Tous ceux qui ont manipulé des batteries rechargeables savent que leurs principales caractéristiques sont la tension nominale et la capacité de charge. Mais pour maintenir les performances de la batterie, un paramètre tout aussi important est la densité de la batterie. Bien sûr, en fait, nous parlons de la densité de l'électrolyte dans la batterie. Mais c'est souvent cette expression d'argot qui est utilisée. La surveillance de la concentration en électrolyte est aussi nécessaire que la charge régulière de la source de courant.
Ce qui est affecté par la densité d'électrolyte
La plupart des batteries utilisent des plaques de plomb et le milieu de travail est de l'acide sulfurique dilué avec de l'eau. La saturation de la solution, mesurée en grammes / cm3, est la caractéristique qui affecte la capacité de la batterie à accumuler la charge pour une utilisation ultérieure.
La concentration d'acide dans la solution d'électrolyte et les performances de la batterie sont directement liées.
- À faible densité, la capacité de la source de courant à accumuler la capacité de charge qui assure ses performances diminue également. À faible densité, la batterie se décharge plus rapidement et ne fournit pas le courant maximum défini.
- Si la valeur de ce paramètre tombe en dessous d'une certaine valeur, alors dans le gel, l'eau dans l'électrolyte peut geler et la batterie échouera complètement.
- Mais à haute densité, le processus de sulfatation des plaques de plomb est fortement accéléré. Cela signifie qu'avec une faible charge de batterie, du sulfate de plomb se forme sur eux, qui n'est plus converti lorsqu'il est rechargé en plomb. Cela conduit également à une diminution de la capacité d'accumuler la charge nécessaire, et au fil du temps - à la défaillance complète de la batterie.
Par conséquent, il est important de maintenir la valeur de ce paramètre conformément aux normes établies et testées. Une réduction ou un excès significatif des valeurs réglementaires ne contribue pas au travail productif de la batterie.
Les rhumes dans lesquels le contenu de la batterie peut geler sont illustrés sur la figure.
Indicateurs de densité électrolytique standard
Certes, de nombreux automobilistes connaissant les problèmes de maintien des performances de la batterie connaissent le chiffre de 1,27 g / cm3. Telle est considérée comme la densité optimale à laquelle les batteries acides sont en mesure de maximiser leurs capacités.
Mais cette valeur n'est pas vraie pour tout le monde. types de batteries et leurs tâches. De plus, la densité optimale varie pour différentes températures auxquelles la batterie doit fonctionner. Par conséquent, les valeurs optimales en hiver et en été seront légèrement différentes.
But des batteries au plomb
- Les batteries de démarrage sont conçues pour fournir le courant maximal possible lors du démarrage de différents moteurs. Il s'agit tout d'abord des batteries de voiture. La valeur de densité standard pour eux est de 1,26 à 1,28 g / cm3.
- Les batteries de traction doivent fournir des moteurs électriques CC pendant longtemps. L'une de leurs applications est les voitures électriques et autres véhicules de propulsion électrique.La meilleure valeur de la densité d'électrolyte pour ces batteries est également comprise entre 1,26 et 1,28 g / cm3.
- Les batteries stationnaires sont utilisées pour alimenter tous les circuits et appareils électriques. Habituellement situé au même endroit à l'intérieur. Une valeur réduite de 1,22 à 1,24 g / cm3 est recommandée pour eux.
Dépendant de la température
La température environnante change - les valeurs de densité de la solution acide aqueuse changent également. Avec l'augmentation de la température, la capacité de la batterie à accumuler la charge augmente d'environ 1% à chaque degré. Avec la baisse de la température, bien sûr, cette capacité diminue. Par conséquent, il est recommandé de conserver la batterie à des valeurs de densité élevées par temps froid et de réduire ces indicateurs par temps chaud.
Bien sûr, personne ne fera face au changement à chaque saut de temps. Juste avant le début du froid, il est utile d'augmenter légèrement la densité de la batterie et avant la saison estivale - de la réduire. De plus, il existe des normes de densité optimale pour les zones aux climats différents. Ces valeurs normatives sont censées être respectées toute l'année, à de rares exceptions près. Pour différentes régions, il est considéré comme normal:
- Dans les climats froids 1,27 - 1,30 g / cm3
- Dans la bande médiane 1,25 - 1,28 g / cm3
- Dans les zones chaudes 1,22 - 1,25 g / cm3
Plus en détail, ces spécifications sont indiquées dans le tableau.
Comment vérifier la densité d'électrolyte dans une batterie acide
Pour tester cette caractéristique, les compteurs simples sont appelés hydromètres ou densimètres automobiles. Leur travail est basé sur l'application de la loi d'Archimède, c'est-à-dire la capacité de la cargaison à couler à différentes profondeurs en fonction de la densité du liquide. Structurellement, l'hydromètre contient:
- Flacon en verre ou en plastique.
- Flotteur en verre avec une cargaison et des marquages correspondant aux valeurs mesurées.
- Une ampoule en caoutchouc est portée sur un côté du ballon, conçue pour attirer l'électrolyte dans le ballon.
- Sur le côté opposé se trouve une buse en caoutchouc à travers laquelle le liquide est prélevé du trou de remplissage de la batterie.
La valeur mesurée est déterminée par cette ligne sur le flotteur, à laquelle atteint le liquide recueilli dans l'hydromètre.
Il existe des hydromètres plus simples, dans lesquels il y a plusieurs petits poids de bâton avec des poids différents pour chacun. Chaque poids (ou sur le ballon en face) a une valeur de densité correspondante. Le résultat de la mesure est déterminé par la valeur maximale des poids contextuels. Un tel hydromètre est moins cher, mais n'a pas une précision suffisante.
La mesure de l'hydromètre elle-même est effectuée comme suit:
- Le nez de l'hydromètre tombe dans la batterie par le trou de remplissage. Il existe des appareils non pas en caoutchouc, mais avec un nez en plastique. Dans ce cas, plongez-le soigneusement dans l'électrolyte afin de ne pas endommager les plaques de plomb.
- À l'aide d'une poire, un électrolyte est recueilli dans une fiole. Pour les hydromètres à flotteur unique, vous devez contrôler la quantité de fluide collectée. Il devrait être suffisant pour que le flotteur flotte librement à l'intérieur de l'ampoule. Mais vous ne pouvez pas non plus avoir beaucoup de liquide. Le flotteur peut alors reposer contre le bord supérieur de l'ampoule. Les lectures de l'hydromètre dans ce cas ne seront pas fiables.
- Après avoir pris le liquide, on regarde - au contraire, quels sont les risques sur le flotteur c'est son niveau. Les nombres à côté du risque indiqueront la valeur de densité.
Pour les hydromètres à plusieurs flotteurs, la valeur de densité est déterminée par les flotteurs flottants. Le poids flottant avec le nombre maximum dessus montre juste le résultat de la mesure.
Pour les batteries rechargeables de plusieurs cellules, la vérification est effectuée séparément dans chaque banque.
Le prix de division habituel des hydromètres à batterie est de 0,01 g / cm3. Mais les hydromètres sont également disponibles avec une échelle plus précise.
Une fois les mesures terminées, l'hydromètre doit être soigneusement rincé à l'eau distillée.
Conditions dans lesquelles les mesures doivent être prises
Avant de commencer les mesures de la concentration d'électrolyte, il est nécessaire de respecter des règles simples. Et dans certains cas, il sera nécessaire de corriger les lectures de l'hydromètre en fonction des conditions dans lesquelles elles ont été obtenues.
La condition la plus nécessaire est de maintenir le niveau de liquide requis dans la batterie elle-même. La densité sera mesurée correctement, mais pour un fonctionnement sûr de la batterie, il sera nécessaire de ramener le niveau à la normale. Et cela entraînera un changement de densité.
Niveau de charge de la batterie
La densité de l'électrolyte change lorsque la batterie est chargée / déchargée. Avec une décharge, elle diminue, avec une charge elle augmente. Selon le degré de décharge de la batterie, les valeurs changent comme suit.
Il est à peine possible de déterminer avec précision le niveau de décharge. Par conséquent, vous devez d'abord charger complètement la batterie, attendre quelques heures, puis prendre des mesures.
Si des actions ont été effectuées avec une solution eau-acide - en ajoutant de l'eau distillée ou l'acide lui-même, vous ne devez pas mesurer la densité immédiatement après. Il est nécessaire d'attendre que le liquide d'appoint soit complètement mélangé dans la batterie.
Température pendant les mesures
L'étalonnage des hydromètres standard est orienté vers une température de +25 ° C. Pour obtenir les lectures les plus précises, la densité d'électrolyte doit être mesurée à la même température. En hiver, la batterie testée doit être amenée dans un endroit chaud et chauffée à la température souhaitée. Mais vous ne devez pas prendre des mesures littéralement à la maison. Une solution acide peut endommager accidentellement des meubles ou des vêtements. Il est préférable d'utiliser une pièce chauffée adaptée à de tels travaux.
S'il n'est pas possible de prendre des mesures à une température recommandée de 20 à 25 ° C, vous pouvez prendre des mesures à n'importe quelle température, puis utiliser le tableau de correction:
Des contrôles réguliers de la densité de l'électrolyte dans la batterie permettront non seulement de le maintenir dans des conditions optimales de travail, mais également d'identifier en temps opportun les éventuels problèmes et dysfonctionnements.