Các đặc tính cơ bản ắc quy mà bạn nên biết

Khi mua hoặc sử dụng, đặc biết nếu muốn làm các mạch nạp hay kiểm tra bình ắc quy bạn nên nhớ 5 thông số cơ bản sau: Sức điện động của ắc quy; Dung lượng phóng của ắc quy; Dung lượng nạp của ắc quy; Đặc tính phóng của ắc quy; Đặc tính nạp của ắc quy…

Sức điện động của ắc quy

Sức điện động của ắc quy chì axit phụ thuộc vào nồng độ dung dịch điện phân:

E₀ = 0,85 +γ (V)

Trong đó:

• E₀ là sức điện động tĩnh của ắc quy đơn, tính bằng V
• γ là nồng độ dung dịch điện phân ở nhiệt độ 15⁰C tính bằng g/cm³

Trong quá trình phóng điện, sức điện động của ắc quy được tính bằng công thức:

EP = UP +IP.raq

Trong đó :

• E_P: là sức điện động của ắc quy phóng điện
• U_P: là điện áp đo trên các cực của ắc quy khi phóng điện
• I_P: là dòng điện phóng
• r_aq: là điện trở trong của ắc quy khi phóng điện.

Sức điện động E_n của ắc quy được tính như sau:

En = Un – In. r_aq

Trong đó :

• E_n : sức điện động của ắc quy nạp điện
• I_n : dòng điện nạp
• U_n : điện áp đo trên các cực của ắc quy khi nạp điện
• r_aq : điện trở trong của ắc quy khi nạp điện.

Dung lượng phóng của ắc quy.

Dung lượng phóng của ắc quy là đại lượng đánh giá khả năng cung cấp năng lượng của ắc quy cho phụ tải, được tính theo công thức:

C_P = I_P. t

Trong đó :

• C_P : dung lượng thu được trong quá trình phóng điện, tính bằng Ah
• I_P : dòng điện phóng ổn định trong thời gian phóng điện t_P

Dung lượng nạp của ắc quy.

Dung lượng nạp của ắc quy là đại lượng đánh giá khả năng tích trữ năng lượng của ắc quy, được tính theo công thức:

C_n = I_n. t_n

Trong đó:

• C_n – dung lượng thu được trong quá trình nạp điện, tính bằng Ah
• I_n – dòng điện nạp ổn định trong thời gian nạp điện t_n

Đặc tính phóng của ắc quy.

Đặc tính phóng của ắc quy là đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc của sức điện động, điện áp ắc quy và nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian phóng khi dòng điện phóng không thay đổi.

Từ đồ thị ta có nhận xét:

• Trong khoảng thời gian phóng từ t_P = 0 đến t_P = t_gh sức điện động, điện áp, nồng độ dung dịch điện phân giảm dần. Tuy nhiên trong khoảng thời gian này độ dốc của các đồ thị không lớn, ta gọi đó là giai đoạn phóng ổn định hay thời gian cho phép tương ứng với mỗi chế độ phóng điện (dòng điện) của ắc quy.
• Từ thời điểm t_gh trở đi độ dốc các đồ thị thay đổi đột ngột. Nếu tiếp tục cho ắc quy phóng điện sau tgh thì sức điện động, điện áp của ắc quy sẽ giảm rất nhanh. Mặt khác các tinh thể Sunfat chì (PbSO₄) tạo thành trong phản ứng sẽ có dạng thô, rắn rất khó hoà tan (biến đổi hoá học) trong quá trình nạp điện trở lại cho ắc quy sau này. Thời điểm t_gh gọi là giới hạn phóng điện cho phép của ắc quy, các giá trị E_P, U_P,γ tại t_gh gọi là các giá trị giới phóng điện cho ắc quy.
• Sau khi đã ngắt mạch phóng một khoảng thời gian, các giá trị sức điện động, điện áp của ắc quy, nồng độ dung dịch điện phân lại tăng lên, ta gọi đây là thời gian hồi phục hay khoảng nghỉ của ắc quy. Thời gian phục hồi này phụ thuộc vào chế độ phóng điện của ắc quy.
• Để đánh giá khả năng cung cấp điện của ắc quy có cùng điện áp danh nghĩa, người ta quy định so sánh dung lượng phóng điện thu được của các ắc quy khi tiến hành thí nghiệm ở chế độ phóng điện cho phép là 20h. Dung lượng phóng trong trường hợp này được kí hiệu là C₂₀
• Thời gian phóng điện cho phép, các giá trị giới hạn phóng điện của ắc quy phụ thuộc vào dòng điện phóng. Sự phụ thuộc của dung lượng phóng vào dòng điện phóng của ắc quy có dung lượng phóng định mức C₂₀ (dung lượng phóng thu được ở chế độ 20h) là 60Ah.

Đặc tính nạp của ắc quy.

Đặc tính nạp của ắc quy là đồ thị biểu diễn quan hệ phụ thuộc của sức điện động, điện áp ắc quy và nồng độ dung dịch điện phân theo thời gian nạp khi trị số dòng điện nạp không thay đổi.

Từ đồ thị đặc tính nạp ta có nhận xét:

• Trong khoảng thời gian nạp từ 0 đến t = t_s , sức điện động, điện áp, nồng độ dung dịch điện phân tăng dần.
• Tới thời điểm t_s trên bề mặt các bản cực âm xuất hiện các bọt khí (còn gọi là hiện tượng sôi) lúc này hiệu điện thế giữa các cực của ắc quy đơn tăng tới giá trị 2,4V. Nếu vẫn tiếp tục nạp, giá trị này nhanh chóng tăng tới 2,7 V và giữ nguyên. Thời gian này gọi là thời gian nạp no, có tác dụng làm cho phần các chất tác dụng ở sâu trong lòng các bản cực được biến đổi hoàn toàn, nhờ đó sẽ làm tăng thêm dung lượng phóng điện của ắc quy.
• Trong sử dụng thời gian nạp no cho ắc quy kéo dài từ ( 2 ÷ 3 ) h, trong suốt thời gian đó hiệu điện thế trên các cực của ắc quy và nồng độ dung dịch điện phân không thay đổi. Như vậy dung lượng thu được khi ắc quy phóng điện luôn nhỏ hơn dung lượng cần thiết để nạp no ắc quy. Sau khi ngắt mạch nạp, điện áp, sức điện động của ắc quy, nồng độ dung dịch điện phân giảm xuống và ổn định. Thời gian này cũng gọi là khoảng nghỉ của ắc quy sau khi nạp. Trị số dòng điện nạp ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và tuổi thọ của ắc quy.
• Dòng điện nạp định mức đối với ắc quy qui định bằng 0,05C₂₀.