Теория работы свинцовых аккумуляторов

[UDAV]

С промывками в практику, тут теория. 

[Alex_Soroka]

С промывками в практику, тут теория. 

ну вот в инете есть и такие вот практики промывки и десульфатации: http://oppozit.ru/article416.html

[Дм.]

Ну по КТЦ с разрядами малыми токами все понятно, но там еще про промывку есть. Есть какая то дополнительная информация на данный счет? Чем там предлагают промывать и обрабатывать пластины, каков принцип сей обработки?

Я бы не был столь категоричен с пониманием, что к чему с разрядом малым током. Статьи оставил в теме про литературу. Почитайте, тогда действительно будет понятно - там описывается эффект RIMU при помощи (примененного в 90-х подхода) модели Aggregate-of-Spheres (AOS), или "Kugelhaufen" на немецком.
Конгломераты положительной АМ можно представить как гроздья шариков, между собой соединенных шейками-перемычками. Проводимость АМ (или внутреннее сопротивление АКБ) зависит от этих шеек. Когда стечение обстоятельств при эксплуатации АКБ приводит к структуре АМ с мелкими перемычками, проводимость АМ падает (относительно исходной), и т.д.
 

Что касается промывки. Предлагается разбирать электрод, промывать водой, без каких бы то ни было добавок, и высушивать.
Объясняется, что такая промывка по своему действию похожа на выстаивание заряженной АКБ с разомкнутой цепью, только результат достигается не за дни-недели, а практически сразу.
Понижение концентрации кислоты улучшает растворимость ионов Pb(2+) и миграцию этих ионов через электролит с поверхности шариков (кристаллов/частиц диоксида свинца) в область перемычек.
На поверхности диоксида свинца эти ионы появляются благодаря саморазряду АМ, на перемычках они электроосаждаются обратно в виде диоскида свинца.  В итоге перемычки утолщаются, проводимость улучшается и т.д.

З.Ы. Хотя явным текстом специально не оговаривается, и так понятно, вода дистилированная, не из-под крана.

[UriBas]

Спойлер

Ну по КТЦ с разрядами малыми токами все понятно, но там еще про промывку есть. Есть какая то дополнительная информация на данный счет? Чем там предлагают промывать и обрабатывать пластины, каков принцип сей обработки?

Я бы не был столь категоричен с пониманием, что к чему с разрядом малым током. Статьи оставил в теме про литературу. Почитайте, тогда действительно будет понятно - там описывается эффект RIMU при помощи (примененного в 90-х подхода) модели Aggregate-of-Spheres (AOS), или "Kugelhaufen" на немецком.
Конгломераты положительной АМ можно представить как гроздья шариков, между собой соединенных шейками-перемычками. Проводимость АМ (или внутреннее сопротивление АКБ) зависит от этих шеек. Когда стечение обстоятельств при эксплуатации АКБ приводит к структуре АМ с мелкими перемычками, проводимость АМ падает (относительно исходной), и т.д.
 

Что касается промывки. Предлагается разбирать электрод, промывать водой, без каких бы то ни было добавок, и высушивать.
Объясняется, что такая промывка по своему действию похожа на выстаивание заряженной АКБ с разомкнутой цепью, только результат достигается не за дни-недели, а практически сразу.

Понижение концентрации кислоты улучшает растворимость ионов Pb(2+) и миграцию этих ионов через электролит с поверхности шариков (кристаллов/частиц диоксида свинца) в область перемычек. На поверхности диоксида свинца эти ионы появляются благодаря саморазряду АМ, на перемычках они электроосаждаются обратно в виде диоскида свинца.  В итоге перемычки утолщаются, проводимость улучшается и т.д. 

Значит и при глубоком разряде, когда концентрация эл-та уменьшается до минимума, тоже, в какой-то степени происходят те же процессы?

[Кass]

... там описывается эффект RIMU при помощи (примененного в 90-х подхода) модели Aggregate-of-Spheres (AOS), или "Kugelhaufen" на немецком.

К сожалению в немецком я ноль. 

Конгломераты положительной АМ можно представить как гроздья шариков, между собой соединенных шейками-перемычками. Проводимость АМ (или внутреннее сопротивление АКБ) зависит от этих шеек. Когда стечение обстоятельств при эксплуатации АКБ приводит к структуре АМ с мелкими перемычками, проводимость АМ падает (относительно исходной), и т.д.

Об этом и речь, что разряд малым током позволяет задействовать эти шарики до того, как кончатся перемычки.

Что касается промывки. Предлагается разбирать электрод, промывать водой, без каких бы то ни было добавок, и высушивать.
Объясняется, что такая промывка по своему действию похожа на выстаивание заряженной АКБ с разомкнутой цепью, только результат достигается не за дни-недели, а практически сразу.

Ну в прошлом веке это было проще, когда банки фактически были съемными. Сейчас это гораздо сложнее и вряд ли имеет смысл. Только если промывать не разбирая.

[Alex_Soroka]

там описывается эффект RIMU при помощи (примененного в 90-х подхода) модели Aggregate-of-Spheres (AOS), или "Kugelhaufen" на немецком.
Конгломераты положительной АМ можно представить как гроздья шариков,

всё! дальше можно не читать (после подчеркнутого) 

Повторяю: Все беды современной "классической науки" происходят от того что Наука перестала изучать Мир!
Первое что делают "современные учоные" это ЗАМЕНЯЮТ РЕАЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС ЕГО МАТ.МОДЕЛЬЮ! 
Ну а дальше понеслась мысль !
математич. преобразования, гроздья формул непонятных даже самому "учоному", и блестящие выводы, НИЧЕГО общего не имеющие с Реальностью, зато "примерно похожи и МОГУТ быть приняты".

Это не Наука - это создание альтернативной Реальности математич.представлений ВМЕСТО РЕАЛЬНОСТИ. 

[Дм.]

Лечим всех под одну гребёнку невзирая на разность болезней и тут же спрашиваем.

Передернули. Вы неуместно снова заговорили про уникальность каждой АКБ, хотя и сами знаете, что отказы АКБ давно классифицированы. Соответственно, действия по восстановлению зависят от итога диагностики. Нет никакой "одной гребенки".
Даже в обсуждаемой статье такая классификация приведена:

Так там же пишут, что сульфат вклиниваясь в структуру активной массы увеличивает её сопротивление, разрушая плотность соединений между частицами АМ.

Цитату приведете, где пишут, что сульфат увеличивает сопротивление АМ, ответствененн за эффект RIMU и т.д.? Он там вскользь упомянут в одном параграфе, описывающем растяжение/ужатие АМ в ходе циклирования: "Только при очень большой глубине разряда значительное кол-во высадившегося сульфата свинца разрушит некоторые перемычки и даже остановит тенденция к ужатию АМ или даже развернет ее в обратном направлении."
Еще раз: ситуация с эффектом RIMU относится к полностью заряженной АКБ, ни о какой сульфатации речи нет.

Пишут ещё про эффект памяти, если я правильно понял, то он вызван некими изменениями свойств оксида "inactive' PbO2" возможно имеется ввиду эффективность работы структуры PbO2
Японцы отметили, что в активной массе обнаружили не активный оксид свинца по структуре напоминающий кристал сульфата (если память не изменяет, могу ошибиться).
Пишут, на "эффект памяти" влияет то, как разряжалась и заряжалась батарея.

Не совсем так. Под "неактивным диоксидом" понимается, что, как и в случае с глубокой сульфатацией АКБ, когда части АМ изолированы от решеток и не могут быть задействованы в работе, так и здесь - АМ присутствует, но из-за нарушений структуры АМ часть ее не удается задействовать, эта часть как бы "неактивна". Никаких изменений в хим. свойствах и т.п. не предполагается.

Пишут о влиянии тока заряда и о том, что малые токи заряда вызывают потерю ёмкости, против заряда с более высокой плотностью тока (не имеем ввиду чрезмерные высокие токи).
Помнится не так давно вы отрицали влияние плотности тока при заряде на ёмкость

Если Вы вспомните, разговор о плотностях тока шел в контексте (ничем не подтвержденной) выдумки Сороки, что малые токи на завершающей стадии заряда в режиме CV - не тот диоксид формируют. Не о том, чтобы с самого начала заряжать подобным малым током полностью разряженную АКБ.
Похоже, без цитаты не обойтись, потому как в статье по начальный период говорится:

When extended cycling is performed at low recharge rates and/or at high discharge rates (especially with pulse discharge), or when extended overcharge is applied (especially at a high overcharge potential), a successive capacity decrease can be observed. However, this capacity loss can be successfully reverted when cycling is continued under more beneficial operating conditions, with medium or low discharge rates and (initially) [b-b]high rate recharge[/b-b], avoiding any overcharge after the cell has achieved its full SOC.

"Когда глубокое циклирование происходит с низкими скоростями заряда и/или высокими скоростями разряда (особенно с импульсным разрядом), или когда используется сильный перезаряд (особенно при повышенном напряжении), может наблюдаться последующее падение емкости. Однако, эта потеря емкости может быть успешно восстановлена, если циклирование продолжить в более благоприятных условиях: со средней или низкой скоростью разряда и [b-b]высокой [/b-b](в начале) [b-b]скоростью заряда[/b-b], избегая любого перезаряда после полного заряда АКБ."

в этой статье достаточно однозначно указывают на строение АМ и размерах кристаллов которые обеспечивают наилучшую отдачу ёмкости.

Между строк читаете что ли?

Мне это напрямую говорит (уже давно говорит) о том, что довольно приличное количество энергии содержится и накапливается в двойном слое...

"Кто о чем, а вшивый - о бане".
Лампу от фары подсоедините к заряженной до 13,хх В АКБ на пару минут и посчитайте по падению НРЦ, сколько "накопленной энергии" быстро куда-то пропадает.

Статья хорошая, подтверждает многие факты озвученные ранее в форуме, рекомендую к прочтению 

Вот. Правда, смотрю, не все в этом с Вами согласны... 

[Vova_n]

[user]Дм.[/user],  Да считайте немного передёрнул, так как в большинстве публикаций во всём виновата сульфатация и точка

Спойлер

Цитату приведете, где пишут, что сульфат увеличивает сопротивление АМ

2. Introduction
и далее по тексту в самом начале, (пользуюсь переводчиком, он многое коверкает).
Моя логикка сложила из набора слов, что своего рода пассивация оксида сульфататом, что говорит о его высыпаниях в активной массе, понятно, что это не тот случай который применим мнимому заряду, я в общих чертах тему раскрыл о заболеваниях акб, которые там упомянули.

Спойлер

Никаких изменений в хим. свойствах и т.п. не предполагается.

Это для меня пока тайна покрытая мраком, так как если говорить, что произошли изменения в структуре АМ уменьшение площади двойного слоя то, по моей логике это говорит о изменениях структуры строения кристаллической пористой системы и причём вероятнее всего физическое изменение (размеры форма).
Поправьте если не верно.

Спойлер

Если Вы вспомните, разговор о плотностях тока шел в контексте (ничем не подтвержденной) выдумки Сороки, что малые токи на завершающей стадии заряда в режиме CV - не тот диоксид формируют.

Я помню, тут вопрос в понимании того, что говорит человек, а он уже давно говорит, что малый ток приводит к мелкозернистой структуре оксида и вроде как более крупная у нас бета модификация, а более мелкая альфа мод, есть же вроде сопоставление по размерам кристаллов альфы и беты.

Спойлер

"Когда глубокое циклирование происходит с низкими скоростями заряда и/или высокими скоростями разряда (особенно с импульсным разрядом), или когда используется сильный перезаряд (особенно при повышенном напряжении), может наблюдаться последующее падение емкости. Однако, эта потеря емкости может быть успешно восстановлена, если циклирование продолжить в более благоприятных условиях: со средней или низкой скоростью разряда и высокой (в начале) скоростью заряда, избегая любого перезаряда после полного заряда АКБ."

Вот.. я конкретно про низкие токи заряда, по этому и указал в скобках, что не имеем ввиду чрезмерно высокие токи, так как они ведут ещё к более плачебным последствиям нежели малый ток. Вот изменение структуры АМ после малых токов лечим разрядом малым током и перезарядом нормальным током, это на сленге здешнего форума называется переформатирование намазок. То есть, разряжаем весь этот оксид (переводим его в сульфат под ноль) и уже с нормальной плотностью тока заряжаем, это ведёт к восстановлению рабочей структуры АМ и как следствие повышению ёмкости.

Спойлер

Между строк читаете что ли?

Да вроде бы нет, просто там упоминают изменение структуры и пористости и как следствие площади (выше по данному поводу я описал свою логику).

Спойлер

"Кто о чем, а вшивый - о бане".
Лампу от фары подсоедините к заряженной до 13,хх В АКБ на пару минут и посчитайте по падению НРЦ, сколько "накопленной энергии" быстро куда-то пропадает.

Спорить не стану, вам стоит взглянуть в сторону других источников ХИТ и сопоставить, тенденцию снижения ёмкости и площади двойного слоя АМ.
Тут же очевидно кислоты столько же, ам никуда не делась, а изменение структуры оксида привело к не способности акб запасать заряд в полном объёме. Может вы не про тот двойной слой думаете  я о пористой системе АМ, от её строения и внутренней площади в акб по моему мнению напрямую зависит способность акб запасать энергию, я по этому и давал ссылку на супер ионисторы, кстати ввики кислотники причислили к таковым  так, что на сегодня это уже дефакто.

[Alex_Soroka]

переформатирование намазок. То есть, разряжаем весь этот оксид (переводим его в сульфат под ноль) и уже с нормальной плотностью тока заряжаем

если вы ВЕСЬ оксид переведете в сульфат, который ток не проводит то как вы собираетесь его взад преобразовывать? 
Я писал уже как-то, приводя "60 реакций", что по моему мнению, вообще допущена огромная ошибка в том, что "сульфатирование" вообще считается за "реакцию запасения энергии". Сульфатация это "побочное и неизбежное зло", из-за наличия оксидов свинца и серной кислоты в СА, а именно "энергия заряда" запасается и храниться где-то среди вот этих "60 формул".
Задумайтесь.

P.S. кислоты в РАСТВОРЕ электролита не хватит на полное преобразование оксидов  калькулятор в руки всем кто так не считает.
Вот: https://electrotransport.ru/index.php?topic=2103.msg103673#msg103673

[serggio]

[user]Alex_Soroka[/user], приходите с калькулятором, пока он в руках, в тему Гаражных войн, заждались от вас расчетов до каких пределов АЦП ток измеряет

[UDAV]

[user]Alex_Soroka[/user],  а если кислоты добавить?

[Vova_n]

[user]Alex_Soroka[/user], Ну что вы передёргиваете, как [user]Дм.[/user], выразился, я про тот оксид с неправильной структурой, который нам надо разрядить, что бы как вы выражались - сделать намазки равномерно разряженными.

[Alex_Soroka]

я про тот оксид с неправильной структурой, который нам надо разрядить, что бы как вы выражались - сделать намазки равномерно разряженными.

еще раз спрошу: ОКСИД МЕТАЛЛА с КИСЛОТОЙ взаимодействует ? нет ?
какая разница как именно скомковали оксид? Химия отменяется ?
да, если сильно скомкали (мелкие зерна) оксид, то кислота до глубоких слоев может не дойти, расходуется вся "в верхних слоях", но тогда при циклировании и разрыхлении область пропитки (глубина пропитки) будет расти - от КТЦ к КТЦ.
Добавлено 31 Окт. 2017 в 09:46

[user]Alex_Soroka[/user],  а если кислоты добавить?

если перегнуть палку и сделать плотность выше 1.3 (по моему там от 1.4 уже проблемы) то уменьшится проводимость и будет больше оксида свинца в сульфатах при циклировании. Лучше АКБ не станет.

[Vova_n]

[user]Alex_Soroka[/user], Химия не отменяется, видимо сказывается недопонимание, мой "французкий" иногда хромает это правда.
Я пытаюсь Дм донести, то что структура которую образует оксид есть каркас обеспечивающий электро проводимость и площадь для накопления заряда и от свойства этой структуры зависят характеристики акб.

[Дм.]

Значит и при глубоком разряде, когда концентрация эл-та уменьшается до минимума, тоже, в какой-то степени происходят те же процессы?

Учтите, что после глубокого разряда "активная часть" АМ будет уже в виде сульфата свинца находиться в АКБ. Значит, эти "те же процессы" будут происходить в оставшейся, непрореагировавшей, части АМ, что не особенно важно.

[Дм.]

К сожалению в немецком я ноль. 

На английском статья. Название модели изначально имело немецкое название, вот я его и привел, на случай, если кому встречалось.

Об этом и речь, что разряд малым током позволяет задействовать эти шарики до того, как кончатся перемычки.

Вы в одной теме рассказывали, что разные места пластин имеют разные потенциалы во время заряда/разряда, поэтому с одними частями пластин происходит нечто одно, с другими нечто другое. Тут та же аналогия - на сферах и перемычках складываются разные потенциалы, перемычки "инертнее" поверхности сфер и "не кончаются" раньше шариков. Как пишется в статье - иначе бы свинцово-кислотная батарея никогда не возникла как промышленное изделие.

Ну в прошлом веке это было проще, когда банки фактически были съемными. Сейчас это гораздо сложнее и вряд ли имеет смысл. Только если промывать не разбирая.

Статья, хоть и была сделана при поддержке проекта по улучшению технологий электромобилей, но охватила экспериментальные работы с АКБ разной конструкции. Видимо, в каких-то случаях такая экзекуция имела смысл наряду с "электрическими" методами.

[Дм.]

Остановлюсь на одном моменте.

Я помню, тут вопрос в понимании того, что говорит человек, а он уже давно говорит, что малый ток приводит к мелкозернистой структуре оксида и вроде как более крупная у нас бета модификация, а более мелкая альфа мод, есть же вроде сопоставление по размерам кристаллов альфы и беты.

1. Отставим в сторону Сорокинские домыслы и вымыслы. По весне уже обсуждали тему, и Ваши ссылки на гальванику подтвердили обратную ситуацию, с плотными мелкозернистыми слоями при "большой" плотности тока и рыхлыми слоями при "малой" плотности.
Вот и в этой статье те же самые доводы приводят: "При высокой скорости заряда, и соответственно высокой поялризации, по кинетическим причинам образование зародышей кристаллов предпочтительнее роста уже существующих кристаллов. Кристаллы диоксида свинца получаются со средним радиусом меньшим, чем при малой скорости заряда..."
2. Еще раз повторю: сказки это - что кого крупнее при разглядывании образцов "песка" в обычном микроскопе, там  две модификации просто неразличимы. Размер наблюдаемых кристаллов диоксида свинца не от их модификации зависит, а от условий, в которых они растут. Школьный опыт с выпариванием соли и т.п. в разных условиях всем в помощь для иллюстрации.
Дасоян, Агуф (стр.99):

Электронномикроскопическое изучение препаратов двуокиси свинца показало, что частицы а-РЬ02 характеризуются гладкой поверхностью и округлой формой, в то время как частицы р-РЬ02 [b-b]при примерно том же размере представляют[/b-b] собой кристаллиты с сильно разветвленной, дендритообразной поверхностью.

"Lead-acid battery technologies. Fundamentals, Materials, and Applications", 2015 (стр. 103):

Regarding the geometric structure of the lead dioxide, the crystalline grain of α-PbO2 is thicker [b-b](about 1 μm)[/b-b] and its face is smoothly rounded. The crystalline grain of β-PbO2 is tiny and acicular or dendritic.

Можете потренироваться в разглядывании, к чему больше подходит изображение в электронном микроскопе (шкала указана):

Может вы не про тот двойной слой думаете  я о пористой системе АМ, от её строения и внутренней площади в акб по моему мнению напрямую зависит способность акб запасать энергию, я по этому и давал ссылку на супер ионисторы, кстати ввики кислотники причислили к таковым  так, что на сегодня это уже дефакто.

1. Наверное, наоборот, энергию АКБ запасает, когда заряжается, и соответственно от структуры АМ в заряженной АКБ зависят характеристики разрядного тока АКБ. Создают же эту структуру на заводе при формовке пластин. В процессе эксплуатации ее можно лишь нарушить, сильнее или слабее, и попытаться восстановить ближе к исходному состоянию.
2. Оставьте в покое википедию, это сборник информации, когда-либо выложенной в интернет, а не исключительно сборник знаний, уровень достоверности информации определяется квалификацией "переписывателя" ссылок в википедию. Вот и в данном частном случае имелась в виду в чем-то похожая на свинцово-кислотные АКБ система (с углеродным отрицательным электродом), а не сами эти АКБ.

[Alex_Soroka]

2. Еще раз повторю: сказки это - что кого крупнее при разглядывании образцов "песка" в обычном микроскопе, там  две модификации просто неразличимы.

ну так поразличайте