Încărcarea Acumulatoarelor

Principiul de funcţionare a bateriilor tip VRLA

Pe timpul încărcării bateriilor plumb-acid cu întreţinere, are loc electroliza apei din electrolit, însoţită de degajarea unui amestec exploziv de oxigen si hidrogen in camera de lucru, pierderile de apă, impun verificarea densităţii electrolitului după încărcare şi completarea periodică cu apă distilată (demineralizată). - Dacă încărcarea se face la curenţi mari, pot apare în camera de încărcare picături sau vapori de acid sulfuric, care produc fenomenul de coroziune asupra utilajelor din dotare.

- Elementele VRLA (Valve regulated lead acid batteries) sunt echipate cu supape de reglare a presiunii interioare de lucru (la o anumita valoare optima, bine determinata prin calcul si realizata constructiv), la care are loc reacţia de recombinare totala a gazelor degajate prin electroliza. In acest fel dispar: degajarea de gaze in camera bateriei, necesitatea instalaţiei de ventilaţie forţata, necesitatea verificării densităţii si temperaturii electrolitului, necesitatea completării cu apa la sfârşitul încărcării.

Acidul sulfuric este înmagazinat in separatorul presat din fibra de sticla; care absoarbe si menţine electrolitul, reducând autodescărcarea şi pierderea de masă activă prin dizolvare datorita porozităţii mari, acesta va permite circulaţia uşoara a gazelor de la polul pozitiv spre polul negativ, unde are loc procesul de recombinare, pe timpul încărcării bateriei, deci suprapresiunea in baterie va fi mai mica, ceea ce face ca încărcarea sa aibă loc la tensiuni relativ joase 2,25-2,3V

Separatorul tip AGM (Absorbant Glass Mat) rezolva de asemenea următoarele probleme:

- reduce rezistenta interna a acumulatorului;

- reduce autodescărcarea si pierderea de capacitate datorata reacţiei masei active din placi cu acidul din electrolit; la suprafaţa de contact electrod-separator, se formează soluţii saturate, care împiedica difuzia si dizolvarea masei electrozilor in electrolit;

construcţia electrozilor si aliajul plumb-calciu utilizat (0% antimoniu), reduc autodescărcarea bateriei, ceea ce face posibila conservarea fără a fi necesară încărcarea pe timpul depozitarii îndelungate, dar si un consum mai mic de curent pe timpul încărcării in regim tampon;

REACTIA CHIMICĂ DE BAZĂ, care are loc in acumulatoarele plumb-acid este prezentată calitativ, astfel:

Încărcare

PbO + 2H SO + Pb PbSO + 2H O + PbSO

Descărcare

(dioxid de plumb) (acid sulfuric) (plumb) (sulfat de plumb) (apa) (sulfat de Pb)

Material Material Material Material

Activ Electrolit Activ Activ Electrolit Activ

Pozitiv Negativ Pozitiv Negativ

- La descărcare, bioxidul de plumb in plăcile pozitive si plumbul spongios (poros) in plăcile negative, reacţionează cu acidul sulfuric din electrolit si se transforma treptat in sulfat de plumb, in timp ce densitatea acidului sulfuric scade.

- La încărcare reacţia are loc în sens invers: sulfatul de plumb se transforma treptat in bioxid de plumb, respectiv in plumb spongios, eliberând acidul sulfuric care reintră in soluţie si se produce creşterea densităţii electrolitului.

- Când încărcarea bateriei se apropie de încheiere, curentul de încărcare este consumat numai pentru descompunerea electrolitica a apei din electrolit, rezultând oxigen la placa pozitiva si hidrogen la placa negativa.

Degajările de gaze duc la reducerea cantităţii de apa din electrolit si la completarea cu apa, dar in cazul bateriei cu recombinare de gaze, oxigenul generat la electrodul pozitiv prin electroliza apei, va reacţiona rapid cu hidrogenul de la electrodul negativ, rezultând apă, ce intră in compoziţia electrolitului.

Acest fenomen, bine controlat permite construcţia etanşa (închisă a bateriei. Supapa de reglare a presiunii interioare de lucru nu permite accesul aerului din exterior, dar va permite degajarea de gaze din interior spre exterior, atunci când viteza de degajare a gazelor va fi mai mare decât viteza de recombinare, (curent mare de încărcare sau supraîncărcare)

Datele tehnice ale acumulatorului NP 7-6

Metode de încărcare a bateriilor VRLA

- cu tensiune constantă : metoda cel mai des folosită, când şi sarcina este conectat în paralel cu încărcătorul pe baterie. Curentul iniţial trebuie să fie limitat între 0,1- 0,25 C [A] Tensiunea de încărcare recomandată la 20˚C este 2,275±0,005V cea ce este tensiunea medie, dar când se măsoară pe mai multe celule toleranţa este acceptată între 2,25-2,3 vpc.

- cu curent constant: această metodă nu este des folosită la încărcarea bateriilor VRLA, fiindcă necesită o mare atenţie, bateriile pot fi supraîncărcate foarte uşor cea ce conduce la micşorarea duratei de viaţă a bateriilor. De obicei este folosită la încărcare de egalizare, când se egalizează tensiunea între elemenţi.