Phụ gia muối của axit hữu cơ trong bản cực âm có tác dụng tăng độ xốp, độ bền của chất tác dụng, nhờ đó mà cải thiện được độ thấm sâu của dung dịch điện phân vào trong lòng bản cực đồng [r]
(1)Bài 1: ACCU MUC TIÊU: Sau nghiên cứu bài này, chúng ta có khả năng: Hiểu cấu tạo, nguyên lý và đặc tính accu, biệt các yếu tố ảnh hưởng tới accu quá trình làm việc So sánh cấu tạo và ưu nhược điểm accu axit với các loại accu khác, biệt chọn lựa accu để sử dụng hợp lý Biết cách bảo dưỡng accu trên xe ôtô I NHỆM VỤ VÀ PHÂN LOẠI ACCU TRÊN ÔTÔ Nhiệm vụ Accu trên ô tô thường gọi là accu khởi động để phân biệt với loại accu sử dụng các lĩnh vực khác Accu khởi động hệ thống điện thực chức thiệt bị chuyển đội hóa thành điện và ngược lại Đa số accu khởi động là accu chì-axit Đặc điểm loại accu nêu trên là có thể tạo dòng điện có cường độ dòng điện lớn, khoảng thời gian ngắn (5-10s), có khả cung cấp dòng điện lớn (200-800A) mà độ sụt bên nhỏ, thích hợp để cung cấp điện cho máy khởi động để khởi động động Accu khởi động còn cung cấp điện cho các tải điện quan trọng khác hệ thống điện, cung cấp phần toàn cho động chưa làm việc đã là việc mà máy phát điện hoạt động chưa đủ công suất ( động làm việc chế độ có số vòng quay thấp): cung cấp điện cho đèn hậu (parking lights), radio cassette, CD, các nhớ (đồng hồ, hộp điều khiển ), hệ thống báo động Ngoài ra, accu còn đóng vai trò lọc và ổn định điện hệ thống điện ô tô điện áp máy phát dao động Điện áp cung cấp accu là 6V, 12V và 24V Điện áp accu thường là 12V xe du lịch và 24V cho xe tải Muốn điện áp cao ta nối tiếp các accu 12V lại với (2) Hình 1.1: Accu và hệ thống điện Accu cung cấp điện khi: - Động ngừng hoạt động: Điện từ bình accu sử dụng để chiếu sáng, dùng cho các thiết bị điện phụ, là các thiết bị điện khác động không hoạt động - Động khởi động: Điện từ bình acquy dùng cho máy khởi động và cung cấp dòng điện cho hệ thống đánh lửa suốt thời gian động khởi động Việc khởi động xe là chức quan trọng accu - Động hoạt động: Điện từ bình accu có thể cần thiết để hỗ trợ cho hệ thống nạp nhu cầu tải điện trên xe vượt qua khả hệ thống nạp Cả accu và máy phát cấp điện nhu cầu đòi hỏi cao Phân loại Trên ô tô có thể sử dụng hai loại accu để khởi động: accu axit (accu nước) và accu kiềm (accu khô) Nhưng thông dụng từ trước tối là accu axit, vì so với accu kiềm thì nó có sức điện động mội cặp cực cao hơn, và có điện trở nhỏ và đảm bảo chế độ khởi động tốt, mặc dù accu kiềm có khá nhiều ưu điểm II ACCU CHÌ - AXIT Cấu tạo và quá trình điện hóa accu chì-axit Accu chì-axit là thiết bị hoá điện, nó sinh hiệu điện và phân phối cường độ dòng điện Accu là nguồn lượng sơ cấp trên ô tô ngày Nên nhớ accu không tích trữ điện mà tích trữ hoá học, nhờ mà quá trình điện hoá sinh Một cách đơn giản, chì và dung dịch axit phản ứng với và sinh hiệu điện (3) Phản ứng hoá học này chuyển hoá thành điện và đó là sở các loại accu trên ô tô a Cấu tạo Accu axit bao gồm vỏ bình, có các ngăn riêng, thường là ngăn là ngăn tùy theo loại accu 6V hay 12V Một bình accu trên ô tô bao gồm dung dịch axit sunfuric loãng và các cực âm, dương Khi các cực làm từ chì vật liệu có nguồn gốc từ chì thì nó gọi là accu chì-axit Một bình accu chia thành nhiều ngăn (accu trên ô tô thường có ngăn), ngăn có nhiều cực, tất nhúng dung dịch điện phân Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo accu Chú giải: Current: Xả Charge: Sạc Charger: Bộ nạp Cathode: Cực âm Anode: Cực dương Electrolyte: Chất điện phân (4) Hình 1.3: Cấu tạo bình caccu chì-axit Vỏ bình: Vỏ bình acquy axit chế tạo nhựa êbônit anphantonechay caosu nhựa cứng Để tăng độ bền và khả chịu axit cho bình, chế tạo người ta ép vào bên bình lớp lót chịu axit là polyclovinyl, lớp lót này dày khoảng 0,6mm Nhờ lớp lót này tuổi thọ accu tăng lên từ 2-3 lần.Phía vỏ bình tùy theo điện áp danh định accu mà chia thành các ngăn riêng biệt và các vách ngăn này ngăn cách các ngăn kín và Mỗi ngăn gọi là ngăn accu đơn.Ở đáy các ngăn có các sống đỡ khối cực tạo thành khoảng trống đáy bình và mặt khối cực, nhờ đó mà tránh tượng chập mạch các cực chất tác dụng bong và rơi xuống đáy gây lên.Bên ngoài vỏ bình đúc hình dạng gân chịu lực để tăng độ bền và có thểnđược gắn các quai xách để việc di chuyển đễ dàng (5) Hình 1.4 Vỏ accu Hình 1.5 Nắp thông Hình 1.6 Dãy nắp thông Bản cực, phân khối cực và khối cực: Có hai loại cực: cực âm và cực dương Bản cực dương Bản cực âm Hình 1.7: Bản cực accu Bản cực gồm cốt hình lưới và chất tác dụng Cốt đúc hợp kim chì(Pb)antimion(Sb) với tỷ lệ (87 – 95)%Pb và (5 – 13)%Sb Phụ gia antimon thêm vào có tác dụng tăng thêm độ cứng, giảm han gỉ và cải thiện tính đúc cho cốt.Cốt để giữ chất tác dụng và phân phối dòng điện khắp bề mặt cực Điều này có ý nghĩa quan trọng các cực dương vì điện trở chất tác dụng (oxit chì) lớn nhiều so với điện trở chì nguyên chất, đó càng tăng chiều dày cốt thì điện trở accu càng nhỏ Cốt đúc dạng khung bao quanh, có vấu để hàn nối các cực thành phân (6) khối cực và có hai chân để tỳ các sống đỡ đáy bình accu.Vì điện cốt cực âm không phải là yếu tố định và chúng ít bị han gỉ nên người ta thường làm mỏng cực dương Đặc biệt là hai bên phân khối cực âm lại càng mỏng vì chúng làm việc có phía với các cực dương.Chất tác dụng chế tạo từ bột chì, axit sunfuric đặc và khoảng 3% các muốiaxit hửu cực âm, còn cực dương thì chất tác dụng chế tạo từ các oxit chì Pb3O4, PbO và dung dịch axit sunfuric đặc Phụ gia muối axit hữu cực âm có tác dụng tăng độ xốp, độ bền chất tác dụng, nhờ đó mà cải thiện độ thấm sâu dung dịch điện phân vào lòng cực đồng thời điện tích thực tế tham gia phản ứng hóa học tăng lên, Các sau chát đày chất tác dụng ép lại, sấy khô và thực quá trình tạo cực, tức là chúng ngâm vào dung dịch axit sunfuric loãng và nạp với dòng điện chiều trị số nhỏ Sau quá trình vậy, chất tác dụng các cực dương hoàn toàn trở thành PbO2 (màu gạch xẫm) Sau đó các cực dương đem rửa, sấy khô và lắp ráp Những phân khối cực cùng tên acquy hàn với tạo thành các khối cực và hàn nối các vấu cực làm chì hình côn để nối tải tiêu thụ Với chú ý rằng, ta muốn tăng dung lượng accu thì ta phải tăng số cực mắc song song accu đơn Thường người ta lấy từ – Còn muốn tăng điện áp danh định accu thì ta phải tăng số cực mắc nối tiếp Tấm ngăn: Hình 1.8: Bản ngăn các cực Các cực âm và dương lắp xen kẽ với và cách điện với các ngăn và để đảm bảo cách điện tốt các ngăn làm rộng so với các (7) cực.Các ngăn có tác dụng chống chập mạch các cực âm và dương, đồng thời để đỡ các cực khỏi bị bong rơi sử dụng accu Các ngăn đây phải là chất cách điện tốt, bền, dẻo, chịu axit và có độ xốp thích hợp để ngăn cản chất điện phân thấm đến các cực Các ngăn chế tạo từ vật liệu polyvinyl xốp, dày khoảng từ 0,8-1,2mm và có dạng mặt phẳng hướng phía cực âm còn mặt có dạng sóng gồ thì hướng phía cực dương nhằm tạo điều kiện chodung dịch điện phân dễ luân chuyển đến các cực dương và dung dịch lưu thông tốt Dung dịch điện phân Dung dịch điện phân bình acquy là loại dung dịch axit sunfuric pha chế từ axit nguyên chất với nước cất theo nồng độ quy định tùy thuộc vào điều kiện khí hậu mùa và vật kiệu làm ngăn Nồng độ dung dịch axit sunfuric γ = (1,1÷1.3)g/cm Nồng độ dung dịch điện phân có ảnh hưởng lớn đến sức điện động accu Nhiệt độ môi trường có ảnh hưởng lớn đến nồng độ dung dịch điện phân Vớicác nước vùng xích đạo nồng độ dung dịch điện phân quy định không quá 1,1 g/cm Với các nước lạnh, nồng độ dung dịch điện phân cho phép tới 1,3 g/cm Trong điều kiện khí hậu nước ta thì mùa hè nên chọn nồng độ dung dịch khoàng (1,25-1.26) g/cm , mùa đông nên chọn nồng độ khoảng 1,27g/cm Cần nhớ rằng: nồng độ quá cao làm chóng hỏng ngăn, chóng hỏng cực, dễ bị sunfat hóa các cực nên tuổi thọ acquy giảm nhanh Nồng độ quá thấp thì điện dung và điện áp định mức accu giảm và các nươc xứ lạnh thì dung dịch vào mùa đông dễ bị đóng băng Chất lỏng dùng bình ắc quy này là dung dịch xít sunfuaric Nồng độ dung dịch biểu trưng tỷ trọng đo được, tuỳ thuộc vào loại bình ắc quy, và tình trạng phóng nạp bình Trị số tỷ trọng bình ắc quy nạp đầy quy 25⁰C (77⁰F) cho bảng sau: Bảng 1.1: Tỉ trọng chất điện phân vài loại accu (8) Tỷ trọng chất Loại bình ắc quy điện phân Bình ắc quy làm việc chế độ tải nặng, thí dụ các xe tải điện 1,275 công nghiệp lớn Bình ắc quy dùng cho xe ôtô, phi 1,260 Bình ắc quy dùng cho tải không nặng lắm: thí dụ chiếu sáng 1,245 tàu điện, khởi động các động lớn… Bình ắc quy tĩnh, dùng cho các ứng dụng dự phòng 1,215 Dung lượng bình ắc quy thường tính ampe (AH) AH đơn giản là tích số dòng điện phóng với thời gian phóng điện Dung lượng này thay đổi tuỳ theo nhiều điều kiện dòng điện phóng, nhiệt độ chất điện phân, tỷ trọng dung dịch, và điện cuối cùng sau phóng Các biến đổi thông số bình ắc Quy cho trên các biểu đồ sau: Hình 1.9: Đặc tính Điện vá Tỷ trọng phóng và nạp với dòng không đổi (9) Hình Hình 1.10: Đặc tính phóng điện tới Điện cuối cùng Hình 1.11: Dung lượng định mức dựa trên mức * Những chú ý pha chế dung dịch điện phân cho accu : - Không dùng axit có thành phần tạp chất cao loại axit kĩ thuật thông thường và nước không phải là nước cất vì dung dịch làm tăng cường độ quá trình tự phóng điện accu - Các dụng cụ pha chế phải làm thủy tinh, sứ chất dẻo chịu axit.Chúng phải sạch, không chứa các muối khoáng, dầu mỡ chất bẩn… (10) - Để đảm bảo an toàn pha chế, tuyệt đối không đổ nước vào axit đặc mà phải đổ axit vào nước và dùng đãu thủy tinh khuấy Nắp, nút và cầu nối: Nắp làm nhựa ebonit bakenit Nắp có hai loại: -Từng nắp riêng cho ngăn - Nắp chung cho bình – loại này cấu tạo phức tạp độ kín tốt Trên nắp có lỗ để đổ dung dịch điện phân vào các ngăn và để kiểm tra mức dung dịch điện phân, nhiệt độ và nồng độ dung dịch accu Lỗ đổ đậy kín nút có ren để giữ cho dung dịch điện phân bình khỏi bị bẩn và sánh ngoài Ở nút có lỗ nhỏ để thông khí từ bình ngoài lúc nạp acquy Nắp số loại accu có lỗ thông khí riêng nằm sát lỗ đổ, kết cấu thuận tiện cho việc điều chỉnh mức dung dịch bình accu Trong trường hợp này, nút không có lỗ thông khí Nắp thông Nắp thông chụp trên các lỗ để thêm dung dịch điện phân Nắp thông thiết kế để acid ngưng tụ và rơi trở lại accu và cho phép hydrogene bay Dãy nắp thông hơi: Hầu hết các accu ngày thiết kế dãy nắp thông để có thể chụp cho nhiều ngăn Dãy nắp thông thiết kế để acid ngưng tụ và rơi trở lại accu và cho phép hydrogene bay Cọc accu Có loại cọc bình accu sử dụng, loại đỉnh, loại cạnh và loại L Loại trên đỉnh thông dụng trên ô tô Loại này có cọc vát xiêng Loại cạnh là loại đặc trưng hãng General Motors, loại L dùng trên tàu thuỷ Hình 1.12 Cọc accu (11) Ký hiệu trên cọc accu: Ký hiệu trên cọc accu để nhận biết cực dương hay âm Thông thường, ký hiệu "+" để cực dương, "-" để cực âm Đôi khi, các ký hiệ "POS" và "NEG" sử dụng để ký hiệu cực dương và cực âm Trên loại accu có cọc là loai đỉnh, đầu cọc dương thường lớn cực âm, mục đích để dễ phân biệt Đầu kẹp accu: Đầu kẹp cáp accu có thể làm thép chì tuỳ thuộc vào nhà chế tạo B Cấu tạo ngăn Cơ sở cho hoạt động accu là các ngăn accu Các cực âm và cực dương nối riêng rẽ với Các nhóm cực âm và cực dương này đặt xen kẽ với và ngăn cách các ngăn có lỗ thông nhỏ Kết hợp với nhau, các cực và ngăn tạo nên ngăn accu Việc kết nối cực theo cách này tăng bề mặt tiếp xúc vật liệu hoạt tính và chất điện phân Điều đó cho phép cung cấp lượng điện nhiều Mặt khác dung lượng bình accu tăng lên vì diện tích bề mặt tăng lên Càng nhiều diện tích bề mặt đồng nghĩa với việc accu cung cấp điện nhiều Hình 1.13 Cấu tạo accu đơn Bản cực Bản cực accu cấu trúc từ khung sườn làm hợp kim chì có chứa Antimony hay Canxi Khung sườn này là lưới phẳng, mỏng Lưới tạo nên khung cần thiết để dán vật liệu hoạt tính lên nó, cực âm và cực dương Vật liệu hoạt tính dán lên cực dương là chì oxide (PbO2) và cực âm là chì xốp (Pb) (12) Hình 1.14: Các cực Chất điện phân Chất điện phân bình accu là hỗn hợp 36% acid sulfuric (H2SO4) và 64% nước cất (H2O) Dung dịch điện phân trên accu ngày có tỷ trọng là 1.270 (ở 200 C) nạp đầy Tỷ trọng là trọng lượng thể tích chất lỏng so sánh với trọng lượng nước với cùng thể tích Tỷ trọng càng cao thì chất lỏng càng đặc Hình 1.15: Chất điện phân Một tỷ trọng kế sử dụng để đo tỷ trọng dung dịch điện phân Chất điện phân bình accu đã nạp điện thì mạnh và nặng chất điện phân accu đã phóng điện Điều chế chất điện phân (13) Axít để điều chế chất điện phân phải bảo đảm các tiêu chuẩn kỹ thuật Hàm lượng các tạp chất Axít không quá các trị số ghi bảng sau: Bảng 1.2: Điều kiện kỹ thuật H2SO4 đậm đặc, Loại A H2SO4 đậm đặc, Loại B Dạng bên ngoài Trong suốt 1,831.833 92-94 Trong suốt Trong suốt 1,83-1.833 1,18 Tỷ trọng 20oC (g/cm3) Hàm lượng H2SO4 (%) Hàm lượng cặn bã không bay Hàm lượng sắt (Fe) Hàm lượng A sen (As) Hàm lượng clo (Cl) Chất điện Chất điện Nước cất phân phân pha chất vận hành điện phân Trong suốt 1,18-1,21 92-94 24,8 24,6-28,4 0,03 0,05 0,05 0,01 0,006 0,012 0,012 0,008 0,00005 0,0001 0,0001 0,0005 0,0005 0,0005 Trong suốt 0,0005 0,00005 Những cẩn trọng sử dụng accu: Chất điện phân bình accu là hỗn hợp acid sulfuric và nước Acid sulfuric thì có tính ăn mòn cao và có thể gây thương tích trên da và mắt Luôn luôn mang đồ bảo hộ tiếp xúc với bình accu Khi bị dung dịch acid dính vào tay phải rửa nhiều nước, văng vào mắt phải rửa nước và khám y tế càng sớm càng tốt Khi nạp accu, khí Hydrogene giải phóng vì phải tránh xa lửa và tia lửa điện không có thể gây cháy nổ nghiêm trọng Cửa xem tỉ trọng Cửa xem tỷ trọng dùng cầu có thể đo tỷ trọng dung dịch điện phân ngăn (14) Hình 1.16: Cửa xem tỉ trọng Hoạt động ngăn Hai kim loại không giống đặt dung dịch acid sinh hiệu điện hai cực Cực dương làm chì oxide PbO2, cực âm làm chì Pb Dung dịch điện phân là hỗn hợp acid sunfuric và nước Chúng tạo nên phần tử ngăn Hình 1.17 Hoạt động accu Hình 1.18 Quá trình phóng, nạp Hình 1.19 Điện áp accu Accu chứa điện dạng hoá Thông qua phản ứng hoá học, accu sinh và giải phóng điện vì các nhu cầu hệ thống điện và các thiết bị điện Khi accu hoá quá trình này, accu cần nạp điện lại máy phát Bằng dòng điện ngược qua accu, quá trình hoá học phục hồi, vì nạp cho bình accu Chu trình phóng nạp lặp lại liên tục và gọi là chu trình accu Mỗi ngăn có điện áp xấp xỉ 2.1V không xét đến kích cỡ và số lượng các cực Accu trên ô tô có ngăn nối tiếp với nhau, sinh điện áp 12.6 V Các quy trình điện hóa accu Trong accu thường xảy hai quá trình hóa học thuận nghịch đặc trưng là quá trình nạp và phóng điện và thể dạng phương trình sau: PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O (15) Trong quá trình phóng điện, hai cực từ PbO2 và Pb biến thành PbSO4 Như phóng điện, axit sunfuric bị hấp thụ để tạo thành sunfat chì, còn nước tạo ra, đó, nồng độ dung dịch H2SO4 giảm Sự thay đổi nồng độ dung dịch điện phân quá trình phóng và nạp là dấu hiệu để xác định mức phóng điện accu sử dụng Quá trình phóng điện Bảng 1.3 Quá trình phóng điện Hình 1.20: Quá trình phóng điện Quá trình nạp điện Bảng 1.4 Quá trình nạp điện (16) (17) Hình 1.21: Quá trình nạp điện Sự thay đổi nồng độ dung dịch điện phân quá trình phóng va nạp là dấu hiệu để xác định mức phóng điện accu sử dụng Thông số và các đặc tính accu chì-axit A Sức điện động accu Sức điện động accu phụ thuộc chủ yếu vào chênh lệch điện hai cực không có dòng điện ngoài - Sức điện động ngăn ea = j+ - j- (V) - Nếu accu có n ngăn Ea = n.ea Sức điện động còn phụ thuộc vào nồng độ dung dịch, thực tế có thể xác định theo công thức thực nghiệm: E0 = 0,85 + r.25 oC E0 : sức điện động tĩnh accu đơn (tính volt) r : nồng độ dung dịch điện phân tính (g/cm3) quy + 25oC r 25 oC = rđo – 0,0007(25 – t) t : nhiệt độ dung dịch lúc đo r đo: nồng độ dung dịch lúc đo B Hiệu điện accu - Khi phóng điện: Up = Ea – Ra.Ip - Khi nạp điện: Un = Ea + Ra.In Trong đó: Ip - cường độ dòng điện phóng In - cường độ dòng điện nạp Ra - điện trở accu C Điện trở accu Raq = R điện cực + R cực + R ngăn + R dung dịch (18) Điện trở accu phụ thuộc chủ yếu vào điện trở điện cực và dung dịch Pb và PbO2 có độ dẫn điện tốt PbSO4 Khi nồng độ dung dịch điện phân tăng, có mặt các ion H+ và SO42- làm giảm điện trở dung dịch Vì điện trở accu tăng bị phóng điện và giảm nạp Điện trở accu phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường Khi nhiệt độ thấp, các ion dịch chuyển chậm dung dịch nên điện trở tăng D Dung lượng accu Lượng điện mà accu cung cấp cho phụ tải giới hạn phóng điện cho phép gọi là dung lượng accu Q = Ip.tp (A.h) Như dung lượng accu là đại lượng biến đổi phụ thuộc vào chế độ phóng điện Người ta còn đưa khái niệm dung lượng định mức accu Q5, Q10, Q20 mang tính quy ước ứng với chế độ phóng điện định chế độ giờ, 10 giờ, 20 phóng điện nhiệt độ +30 oC Các yếu tố ảnh hưởng tới dung lượng accu: Khối lượng và diện tích chất tác dụng trên cực - Dung dịch điện phân - Dòng điện phóng - Nhiệt độ môi trường - Thời gian sử dụng Dung lượng accu phụ thuộc lớn vào dòng phóng Phóng dòng càng lớn thì dung lượng càng giảm, tuân theo định luật Peukert Ipn.tp = const Trong đó: n là số tùy thuộc vào loại accu (n = 1,4 accu chì) e Năng lương accu Năng lương accu phóng điện Wp = 3600 Qp Up (J) III ACCU KIỀM (19) Accu kiềm thường gọi là accu khô,accu kiềm co ba loại chủ yếu là Sắt-Niken, CamidiNiken và Bạc-Niken Các loại Accu này gọi là Accu Kiềm vì nó dùng dung dịch điện phân là KOH NAOH Các loại Accu kiềm có điện áp 1.2 V/ngăn (muốn có 12V phải nối 10 ngăn) Để lưu trử accu kiềm phải xã hết điện,nối tắt các cực trước bỏ vào kho (Ngược lại Accu Chì Axit phải nạp điện cho đầy) Accu Sắt-Niken Về cấu tạo, accu Sắt-Niken có thể chia thành hai loại: loại thỏi và loại không thỏi accu loại thỏi, ngăn gồm mười hai cực dương và mười ba cực âm Các cực cách điện với băng các que ebonite có đường kính 1,9 đến 2,0 mm Accu Camidi-Niken Loại accu này khác loại accu Săt-Niken thành phần hóa học chất tác dụng cực âm, còn cấu tạo và quá trình hóa học thì giống Accu Bạc-Niken Đây là loại accu có hệ số hiệu dụng trên đơn vị trọng lượng và trên đơn vị thể tích lơn hai loại trên, bạc chiếm tới 30%trọng lượng chất tác dụng nên việc sử dụng chúng trên ô tô là không thực tế IV SO SANH CÁC LOẠI ACCU Bảng 1.5: Điện áp và lượng riêng loại accu Loại accu - Accu chì-axit Điện áp trên ngăn -2.0V -Accusắt-niken/ cadimi Năng lượng riêng 30Wh/kg -1.22V 45Wh.kg -1.2V 50-80Wh/kg -2-2.5V 90-100Wh/kg - Accu nike-kim loạihidrat - Natri – lưu huỳnh Những khác biệt accu axit và accu kiềm Bảng 1.6: Khác biệt accu axit và accu kiềm Đặt điểm Accu axit Accu kiềm (20) 1- Điện áp/1 ngăn 2- Dung dịch phân 3- Bản cực 2.0V 1.2V H2SO4 KOH,NaOH Chì Niken điện Accu Kiềm bền đắt tiền accu Acid Bảo dưỡng và phóng nạp đúng chế độ, có bình accu kiềm trên 50 năm chưa hỏng V KIỂM TRA VÀ BẢO DƯỠNG ACCU Accu axit accu kiềm cần bảo quản, chủ yếu là accu axit Kiểm tra mắt - Kiểm tra nứt vỏ và gãy cọc accu Điều đó có thể làm rò rỉ dung dịch điện phân Nếu bị, thay bình accu - Kiểm tra đứt cáp hay mối nối và thay cần thiết - Kiểm tra ăn mòn cọc accu, chất bẩn và acid trên mặt accu Nếu các cọc bị ăn mòn nghiêm trọng phải sử sụng chổi kim loại - Kiểm tra giá giữ accu và siết lại cần - Kiểm tra mực dung dịch điện phân accu Nhìn từ bên ngoài hay mở nắp Thêm vào nước cất cần, đừng đổ tràn - Kiểm tra dung dịch điện phân có bị mờ hay biến màu không, nguyên nhân là quá nạp và dao động Thay bình accu đúng (21) Hình 1.22 Kiểm tra mắt Kiểm tra tình trạng sạc Tình trạng sạc accu có thể dễ dàng kiểm tra cách sau: - Kiểm tra tỉ trọng - Kiểm tra điện áp hở mạch Kiểm tra tỉ trọng Tỉ trọng có nghĩa là khối lượng chính xác Một cái phù kế có thể sử dụng để so sánh khối lượng chính xác dung dịch chất điện phân với nước Chất điện phân có nồng độ cao bình accu đã nạp điện thì nặng chất điện phân có nồng độ thấp bình accu đã phóng hết điện Dung dịch chất điện phân là hỗn hợp acide và nước có tỉ trọng là 1.27 Bằng cách đo tỉ trọng dung dịch chất điện phân có thể cho chúng ta biết bình accu đầy điện, cần phaỉ sạc hay phải thay Bảng 1.7 Tỷ trọng và phần trăm nạp Tỷ trọng Phần trăm nạp 1.270 100% 1.230 75% 1.190 50% 1.145 25% 1.100 0% Sự chênh lệch tỉ trọng các ngăn: Sự chênh lệch tỉ trọng các ngăn không vượt quá 0.05 Sự chênh lệch so sánh ngăn cao và ngăn thấp Một bình accu nên bỏ chên lệch vượt quá 0.05 Trong ví dụ đây, chênh lệch tỉ trọng dung dịch chất điện phân ngăn thứ và ngăn thứ và ngăn thứ là 0.07 Nên bình accu cần thay Ngăn thứ đã hỏng Bảng 1.8 Tỷ trọng các ngăn Ngăn Ngăn Ngăn Ngăn Ngăn Ngăn 1.260 1.230 1.240 1.220 1.190 1.250 Nhiều yếu tố gây nên chênh lệch các ngăn, ví dụ, châm nước vào các ngăn, làm cho dung dịch bị loãng, kết là đọc tỉ trọng thấp Nạp bình accu đo lại cho ta kết đúng (22) Trình tự kiểm tra tỉ trọng - Đeo thiết bị bảo vệ mắt thich hợp - Mở nắp bình accu - Bóp cái bầu hút phù kế và đưa cái đầu hút vào ngăn gần cực dương - Từ từ thả lỏng bầu hút, hút vừa đủ dung dịch điện phân để làm đầu đo bên lên - Đọc tỉ trọng trên đầu đo Đảm bảo đầu đo lên hoàn toàn - Ghi lại giá trị thực lặp lại quá trình cho các ngăn còn lại Qui trình quan sát cửa xem tỉ trọng: - Đeo dụng cụ bảo vệ mắt thích hợp - Quan sát phù kế lắp bình accu + Điểm quan sát màu xanh: bình accu đã nạp đủ + Điểm quan sát màu xanh đen: Bình accu cần nạp + Điểm quan sát màu vàng nhạt: bình accu hỏng, cần thay Hình 1.23 Đo tỷ trọng Kiểm tra điện áp hở mạch Dùng đồng hồ số để kiểm tra điện áp bình accu hở mạch Đồng hồ kim không chính xác và không thể dùng (23) Hình 24 Kiểm tra điện áp hở mạch - Bật đèn đầu lên pha vài phút để loại bỏ nạp bề mặt - Tắt đèn đầu và nối đồng hồ qua hai cực bình accu - Đọc giá trị điện áp Một bình accu nạp đầy có giá trị 12.6 V Ngược lại bình accu đã hỏng điện áp là 12V Kiểm tra khả chịu tải nặng accu Khi kiểm tra tình trạng sạc bình accu, không cho chúng ta biết khả cung cấp dòng khởi động động Kiểm tra khả chịu tải nặng accu cho chúng ta biết khả phân phối dòng điện accu Hình 1.25: Kiểm tra kha chịu tải (24) Trước kiểm tra tải nặng phải xác định dung lượng bình accu Dung lượng bình accu ghi trên nhãn bình Nó có thể biểu diễn CCA (Cold Cranking Amps) hay AH (AmpHour) Qui trình kiểm tra khả chịu tải nặng: - Lắp đặt thử tải - Tăng tải lên núm điều khiển đến khoảng gấp lần AH hay nửa CCA - Duy trì tải không quá 15s, ghi nhận giá trị điện áp - Nếu điện áp đọc là A 9.6V hay cao hơn, bình accu còn tốt 9.5V hay thấp hơn, bình accu có khiếm khuyết và cần thay Kiểm tra rò điện Dòng kí sinh Dòng kí sinh là dòng nhỏ cần thiết để hoạt động các thiết bị điện khác giống đồng hồ, nhớ máy tính, cảnh báo mà nó tiếp tục hoạt động xe đã ngừng, công tắc máy đã đóng Tất các xe ngày có dòng kí sinh nó làm cạn bình accu không chạy xe và sạc định kì Vấn đề nảy sinh dòng kí sinh vượt quá 35mA Hình 1.26 Kiểm tra điện áp rò (25) Dòng rò không mong muốn là nguyên nhân vì bình accu tiếp tục phóng điện Dòng rò không mong muốn có thể là dòng kí sinh quá mức cho phép hay mặt trên bình accu bị ẩm và ô xy hóa quá mức, nó có thể sinh đường dẫn hai cực, gây dòng rò, thường là lớn 0.5 V cho bình tự phóng điện Nó gọi là dòng rò nắp bình B Kiểm tra dòng rò Để kiểm tra dòng kí sinh quá mức hay tải kí sinh người ta dùng ampe kế Đảm bảo tất các tải điện xe tắt hết, cửa đóng và chìa khóa xe rút khỏi ổ cắm Tháo các cáp nối khỏi bình accu, gắn ampe kế nối tiếp cọc bình accu và cáp Giá trị đọc nên nhỏ 35mA Nếu dòng lớn chứng tỏ dòng kí sinh đã vượt quá định mức Một cái gì đó nối và gây hết điện bình accu Ô tô ngày cho dòng kí sinh không vượt quá 20mA để trì nhớ điện tử và các mạch điện Chú ý: Nếu bình accu bị gỡ cáp, dòng kí sinh tạm thời có thể tăng lên Các mạch điện và máy tính thân xe kích hoạt và hoạt động khoảng thời gian Khoảng thời gian kích hoạt này nằm khoảng vài giây đến 30 phút Nếu nào có thể thì tránh gỡ cáp bình accu thực phép thử này Có thể đặt que đo đồng hồ ampe lên cọc bình accu, que còn lại lên đầu cáp bình accu Cùng lúc đó tháo cáp bình accu Kiểm tra accu tự phóng điện (dòng rò trên nắp), chúng ta sử dụng đồng hồ volt kế loại số Gắn que âm (màu đen) đồng hồ vào cực âm bình accu, que dương (màu đỏ) vào mặt trên vỏ accu Nếu điện áp lớn 0.5V, rửa nắp bình accu dung dịch soda và nước, sau đó lau nước trên mặt bình C Kiểm tra sụt áp kẹp cực Điện trở cọc bình accu và kẹp cực là vấn đề accu Mặc dù trông bình thường ôxít kim loại và ăn mòn nhẹ có thể gây điện trở lớn chỗ nối, vì gây điện áp rơi và giảm dòng điện qua máy khởi động Cực bình accu và kẹp cực nên lau chùi kiểm tra accu Để kiểm tra điện trở chỗ nối, chúng ta thực phép đo điện áp rơi khởi động xe Điện áp rơi phải là 0V Bất giá trị đọc nào mà lớn 0V phải lau chùi điểm và kiểm tra (26) Hình 1.27: Kiểm tra sụt áp Kiểm tra rò điện Tất các dụng cụ sạc bình accu hoạt động dựa trên nguyên lý: Một dòng điện cấp cho accu để chuyển đổi hóa học các ngăn accu Không nối đầu sạc hay gỡ trường hợp máy sạc bật Làm theo dẫn sạc nhà sản xuất Không cố gắng sạc bình accu mà dung dịch điện phân nó đã đóng băng Khi sử dụng máy sạc luôn luôn gỡ cáp nối mát cho accu Điều đó giảm thiểu khả gây hư hỏng cho máy phát và các phận điện tử trên xe Bình accu có thể xem là hoàn toàn đầy điện tất các ngăn giải phóng khí và tỉ trọng dung dịch điện phân không thay đổi Nạp chậm là đến 10A nạp nhanh là 15A hay lớn Nạp chậm thì ưa chuộng Những qui định chung sạc accu: Luôn luôn mở nắp suốt quá trình nạp Luôn luôn làm theo dẫn nhà sản xuất Luôn luôn sạc bình accu nơi thông khí tốt, đeo bảo vệ mắt và găng Luôn luôn tránh để gần tia lửa và lửa (Tránh hút thuốc gần) Tỉ lệ nạp giống phóng Accu phóng nhanh thì nạp nhanh, phóng tay chậm thì nạp chậm (Nếu nghi ngờ thì thực nạp chậm) Không sạc accu lắp trên xe Gỡ accu nạp Điện áp sạc cao quá có khả làm hư hỏng các thiết bị điện trên xe (27) Kiểm tra tỉ trọng dung dịch sau khoảng thời gian Kiểm tra nhiệt độ accu sạc cách sờ tay vào mặt cạnh, cao quá, ngừng sạc chờ nguội A Bảo dưỡng bình accu Lau chùi bình accu Sau thời gian, acide sulfuric ăn mòn cực, kẹp cực và đỡ Sự ăn mòn này gây điện trở và ngăn cản dòng đến và từ accu Tháo kẹp khỏi cực và lau chùi Có thể sử dụng chổi lau chùi accu, có đầu lồi và đầu lõm, lý tưởng để lau cực và kẹp cực Hình 1.28: Bảo dưỡng accu B Thêm nước cho bình accu Hiếm chúng ta châm nước cho bình accu, châm nước, chúng ta châm nước cất Khoáng chất và các hóa chất thường tìm thấy nước uống thông thường phản ứng với vật liệu cực và giảm tuổi thọ bình accu Trong điều kiện bình thường thì nước không cần thiết, nhiên cần thiết trường hợp quá sạc làm cho nước bốc khỏi dung dịch chất điện phân (28)