Jak nabít gelovou baterii?

Chemické zdroje proudu jsou člověkem neustále používány v každodenním životě. Stačí si vzpomenout na běžné baterie dostupné v jakémkoli přenosném zařízení. Nemluvě o autech s povinnou přítomností na jejich palubě baterií. A takové rozšířené využívání chemických zdrojů energie znamená, že někdy je nutné obnovit jejich výkon. A vzhledem k rozmanitosti baterií, jejich konstrukčním prvkům a různým případům použití se může otázka, jak nabít gelovou baterii nebo jakoukoli jinou podobnou, ukázat jako docela rozumná..

Obsah článku

• Trocha historie a popis principu provozu baterií
• Etapy zlepšování
• O metodách a samotném nabíjení
• O nabíjení gelových baterií

Trocha historie a popis principu provozu baterií

První zdroj proudu chemikálií byl vytvořen v roce 1800. Od té doby vynálezci a vědci vyvinuli mnoho variant takových zařízení, včetně baterií. Jejich rozlišovací vlastností je reverzibilita, to znamená, že jsou schopni vydávat elektřinu i akumulovat. To je přesně hlavní výhoda baterie.

Nejběžnější z nich jsou olověné baterie. Tento název pochází z použitých materiálů - elektrody jsou vyrobeny z olova a zředěná kyselina sírová působí jako elektrolyt. Baterie byly také vytvářeny pomocí jiných kovů - zinku, niklu, manganu. Ale kvůli schopnosti dát velký proud a obnovit později při nabíjení jejich vlastnosti, relativně nízká cena a dostupnost, olověné baterie se staly široce používanými v automobilovém průmyslu.

Princip činnosti takové baterie je definován termínem „dvojitá sulface“. Co je tento proces, vám umožní pochopit rovnici.

Zde zaznamenaná reakce znamená, že když dojde k zátěži a proudí proud, začne se olovo na katodových deskách proměňovat v síran olovnatý, což je zjevně bílý povlak. V tomto případě se koncentrace kyseliny sírové snižuje a voda se naopak naopak zvyšuje a objevují se volné elektrony. V zátěžovém obvodu protéká elektrický proud, hustota elektrolytu klesá.

Při nabíjení baterie se provádí zpětný proces - obnovuje se síran olovnatý, absorbuje se voda a zvyšuje se koncentrace kyseliny sírové. Toto je princip dvojí sulfatace.

Ve skutečnosti však není všechno tak jednoduché. Při nabíjení baterie se síran olovnatý úplně neobnoví, může to být způsobeno vybitím baterie, režimem nabíjení nebo technickým stavem baterie. V každém případě však bude důležitá skutečnost, že kapacita baterie se zmenšuje. Z tohoto důvodu může být při častém vybíjení baterie po určitém počtu cyklů porucha.

Etapy zlepšování

Baterie prošla v průběhu času mnoha změnami. Nejprve byly spojeny s nízkou mechanickou pevností olova. Proto bylo přidáno antimon. Jak se však ukázalo, funguje jako druh katalyzátoru pro hydrolýzu vody, a proto se baterie začaly „vařit“, to znamená, že při nabíjení ztrácí hodně vody. To vyžadovalo časté doplňování a komplikovaný provoz baterie..

Aby se těmto potížím vyhnulo, byl místo antimonu přidán vápník do olova. Vaření se dramaticky snížilo a hovořilo se o bateriích bez údržby. Objevila se však nová vada - nízká odolnost proti hlubokým výbojům. A pouze kombinované použití vápníku (na katodě) a antimonu (na anodě) umožnilo zvýšit mechanickou pevnost a zabránit varu baterie.

S elektrolytem již byly prováděny další práce, přidání zahušťovadel do jeho složení vedlo ke vzniku gelových baterií. Toto jméno pochází ze slova „gel“ (je to tím, že se elektrolyt přeměňuje v důsledku zavádění přísad), a nikoli ze slova „helium“. Od této chvíle bylo možné hovořit o vzniku baterií bez údržby. Je pravda, že hlavní otázka dosud nebyla zvážena - jak mohu nabít gelovou baterii, která se vztahuje na takové zdroje.

O metodách a samotném nabíjení

Nyní, po objasnění vlastností různých typů baterií, budeme studovat, jak obnovit jeho výkon. Chcete-li to provést, existují následující hlavní typy nabíjení:

• při konstantním proudu;
• při konstantním napětí;
• pulzní proud (vlnění nebo asymetrie).

Skutečný režim obnovy kapacity baterie může zahrnovat použití různých metod, ale v každém případě bude založen na uvedených možnostech.

1. Nabíjení při konstantním proudu. U této metody se používá její hodnota rovná 0,1 kapacity baterie. Pro baterii 55 Ah by tedy aktuální hodnota během nabíjení měla být 5,5 A. Potřebný režim musí být podporován speciálním zařízením. Pokud však svorky baterie přesáhnou 14,4 V, začíná v baterii hojný vývoj plynu. Za účelem jeho snížení se nabíjecí proud sníží na polovinu (v našem příkladu na 2,75 A).

   Postup se považuje za dokončený, pokud se sledované parametry baterie do 2 hodin nezmění. Zpravidla se to stane, když je dosaženo úrovně 16,3-16,4 V na svorkách dobíjecí baterie.

2. Nabíjení za konstantního napětí. V tomto případě je jeho požadovaná hodnota získána z externího zdroje. Úroveň nabití baterie po ukončení postupu závisí také na velikosti použitého napětí. Když je tedy do baterie dodáno 14,4 V, nabije se 74-85%. V průběhu procesu protéká baterií měnící se proud. Zpočátku může dosáhnout významné hodnoty, ale pak postupně klesá s rostoucím napětím na terminálech baterie. V tomto režimu se baterie nabíjí až 24 hodin. Baterie bude plně nabitá, pouze pokud bude připojena na svorky 16,3-16,4 V.
3. Nabíjení impulzním proudem. V tomto případě jsou do baterie přiváděny impulsy a jejich velikost se periodicky mění. V některých případech (asymetrický proud) dokonce mění znaménko. Předpokládá se, že tento režim poskytuje lepší desulfataci destiček..

Všechny výše uvedené metody poskytují rovnocenné nabíjení baterie. S ohledem na tyto metody je však snadné si všimnout rozporu s fungováním baterie na vozidle. Tam se používá generátor pro nabíjení a napětí na jeho výstupu nepřekračuje 14,4 V, zatímco výrobci baterií doporučují zvýšit napětí baterie na 16,4 V pro plné nabití. Ukazuje se tedy, že baterie na stroji je neustále nabitá, pokud budete postupovat logika jeho výrobců.

S autonomním postupem pro obnovení kapacity baterie lze implementovat složitý režim implementovaný samostatným zařízením pod kontrolou ovladače. V tomto případě se používají různé kombinace uvedených způsobů nabíjení, jsou použity impulsy a proudy zvláštního tvaru, což v konečném důsledku umožňuje zvýšit účinnost postupu.

O nabíjení gelových baterií

Předtím, než se dotknete přímého postupu nabíjení gelových baterií, je třeba věnovat pozornost skutečnosti, že:

• jsou ze své podstaty olověné kyseliny;
• jejich výkon je nepříznivě ovlivněn dobíjením (překročením specifikovaného napětí).

Tyto funkce pomohou lépe pochopit, jak správně nabít gelovou baterii. U konvenčních olověných baterií platí všechny výše uvedené požadavky. Pro autonomní nabíjení baterie by měla být použita zařízení, která implementují režim řízení postupu. Použitý proud by měl být 1/10 kapacity baterie a napětí na jeho svorkách by nemělo přesáhnout 14,4 V. Výrobce může doporučit jinou hodnotu, ale tyto parametry jsou obvykle uvedeny.

Nejdůležitější věcí je vyhnout se přepětí. Jinak se začne vyvíjet plyn, což může způsobit, že se gel odloupne z bateriových desek, což je poškozeno. Nabíječky se tomu mohou vyhnout a přitom zajistit plné využití baterie..

Gelové baterie mají dlouhou životnost, ale je nutné je pravidelně nabíjet samostatně, při dodržení určitých pravidel. Jsou velmi jednoduché a použití speciálních nabíječek automaticky zajistí implementaci požadovaných režimů.