È necessario rimuovere i tappi dell'acqua della batteria mentre si carica una batteria?

Quello che segue è tratto dalla manutenzione pratica in hangar delle batterie degli aerei. La tua domanda è un po' più profonda di quanto sembri a prima vista, e una breve storia aiuterà a spiegare le cose. Ma la risposta rapida è no, non è necessario rimuovere i tappi. Ma hai bisogno di un caricabatterie a tensione costante.

I velivoli hanno usato sistemi di batterie automobilistiche per molto tempo. Quindi sia i sistemi degli aerei che la manutenzione degli hangar erano al piombo-acido. Quindi, in ciò che segue, offro osservazioni pratiche accoppiate con il rintracciare la teoria del perché e lo sviluppo di pratiche che hanno funzionato meglio.

L'affare dei tappi sulle batterie al piombo-acido è in un certo senso, l'ultima parte di un complicato processo elettrochimico di carica e scarica. I tappi sono fatti con un design minimo di controllo delle fuoriuscite - una cavità cilindrica all'interno con piccoli fori in alto e in basso per far fuoriuscire qualsiasi gas, e a volte una palla anti-uscita all'interno per coprire il foro se la batteria dovesse cadere.

Così la normale carica e scarica di gas funziona con i tappi in posizione.

C'è una ragione per la pratica di vecchia data di rimuovere i tappi, ed è obsoleta dalla maggior parte delle attrezzature e procedure moderne. La ragione era quella di poter vedere il livello dell'elettrolito e riempirlo se necessario. I vecchi sistemi di ricarica dei veicoli erano scadenti e tendevano a "bollire" l'acqua, richiedendo così che la batteria avesse dei tappi da rimuovere per aggiungere nuovamente acqua distillata. Questo era necessario anche in negozio, perché anche i caricabatterie facevano bollire l'acqua. Il banco batterie del tuo negozio aveva sempre qualche caraffa di acqua distillata e imbuti e siringhe per rabboccare il livello del liquido nella batteria. Naturalmente questo richiedeva che i tappi di sfiato si avvitassero in modo da poter vedere il livello e rabboccarlo.

Ora, se non lo facevi, il processo elettrochimico di carica e scarica cambiava effettivamente la composizione chimica delle piastre di piombo immerse nella soluzione di acido solforico nel contenitore della batteria. Se il livello del liquido era basso, allora si perdeva sia la potenza di scarica che il processo di ricarica, poiché questo avveniva nell'elettrolita acido. Ecco perché controllare il livello del liquido era così importante.

Ma non è più così spesso. Un'elettronica più sofisticata oggi significa una migliore regolazione della tensione nell'uso delle batterie.

Qui c'è un grafico delle caratteristiche di una batteria al piombo da 12 volt mentre si carica. Notate la curva quando raggiunge la piena carica - cioè quando il processo chimico è completo. Questo è circa 14 volt e varia con la temperatura.

Ecco il punto principale di questo dettaglio. Questo punto di piena carica è il più importante. Fino a questo punto, la chimica della cella si sta caricando cambiando la chimica della piastra di piombo da piombo ordinario a solfato di piombo. È solo quando la superficie è bloccata da una superficie completa di solfato di piombo, e l'energia non può arrivare più in là nella piastra per raggiungere altro piombo, che la corrente di carica diminuisce e la tensione comincia a salire.

Questo è il punto critico. Se il sistema o l'operatore interrompe la carica a questo punto, la batteria non "bollirà" l'acqua. Altrimenti, l'energia va nell'elecrolisi dell'acqua. Non l'ebollizione, ma la trasformazione dell'acqua in idrogeno e ossigeno. È da qui che deriva l'altissimo rischio di incendio e di esplosione nelle stazioni di ricarica al piombo. Il gas dell'acqua elettrolizzata, magari dopo ore di sovraccarico, può raggiungere una fiamma o una scintilla ed esplodere. Era molto comune nel corso degli anni nei garage dove le batterie venivano ricaricate.

I vecchi regolatori dei veicoli erano complicati sistemi a relè, e molto poveri. I vecchi caricabatterie da garage semplicemente non avevano una regolazione della tensione e dovevano essere monitorati.

Ma i veicoli moderni hanno un controllo della carica a stato solido e semplicemente non superano la tensione e di conseguenza non "bollono" o elettrolizzano l'acqua, né hanno bisogno di tappi di sfiato del gas. Una forma comune di batteria ora è la gelcellula, dove l'acido è semi-liquido in forma di gel, e un gel non può fuoriuscire come un liquido. Nessuna presa d'aria. Solo sfiati di emergenza.