Техническая эксплуатация кислотных аб
Степень заряженности АБ необходимо контролировать по напряжению и плотности электролита.
Нормальным током разрядакислотной АБ считается ток десятичасового разряда, составляющий около 10 % емкости АБ. Например, для батареи 6СТЭ-128 нормальный ток разрядаIнр= 12,8 А; полную емкость АБ отдает за 10ч: С = 12,8 × 10 = 128 Ач; при работе со стартером эта АБ разряжается током 300-400 А за короткое время. Для аккумулятора такой режим неблагоприятен, так как при обильном выделенииPbS04может возникнуть деформация пластин и возможно выпадение активной массы. Стартерный режим при температуре 30С может длиться не более 5,5 мин, а при температуре – 18С - всего 2 мин. Полную емкость аккумулятор, конечно, не отдает, но его напряжение понижается до 1,5В.
Нормальный заряд рекомендуется выполнять в две ступени: током, составляющим 8 – 10% емкости АБ до начала газовыделения и напряжения на элементах от 2,3 до 2,4 В, после чего током , равным половине тока нормального режима, до начала обильного газовыделения и напряжения на элементах от 2,5 до 2,7 В.
Признаком окончания заряда являются обильное газовыделение, постоянство напряжения и плотности в течение от 2 до 3 часов.
Систематический перезарядАБ,вызывает разрушение активной массы. Постоянныйнедозарядспособствует возникновению процесса сульфатации, признаками которого являются повышение напряжения в начале заряда, преждевременное «кипение», незначительное повышение плотности в процессе заряда, повышение температуры и быстрое понижение напряжения в процессе разряда. Сульфатирующий аккумулятор разряжают, заменяют электролит дистиллированной водой и заряжают током, составляющим 0,5 нормального тока заряда, до достижения постоянства плотности и напряжения в течение 6 ч при обильном газовыделении. Затем плотность доводят до номинального значения.
Рекомендуется один раз в 6 месяцев проводить контрольно-тренировочные циклы:
выполнить нормальный заряд, после часового перерыва продолжить заряд в течение 2 часов, после чего вновь сделать часовой перерыв; такие заряды производить до тех пор, пока при последующем включении на заряд не позднее чем через 2 мин. Во всех аккумуляторах начнется обильное газовыделение;
разрядить аккумуляторы током 10-ти часового разряда до напряжения 1,7 В на элемент;
выполнить нормальный заряд.
Вопрос 34
Лужні акумулятори. Устрій. Принцип дії. Основні характеристики. Призначення.
Устройство. Если кислотные аккумуляторы используют в качестве стартерных, то для питания прочих низковольтных устройств применяют щелочные кадмиево-никелевые и железоникелевые аккумуляторы (они одинаковы по конструкции и составу электролита).
Корпус 9 щелочного аккумулятора (рисунок 34.1) изготовляют сварным из листовой стали, покрытой никелем. Технология изготовления положительных 4 и отрицательных 11 пластин одинакова: их выполняют из тонких перфорированных листов стали в виде ламелей-футляров 3, в которые помещается активная масса 1.
Рисунок 34.1 – Щелочной аккумулятор
Гидрат окиси никеля Ni(OH)3 служитактивной массойположительных пластин щелочных аккумуляторов обоих типов. Активная масса отрицательных пластин у кадмиево-никелевых аккумуляторов состоит из смесигубчатого кадмияс железом, а у железоникелевых - из смеси электрохимически активного железа (губчатого железа) с его окислами и небольшого количества окиси ртути. В электрохимических процессах участвуютCdилиFe, а присадки улучшают электрохимические свойства масс
С помощью контактных пластин 12 и соединительных бареток 10 пластины собирают в блоки и через выводы 5, 7 соединяют с внешней цепью. В стальной крышке 8 расположены пробки 6, в которых устроены небольшие отверстия для вентиляции. Изоляция пластин одна от другой и от корпуса достигается установкой распорных эбонитовых палочек 2 и эбонитовых пластин 13 со стойками 14. У кадмиево-никелевых аккумуляторов крайние пластины всегда положительные, у железоникелевых отрицательные.При сборе в батарею аккумуляторы монтируют на изоляционных прокладках в общем деревянном или пластмассовом ящике и надежно изолируют от корпуса судна.
Электролитом служит раствор едкого кали КОН или натраNaOH(плотность 1,19-1,21 г/см3) в дистиллированной воде с небольшой добавкой едкого литияLiOH, который увеличивает срок службы аккумуляторов в 2-2,5 раза.
Реакции разряда-заряда(на примере кадмиево-никелевого аккумулятора) следующие:
у положительных пластин Ni(OH)3 + К Ni(OH)2 + КОН;
у отрицательных пластин Cd+2OH Cd(OH)2.
Образовавшиеся при разряде гидроокиси Ni(OH)2иCd(OH)2не обладают какими-либо отрицательными свойствами, поэтому щелочные аккумуляторы могут длительное время находиться в разряженном состоянии, следовательно, их обслуживание упрощается.
Так как ионы К+и ОНили целые молекулы КОН присутствуют в левых и правых частях уравнений реакций, плотность электролита в процессе разряда-заряда почти не изменяется. ЭДС заряженного аккумулятора составляет1,35 В, при разряде уменьшается до 1 В (зависит от состояния активных масс пластин и в меньшей степени от плотности электролита и температуры эксплуатации). Напряжение заряженного аккумулятора составляет1,25 В, разряжают его до напряжения не ниже1,1В. Например, батарея 10 КН-100 (кадмиево-никелевая батарея, собранная из 10 банок, общей емкостью 100 Ач) имеет номинальное напряжениеUном= 12,5 В. Рекомендованы 6-часовой режим заряда током 25 А (1/4 емкости) и 8-часовой режим разряда током 12,5 А (1/8 емкости). Допускается 1-часовой режим разряда током 100 А.
Внутреннее сопротивление щелочных аккумуляторов, составляющее 0,03-0,05 Ом, сравнительно высоко, поэтому их нельзя использовать в стартерном режиме.
Рекомендуется поддерживать уровень электролита выше верхнего края пластин на 5 – 12 мм.
В начале заряда напряжение аккумуляторасоставляет 1,4-1,45 В, в конце - 1,75-1,95 В. Конец заряда характеризуется бурным газовыделением и постоянством ЭДС аккумулятора.
Рекомендуется не реже одного раза в 6 месяцев разрядить аккумуляторы током 6-ти часового разряда до напряжения от 1,1 В до 1,2 В на элемент, после чего дать аккумуляторам усиленный заряд. Усиленный заряд выполняется 10-12 часов током нормального заряда.