الأحماض المستخدمة في البطارية
يشير مصطلح حمض البطارية المستخدم في البطاريات عادةً إلى حمض الكبريتيك لملء بطارية حمض الرصاص بالماء. حمض الكبريتيك هو المنحل بالكهرباء المائي المستخدم في بطاريات حمض الرصاص. يتم تخفيف حمض الكبريتيك أو حمض الكبريتيك بمياه نظيفة كيميائياً ونقية (مياه منزوعة المعادن) للحصول على تركيز بنسبة 37٪ بوزن الحمض. يختلف تركيز إلكتروليت بطارية الرصاص الحمضية أو درجة الحموضة الحمضية للبطارية من الشركة المصنعة للبطارية إلى الشركة المصنعة. تستخدم بطارية الرصاص الحمضية مجموعة من الأقطاب الموجبة والسالبة الموضوعة داخل حجرة بلاستيكية باستخدام وسط من الإلكتروليت كآلية نقل للحركة الإلكترونية للأيونات المتولدة في التفاعلات الكهروكيميائية التي تحدث داخل الخلية.
ما الحمض المستخدم في البطارية؟ أي من الأحماض التالية يستخدم في البطارية؟
أحماض البطارية هي إلكتروليتات مائية بشكل عام وهي الأملاح أو الأحماض أو القلويات التي يمكن أن تذوب في الماء لتكوين إلكتروليتات حمضية وإلكتروليتات محايدة. تشمل الإلكتروليتات الحمضية حمض الكبريتيك ، وحمض البيركلوريك ، وحمض الهيدروفلوسيليك ، إلخ. كلوريد الصوديوم هو إلكتروليت متعادل.
شراء حامض البطارية - الحمض المستخدم في البطارية
الحمض المستخدم في البطارية ليس عنصرًا يمكنك شراؤه من متجر عادي. ستحتاج إلى شراء الحمض المستخدم في البطارية من تاجر كيميائي معتمد أو من مورد حمض البطاريات. سيضمن الشراء من مورد حمض البطارية حصولك على الثقل النوعي الصحيح كما هو مطلوب للكميات الصغيرة.
ماء DM للحمض المستخدم في البطارية
يجب تخفيف الحمض المستخدم في البطارية من الشكل المركز. الماء المنزوع المعادن أو الماء DM يكافئ تقريبًا الماء المقطر الذي لا يحتوي على أيونات مذابة. تتم إزالة جميع المعادن المذابة (الأملاح) مثل كربونات الكالسيوم والمغنيسيوم والبيكربونات وأملاح الحديد والشوائب الأخرى الذائبة بواسطة Ion Exchanger. تتم إزالة كل من الكاتيونات (الأيونات المعدنية الموجبة) والأنيونات (الأيونات السالبة) بواسطة الراتنجات المستخدمة ، وتتوفر راتنجات السرير المزدوج والسرير الفردي. يتم مراقبة توصيل الماء بشكل مستمر. يشار إلى وقت التجديد من خلال الموصلية العالية. هذه إشارة للتجديد بعد معالجة السعة المصممة على سبيل المثال ، 10000 لتر. صممت الراتنجات بعمر افتراضي وتحتاج الراتنجات إلى الاستبدال بعد 3-5 سنوات.
دليل لعمل الأحماض المستخدمة في بطارية تخزين الرصاص
يجب تخفيف الأحماض المستخدمة في البطارية إلى الجاذبية النوعية المطلوبة.
المحلول الكهربائي عبارة عن خليط من حامض الكبريتيك المركز (الثقل النوعي حوالي 1.840) والماء المقطر / المنزوع المعادن (الثقل النوعي حوالي 1.000). يتم الجمع بين الحمض والماء ، بإضافة الحمض إلى الماء ، ولا يتم عكس ذلك أبدًا ، حتى يتم تأمين الكثافة المطلوبة.
لا تقم بإضافة الماء إلى الحمض – فقط أضف الحمض إلى الماء.
يستخدم حمض الكبريتيك ذو الثقل النوعي المختلف في بطاريات الرصاص الحمضية. ترد أدناه الجاذبية النوعية للعمل المشترك لحمض الكبريتيك المصححة عند 27 درجة مئوية لأنواع مختلفة من البطاريات:
أضف حمض إلى الماء - فقط!
مخطط الجاذبية النوعية للبطارية
الثقل النوعي للحمض المستخدم في البطارية - الجاذبية النوعية لإلكتروليت البطارية
| تطبيق البطارية | نطاق الثقل النوعي النموذجي |
|---|---|
| بطاريات السيارات | 1.270 - 1.290 |
| بطاريات الجر | 1.275 - 1.285 |
| بطاريات ثابتة | 1.195 - 1.205 |
| بطاريات AGM VRLA | 1.300 - 1.310 |
| بطاريات VRLA جل الاسطوانية | 1.280 - 1.290 |
| بطاريات SMF أحادية الكتلة | 1.280 - 1.300 |
تحضير الأحماض المستخدمة في البطاريات
تحذير: عند تحضير الحمض المستخدم في البطارية أو عند العمل مع الأحماض أو الشوارد ، استخدم دائمًا نظارات واقية وقفازات مطاطية ومئزر مطاطي.
- يجب استخدام أوعية نظيفة من المطاط الصلب / البلاستيك أو الخزف أو الصناديق المبطنة بالرصاص.
- يكون الحمض المستخدم في البطارية للتعبئة الأولية من الجاذبية النوعية للبطارية كما هو مذكور في ورقة بيانات الشركة المصنعة.
- إذا تم الحصول على الحمض في صورة مركزة فمن الضروري تخفيفه إلى الثقل النوعي المطلوب. يجب أن يتوافق الحمض والماء المقطر المراد استخدامهما للتخفيف مع IS: 266-1977 و IS: 1069-1964 على التوالي.
- تذكر ، لا تسكب الماء أبدًا إلى حامض ، قم دائمًا بإضافة الحمض إلى الماء . للتخفيف ، استخدم فقط قضيب زجاجي / مجداف مبطّن بالرصاص للخلط.
- خلط المنحل بالكهرباء
محتوى الماء في البطارية - مواصفات الحمض في بطارية الرصاص الحمضية
يقدم الجدول التالي المواصفات الموصى بها لمستويات الشوائب المسموح بها للماء والحمض المستخدم في البطارية
| العناصر - الحدود المسموح بها | ماء | حامض |
|---|---|---|
| مسألة معلقة | لا شيء | لا شيء |
| حديد | 0.10 جزء في المليون | 10 جزء في المليون |
| الكلور | 1 جزء في المليون | 3 جزء في المليون |
| المنغنيز | 0.10 جزء في المليون | لا شيء |
| مجموع المواد الصلبة الذائبة | 2 جزء في المليون | لا شيء |
| الموصلية الكهربائية الدقيقة أوم / سم | 5 كحد أقصى | غير قابل للتطبيق |
قياس الثقل النوعي للحمض المستخدم في البطارية - حمض الكبريتيك
قياس الثقل النوعي لمياه البطارية (حمض الكبريتيك) وتصحيح درجة الحرارة: تتم قراءة جاذبية الحمض المستخدم في البطارية بواسطة مقياس كثافة السوائل ويتم قراءة درجة الحرارة بواسطة مقياس حرارة من النوع الزئبقي في الزجاج. تجنب خطأ اختلاف المنظر عن طريق الحفاظ على مستوى إلكتروليت بطارية الرصاص الحمضية في مقياس كثافة السوائل في نفس مستوى العين. يتم التصحيح بإضافة 0.0007 في حالة كون الحمض عند درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة المرجعية وطرح 0.0007 في حالة انخفاض درجة حرارة الحمض عن درجة الحرارة المرجعية لكل درجة مئوية.
لنفترض أننا قمنا بقياس دفعة من الحمض على أنها 1.250 عند 40 درجة مئوية ، فإن الثقل النوعي المصحح عند 30 درجة مئوية لتلك الدفعة من الحمض سيكون – 1.250 + (40-30) × 0.0007 = 1.257
إذن ، الصيغة المعممة هي
- SG (30 درجة مئوية) = SG (درجة مئوية) + 0.0007 (طن – 30)
- حيث ، t هي درجة حرارة المنحل بالكهرباء ؛ SG (30 درجة مئوية) = الثقل النوعي عند 30 درجة مئوية ؛ SG (درجة مئوية) = الجاذبية النوعية المقاسة عند درجة مئوية.
لصنع 10 لترات من الحامض المخفف المستخدم في البطاريات من حامض الكبريتيك المركز 1.840 Sp Gr
| لتحقيق الثقل النوعي بعد الخلط | كمية المياه باللتر | كمية 1.840 لتر حمض الثقل النوعي |
|---|---|---|
| 1.200 | 8.67 | 1.87 |
| 1.240 | 8.16 | 2.36 |
| 1.260 | 8.33 | 2.50 |
| 1.190 | 8.7 | 1.80 |
كيف تخفف الأحماض المستخدمة في البطارية؟ كيف تصنع ماء البطارية؟
للحصول على الثقل النوعي المطلوب لإلكتروليت بطارية الرصاص الحمضية المستخدمة في البطارية عن طريق تخفيف حامض الكبريتيك المركز بكثافة 1.835 الثقل النوعي.
| لتحقيق الثقل النوعي عند التبريد | كمية المياه باللتر | كمية 1.835 Sp Gr حامض الكبريتيك في لتر |
|---|---|---|
| 1.400 | 1690 | 1000 |
| 1.375 | 1780 | 1000 |
| 1.350 | 1975 | 1000 |
| 1.300 | 2520 | 1000 |
| 1.250 | 2260 | 1000 |
| 1.230 | 3670 | 1000 |
| 1.225 | 3800 | 1000 |
| 1.220 | 3910 | 1000 |
| 1.210 | 4150 | 1000 |
| 1.200 | 4430 | 1000 |
| 1.180 | 5050 | 1000 |
| 1.150 | 6230 | 1000 |
تمييع حامض الكبريتيك بكثافة 1.400 س. غرام. للحصول على ثقل نوعي أقل
يجب استخدام المعلومات التالية بحذر شديد أثناء صنع الحمض المستخدم للبطارية. اتخاذ جميع احتياطات السلامة وارتداء القفازات المطاطية والمريلة المطاطية والأحذية المطاطية والنظارات الواقية أثناء خلط وتخفيف الأحماض المستخدمة في البطارية
| لتحقيق الثقل النوعي عند التبريد | كمية المياه باللتر | كمية 1.400 Sp Gr حامض الكبريتيك في لتر |
|---|---|---|
| 1.400 | لا شيء | 1000 |
| 1.375 | 75 | 1000 |
| 1.350 | 160 | 1000 |
| 1.300 | 380 | 1000 |
| 1.250 | 700 | 1000 |
| 1.230 | 850 | 1000 |
| 1.225 | 905 | 1000 |
| 1.220 | 960 | 1000 |
| 1.210 | 1050 | 1000 |
| 1.200 | 1160 | 1000 |
| 1.180 | 1380 | 1000 |
| 1.150 | 1920 | 1000 |
الثقل النوعي للحمض المستخدم في البطاريات - أنواع مختلفة من البطاريات
تتراوح الثقل النوعي لخلية مشحونة بالكامل في بطارية حمض الرصاص من 1.200 إلى 1.320. عند استخدام ثقل نوعي أقل من 1.200 ، يتم استخدام حجم أكبر لكل آه لكل خلية. على سبيل المثال:
تحتوي الخلايا الثابتة Sp gr 1.200 على حوالي 18-20 مل حمض لكل خلية في الساعة
تحتوي بطاريات UPS على sp gr 1. 240-1.250 واستخدام 14 إلى 16 مل حمض لكل خلية
بطاريات الجر sp gr 1.250-1.260 تستخدم 13-15 مل من الحمض لكل آه لكل خلية
بطاريات السيارات sp gr. 1.260-1.270 استخدم 12-13 مل حمض لكل آه لكل خلية
بطاريات VRLA sp gr 1.3-1.32 تستخدم 9 مل من الحمض لكل آه لكل خلية
يستخدم جل VRLA نفس sp gr. من 1.300 استخدم 10-11 مل حمض لكل آه لكل خلية
يوضح هذا أن كتلة حامض الكبريتيك المستخدمة لكل آه لكل خلية هي نفسها تقريبًا لجميع البطاريات. كما يوضح أيضًا أن حجم الحمض المستخدم مضروبًا في تركيز الحمض في٪ wt هو نفسه لجميع البطاريات. يمكن التحقق من ذلك عن طريق الحسابات باستخدام الجدول التالي:
| الثقل النوعي @ 20 درجة مئوية | معامل درجة الحرارة لكل درجة مئوية | H 2 SO 4 الوزن٪ | H 2 SO 4 حجم٪ | نقطة التجمد o C. |
|---|---|---|---|---|
| ماء | 0.0 | 0.0 | 0 | |
| 1.020 | 0.022 | 2.9 | 1.6 | - |
| 1.050 | 0.033 | 7.3 | 4.2 | -3.3 |
| 1.100 | 0.048 | 14.3 | 8.5 | -7.8 |
| 1.150 | 0.060 | 20.9 | 13 | -15 |
| 1.200 | 0.068 | 27.2 | 17.1 | -17 |
| 1.250 | 0.072 | 33.4 | 22.6 | -52 |
| 1.300 | 0.075 | 39.1 | 27.6 | -71 |
يعطي الجدول نقطة تجمد المنحل بالكهرباء عند sp.gr. عند استخدام البطارية في المناخات الباردة. إذا تجمد الحمض ، يتمدد الجليد المتكون وقد تتشقق الحاوية. يساعدنا الجدول في تحديد درجات الحرارة الآمنة التي يمكن للبطارية تحملها.
تنبيه: من الضروري التأكد من أن البطارية تبقى مشحونة في الشتاء في المناطق الباردة. إذا تم الاحتفاظ به في حالة تفريغ ، فقد يتجمد الحمض ويكسر الحاوية.
تجميد الحمض المستخدم في البطارية
يجب التأكيد على أن حمض الرصاص له نطاق درجة حرارة أوسع يمكن أن يعمل فيه ، على عكس التقنيات المنافسة الأخرى التي لها نطاقات ضيقة. على الرغم من أن الأداء عند درجة حرارة منخفضة لا يصل إلى المستوى المطلوب ، فإن اشتراط معيار الأداء مثل CCA (أمبير التدوير البارد) يخفف من هذه المشكلة.
الجاذبية الخاطئة للحمض المستخدم في البطارية أثناء الشحن
لقد استخدمت الجاذبية الخاطئة للحمض المستخدم في البطارية للتعبئة الأولية وتم شحن البطارية لفترة قصيرة. الآن البطارية لا تحتوي على سعة – ماذا أفعل لاستعادة هذه البطارية؟
لا يوجد إجراء قياسي لإحياء البطارية في مثل هذه المواقف ، ومع ذلك ، يمكنك محاولة استعادة البطارية باستخدام الإجراء التالي:
- إذا كانت الجاذبية النوعية المستخدمة أقل من الجاذبية القياسية المعتادة ، فقم بتفريغ الحمض باتباع جميع معايير السلامة والبيئة. املأ بحمض البطارية الصحيح واشحن بالطريقة المعتادة. سيقبل رسومًا ويمكن شحنه بالكامل. سيكون تعديل الثقل النوعي النهائي ضروريًا لجميع الخلايا.
- إذا كانت الثقل النوعي المستخدم أعلى ، فيمكن استخدام نفس الإجراء. قد يكون ضبط الجاذبية النوعية في نهاية الشحنة مملاً. يمكن التعامل مع بطارية أو بطاريتين بهذه الطريقة. من الواضح أن التعامل مع كمية أكبر سيكون تحديًا خطيرًا. احرص دائمًا على ملء الثقل النوعي الصحيح في وقت الشحن الأولي.
تواصل معنا ، إذا كان لديك أي أسئلة حول حمض البطارية.
