Verificación de la densidad de la batería, tasa de densidad

Todos los que han tratado con baterías recargables saben que sus características principales son el voltaje nominal y la capacidad de carga. Pero para mantener el rendimiento de la batería, un parámetro igualmente importante es la densidad de la batería. Por supuesto, de hecho, estamos hablando de la densidad del electrolito en la batería. Pero a menudo es esta expresión de argot la que se usa. Monitorear la concentración de electrolitos es tan necesario como cargar regularmente la fuente de corriente.

Lo que se ve afectado por la densidad de electrolitos

La mayoría de las baterías usan placas de plomo, y el medio de trabajo es ácido sulfúrico diluido con agua. La saturación de la solución, medida en gramos / cm3, es la característica que afecta la capacidad de la batería de acumular carga para su uso posterior.

Diseño de batería de plomo ácido

La concentración de ácido en la solución electrolítica y el rendimiento de la batería están directamente relacionados.

• A baja densidad, la capacidad de la fuente actual de acumular la capacidad de carga que asegura su rendimiento también disminuye. A baja densidad, la batería se descarga más rápido y no emite la corriente máxima establecida.
• Si el valor de este parámetro cae por debajo de cierto valor, entonces en el hielo el agua en el electrolito puede congelarse y la batería fallará por completo.
• Pero a alta densidad, el proceso de sulfatación de las placas de plomo se acelera bruscamente. Esto significa que con una carga de batería débil, se forma sulfato de plomo en ellos, que ya no se convierte cuando se vuelve a cargar en plomo. Esto también conduce a una disminución en la capacidad de acumular la carga necesaria y, con el tiempo, a la falla completa de la batería.

Por lo tanto, es importante mantener el valor de este parámetro de acuerdo con los estándares establecidos y probados. Una reducción o exceso significativo de los valores reglamentarios no contribuye al trabajo productivo de la batería.

Los resfriados en los que el contenido de la batería puede congelarse se muestran en la figura.

El punto de congelación de una solución ácida acuosa, dependiendo de su densidad.

Indicadores normativos de densidad electrolítica.

Seguramente, muchos automovilistas familiarizados con los problemas de mantener el rendimiento de la batería conocen la cifra de 1.27 g / cm3. Tal se considera la densidad óptima a la que las baterías ácidas pueden maximizar sus capacidades.

Pero este valor no es cierto para todos. tipos de baterías y sus tareas laborales. Además, la densidad óptima varía para diferentes temperaturas a las que la batería tiene que trabajar. Por lo tanto, los valores óptimos en invierno y verano serán ligeramente diferentes.

Propósito de las baterías de plomo-ácido.

• Las baterías de arranque están diseñadas para proporcionar la máxima corriente posible al arrancar varios motores. Esto es, en primer lugar, las baterías de automóviles. El valor de densidad estándar para ellos es 1.26 - 1.28 g / cm3.
• Las baterías de tracción deben proporcionar motores eléctricos de CC durante mucho tiempo. Una de sus aplicaciones son los autos eléctricos y otros vehículos de propulsión eléctrica.El mejor valor de la densidad del electrolito para estas baterías también está en el rango de 1.26 - 1.28 g / cm3.
• Las baterías estacionarias se utilizan para alimentar cualquier circuito eléctrico y dispositivo. Por lo general, se encuentra en un solo lugar en el interior. Se recomienda un valor reducido de 1.22 - 1.24 g / cm3 para ellos.

Dependiente de la temperatura

La temperatura ambiente cambia: los valores de densidad de la solución ácida acuosa también cambian. Con el aumento de la temperatura, la capacidad de la batería para acumular carga aumenta aproximadamente un 1% con cada grado. Con la disminución de la temperatura, por supuesto, esta capacidad disminuye. Por lo tanto, se recomienda mantener la batería en valores de alta densidad en climas fríos y reducir estos indicadores para climas cálidos.

Rendimiento de la batería a diferentes temperaturas según la densidad

Por supuesto, nadie lidiará con el cambio en cada salto en el clima. Justo antes del inicio del clima frío, es útil aumentar ligeramente la densidad de la batería y, antes de la temporada de verano, reducirla. Además, existen normas de densidad óptima para áreas con climas diferentes. Se supone que estos valores normativos se deben cumplir durante todo el año, con raras excepciones. Para diferentes regiones se considera normal:

• En climas fríos 1.27 - 1.30 g / cm3
• En la banda media 1.25 - 1.28 g / cm3
• En zonas cálidas 1,22 - 1,25 g / cm3

Con más detalle, estas especificaciones se indican en la tabla.

Valores estándar para la densidad de electrolitos de la batería para diversas condiciones de temperatura.

Cómo verificar la densidad de electrolitos en una batería de ácido

Para probar esta característica, los medidores simples se llaman hidrómetros o densímetros de automóviles. Su trabajo se basa en la aplicación de la ley de Arquímedes, es decir, la capacidad de la carga de hundirse a diferentes profundidades dependiendo de la densidad del líquido. Estructuralmente, el hidrómetro contiene:

• Frasco de vidrio o plástico.
• Flotador de vidrio con carga y marcas en él correspondientes a los valores medidos.
• Se usa una bombilla de goma en un lado del matraz, diseñada para atraer electrolitos al matraz.
• En el lado opuesto hay una boquilla de goma a través de la cual se extrae líquido del orificio de llenado de la batería.

El valor medido está determinado por esa línea en el flotador, a la que llega el líquido recogido en el hidrómetro.

Hidrómetro de carro de flotador simple

Hay hidrómetros más simples, en los que hay varios pequeños pesos de barra con diferentes pesos para cada uno. Cada peso (o en el matraz opuesto) tiene un valor de densidad correspondiente. El resultado de la medición está determinado por el valor máximo de los pesos emergentes. Tal hidrómetro es más barato, pero no tiene suficiente precisión.

Hidrómetro de carro multi-flotador

La medición del hidrómetro en sí se realiza de la siguiente manera:

• La nariz del hidrómetro cae en la batería a través del orificio de llenado. Hay dispositivos no con goma, sino con una nariz de plástico. En este caso, sumérjalo en el electrolito con cuidado para no dañar las placas de plomo.
• Usando una pera, se recoge un electrolito en un matraz. Para los hidrómetros con un solo flotador, debe controlar la cantidad de líquido recolectado. Debe ser suficiente para que el flotador flote libremente dentro del bulbo. Pero tampoco puedes obtener mucho líquido. Entonces el flotador puede descansar contra el borde superior de la bombilla. Las lecturas del hidrómetro en este caso no serán confiables.
• Después de tomar el líquido, miramos, por el contrario, cuáles son los riesgos en el flotador es su nivel. Los números al lado del riesgo indicarán el valor de densidad.
  Para hidrómetros con varios flotadores, el valor de densidad está determinado por los flotadores flotantes. El peso flotante con el número máximo solo muestra el resultado de la medición.

Leer usando un hidrómetro

Para las baterías recargables de varias celdas, la verificación se realiza por separado en cada banco.

El precio habitual de división en hidrómetros de batería es 0.01 g / cm3. Pero los hidrómetros también están disponibles con una escala más precisa.

Después de completar las mediciones, es necesario enjuagar bien el hidrómetro con agua destilada.

Condiciones bajo las cuales se deben hacer las mediciones

Antes de comenzar las mediciones de la concentración de electrolitos, es necesario cumplir con reglas simples. Y en algunos casos será necesario corregir las lecturas del hidrómetro dependiendo de las condiciones en que se obtuvieron.

La condición más necesaria es mantener el nivel de líquido requerido en la batería. La densidad se medirá correctamente, pero para un funcionamiento seguro de la batería será necesario llevar el nivel a la normalidad. Y esto conducirá a un cambio en la densidad.

Nivel de carga de la batería

La densidad del electrolito cambia cuando la batería se carga / descarga. Cuando se descarga, disminuye; cuando se descarga, aumenta. Dependiendo del grado de descarga de la batería, los valores cambian de la siguiente manera.

Dependencia de las lecturas del hidrómetro en el grado de carga de la batería.

Es casi imposible determinar con precisión el nivel de descarga. Por lo tanto, primero debe cargar completamente la batería, esperar unas horas y solo luego tomar medidas.

Si se llevaron a cabo acciones con una solución de agua y ácido, agregando agua destilada o el ácido mismo, entonces no debe medir la densidad inmediatamente después de ellos. Es necesario esperar hasta que el líquido rellenado esté completamente mezclado en la batería.

Temperatura durante las mediciones.

La calibración de los hidrómetros estándar está orientada a una temperatura de +25 ° С. Para obtener las lecturas más precisas, la densidad del electrolito debe medirse a la misma temperatura. En invierno, la batería probada debe llevarse a un lugar cálido y debe calentarse a la temperatura deseada. Pero no debe tomar medidas literalmente en casa. Una solución ácida puede estropear accidentalmente muebles o ropa. Es mejor usar una habitación climatizada adaptada para dicho trabajo.

Si no es posible tomar medidas a una temperatura recomendada de 20-25 ° C, puede tomar medidas a cualquier temperatura y luego usar la tabla de corrección:

Valores de corrección para mediciones a diferentes temperaturas.

Las comprobaciones periódicas de la densidad del electrolito en la batería permitirán no solo mantenerlo en condiciones óptimas para el trabajo, sino también identificar posibles problemas y fallos de funcionamiento de manera oportuna.