Stivuitoare electrice: baterii acide sau alcaline.
BATTERY - sursa de curent chimice care are capacitatea de a-și îndeplini după încărcare (conversia energiei electrice în energie chimică) prin trecerea unui curent electric prin el de direcție inversă. Considerăm că sistemul de două baterii electrochimice, plumb (acid) și nichel-fier (alcaline): blocuri de baterii plumb compuse din două plăci imersate într-o (soluție de acid sulfuric 25-29% apos) electrolit. Plăci pozitive - sunt buteliile tubulare umplute cu materiale nețesute activ în masă - dioxid de plumb PbO2 (electrod blindate) sau cadre de plumb umplute cu masă activă și dioxid de plumb PbO2 (namaznomu electrod), negativ - sunt cadre de plumb umplute cu masă activă, constând din plumb spongios (electrod namaznaya). După fabricare, plăcile sunt supuse unui proces electrolitic de formare. În timpul descărcării, o reacție chimică, rezultând în masa activă a plăcilor pozitive și negative trece în PbSO4 compus sulfură de plumb cu eliminarea apei, ceea ce reduce concentrația de electrolit, conductivitatea și scade e. etc cu. baterie. Prin reducerea densității electrolitului la 1,14 - 1,13 g / cm3 de evacuare trebuie oprită pentru a evita sulfatarea plăcilor - asupra formării de sulfură de plumb insolubile. Când este încărcată, un curent curge prin baterie, care are o direcție opusă curentului de descărcare. Se produce o reacție chimică inversă și dioxidul de plumb și plumbul de burete sunt reduse la electrozi. Pentru a evita sulfarea, bateria trebuie ținută în stare încărcată, verificați periodic nivelul, densitatea electrolitului, tensiunea sub sarcină.
Procesul de generare a curentului într-un acumulator de plumb este descris de reacția:
Pb + Pb02 + 2H2S04 - 2PbS04 + 2H20.
ED a unei baterii plumb-acid depinde de concentrația de acid sulfuric. Cu alte cuvinte, prin creșterea densității electrolitului, capacitatea bateriei poate fi mărită, însă durata de viață a bateriei este redusă drastic. Acumulatorul KPD acid este de 0,75-0,8.
baterie nichel-fier este format din două blocuri situate într-un vas cu un electrolit (o soluție apoasă de hidroxid de potasiu KOH sau NaOH hidroxid de sodiu, cu adaos de hidroxid de litiu LiOH). Plăcile sunt cadru din oțel cu inserate în masa lor de oțel cutii perforate, umplute cu o masă activă (electrozi de tip lamelă). Masa activă a plăcilor negative, este compus din fier spongios, plăcile pozitive - de nichel hidroxid Ni (OH) 3. hidrat de oxid de nichel în timpul descărcării intră oxid de nichel hidratat și fier spongios - oxid de fier pentru a hidrata. Când este încărcată, reacția se desfășoară în direcția opusă: masa electrodelor este restabilită. Concentrația electrolitului în procesul de descărcare și încărcare rămâne neschimbată.
2NiOOH + Fe + 2H20 - 2Ni (OH) 2 + Fe (OH) 2
Eficiența unei baterii alcaline este de 0,5-0,6.
Pentru o comparație mai clară a performanțelor bateriilor de plumb și nichel-fier lua două baterii închideți parametrii utilizați pentru distribuția rus electric EP-103KO: 36TNZH 300VMP-Y2 (36TNZHK 350P-V2-II) și 22h5R70 (22h6R70). baterie alcalină se face pe Velikye baterie Factory, acidul - la fabrica din Sombor (Serbia), sub marca HORSE GREU.
1. Costul bateriei.
Costul bateriilor alcaline și acide poate varia în timp, dar, în orice caz, bateria acidă va fi mai ieftină decât bateria alcalină. Costul oricărei baterii depinde în mod direct de costul materiilor prime, din care sunt produse elementele construcției sale și componentele masei active.
2. Costul electrolitului.
Pentru a umple o baterie alcalină, vor fi necesare 140 kg de electrolit de potasiu-litiu, densitate 1,19-1,21 g / cm3. Costul electroliților este, în medie, de 45,0 ruble pe kilogram. Total în valoare de 6.300,00 ruble. Pentru a umple bateria acidă, este necesară o cantitate de 120 kg de electrolit de acid sulfuric, densitate de 1,27 g / cm3. Costul electrolitului este de aproximativ 22,0 ruble / kg. Total în sumă de 2.640,00 ruble. (Pentru 22х6Р70 cantitatea de electrolit este de 130 kg - pentru suma de 2.860,00 ruble). Trebuie avut în vedere că electrolitul alcalin trebuie înlocuit complet cel puțin o dată pe an, deoarece își pierde proprietățile electrolitice în timpul funcționării. Electrolitul acid este turnat o singură dată și pe toată durata de viață a bateriei.
3. Economisiți energie atunci când încărcați bateriile.
Acid bateriile au o rezistență internă scăzută, și, prin urmare, un KPD mai mare decât alcalin. Prin urmare, atunci când se încarcă, se consumă mai puțină energie. Pentru a încărca o baterie acidă, trebuie să îi oferiți cantitatea de energie electrică echivalentă cu 130%, pentru o baterie alcalină, datorită unei rezistențe interne mai ridicate, această cifră este de 170%. În mod corect, trebuie remarcat faptul că, pe de altă parte, rezistența internă ridicată a bateriilor alcaline le face mai rezistente la scurtcircuite.
Calculul estimat al consumului de energie pentru încărcarea bateriilor:
3.1. Datele inițiale pentru 36ТНЖ-300ВМП У2 (36ТНЖК-350П-II У2).
Uom = 43,2V;
atunci când încărcarea, bateria ar trebui să fie aplicată tensiune de cel puțin 2.0V / element: Usar = 2.0x36 = 72.0V;
a) Izar este de 25% din capacitatea bateriei - 75.0A (87.5A), timpul de încărcare de 6h: Wzar Uzar x = x = Izar țar 72.0h75.0h6 = 32.4kVtch. (Wzar = 72,0х87,5х6 = 37,8kW h);
c) Izar este de 20% din capacitatea bateriei - 60.0A (75.0A), timpul de încărcare al 8h: Wzar = Uzar Izar x = x țar 72.0h60.0h8 = 34.6kVtch. (Wzar = 72,0x75,0x8 = 43,2kW h);
3.2. Datele inițiale pentru 22х5Р70 (22х6Р70).
Uom = 44,0 V;
atunci când încărcarea, bateria ar trebui să fie aplicată tensiune la o rată de 2.65V / element: Uzar = 2.65x22 = 58.3V;
Conform Wa de încărcare caracteristic, acidul bateriei are loc în două etape. Curentul inițial de încărcare a primei etape este de 20% din capacitatea bateriei - 70.0A (84.0A), curentul inițial de a doua etape este de 10% din capacitate - 35.0A (42.0A). Curentul la sfârșitul taxa este de aproximativ 5% din capacitatea bateriei - 17.5A (21.0A). Pentru a simplifica calculul va fi ghidat de încărcare caracteristică IU, la care valoarea curentă atunci când taxa este stabilizată cu valoarea în timp total de încărcare și 15% din capacitatea bateriei - 52.5A (63.0A). Timpul de încărcare este de 8 ore:
Izar = 52,5 A (Isar = 63,0 A);
timpul de încărcare este de 8 ore:
Waz = 58,3x52,5x8 = 24,5kWh (Wsar = 58,3x63,0x8 = 29,4kWh)
Atunci când se compară o baterie alcalină și acidă de aceeași capacitate (350Ah), se poate observa că economia de energie a
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: