ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет токоведущих деталей из "Основы расчета, конструирования и технологии производства свинцовых аккумуляторов " Подавляющее большинство типов токоведущих основ (решеток) кислотных аккумуляторов изготовляется из свинцово-сурьмяных сплавов, содержащих от 2—3 до 8% 5Ь. С целью повышения коррозионной устойчивости эти сплавы часто легируются мышьяком. Некоторое распространение имеют также бессурьмяные сплавы, легированные кальцием ( 0,1%). Допустимая плотность тока для указанных сплавов составляет 1,5 А/мм без охлаждения и достигает нескольких ампер на 1 мм при наличии системы охлаждения борнов. [c.20] Толщина решеток зависит от режима работы и установленного срока службы батарей. Решетки многоцикловых батарей, работающих длительными режимами, обычно имеют толщину, превышающую 3 мм. Если батарея должна работать как короткими, так и длительными режимами, то приходится выбирать в каждом конкретном случае некоторую оптимальную толщину. Так, решетки батарей для легковых автомобилей имеют толщину 1,5—2,2 мм, а для тракторов и других гусеничных машин — 2,4—2,6 мм. Масса решетки в современных свинцовых аккумуляторах, как уже было сказано, составляет до 50% массы пластины. Эта величина иногда определяется в г/дм электрода. Для решеток стартерных батарей она равна приблизительно 20 г/дм , а для решеток больших типов 60 г/дм . [c.21] Основная функция решеток в аккумуляторе — подвод тока к активной массе и механическое удержание активной массы от выпадения. В связи с этим большое внимание уделяется выбору конструкции решеток, т. е. расположению вертикальных и горизонтальных жилок (связей). В решетках типа Франке для улучшения механического удержания активной массы использованы жилки треугольного сечения, расположенные вершиной угла внутрь пластины и гранью наружу. Такое расположение жилок заметно снижает использование активной массы и увеличивает саморазряд аккумулятора в связи со значительной концентрацией сурьмы на поверхности пластины. Более рациональной является конструкция решетки типа Эксайд , в которой принято обратное описанному расположение жилок, а также конструкция решетки типа Коррекс . В последней решетке жилки также обращены вершиной угла внутрь пластины, но расположены они диагонально жилки одной половины решетки сдвинуты по отношению к другой так, что пересечения каждых двух жилок одной стороны лежат против-середины ячейки другой половины. Применяются также решетки, в которых горизонтальные жилки имеют сечение трапеций, узкое основание которых выходит на внешнюю поверхность электрода. [c.21] Рамка решетки и ребра, как правило, намного массивнее жилок. Рамка сообщает решетке механическую жесткость, а горизонтальные и вертикальные ребра служат главным образом для удержания активной массы. В последние годы предложены конструкции решеток, в которых применены зигзагообразные ребра с рамкой увеличенного сечения. Такая решетка более легкая и экономичней решеток обычной конструкции. Целесообразно для токоведущих основ положительного электрода применение рамок и жилок круглого или овального сечения, так как такая конструкция наименее подвержена коррозионной деформации в процессе эксплуатации аккумулятора [В-2]. Кроме того, цилиндрические жилки, обладающие при заданном размере сечения минимальной боковой поверхностью, способствуют уменьшению скорости электролитического переноса сурьмы на поверхность отрицательных пластин. [c.21] При конструировании решеток необходимо выделить наиболее слабые сечения, на которые производится расчет допустимой плотности тока. Такими слабыми местами являются сечения, касательные к борнам и перпендикулярные к оси мостика баретки сечение по впадине резьбы в середине борна, а также сечение токоведущих ушков электродов у основания баретки. В каждом из этих сечений плотность тока не должна превышать допустимую для данного сплава. Некоторые дополнительные соображения относительно выбора оптимальной конструкции токоведущих основ (решеток) рассмотрены в 2-6. [c.22] Методика расчета электросопротивления аккумуляторных решеток и пластин разработана в последние годы К. И. Бирюком [1-15]. Предложенный им метод основан на следующих допущениях 1) электрод (решетка) рассматривается как электрический проводник, причем вектор плотности тока направлен по диагонали к токоведущему ушку (рис. 1-4), 2) плотность тока считается одинаковой по всей наружной поверхности электрода, 3) эквипотенциальные линии представляют собой прямые, перпендикулярные к диагонали ОК (Ь). [c.22] Здесь tg а = кИ — отношение высоты решетки к ширине. [c.23] Результаты расчета по формулам (1-57)—(1-58) оказываются в хорошем соответствии с экспериментальными данными [1-15]. Омическое сопротивление решеток стартерных батарей толщиной 2,2—2,5 мм находится в пределах 1,8—2,4 мОм, а для решеток толщиной 1,6—1,8 мм в пределах —2,4—3,0 мОм. [c.24] По методике НИПКТИ стартерных аккумуляторов электрический расчет поперечного сечения борнов и межэлементных соединений (МЗС) автомобильных батарей производится таким образом, чтобы при стартерных режимах разряда омическое падение напряжения составляло 16 мВ на каждом из борнов и 20 мВ на МЗС. Эти данные получены на основании анализа лучших конструкций советских и зарубежных стартерных батарей. [c.25] Отсутствие величины Ь в приближенных формулах (1-64) и (1-65) указывает на то, что выбор сечения борнов и МЭС мало зависит от их длины. Эти формулы были проверены автором на ряде типов стартерных батарей. Исходные данные и полученные результаты приведены в табл. 1-2. Сечения рассчитаны тремя способами по максимальной удельной энергии, по максимальной удельной емкости и по заданному падению напряжения. Для сравнения в табл. 1-2 указаны применяемые площади сечений. Сравнение расчетных и фактических данных указывает на достаточную точность предложенных В. Г. Васильевым формул. [c.26] Поскольку величина и для свинцового аккумулятора составляет В, то для не слишком больших токов отношение К1и будет гораздо меньше единицы. Следовательно, в уравнении (1-66) значениями К/и и К/Оу можно пренебречь, т. е. [c.27] Нетрудно видеть, что формула (1-73) аналогична формуле (1-65). [c.27] Вернуться к основной статье