Исследование влияния уровня заряда и температуры на внутреннее сопротивление аккумуляторных батарей

ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ, УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП РАБОТЫ, СПОСОБЫ ЗАРЯДА 7
1.1 Устройство и принцип работы АКБ 7
1.2 Основные эксплуатационные характеристики АКБ 9
1.3 Сравнительные характеристики основных параметров АКБ 16
1.4 Основные эксплуатационные характеристики АКБ 18
2 МЕТОД И УСТРОЙСТВО ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 21
2.1 Способы измерения внутреннего сопротивления аккумулятора 22
2.2 Метод измерения сопротивления нагрузкой постоянного тока 22
2.3 Метод измерения электрической проводимости переменным током 24
2.4 Электрохимическая импеданс-спектроскопия 26
3 ИССЛЕДОВАНИЕ И ВЫБОР СХЕМЫ 27
3.1 Результаты исследований, анализ 30
4 СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ СРОКОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ 36
4.1 Факторы, которые влияют на срок службы аккумуляторной батарей 36
4.2 Общие правила хранения батарей 37
4.3 Проведение диагностики и технического обслуживание аккумуляторных батарей при хранении с залитым электролитом 40
4.4 Физические основы процесса старения свинцового аккумулятора 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 50

Весь текст будет доступен после покупки

В современной жизни мы пользуемся большим количеством гаджетов, которые содержат в себе различные аккумуляторные батареи (АКБ). Широкое применение АКБ в качестве источника питания портативных устройств, в виде стартерных батарей в автотранспорте, как источники бесперебойного питания и как аккумуляторы энергии в различных энергетических установках (солнечные, ветровые электростанции) нас подталкивает нас на такие решения, как эффективная зарядка таких батарей. Независимо от применения батарей ее несвоевременный отказ может привести к различным последствиям, начиная от потери информации на персональном компьютере до отключения и выхода из строя систем жизнеобеспечения. В связи с тем возникает вопрос о получении своевременной и достоверной информации о состоянии АКБ для ее замены или перезаряда. Основным критерием выступает емкость (как резервная, так и номинальная), и важно учитывать, как метод заряда АКБ способен оказать влияние на ее емкости.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОБЗОР АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ, УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП РАБОТЫ, СПОСОБЫ ЗАРЯДА
1.1 Устройство и принцип работы АКБ
Широко распространены свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, устройство которого представлено на рисунке 1.1. Хочется отметить, что происходит постоянное совершенствование данной конструкции.

Рисунок 1.1 –Устройство АКБ
где 1-положительная решетка (электрод)
2-положительная пластина
3-набор положительных пластин
4-отверстие системы центральной вентиляции
5-крышка
6-полюсны вывод
7-корпус-моноблок
8-крепежный выступ
9-блок пластин
10-набор отрицательных пластин
11-отрицательная пластина
12-отрицательная решетка (электрод)
13-положительная платина с сепаратором

Корпус и крышка батареи представляет собой пластик из нейтрального к кислоте. Отрицательные и положительные пластины состоят из металлического свинца и представлены в виде решётки.
Промежутки отрицательных пластин заполняются металлическим свинцов в виде спрессованного порошка, а в положительной-спресованным порошком диоксида свинца (PbO2).
В пространстве между пластинами расположены сепараторы, которые представляют собой микропористые пластины, которые сделаны из эбонита или ревертекса. Оба материала можно считать неким вариантом резины, выполняются они из каучука.
Сепараторы выполняют функцию разделения положительных и отрицательных электродов, способны препятствовать их короткому замыканию, которое может произойти в результате вибраций двигателя и всего автомобиля.
Обе клеммы выполнены из металлического свинца, через которые происходит подсоединение батареи к бортовой сети машины.
Соединительные перемычки, так же сделаны из свинца и применяют для объединения разных банок в единую батарею.
Заливную пробку используют для заливки электролита в банки АКБ.
Электролит состоит из 30 % раствора серной кислоты (H2SO4) и дистиллированной воды.







Рассмотрим принцип работы аккумулятора, который представлен на рисунке 1.2


Рисунок 1.2 –Принцип работы АКБ
Принцип работы основан на реакции окисления свинца в растворе серной кислоты и воды.
Во время разряда батареи на положительной пластине происходит окисление металлического свинца, вто время как на отрицательной пластине восстанавливается уже диоксид свинца.
Во время заряда будет происходить обратный процесс, количество диоксида свинца на отрицательной пластине уменьшается, а на положительной пластине увеличивается количество металла.
Во времмя разряда также происходит уменьшение количества серной кислоты в электролите и увеличение количества воды. Во время зарядки также происходит обратный процесс.
1.2 Основные эксплуатационные характеристики АКБ
В настоящее время разных АКБ изготовлено достаточное количество, каждый разработан под определенные цели, в которых они используются. Наиболее распространены свинцово-кислотные аккумуляторы, особенно в автомобильной промышленности, они способны запасать химическую энергию, которая преобразуется в электрическую, при подключении к его полюсам внешней нагрузки. Химическая энергия образуется из материалов, из которых изготовлены положительные и отрицательные пластины аккумулятора и электролит:
губчатый свинец (Pb) - отрицательная пластина;
двуокись свинца (PbO2) - положительная пластина;
серная кислота (H2SO4) – электролит.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ГОСТ Р МЭК 61982-2018 Батареи аккумуляторные для использования на электрических дорожных транспортных средствах, за исключением литиевых батарей
2. ГОСТ 30012.1 Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним
3. Срок службы аккумуляторов [Электронный ресурс] URL: https://www.nasheavto.com/srok-sluzhby-akkumulyatora-avtomobilya/(дата обращения:11.05.2022).
4. Факторы, влияющие на срок службы аккумуляторных батарей [Электронный ресурс] URL: https://science.snauka.ru/2013/05/4946(дата обращения:10.05.2022).
5. Условия и правила хранения автомобильного аккумулятора [Электронный ресурс] URL: https://techautoport.ru/elektrooborudovanie-i-elektronika/istochniki-pitaniya/hranenie-akb.html
(дата обращения:18.05.2022).
6. Гальямова А.О./ Кадровый рынок, развитие, перспективы// Научные труды студентов ФГБОУ ВО «ИжГСХА».-2022.-№1.- С.
7. Гальямова А.О./ Рынок электронной промышленности: перспектива и модернизация // Научные труды студентов ФГБОУ ВО «ИжГСХА».-2022.-№1.- С.

Весь текст будет доступен после покупки