Traktions-Blei-Säure-Batterien. Wartung von Blei-Säure-Akkus Wartung von Blei-Säure-Akkus

Traktions-Blei-Säure-Akkumulatoren (AKB) mit röhrenförmigen positiven Platten sind für den Dauerbetrieb von Elektrofahrzeugen bestimmt - Elektrostapler, Stapler, Karren, Scheuersaugmaschinen sowie Minentraktoren, Elektrolokomotiven, Straßenbahnen und Oberleitungsbusse.

Grundparameter von Batterien

Die wichtigsten Parameter der Batterie sind Nennspannung, Nennkapazität, Gesamtabmessungen und Lebensdauer.

Nennspannung einer Batteriezelle beträgt jeweils 2 V, die Gesamtnennspannung der Batterie, bestehend aus N in Reihe geschalteten Batterien, ist gleich der Summe der Spannungen jeder von ihnen. Beispielsweise beträgt die Spannung einer 24-Zellen-Batterie 48 V. Der normale Spannungswert kann bei sachgemäßer Verwendung im Betrieb von 1,86 bis 2,65 V / Zelle bei Nassbatterien und von 1,93 bis 2,65 V / Element bei Gelbatterien schwanken.

Historische Referenz

Die Idee, den Batterieelektrolyten zu einem Gel zu verdicken, kam 1957 von Dr. Jacobi, dem Entwickler von Sonnenschein. Im selben Jahr wurde die dryfit-Technologie patentiert und die Produktion von Gelbatterien begann. Interessanterweise kamen ihre ersten Pendants erst Mitte der 1980er Jahre auf den Markt, zu dieser Zeit hatte Sonnenschein fast 30 Jahre Erfahrung in der Herstellung solcher Batterien.

Elektrische Kapazität Die Batterie ist die Strommenge, die bei entladener Batterie entnommen wird. Die Kapazität kann in verschiedenen Modi gemessen werden, zum Beispiel mit einer 5-Stunden-Entladung (C 5) und einer 20-Stunden-Entladung (C 20). In diesem Fall hat dieselbe Batterie einen anderen Kapazitätswert. Bei einer Kapazität der Batterie C 5 = 200 Ah beträgt die Kapazität von C 20 derselben Batterie also 240 Ah. Dies wird manchmal verwendet, um die Batteriekapazität zu überschätzen. In der Regel wird die Kapazität von Traktionsbatterien im 5-Stunden-Entlademodus, stationär - in einem 10-Stunden- oder 20-Stunden-Starter - nur im 5-Stunden-Modus gemessen. Außerdem nimmt mit abnehmender Temperatur der Batterie ihre nutzbare Kapazität ab.

Maße, sie sind in der regel von entscheidender bedeutung, da bei jeder technik zur elektrischen traktion ein spezieller sitz für die batterie vorgesehen ist. Die genaue Größe einer Schublade kann oft dem Modell der Maschine entnommen werden.

Lebenszeit Die Batterie (für führende westeuropäische Hersteller) ist nach DIN / EN 60254-1, IEC 254-1 definiert und beträgt 1500 Zyklen für Nassbatterien und 1200 Zyklen für Gelbatterien. Die tatsächliche Lebensdauer kann jedoch stark von diesen Angaben abweichen, und zwar in der Regel zu einer kürzeren Seite. Sie hängt in erster Linie von der Qualität der Fertigung und den verwendeten Materialien, von der korrekten Funktion und Pünktlichkeit der Wartung, von der Betriebsart sowie der Art des verwendeten Ladegeräts ab.

Ausbeutung

Betriebs- und Wartungsverfahren können bedingt in vier Gruppen eingeteilt werden – täglicher, wöchentlicher, monatlicher und jährlicher Betrieb.

Tagesgeschäft:

• Laden Sie den Akku nach dem Entladen auf;
• Elektrolytstand prüfen und ggf. durch Zugabe von destilliertem Wasser korrigieren.

Wöchentliche Operationen:

• Reinigen Sie die Batterie von Verunreinigungen;
• eine Sichtprüfung durchführen;
• eine Ausgleichsladung durchführen (vorzugsweise).

Monatliche Operationen:

• Überprüfen Sie den Zustand des Ladegeräts;
• den Wert der Elektrolytdichte aller Zellen (nach dem Laden) prüfen und im Protokoll eintragen;
• Überprüfen und notieren Sie den Spannungswert aller Zellen (nach dem Laden) im Protokoll.

Jährliche Operationen:

• Messen Sie den Isolationswiderstand zwischen Batterie und Maschinenkörper. Der Isolationswiderstand von Traktionsbatterien nach DIN VDE 0510, Teil 3 muss mindestens 50 Ohm je Volt Nennspannung betragen.

Im Allgemeinen ist eine Wassernachfüllung etwa 1 Mal in 7 Zyklen (einmal pro Woche bei Einschichtbetrieb) erforderlich, jedoch ist eine Kontrolle nach jeder Ladung erforderlich, da Wasser ungleichmäßig verbraucht wird.

Auf eine Notiz

Beim Austausch von Alkali-Batterien durch Blei-Säure-Batterien ist zu beachten, dass diese Batterien nicht gemeinsam geladen werden können, daher müssen Sie entweder sofort die gesamte Batterieflotte auf Blei-Säure-Batterien umstellen oder zwei getrennte Laderäume nutzen. Wenn Sie Alkalibatterien durch Bleisäurebatterien ersetzen, müssen Sie außerdem das Ladegerät wechseln.

Elektrolyt

Der Elektrolyt in Traktionsbatterien spielt eine Schlüsselrolle. Es wird einmalig bei der Inbetriebnahme gegossen und die Stabilität des Akkubetriebs während der gesamten Lebensdauer hängt von seiner Qualität ab (daher ist es besser, Akkus gefüllt und geladen im Werk zu kaufen). Beim Betrieb der Batterie während des Ladevorgangs zerfällt Wasser durch Elektrolyse in Sauerstoff und Wasserstoff (optisch sieht es aus wie ein kochender Elektrolyt), weshalb es notwendig ist, regelmäßig Wasser nachzufüllen. Der Elektrolytstand wird normalerweise durch die Min- und Max-Markierungen am Einfüllstopfen bestimmt. Hinzu kommt das automatische Wassernachfüllsystem Aquamatic, das diesen Vorgang deutlich beschleunigt.

goldene Regeln

Bei der Verwendung von Batterien sind folgende Grundregeln zu beachten:

Lassen Sie den Akku niemals im entladenen Zustand. Nach jeder Entladung müssen Sie die Batterie sofort aufladen, da sonst der irreversible Sulfatierungsprozess der Platten beginnt. Dies führt zu einer verringerten Kapazität und Akkulaufzeit.

Entladen Sie die Batterie nicht mehr als 80% (bei Gelbatterien - 60%)... Verantwortlich dafür ist in der Regel der an der Maschine verbaute Entladesensor, dessen Ausfall, Fehlen oder Fehljustierung jedoch auch zu Sulfatierung der Platten, Überhitzung der Akkus beim Laden führen und letztendlich deren Lebensdauer verkürzen kann.

Der Batterie darf nur destilliertes Wasser hinzugefügt werden. Gewöhnliches Wasser enthält viele Verunreinigungen, die sich negativ auf die Batterie auswirken. Das Hinzufügen von Elektrolyt zur Batterie zur Erhöhung der Dichte ist verboten: erstens wird die Kapazität nicht erhöht und zweitens wird eine irreversible Korrosion der Platten verursacht.

Auf eine Notiz

Die Batterieelektrolyttemperatur sollte vor dem Laden nicht unter +10 °C sinken, dies verhindert jedoch nicht den Betrieb in Bereichen mit niedrigen Temperaturen bis –40 °C. Dies sollte dem Akku vor dem Aufladen ausreichend Zeit zum Aufwärmen geben. Beim Laden erwärmt sich der Akku um ca. 10 °C.

Da die nutzbare Kapazität des Akkus mit sinkender Temperatur des Akkus abnimmt, werden herkömmliche Ladegeräte nach dem Wa- oder WoWa-Ladeverfahren den Akku unterladen.

Zum Laden wird empfohlen, „intelligente“ Geräte zu verwenden, die den Zustand des Akkus während des Ladevorgangs überwachen, eine Unter- oder Überladung verhindern, z.

Reinigen des Akkus

Sauberkeit ist unabdingbar, nicht nur für das gute Aussehen des Akkus, sondern noch viel mehr, um Unfälle und Schäden zu vermeiden, die Lebensdauer zu verkürzen und den Akku in einem gebrauchsfähigen Zustand zu halten. Batteriegehäuse, Kästen, Isolatoren müssen gereinigt werden, um die erforderliche Isolation der Zellen gegeneinander, gegen Erde ("Masse") oder äußere leitfähige Teile zu gewährleisten. Außerdem verhindert die Reinigung Korrosionsschäden und Streuströme. Unabhängig von Betriebszeit und -ort setzt sich unweigerlich Staub auf dem Akku ab.

Eine geringe Menge Elektrolyt, die beim Laden nach Erreichen der Gasungsspannung aus der Batterie austritt, bildet auf den Deckeln von Zellen oder Blöcken eine mehr oder weniger leitende Schicht, durch die Streuströme fließen. Die Folge ist eine verstärkte und ungleichmäßige Selbstentladung von Elementen oder Blöcken. Dies ist einer der Gründe, warum sich Betreiber von elektrischen Maschinen nach einem Maschinenstillstand über das Wochenende über eine geringe Batteriekapazität beklagen.

Es besteht die Meinung, dass wartungsfreie Systeme nur auf Basis von Gelbatterien möglich sind, deren Einsatz mit natürlichen Einschränkungen verbunden ist (lange Ladezeit, reduzierte Kapazität und hohe Kosten). Nur wenige wissen jedoch, dass auch auf Basis von Flüssigelektrolytbatterien (z. B. Liberator-Batterien) wartungsfreie und extrem wartungsarme Systeme möglich sind.

Batteriemagazin und Arbeitsorganisation

Bei der Nutzung einer Flotte von Elektrostaplern empfiehlt es sich, jedem Stapler eigene Akkus zuzuordnen. Dazu werden sie nummeriert: 1a, 1b, 2a, 2b usw. (Batterien mit derselben Nummer werden auf demselben LKW verwendet). Danach wird ein Journal gestartet, in dem täglich Informationen zu jeder Batterie widergespiegelt werden, illustriert durch ein Beispiel.

Somit ist es mit Hilfe dieser Maßnahme möglich, den Einsatz von unterladenen Batterien zu vermeiden sowie den Austausch der Batterie vor ihrem vollständigen Ausfall vorherzusagen und zu planen. Darüber hinaus empfiehlt es sich, für jede Batterie ein weiteres Protokoll zu führen, in dem sich einmal im Monat die Informationen zu der in Beispiel 2 aufgeführten Batterie wiederfinden.Diese Daten sind die Hauptinformationsquelle für den Service, daher ist ein solches Protokoll oft Voraussetzung für Garantieleistungen. Ein oder zwei (bei Zweischichtarbeit) sollten für die gesamte Batteriewirtschaft verantwortlich sein. Ihre Aufgaben in diesem Verantwortungsbereich sollten die Annahme und Lieferung von Batterien, deren Wartung und Aufladung, das Führen von Batterieprotokollen und die Vorhersage von Batterieausfällen umfassen.

Disziplin: Betrieb elektrischer Netzgeräte

Vorlesung Nr. 9 „Instandhaltung von Betriebsgleichstromanlagen“

9.1 Betrieb von Säurebatterien. 1

9.2 Anforderungen an Batterieräume. 3

9.3 Vorbereitung des sauren Elektrolyten, Sicherheitsmaßnahmen. 3

9.4 Überwachung der Betriebsarten von Haushaltsakkumulatoren nach Spannung 4

9.5 Funktionsweise von Lüftungssystemen von Räumlichkeiten. 4

9.6 Überprüfung von Haushaltsakkus während des Betriebs 5

9.7 Importierte Akkumulatoren, kurze Eigenschaften, ihre Vorteile im Betrieb. 5

9.8 DC-Karten und ihre Wartung. 12

9.9 Technische Dokumentation, Geräte und Inventar für den AB-Betrieb, Reparaturen. zwanzig

Betrieb von Säurebatterien

Beim Betrieb von Batterieanlagen muss deren dauerhaft zuverlässiger Betrieb und das erforderliche Spannungsniveau an den Zwischenkreisen im Normal- und Notbetrieb gewährleistet sein. Bei der Annahme einer neu eingebauten oder nicht überholten Batterie ist folgendes zu prüfen: Batteriekapazität bei 10 Stunden Entladestrom, Qualität des einzufüllenden Elektrolyten, Zellspannung am Ende des Lade- und Entladevorgangs und Batterieisolationswiderstand relativ zu Boden. Batterien müssen nach Erreichen von 100 % ihrer Nennkapazität in Betrieb genommen werden. Akkumulatoren (AB) müssen im Erhaltungslademodus betrieben werden. Bei SK-Batterien sollte die Ladespannung 2,2 ± 0,05 V pro Zelle betragen, bei CH-Batterien 2,18 ± 0,04 V pro Zelle. Bei Haushaltsbatterien muss die Ladeeinheit für eine Spannungsstabilisierung der Batteriebusse mit Abweichungen von maximal 2 % der Nennspannung sorgen. (für inländische AB). Zusätzliche Batteriezellen, die nicht ständig im Betrieb sind, müssen im Erhaltungslademodus betrieben werden Säurebatterien müssen ohne Trainingsentladungen und periodische Ausgleichsladungen betrieben werden. Einmal im Jahr muss eine Ausgleichsladung der Batterie vom Typ SK mit einer Spannung von 2,3 - 2,35 V pro Zelle durchgeführt werden, bis der stationäre Wert der Elektrolytdichte in allen Zellen 1,2 - 1,21 g / cm 3 bei einer Temperatur von . beträgt 20 ° C Dauer der Ausgleichsladung hängt vom Zustand der Batterie ab und muss mindestens 6 Stunden betragen Ausgleichsladungen von CH-Batterien werden bei einer Spannung von 2,25 - 2,4 V erzeugt, bis die Elektrolytdichte 1,235 - 1,245 g / cm 3 erreicht. In Umspannwerken sollte mindestens 1 Mal pro Jahr die Batteriefunktionsfähigkeit anhand des Spannungsabfalls bei Tippströmen überprüft werden (beim Einschalten auf die maximale Last sollte der Spannungsabfall 0,65 UN nicht überschreiten, und es werden nach Bedarf Kontrollentladungen durchgeführt. Der Wert des Entladestroms muss jedes Mal gleich sein. Entladungen sollten mit den Messergebnissen früherer Entladungen verglichen werden Die Temperatur des Elektrolyten am Ende des Ladevorgangs sollte bei SK-Batterien nicht höher als 40 °C sein. Bei CH-Akkus sollte die Temperatur beim maximalen Ladestrom nicht höher als 35 °C sein.

Der Elektrolytstand sollte: über der Oberkante der Elektroden 10-15 mm für stationäre Batterien mit oberflächenkastenförmigen Platten vom Typ SK liegen; innerhalb von 20-40 mm über dem Schutzschild für stationäre Batterien mit verputzten Platten der CH-Typ.

Bei Verwendung von Gleichrichtergeräten zum Aufladen und Laden von Batterien müssen die Wechsel- und Gleichstromkreise über einen Trenntransformator verbunden werden. Gleichrichtergeräte müssen mit Auslösesignalgebern ausgestattet sein.

Der Welligkeitskoeffizient auf den DC-Bussen sollte die zulässigen Werte gemäß den Stromversorgungsbedingungen für Relaisschutz- und Automatisierungsgeräte nicht überschreiten Die Spannung auf den DC-Bussen, die Steuerstromkreise, Relaisschutzgeräte, Signalisierung, Automatisierung und Telemechanik versorgen, unter normalen Betriebsbedingungen dürfen bei 5% über der Nennspannung elektrischer Empfänger gehalten werden. Alle Baugruppen und DC-Schleifen müssen abgesichert werden.

Der Isolationswiderstand des Akkus sollte in Abhängigkeit von der Nennspannung wie folgt sein:

Ein Gerät zur Überwachung der Isolation von DC-Bussen muss auf ein Signal reagieren, wenn der Isolationswiderstand der Pole auf einen Wert von 20 kOhm in einem 220-V-Netz, 10 kOhm in einem 110-V-Netz, 6 kOhm in einem 60-V-Netz absinkt, 5 kOhm in einem 48-V-Netz, 3 kOhm in einem 24-V-Netz Der Isolationswiderstand des DC-Netzes muss unter Betriebsbedingungen mindestens den doppelten Wert der angegebenen Einstellung des Isolationsüberwachungsgerätes betragen.

Wird bei einer Abnahme des Isolationspegels gegenüber Erde im Hilfsstromkreis die Alarmeinrichtung ausgelöst, müssen Maßnahmen zur sofortigen Behebung der Störungen ergriffen werden. Gleichzeitig ist die Durchführung von Arbeiten ohne Abschalten der Spannung in diesem Netz mit Ausnahme der Suche nach dem Ort des Isolationsschadens nicht zulässig.

In Energieanlagen, in denen mikroelektronische oder mikroprozessorbasierte Relaisschutz- und Automatisierungsgeräte verwendet werden, wird die Methode zur Bestimmung der Orte der Verringerung des Isolationswiderstands durch abwechselndes Trennen der Anschlüsse auf der DC-Platine nicht empfohlen. An den aus den Kontrollzellen entnommenen Proben sollte jährlich eine Säurebatterieelektrolytanalyse durchgeführt werden. Die Anzahl der Bedienelemente muss vom technischen Leiter des Kraftwerks je nach Zustand der Batterie eingestellt werden, jedoch nicht unter 10 %. Bedienelemente sollten jährlich gewechselt werden. Bei einer Kontrollentladung sollten am Ende der Entladung Elektrolytproben entnommen werden. Zum Nachfüllen muss auf Chlor- und Eisenfreiheit geprüftes destilliertes Wasser verwendet werden. Es ist zulässig, Dampfkondensat zu verwenden, das den Anforderungen der Landesnorm für destilliertes Wasser entspricht.Um die Verdunstung zu reduzieren, sollten Lagertanks der Typen C und CK mit Glasplatten oder anderem Isoliermaterial abgedeckt werden, das nicht mit dem Elektrolyten reagiert. Die Verwendung von Öl zu diesem Zweck ist verboten.

Wartung von Blei-Säure-Akkus

Während des Betriebs laden Blei-Säure-Akkus, überwachen ihren aktuellen Betrieb, führen Wartungsarbeiten durch und bereiten Batterien für die Langzeitlagerung vor.

Die Aufladung der Batterien erfolgt nach dem Imprägnieren der Platten mit Elektrolyt (3 Stunden bei trocken geladenen und 4 ... 6 Stunden bei ungeladenen Platten) in ein oder zwei Stufen.

Die Stärke des Ladestroms bei Inbetriebnahme einer neuen Batterie wird je nach Zustand der Platten gewählt. Bei trocken geladenen Platten sollte der Ladestrom 0,1 der Nennkapazität der Batterie betragen, bei entladenen Platten - 25 % weniger.

Einstufiges Laden wird mit einem Strom von 0,1-10 bis zum Ende durchgeführt. Beim zweistufigen Laden beträgt der Ladestrom in der ersten Stufe 1,5 Q10 (bis 70 ... 100 A), in der zweiten nimmt er zwei- bis dreimal ab. Die Stärke des Ladestroms wird durch die Erwärmung des Elektrolyten praktisch begrenzt. Seine Temperatur sollte auf jeden Fall 45 ° C nicht überschreiten.

Das Ladeende wird durch folgendes Hauptmerkmal bestimmt: Während der letzten 3 Stunden sind Spannung und Dichte des Elektrolyten konstant, intensive Elektrolyse von Wasser im Elektrolyten führt zu heftiger Gasentwicklung (Sieden).

Während des Übergangs von der ersten Ladestufe zur zweiten Batterie wird Ruhe gegeben (vom Ladegerät getrennt). Sobald E. usw. mit. der Rest der Batterien sinkt auf 2,11 V und die Elektrolyttemperatur wird 20 ° C, die Batterie wird zum Laden mit einem Strom der zweiten Stufe angeschlossen.

Die vollständige Entladung der Batterie ist durch eine Abnahme der Dichte des Elektrolyten um 0,16 g / cm3 gekennzeichnet.

Die Betriebsüberwachung von Batterien umfasst folgende Tätigkeiten: Überprüfung des Elektrolytstandes, Überprüfung der Dichte des Elektrolyten, um den Entladungsgrad zu bestimmen, Prüfung unter einer Last von mehr als 100 A durch Einschalten des Starters oder mit einem Laststecker.

Während des Betriebs geht durch die Elektrolyse Wasser aus der Elektrolytzusammensetzung verloren, daher wird zur Wiederherstellung des Elektrolytstandes (10 ... 15 mm über der Oberkante der Platten) destilliertes Wasser in die Batterien gegeben.

Durch Testen der Batterie unter Last wird das Vorhandensein von inneren Defekten überprüft (die Bildung eines Films aus grobkristallinem Bleisulfat auf der Oberfläche und in den Poren der aktiven Masse - das Phänomen der Sulfatierung, das Ausschneiden der aktiven Masse, Zerstörung von Separatoren, Kurzschluss von Platten usw.).

Die Wartung der Batterie umfasst Arbeiten wie das Reinigen von Staub und Schmutz, das Entfernen von Elektrolytspritzern von der Oberfläche von Abdeckungen, Brücken und Folien, das Abisolieren von oxidierten Anschlüssen und Kabelenden, das Reinigen der Belüftungsöffnungen, die Überprüfung der Unversehrtheit von Tanks usw.

Die Vorbereitung von Akkus für die Lagerung besteht darin, Bedingungen zu schaffen, unter denen chemische Reaktionen in Akkus so weit wie möglich verlangsamt werden. Neue Trockenbatterien sollten verschlossen in einem ungeheizten Raum gelagert werden. Wenn Sie solche Batterien für die Lagerung vorbereiten, überprüfen Sie das Vorhandensein von Dichtungen und Unterlegscheiben unter den Stopfen. Mit Elektrolyt gefüllte Altbatterien werden vor der Lagerung vollständig geladen und in unbeheizten Räumen bei Temperaturen unter 0 °C gelagert. Je niedriger die Umgebungstemperatur, desto geringer ist die Selbstentladung der Batterie. Die Lagerung von Akkus ist jedoch bei Temperaturen von nicht weniger als minus 30 Grad C erlaubt.

Der Umgang mit Blei-Säure-Batterien kann zu Vergiftungen durch Bleistaub und Schwefelsäure sowie zu Gasexplosionen führen.

Tragen Sie bei der Wartung von Batterien Schutzkleidung, Schutzbrille und Sicherheitsausrüstung. Die Herstellung des Elektrolyten ist mit einer starken Wärmeabgabe und dem möglichen Verspritzen von Schwefelsäure verbunden. Dies wird bei der Wahl des Materials für die Elektrolytbehälter (es wird empfohlen, nicht zerbrechliche Kunststoffbehälter zu verwenden) und der Technologie des Mischens von Schwefelsäure mit destilliertem Wasser (schwere Säure wird in einem dünnen Strahl unter ständigem Rühren in leichteres Wasser gegossen) berücksichtigt ).

Geschichte

Die Bleibatterie wurde in den Jahren 1859-1860 von Gaston Plante, einem Mitarbeiter des Labors von Alexander Becquerel, entwickelt. 1878 verbesserte Camille Faure sein Design, indem er die Batterieplatten mit rotem Blei bedeckte.

Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip von Blei-Säure-Batterien basiert auf den elektrochemischen Reaktionen von Blei und Bleidioxid in einer schwefelsauren Umgebung.

Energie entsteht aus dem Zusammenwirken von Bleioxid und Schwefelsäure zu Sulfat (klassische Version). In der UdSSR durchgeführte Studien haben gezeigt, dass in einer Bleibatterie mindestens ~ 60 Reaktionen ablaufen, von denen etwa 20 ohne Beteiligung einer Elektrolytsäure (nicht chemisch) ablaufen.

Bei der Entladung wird Bleidioxid an der Kathode reduziert und Blei an der Anode oxidiert. Beim Laden finden Rückreaktionen statt, zu denen am Ende des Ladens die Reaktion der Elektrolyse von Wasser hinzukommt, begleitet von der Freisetzung von Sauerstoff an der positiven Elektrode und Wasserstoff an der negativen.

Chemische Reaktion (von links nach rechts - Entladung, von rechts nach links - Ladung):

Als Ergebnis stellt sich heraus, dass beim Entladen der Batterie Schwefelsäure aus dem Elektrolyten verbraucht wird (und die Dichte des Elektrolyten sinkt und beim Laden Schwefelsäure aus Sulfaten in die Elektrolytlösung freigesetzt wird, die Dichte des Elektrolyten erhöht sich). Am Ende der Ladung, bei einigen kritischen Werten der Bleisulfatkonzentration an den Elektroden, beginnt sich der Prozess der Wasserelektrolyse durchzusetzen. Dabei wird an der Kathode Wasserstoff und an der Anode Sauerstoff freigesetzt. Beim Aufladen keine Elektrolyse des Wassers zulassen, andernfalls muss es nachgefüllt werden, um die während der Elektrolyse verlorene Menge wieder aufzufüllen.

Gerät

Eine Blei-Säure-Batteriezelle besteht aus Elektroden (positiv und negativ) und Separatoren, die in einen Elektrolyten eingetaucht sind. Die Elektroden sind Bleigitter. Im positiven ist der Wirkstoff Bleiperoxid (PbO 2), im negativen ist der Wirkstoff Bleischwamm.

Tatsächlich bestehen die Elektroden nicht aus reinem Blei, sondern aus einer Legierung mit Zusatz von Antimon in einer Menge von 1-2%, um die Festigkeit und Verunreinigungen zu erhöhen. Manchmal werden Calciumsalze als Legierungsbestandteil verwendet, in beiden Platten oder nur in positiven. Die Verwendung von Calciumsalzen bringt nicht nur positive, sondern auch viele negative Aspekte in den Betrieb einer Blei-Säure-Batterie mit sich, beispielsweise nimmt bei einer solchen Batterie mit Tiefentladungen die Kapazität deutlich und irreversibel ab.

Die Elektroden werden in einen Elektrolyten aus mit destilliertem Wasser verdünnter Schwefelsäure (H 2 SO 4) getaucht. Die höchste Leitfähigkeit dieser Lösung wird bei Raumtemperatur (das bedeutet den niedrigsten Innenwiderstand und die niedrigsten internen Verluste) und bei ihrer Dichte von 1,23 g / cm³ . beobachtet

In der Praxis werden jedoch oft in Gebieten mit kaltem Klima höhere Konzentrationen an Schwefelsäure verwendet, bis zu 1,29-1,31 g / cm³.

Es gibt experimentelle Batterieentwicklungen, bei denen Bleigitter durch geschäumte Kohlefasern ersetzt werden, die mit einem dünnen Bleifilm beschichtet sind. Durch den geringeren Einsatz von Blei und die großflächige Verteilung wurde die Batterie nicht nur kompakt und leicht, sondern auch viel effizienter – sie ist nicht nur effizienter, sondern lädt auch viel schneller als herkömmliche Batterien.

Als Ergebnis jeder Reaktion wird eine unlösliche Substanz gebildet - Bleisulfat PbSO 4 , die sich auf den Platten ablagert und eine dielektrische Schicht zwischen den Ableitungen und der aktiven Masse bildet. Dies ist einer der Faktoren, die die Lebensdauer einer Blei-Säure-Batterie beeinflussen.

Die wichtigsten Verschleißprozesse von Blei-Säure-Batterien sind:

Obwohl eine Batterie, die durch physikalische Zerstörung der Platten ausgefallen ist, nicht selbst repariert werden kann, beschreiben einige Quellen chemische Lösungen und andere Methoden, die die Platten "desulfatieren" können. Eine einfache, aber für die Lebensdauer der Batterie schädliche Methode besteht in der Verwendung einer Magnesiumsulfatlösung. Die Lösung wird in die Abschnitte gegossen, wonach die Batterie mehrmals entladen und aufgeladen wird. Bleisulfat und andere Rückstände der chemischen Reaktion fallen auf den Boden der Batterie, was zum Schließen der Sektion führen kann, daher ist es ratsam, die behandelten Sektionen zu spülen und mit neuem Elektrolyten mit Nenndichte zu füllen. Dadurch können Sie die Lebensdauer des Geräts geringfügig verlängern. Wenn die Batterie einen oder mehrere Abschnitte hat, die nicht funktionieren (dh sie geben keine 2,17 Volt ab - zum Beispiel, wenn das Gehäuse Risse aufweist), ist es möglich, zwei (oder mehr) Batterien in Reihe zu schalten: Wir verbinden die Plusleitung des Verbrauchers an den Pluskontakt der ersten Batterie, an den Minuskontakt der zweiten Batterie - die Minusleitung des Verbrauchers und die beiden restlichen Kontakte der Batterie sind durch ein Kabel verbunden. Eine solche Batterie hat die Gesamtspannung der Arbeitsabschnitte und daher sollte die Anzahl der Arbeitsabschnitte nicht mehr als sechs betragen - das heißt, es ist notwendig, den Elektrolyten aus den redundanten Abschnitten abzulassen. Diese Option ist für Fahrzeuge mit großem Motorraum geeignet.

Recycling

Recycling spielt bei dieser Art von Batterie eine wichtige Rolle, da das Blei in Batterien ein Schwermetall ist und bei Freisetzung in die Umwelt ernsthafte Schäden verursachen kann. Blei und seine Salze müssen in speziellen Anlagen recycelt werden, um recycelbar zu sein.

Ausrangierte Batterien werden oft als Bleiquelle für das handwerkliche Umschmelzen verwendet, wie zum Beispiel Angelgewichte, Schrot und Gewichte. Dazu wird der Elektrolyt aus der Batterie abgelassen, die Rückstände durch Waschen mit einer ungefährlichen Base (z. B. Natriumbicarbonat) neutralisiert, anschließend das Batteriegehäuse zerbrochen und das Metallblei entfernt.

siehe auch

Notizen (Bearbeiten)

Links

• GOST 15596-82
• GOST R 53165-2008 Blei-Starterbatterien für Kraftfahrzeuge. Allgemeine technische Bedingungen. Anstelle von GOST 959-2002 und GOST 29111-91
• Video, das zeigt, wie der Akku funktioniert auf Youtube
• Wartung und Reparatur von Blei-Säure-Batterien des AGM-Systems "

1). Überwachen Sie den Elektrolytstand in den Batterien und den Entladegrad der Batterie. Der Entladegrad der Batterie kann anhand der Spannung oder genauer anhand der Dichte des Elektrolyten überprüft werden. Dazu werden eine Batteriesonde und ein Säuremesser (Aräometer) verwendet. Der Elektrolytstand wird mit einem Glasröhrchen gemessen. Sie sollte 6-8 mm höher sein als die Schutzplatte für AB-Typ CAM.

2). Prüfen Sie vor jedem Flug den Ladezustand der Batterie mit dem Bordvoltmeter. Dazu wird bei ausgeschalteten Verbrauchern und ausgeschalteter Bodenstromquelle die Batterie für 3-5 Sekunden eingeschaltet. Belastung 50-100 A, Spannung muss mindestens 24 V betragen. Akkus, die um mehr als 25 % entladen sind, werden spätestens 8 Stunden nach dem Flug an die Ladestation zum Aufladen geschickt.

3). Halten Sie die Batterien sauber, vermeiden Sie mechanische Beschädigungen und direkte Sonneneinstrahlung. Metallteile von Batterien von Oxiden reinigen und mit einer dünnen Schicht technischer Vaseline schmieren.

4). Wenn die Umgebungstemperatur unter -15 liegt, entfernen Sie das Flugzeug und lagern Sie es in speziellen Räumen.

5). Laden Sie die Batterien jeden Monat systematisch tief auf, um eine Sulfatierung zu vermeiden. Führen Sie alle drei Monate eine CTZ durch, um eine Sulfatierung zu verhindern und die tatsächliche Kapazität von AB zu bestimmen. Batterien mit einer Kapazität von weniger als 75 % der Nennleistung sind für die weitere Verwendung ungeeignet.

6). Installieren Sie nur geladene Batterien im Flugzeug.

Lektion Nummer 3. „Ausbeutung von Silber-Zink ab“.

1. Typen, Funktionsprinzip und wichtigste technische Daten von Silber-Zink ab.

2. Arten der Ladung von Silber-Zink-Batterien und ihre Betriebsregeln.

3. Regeln für den Betrieb von Silber-Zink AB.

4. Der integrierende Amperestundenzähler vom Typ "ISA".

1. Typen, Funktionsprinzip und wichtigste technische Daten von Silber-Zink ab.

Zur Zeit werden Batterien des Typs 15-STsS-45B verwendet (bei der MiG-23 sind zwei Batterien verbaut).

- "15" - die Anzahl der Batterien in der Batterie, die in Reihe geschaltet sind;

- "SCS" - Silber-Zink-Starter;

- "45" - Kapazität in Amperestunden;

- "B" - Ausführung (Modifikation).

Das Funktionsprinzip basiert auf irreversiblen elektrochemischen Reaktionen, die in zwei Stufen ablaufen:

1). 2AgO + KOH + Zn  Ag 2 + KOH + ZnO

AgO = 0,62 V;  Zn = -1,24 V; Eak = 0,62 + 1,24 = 1,86 V.

c2). Ag 2 O + KOH + Zn  2Ag + KOH + ZnO

AgO = 0,31 V;  Zn = -1,24 V; Eak = 0,31 + 1,24 = 1,55 V.

TTD und Eigenschaften von AB 15-SCS-45B:

Gewicht mit Elektrolyt nicht mehr als 17 kg;

Höhe bis 25 km;

Nennspannung nicht weniger als 21 V;

Die minimal zulässige Batterieentladespannung beträgt 0,6 bis 1,0 V;

Nennableitstrom 9 A;

Maximaler Entladestrom nicht mehr als 750 A;

Nennkapazität 40-45 Amperestunden;

Lebensdauer 12 Monate; davon die ersten 6 Monate mit einer Rücklaufkapazität von mindestens 45 Ah und die zweiten 6 Monate - mindestens 40 Ah; während dieser Zeit werden 180 autonome Starts mit einem Verbrauch von jeweils etwa 5 AA bereitgestellt;

Innenwiderstand nicht mehr als 0,001 Ohm;

Selbstentladung bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius nicht mehr als 10-15% pro Monat.