«Ишлаб чиқариш жараёнларини механизациялаш ва автоматлаштириш» фани маърузаларини ўқитиш технологиялари

8
-
Bo’lim
.
 AKKUMULYATOR BATAREYALARI
235

---

Dizelni ishga  tushirish jarayonida tortuv generatori yoki starter generator
dvigatel tartibida ishlaydi. Bu holatda lokomotivning akkumulyator batareyalari
elektr   mashinalar   uchun   elektr   energiya   manbasi   hisoblanadi.   Bundan   tashqari
akkumulyator   batareyalari   dizel   va   yordamchi   generator   ishlamayotgan   holatda
boshqaruv   zanjiri,   elektr   chiroqlari,   yordamchi   elektr   dvigatellarni   ta’minlash
uchun xizmat qiladi. 
Ko‘p   marta   ishga   tushuvchi,   elektr   energiyasining   kimyoviy   manbasiga
akkumulyator   deyiladi.   Akkumulyatorlar   elektr   toki   o‘tish   jarayonida   elektr
energiyasini   to‘plab,   tashqi   yuklama   ulanganda   elektr   tokni   qayta   berish
qobilyatiga ega. Akkumulyator batareyalarining kislotali va ishqorli turlari mavjud.
Har   bir   akkumulyatorning   asosiy   qismlari   bu   elektrolitli   vannaga   tushirilgan
musbat va manfiy elektroddan iboratdir. 
Akkumulyatorlarning   ishlash   tartibi   elektrodlar   va   elektrolit   orasida
kimyoviy   reaksiyaning   qaytaruvchanligiga   asoslangan.   Elektr   energiya   ak-
kumulyatordan   o‘tkazilganda   kimyoviy   energiyaga   aylanadi   (akkumulya-tor
zaryadlanadi).   So‘ngra   kimyoviy   energiya   elektr   energiyaga   aylanadi
(akkumulyator   razryadlanadi).   Bunda   elektrod   plastinalardagi   kimyoviy   faol
modda avval boshqa kimyoviy birikmaga aylanib, keyin esa deyarli to‘liq tiklanib,
o‘zining   dastlabki   holatiga   qaytadi.   Eletrodli   plastinalar   va   elektrolitlar   uchun
qo‘llaniladigan kimyoviy elementlar tarkibiga ko‘ra akkumulyatorlar kislotali va
ishqorli turlarga bo‘linadi.
Oddiy   akkumulyator   batareyasi   idishga   ichidagi   elektrolitga   tushirilgan
plastinalardan tashkil topgan. Akkumulyatorning musbat va manfiy plasti-nalari
mavjud. Musbat plastinalar tokning musbat tarmoqlanib chiqish jo-yiga ulanadi,
manfiy plastinalar tokning manfiy tarmoqlanib chiqish joyiga ulanadi. Plastinalar
va   elektrolit   orqali   tok   o‘tishi   natijasida   kimyoviy   jara-yonlar   sodir   bo‘ladi,
natijada   plastinalar   va   elektrolitning   tarkibi   o‘zgaradi.   Agar   bundan   so‘ng
akkumulyatorning   tarmoqlanib   chiqish   joylarini   tashqi   zanjirga   ulansa,   u   holda
236

---

elektrolit   va   plastinalarda   qayta   kimyoviy   jarayonlar   sodir   bo‘ladi.   Plastina   va
elektrolitning tarkibi o‘zining dastlabki holatiga qaytadi, lekin shu vaqtining o‘zida
zanjirdan elektr toki o‘tadi. 
8.1-rasm. Eng sodda akkumulyator
Akkumulyator   elektr   energiya   manbai   sifatida   quyidagi   asosiy   ko‘rsat-
kishlarni   tavsiflaydi:   EYuK,   sig‘im,   maksimal   tok,   ichki   qarshilik.   Akku-
mulyatorning elektr yurituvchi kuchi uning turi, zaryadlanish darajasi, elektrolit
zichligi, razryadlanish toki (yuklama)ga bog‘liq. Keng tarqalgan akkumulyator turi
uchun   bu   qiymat   1,4-2,2V   oralig‘ida   bo‘ladi.   Akkumu-lyator   sig‘imi   deb,
tarmoqlanib   chiqish   joylarida   to‘liq   zaryadlangan   akkumulyatorni   razryadlanish
jarayonida   minimal   ruxsat   etilgan   kuchla-nishgacha   imkoni   beruvchi,   elektr
miqdorining   amper-soatdagi   (A∙soat)   ifodasiga   aytiladi.   Akkumulyator   sig‘imi
plastinalar   o‘lchami,   razryadla-nish   jarayoni   davomiyligi,   harorat   va   boshqa
omillarga bog‘liq bo‘ladi. Dizelni ishga tushirish uchun katta aylantirish momenti
va   tok   kuchi   kerak   bo‘ladi.   Shuning   uchun   dizelni   ishga   tushirish   uchun
qo‘llaniladigan  starter  akkumulyator  batareyalariga  turg‘unlik,  katta  razryadlash
tokida ishonchli ishlash bo‘yicha yuqori talablar quyiladi. Dizelni ishga tushirish
jarayonida, akkumulyatorlarning maksimal razryadlanish tok kuchi   1500-2000A
237

---

ga   etadi.   Starter   akkumulyator   batareyalarida   katta   toklardagi   ichki   energiya
yo‘qotilishini kamaytirish uchun ichki qarshilik minimal miqdorda bo‘lib, Omning
yuzdan   yoki   mingdan   bir   ulushiga   teng   bo‘ladi.   Teplovozlarda   ikki   turdagi,
kislotali   (qo‘rg‘oshinli)   va   ishqorli   (temir-nikelli   yoki   kadmiy-nikelli)   elektr
akkumulyatorlar   qo‘llaniladi.   Akkumulyatorlarning   nomlanishi   ularning
plastinalari tayyorlangan material va qo‘llaniladigan elektrolitdan olingan. 
Akkumulyatorning  tuzilishi va ishlash tartibini  bir nechta  vaziyatda  ko‘rib
chiqish mumkin:
I.  Akkumulyatorda   zaryadlash   va   razryadlash   vaqtida   sodir   bo‘luvchi
reaksiyalar,   akkumulyatorni   tayyorlashda   qo‘llaniladigan   materiallar   tabiati   va
xossalarini kimyoviy vaziyat o‘z ichiga oladi. 
Kislotali  akkumulyatorlarda manfiy zaryadlangan plastinalar g‘ovaksimon
qo‘rg‘oshindan (Pb), musbat zardyalangan plastinalar esa qo‘rg‘oshin oksididan
(PbO
2
) tashkil topgan. 
8.2-rasm. Kislotali akkumulyatorlarda razryadlash jarayoni
Sulfat kislota eritmasi (H
2
SO
4
) va  suv (H
2
O)dan tashkil  topgan  elektrolit
ta’sirida,   razryadlash   jarayonida   reaksiya   hosil   bo‘ladi.   Razryadlash   toki
elektrolitni vodorod ionlari va kislota qoldig‘iga bo‘lib yuboradi. Kislota qoldig‘i
plastinaning faol massasi bilan reaksiyaga kirishadi. Hosil bo‘lgan birikma- PbSO
4
(qo‘rg‘oshin sulfati)
 
ham musbat, ham manfiy plastinalarda hosil bo‘ladi.
Zaryadlash   jarayonida   qo‘rg‘oshin   sulfati   uni   tashkil   qilgan   tarkibiy
238

---

qismlarga ajraladi va akkumulyator holati yana tiklanadi. Musbat  zaryadlangan
vodorod   ionlari   manfiy   tarmoqlanib   chiqish   joyiga   ega   plastinaga   tomon
yo‘naltiradi, u yerda  qo‘rg‘oshin sulfati (сернокислый свинец) bilan reaksiyaga
kirishib sulfat kislotasini hosil qiladi. Plastinalar esa g‘ovakli qo‘rg‘oshin bilan
qoplanadi. Sulfat kislotasining  (SO
2
) ionlar qoldig‘i musbat tarmoqlanib chiqish
joyi tomon yo‘naladi va elektrolit suvi bilan o‘zaro ta’sirga kirishadi. Bu holatda
sulfat   kislotasi   to‘liq   tiklanadi,   bo‘shab   chiqqan   kislorod   musbat   plastinalar
yuzasini   oksidlaydi   va   qo‘rg‘oshin   ikki   oksidini   hosil   qiladi.   Ko‘rib   chiqilgan
jarayon     plastinalarda   qo‘rg‘oshin   sulfati  (сернокислый   свинец)  tugagunicha
davom etaveradi. Qachonki, elektrolit bilan to‘la munosabati tugallangandan so‘ng
akkumulyatorning zaryadlash jarayoni to‘xtaydi. 
8.3-rasm. Kislotali akkumulyatorlarda zaryadlash jarayoni
Qo‘rg‘oshin   sulfati  (PbSO
4
)   hosil   bo‘lish   jarayonida   reaksiyada   elektrolit
kislotasi   ham   ishtirok   etadi,   bu   esa   elektrolitning   zichligi   akkumulyatorning
zardyalashnish   darajasiga   bog‘liq   ekanligini   ko‘rsatadi.   Zaryadlangan
akkumulyatorda elektrolitning zichligi katta bo‘ladi, razryadlanganda esa elektrolit
zichligi   kamayadi.   Avvaldan   quyilgan   elektrolitning   zichligi   ma’lum   bo‘lsa,
elektrolitning zichligiga ko‘ra zaryadlanish darajasini aniqlash mumkin.
Ishqorli   akkumulyatorning   manfiy   plastinalari   temir   oksididan   (FeO),
musbat plastinalari nikel chala oksidi gidrati (NiON)dan tashkil topadi. Bu turdagi
akkumulyatorlarda   elektrolit   sifatida   o‘yuvchi   kaliy   eritmasi   (KOH)ga   litiy
239

---

gidroksid (LiOH)ni qo‘shish yo‘li bilan tayyorlanadi. Akkumulyatorni razryadlash
jarayonida   plastinalarda   temir   gidrat   oksidi   Fe(OH)2   va   nikel   gidrat   oksidi
Ni(OH)2 hosil bo‘ladi.
8.4-rasm. Ishqorli akkumulyatorlarda razryadlash jarayoni
Elektrolit   reaksiyada   ishtirok   etmaydi,   uning   zichligi   akkumulyator   za-
ryadlanish   holatiga   bog‘liq   bo‘lmaydi.   Zaryadlash   jarayonida   plastinalarda   faol
massaning tiklanishi sodir bo‘ladi va umumiy EYuK 1,2-1,4 V oshmagan elektr
potentsial yig‘iladi.
Akkumulyator   plastinalari   yupqa   nikellangan   po‘lat   plastinalaridan   paket
shaklida tayyorlanadi va faol massa bilan to‘ldiriladi. Paket devorlari faol massani
elektrolit   bilan   yaxshi   aloqaga   kirishishini   ta’minlash   uchun,   ko‘p   miqdordagi
teshiklardan iborat bo‘ladi. Ishqorli akkumulyatorlarda kislotali akkumulyatorlar
kabi   manfiy   plastinalar   musbat   plastinalar   orasiga   o‘rnatilgan   va   bir-biridan
separator bilan ajratilgan. Ishqorli akkumulyatorlar manfiy plastinalar faol massasi
tarkibiga ko‘ra ikki turga bo‘linadi: temir-nikelli va kadmiy-nikelli(KN). 
II. Akkumulyatorlarning elektr balansini va ularning sig‘imiga ta’sir etuvchi
faktorlarni fizikaviy vaziyat o‘z ichiga oladi. Xar qanday texnikaviy qurilma kabi
akkumulyator   ham   foydali   ish   koeffitsienti   ega,   ya’ni   apmer-soatda   (A/s)
ifodalanadigan   foydali   sig‘imni,   amper-soat   (A/s)   ifodalanadigan   zaryadlashga
240

---

sarflangan energiya nisbatiga teng.
8.5-rasm. Ishqorli akkumulyatorlarda zaryadlash jarayoni
Akkumulyatorlarning   foydali   ish   koeffitsienti   keng   miqyosda   o‘zgarib,
uning   qo‘llanishi,   elektrolit   harorati,   razryadlash   toki   miqdori   va   boshqa
qiymatlarga   bog‘liq.   Akkumulyator   sig‘imining   kattaligi   ham   doimiy   kattalik
emas. 
Akkumulyator turida ko‘rsatilgan son uning nominal (pasportidagi) sig‘imini
tavsiflaydi.   Bu   son   akkumulyatorni   nominal   tok   bilan   razryadlash   jarayonidan
olinadi va nominal sig‘im miqdorini kislotali akkumulyator-larda 10ga, ishqorli
akkumulyatorlarda   esa   5ga   bo‘lib   hosil   qilinadi.   Masalan,   450   A/s   sig‘imli
akkumulyator uchun, kislotali akkumulyatorda normal tok qiymati 45 A, ishqorli
akkumulyatorda esa normal tok qiymati 90A ga teng bo‘ladi.
Razryadlash   tokining   qiymati   akkumulyatordan   olish   mumkin   bo‘lgan
sig‘imga   katta   ta’sir   ko‘rsatadi   (foydali   sig‘im),   ayniqsa   starterli   razryadlashda
sezilarli darajada bo‘ladi.  
Ishqorli akkumulyatorlar kislotali akkumulyatorlarga nisbatan katta toklarda
turg‘unligi   yuqori.   Akkumulyator   plastinalari   tuzilishi   uning   xizmat   muddatini
belgilaydi.   Kislotali   akkumulyatorlarda   g‘ovak   plastinalar   nozikroq   bo‘lganligi
uchun   ular   vibratsiya   (tebranish)ni,   katta   va   qisqa   muddatli   (starter)   toklarni
yomon   qabul   qiladi.   Elektrolitning   muzlashi   esa   kislotali   akkumulyatorlarni
butunlay   ishdan   chiqishiga   olib   keladi.   Ishqorli   akkumulyatorlar   esa   bunday
241

---

ta’sirlarga chidamliligi yuqori. 
Vazifasiga   ko‘ra   akkumulyatorlarning   juda   ko‘p   turlari   mavjud.   Harakat
tarkibida asosan tortuv (katta miqdordagi uzoq muddatli toklar), starter (juda katta,
lekin qisqa muddatli) va yoritish (nominaldan ko‘p bo‘l-magan razryad toklari)
akkumulyatorlaridan foydalaniladi. Akkumulyator batareyalari plastinalar soni va
faol massali plastinalar qalinligi bilan farqlanadi. 
Harakat tarkibida akkumulyatorlardan foydalanishda ularning batareya-lari
bir-biriga   ulanadi.   Ketma-ket   ulashda   kerakli   kuchlanishni   ta’minlash   mumkin
(bitta   kislotali   akkumulyatorning   kuchlanishi   2,2V,   bitta   ishqorli
akkumulyatorning   kuchlanishi   esa   1,2   V),   parallel   ulashda   esa   kerakli   tok
yuklanishi qiymati ta’minlash mumkin.
8.6- Akkumulyatorlarni ulash sxemalari: a- ketma-ket; b-parallel
Teplovozlarning   starter   akkumulyator   batareyalari   dizelni   ishga   va   dizel
o‘chiq holatida boshqarish, yordamchi va yoritish   zanjirlarini ta’minlash uchun
mo‘ljallangan.   Akkumulyatorlarning   tuzilishi   va   sig‘imi   ishga   tushirish   tartibi
bilan aniqlanadi. Ya’ni ishga tushirish tartibida qisqa muddatli razyardlanishda tok
miqdori   25000A   gacha   etadi.   Bu   holatda   batareyaning   kuchlanishi   dizelning
tirsakli valini aylantirish uchun zarur aylanishlar sonini ta’minlashi zarur.  
Akkumulyatorlarni belgilanishi quyidagilarni o‘z ichiga oladi:
242

---


32, 46, 45, 68, 72- ketma-ket ulangan akkumulyatorlar soni;

550, 450, 350, 250- nominal sig‘im, A·soat;

TP-qo‘llanish o‘rniga ko‘ra: teplovozlarda qo‘llaniladi (dizelni ishga
tushiruvchi uchun);

N- elektrod plastinalari turiga ko‘ra: surtiluvchi;

NJ, NK- nikel-temir, nikel-kadmiy;

K,T- elektrodlar tuzilishiga ko‘ra: birlashtirilgan yoki tabletkali

U- mo‘tadil iqlimda ishlash uchun mo‘ljallangan. 

2- o‘rnatilish toifasiga ko‘ra: kuzov yoki metall shkaf.