При технической эксплуатации щелочных АБ применяют такие же приборы, устройства и материалы, как и при ТЭ кислотных АБ, за исключением некоторых особенностей: для размешивания раствора щелочи можно применять стальные палочки; посуда для приготовления электролита должна быть стальной или чугунной.
Приготовление электролита. Для приготовления электролита используют едкий калий марок А и Б (соответственно твердый и жидкий); едкий натр (сода каустическая) сорта А; едкий литий аккумуляторный, составную щелочь сортов А и Б (соотношение LiOH/KOH соответственно 0,040…0,045 и 0,028...0,032).
Для получения из щелочей растворов нужной концентрации используют дистиллированную воду. Разрешается доливать в аккумуляторы сырую питьевую подщелоченную воду (2 части воды на 1 часть электролита).
В зависимости от требуемой плотности, г/см 3 , электролита из гранулированных составных щелочей (при температуре 15 °С) объем, л, воды на 1 кг щелочи составляет:
для калиевого электролита
1,19 ... 2,93 1,21 2,63
1,20 ... 2,79 1,22 2,50
для натриевого электролита
1,17 ... 4,85 1,19 4,26
Нужное количество воды наливают в сосуд, стальными щипцами или пинцетом кладут в него небольшие кусочки щелочи и перемешивают ее в воде стеклянной палочкой или железным прутиком (при этом раствор нагревается). Остывший электролит доводят до требуемой плотности, добавляя воду или щелочь, дают ему отстояться в течение3...12 ч до полного осветления. Чистый и светлый электролит сливают в бутыль и плотно закрывают притертой пробкой.
Если раствор приготовлен не из составной щелочи, то для приготовления составного электролита к нему при тщательном перемешивании добавляют едкий литий из расчета 20г на 1л раствора едкого калия плотности 1,19...1,21; 10 г на 1 л раствора едкого натра плотностью 1,17...1,19. При использовании составного электролита срок его службы составляет примерно 750 циклов заряд-разряд, при использовании простого электролита- 250...350 циклов.
Для приготовления электролита заданной плотности рекомендуется использовать концентрированные растворы щелочи, при этом концентрированный раствор щелочи выливают в сосуд с водой. В связи с тем, что значение плотности электролита, изменяется в зависимости от температуры (в качестве номинальной принята температура 15 °С), показания ареометра необходимо корректировать с помощью поправки, значение которой составляет 0,0025 при изменении температуры на каждые 10 °С. При температурах, больших 15 °С, поправку прибавляют, при температурах, меньших 15 °С, вычитают.
Для аккумуляторов, работающих при температуре -15…+45 °C, применяют калиевый составной электролит плотностью1,19...1,21; при температурах 10...45 °С-натриевый составной электролит; при температурах ниже -15 °С -калиевый простой электролит плотностью 1,25...1,27.
Ввод в эксплуатацию АБ, хранившихся в сухом виде. Поверхность аккумуляторов очищают от пыли и соли, проверяют правильность соединения положительных и отрицательных выводов, плотность затяжки гаек междуэлементных соединений. Аккумуляторы заливают отстоявшимся электролитом температурой не выше 30 °С (лучше 16...20°). После 2-часовой пропитки пластин проверяют напряжение каждого аккумуляторе (при отсутствии напряжения необходимо продолжать пропитку еще на 10 ч, если в этом случае напряжение отсутствует, то аккумулятор нужно заменить). Затем проверяют уровень электролита над пластинами (должен быть 5...12 мм) и проводят усиленный заряд в течение 12 ч (первые 6 ч нормальным зарядным током, затем током, равным половине нормального).После этого разряжают аккумулятор в течение 4 ч нормальным разрядным током, А, численно равным 1/8 значения емкости аккумулятора. Указанный режим заряд-разряд повторяют 2...3 раза, после чего аккумуляторы пригодны для эксплуатации.
Заряд АБ. У щелочных аккумуляторов различают нормальный, усиленный и ускоренный заряды.
Основным режимом заряда является нормальный, выполняемый током нормального заряда в соответствии с Инструкцией по эксплуатации. При отсутствии указаний нормальный заряд проводят током, А, равным 1/4 значения номинальной емкости аккумуляторов, в течение 6 ч.
Усиленный заряд проводят током нормального заряда в течение 10...12 ч. Он необходим в следующих случаях: при вводе в действие новых аккумуляторов; после смены электролита в используемых аккумуляторах; после 10...12 циклов заряд-разряд нормальным током; после глубоких разрядов ниже допустимых конечных напряжений; для аккумуляторов, используемых в режиме автоматического подзаряда (не реже одного раза в месяц); для всех аккумуляторов не реже одного раза в 6 мес. Применение усиленных зарядов обусловлено необходимостью более полного восстановления активной массы электродов аккумулятора.
Ускоренный заряд допускается только при крайней необходимости уменьшения времени заряда и проводится током, вдвое большим тока нормального заряда, в течение 3 ч. При ускоренном заряде надо внимательно следить за температурой электролита. Частые ускоренные заряды уменьшают срок службы аккумуляторов.
Во время всех видов зарядов необходимо вести наблюдение за постоянством значения зарядного тока, напряжением аккумуляторов (напряжение аккумуляторов нужно измерять через каждые 2 ч), температурой, уровнем и плотностью электролита в контрольных элементах, газовыделением, эффективностью действия систем вентиляции.
Температура составного электролита не должна быть выше 45 °С, простого на основе едкого натра - выше 40 °С, на основе едкого калия - выше 35 °С. При достижении предельной температуры необходимо уменьшить зарядный ток вдвое или прервать заряд на время, необходимое для снижения температуры электролита на 5...10 °С.
Вытекающий из аккумуляторов во время заряда электролит надо собирать с помощью резиновой груши, не допуская eго стекания в батарейный ящик, так как это увеличивает степень саморазряда аккумуляторов.
У исправных аккумуляторов напряжение элементов в начале заряда должно быть 1,45...1,55 В, в конце заряда - 1,75...1,85 В. Признаком окончания заряда является постоянство напряжения в течение 2...3 ч при обильном газовыделении во всех элементах. Следует отметить, что газовыделение может начаться и сразу же после включения аккумуляторов на заряд. Чрезмерный заряд для щелочных аккумуляторов не вреден (режим заряда лучше вести по времени, выдерживая нормальный ток). Недостаточный же заряд крайне вреден, так как при этом уменьшаются емкость аккумуляторов и срок их службы.
После заряда необходимо проверить уровень электролита в элементах и плотность электролита в контрольных элементах, протереть зажимы и междуэлементные соединения ветошью и смазать их, ввернув пробки (после остывания электролита), измерить напряжение аккумуляторов и контрольных элементов с ввернутыми пробками и оставшимся электролитом (через 2 ч после заряда).
Разряд АБ. Заряженность щелочных аккумуляторов во время разряда можно контролировать по значению напряжения. Разряд проводят различными токами до соответствующего предельного конечного напряжения элементов при различных режимах: 1,1 В при 8-часовом и более; 1,0 В при 5-часовом; 0,8 В при 3-часовом; 0,5 В при часовом. Нормальным разрядным режимом считается 8-часовой (при этом разрядный ток, А, численно равен 1/8 емкости аккумулятора).
Тренировочный цикл. Щелочные аккумуляторы через 50...60 циклов заряд-разряд, но не реже одного раза в год, а также после смены электролита подвергают контрольным испытаниям. Порядок испытаний: провести усиленный заряд; разрядить АБ током 8-часового режима до напряжения 1,0В на зажимах каждого элемента; провести нормальный заряд; повторно разрядить АБ током 8-часового режима до напряжения 1,0 В, измеряя напряжение каждого аккумулятора через 1 ч, а при достижении 1,1 В -через каждые 15 мин; по данным разряда определить емкость , где I р - ток разряда, А; t p -время разряда, ч.
Аккумуляторы, преждевременно достигшие напряжения 1,0 В, выводят из разряда. Аккумуляторы, емкость которых на 20 % меньше, чем у остальных, заменяют.
Неисправности щелочных АБ в большинстве случаев возникают из-за несоблюдения в процессе ТЭ требований заводских инструкций и ПТЭ. В табл. 6.26 приведены характерные неисправности щелочных АБ, возникающие при их работе, и способы их устранения, а в табл. 6.27 указаны способы ремонта щелочных АБ.
Таблица 6.26. Характерные неисправности щелочных аккумуляторов
| Неисправность | Причина | Способ устранения |
| Пониженная емкость | Нарушение правил эксплуатации и в первую очередь требований, предъявляемых к электролиту. Загрязнение электролита вследствие длительной работы, наличия примесей, содержания углекислого калия или натрия более 70 г/л Изменение плотности электролита Понижение уровня электролита (обнажена часть пластин) Глубокий разряд небольшим током Систематический недозаряд Утечка тока в цепи батареи Высыпание активной массы из пластин | Разрядить батарею током нормального режима до напряжения в 1 В на элемент. Электролит слить со встряхиванием. Залить аккумулятор подщелоченной водой. Через 2 ч воду слить со встряхиванием и залить второй раз. Через сутки воду слить со встряхиванием и залить новый электролит плотностью на 0,02 выше нормы и после 2 ч пропитки пластин провести контрольно-тренировочный цикл. Затем дать усиленный заряд током 1 / 3 емкости в течение 10 ч Довести плотность электролита до нормы и провести усиленный заряд Восстановить уровень электролита Дать два усиленных заряда, при этом разряжать батарею током нормального режима Проверить схему зарядной цепи и работу амперметра при заряде Измерить сопротивление изоляции с помощью вольтметра и устранить причину утечки Сменить электролит и восстановить емкость путем тренировочных зарядов. При невозможности восстановления емкости заменить аккумулятор |
| Ненормальное газовыделение | ||
| Усиленное газовыделение при заряде и разряде | Примеси в электролите Короткое замыкание у аккумулятора: во внешней цепи в результате образования большого количества солей и загрязнения поверхности аккумулятора внутри аккумулятора | Сменить электролит и дать усиленный заряд Очистить поверхность, устранить короткое замыкание Сменить электролит |
| Ненормальное напряжение | ||
| Пониженное напряжение при разомкнутой цепи Пониженное напряжение при заряде и разряде Повышенное напряжение при заряде и пониженное при разряде | Короткое замыкание; большое количество осадков; выпучивание пластин или стенок сосудов Утечка тока; короткое замыкание в аккумуляторе Ослаблены контакты в батарее; загрязнена поверхность аккумуляторов; понижена плотность электролита | Сменить электролит,при выпучивании пластин заменить аккумулятор Проверить изоляцию, устранить причину утечки и короткое замыкание Проверить затяжку контактов; очистить батарею; откорректировать плотность электролита |
| Повышенный самозаряд | ||
| Быстрое уменьшение напряжения после заряда Медленный заряд | Загрязнение поверхности аккумулятора Загрязнение электролита Понижение электрического сопротивления изоляции батареи, а также судовой электроцепи | Очистить батарею Заменить электролит. Проверить сопротивление изоляции токопроводящей цепи относительно корпуса судна и устранить утечку тока |
| Выпучивание | ||
| Выпучивание сосуда аккумуля-тора Выпучивание пластин, понижение напряжения на аккумуляторе | Неисправности вентиляционных пробок и в результате высокое давление скопившихся газов В активную массу пластин попали вредные примеси | Если после вывинчивания пробки стенки аккумулятора останутся выпученными, необходимо разрядить аккумулятор нормальным током до напряжения 1 В и с помощью тисков с деревянными прокладками выпрямить стенки аккумулятора, после чего вылить электролит с встряхиванием. Если ламели не нарушены, то электролит чистый. Если электролит загрязнен, промыть аккумулятор подщелоченной водой, залить чистый электролит и дать контрольный заряд Аккумулятор подлежит замене |
| Чрезмерный нагрев аккумулятора | ||
| Нагрев корпуса аккумулятора Нагрев борнов (выводов) Быстрое образование солей | Повышенный ток заряда, замыкание между пластинами Электролит не покрывает пластины Ослабление контактов на борнах Высокий уровень электролита. Повышенная плотность электролита Ослабление сальников на выводных борнах через крышку аккумулятора | Выключить с заряда и дать остыть, продолжить заряд нормальным током Отрегулировать уровень электролита и дать контрольный заряд Проверить надежность контактов Довести уровень до нормы. Установить нормальную плотность Проверить затяжку гаек сальников |
Таблица 6.27. Ремонт щелочных аккумуляторов
Вопросы для самопроверки
1. Какие объемы работы выполняются при текущем, среднем, капитальном ремонтах судового электрооборудования?
2. Для чего нужна предремонтная и окончательная дефектация СЗО?
3. Для чего нужны операционные и приемо-сдаточные испытания?
4. Какие ремонтные документы вам известны?
5. Перечислите основные требования, которые должны соблюдаться при ремонте электрических машин.
6.Опишите технологическую последовательность выполнения ремонтных работ для электрических машин.
7. Укажите характерные неисправности и способы ремонта обмоток электрических машин.
8. Какой должна быть степень коммутации для электрических машин продолжительного, кратковременного, повторно-кратковременного режима работы?
9. Опишите технологические операции ремонта обмоток и магнитопроводов судовых трансформаторов.
10.Каким образом определяются механические неисправности электрической аппаратуры?
11.Назовите виды ремонта и соответствующие им объемы работ для судовых аккумуляторов.
12.Поясните последовательность приготовления электролита и ввода в эксплуатацию кислотных, щелочных аккумуляторов.
13.Укажите характерные неисправности и способы ремонта кислотных, щелочных аккумуляторов.
Аккумуляторные батареи бывают нескольких типов: никель-кадмиевые, никель-металлгидридные, литий-ионные, свинцово-кислотные...
Применяются они обычно в автомобильной и садовой технике, преобразователях напряжения (инверторах).
Большинство неисправностей, которые возникают в аккумуляторе в результате плохого ухода и неправильной эксплуатации, проявляется в снижении его емкости.
Основные причины ее снижения: накопление в электролите углекислого калия, вредных примесей, короткие замыкания и повышенная утечка тока, длительная работа на электролите из едкого калия, систематический недозаряд, продолжительные разряды слабыми токами. Если установлено, что в электролите имеется углекислый калий или вредные примеси, то его заменяют, после чего емкость, как правило, восстанавливается.
Причиной коротких замыканий и утечки тока является образование солей или загрязнение электролита. В этом случае заменяют электролит, проверяют изоляцию между аккумуляторами, очищают их от пыли и грязи. Замыкания, вызванные разбуханием пластин, устранить нельзя. Продолжительная эксплуатация щелочных аккумуляторов на электролите из раствора едкого калия при повышенных температурах (свыше 25 °С) часто приводит к понижению емкости на 25-40% из-за изменения структуры положительного электрода. Такие аккумуляторы выявляются при периодическом проведении контрольно-тренировочных циклов.
Потеря емкости может происходить и вследствие систематического недозаряда аккумуляторов, например из-за неисправного амперметра на зарядном устройстве, длительного их бездействия или при частых разрядах слабыми токами. При этом АБ теряют часть своей емкости в результате неполного восстановления активной массы в глубинных слоях электродов.
Необходимо отметить, что даже нормально работающие щелочные аккумуляторы имеют саморазряд. Их минимально допустимая емкость при эксплуатации должна составлять 40% от номинального ее значения, а при хранении - 70%. Так, никель-кадмиевые аккумуляторы за месяц саморазряжаются на 10-20%, никель-железные - на 40-60%. Характерной особенностью щелочных аккумуляторов является то, что интенсивность саморазряда уменьшается при хранении. Таким образом, исправный аккумулятор не может саморазрядиться до нуля. Если же наблюдается повышенный саморазряд, а основной его признак - медленный заряд и быстрая потеря напряжения после заряда, то надо проверить, нет ли короткого замыкания или утечки тока вследствие загрязнения электролита.
У аккумуляторов с повышенным саморазрядом можно восстановить емкость путем замены электролита и последующим проведением контрольно-тренировочных циклов.
Однако существует ряд причин повышенного саморазряда, многие из которых в обычных условиях устранить нельзя. Одна из них - загрязнение электролита вредными примесями, удалить которые не всегда удается даже при его замене. К вредным примесям относятся карбонаты, а также медь, алюминий и олово. Медь, например, может попадать в электролит с дистиллированной водой (из труб и кранов дистиллятора), олово - с водой, которая хранится в луженой посуде.
Случайное попадание в аккумуляторы кислот также выводит их из строя. Поэтому при обслуживании щелочных аккумуляторов нельзя применять ту же посуду и принадлежности (воронки, мензурки, стаканы, ареометры, груши и т. п.), которые использовались при работе с электролитом кислотных аккумуляторов.
У корпусов щелочных аккумуляторов возможно разбухание (выпучивание) стенок вследствие превышения давления внутри аккумулятора при газообразовании из-за засорения вентильных пробок. Чтобы устранить это, осторожно выворачивают пробку и выпускают скопившийся газ. Если стенки аккумулятора остаются выпученными, то его разряжают до напряжения 1 В нормальным током, выливают электролит и с помощью тисков и деревянных прокладок придают корпусу аккумулятора требуемую форму. Затем его заряжают.
Отремонтированные аккумуляторы заливают электролитом с плотностью 1,23 г/см3, подвергают 1-2 тренировочным циклам, заряжают нормальным током и сдают в эксплуатацию.
При эксплуатации щелочных батарей может наблюдаться ненормально интенсивное газовыделение из отключенного аккумулятора или полное его отсутствие из одного неисправного аккумулятора во время заряда батареи, в то время как из других ее аккумуляторов происходит нормальное газовыделение.
Ненормально высокое газовыделение из отключенного аккумулятора происходит потому, что в активную массу пластин проникли вредные примеси, находящиеся в электролите. Причиной полного отсутствия газовыделения являются короткие замыкания или слишком глубокий разряд аккумулятора. Устранить короткие замыкания внутри аккумулятора сложно. Они обычно возникают либо из-за накопления осадков активные массы между пластинами, либо из-за чрезмерного набухания отдельных ламелей, а иногда и их разрыва. В первом случае осадки активной массы, попавшие между пластинами, можно сравнительно легко удалять, промывая аккумулятор подщелоченной водой и одновременно резко встряхивая его. Во втором случае промывка эффекта не дает, и такие аккумуляторы заменяют новыми..
Если же рекомендуемые действия не приносят желаемых результатов, то неисправность можно устранить смещением блока пластин. Для этого снимают междуэлементные соединения неисправного аккумулятора с соседними исправными, ослабляют гайки выводов, которыми крепятся блоки пластин к крышке аккумулятора, и легким постукиванием деревянной или свинцовой киянки по концам выводных борнов осаживают блок пластин (насколько возможно) вниз. Затем, закручивая гайки выводов, подтягивают блок пластин к крышке корпуса на прежнее место. После устранения короткого замыкания аккумулятор снова собирают для дальнейшей эксплуатации.
При нормальной работе отдельных аккумуляторов батарея, составленная из них, может не отдавать полной емкости. Одна из причин этого явления - неудовлетворительная изоляция аккумуляторов один от другого и от ящика или каркаса, в котором собрана батарея, что и приводит к утечке тока через покрытые грязью, солями или влагой детали. В этом случае достаточно поверхности аккумуляторов и ящика (каркаса) батареи вытереть насухо ветошью. Если же утечка тока продолжается, то все детали батареи очищают от грязи и солей и затем ее собирают.
Устранив все неисправности, проводят контрольно-тренировочные циклы заряд-разряд. В процессе контрольного цикла определяют емкость аккумуляторов и батарей.
Серебряно-цинковые аккумуляторы имеют ряд особенностей. Ремонт их сложен, и восстановление в войсковых условиях возможно только при возникновении простых легкоустранимых неисправностей.
111) 605276 Союз Советских Социалистических Респуолии(51) М, Кл.- И 01 М 10/42 аявкп Ъе соединение с Гесударствеиный комитет Совете Министров СССР.04.78. Бюллетень М 1 по делам изобретеи и открытий 5) Д опубликования описанияН. П, Пермяков, Н Украинский научнонструкторский инстидобь А. Ли 54) СПОСОБ ВОССТАНО ВЛ ЕН ИЯ ЕМКОСТИ 1 ЦЕЛОЧ Н Н И КЕЛ Ь-ЖЕЛ ЕЗ НО ГО АККУМУЛЯТО РА Изооретение относится к эксплуатации в особых режимах щелочных никель-железных, преимущественно тяговых аккумуляторов, например, в особых температурных условиях и может быть использовано при эксплуатации указанных аккумуляторов в шахтных электровозах, в различных видах погрузочно-разгрузочных машин, в средствах напольного транспорта и в других транспортных средствах, интенсивно эксплуатирующихся при положительных значениях температур окружающего воздуха.Известно, что при эксплуатации щелочных никель-железных тяговых аккумуляторов на шахтных электровозах температура электролита в аккумуляторах, особено расположенных в центре батареи, в летне-осенний период в теплой и умеренной зонах достигает 55 - 62 С, хотя инструкции по эксплуатации формально запрещают перегрев электролита в этих аккумуляторах выше 45 С во избежание снижения их номинальной емкости и других эксплуатационных характеристик. Поэтому рудничные тяговые аккумуляторы часто эксплуатируются с ухудшенными эксплуатационными характеристиками.Указанные инструкции по эксплуатации щелочных тяговых никель-келезных батарей для рудничных электровозов и составленные на их основе заводские инструкции по эксплуанев и А, В. Лесных сследовательский и проектнотут подземной гидравлической чи угля тацнц аккумуляторов рекомендуют независимо от условий эксплуатации через каждые 10 (7 - 12) рабо шх циклов, а также после глубокого разряда, проводить усиленный за ряд батареи в течение 10 ч. током, равным0,25 Я, сообщая зарядную емкость, равную (Яп Ян - номинальная емкость аккумулягорноц оатарец).Этот усиленный заряд не является оптц мальным и эффектным способом восстановления емкости аккумуляторов, утраченной нмн в результате перегрева.Известен способ восстановления емкостц,по которому усиленньш заряд применяют че рез каждые 15 - 20 дней при эксплуатаццищелочных аккумуляторов в условиях высоких температур в жаркое время года, а текущие заряды ведут в вечернее и ночное время. Однако этот способ нс предусматривает ка кцх-либо параметров ц условий проведенияусиленного заряда, а рекомендованная периодичность проведения последнего не связана с колцчеством рабочцх циклов аккумуляторов.25 Установлено, что прн постепенном нагревеаккумуляторов типа ТЖН-(50 на (5 - 70 С в процессе ццклцрованпя нх отдаваемая имц емкость снижается с (50 А. ч до 2(0 А. ч (номинальная зарядная емкость 540 А, ч прц 30 заряде нормальным зарядным током 90 А),и ав 558,15 11 вд. М 405 Тираж 904 1 ПО Государствспносо когпитс, Совста Министров СССР по 1 сна нвоврстснп 11 и о-.к 15 вти 113035, Москва, 21 С, Раукнскаи наб., д 4,5Подписиос Типов нп 15 и 5 Ь нр. Сапунова, 2 11 ри постспснном Охла 2 кДснии этих аккумуляторов с 70"С до 35 С в процессе их цпклирования при тех же условиях заряда отдаваемая емкость полностью не восстанав,швылась и оставалась на уроьпе 2(О в 2 А, ч.Цельо изооретения является повышение эффективности периодического восстановленн 5 Смкос 1 и у 112 ыченнои щеО 1 пыми пиксль 2 келсзными аккумулято 12 ами Б 12 сзультатс вынужденной 1 срытковременной эксплуатации при температурах, превышающих 4 О 1, а такхсе сокращение непропзводпел.ьных затрат времени и энергии, С этой цельо по предлагаемому способу усиленные заряды производят сериями по О восстановительных циклов через каждые 50 - 120 рабочих циклов, выполняемых при температуре аккумуляторов 60 - 70"С, причем восстановительные циклы проводят в режиме ускоренного двухчасового заряда током, численно равным 0,8 номинальной емкости аккумулятора, сообщая при каждом восстановительном цикле зарядную емкость, по вели шне равнуо 2,5 номинальной емкости этого аккумулятора, прп этом поддерживают в процессе заряды температуру электролита в аккумуляторе в пределах 20 - 35"С,Аккумуляторы тина Т 1-1 Ж, кратковременно эксплуатировавшиеся при 70 С, характеризуются следуощсй потерей отдаваемой емкости;Число рабочих Потеря отдыциклов ваемой емкости1 о3 155 2010 3020 3350 40Допустимое снижение отдаваемой смкост;1, прн котором целесоооразпо применять предложенный способ 40%, псриоди шость во становления 50 - 60 рабочих циклов, количество восстановительных циклов равно 5. Способ осущестзляется прп зарядном токе 280 Л,разрядном токе 70 А, минимально допустимом разрядном напряжении 1 В, и температуре электролита 20 - 35 С. Степень восстановлсш 1 я емкости равна 90 "о.5 11 рсдлагасмый способ восстановления емкости аккумуляторов, как показали исследования в степдоьых и промышленных услови 51 х, ЯВ 51 стся Оптимальным, иоо сВОдит к ми Впмуму затраты непроизводительного време ни и эерп и на процесс восстановления.Использование предлагаемого способа восстановления емкости щелочных никелькелезиых аккумуляторов, утраченной в результате пх перегревы до температур 45 - 70- С, обеспе чпваст по сравнению с известным способомвосстановлснпя емкосп 1, сокращение непроизводительного времени, затрачиваемого на процесс восстановления емкости, повышает степень восстановления утраченной емкости 20 прп прочих равных условиях, сокращает затраты энергии на процесс восстановления,Способ восстановления емкости щелочногопи 1 сель-жслезного аккумулятОра, утраченной в результате вынужденной эксплуатации 30 при 60 - 70 С, путем сообщения ему усиленных зарядов, отличаощийся тем, что, с целью повышения эсрфективности процесса Восстановления, сокращения непроизводительных затрат времени и энергии, усиленные за ряды выполняются сериями по 5 восстановительных циклов через каждые 50 - 60 рабочих циклов, причем восстановительные циклы проводят в режиме ускоренного двухчасового заряда током, числешю равным 0,8 номи нальной емкОстп аккумулятора, сооощая п 12 икаждом ВоссгсИовительном цикле за 1)яднуО емкость, численно равную 2,5 номинальной смкостп этого аккумулятора, поддерживая В процессе заряда температуру электролита в 45 аккумуляторе В пределах 20 - 35 С.
Заявка
2388166, 19.07.1976
УКРАИНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ ПОДЗЕМНОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ДОБЫЧИ УГЛЯ
ПЕРМЯКОВ НИКОЛАЙ ПАВЛОВИЧ, ЛИНЕВ НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, ЛЕСНЫХ АЛЕКСЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ
МПК / Метки
Код ссылки
Способ восстановления емкости щелочного никель-железного аккумулятора
Похожие патенты
Электролита иобработки,Целью изобретения является упрощение технологии.Это достигается тем,что в качестве щелочи берут 1-2 Ф-ный раствор ам. миака и обработку ведут в течение0,1-0,5 ч. с последующей отмывкой исушкой.П р и м е р 1. Из отработанныхаккумуляторов марки НКГКД извлекают металлокерамические окисно-никелевые электроды,.обрабатывают в 1 Ф-номрастворе аммиака в течение О,1 ч., отмывают водой и высушивают при 90 фС:втечение 3 ц,. Затем окисно-никелевыеэлектроды в комплекте со свежеизго11089 Техред М.Моргентал Корректор Т.Вашкович1И Редактор Т.Ыарганова Заказ 1085 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, М 5мПроизводственно-издательский...
Аккумулятора с таким же соотношением емкостей электродов это происходит примерно через 40 циклов и перезаряд отрицательного электрода на 5% в этом случае имеет место начиная с 41 цикла.Таким образом, до тех пор, пока в отрицательном электроде имеется способность восстановления окиси цинка, образование дендритов цинка при зарядке аккумулятора не должно происходить в сколько- нибудь значительных количествах. Отсюда следует, что существенного уменьшения скорости дендритообразования в никель-цинковом аккумуляторе можно добиться путем периодического, по мере накопления в отрицательном электроде металлического цинка, возвращения электрода в исходное состояние.Сущность способа, составляющего предмет изобретения, заключается в том, что, с...
На положительные электроды при формировочном разряде аккумулятора.Выделение водорода приводит к более глубо кому восстановлению активной массы положительного электрода. Так, если активная масса заряженного положительного электрода представляет собой смесь: 20% %(ОН)2 и 80% %00 Н, а у разряженного электрода - 70% %(ОН)2 и 30% %00 Н, то после выделения водорода состав массы - следующий: 80% %(ОН)2, 20% %00 Н При начале заряда герметичного аккумулятора отрицательные электроды будут сразу 20 же воспринимать емкость, а на положительных электродах ток будет расходоваться на окисление активной массы до состояния, отвечающего уровню нормально разряженного электрода. В результате отрицательные элек троды оказываются заряженными более...
Аккумуляторная батарея — один из основных приборов авто, который имеет свойство изнашиваться в ходе эксплуатации. Поэтому время от времени автовладельцам приходится менять АКБ из-за того, что он не может выполнять свои функции. Подробнее о том, как осуществляется восстановление аккумулятора автомобиля в домашних условиях, вы сможете узнать ниже.
[ Скрыть ]
Восстановление малым током
Как вернуть к жизни и оживить свой автоаккумулятор? Этот прибор обеспечивает беспрерывную передачу тока для питания электрооборудования транспортного средства. Соответственно, без этого устройства нормальная работа приборов будет невозможной, тем более, что со временем батарея уже не может держать номинальный заряд, необходимый для питания. Не все АКБ, которые плохо работают, нужно выбрасывать — старый аккумулятор можно попробовать реанимировать. Это позволит избежать непредвиденных финансовых затрат.
Устройство и обозначение составляющих конструкции АКБ
Если говорить о кислотно-щелочных батареях, то структура представляет собой несколько положительных и отрицательных свинцовых пластин в серной кислоте. На сегодня приборы такого типа являются самыми распространенными среди автомобилей, использующихся в странах бывшего СССР. Несмотря на свою распространенность, ресурс эксплуатации батарей более низкий.
Восстановление автомобильного аккумулятора своими руками может быть проведено с применением технологии неоднократной подзарядки. При этом должен использоваться ток небольшой силы. Процедура заряда с помощью зарядно восстановительного устройства должна осуществляться с перерывами. Начиная от первой зарядки прибора и до последней уровень напряжения, который присутствует в АКБ, будет постепенно увеличиваться. В итоге устройство должно прекратить разряжаться.
Зарядно восстановительное устройство должно работать с паузами, это позволит потенциалам электродов, которые находятся в пластинах, выровняться. Сама процедура восстановления для электродов безопасна. Использование зарядно восстановительного девайса с паузами обеспечит переход наиболее плотного электролита от пластин в пространство, между электродами.
Откручивание пробок банок батареи В результате использования техники частичного разряда способствует повышению плотности электролита. От владельца авто требуется дождаться того момента, в который напряжение будет соответствовать 2.5 вольтам, а параметр плотности будет соответствовать номинальному. И в этом случае нельзя забывать, что аккумулятору автомобиля нужен перерыв, поэтому зарядно восстановительное устройство нужно периодически отключать. Для полной реанимации циклическая процедура восстановления должна быть повторена 8 раз. Нужно учитывать, что показатель используемого тока должен быть меньшим в 10 раз по сравнению с емкостью заряженного АКБ.
Замена электролита
Восстанавливать АКБ можно путем замены электролита, такой метод доказал свою эффективность на практике. Чтобы произвести замену электролита, жидкость из конструкции необходимо полностью слить, после чего система должна промыться теплой или горячей водой. После промывки потребуется несколько ложек обычной пищевой соды — 3 ложки разбавляются на 100 мл воды, при этом желательно использовать дистиллят.
Залив раствора соды в батарею Смешанный раствор нужно прокипятить и залить в конструкцию вместо слитого электролита, после чего оставить батарею на 20-30 минут. Затем жидкость слить из прибора, а процедуру повторить еще три раза. После последнего цикла конструкцию опять промыть горячей водой, желательно несколько раз.
Метод актуален для многих типов аккумуляторов. После того, как конструкция промыта, в нее нужно налить новый электролит и поставить АКБ на зарядку. Зарядно-восстановительное устройство нужно включить на 24 часа.
Затем производится циклическая зарядка прибора — по 6 часов ежедневно на протяжении 10 дней. При этом отметим, что само ЗУ должно обладать такими свойствами — параметр напряжения должен составлять не более 16 вольт и не менее 14. Что касается силы тока, то показатель должен быть не более 10 ампер.
Обратная зарядка
Как восстановить автомобильный аккумулятор? Для этого можно использовать метод обратной зарядки. Произвести процедуру дома вполне возможно, но для этого потребуется достаточно мощный источник тока, к примеру, сварочный аппарат. Устройство, которое будете использовать, должно иметь напряжение не ниже 20 вольт, при этом его сила тока должна быть не меньше 80 ампер. После того, как достаните оборудование, необходимо выкрутить пробки сверху конструкции АКБ и произвести процедуру обратной зарядки.
Для выполнения этой задачи нужно подключить положительный выход зарядного оборудования к отрицательной клемме аккумулятора. К положительной подключается отрицательный выход зарядного прибора. Если все сделано правильно, то процедура увеличит ресурс эксплуатации батареи на несколько лет.
Отметим, что в ходе зарядки автомобильный аккумулятор может кипеть, не стоит переживать. Процедура заряда устройства должна осуществляться ровно 30 минут, не больше и не меньше. После этого электролит из конструкции надо слить, а само устройство промыть горячей водой. Когда будут выполнены все действия, в конструкцию можно заливать новый электролит. По завершению этих действий батарею нужно будет подключить к обычному ЗУ (параметр тока которого не должен превышать 15 ампер) и заряжать прибор на протяжении следующих 24 часов.
Восстановление заряда в дистиллированной воде
Если вы не определились, как восстановить аккумулятор и какой способ для этого использовать, предлагаем еще один вариант. Используя его, восстановить работоспособность прибора можно менее, чем за 60 минут. Если автомобильный аккумулятор полностью разрядился, его нужно будет заранее зарядить. Из заряженного АКБ необходимо полностью слить старый электролит, предварительно открутив пробки на крышке, после чего конструкцию можно промыть водой. Как и в предыдущих случаях, для этого лучше использовать дистиллят.
После того, как батарея заряжена и промыта, в конструкцию следует залить специальный раствор трилона Б амиачного типа. Раствор включает 2% трилона и 5% аммиака. С помощью жидкости осуществляется процедура десульфатации, которая проводиться не более часа. Когда батарея будет восстанавливаться, можно будет заметить выделение газа из ее конструкции, что также сопровождается незначительными брызгами, которые будут появляться на поверхности. Эти газы безвредны для организма и здоровья человека, но лучше поставить батарею в проветриваемое помещение. Когда система перестанет выделять газ, это будет свидетельствовать о прекращении процесса десульфатации.
Когда действия выполнены, конструкцию нужно промыть дистиллированной водой — промывка осуществляется несколько раз. После промывки в устройство нужно залить электролит соответствующей плотности. Прибор опять нужно зарядить и после этого можно считать восстановившимся. В целом процедура заряда и восстановления работоспособности аккумуляторной батареи — не сложная, с ней справится даже неопытный автолюбитель.
Не все современные аккумуляторы поддаются восстановлению. Иногда устройство можно реанимировать на сутки, несколько дней или на неделю, а иногда восстановление позволяет обеспечить работоспособность АКБ на несколько лет. Многое зависит, как использовалась батарея, в каких условиях, много ли электроприборов было подключено к ней на протяжении всего срока эксплуатации. Немаловажную роль играют условия использования — если девайс часто эксплуатировался в разряженном состоянии, есть вероятность, что восстановить его не получится.
Нужно уточнить момент по использованию зарядного устройства. ЗУ должно быть исправным, иначе его использование приведет к поломке батареи. Наш ресурс уже писал о и использовании специальных ЗУ. Подробно с рекомендациями по этому вопросу можете ознакомиться в .
Технологический процесс ремонта щелочных аккумуляторов начинается со снятия аккумуляторных батарей с вагона, после чего они попадают на участок по ремонту аккумуляторных батарей. Ремонт аккумуляторов осуществляется со вскрытием банки и без вскрытия.
Ремонт аккумуляторов без вскрытия банки осуществляется с частичной разборкой: с борнов свинчиваются гайки, снимают перемычки и резиновые чехлы. Банки и перемычки очищают от грязи и смазки обмывкой в машине барабанного типа 1% раствором каустической соды, подогретым до температуры 60-80 С. После ополаскивания чистой водой детали сортируют, гайки со смятыми гранями и неисправной резьбой бракуют, деформированные перемычки выправляют, перемычки с трещинами или поврежденными никелевым покрытием заменяют. Годные детали передают на позицию сборки батареи.
Резиновые чехлы обмывают снаружи и внутри горячей водой в которую для нейтрализации оставшегося на поверхности щелочного электролита добавляют немного серной кислоты или старого кислотного электролита. После нейтрализации и обмывки проточной водой чехлы испытывают на специальном прессе давлением воды 0,1 МПа. Опрессовку чехлов можно заменить проверкой диэлектрической прочности резины переменным током. Выдержавшие испытание чехлы сушат в специальной камере.
Чехлы со сквозными потертостями и небольшими проколами при деповском ремонте разрешается вулканизировать сырой резиной или восстанавливать постановкой накладок из стеклоткани на клеящем составе ГЕН-150В по специальной технологии. Во время капитального ремонта резиновые чехлы с дефектами подобного рода обязательно заменяют целыми.
Параллельно с перечисленными работами осуществляют ремонт самих аккумуляторов. Сначала из них выливают электролит, а затем обмывают каждую банку снаружи и внутри. Слитый электролит собирают в резервуар для регенерации.
Механизированную промывку щелочных аккумуляторов можно осуществлять на специальной моечной машине с двумя моечными камерами, оборудованными вытяжной вентиляцией. В каждую камеру вкатывается тележка с поворотной корзиной, в которую установлены аккумуляторы. В начале корзину поворачивают и из аккумуляторов сливают электролит а затем их заливают водой, нагретой до температуры 60-70º С, применять более горячую воду нельзя – так как сепараторы между пластинами, сделанные из винипласты, могут размягчиться и деформироваться. После этого вал корзины цепляется с муфтой приводного электродвигателя и корзина встряхивается, прополаскиваются аккумуляторы и сливается вода. Через установленный промежуток времени начинается новый цикл. Промытые аккумуляторы осматривают, места со следами коррозии очищают, протирают салфетками, смоченными в 10% -ной фосфорной кислоте. Осматривают пластины, неисправные пружины и резиновые уплотнения, не обеспечивающие плотного закрытия горловины аккумулятора, заменяют. После ремонта сухие аккумуляторы вставляют в резиновые чехлы и устанавливают на стеллажи для заполнения электролитом и заряда. После очистки банки окрашивают снаружи, способом окунания лаком. Можно использовать и другие материалы, обеспечивающие надежную защиту металла от коррозии. Наружную крышку не окрашивают, а заливают горячим графитом или в крайнем случае покрывают слоем технического вазелина.
Наружную окраску банок можно не производить, если на их защитном покрытии нет дефектов и следов коррозии. Заливать же крышку парафином надо обязательно в любом случае, так как это препятствует утечке тока по крышке, если на нее случайно будет пролит электролит при заливке батареи или ее зарядке.
При повышенном содержании карбонатов аккумуляторы заливают подщелоченной водой, нагретой до температуры 100ºС, и выдерживают в течении 16-290 часов, периодически выливая воду и встряхивая каждый аккумулятор. Такую же промывку осуществляют при замене калиевого электролита на натриевый и наоборот.
Восстанавливают емкость никель-железных аккумуляторов путем обработки их сернистым натрием. Этот процесс позволяет улучшить состояние отрицательных железных электродов, потерявших свою емкость в результате окисления сульфидной серы. Чаще всего потеря емкости наблюдается в аккумуляторах, находящихся длительно в нерабочем состоянии (хранении на складе, длительное стояние в отстое, без проведения профилактических зарядно-разрядных циклов). Для восстановления емкости таких аккумуляторов их заливают электролитом, с добавлением 20-25 г/л сернокислого натрия и выдерживают в таком состоянии от 3 до 10 ч. Если это не дает результатов, то аккумуляторы ремонтируют со вскрытием корпуса. Восстановленные аккумуляторы подвергают формировке и нормальному заряду.
У аккумуляторов, отбракованных из-за механических повреждений или потери емкости ремонт выполняется с вскрытием корпуса. Аккумуляторы разбирают и заменяют дефектные элементы (пластины, сепараторы, борны, корпуса, гайки, шайбы и другое). Для этого на фрезерном станке отрезают сварочный шов, соединяющий корпус аккумулятора с верхней крышкой. Затем корпус аккумулятора зажимают в винтовой пресс и извлекают блок пластин. Отворачивают гайки, крепящие борны к крышке аккумулятора, снимают изолирующие шайбы и крышки. После этого разбирают блок на полублоки, снимают, промывают и осматривают сепараторы и каждую пластину. Основными внутренними дефектами щелочных аккумуляторов, снижающих их емкость, является обрыв соединительной контактной планки, выпадение активной массы, замыкание разноименных пластин выпавшей активной массой, налетами ржавчины или в результате коробления пластин при повреждении сепаратора. Во время ремонта защищают места, подвергшиеся коррозии, и проверяют состояние активной массы.
Пластины с выпавшей активной массой или поврежденным остовом бракуют. Оторванные контактные планки крепят точечной электросваркой. Годные пластины промывают, сушат и опрессовывают в формах. Опрессовку проводят для восстановления размеров разбухших пластин и создания надежного электрического контакта между активной массой и корпусом пластины. Затем аккумуляторы собирают, окрашивают, сушат, на них надевают чехлы и проводят зарядно-разрядные циклы.
Отремонтированные аккумуляторы транспортируют в зарядное помещение, устанавливают на стеллажи, соединяют в батареи заливают заранее приготовленным электролитом. При заливке электролита в аккумуляторы, подвергшиеся промывке, плотность его несколько увеличивается. Через 3-6 ч после заливки она снизится до нормы, так как вода оставшаяся в порах пластин разбавит электролит.
В зависимости от типа щелочные аккумуляторы выпускаются залитым электролитом или не залитым. Для подготовки к первому заряду незалитые аккумуляторы делятся на группы в зависимости от величины Э.Д.С. Если Э.Д.С. незалитых аккумуляторов ниже 0,7 В, то для приведения их в рабочее состояние необходимо провести 5-6 зарядно-разрядных циклов. Если Э.Д.С. аккумуляторов более 0,7 В, то для этого достаточно 2-3 циклов. После разделения на группы аккумуляторы заливают электролитом с температурой не выше 30ºС и оставляют для пропитки активной массы электродов на несколько часов. Перед постановкой аккумуляторов на первый заряд необходимо проверить напряжение на каждом из них. Если напряжение окажется равным нулю, то такие аккумуляторы отбраковывают.
Нормальным зарядным током для никель-железных и никель-кадиевых аккумуляторов принят ток, численно равный обычно 0,25 номинальной емкости.. Разряд на всех циклах производится током, равным 0,2 номинальной емкости в течении установленного времени или до напряжения 1 В.
За время первого заряда аккумуляторам сообщается емкость, приблизительно равная 3 номинальным емкостям. Такой усиленный заряд способствует повышению срока службы аккумулятора и увеличивает емкость обеих пластин. После окончания заряда аккумуляторы включаются на разряд постоянным по величине током. При первом разряде аккумулятор обычно не способен отдать емкость и критерием окончательного разряда является наименьшее допустимое напряжение 1 В. При втором тренировочном цикле аккумуляторам снова сообщают увеличенную емкость, а разряд проводят так же, как и при первом цикле. Третий цикл является контрольным. При этом аккумулятору сообщается емкость 1,5 номинальной емкости.
Общее время приведения в действие аккумуляторов может колебаться от 45 до 90 ч. После проведения каждого зарядного и разрядного режима необходимо делать перерывы продолжительностью 1-1,5 ч для охлаждения аккумуляторов. Если температура электролита превышает +45ºС, следует прервать зарядно-разрядный режим и дать аккумулятору охладиться. Аккумуляторы, которые после контрольного цикла отдают при разряде более 80% номинальной емкости и напряжение которых составляет не менее 1 В, могут быть введены в эксплуатацию. Аккумуляторы с меньшей емкостью и напряжением подвергаются еще двум тренировочным циклам.
Заряд аккумуляторов, которые подверглись ремонту со вскрытием корпуса, осуществляется так же, как и новых. Если при ремонте корпус не вскрывался, то аккумулятор подвергают одному тренировочному зарядно-разрядному контрольному циклу. Как правило, на участке одновременно заряжается несколько батарей, к которым сверх обычного количества аккумуляторов добавляют еще по три-четыре однотипных аккумулятора из числа отремонтированных заранее. Аккумуляторы с конечным напряжением 1,1 В комплектуются в одну группу, а с напряжением от 1,1 до 1 В – в другую группу. После этого производится окончательный разряд батарей нормальным зарядным током.
Признак окончания заряда – постоянство напряжение 1,8 +0,1 В в течении 30 минут.
Аккумуляторы, которые после деповского ремонта имеют емкость не ниже 70%, а после капитального не ниже 80% номинальной, устанавливают в резиновые чехлы и передают к позиции монтажа на вагон.