Μπαταρίες #8

Συσσωρευτές Μολύβδου


[ #1-Γενικά περί Ηλεκτρικών Στοιχείων ] - [ #2-Φόρτιση ]- [ #3-Φορτιστές ] - [ #4-Εκφόρτιση-Εκφορτιστές-Cyclers ]
[ #5-Συσ. Ni-Cd ] - [ #6-Συσ. Ni-MH ] - [ #7-Συσ. Λιθίου ] - [ #9-Συχνές ερωτήσεις ] - [ #10-Τροφοδοσία συστημάτων Τ/Κ ]
Οι ασχολούμενοι με τα μηχανοκίνητα μοντέλα έχουν στην φορητή εργαλειοθήκη τους συσσωρευτή μολύβδου για την τροφοδοσία του στάρτερ, του μπουζί και της αντλίας μεταφοράς καυσίμου. Οι ασχολούμενοι με τα ηλεκτροκίνητα τον χρειάζονται σαν πηγή τροφοδοσίας των φορτιστών μπαταριών κίνησης.

Σπανιώτερα χρειάζεται τέτοιος συσσωρευτής εκτός εργαστηρίου για κολλητήρια 12V.

Στην πρώτη περίπτωση χρησιμοποιείται συσσωρευτής 12V, από 4 Ah έως 7Ah. Στην δεύτερη περίπτωση επιλέγεται συσσωρευτής από 7 Ah έως και 60 Ah, αν και τις περισσότερες φορές χρησιμοποιούμε την μπαταρία του αυτοκίνητου μας. Ειδικά για το μπουζί μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ανεξάρτητο στοιχείο μολύβδου 2V, 2-4 Ah.

Ποιά είναι η χημεία των συσσωρευτών μολύβδου;

Το θετικό ηλεκτρόδιο αποτελείται από διοξείδιο του μολύβδου (PbO2), ενώ το αρνητικό ηλεκτρόδιο είναι μεταλλικός μόλυβδος Pb. Κατά την εκφόρτιση το διοξείδιο του μολύβδου στην άνοδο μεταπίπτει σε θειϊκό μόλυβδο, και ο μόλυβδος στην κάθοδο μεταπίπτει επίσης σε θειϊκό μόλυβδο.

Ο ηλεκτρολύτης είναι θειϊκό οξύ, σε μορφή ζελέ (gel), ή σε υδαρή μορφή. Στην δεύτερη περίπτωση συμφέρει να είναι "στεγανοί", για να μη χυθεί το οξύ αν τουμπάρουν.

Ονομαστική και πρακτική χωρητικότητα

Η χωρητικότητα των συσσωρευτών μολύβδου κλασσάρεται με 0,05C που σημαίνει ότι μία μπαταρία 6 Ah, μπορεί να εκφορτίζεται με 300 mA επί 20 ώρες. Ομως στην πράξη τους εκφορτίζουμε με πολύ μεγαλύτερα ρεύματα, με αντίστοιχη μείωση της χωρητικότητάς τους. Για παράδειγμα, ο συσσωρευτής με ονομαστική χωρητικότητα 6Αh, όταν εκφορτίζεται με 1C μπορεί να αποδώσει μόνο το 30% της ονομαστικής χωρητικότητας του, δηλαδή 2Αh.

Φόρτιση

Ο συσσωρευτής μολύβδου φορτίζεται με σταθερή τάση, με ειδικό φορτιστή, ή κατάλληλο πρόγραμμα σε σύνθετο φορτιστή. Το μέγιστο ρεύμα φόρτισης είναι 0,2C δηλαδή για την μπαταρία των 6 Ah δεν πρέπει να υπερβεί τα 1,2 Α. Θεωρείται φορτισμένος όταν η τάση του κάθε στοιχείου φτάσει τα 2,4 V, δηλαδή η μπαταρία με 6 στοιχεία να φτάσει τα 14,4 V.

Η φόρτιση αρχίζει με το μέγιστο επιτρεπτό ρεύμα, στην συνέχεια αυτό μειώνεται σταδιακά και στο τέλος καταλήγει σε πολύ μικρό ρεύμα (π.χ. 100 mA). Αν ο φορτιστής είναι "αυτόματος" η φόρτιση θα διακοπεί. Αν για κάποιο λόγο η τάση έχει πέσει κάτω από 1,75V ανά στοιχείο, η φόρτιση πρέπει να αρχίσει με πολυ μικρό ρεύμα 0,01C έως ότου φθάσει τα 1,75V και τότε μπορεί να συνεχίσει με τον κανονικό ρυθμό.

Η φόρτιση ενός αφόρτιστου συσσωρευτή χρειάζεται περίπου 16 ώρες αλλά μπορεί να συντομευτεί σε 8 με φορτωτές πολλαπλών σταδίων.

Οι συσσωρευτές μολύβδου δεν πρέπει να υπερφορτίζονται. Αν συμβεί κάτι τέτοιο, ο υδατικός ηλεκτρολύτης εξατμίζεται και πρέπει να συμπληρωθεί με απεσταγμένο (ή απιονισμένο) νερό, ενώ αν είναι σφραγισμένος, αυξάνεται η πίεση και ανοίγει η βαλβίδα ανακούφισης για να φύγουν τα αέρια.

Οι κοινοί φορτιστές που φορτίζουν τις μπαταρίες μολύβδου των αυτοκινήτων 12V, 30-45Ah δεν μπορούν να ρυμιστούν για να δώσουν ρεύμα μικρής έντασης, που χρειάζεται η συγκριτικά μικρή μπαταρία 12V, 6,5Ah που έχουν οι αερομοντελιστές στην εργαλειοθήκη τους, άρα θεωρούνται ακατάλληλοι.

Οριο εκφόρτισης

Ο τελείως αφόρτιστος συσσωρευτής δείχνει τάση 1,75 V ανά στοιχείο, ή 10,5 V για τα 6 στοιχεία. Ομως δεν πρέπει να αφήσουμε την τάση να πέσει κάτω από 2 V (ανά στοιχείο) γιατί τότε κινδυνεύει να πάθει "θειϊκωση" και δεν θα μπορεί να ξαναφορτιστεί. Θειϊκωση είναι η περίπτωση όπου κρύσταλλοι θειϊκού μολύβδου επικάθονται στα ηλεκτρόδια, εμποδίζοντας την περαιτέρω επικοινωνία με το άμεσο περιβάλλον τους.

Ανθεκτικοί στην παρατεταμένη εκφόρτιση είναι μόνο οι συσσωρευτές με το χαρακτηριστικό "deep discharge".

Καθώς η μπαταρία μολύβδου εκφορτίζεται τα ηλεκτρόδια διογκώνονται. Ισως να έχεις δεί τις παλιές μπαταρίες των αυτοκινήτων να έχουν φουσκώσει.

Συντήρηση - αποθήκευση

Στην αποθήκευση χάνει μόνο το 10% κάθε τρείς μήνες, άρα μετά από 6 μήνες θα έχει το 80% της ενέργειάς του, και μετά από 12 μηνες το 60 %.

Η καλύτερη συντήρηση είναι να τον φορτίζεις κάθε φορά που επιστρέφεις από το μοντελοδρόμιο και να τον αφήνεις πάντα σε πλήρη φόρτιση. Εάν έχει υγρό ηλεκτρολύτη και είναι ανοικτού τύπου, πρέπει να συμπληρώνεις την στάθμη με απεσταγμένο (ή απιονισμένο) νερό. Αν δεν τον χρησιμοποιείς καθόλου φορτιζέ τον δύο φορές τον χρόνο.

Αν βραχυκυκλώσουν οι πόλοι αυτής της μπαταρίας στην εργαλειοθήκη μπορεί να αναφλεγεί το καύσιμο. Βάλε στο κύκλωμα μία ασφάλεια 10Α ταχείας τήξης. Αποσύνδεε την μπαταρία κατά την μεταφορά και μέσα στο εργαστήριο.

Η ζωή του κυμαίνεται από 200 έως 500 κύκλους, και εξαρτάται από το ποσοστό εκφόρτισης που δέχεται σε κάθε κύκλο. Δεν εμφανίζει μνήμη, αλλά αν εκφορτιστεί τελείως χαλάει. Ο συσσωρευτής μολύβδου θεωρείται εκτός πρακτικής χρήσης όταν δεν μπορεί να ανακτήσει και να αποδόσει περισσότερο από το 50% της αρχικής χωρητικότητάς του.

Ο μόλυβδος είναι τοξικός, άρα οι συσσωρευτές που τον περιέχουν δεν πρέπει να πετιώνται στα σκουπίδια, αλλά να παραδίδονται στα κέντρα συλλογής τους. Ολα τα συνεργεία και οι ηλεκτρολ;oγοι αυτοκινήτων συλλέγουν τις παλιές μπαταρίες για ανακύκλωση.

 

[ #1-Γενικά περί Ηλεκτρικών Στοιχείων ] - [ #2-Φόρτιση ]- [ #3-Φορτιστές ] - [ #4-Εκφόρτιση-Εκφορτιστές-Cyclers ]
[ #5-Συσ. Ni-Cd ] - [ #6-Συσ. Ni-MH ] - [ #7-Συσ. Λιθίου ] - [ #9-Συχνές ερωτήσεις ] - [ #10-Τροφοδοσία συστημάτων Τ/Κ ]


 

Πρώτη σελίδα/Home Περιεχόμενα