3.5. Akkumulatorning razryadlanish va zaryadlanish tavsifnomalari
Akkumulator qiymati o‘zgarmas tok bilan razryad (zaryad) qilinganda uning EYUK ci E, kuchlanishi
U
akk
, elektrolit zichligi
ni razryadlanish (zaryadlanish) vaqti t ga bog‘liqligi, akkumulatorning
razryadlanish (zaryadlanish) tavsifnomasi deb ataladi.
Akkumulatorning razryadlanish tavsifnomasi. Akkumulatorlar batareyasi qiymati o‘zgarmas
bo‘lgan tok bilan razryad qilinganda, elektrolit zichligi
to‘g‘ri chiziqli qonuniyat bo‘yicha o‘zgaradi (3.5-
rasm), chunki har daqiqada reaktsiyaga kirishayotgan kislota va aktiv moddaning miqdori bir xil bo‘ladi.
Akkumulatorning EYUK si E to‘g‘ridan-to‘g‘ri elektrolitning zichligiga bog‘liq bo‘lganligi sababli,
u ham zaryadlash vaqti o‘tishi bilan to‘g‘ri chiziqli qonuniyat bo‘yicha kamayib boradi.
Akkumulatorning kuchlanishi U
r
nisbatan murakkab qonuniyat bo‘yicha o‘zgaradi. Razryadning
boshlanish davrida kuchlanishning keskin kamayishi kuzatiladi ("a-b" kesma). Kuchlanishni bu kamayishi
akkumulatorning ichki aktiv qarshiligi R
0
ni zanjirga ulanishi bilan bog‘liq. Bundan keyin, kuchlanish U
r
tez, lekin bir tekisda kamayadi ("b-s" kesma). Kuchlanishning bu kamayishi, akkumulatordagi qutblanish
jarayoni bilan bog‘liq. Bizga ma’lumki, qutblanish EYUKi akkumulator razryadga qo‘yilgan birinchi
daqiqalarda kimyoviy reaktsiyalar natijasida plastinaning aktiv massa g‘ovaklari ichidagi elektrolit zichligi,
umumiy idishdagiga nisbatan kam bo‘lib qolishi, ya’ni konsentrasiyalar farqi yuzaga kelishi bilan bog‘liq.
Qutblanish EYUK ining ortib borishi, yoki U
r
ning qutblanish qarshiligida kamayib borishi plastinalarga
singayotgan kislota miqdori bilan umumiy idishdan plastina g‘ovaklariga kelayotgan kislota miqdori
diffuziya hisobiga muvozanatga kelmaguncha davom etadi ("c" nuqta).
Razryad jarayonining keyingi qismida ("c-d" kesmasi) kuchlanish nisbatan ravon kamayadi, chunki
elektrolitning zichligi kamayishi bilan unga mos ravishda akkumulatorning EYUK ham kamayadi. Bu
erda qutblanish EYUKi e
q
o‘zgarmaydi, chunki kimyoviy reaktsiyada ishtirok qilayotgan H
2
SO
4
bilan
diffuziya hisobiga umumiy idishdan aktiv massaning mayda g‘ovak teshikchalariga etib kelayotgan kislota
miqdori teng bo‘ladi. Razryad oxiriga kelib, plastina yuzasidagi aktiv moddalar qo‘rg‘oshin sulfat PbSO
4
tuziga aylanib, kislota aktiv massaning ichki qatlamlariga o‘tishini qiyinlashtirib qo‘yadi. Kimyoviy
reaktsiyaning borishi sekinlashadi, elektrolit zichligi kamayadi, natijada akkumulatorning aktiv qarshiligi R
0
ham, qutblanish qarshiligi R
q
ham tez pasayadi ("d-e" kesmasi). Shunday qilib, razryad vaqtida
akkumulatorning kuchlanishi U
r
quyidagi ifoda bilan aniqlanadi.
U
r
= E - I
r
R
0
- I
r
R
q
.
Akkumulatorning razryad jarayoni 10 soat bilan cheklansa,
U
r
ning qiymati 1,7 V gacha, agar 20 soat li rejim bo‘lsa - 1,75 V
gacha kamayganda razryad to‘xtatiladi. Agar razryad bu nuqtada
to‘xtatilmasa,
kuchlanish
juda
ham
keskin
kamayib,
akkumulatoruchun zararli bo‘lgan qaytmas kimyoviy jarayonlar
boshlanishi mumkin. Masalan, plastinalar sulfatlanib qoladi, ya’ni
PbSO
4
tuzlarining erimaydigan yirik kristallari hosil bo‘ladi.
Demak, razryad jarayonining tugallanishini quyidagi
belgilar orqali bilish mumkin:
a) akkumulator kuchlanishining ma’lum cheklangan
qiymatgacha kamayishi (masalan 2,11 V dan 1,75 V gacha);
b) elektrolit zichligining belgilangan eng kichik qiymatgacha
kamayishi (masalan 1,25
10
3
kg/m
dan 1,09
10
3
kg/m
gacha).
3.5-rasm. Akkumulatorning
razryadlanish
tavsifnomasi
31
Razryad zanjiri uzilgandan so‘ng, akkumulatorning
kuchlanishi birda-niga aktiv qarshilik R
0
da kuchlanishning
pasayish qiymati I
r
R
0
ga ortadi ("e-f" kesmasi). So‘ngra,
diffuziya hisobiga, aktiv massaning g‘ovaklaridagi va umumiy
idishdagi elektrolitning konsentrasiyasi tenglasha boshlaydi.
Natijada kuchlanish U
r
bir tekisda akkumulatorning EYUK
qiymatigacha ko‘tariladi ("f-i" kesmasi). Bu hodisani
akkumulatorning "dam olishi" deb ataladi va u amaliyotda katta
ahamiyatga ega. Masalan, startyorni qayta ulashdan oldin kamida
1 minut tanaffus qilib, akkumulatorga "dam" berish tavsiya
qilinadi. Bu "dam" vaqtida elektrolitning plastina oldi qatlamlari
bilan umumiy hajmdagi zichligi bir muncha tenglashadi va
akkumulatorning EYUK va quvvati ortadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |