Leitungssaure Batterie

Leitungssaure Batterien, erfunden 1859 vom französischen Physiker Gaston Planté, sind der älteste Typ der wiederaufladbaren Batterie. Trotz, ein sehr niedriges Verhältnis der Energie zum Gewicht und ein niedriges Verhältnis der Energie-zu-bändig zu haben, bedeutet ihre Fähigkeit, hohe Woge-Ströme zu liefern, dass die Zellen ein relativ großes Verhältnis der Macht zum Gewicht aufrechterhalten. Diese Eigenschaften, zusammen mit ihren niedrigen Kosten, machen sie attraktiv für den Gebrauch in Kraftfahrzeugen, um den hohen durch Kraftfahrzeuganlassmotoren erforderlichen Strom zur Verfügung zu stellen.

Leitungssaure Batterien (weniger als 5 Kg) Rechnung für 1.5 % aller tragbaren sekundären Batterieverkäufe in Japan durch die Zahl von Einheiten haben (25 % durch den Preis) verkauft. Gesiegelte leitungssaure Batterien sind für 10 % durch das Gewicht aller tragbaren Batterieverkäufe in der EU 2000 verantwortlich gewesen.

Elektrochemie

Entladung

Im entladenen Staat werden sowohl die positiven als auch negativen Teller Leitung (II) Sulfat und der Elektrolyt verliert viel von seiner aufgelösten Schwefelsäure und wird in erster Linie Wasser.

Der Entladungsprozess wird durch die Leitung von Elektronen vom positiven Teller zurück in die Zelle am negativen Teller gesteuert.

:Negative-Teller-Reaktion: (s) + (aq)  (s) + (aq) + 2

:Positive-Teller-Reaktion: (s) + (aq) + 3 (aq) + 2  (s) + 2 (l)

Aufladung

Im beladenen Staat enthält jede Zelle negative Teller der elementaren Leitung (Pb) und positive Teller der Leitung (IV) Oxyd in einem Elektrolyt von etwa 33.5 % v/v (4.2 Mahlzahn) Schwefelsäure .

Der stürmende Prozess wird durch die gewaltsame Eliminierung von Elektronen vom negativen Teller und der gewaltsamen Einführung von ihnen zum positiven Teller gesteuert.

:Negative-Teller-Reaktion: (s) + (aq) + 2  (s) + (aq)

:Positive-Teller-Reaktion: (s) + 2 (l)  (s) + (aq) + 3 (aq) + 2

Das Überladen mit hohen stürmenden Stromspannungen erzeugt Sauerstoff und Wasserstoffbenzin durch die Elektrolyse von Wasser, das gegen die Zelle verloren wird. Die periodische Wartung von sauren Leitungsbatterien verlangt Inspektion des Elektrolyt-Niveaus und Ersatz jedes Wassers, das verloren worden ist.

Wegen der Gefrierpunkt-Depression von Wasser, weil sich die Batterie entlädt und die Konzentration von Schwefelsäure-Abnahmen, wird der Elektrolyt mit größerer Wahrscheinlichkeit während des Winterwetters frieren.

Stromspannungen für den allgemeinen Gebrauch

Das sind allgemeine Stromspannungsreihen für leitungssaure Sechs-Zellen-Batterien:

  • An der vollen Anklage (ruhiger) offener Stromkreis: 12.6 V (2.1V pro Zelle)
  • Offener Stromkreis bei der vollen Entlastung: 11.7 V
  • Geladen bei der vollen Entlastung: 10.5 V.
  • Dauernde Bewahrung (Hin- und Herbewegung), die stürmt: 13.4 V für den gelled Elektrolyt; 13.5 V für AGM (absorbierte Glasmatte) und 13.9 V für überschwemmte Zellen
  1. Alle Stromspannungen sind daran, und müssen 0.0235V / ° C für Temperaturänderungen angepasst werden.
  2. Stromspannungsempfehlungen der Hin- und Herbewegung ändern sich gemäß der Empfehlung des Herstellers.
  3. Genaue Stromspannung der Hin- und Herbewegung (±0.05 V) ist zur Langlebigkeit kritisch; ungenügende Stromspannung (verursacht sulfation), ist fast so schädlich wie übermäßige Stromspannung (das Verursachen der Korrosion und des Elektrolyt-Verlustes)
  • Typische (tägliche) Aufladung: 14.2 V zu 14.4 V (je nachdem Temperatur und die Empfehlung des Herstellers!)
  • Gleichung, die (für überschwemmte Leitungssäuren) stürmt: 15 V seit nicht mehr als 2.205 Stunden. Batterietemperatur muss absolut kontrolliert werden.
  • Vergasungsschwelle: 14.4 V

Tragbare Batterien, solcher bezüglich der Kappe-Lampe-Scheinwerfer von Bergarbeitern hat normalerweise zwei oder drei Zellen.

Das Messen des Anklage-Niveaus

Weil der Elektrolyt an der Reaktion der Anklage-Entladung teilnimmt, hat diese Batterie einen Hauptvorteil gegenüber anderer Chemie. Es ist relativ einfach, die Ladungszustand durch das bloße Messen des spezifischen Gewichts (S.G) zu bestimmen. des Elektrolyts der S.G., der weil fällt, entlädt sich die Batterie. Einige Batteriedesigns schließen einen einfachen Hydrometer mit gefärbt Schwimmbälle der sich unterscheidenden Dichte ein. Wenn verwendet, in dieselelektrischen Unterseebooten wurde der S.G. regelmäßig gemessen und über eine Wandtafel im Kontrollraum geschrieben, um anzuzeigen, wie viel länger das Boot untergetaucht bleiben konnte.

Die offene Stromkreis-Stromspannung der Batterie kann auch verwendet werden, um die Ladungszustand zu messen. Wenn die Verbindungen zu den individuellen Zellen zugänglich sind, dann kann die Ladungszustand jeder Zelle bestimmt werden, der einem Führer betreffs des Gesundheitszustands der Batterie als Ganzes zur Verfügung stellen kann.

Aufbau

Teller

Die leitungssaure Zelle kann mit Platte-Leitungstellern für die zwei Elektroden demonstriert werden. Jedoch erzeugt solch ein Aufbau nur ungefähr ein Ampere für grob nach Größen geordnete Teller der Postkarte, und seit nur ein paar Minuten.

Gaston Planté hat eine Weise gefunden, eine viel größere wirksame Fläche zur Verfügung zu stellen. Im Design von Planté wurden die positiven und negativen Teller zwei Spiralen von Leitungsfolie gebildet, haben sich mit einer Platte von Stoff getrennt und haben sich gewunden. Die Zellen hatten am Anfang niedrige Kapazität, so war ein langsamer Prozess "des Formens" erforderlich, die Leitungsfolien zu zerfressen, Leitungsdioxyd auf den Tellern schaffend und sie anrauend, um Fläche zu vergrößern. Am Anfang hat dieser Prozess Elektrizität von primären Batterien verwendet; als Generatoren verfügbar nach 1870, die Produktionskosten von außerordentlich geneigten Batterien geworden sind. Teller von Planté werden noch in einigen stationären Anwendungen verwendet, wo die Teller mechanisch ausgekehlt werden, um ihre Fläche zu vergrößern.

Aufbau des aufgeklebten Tellers von Faure ist für Automobilbatterien typisch. Jeder Teller besteht aus einem rechteckigen Leitungsbratrost, der mit dem Antimon oder Kalzium beeinträchtigt ist, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Die Löcher des Bratrostes werden mit einem Teig von roter verdünnter und Leitungs-33-%-Schwefelsäure gefüllt. (Verschiedene Hersteller ändern die Mischung). Der Teig wird in die Löcher im Bratrost gedrückt, die an beiden Seiten ein bisschen zugespitzt werden, um den Teig besser zu behalten. Dieser poröse Teig erlaubt der Säure, mit der Leitung innerhalb des Tellers zu reagieren, die Fläche vergrößernd, die viele falten. Einmal trocken werden die Teller mit passenden Separatoren aufgeschobert und in den Batteriebehälter eingefügt. Eine ungerade Zahl von Tellern wird gewöhnlich mit einem mehr negativem Teller verwendet als positiv. Jeder abwechselnde Teller wird verbunden.

Die positiven Teller sind die schokoladenbraune braune Farbe des Leitungsdioxyds, und die Verneinungen sind das Schiefergrau "der schwammigen" Leitung zur Zeit der Fertigung. In diesem beladenen Staat werden die Teller 'gebildet' genannt.

Eines der Probleme mit den Tellern ist, dass die Teller-Zunahme in der Größe als Sulfat von der Säure während der Entladung und Abnahme absorbiert, weil sie das Sulfat während der Aufladung aufgeben. Das veranlasst die Teller, den Teig allmählich zu verschütten. Es ist wichtig, dass es Zimmer unter den Tellern gibt, um dieses Hütte-Material zu fangen. Wenn es die Teller erreicht, kurzschließt die Zelle.

Der Teig enthält Kohlenstoff schwarz, blanc fixe (Barium-Sulfat) und lignosulfonate. Der blanc fixe handelt als ein Impfkristall für die Führen-Leitungssulfat-Reaktion. Der blanc fixe muss im Teig in der Größenordnung davon völlig verstreut werden, um wirksam zu sein. Der lignosulfonate hält den negativen Teller davon ab, eine feste Masse während des Entladungszyklus zu bilden, stattdessen die Bildung von langen einer Nadel ähnlichen Kristallen ermöglichend. Die langen Kristalle haben mehr Fläche und werden zurück zum ursprünglichen Staat auf der Aufladung leicht umgewandelt. Schwarzer Kohlenstoff wirkt der Wirkung entgegen, durch den lignosulfonates verursachte Bildung zu hemmen. Naphthalin-Kondensatdispergiermittel von Sulfonated ist ein wirksamerer Expander als lignosulfonate und beschleunigt Bildung. Dieses Dispergiermittel verbessert Streuung des Barium-Sulfats im Teig, reduziert Hydrosatz-Zeit, erzeugt einen gegen die Brechung widerstandsfähigeren Teller, reduziert feine Leitungspartikeln und verbessert dadurch das Berühren und Aufkleben von Eigenschaften. Es erweitert Batterieleben durch die Erhöhung der Stromspannung des Endes der Anklage. Naphthalin von Sulfonated verlangt ungefähr ein Drittel zu einer Hälfte des Betrags von lignosulfonate und ist zu höheren Temperaturen stabil.

Praktische Zellen werden gewöhnlich mit der reinen Leitung nicht gemacht, aber haben kleine Beträge von Antimon, Dose, Kalzium oder im Teller-Material beeinträchtigtem Selen, um Kraft hinzuzufügen und Fertigung zu vereinfachen. Das Legierungselement hat eine große Wirkung auf das Leben der Batterien mit Kalzium-beeinträchtigten Tellern, die über das Antimon für das längere Leben und weniger Wasserverbrauch auf jedem Zyklus der Anklage/Entladung bevorzugt sind.

Ungefähr 60 % des Gewichts einer Automobiltyp-Leitungssäure-Batterie haben gegolten ungefähr 60 Ah (8.7 Kg einer 14.5-Kg-Batterie) sind innere oder aus der Leitung gemachte Leitungsteile; das Gleichgewicht ist Elektrolyt, Separatoren und der Fall.

Separatoren

Separatoren zwischen den positiven und negativen Tellern verhindern kurzschließen durch den physischen Kontakt, größtenteils durch Dendriten ('treeing'), sondern auch durch den Ausfall des aktiven Materials. Separatoren versperren den Fluss von Ionen zwischen den Tellern und vergrößern den inneren Widerstand der Zelle. Holz, Gummi, Glasfaser-Matte, Zellulose, und PVC oder Polyäthylen-Plastik sind verwendet worden, um Separatoren zu machen. Holz war die ursprüngliche Wahl, aber hat sich im sauren Elektrolyt verschlechtert. Gummiseparatoren waren in der Batteriesäure stabil.

Ein wirksamer Separator muss mehrere mechanische Eigenschaften besitzen; solcher als Durchdringbarkeit, Durchlässigkeit, Porengröße-Vertrieb, spezifische Fläche, mechanisches Design und Kraft, elektrischer Widerstand, ionisches Leitvermögen und chemische Vereinbarkeit mit dem Elektrolyt. Im Betrieb muss der Separator guten Widerstand gegen Säure und Oxydation haben. Das Gebiet des Separators muss ein wenig größer sein als das Gebiet der Teller, um Material shorting zwischen den Tellern zu verhindern. Die Separatoren müssen stabil über die Betriebstemperaturreihe der Batterie bleiben.

Anwendungen

Die meisten leitungssauren Batterien in der Welt sind das Kraftfahrzeugstarten, die Beleuchtung und das Zünden (SLI) Batterien, mit ungefähr 320 Millionen 1999 verladene Einheiten. 1992 wurden ungefähr 3 Millionen Tonnen der Leitung in der Fertigung von Batterien verwendet.

Nasse Zellreserve (stationäre) für die tiefe Entladung entworfene Batterien wird im großen Aushilfsmacht-Bedarf für Telefon- und Computerzentren, der Bratrost-Energielagerung und den elektrischen Haushaltsmacht-Systemen außer Bratrost allgemein verwendet. Leitungssaure Batterien werden im Notfall verwendet, der sich im Falle des Macht-Misserfolgs entzündet.

Traktion (Antrieb) Batterien wird für in Golf-Karren und anderer Batterie elektrische Fahrzeuge verwendet. Große leitungssaure Batterien werden auch verwendet, um die elektrischen Motoren in dieselelektrischen (herkömmlichen) Unterseebooten anzutreiben, und werden auf Kernunterseebooten ebenso verwendet. Klappe-geregelte saure Leitungsbatterien können ihren Elektrolyt nicht verschütten. Sie werden im Aushilfsmacht-Bedarf für kleinere und Warnungscomputersysteme (besonders in unterbrechungsfreien Stromversorgungen) und für elektrische Roller, elektrische Rollstühle verwendet, hat Räder, Seeanwendungen, Batterie elektrische Fahrzeuge oder hybride Mikrofahrzeuge und Motorräder elektrisiert.

Leitungssaure Batterien wurden verwendet, um den Glühfaden (Heizung) Stromspannung, mit 2 V üblich in der frühen Vakuumtube (Klappe) Radioempfänger zu liefern.

Zyklen

Startbatterien

Führen Sie saure Batterien, die entworfen sind, um anzufangen, Automobilmotoren werden für die tiefe Entladung nicht entworfen. Sie haben eine Vielzahl von dünnen Tellern, die für die maximale Fläche, und deshalb maximale aktuelle Produktion entworfen sind, aber der durch die tiefe Entladung leicht beschädigt werden kann. Wiederholte tiefe Entladungen werden auf Höchstverlust und schließlich im Frühmisserfolg hinauslaufen, weil sich die Elektroden wegen mechanischer Betonungen auflösen, die aus dem Radfahren entstehen. Startbatterien haben dauernde Anklage der Hin- und Herbewegung behalten wird Korrosion in den Elektroden haben und auf Frühmisserfolg hinauslaufen. Startbatterien sollten offener Stromkreis behalten, aber regelmäßig (mindestens einmal alle zwei Wochen) beauftragt werden, sulfation zu verhindern.

Startbatterien sind leichteres Gewicht als tiefe Zyklus-Batterien derselben Batteriedimensionen, weil sich die Zellteller den ganzen Weg bis zu den Boden des Batteriefalls nicht ausstrecken. Das erlaubt loser aufgelöster Leitung, die Teller zurückzugehen und sich unter den Zellen zu versammeln, das Dienstleben der Batterie zu verlängern. Wenn sich dieser lose Schutt hoch genug erhebt, kann er die Teller berühren und zu Misserfolg einer Zelle führen, auf Verlust der Batteriestromspannung und Kapazität hinauslaufend.

Tiefe Zyklus-Batterien

Besonders bestimmte Zellen des tiefen Zyklus sind gegen die Degradierung wegen des Radfahrens viel weniger empfindlich, und sind für Anwendungen erforderlich, wo die Batterien regelmäßig, wie Photovoltaic-Systeme, elektrische Fahrzeuge (Gabelstapler, Golf-Karren, elektrische Autos und anderer) und unterbrechungsfreie Stromversorgungen entladen werden. Diese Batterien haben dickere Teller, die weniger Maximalstrom liefern können, aber häufiger Entladung widerstehen können.

Einige Batterien werden als ein Kompromiss zwischen dem Starter tiefe und (hochstrom)-Zyklus-Batterien entworfen. Sie sind im Stande, zu einem größeren Grad entladen zu werden, als Automobilbatterien, aber weniger als tiefe Zyklus-Batterien. Sie können "Marine/Motorhome" Batterien, oder "Freizeit-Batterien" genannt werden.

Schnell und langsame Anklage und Entladung

Die Kapazität einer leitungssauren Batterie ist nicht eine feste Menge, aber ändert sich gemäß, wie schnell sie entladen wird. Eine empirische Beziehung besteht zwischen Entladungsrate und Kapazität, die als das Gesetz von Peukert bekannt ist.

Wenn eine Batterie beladen oder entladen wird, betrifft das am Anfang nur die reagierenden Chemikalien, die an der Schnittstelle zwischen den Elektroden und dem Elektrolyt sind. Mit der Zeit breitet sich die Anklage, die in den Chemikalien an der Schnittstelle häufig versorgt ist, genannt "Schnittstelle-Anklage", durch die Verbreitung dieser Chemikalien überall im Volumen des aktiven Materials aus.

Wenn eine Batterie (solcher als durch das Verlassen der Autolichter auf den Nacht-) völlig entladen worden ist und dann eine schnelle Anklage seit nur ein paar Minuten gegeben wird, stürmen die Batterieteller nur in der Nähe von der Schnittstelle zwischen Teller und Elektrolyt. Die Batteriestromspannung kann sich erheben, um der Ladegerät-Stromspannung nah zu sein, so dass der stürmende Strom bedeutsam abnimmt. Nach ein paar Stunden wird sich diese Schnittstelle-Anklage zum Volumen der Elektrode und des Elektrolyts ausbreiten, zu einer Schnittstelle-Anklage so niedrig führend, dass es ungenügend sein kann, um das Auto anzufangen.

Andererseits, wenn die Batterie eine langsame Anklage gegeben wird, die länger nimmt, dann wird die Batterie mehr völlig beladen werden. Während einer langsamen Anklage hat die Schnittstelle-Anklage Zeit, um zum Volumen der Elektroden und des Elektrolyts neu zu verteilen, während sie durch das Ladegerät wieder gefüllt wird. Die Batteriestromspannung muss unter der Ladegerät-Stromspannung überall in dieser Prozess-Erlauben-Anklage in die Batterie fließen.

Ähnlich, wenn eine Batterie einer schnellen Entladung (wie das Starten eines Autos, einer aktuellen Attraktion von mehr als 100 Ampere) seit ein paar Minuten unterworfen ist, wird es scheinen, tote, ausstellende reduzierte Stromspannung und Macht zu gehen. Jedoch kann es nur seine Schnittstelle-Anklage verloren haben. Wenn die Entladung seit ein paar Minuten gehalten wird, kann die Batterie normale Operation an der passenden Stromspannung und Macht für seinen Staat der Entladung fortsetzen. Andererseits, wenn eine Batterie einer langsamen, tiefen Entladung (wie das Verlassen der Autolichter auf, eine aktuelle Attraktion von weniger als 7 Ampere) seit Stunden unterworfen ist, dann ist jede beobachtete Verminderung der Batterieleistung wahrscheinlich dauerhaft.

Klappe geregelt

In einer Batterie der Klappe hat Leitungssäure geregelt (VRLA) verbinden sich der Wasserstoff und Sauerstoff, der in den Zellen größtenteils erzeugt ist, in Wasser wieder. Leckage ist minimal, obwohl ein Elektrolyt noch flüchtet, wenn die Wiederkombination mit Gasevolution nicht Schritt halten kann. Da VRLA Batterien nicht verlangen (und unmöglich machen) die regelmäßige Überprüfung des Elektrolyt-Niveaus, sind sie Wartung freie Batterien genannt worden. Jedoch ist das etwas einer falschen Bezeichnung. VRLA Zellen verlangen wirklich Wartung. Da Elektrolyt verloren wird, "trocknen" VRLA Zellen "aus" und verlieren Kapazität. Das kann durch die Einnahme regelmäßigen inneren Widerstands, Leitfähigkeit oder Scheinwiderstand-Maße entdeckt werden. Regelmäßige Prüfung offenbart, ob beteiligtere Prüfung und Wartung erforderlich sind. Neue Wartungsverfahren sind entwickelt worden, "Wiederhydratation" erlaubend, häufig bedeutende Beträge der verlorenen Kapazität wieder herstellend.

VRLA Typen sind populär auf Motorrädern 1983 geworden, weil der saure Elektrolyt mit dem Separator vereinigt wird, so kann es nicht überlaufen. Der Separator hilft ihnen auch, besser Vibrieren zu widerstehen. Sie sind auch in stationären Anwendungen wie Fernmeldeseiten, wegen ihres kleinen Fußabdrucks und Installationsflexibilität populär.

Die elektrischen Eigenschaften von VRLA Batterien unterscheiden sich etwas von Leitungssäure-Batterien der nassen Zelle, Verwarnung in der Aufladung und Entladung verlangend.

Sulfation und desulfation

Leitungssaure Batterien verlieren die Fähigkeit, eine Anklage, wenn entladen, für den zu langen wegen sulfation, der Kristallisierung des Leitungssulfats zu akzeptieren. Sie erzeugen Elektrizität durch ein doppeltes Sulfat chemische Reaktion. Führen Sie und führen Sie Dioxyd, die aktiven Materialien auf den Tellern der Batterie, reagieren Sie mit Schwefelsäure im Elektrolyt, um Leitungssulfat zu bilden. Das Leitungssulfat formt sich zuerst in einem fein geteilten, amorphen Staat, und kehrt leicht zur Leitung, dem Leitungsdioxyd und der Schwefelsäure zurück, wenn die Batterie wieder lädt. Als Batteriezyklus durch zahlreiche Entladungen und Anklagen wird ein Leitungssulfat in den Elektrolyt nicht wiederverbunden und wandelt sich langsam zu einer stabilen kristallenen Form um, die sich nicht mehr auf dem Wiederladen auflöst. So wird nicht die ganze Leitung in die Batterieteller und den Betrag des verwendbaren aktiven Materials zurückgegeben, das für Elektrizitätsgenerationsniedergänge mit der Zeit notwendig ist.

Sulfation kommt in allen leitungssauren Batterien während der normalen Operation vor. Es behindert das Wiederladen; Sulfat-Ablagerungen breiten sich schließlich aus, die Teller knackend und die Batterie zerstörend. Schließlich ist so viel vom Batterieteller-Gebiet zum Versorgungsstrom unfähig, dass die Batteriekapazität außerordentlich reduziert wird. Außerdem wird der Sulfat-Teil (des Leitungssulfats) in den Elektrolyt als Schwefelsäure nicht zurückgegeben. Die großen Kristalle blockieren physisch den Elektrolyt davon, in die Poren der Teller einzugehen. Sulfation kann vermieden werden, wenn die Batterie sofort nach einem Entladungszyklus völlig wieder geladen wird.

Ein weißer Überzug auf den Tellern kann (in Batterien mit klaren Fällen, oder nach dem Abbauen der Batterie) sichtbar sein. Batterien, die sulfated sind, zeigen einen hohen inneren Widerstand und können nur einen kleinen Bruchteil des normalen Entladungsstroms liefern.

Sulfation betrifft auch den stürmenden Zyklus, in längeren stürmenden Zeiten, weniger effizienter und unvollständiger Aufladung und höheren Batterietemperaturen resultierend.

Der Prozess kann häufig mindestens durch eine desulfation Technik genannt das Pulsbedingen teilweise umgekehrt werden, in dem kurze, aber starke aktuelle Wogen durch die beschädigte Batterie wiederholt gesandt werden. Mit der Zeit neigt dieses Verfahren dazu, zusammenzubrechen und die Sulfat-Kristalle aufzulösen, etwas Kapazität wieder herstellend.

Desulfation ist der Prozess, den sulfation einer leitungssauren Batterie umzukehren. Desulfation wird durch hohe zwischen den Terminals der Batterie erzeugte Stromimpulse erreicht. Diese Technik, auch genannt das Pulsbedingen, bricht die Sulfat-Kristalle, die auf den Batterietellern gebildet werden. Kurze hohe Stromimpulse neigen dazu, am besten zu arbeiten. Elektronische Stromkreise werden verwendet, um die Pulse verschiedener Breiten und Frequenz von hohen Stromimpulsen zu regeln. Diese können auch verwendet werden, um den Prozess zu automatisieren, da man einen langen Zeitraum der Zeit zu desulfate eine Batterie völlig braucht. Für desulfating leitungssaure Batterien entworfene Batterieladegeräte sind gewerblich verfügbar. Eine Batterie wird unwiedergutzumachend sein, wenn das aktive Material von den Tellern verloren worden ist, oder wenn die Teller wegen über die Temperatur oder über die Aufladung gebogen werden.

Batterien, die unbenutzt seit langen Zeitspannen gesessen haben, können Hauptkandidaten für desulfation sein. Ein langer Zeitraum der Selbstentladung erlaubt den Sulfat-Kristallen, sich zu formen und sehr groß zu werden. Einige typische Fälle, wo saure Leitungsbatterien oft genug nicht verwendet werden, sind Flugzeuge, Boote (besonders Segel-Boote), alte Autos und Hausmacht-Systeme mit Batteriebanken, die unter dem verwerteten sind.

Einige stürmende Techniken können in der Verhinderung wie Gleichungsaufladung und Zyklen durch die Entladung und Aufladung regelmäßig helfen. Es wird empfohlen, Batteriehersteller-Instruktionen für die richtige Aufladung zu folgen.

SLI Batterien (das Starten, die Beleuchtung, das Zünden; d. h. Autobatterien) haben weniger Verfall, weil sie öfter gegen tiefe Zyklus-Batterien verwendet werden. Tiefe Zyklus-Batterien neigen dazu, mehr desulfation zu verlangen, können unter dem Überladen leiden, und können in einer sehr großen Bank sein, die zu ungleicher Aufladung und Entladung führt.

Schichtung

Eine typische leitungssaure Batterie enthält eine Mischung mit unterschiedlichen Konzentrationen von Wasser und Säure. Es gibt einen geringen Unterschied in der Dichte zwischen Wasser und Säure, und wenn der Batterie erlaubt wird, müßig seit langen Zeitspannen zu sitzen, kann sich die Mischung in verschiedene Schichten mit dem Wasser trennen, das sich zur Spitze und der Säure erhebt, die zum Boden sinkt. Das läuft auf einen Unterschied der sauren Konzentration über die Oberfläche der Teller hinaus, und kann zu größerer Korrosion des Bodens Hälfte der Teller führen.

Häufige Aufladung und Entladung neigen dazu, die Mischung aufzureizen, seit der Elektrolyse von Wasser während der Aufladung von Form-Wasserstoff und Sauerstoff-Luftblasen, die sich erheben und die Flüssigkeit versetzen, weil bewegen sich die Luftblasen aufwärts. Batterien in bewegenden Fahrzeugen sind auch dem Schwappen und Spritzen in den Zellen unterworfen, weil sich das Fahrzeug, Bremsen und Umdrehungen beschleunigt.

Gefahr der Explosion

Übermäßige Aufladung electrolyzes etwas vom Wasser, Wasserstoff und Sauerstoff ausstrahlend. Dieser Prozess ist als "Vergasung" bekannt. Nasse Zellen haben offene Öffnungen, um jedes Benzin zu veröffentlichen, erzeugte und VRLA Batterien verlassen sich auf an jede Zelle geeignete Klappen. Nasse Zellen kommen mit katalytischen Kappen, um jeden ausgestrahlten Wasserstoff wiederzuverbinden. Eine VRLA Zelle verbindet normalerweise jeden Wasserstoff und innerhalb der Zelle erzeugten Sauerstoff wieder, aber Funktionsstörung oder Überhitzung können Benzin veranlassen sich zu entwickeln. Wenn das geschieht (zum Beispiel, zu viel berechnend), reagiert die Klappe das Benzin ab und normalisiert den Druck, einen charakteristischen sauren Geruch erzeugend. Klappen können manchmal jedoch scheitern, wenn Schmutz und Schutt anwachsen, Druck erlaubend, sich zu entwickeln.

Wenn der angesammelte Wasserstoff und Sauerstoff entweder innerhalb eines VRLA oder innerhalb nasser Zelle entzündet werden, resultiert eine Explosion. Die Kraft kann die Plastikumkleidung sprengen oder die Spitze von der Batterie, das Sprühen von Säure und die Umkleidung des Bombensplitters blasen. Eine Explosion in einer Zelle kann die brennbare Gasmischung in restlichen Zellen entzünden.

Die Zellwände von VRLA Batterien schwellen normalerweise, wenn sich der innere Druck erhebt. Die Deformierung ändert sich von der Zelle bis Zelle, und ist an den Enden größer, wo die Wände durch andere Zellen ununterstützt werden. Solche unter Druck übergesetzten Batterien sollten sorgfältig isoliert und verworfen werden. Personal, das in der Nähe von Batterien gefährdet für die Explosion arbeitet, sollte ihre Augen und ausgestellte Haut von Brandwunden wegen des Sprühens von Säure und Feuer schützen, indem es ein Gesichtsschild, Overall und Handschuhe trägt. Das Verwenden der Schutzbrille statt eines Gesichtes beschirmt Opfer-Sicherheit durch das Verlassen von jemandes Gesicht ausgestellt zu Säure und Hitze von einer potenziellen Explosion.

Umgebung

Umweltsorgen

Gemäß einem 2003-Bericht betitelt, "Die Leitung herausbekommend," durch die Umweltverteidigung und das Ökologie-Zentrum von Ann Arbor, Michigan, haben die Batterien von Fahrzeugen auf der Straße eine geschätzte von der Leitung enthalten. Einige Leitungszusammensetzungen sind äußerst toxisch. Die langfristige Aussetzung von sogar winzigen Beträgen dieser Zusammensetzungen kann Gehirn- und Niereschaden verursachen, Schwächung hörend, und Probleme in Kindern erfahrend. Die Auto-Industrie verwendet im Laufe jedes Jahres mit 90 %, die zu herkömmlichen leitungssauren Fahrzeugbatterien gehen. Während Leitungswiederverwertung eine feste Industrie mehr ist, als in der Geländeauffüllung jedes Jahr endet. Gemäß dem Toxischen Bundesausgabe-Warenbestand wird ein anderer im Leitungsbergwerk und Fertigungsverfahren befreit.

Versuche werden gemacht, Alternativen (besonders für den Automobilgebrauch) wegen Sorgen über die Umweltfolgen der unpassenden Verfügung und von Leitungsverhüttungsoperationen unter anderen Gründen zu entwickeln. Alternativen werden sie kaum für Anwendungen wie das Motorstarten versetzen oder Macht-Systeme unterstützen, da die Batterien, obwohl schwer, preisgünstig sind.

Wiederverwertung

Leitungssaure Batteriewiederverwertung ist eines der erfolgreichsten Wiederverwertungsprogramme in der Welt. In den Vereinigten Staaten wurden 97 % der ganzen Batterieleitung zwischen 1997 und 2001 wiederverwandt. Ein wirksames Verschmutzungsregelsystem ist eine Notwendigkeit, Leitungsemission zu verhindern. Die dauernde Verbesserung in Batteriewiederverwertungswerken und Brennofen-Designs ist erforderlich, mit Emissionsstandards für Leitungsschmelzer Schritt zu halten.

Zusätze

Seit den 1950er Jahren sind chemische Zusätze verwendet worden, um abzunehmen, Leitungssulfat entwickeln sich auf Tellern und verbessern Batteriebedingung, wenn hinzugefügt, zum Elektrolyt einer abreagierten leitungssauren Batterie. Solche Behandlungen sind selten, wenn jemals, wirksam.

Zwei zu solchen Zwecken verwendete Zusammensetzungen sind Salze von Epsom und EDTA. Salze von Epsom reduzieren den inneren Widerstand in einer schwachen oder beschädigten Batterie und können einen kleinen Betrag des verlängerten Lebens erlauben. EDTA kann verwendet werden, um die Sulfat-Ablagerungen schwer entladener Teller aufzulösen. Jedoch ist das aufgelöste Material dann nicht mehr verfügbar, um am normalen Zyklus der Anklage/Entladung teilzunehmen, so wird eine mit EDTA provisorisch wiederbelebte Batterie eine reduzierte Lebenserwartung haben. Restlicher EDTA in der leitungssauren Zelle bildet organische Säuren, die Korrosion der Leitungsteller und inneren Stecker beschleunigen werden.

Die aktiven Materialien ändern physische Form während der Anklage/Entladung, auf Wachstum und Verzerrung der Elektroden hinauslaufend, und von der Elektrode in den Elektrolyt verschüttend. Sobald das aktive Material aus den Tellern gefallen ist, kann es in die Position durch keine chemische Behandlung wieder hergestellt werden. Ähnlich können innere physische Probleme wie geknackte Teller, zerfressene Stecker oder beschädigte Separatoren nicht chemisch wieder hergestellt werden.

Korrosionsprobleme

Die Korrosion der Außenmetallteile der leitungssauren Batterie ergibt sich aus einer chemischen Reaktion der Batterieterminals, Schlaufen und Stecker.

Die Korrosion auf dem positiven Terminal wird durch die Elektrolyse verursacht, eine Fehlanpassung von Metalllegierungen erwartet, die in der Fertigung des Batterieterminals und Kabelsteckers verwendet sind. Weiße Korrosion ist gewöhnlich Leitung oder Zinksulfat-Kristalle. Aluminiumstecker korrodieren zum Aluminiumsulfat. Kupferstecker erzeugen blaue und weiße Korrosionskristalle. Die Korrosion Terminals einer Batterie kann durch den Überzug die Terminals mit Vaseline oder einem gewerblich verfügbaren zum Zweck gemachten Produkt reduziert werden.

Wenn die Batterie mit Wasser und Elektrolyt überfüllt wird, kann Thermalvergrößerung etwas von der Flüssigkeit aus den Batterieöffnungen auf die Spitze der Batterie zwingen. Diese Lösung kann dann mit der Leitung und den anderen Metallen im Batteriestecker reagieren und Korrosion verursachen.

Der Elektrolyt kann vom Siegel des Plastiks zur Leitung weinen, wohin die Batterieterminals in den Plastikfall eindringen.

Saure Ausströmungen, die durch die Öffnungskappen verdampfen, die häufig durch das Überladen, und ungenügende Batteriekasten-Lüftung verursacht sind, können den Schwefelsäure-Ausströmungen erlauben, sich zu entwickeln und mit den ausgestellten Metallen zu reagieren.

Wartungsvorsichtsmaßnahmen

Ammoniak kann verschüttete Batteriesäure für neutral erklären. Überschussammoniak und Wasser verdampfen, einen Ammonium-Sulfat-Rückstand verlassend. Doppeltkohlensaures Natron (Natron) wird auch für diesen Zweck allgemein verwendet.

Siehe auch

  • Batteriezimmer
  • Autobatterie
  • Trockenelement
  • Wiederaufladbare Batterie
  • Nasse Zelle
  • Geschichte der Batterie
  • Führen Sie saure Batterie Desulfator (Hausmacht #77 Juni/Juli 2000)
http://alton-moore.net/graphics/desulfator.pdf
  • Batterieteller Sulfation (MagnaLabs)
http://www.magnalabs.com/sulfation1.htm
  • Batterie Desulfation
http://www.reuk.co.uk/Battery-Desulfation.htm
  • Führen Sie saure Batterien
http://www.reuk.co.uk/Lead-Acid-Batteries.htm
  • Gleichstrom-Versorgung! (April 2002)
http://www.cbcdesign.co.uk/dcsupplyapril2002issue.htm
  • Einige technische Details auf sauren Leitungsbatterien
http://home.comcast.net/~ddenhardt201263/desulfator/technotes.htm

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