Из характеристик видно следующее:

1. С увеличением разрядного тока I_p емкость аккумулятора Q_p резко снижается. Например, при разряде аккумулятора током, равным 7 А (20-часовой режим разряда), емкость аккумулятора равна 140 А/ч; при разряде током 12,6 А (10-часовой режим разряда) – 126 А/ч, а при разряде током 420 А (5-минутный режим разряда) – всего лишь 35 А/ч.

Таким образом, чем больше разрядный ток, тем меньше отдаваемая емкость аккумулятора.

2. При увеличении разрядного тока возрастает падение напряжения в аккумуляторе, в результате чего начальное напряжение аккумулятора U_н соответственно уменьшается.

3. При увеличении разрядного тока резко снижается конечное напряжение аккумулятора: резкий перегиб кривых напряжения (см. на разрядных характеристиках точки перехода сплошных линий в пунктирные) происходит при меньших значениях напряжения.

Поэтому для больших значений разрядного тока допускается меньшая величина конечного напряжения. Например, при разрядном токе, равном 7 А (рис.16), допускается разряд аккумулятора до конечного напряжения, равного 1,75 В, а при разрядном токе, равном 420 А, до конечного напряжения, равного 1,5 В.

Рис. 16. Зависимость емкости и напряжения стартерного аккумулятора

от величины разрядного тока

Уменьшение емкости аккумулятора и его напряжения является следствием уменьшения скорости проникновения (диффузии) электролита в активную массу, расположенную в глубине пластин, при возрастании разрядного тока.

Появляющийся при разряде аккумулятора сернокислый свинец имеет больший объем, чем те вещества пластин, из которых он образуется (губчатый свинец и перекись свинца), поэтому размеры пор активной массы пластин уменьшаются.

Вследствие уменьшения пор ухудшается доступ кислоты внутрь пластин, активные вещества, расположенные в глубине пластин, почти не участвуют в рабочем процессе.

Напряжение аккумулятора при этом резко снижается, вследствие чего разряд аккумулятора при увеличении разрядного тока сопровождается уменьшением емкости.

Зависимость емкости аккумулятора от температуры. Влияние температуры на емкость и напряжение аккумулятора сильнее сказывается при большом разрядном токе, например, при включении стартера в зимних условиях.

Зависимость емкости и напряжения 12-вольтовой батареи от температуры при ее непрерывном разряде током постоянной величины показана на рис.17.

Рис. 17. Зависимость емкости и напряжения стартерной батареи

от температуры электролита

В обоих случаях разрядный ток I_p был одинаков и равен утроенному значению тока, при котором батарея отдает номинальную емкость, соответствующую 10-часовому режиму разряда, гарантируемую заводом при температуре +30^оС; разряд батарей производится до соответствующего конечного напряжения. Верхняя кривая показывает изменение напряжения при температуре +30^оС, а нижняя – при температуре –18^оС. В первом случае емкость, отданная батареей, составляет 35 А/ч а во втором – всего лишь 21 А/ч. Установлено, что при разрядном токе, равном 850 А, и понижении температуры электролита с +30 до +10^оС, т.е. на 20^оС, емкость аккумулятора танковой стартерной батареи снижается на 8,5%. Следовательно, при этих условиях понижение температуры на 1^оС вызывает снижение емкости батареи на 4,25%.

Причиной уменьшения емкости аккумулятора при понижении температуры является резкое повышение вязкости электролита, сопровождаемое ухудшением диффузии электролита в поры пластин. Например, при понижении температуры с +30°С до 0^оС вязкость электролита возрастает в два раза, а при понижении температуры до –30^оС – в восемь раз по сравнению с ее первоначальной величиной.

Поэтому с понижением температуры толщина слоя активной массы, участвующей в реакциях, уменьшается, в результате чего емкость аккумулятора понижается.

Кроме того, при температурах ниже 10^оС резко возрастает сопротивление электролита, вследствие чего разряд аккумулятора большим током сопровождается значительным понижением напряжения, а при температуре ниже –20^оС разряд аккумулятора становится практически невозможным.

Для того чтобы уменьшить снижение емкости и напряжения при понижении температуры, в аккумуляторах уменьшают толщину пластин, применяют более пористую активную массу и при ее приготовлении добавляют в нее органические вещества, повышающие работоспособность аккумуляторов в условиях низких температур. Эти мероприятия настолько повышают работоспособность аккумуляторных батарей при низких температурах, что они обеспечивают надежный пуск двигателя стартером при температуре электролита до –20^оС. Однако в период зимней эксплуатации батарей в условиях низких температур (сурового климата) целесообразно утеплять батареи с тем, чтобы уменьшить снижение их емкости и напряжения.

Зависимость емкости аккумулятора от плотности электролита. Плотность электролита влияет на емкость аккумулятора в меньшей степени, чем величина разрядного тока и температура электролита.

Емкость аккумулятора, гарантируемая заводом, может быть получена при определенной плотности электролита и определенной его температуре. Для того чтобы аккумулятор отдал емкость, гарантируемую заводом, плотность электролита в начале разряда при температуре электролита +15^оС должна быть 1,2950,005 или 1,2850,005 при температуре электролита +30^оС.

Приведенное изменение плотности обусловлено тем, что при увеличении температуры на 1^оС плотность электролита уменьшается на 0,0007.

В центральных районах плотность электролита для увеличения срока службы батарей принимают равной 1,27.

В районах, где возможна температура –40^оС и ниже, рекомендуется повышать плотность до 1,31. Такое повышение плотности уменьшает снижение емкости и вероятность замерзания электролита. Самую низкую температуру замерзания (74^оС) имеет электролит плотностью 1,29 (при +15^оС).

Зависимость емкости аккумулятора от срока его службы. Емкость аккумулятора в процессе его службы изменяется: в начале эксплуатации аккумулятора его емкость увеличивается благодаря увеличению пористости пластин при зарядах и разрядах. Например, танковая батарея 6СТЭН-140М, разряжаемая после первого заряда током 10-часового режима, отдает не менее 90% емкости, а после второго заряда 100%. При правильном уходе емкость батареи при дальнейшей эксплуатации возрастает на 5-10%.

В конце срока службы емкость батареи начинает уменьшаться вследствие разрушения положительных пластин и уменьшения пористости отрицательных пластин аккумуляторов.

Обычно батареи к исходу гарантийного срока службы отдают не менее 90% емкости, приведенной к температуре +30^оС.

Отдача аккумулятора по емкости представляет собой отношение количества ампер-часов, полученных при разряде аккумулятора, к количеству ампер-часов, затраченных при его заряде. Отдача по емкости согласно техническим условиям при длительных режимах разряда должна быть не менее 80%.

Учебный вопрос №3. Периодичность и содержание обслуживания аккумуляторных батарей, порядок проверки их состояния в машине и вне машины. Общие правила эксплуатации, особенности эксплуатации в зимних условиях.