्ट्रोलाइट के प्रसार की दर कम हो जाती है।

आंतरिक प्रतिरोध।

बैटरी का कुल आंतरिक प्रतिरोध बैटरी के माध्यम से निरंतर डिस्चार्ज या चार्जिंग करंट के पारित होने के लिए प्रदान किया गया प्रतिरोध है:

आर = आर 0 + ई पी / आई पी = आर 0 + आर पी,

जहां आर 0 इलेक्ट्रोड, इलेक्ट्रोलाइट, विभाजक और सहायक वर्तमान-वाहक भागों (पुल, बोरॉन, जंपर्स) का ओमिक प्रतिरोध है; आर पी - ध्रुवीकरण प्रतिरोध, जो विद्युत प्रवाह के पारित होने के दौरान इलेक्ट्रोड क्षमता में परिवर्तन के कारण प्रकट होता है।

चावल। 3.3. 20°C के तापमान पर घनत्व पर इलेक्ट्रोलाइट की विशिष्ट विद्युत चालकता की निर्भरता।

इलेक्ट्रोलाइट की विद्युत चालकता (स्थिर तापमान पर) काफी हद तक उसके घनत्व पर निर्भर करती है (चित्र 3.3)। इसलिए, अन्य चीजें समान होने पर, 1.2 - 1.3 ग्राम/सेमी 3 के इलेक्ट्रोलाइट घनत्व वाली बैटरियों में सबसे अच्छे शुरुआती गुण होते हैं।