Химическите източници на ток постоянно се използват от човека в ежедневието. Достатъчно е да си припомним обичайните батерии, налични във всякакви преносими устройства. Да не говорим за автомобилите със задължително присъствие на борда им на батерии. И такова широко използване на химически източници на енергия предполага, че понякога е необходимо да се възстанови тяхното функциониране. И като се има предвид разнообразието от батерии, техните дизайнерски характеристики и различни случаи на употреба, въпросът как да заредите гел батерия или всяка друга подобна може да се окаже доста разумен..
Съдържание на статията
- Малка история и описание на принципа на работа на батерията
- Етапи на подобрение
- За методите и за самото зареждане
- Относно зареждането на гел батерии
Малка история и описание на принципа на работа на батерията
Първият химически източник на ток е създаден през 1800г. Оттогава изобретателите и учените са разработили много варианти на такива устройства, включително батерии. Тяхната отличителна черта е обратимост, тоест те са в състояние както да отделят електричество, така и да се натрупват. Именно това е основното предимство на батерията.
Най-често срещаните от тях са оловно-кисели батерии. Това име идва от използваните материали - електродите са направени от олово, а разредената сярна киселина действа като електролит. Батериите са създадени и с помощта на други метали - цинк, никел, манган. Но благодарение на способността да дават голям ток и да се възстановяват по-късно при зареждане на неговите характеристики, сравнително ниската цена и наличност, оловно-киселинните батерии са широко използвани в автомобилната индустрия.
Принципът на работа на такава батерия се определя от термина "двойно сулфатиране". Какъв е този процес, ви позволява да разберете уравнението.
Реакцията, записана тук означава, че когато възникне натоварване и тече ток, оловото върху катодните плочи започва да се превръща в оловен сулфат, което на външен вид представлява бяло покритие. В този случай концентрацията на сярна киселина намалява, а водата, напротив, се увеличава и се появяват свободни електрони. В товарната верига протича електрически ток, плътността на електролита намалява.
При зареждане на батерията се осъществява обратният процес - възстановява се оловен сулфат, абсорбира се вода и се увеличава концентрацията на сярна киселина. Това е принципът на двойното сулфатиране.
В действителност обаче не всичко е толкова просто. Когато зареждате батерията, оловен сулфат не се възстановява напълно, това може да се дължи на степента на разреждане на батерията, режим на зареждане или техническото състояние на батерията. Но във всеки случай ще бъде важен фактът, че капацитетът на батерията става все по-малък. Поради това при често зареждане на батерията след определен брой цикли може да се повреди.
към съдържание ↑Етапи на подобрение
С течение на времето батерията претърпя много промени. На първо място, те бяха свързани с ниска механична якост на олово. Затова към него се добавя и антимон. Както обаче се оказа, той действа като своеобразен катализатор за хидролиза на водата, поради което батериите започнаха да „кипят“, тоест губят много вода при зареждане. Това изисква често зареждане и сложна работа на батерията..
За да се избегнат подобни неприятности, се добавя калций, за да олово вместо антимон. Кипването намаля драстично и се заговори за батерии без поддръжка. Въпреки това се появи нов дефект - ниска устойчивост на дълбоки зауствания. И само комбинираната употреба на калций (на катода) и антимон (на анода) направи възможно увеличаването на механичната здравина и избягването на кипене на батерията.
По-нататъшната работа беше проведена с електролита, добавянето на сгъстители към състава му доведе до появата на гел батерии. Това име идва от думата "гел" (именно в нея електролитът се преобразува в резултат на въвеждането на добавки), а не от думата "хелий". От този момент стана възможно да се говори за появата на батерии без поддръжка. Вярно е, че основният въпрос все още не е разгледан - как мога да заредя батерия с гел, която се отнася за такива източници.
към съдържание ↑За методите и за самото зареждане
Сега, след като изясним характеристиките на различните видове батерии, ще изучим как да възстановим работата му. За целта има следните основни видове таксуване:
- при постоянен ток;
- при постоянно напрежение;
- импулсен ток (пулсационен или асиметричен).
Реалният режим за възстановяване на капацитета на батерията може да включва прилагането на различни методи, но във всеки случай той ще се основава на отбелязаните опции.
- Зареждане при постоянен ток. При този метод се използва неговата стойност равна на 0,1 от капацитета на батерията. Така че, за батерия от 55 Ah, текущата стойност по време на зареждане трябва да бъде 5,5 А. Необходимият режим трябва да се поддържа от специално устройство. Когато обаче клемите на батерията надхвърлят 14,4 V, започва изобилно отделяне на газ в батерията. За да го намалите, токът на заряд се намалява наполовина (в нашия пример до 2,75 A).
Процедурата се счита за завършена, когато наблюдаваните параметри на батерията не се променят в рамките на 2 часа. По правило това се случва при достигане на нивото от 16,3-16,4 V в клемите на акумулаторната батерия.
- Постоянно зареждане с напрежение. В този случай желаната му стойност се получава от външен източник. Нивото на зареждане на батерията след края на процедурата също зависи от величината на използваното напрежение. И така, когато към батерията се подава 14,4 V, тя ще зарежда 74-85%. През целия процес през батерията тече променлив ток. Първоначално той може да достигне значителна стойност, но след това постепенно намалява с увеличаване на напрежението на клемите на акумулатора. Напълно в този режим батерията се зарежда до 24 часа. Само когато се доставя към клеми 16.3-16.4 V, батерията ще бъде напълно заредена.
- Импулсно токово зареждане. В този случай импулсите се подават към батерията, като периодично се променят по величина. В някои случаи (асиметричен ток), той дори променя знака. Смята се, че този режим осигурява по-добра десулфация на плочите..
Всички горепосочени методи осигуряват еквивалентно зареждане на батерията. Като се имат предвид тези методи обаче, е лесно да забележите противоречие с работата на акумулатора на автомобила. Там за зареждане се използва генератор, а напрежението на неговия изход не надвишава 14,4 V, докато производителите на батерии препоръчват да повишат напрежението на батерията до 16,4 V за пълно зареждане.Така се оказва, че батерията на машината постоянно се зарежда, ако следвате логиката на неговите производители.
С автономната процедура за възстановяване на капацитета на батерията може да се осъществи сложен режим, реализиран от отделно устройство под контрола на контролера. В този случай се използват различни комбинации от посочените методи за зареждане, използват се импулси и токове на специална форма, което в крайна сметка позволява да се повиши ефективността на процедурата.
към съдържание ↑Относно зареждането на гел батерии
Преди да се докоснете до директната процедура за зареждане на гел батерии, си струва да обърнете внимание на факта, че:
- по своята същност те са оловна киселина;
- тяхната ефективност е неблагоприятно повлияна от презареждане (надвишаващо посоченото напрежение).
Тези функции ще ви помогнат да разберете по-добре как правилно да зареждате гел батерия. Моля, обърнете внимание, че тя подлежи на всички изисквания, посочени по-горе по отношение на конвенционалните оловно-кисели батерии. За автономно зареждане на батерията трябва да се използват устройства, които реализират режима на управление на процедурата. Използваният ток трябва да е 1/10 от капацитета на батерията, а напрежението в клемите му не трябва да надвишава 14,4 V. Производителят може да препоръча различна стойност, но такива параметри обикновено са посочени.
Най-важното е да се избягва пренапрежение. В противен случай започва отделянето на газ и това може да доведе до отлепване на гела от плочите на акумулатора, което е изпълнено с повреди. Зарядни устройства могат да избегнат това, като същевременно осигуряват пълно възстановяване на батерията..
Гел батериите имат дълъг експлоатационен живот, но е необходимо периодично да се зареждат автономно, спазвайки определени правила. Те са доста прости и използването на специални зарядни устройства автоматично ще осигури прилагането на желаните режими.
