Основные параметры аккумуляторных батарейЭлектродвижущей силой аккумулятора Е называют разность его электродных потенциалов при разомкнутой внешней цепи. На практике более важным параметром является напряжение аккумулятора, которое при разряде всегда ниже, при заряде выше, а при разомкнутой внешней цепи равно значению ЭДС. Это отличие обусловлено падением напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора a также электродной поляризацией. Поляризацией называется явление изменения потенциала электрода от исходного равновесного (без тока) до нового (при прохождении тока). Поляризация является следствием затруднения протекания электродного процесса на аккумуляторных электродах. Так как процесс поляризации приводит к электрическим потерям в аккумуляторах, то его удобно представлять как потери на некотором сопротивлении поляризации Rn. Причинами, вызывающими поляризацию, являются: изменение концентрации электролита вблизи электродов; образование на поверхности электрода слоя сульфата свинца и др. Поляризация является переходным процессом: при подключении нагрузки к батарее поляризация по экспоненте увеличивается до своего предельного значения. Длительность этого процесса зависит от силы тока и температуры электролита. Для стартерных режимов она не превышает 10 с. С увеличением тока и температуры длительность процесса поляризации и сопротивление поляризации Rn уменьшаются. Омическое сопротивление батареи складывается из сопротивлений электролита R3, сепараторов Rc, активной массы RM, решеток Rp и соединительных элементов RC3 мостиков с борнами, межэлементных перемычек помосных выводов): Под сопротивлением электролита понимается сопротивление той его части, которая находится между электродами. Оно составляет примерно половину внутреннего сопротивления аккумулятора. Внутреннее сопротивление аккумулятора зависит от степени его раз-ряженности, температуры и значения тока. Внутреннее сопротивление в заряженном состоянии составляет несколько мили Ом. В полностью разряженном состоянии возрастает в несколько раз. С понижением температуры внутреннее сопротивление также возрастает. С увеличением тока оно уменьшается из-за уменьшения сопротивления поляризации. Разрядной емкостью Ср называется максимальное количество электричества, которое аккумулятор может сообщить во внешнюю цепь при разряде от начального напряжения Um4 до конечного UK0H. Обычно разрядная емкость аккумуляторных батарей определяется при постоянном токе разряда. Тогда разрядная емкость определяется выражением: Разрядная емкость зависит от количества заложенных в АКБ активных веществ и степени их использования. Номинальная разрядная емкость аккумуляторной батареи определяется при 20-часовом режиме разряда током 7=0,05Сго при температуре плюс 25°С. Разряд должен прекращаться после достижения конечного напряжения 5,25 В у батареи на 6 В и 10,5 В у батареи на 12 В. На практике при определении разрядной емкости используют внесистемную единицу измерения ампер-час (1 А-ч=3600 Кл). На батареях, сделанных в США и некоторых азиатских странах, вместо номинальной емкости указывается резервная емкость. Этот параметр показывает время (в минутах) разряда батареи током 25 А до конечного напряжения 10,5 В. По мнению американских производителей он близок к реальному потреблению тока на автомобиле при неработающем генераторе. Для оценки стартерных свойств батарей используется параметр, называемый током холодной прокрутки или током стартерного разряда. Параметры режима разряда аккумуляторной батареи при определении тока стартерного разряда приведены в таблице 1. По отечественному стандарту ток стартерного разряда определяется в режиме трехминутного разряда при температуре минус 18°С и конечном напряжении 9 В. Ток стартерного разряда по стандарту DIN определяется при тех же условиях, но при минимальной продолжительности стартерного разряда, равной 30 секундам (30 секундный режим разряда). По стандарту SAE ток стартерного разряда определяется подобно стандарту DIN, но конечное напряжение батареи должно быть не менее 7,2 В. Для сравнения показателей стартерного разряда аккумуляторных батарей ориентировочно можно считать, что ток холодной прокрутки по SAE в 1,6-1,7 раза больше тока стартерного разряда по DIN. Таблица 4.1
Для электропотребителей автомобиля, как нагрузки, важным показателем является энергозапас аккумуляторной батареи Wp, под которым понимается максимальное количество энергии, выделяемое во внешней цепи за время /кон.
|