Определение ЭДС аккумуляторов

ЭДС покоя E_о свинцового аккумулятора с достаточной для прак­тики точностью определяют по формуле

(1.3)

Рис. 1. Изменение равновесной ЭДС и элек­тродных потенциалов свинцового аккумулято­ра в зависимости от плотности электролита:

1- ЭДС; 2 - потенциал положительного электро­да; 3 - потенциал отрицательного электрода

При рабочих плотностях электролита 1,07-1,30 г/см³ ЭДС не дает точного представления о степени разряженности аккумулятора, так как ЭДС разряжен­ного аккумулятора с электролитом большей плотности будет выше. ЭДС не зависит от количества заложенных в аккумулятор активных матери­алов и от геометрических размеров электродов. ЭДС аккумуляторной батареи увеличивается пропорционально числу последовательно включенных аккуму­ляторов m:

Е_аб=mЕ. (1.3.1.)

Но величину ЭДС с достаточной точностью можно определить и вольтметром без нагрузки, так как

(1.4)

Так как величины I_в и R_А малы, то практически величина I_в·R_А близка к нулю и вольтметр показывает величину E_о, т.е. U_в = E_о. Сравни­вая величины ЭДС, подсчитанной и измеренной, судят о наличии неис­правностей батареи.

Если U_в равно E_о, то степень разряженности, подсчитанная по плотно­сти, соответствует действительной.

Если U_в значительно меньше E_о (U_в = 0,5…1,5 В), в аккумуляторе име­ется частичное замыкание электродов. Если U_в больше E_о, в аккуму­ляторе сульфатированы электроды или отстоялся электролит.

Если U_в равно нулю, то в аккумуляторе имеет место полное корот­кое замыкание электродов или обрыв в цепи. Для уточнения неисправно­сти необ­ходимо замерить общее напряжение неисправного и соседнего с ним аккуму­лятора. Если и в этом случае не будет показаний вольтметра, значит в неис­правном аккумуляторе имеется обрыв штыря баретки от мостика пластин или от межэлементного соединения. Если вольтметр по­кажет напряжение только одного соседнего аккумулятора, то в неисправ­ном аккумуляторе имеется ко­роткое замыкание.

У аккумуляторных батарей со скрытыми межэлементными соедине­ниями замеряется ЭДС всей батареи, а ЭДС по плотности подсчитыва­ется как сумма E_о всех аккумуляторов. Если при измерении напряжение батареи равно нулю, то в цепи одного или нескольких аккумуляторов имеется обрыв. Если при измерении напряжение батареи равно 10 В, то в одном аккумуляторе пол­ное или в нескольких – частичное короткое за­мыкание.

Для измерения ЭДС у аккумуляторных батарей с внешними межэле­ментными соединениями используют аккумуляторный пробник Э108 или на­грузочную вилку ЛЭ-2, у аккумуляторных батарей со скрытыми межэ­лемент­ными соединениями – аккумуляторный пробник Э107. Измерения проводят при выключенном нагрузочном сопротивлении. На сильно окисленных выво­дах необходимо сделать царапины ножками прибора для создания надежного электрического контакта.

С помощью измерения и подсчета ЭДС невозможно выявить нали­чие таких неисправностей, как уплотнение активного вещества и разру­шение элек­тродов. Определить эти неисправности, а также выявить об­щую пригодность аккумуляторных батарей к эксплуатации позволяет из­мерение напряжения под нагрузкой.