Ozlari fanidan o‘quv-uslubiy majmua bilim sohasi

Qo’rg’oshin-kislotali akkumulatorlar batareyasining tuzilishi. Akkumulatorlar batareyasi (1-rasm) yaxlit qobiq 12 da joylashtirilgan uch yoki oltita ketma-ket ulangan akkumulatorlardan tashkil topgan. Har bir akkumulator bir-biridan to’siqlar bilan ajratilgan. Akkumulatorlar batareyasining qobig’i ebonit, termoplast, polipropilen va polistirol kabi kislotaga chi-damli, mexaniq mustahkamligi etarli darajada yuqori bo’lgan materiallardan tayyorlanadi. qobiqning har bir bo’limining pastki qismida musbat va manfiy plastinalar tayanadigan qovurg’alar 13 bo’lib, ular akkumulator tubiga cho’kmalar yig’ilganda (aktiv massa to’kilganda) plastinalarni qisqa tutashuvdan saqlaydi.
Akkumulator elementi musbat 2 va manfiy 3 plastinalardan yig’iladi. Plastinalar asosi qo’rg’oshin panjara bo’lib, uning quyilish xususiyatlarini yaxshilash, mexanik mustahkamligini va korroziyaga chidamliligini oshirish maqsadida tarkibiga 5-7% surma va 0,1-0,2% mishyak ( margimush) qo’shiladi. qo’rg’oshin panjara oralariga aktiv massa to’ldiriladi. Musbat plastinaga aktiv massa sifatida qo’rg’oshin surigi ( Pb_3,O₄ ), qo’rg’oshin oksidi ( PbO ) va sulfat kislota ( H₂SO₄) aralashmasi qoplansa, manfiy plastinaga qo’rg’oshin kukuni va sulfat kislota aralashmasi suriladi. Musbat plastinaning aktiv massasi mustahkamligini oshirish uchun unga polipropilen tolalalari qo’shiladi. Manfiy plastinalardagi aktiv massaning ish jarayonida zichlashib ketishini oldini olish uchun uning tarkibiga 2% gacha kengaytiruvchi moddalar qo’shiladi. Kengaytiruvchi moddalar sifatida torf, qorakuya, paxta tarandisi va hokazolar ishlatiladi.
Shu usulda tayyorlangan plastinalar presslanadi, quritiladi va sulfat kislota H₂SO₄ hamda distillangan suvdan tashkil topgan eritmaga, ya`ni elektrolitga tushiriladi va qiymati kichik bo’lgan tok bilan zaryad qilinadi. Bu jarayon plastinalarning shakllanishi deb ataladi.
Plastinalarning shakllanish jarayoni natijasida musbat plastinadagi aktiv massa och jigarrang qo’rg’oshin oksidiga PbO₂ , manfiy plastinadagi - kulrangli g’ovak qo’rg’oshin Pb ga aylanadi. Tayyor plastinalar baretka 4 yordamida manfiy va musbat yarim bloklarga biriktiriladi. Baretka - born va plastinalarning quloqchalari kavsharlanadigan ko’prikcha 6 dan tashkil topgan. Yarim bloklardagi plastinalar soni akkumulatorlar batareyasining nominal sig’imini belgilaydigan omillardan biri hisoblanadi. Musbat plastinalarning deformatsiyaga moyilligi katta bo’lganligi sababli, ularni manfiy plastinalar orasiga joylashtiriladi. Shuning uchun, aksariyat holda manfiy plastinalarning soni bittaga ko’p bo’ladi. Har xil qutbli plastinalarning o’zaro qisqa tutashuvini oldini olish maqsadida ularning orasiga separatorlar 1 joylashtiriladi.

1-rasm. Akkumulatorlar batareyasi

1-separator, 2- musbat plastinalar, 3 - manfiy plastinalar, 4 - baretka, 5 - saqlovchi to’siq, 6 - ko’prikcha, 7 - qopqoq, 8 - elektrolit va distillangan suv quyish tuynugi, 9 - elementlararo ulagich, 10 - tiqin, 11 - qutb qulog’i, 12 - yaxlitqobiq, 13 - tayanch qovurg’asi.
Separatorlar kislotaga chidamli, izolyatsiya xususiyatiga ega bo’lgan g’ovak materiallardan tayyorlanadi. Xususan, mikrog’ovakli plastmassalar (miplast, porovinil, porving, vinipor) mikrog’ovakli ebonit (mipor), shisha namati kabi materiallar separatorlar tayyorlashda keng qo’llaniladi. Mipordan tayyorlangan separatorlar o’zining o’ta g’ovakligi, elektr qarshiligining kamligi bilan boshqa materiallardan tayyorlangan separatorlardan ustun turadi. Miporli separatorlar akkumulatorlar batareyasining ishlash muddatini oshirish imkonini beradi. Lekin, mipor tabiiy kauchukdan olinganligi sababli, undan tayyorlangan separatorlar nisbatan qimmatroq bo’ladi.



2-rasm. Akkumulator qopqog’i 3-rasm. Akkumulator tiqinlari

Miplastdan tayyorlangan separatorlar elektrolitni o’ziga juda tez singdirib oladi, ularning mexanik mustahkamligi, kimyoviy chidamliligi etarli darajada bo’ladi. Lekin miplastdan tayyorlangan separatorlarning g’ovakligi nisbatan past va ularda tok o’tkazuvchan o’simtalar hosil bo’lish ehtimoli yuqoriroq bo’ladi. Shuning uchun separatorlari miplastdan tayyorlangan akkumulatorlarning ishlash muddati birmuncha kamroq bo’ladi.

Separatorlar to’rtburchakli plastina ko’rinishida bo’lib, elektrolit o’tishini engillashtirish uchun musbat plastinaga qaratilgan tomoni qovurg’ali qilib tayyorlanadi. Separatorlar plastinalarga nisbatan eniga 3-5 mm ga, bo’yiga 9-10 mm ga kattaroq bo’ladi. Bu plastinalar orasida tok o’tkazuvchan o’sim-talar hosil bo’lish ehtimolini kamaytiradi. Ba`zida, og’ir sharoitda ishlaydigan avtomobillar uchun qo’sh separatorli akkumulatorlar o’rnatiladi. qo’sh separatorlarning tuzilishi quyidagicha bo’ladi: miplast yoki mipordan tayyorlangan separatorning qovurg’ali tomoniga shisha paxtadan tayyorlangan yupqa namat joylashtiriladi. Shisha namat musbat plastinaga yopishib turadi va uning aktiv massasini tebranish, titrash ta`sirida sirg’alib to’kilib ketishidan ancha saqlaydi.
Akkumulatorlar batareyasi qobig’ining bo’linmalariga bloklarga yig’ilgan elektrod va separatorlar joylashtiriladi. qarama-qarshi qutbli yarim bloklarning har biri qobiq tubida o’z qovurg’asiga tayanganligi sababli, cho’kmalar orqali plastinalar orasida mavjud bo’lishi mumkin bo’lgan qisqa tutashuv istisno qilinadi. Elektrolit sathini yoki zichligini o’lchash jarayonida plastinalar hamda separatorlarning yuqori qismini emirilishdan saqlash maqsadida, ular ustiga kislotaga chidamli plastmassadan tayyorlangan g’alvirsimon saqlovchi to’siq 5 o’rnatiladi.
Ebonit yoki plastmassadan tayyorlangan qopqoq akkumulatorning alohida bo’linmalarini yoki qobiq ustini to’la yopadigan qilib tayyorlanishi mumkin. Har bir akkumulator alohida qopqoq 7 bilan yopilganda uning atrofi kislotaga chidamli maxsus mastika yordamida zichlashtiriladi. Plastmassadan tayyorlanadigan umumiy qopqoqlar akkumulator qobig’iga kavsharlanadi yoki maxsus elim yordamida yopishtiriladi.
Alohida qopqoqning (2-rasm) uchta doirasimon tuynugi bo’lib, ikkita chekkasidagi 1 plastina yarimbloklarining qutb quloqchalarini chiqarish uchun mo’ljallangan bo’lsa, o’rtadagi rezbali tuynuk 2 akkumulatorga elektrolit, distillangan suv quyish va elektrolit sathini va zichligini o’lchash uchun xizmat qiladi. Plastina yarimbloklarining qutb quloqchalarini yoki bornni kavsharlash va tegishli germetik zichlikni ta`minlash maqsadida qopqoqning ikki chekkadagi tuynugiga qo’rg’oshin halqalar 3 joylashtiriladi.

4-rasm Umumiy qopqoqli akkumulatorlarning rezbasiz tiqinlar bloki

Akkumulatorlarning rezbali tiqinlari (3-rasm) ebonitdan yoki plastmassadan (polietilen, polistirol, fenolit va hokazo) tayyorlanadi. Ish jarayonida akkumulator ichida hosil bo’ladigan gazlar chiqishi uchun tiqinlarda maxsus shamollatish tuynugi 1 o’yiladi. Avtomobil harakatlanganda elektrolit chayqalib to’kilmasligi uchun tiqinning pastki qismida to’siq 3 o’rnatiladi. Akkumulator qopqog’i bilan tiqin orasidagi zichlik rezina halqa 2 yoki ba`zida konussimon qirra 4 yordamida ta`minlanadi.

Yangi elektrolit quyilmagan akkumulatorlarda elektrodlarning oksidlanib qolishi oldini olish uchun tiqinlar tagi rezina lappak bilan zichlashtiriladi yoki shamollatish tuynugi yopishqoq tasma bilan elimlanib qo’yiladi. Ko’pchilik yangi akkumulatorlarning plastmassa tiqinlarining shamollatish tuynugi plastmassa quyilmasi 5 bilan yopilgan bo’ladi. Akkumulatorni ishga tushirishdan oldin ushbu plastmassa quyilma qirqib tashlanishi va shamollatish, tuynugi ochib qo’yilishi zarur. Akkumulator batareya-sining qopqog’i umumiy bo’lganda, unga bir yo`la bir nechta elektrolit quyish tuynuklarini yopadigan tiqinlar bloki o’rnatiladi. Tiqinlar bloki plastmassa taxtacha 1 (4-rasm) shaklida yasalib, unga kerakli miqdorda rezbasiz tiqinlar 2 joylashtiriladi.

5-rasm Akkumulator elementlarining o’zaro ulash uslublari

Akkumulator elementlari turli tuzilishga ega bo’lgan elementlararo ulagichlar yordamida batareyaga birlashtiriladi. qopqoqlari alohida bo’lgan akkumulatorlarda ulagichlar tashqaridan o’tadi (5-a rasm). Umumiy qopqoqli akkumulatorlarda ulagichlar elementlararo to’siqlar ustidan (5-b rasm) yoki bevosita to’siq orqali (5-c rasm) o’tkaziladi. Bu ko’rinishdagi, ya`ni kaltalashtirilgan elementlararo ulagichlar, akkumulatorlarning ichki qarshiligini, qo’rg’oshin sarfini va demak, akkumulatorlar batareyasining umumiy vaznini kamaytirish imkonini beradi.

Oddiy qo’rg’oshin-kislotali akkumulatorlar batareyasiga xos kamchiliklarning (elektrolit sathining tez kamayib ketishi, musbat qutbli plastinalarning tez emirilishi, o’z-o’zidan razryad bo’lishi va hokazo) ko’pchiligi plastina panjaralari tarkibida 5-7% surma borligidan kelib chiqadi.
Surma elektrolit tarkibidagi suv elektroliz bo’lishiga katalizator sifatida ta`sir qiladi. Suv vodorod va kislorodga parchalanish potensialini generatorning ishchi kuchlanishlari darajasigacha pasaytirib, surma akkumulatordan gazlar ajralib chiqishni tezlatadi. Natijada, akkumulatordagi elektrolit sathi nisbatan tez pasayadi, ajralib chiqayotgan gazlar musbat plastina panjaralari, qutb quloqlari va avtomobil metall qismlarining korroziyalanishiga olib keladi.
Oddiy akkumulatorlar batareyasining yuqorida keltirilgan kamchiliklarini bartaraf qilish maqsadida "xizmat ko’rsatilmaydigan" akkumulatorlar ishlab chiqildi. "Xizmat ko’rsatil-maydigan" akkumulatorni ishlab chiqishdagi izlanishlar asosan gaz ajralib chiqishini tezlatuvchi plastinalar tarkibidagi surmani butunlay istisno qilishga yoki miqdorini kamaytirishga yo`naltirildi. Ilmiy tadqiqotlarning natijalari, plastina panjaralari qo’rg’oshin-kalsiy-qalay qotishmasidan tayyorlansa, akkumulatordan ajralib chiqayotgan gaz miqdorining juda kam bo’lishini ko’rsatdi. Hozirgi vaqtda sanoatda ishlab chiqarilayotgan "xizmat ko’rsatilmaydigan" turdagi akkumulatorlar batareyasida manfiy plastina panjaralari qo’rg’oshindan quyilib unga 0,06-0,09% atrofida kalsiy va 0,1-1,0% gacha qalay qo’shiladi. Musbat plastinalarning panjarasi esa qo’rg’oshin, 1,25% surma va 1,5% kadmiydan tashkil topgan.
Plastina panjaralarini qo’rg’oshin-kalsiy-qalay qotishmasidan tayyorlash akkumulator ishlab chiqarish jarayonini to’la o’zgartirishni taqozo qiladi. Shuning uchun akkumulatorlar ishlab chiqarishda yo`lga qo’yilgan texnologik jarayonni saqlab qolish bilan bir vaqtda uning xususiyatlarini yaxshilash maqsadida plastina panjaralari tarkibidagi surma miqdori 2,0-2,5% gacha kamaytirilib, panjaralarning mustahkamligini oshirishga mo’ljallangan legirlovchi qo’shimchalardan mis (0,02-0,05%), oltingo’girt va selen (0,01% gacha), qalay (0,01% gacha) qo’shish bilan cheklaniladi. Bu usulda tayyorlangan akkumulatorlar "kam xizmat ko’rsatiladigan" akkumulator deb yuritiladi va ulardagi gaz ajralib chiqish, oddiy akkumulatorlarga nisbatan bir necha barobar kam bo’ladi.



6-rasm. Separator-konvert:
1-musbat elektrod, 2-separator, 3-separator qovurg’alari
"Xizmat ko’rsatilmaydigan" akkumulatorlarning ba`zi turlari elektrolit quyiladigan tuynuksiz, umumiy qopqog’i germetik yopilgan holda tayyorlangan bo’ladi. Bu akkumulatorlarning razryadlanganlik darajasini elektrolit zichligi orqali aniqlashning imkoniyati yo`q. Shuning uchun, bunday akkumulatorlarning qopqo-g’ida maxsus razryadlanganlik ko’rsatkichi o’rnatiladi. Akkumulatorning razryadsizlanganlik darajasi belgilangan miqdordan kamayganda ko’rsatkichning rangi o’zgaradi.
"Xizmat ko’rsatilmaydigan" va "kam xizmat ko’rsatiladigan" akkumulatorlarda separatorlarning yangi turi-"separator-konvert" (6-rasm) o’rnatilmoqda. Bu separatorlar konvert ko’rinishida tayyorlanib, ikki yoni va ostki qismi kavsharlangan bo’ladi. Separator-konvertga akkumulatorning musbat yoki manfiy qutbli plastinasi joylashtiriladi. Bu ko’rinishdagi separatorlarni qo’llash, elektrodlarning aktiv massasidan to’kiladigan cho’kmalar orqali plastinalar orasida qisqa tutashuv bo’lishini istisno qiladi. Natijada, akkumulator yaxlit qobig’ining tubidagi qovurg’alarga ehtiyoj yo`qoladi.