thiết kế hệ thống điện ô tô, chương 10

Đem nối nguồn điện một chiều vào hai đầu cực của ắc quy thì dòng điện một chiều sẽ được khép kín mạch qua ắc quy và dòng điện đó đi theo chiều: Cực d-ơng nguồn một chiều đầu cực 2 của ắc quy H2S04Chùm bản cực 1 qua dung dịch điện phânchùm bản cực 2cực âm nguồn một chiều.Dòng điện sẽ làm cho dung dịch điện phân phân ly: 2H+ + S042-Cation H+ theo dòng điện đi về phía chùm bản cực nối với âm nguồn và tạo ra phản ứng tại đó: 2H+ +...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế hệ thống điện ô tô, chương 10 Chương 10: Nguyªn lý lµm viÖc cña ¾c quy axit 2.3.1. Qu¸ tr×nh n¹p ®iÖn: Khi ¾c quy ®-îc l¾p r¸p xong 1 2ng-êi ta ®æ dung dÞch axitSunfuaric vµo c¸c ng¨n b×nh th×trªn c¸c b¶n cùc sÏ sinh ra métlíp máng ch× sunfat (PbS04) v× ch×oxit t¸c dông víi axit Sunfuaric H×nh 2.7: Qu¸ tr×nh n¹p ®iÖn chocho ph¶n øng: ¾c quy Pb0 + H2S04  PbS04 + H20 §em nèi nguån ®iÖn mét chiÒu vµo hai ®Çu cùc cña ¾c quy th×dßng ®iÖn mét chiÒu sÏ ®-îc khÐp kÝn m¹ch qua ¾c quy vµ dßng®iÖn ®ã ®i theo chiÒu: Cùc d-¬ng nguån mét chiÒu  ®Õn ®Çu cùc 1 ¾c quy Chïm b¶n cùc 1  qua dung dÞch ®iÖn ph©n  chïm b¶n cùc 2 ®Çu cùc 2 cña ¾c quy  cùc ©m nguån mét chiÒu. Dßng ®iÖn sÏ lµm cho dung dÞch ®iÖn ph©n ph©n ly: H2S04  2H+ + S042- Cation H+ theo dßng ®iÖn ®i vÒ phÝa chïm b¶n cùc nèi víi ©mnguån vµ t¹o ra ph¶n øng t¹i ®ã: 2H+ + PbS04  H2S04 + Pb C¸c anion S042- ch¹y vÒ phÝa chïm b¶n cùc nèi víi cùc d-¬ngnguån ®iÖn t¹o ra ph¶n øng t¹i ®ã: PbS04 + 2H20 + S042-  Pb02 + 2 H2S04 KÕt qu¶ lµ ë chïm b¶n cùc ®-îc nèi víi cùc d-¬ng cña nguån®iÖn cã ch× ®i oxit ( Pb02), ë chïm b¶n cùc kia cã ch× (Pb). Nh- vËyhai lo¹i chïm cùc ®· cã sù kh¸c nhau vÒ cùc tÝnh. Tõ c¸c ph¶n øngho¸ häc trªn ta thÊy qu¸ tr×nh n¹p ®iÖn ®· t¹o ra l-îng axitsunfuaric bæ xung vµo dung dÞch ®ång thêi còng trong qu¸ tr×nhn¹p ®iÖn dßng ®iÖn cßn ph©n tÝch ra trong dung dÞch ®iÖn ph©n khÝHydro (H2) vµ oxy (02) l-îng khÝ nµy sñi lªn nh- bät n-íc vµ bay®i, do ®ã nång ®é cña dung dÞch ®iÖn ph©n trong qu¸ tr×nh n¹p ®iÖnsÏ t¨ng dÇn lªn. ¾c quy ®-îc coi lµ n¹p ®iÖn khi thÊy dung dÞch sñi bät nhiÒugäi ®ã lµ hiÖn t-îng “s«i”. Lóc ®ã qu¸ tr×nh n¹p ®· hoµn thµnh. 2.3.2. Qu¸ tr×nh phãng ®iÖn: Nèi hai cùc cña ¾c quy ®· ®-îc n¹p víi mét phô t¶i ch¼ng h¹nbãng ®Ìn th× n¨ng l-îng ®iÖn ®· ®-îc tÝch tr÷ trong ¾c quy sÏphãng qua t¶i lµm cho bãng ®Ìn s¸ng, dßng ®iÖn cña ¾c quy sÏ ®itheo chiÒu: Cùc d-¬ng cña ¾c quy (®Çu cùc ®· nèi víi cùc d-¬ng cñanguån n¹p)  t¶i (bãng ®Ìn)  cùc ©m cña ¾c quy  dung dÞch®iÖn ph©n  cùc d-¬ng cña ¾c quy. Qu¸ tr×nh phãng ®iÖn cña ¾c quy ph¶n øng ho¸ häc x¶y ratrong ¾c quy nh- sau: T¹i cùc d-¬ng: Pb02 + 2H+ + H2S04 + 2e  PbS04 + 2H20 T¹i cùc ©m: Pb + S042-  PbS04 + 2e Nh- vËy khi ¾c quyphãng ®iÖn, ch× sunfat l¹i®-îc h×nh thµnh ë hai chïmb¶ng cùc, lµm cho c¸c b¶ngcùc dÇn ®Çn trë l¹i gièngnhau, cßn dung dÞch axxit bÞph©n tÝch thµnh cation 2H+vµ anion S042-, ®ång thêi qu¸ H×nh 2.8: Qu¸ tr×nh phãng ®iÖntr×nh phãng ®iÖn còng t¹o ra cña ¾c quyn-íc trong dung dÞch, do ®ãnång ®é cña dung dÞch gi¶mdÇn vµ søc ®iÖn ®éng cña ¾cquy còng gi¶m dÇn. 2.4. Ký hiÖu vµ ®Æc tÝnh phãng n¹p cña ¾c quy. 2.4.1. KÝ hiÖu Trªn mçi ¾c quy ®Òu th-êng cã nh·n ë vá b×nh, trªn nh·n ghirâ tÝnh n¨ng cña ¾c quy bëi mét d·y ghi gåm: - Sè ®Çu lµ con sè ®Ó chØ sè ng¨n ¾c quy. - Hai sè tiÕp lµ ch÷ ®Ó chØ tÝnh n¨ng sö dông chÝnh cña ¾c quy. - Hai sè cuèi lµ con sè ®Ó chØ dung l-îng ®Þnh møc cña ¾c quy. VÝ dô: ë nh·n cña mét ¾c quy do ViÖt nam s¶n xuÊt cã ghi 6- 0T – 54 th× ta ®äc nh- sau: - 6 lµ ¾c quy gåm cã 6 ng¨n. - 0T lµ lo¹i ¾c quy dïng cho « t«. -54 lµ dung l-îng ®Þnh møc cña ¾c quy ®¹t ®-îc 54 Ah. 2.4.2. §Æc tÝnh phãng, n¹p cña ¾c quy. a. §Æc tÝnh phãng ®iÖn. U(V)  (kg/cm3 ) I(A) 2,12v E0 Eap A 1,7v  1,26g/cm3 1,11g/cm3 Ip: 5,4A Q: 5,4 x 10: 54Ah t (h) H×nh 2.9: §Æc tÝnh phãng ®iÖn cña ¾c quy. Tõ h×nh vÏ ta thÊy c¸c ®-êng biÓu diÔn ®Æc tÝnh phãng ®iÖncña mét ¾c quy ®¬n. Dßng ®iÖn phãng Ip = 5.4 Ampe kh«ng ®æi.Nång ®é dung dÞch ®iÖn ph©n gi¶m theo ®-êng th¼ng tõ 1,26 g/cm3xuèng 1,11 g/cm3. søc ®iÖn ®éng thùc tÕ Eaq thÊp h¬n søc ®iÖn ®éngE0 v× bÞ sôt thÕ khi phãng vµ gi¶m tõ 2,12 v«n xuèng 1,7 v«n. N¬i®iÓm A. §iÓm A lµ cuèi qu¸ tr×nh phãng ®iÖn, lóc nµy sun ph¸t ch×h×nh thµnh trªn c¸c b¶n cùc, thÕ ®iÖn sÏ gi¶m nhanh tõ ®©y. - Søc ®iÖn ®éng E khi phãng: Eaq = E0 - E E: sù tæn hao. - §iÖn ¸p cña ¾c quy khi phãng: Uaq = E – Ip . Raq Raq: §iÖn trë ¾c quy. Ip: Dßng ®iÖn phãng. ...