Để cấp dòng điện cho máy khởi động điện khi cần khởi động động cơ và các phụ tải khác của thiết bị điện khi máy phát điện không làm việc hoặc ch-a cung cấp năng l-ợng vào mạng l-ới điện
Trang 1Chương 9: ắc quy
2.1 Khái niệm chung
2.1.1 Công dụng của ắc quy.
Để cấp dòng điện cho máy khởi động điện khi cần khởi động
động cơ và các phụ tải khác của thiết bị điện khi máy phát điện không làm việc hoặc ch-a cung cấp năng l-ợng vào mạng l-ới điện (Thí dụ khi động cơ làm việc ở chế độ không tải)
Khi công suất của máy phát lớn hơn công suất của các phụ tải thì máy phát sẽ cung cấp năng l-ợng cho phụ tải và nạp điện cho ắc quy vì thế ắc quy đ-ợc duy trì dòng một chiều và cung cấp cho phụ tải khi cần
2.1.2 Phân loại.
ắc quy axit
a Theo việc sử dụng dung dịch điện phân ta có
ắc quy kiềm ắc quy 3 ngăn
b Theo số ngăn của ắc quy
ắc quy 6 ngăn
ắc quy cầu chìm
c Theo cách bố trí cầu nối
ắc quy cầu nổi
* ắc quy axit: là loại ắc quy mà dung dịch điện phân dùng trong ắc quy là dung dịch axit, th-ờng là axit sunfuaric (H2S04)
Trang 2* ắc quy kiềm: là loại ắc quy mà dung dịch điện phân dùng trong ắc quy là dung dịch kiềm (Na0H) hoặc (K0H)
+ Dựa vào cấu tạo bản cực ng-ời ta chia ắc quy kiềm ra làm ba loại:
-Loại ắc quy sắt – niken
-Loại ắc quy cadimi (Cd) và niken
-Loại ắc quy bạc- Kẽm
2.1.3 Yêu cầu của ắc quy:
Nguồn điện ắc quy trên ô tô phải đủ lớn để máy khởi động làm việc đ-ợc, ngoài yêu cầu cần đạt đ-ợc về điện áp, chắc chắn về kết cấu, cấu tạo đơn giản dễ chăm sóc, bảo d-ỡng và sửa chữa, kích th-ớc nhỏ gọn, trọng l-ợng nhỏ, độ bền cao, đảm bảo các đặc tính công tác và độ tin cậy cao Nó còn phải thoả mãn yêu cầu có chế
độ phóng điện lớn
2.2 Kết cấu của ắc quy axit
Hai hình vẽ 2.1.1 và 2.1.2 thể hiện rõ hình dáng bên ngoài và cấu tạo bên trong của hai loại ắc quy axit dùng trên ô tô đó là ắc quy cầu nổi (Hình 2.1.1) và ắc quy cầu chìm (Hình 2.1.2)
Trang 3Hình 2.1: Cấu tạo ắc quy axit cầu nổi
âm
cách
3 Nút của từng ngăn ắc quy 6 Bản cực d-ơng 9 Yên đỡ bản cực
Trang 4Hình 2.2: Cấu tạo ắc quy axit cầu chìm
2 Tấm ngăn cách 8 Khối các tấm cực d-ơng
3 Tấm cực d-ơng 9 Đầu cực
4 Tấm cực âm 10 Vỏ bình điện
5 Chùm cực d-ơng 11 Nắp
Chúng đều có kết cấu bình đ-ợc chia làm nhiều ngăn, thông th-ờng (3- 6) ngăn, mỗi ngăn cho điện áp ra ở hai đầu cực là 2 v Nh- vậy khi đấu nối tiếp cả (3- 6) ngăn với nhau ta sẽ có bộ nguồn
ắc quy là (6-12)v
Trang 52.2.1 Vỏ bình:
Vỏ bình ắc quy đ-ợc chế
tạo bằng vật liệu cứng có
tính chịu axit, chịu nhiệt, do
đó th-ờng đ-ợc đúc bằng
nhựa cứng hoặc ê bô nít
Phía trong của vỏ bình
có các vách ngăn để tạo
thành từng ngăn riêng biệt
Mỗi ắc quy riêng biệt đó
đ-ợc gọi là ắc quy đơn
D-ới đáy bình ng-ời ta làm hai đ-ờng gờ gọi là yên đỡ bản cực Mục đích của yên đỡ bản cực là cho các bản cực tỳ lên đó tránh bị ngắn mạch khi trong dung dịch có cặn bẩn bột chì nắng
đọng
2.2.2 Bản cực:
Bản cực làm bằng hợp
kim chì và antimon, trên mặt
bản cực có gắn các x-ơng
dọc và ngang để tăng độ
cứng vững cho bản cực và
tạo ra các ô cho bột chì bám
chắc trên bản cực Hai bề
mặt của bản cực đ-ợc trát
bột chì
Hình 2.3: Cấu tạo vỏ bình
Vỏ Gờ
Trang 6
Do đó để tăng bề mặt
tiếp xúc của các bản cực với
dung dịch điện phân ng-ời ta
chế tạo các bản cực có độ
xốp, đồng thời đem ghép
nhiều tấm cực cùng tên song
song với nhau thành một
chùm cực ở trong mỗi ngăn
của ắc quy đơn
Hình 2.5: Cấu tạo chùm bản cực d-ơng và chùm bản cực âm
Chùm bản cực d-ơng và chùm bản cực âm đ-ợc nồng xen kẽ
vào nhau giữa hai bản cực khác tên đ-ợc xếp thêm một tấm cách
Trong một ngăn số bản cực âm nhiều hơn số bản cực d-ơng là một
tấm, mục đích để cho các bản cực d-ơng làm việc ở cả hai phía
2.2.3.Tấm cách:
Tấm cách là chất cách điện nó đ-ợc chế tạo bằng nhựa xốp,
thuỷ tinh hoặc gỗ
Chù m Chù
m
Trang 7Hình 2.6: Cấu tạo tấm cách
Tác dụng của tấm cách là ngăn hiện t-ợng các bản cực chạm
và nhau gây ra đoản mạch trong nguồn
2.2.4 Nắp bình:
Phần nắp của bình ắc quy để che kín những bộ phận bên trong bình, ngăn ngừa bụi và các vật khác từ bên ngoài rơi vào trong ắc quy, đồng thời giữ cho dung dịch ắc quy không bị đổ ra ngoài Trên nắp bình có các lỗ để đổ và kiểm tra dung dịch điện phân và (để
đ-a đầu cực ra ngoài đối với ắc quy cầu nổi) các lỗ này đ-ợc nút kín bằng các nút, trên nút có lỗ thông hơi
2.2.5 Dung dịch điện phân.
Dung dịch điện phân dùng trong ắc quy th-ờng là hỗn hợp axit sunfuaric (H2S04) đ-ợc pha chế theo một tỷ lệ nhất định với n-ớc cất (H20)
Bảng 1 cho ta sự t-ơng quan giữa tỷ trọng dung dịch và tỷ lệ thể tích, trọng l-ợng của chúng
Trang 8B¶ng 1
Tû träng
dung dÞch ®iÖn
ph©n ë 200c
(g/cm3)
Tû lÖ thÓ tÝch gi÷a n-íc cÊt vµ H2S04
Tû lÖ träng l-îng gi÷a n-íc cÊt
vµ H2S04
Tû lÖ axit
H2S04 trong dung dÞch ®iÖn ph©n (%) 1.0
1.11
1.12
1.13
1.14
1.15
1.16
1.17
1.18
1.19
1.20
1.21
1.22
1.23
1.24
1.25
1.26
1.27
1.28
1.29
9.80: 1 8.80: 1 8.00: 1 7.28: 1 6.68: 1 6.16: 1 5.70: 1 5.30: 1 4.95: 1 4.63: 1 4.33: 1 4.07: 1 3.84: 1 3.60: 1 3.40: 1 3.22: 1 3.25: 1 2.80: 1 2.75: 1 2.60: 1
6.28: 1 5.84: 1 5.40: 1 4.40: 1 3.98: 1 3.63: 1 3.35: 1 3.11: 1 2.90: 1 2.52: 1 2.36: 1 2.22: 1 2.09: 1 1.97: 1 1.86: 1 1.76: 1 1.60: 1 1.57: 1 1.49: 1 1.41: 1
14.65 16.00 17.40 18.80 20.10 22.11 22.70 24.00 25.20 26.50 27.70 29.00 30.00 31.40 32.50 33.70 35.00 26.10 37.32 38.50
Trang 91.30 2.47: 1 1.34: 1 39.65
Bảng tỷ lệ giữa n-ớc cất và axit sunfuaric trong dung dịch điện phân
Chú ý: Khi pha chế dung dịch điện phân ta phải ta đổ từ từ axit
vào n-ớc cất và khuấy nhẹ bằng đũa thuỷ tinh hoặc gỗ đừng bao gìơ đổ n-ớc vào axit vì phản ứng hoá học xẩy ra rất nhanh kèm theo việc toả nhiệt mãnh liệt, n-ớc sôi lên ngay tức thì nổ bắn vào ng-ời gây nên những vết bỏng khó chữa Khi pha chế axit nên đeo kính, mang găng tay và đi ủng để đảm bảo an toàn
