4.9 Water consumption and gas evolution
Consumo de agua y evolución de gas
At the final stage of the charging procedure of a GAZ
tery the provided electrical energy cannot be fully absorbed but is
absolutely necessary to reach the fully charged state of the cells. The
difference between absorbed and provided energy leads to a break
down of the electrolyte's water content into oxygen and hydrogen
(electrolysis). This loss has to be compensated by topping up the
cells with pure distilled water.
The water loss depends on the current used for overcharging. A bat-
tery on stand by operation will consume less water than a battery
that is cycled constantly, i.e. which is charged and discharged on a
regular basis.
In theory, the quantity of water used can be found by Faraday's equa-
tion that each ampere hour of overcharge breaks down 0.336 cm
water.
However, in practice, the water usage will be less than this, as the
overcharge current is also needed to counteract self-discharge of the
electrodes.
The overcharge current is a function of both voltage and tempera-
ture, so both have an influence on the consumption of water. The
table below gives typical water consumption values over a range of
voltages.
En la etapa final del procedimiento de carga de una batería de Ni-Cd
GAZ
, la energía eléctrica proporcionada no puede ser totalmente
®
absorbida, pero es absolutamente necesario alcanzar el estado de
carga total de los elemento. La diferencia entre la energía absorbida
y proporcionada produce una disociación del contenido del agua del
electrolito en oxígeno e hidrógeno (electrólisis) Esta pérdida debe
compensarse llenando los elemento con agua destilada pura.
La pérdida de agua depende de la corriente usada para la sobrecarga
Una batería funcionando como reserva consumirá menos agua que
una batería con ciclos constantes, es decir, que se cargue y descar-
gue regularmente.
En teoría, la cantidad de agua usada puede hallarse mediante la
ecuación de Faraday, por la que cada amperio-hora de sobrecarga
disocia 0,336 cm
de agua.
3
Sin embargo, en la práctica, el uso de agua será inferior ya que la
corriente de sobrecarga es necesaria también para contrarrestar la
autodescarga de los electrodos.
Loss of water for GAZ
Pérdida de agua para elemento GAZ
2.5
2
1.5
1
0.5
0
1.40
1.41
1.42
Ni-Cd bat-
®
of
3
cells and different charging voltages (app.) 20
®
y diferentes tensiones de carga (aprox.) 20°C
®
1.43
1.44
1.45
1.46
Charging voltage [V/cell]
13
13
La corriente de sobrecarga está en función de la tensión y de la tem-
peratura, ya que ambos influyen en el consumo de agua. La tabla
siguiente muestra los valores de consumo de agua típicos a través
de una serie de tensiones.
Example:
A cell KM 110 P is floated at 1.41 V/cell
The electrolyte reserve for this cell is approx. 400 cm³
From the table below a GAZ
will use 0.25 cm³/month for 1 Ah of capacity
That means a KM 110 P will use 0.25 cm³/month x 110 Ah = 27.5 cm³/month
and the electrolyte reserve will be used in 400 cm³ / 27.5 cm³/month
= 14.5 months
The gas evolution is a function of the amount of water electrolyzed
into hydrogen and oxygen and is predominantly given off at the end
of the charging period. The battery does not give off any gas during
a normal discharge. During electrolysis the amount of 1 Ah produces
623 cm³ of gas mixture and this gas mixture is in the proportion of
2/3 hydrogen and 1/3 oxygen. This 1 Ah produces about 415 cm³ of
hydrogen.
Ejemplo:
Una elemento KM 110 P flota en 1,41 V/elemento
La reserva de electrolito para esta elemento es de 400 cm³ aprox.
De la tabla siguiente una elemento GAZ
para 1 Ah de capacidad
Esto significa que un KM 110 P usará
0,25 cm³/mes x 110 Ah = 27,5 cm³/mes y la reserva de electrolito
se usará en 400 cm³ / 27,5 cm³/mes = 14,5 meses
La evolución del gas está en función de la cantidad de agua electro-
lizada en hidrógeno y oxígeno y se emite principalmente al final del
periodo de carga. La batería no emite ningún gas durante una des-
carga normal. Durante la electrólisis, la cantidad de 1 A h produce
623 cm³ de mezcla de gas, que es la proporción de 2/3 de hidrógeno
y 1/3 de oxígeno. De este modo, 1 A h produce 415 cm³ de hidrógeno
aprox.
1.47
1.48
1.49
1.50
Tensión de carga [V/elemento]
cell at 1.41 V per cell
®
usará 0,25 cm³/mes
®
C
°
1.51
1.52
1.53
1.54
1.55