Akumulatory trakcyjne kwasowo-ołowiowe (AKB) z dodatnimi płytami rurowymi przeznaczone są do zapewnienia ciągłej pracy pojazdów elektrycznych – elektrycznych wózków widłowych, sztaplarek, wózków, szorowarek, a także ciągników kopalnianych, lokomotyw elektrycznych, tramwajów i trolejbusów.
Podstawowe parametry akumulatorów
Główne parametry akumulatora to napięcie nominalne, pojemność nominalna, wymiary gabarytowe i żywotność.
Napięcie znamionowe jednego ogniwa akumulatora wynosi odpowiednio 2 V, całkowite napięcie nominalne akumulatora składającego się z N akumulatorów połączonych szeregowo jest równe sumie napięć każdego z nich. Na przykład napięcie akumulatora 24-ogniwowego wynosi 48 V. Normalna wartość napięcia, jeśli jest używana prawidłowo, może zmieniać się podczas pracy od 1,86 do 2,65 V/ogniwo dla akumulatorów mokrych i od 1,93 do 2,65 V/element dla akumulatorów żelowych.
Odniesienie historyczne
Pomysł zagęszczenia elektrolitu akumulatora do żelu wyszedł od dr Jacobiego, twórcy Sonnenschein, w 1957 roku. W tym samym roku opatentowano technologię dryfit i rozpoczęto produkcję akumulatorów żelowych. Co ciekawe, ich pierwsze analogi zaczęły pojawiać się na rynku dopiero w połowie lat 80., kiedy to Sonnenschein miał prawie 30-letnie doświadczenie w produkcji takich akumulatorów.
Pojemność elektryczna Bateria to ilość energii elektrycznej usuniętej, gdy bateria jest rozładowana. Pojemność można mierzyć w różnych trybach, na przykład przy rozładowaniu 5-godzinnym (C 5) i rozładowaniu 20-godzinnym (C 20). W takim przypadku ta sama bateria będzie miała inną pojemność. Tak więc przy pojemności akumulatora C 5 = 200 Ah pojemność C 20 tego samego akumulatora będzie równa 240 Ah. Jest to czasami używane do zawyżenia pojemności baterii. Z reguły pojemność akumulatorów trakcyjnych mierzy się w trybie rozładowania 5-godzinnego, stacjonarnie - w trybie 10-godzinnym lub 20-godzinnym, rozrusznik - tylko w trybie 5-godzinnym. Ponadto wraz ze spadkiem temperatury akumulatora spada jego pojemność użytkowa.
Wymiary, z reguły mają one decydujące znaczenie, ponieważ w każdej technice trakcji elektrycznej przewidziane jest specjalne miejsce na akumulator. Dokładny rozmiar szuflady często można znaleźć w modelu maszyny.
Dożywotni Bateria (dla wiodących zachodnioeuropejskich producentów) jest zdefiniowana przez DIN / EN 60254-1, IEC 254-1 i wynosi 1500 cykli dla akumulatorów mokrych i 1200 cykli dla akumulatorów żelowych. Jednak rzeczywista żywotność może znacznie różnić się od tych liczb i z reguły krótsza. Zależy to przede wszystkim od jakości produkcji i użytych materiałów, od prawidłowego działania i terminowości konserwacji, od trybu pracy, a także od rodzaju zastosowanej ładowarki.
Eksploatacja
Procedury obsługi i konserwacji można umownie podzielić na cztery grupy - operacje dzienne, tygodniowe, miesięczne i roczne.
Codzienne operacje:
- naładować akumulator po rozładowaniu;
- sprawdzić poziom elektrolitu i w razie potrzeby skorygować, dodając wodę destylowaną.
Operacje tygodniowe:
- oczyść baterię z zanieczyszczeń;
- przeprowadzić kontrolę wzrokową;
- przeprowadzić ładowanie wyrównawcze (najlepiej).
Operacje miesięczne:
- sprawdź stan ładowarki;
- sprawdzić i zapisać w logu wartość gęstości elektrolitu na wszystkich ogniwach (po naładowaniu);
- sprawdzić i zapisać w logu wartość napięcia na wszystkich ogniwach (po naładowaniu).
Operacje roczne:
- zmierzyć rezystancję izolacji między akumulatorem a korpusem maszyny. Rezystancja izolacji akumulatorów trakcyjnych zgodnie z DIN VDE 0510, część 3 musi wynosić co najmniej 50 Ohm na każdy wolt napięcia znamionowego.
Ogólnie rzecz biorąc, dolewanie wody jest wymagane około 1 raz na 7 cykli (raz w tygodniu przy pracy jednozmianowej), ale sprawdzanie jest wymagane po każdym ładowaniu, ponieważ woda jest zużywana nierównomiernie.
Na notatce
Wymieniając baterie alkaliczne na ołowiowo-kwasowe należy mieć na uwadze, że baterii tych nie można ładować razem, dlatego należy albo natychmiast przenieść całą flotę akumulatorów na ołowiowo-kwasowe, albo skorzystać z dwóch izolowanych ładowni. Dodatkowo przy wymianie baterii alkalicznych na ołowiowo-kwasowe konieczna będzie zmiana ładowarki.
Elektrolit
Elektrolit w akumulatorach trakcyjnych odgrywa kluczową rolę. Nalewa się go jednorazowo, podczas uruchamiania, a stabilność pracy akumulatora przez cały okres jego eksploatacji zależy od jego jakości (dlatego lepiej kupować akumulatory napełnione i naładowane fabrycznie). Podczas pracy akumulatora podczas ładowania w wyniku elektrolizy woda rozkłada się na tlen i wodór (wizualnie wygląda to jak gotujący się elektrolit), dlatego konieczne jest okresowe uzupełnianie wody. Poziom elektrolitu jest zwykle określany przez oznaczenia min i max na korku wlewu. Ponadto istnieje automatyczny system uzupełniania wody Aquamatic, który znacznie przyspiesza ten proces.
Złote zasady
Podczas korzystania z baterii należy przestrzegać następujących podstawowych zasad:
Nigdy nie pozostawiaj baterii w stanie rozładowanym. Po każdym rozładowaniu konieczne jest natychmiastowe naładowanie akumulatora, w przeciwnym razie rozpocznie się nieodwracalny proces zasiarczenia płytek. Powoduje to zmniejszoną pojemność i żywotność baterii.
Rozładuj baterię nie więcej niż 80% (dla akumulatorów żelowych - 60%)... Z reguły odpowiada za to czujnik rozładowania zainstalowany na maszynie, jednak jego awaria, brak lub nieprawidłowa regulacja może również doprowadzić do zasiarczenia płyt, przegrzania akumulatorów podczas ładowania i ostatecznie skrócić ich żywotność.
Do akumulatora można dodawać tylko wodę destylowaną. Zwykła woda zawiera wiele zanieczyszczeń, które mają negatywny wpływ na akumulator. Zabronione jest dodawanie elektrolitu do akumulatora w celu zwiększenia gęstości: po pierwsze nie zwiększy to pojemności, a po drugie spowoduje nieodwracalną korozję płyt.
Na notatce
Temperatura elektrolitu akumulatora nie powinna spaść poniżej +10 ° C przed ładowaniem, ale nie zabrania to pracy w obszarach o niskich temperaturach do –40 ° C. Powinno to zapewnić wystarczająco dużo czasu na rozgrzanie akumulatora przed ładowaniem. Podczas ładowania akumulator nagrzewa się o około 10°C.
Ponieważ użyteczna pojemność baterii spada wraz ze spadkiem temperatury baterii, konwencjonalne ładowarki oparte na metodzie ładowania Wa lub WoWa powodują niedoładowanie baterii.
Do ładowania zaleca się stosowanie „inteligentnych” urządzeń, które monitorują stan akumulatora podczas procesu ładowania, zapobiegają niedoładowaniu lub przeładowaniu np. Tecnys R, lub stosują kompensację temperaturową – dostosowując prąd ładowania w zależności od temperatury akumulatora.
Czyszczenie baterii
Czystość jest absolutnie niezbędna nie tylko dla dobrego wyglądu akumulatora, ale znacznie więcej, aby zapobiec wypadkom i uszkodzeniom, skrócić żywotność i utrzymać akumulator w stanie zdatnym do użytku. Obudowy akumulatorów, skrzynki, izolatory należy czyścić, aby zapewnić wymaganą izolację ogniw względem siebie, względem uziemienia („masy”) lub zewnętrznych części przewodzących. Ponadto czyszczenie zapobiega uszkodzeniom korozyjnym i prądom błądzącym. Bez względu na czas i miejsce pracy, kurz nieuchronnie osadza się na akumulatorze.
Niewielka ilość elektrolitu wystająca z akumulatora podczas ładowania po osiągnięciu napięcia gazowania tworzy na osłonach ogniw lub bloków mniej lub bardziej przewodzącą warstwę, przez którą przepływają prądy błądzące. Rezultatem jest zwiększone i nierównomierne samorozładowanie elementów lub bloków. Jest to jeden z powodów, dla których operatorzy maszyn elektrycznych skarżą się na spadek pojemności akumulatora po weekendowym postoju maszyny.
Istnieje opinia, że systemy bezobsługowe są możliwe tylko w oparciu o akumulatory żelowe, których stosowanie wiąże się z naturalnymi ograniczeniami (długi czas ładowania, zmniejszona pojemność i wysoki koszt). Jednak niewiele osób wie, że systemy bezobsługowe i bardzo łatwe w utrzymaniu są również możliwe w oparciu o akumulatory z ciekłym elektrolitem (na przykład akumulatory Liberator).
Magazyn baterii i organizacja pracy
W przypadku korzystania z floty elektrycznych wózków widłowych wskazane jest przypisanie do każdego wózka własnych akumulatorów. W tym celu są ponumerowane: 1a, 1b, 2a, 2b itd. (akumulatory o tym samym numerze są używane w tej samej ciężarówce). Następnie uruchamiany jest dziennik, w którym codziennie odzwierciedlane są informacje o każdej baterii, zilustrowane przykładem.
| Numer baterii | Zainstalowany na ładowarce | Załóż opłatę | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Data | Czas | Odczyty liczników, roboczogodziny | Data | Czas | Gęstość (średnia z trzech elementów selektywnie) | Odczyty liczników, roboczogodziny | ||
| 1a | ||||||||
| 1b | ||||||||
| 2a | ||||||||
| itp. | ||||||||
Tym samym za pomocą tego środka można uniknąć stosowania niedoładowanych akumulatorów, a także przewidzieć i zaplanować wymianę akumulatora przed jego całkowitą awarią. Dodatkowo dla każdego akumulatora wskazane jest prowadzenie kolejnego dziennika, który raz w miesiącu odzwierciedla informacje o akumulatorze wymienione w przykładzie 2. Dane te są głównym źródłem informacji dla działu serwisu, dlatego taki dziennik jest często warunek wstępny serwisu gwarancyjnego. Za całą oszczędność baterii powinna odpowiadać jedna lub dwie (w przypadku pracy dwuzmianowej) osoby. Do ich obowiązków w tym obszarze odpowiedzialności należy odbiór i dostawa akumulatorów, ich konserwacja i ładowanie, prowadzenie dzienników akumulatorów, przewidywanie awarii akumulatorów.
Dyscyplina: Eksploatacja urządzeń sieci elektrycznej
Wykład nr 9 „Konserwacja pracujących układów prądu stałego”
9.1 Eksploatacja akumulatorów kwasowych. 1
9.2 Wymagania dotyczące akumulatorowni. 3
9.3 Przygotowanie elektrolitu kwasowego, środki bezpieczeństwa. 3
9.4 Monitorowanie trybów pracy domowych akumulatorów pod napięciem 4
9.5 Tryb pracy systemów wentylacyjnych pomieszczeń. 4
9.6 Kontrola domowych akumulatorów podczas pracy 5
9.7 Importowane akumulatory, krótka charakterystyka, ich zalety w eksploatacji. 5
9.8 Płyty DC i ich konserwacja. 12
9.9 Dokumentacja techniczna, urządzenia i inwentaryzacje do eksploatacji AB, napraw. 20
Działające baterie kwasowe
Podczas pracy instalacji bateryjnych należy zapewnić ich długotrwałą bezawaryjną pracę oraz wymagany poziom napięcia na szynach DC w trybie normalnym i awaryjnym. Przyjmując akumulator nowo zainstalowany lub wycofany z eksploatacji należy sprawdzić: pojemność akumulatora przy 10-godzinnym prądzie rozładowania, jakość wlewanego elektrolitu, napięcie ogniw na końcu ładowania i rozładowania oraz izolację rezystancja akumulatora w stosunku do ziemi. Baterie należy uruchomić po osiągnięciu 100% ich pojemności nominalnej. Akumulatory (AB) muszą być eksploatowane w trybie ładowania podtrzymującego. Dla akumulatorów SK napięcie ładowania powinno wynosić 2,2 ± 0,05 V na ogniwo, dla akumulatorów CH 2,18 ± 0,04 V na ogniwo. W akumulatorach domowych ładowarka musi zapewniać stabilizację napięcia na szynach akumulatorowych z odchyleniami nie przekraczającymi 2% napięcia nominalnego. (dla krajowego AB). Dodatkowe ogniwa, które nie są stale używane w pracy, powinny być eksploatowane w trybie ładowania podtrzymującego.Akumulatory kwasowe powinny być eksploatowane bez rozładowań treningowych i okresowych doładowań wyrównawczych. Raz w roku należy wykonać ładowanie wyrównawcze akumulatora typu SK napięciem 2,3 - 2,35 V na ogniwo, aż do osiągnięcia ustalonej wartości gęstości elektrolitu we wszystkich ogniwach 1,2-1,21 g/cm3 w temperaturze 20 ° C. Czas trwania ładowania wyrównawczego zależy od stanu akumulatora i musi wynosić co najmniej 6 h. Ładunki wyrównawcze akumulatorów CH są wytwarzane przy napięciu 2,25 - 2,4 V do momentu, gdy gęstość elektrolitu osiągnie 1,235 - 1,245 g/cm3. W podstacjach co najmniej 1 raz w roku sprawność baterii należy sprawdzić spadkiem napięcia podczas prądów szarpania (przy włączeniu na maksymalne obciążenie spadek napięcia nie powinien przekraczać 0,65 UN, a wyładowania kontrolne należy wykonać w miarę potrzeb. Wartość prąd wyładowania musi być za każdym razem taki sam, wyładowania należy porównać z wynikami pomiarów poprzednich wyładowań. Temperatura elektrolitu na końcu ładowania nie powinna być wyższa niż 40 ° C dla akumulatorów SK. W przypadku akumulatorów CO temperatura nie powinna przekraczać 35°C przy maksymalnym prądzie ładowania.
Poziom elektrolitu powinien znajdować się: powyżej górnej krawędzi elektrod o 10-15 mm dla akumulatorów stacjonarnych z płytami skrzynkowymi powierzchniowymi typu SK, o 20-40 mm powyżej osłony bezpieczeństwa dla akumulatorów stacjonarnych z płytami otynkowanymi Typ CO.
W przypadku używania urządzeń prostownikowych do ładowania i ładowania akumulatorów, obwody AC i DC muszą być połączone przez transformator izolujący. Urządzenia prostownikowe powinny być wyposażone w urządzenia sygnalizujące wyłączenie.
Współczynnik tętnień na szynach DC nie powinien przekraczać wartości dopuszczalnych zgodnie z warunkami zasilania urządzeń zabezpieczających przekaźniki i automatyki Napięcie na szynach DC zasilających obwody sterowania, urządzenia zabezpieczające przekaźniki, sygnalizację, automatykę i telemechanikę, w warunkach normalnych warunki pracy mogą być utrzymywane na poziomie 5% wyższym niż napięcie znamionowe odbiorników elektrycznych. Wszystkie zespoły i pętle DC muszą być zabezpieczone.
Rezystancja izolacji akumulatora w zależności od napięcia znamionowego powinna wynosić:
Urządzenie do monitorowania izolacji na szynach DC musi działać na sygnał, gdy rezystancja izolacji biegunów spada do poziomu 20 kΩ w sieci 220 V, 10 kΩ w sieci 110 V, 6 kΩ w sieci 60 V , 5 kOhm w sieci 48 V, 3 kOhm w sieci 24 V. W warunkach pracy rezystancja izolacji sieci DC musi być co najmniej dwukrotnie większa od wartości podanej nastawy urządzenia monitorującego izolację.
Gdy urządzenie alarmowe zostanie uruchomione w przypadku spadku poziomu izolacji względem ziemi w obwodzie prądu pomocniczego, należy podjąć środki w celu natychmiastowego usunięcia awarii. Jednocześnie wykonywanie pracy bez odłączenia napięcia w tej sieci, z wyjątkiem poszukiwania miejsca uszkodzenia izolacji, jest niedopuszczalne.
W obiektach energetycznych, w których stosuje się mikroelektroniczne lub mikroprocesorowe zabezpieczenia przekaźnikowe i urządzenia automatyki, nie zaleca się stosowania metody wyznaczania miejsc obniżenia rezystancji izolacji poprzez naprzemienne rozłączanie połączeń na płycie DC. Analiza elektrolitu akumulatora kwasowego powinna być przeprowadzana raz w roku na próbkach pobranych z ogniw kontrolnych. Liczbę elementów sterujących ustala kierownik techniczny obiektu energetycznego w zależności od stanu baterii, ale nie mniej niż 10%. Elementy kontrolne powinny być zmieniane co roku. W wyładowaniu kontrolnym próbki elektrolitu należy pobrać pod koniec wyładowania. Do uzupełniania należy użyć wody destylowanej, sprawdzonej pod kątem braku chloru i żelaza. Dopuszcza się stosowanie kondensatu pary spełniającego wymagania normy państwowej dla wody destylowanej.W celu ograniczenia parowania zbiorniki magazynowe typu C i CK należy przykryć płytami szklanymi lub innym materiałem izolacyjnym niereagującym z elektrolitem. Stosowanie do tego celu oleju jest zabronione.
Konserwacja akumulatorów kwasowo-ołowiowych
Podczas pracy akumulatory ołowiowo-kwasowe ładuje się, monitoruje ich bieżącą pracę, wykonuje czynności konserwacyjne oraz przygotowuje akumulatory do długotrwałego przechowywania.
Akumulatory są ładowane po zaimpregnowaniu płytek elektrolitem (3 godziny w przypadku suchego ładowania i 4…6 godzin w przypadku płytek nienaładowanych) w jednym lub dwóch etapach.
Siła prądu ładowania przy uruchamianiu nowego akumulatora dobierana jest w zależności od stanu płytek. W przypadku płyt ładowanych na sucho prąd ładowania powinien wynosić 0,1 nominalnej pojemności akumulatora, w przypadku płyt rozładowanych - 25% mniej.
Ładowanie jednoetapowe odbywa się prądem 0,1-10 do końca. Przy ładowaniu dwustopniowym prąd ładowania na pierwszym etapie wynosi 1,5 Q10 (do 70 ... 100 A), a na drugim zmniejsza się dwa lub trzy razy. Siła prądu ładowania jest praktycznie ograniczona przez ogrzewanie elektrolitu. Jego temperatura w żadnym wypadku nie powinna przekraczać 45 ° C.
O zakończeniu ładowania decyduje następująca główna cecha: w ciągu ostatnich 3 godzin napięcie i gęstość elektrolitu są stałe, intensywna elektroliza wody w elektrolicie prowadzi do gwałtownego wydzielania się gazu (wrzenia).
Przy przejściu z pierwszego etapu ładowania do drugiego akumulatora jest odpoczywany (odłączony od ładowarki). Jak tylko n.p. itp. z. pozostałe akumulatory spadną do 2,11 V, a temperatura elektrolitu osiągnie 20°C, akumulator jest podłączony do ładowania prądem drugiego stopnia.
Całkowite rozładowanie akumulatora charakteryzuje się spadkiem gęstości elektrolitu o 0,16 g/cm3.
Monitorowanie pracy akumulatorów obejmuje następujące czynności: sprawdzenie poziomu elektrolitu, sprawdzenie gęstości elektrolitu w celu określenia stopnia rozładowania, testowanie pod obciążeniem powyżej 100 A przez włączenie rozrusznika lub za pomocą wtyczki obciążenia.
Podczas pracy woda jest tracona z kompozycji elektrolitu z powodu elektrolizy, dlatego w celu przywrócenia poziomu elektrolitu (10 ... 15 mm powyżej górnej krawędzi płytek) do akumulatorów dodaje się wodę destylowaną.
Testując akumulator pod obciążeniem, sprawdza się obecność defektów wewnętrznych (powstawanie filmu grubokrystalicznego siarczanu ołowiu na powierzchni i w porach masy aktywnej - zjawisko zasiarczenia, wycięcie masy aktywnej, zniszczenie separatorów, zwarcie płyt itp.).
Konserwacja akumulatora obejmuje takie operacje jak oczyszczenie z kurzu i brudu, usunięcie rozchlapanego elektrolitu z powierzchni pokryw, zworek i folii, zdejmowanie utlenionych zacisków i końcówek przewodów, czyszczenie otworów wentylacyjnych, sprawdzenie integralności zbiorników itp.
Przygotowanie akumulatorów do przechowywania polega na stworzeniu warunków, w których reakcje chemiczne w akumulatorach są maksymalnie spowolnione. Nowe baterie z suchymi ogniwami należy przechowywać szczelnie zamknięte w nieogrzewanym pomieszczeniu. Przygotowując takie baterie do przechowywania, sprawdź, czy pod wtyczkami nie ma uszczelek i podkładek. Zużyte akumulatory napełnione elektrolitem są w pełni naładowane przed przechowywaniem i przechowywane w nieogrzewanych pomieszczeniach w temperaturze poniżej 0°C. Im niższa temperatura otoczenia, tym mniejsze samorozładowanie akumulatora. Dopuszczalne jest jednak przechowywanie akumulatorów w temperaturach nie niższych niż minus 30 stopni C.
Obsługa akumulatorów kwasowo-ołowiowych jest obarczona zatruciem pyłem ołowiowym i kwasem siarkowym oraz wybuchami gazu.
Podczas serwisowania akumulatorów należy nosić odzież ochronną, okulary i sprzęt ochronny. Przygotowanie elektrolitu wiąże się z intensywnym wydzielaniem ciepła i możliwym rozpryskiwaniem się kwasu siarkowego. Jest to brane pod uwagę przy wyborze materiału na pojemniki z elektrolitem (zaleca się stosowanie niełamliwych pojemników z tworzywa sztucznego) oraz technologii mieszania kwasu siarkowego z wodą destylowaną (kwas ciężki wlewa się do lżejszej wody cienkim strumieniem z ciągłym mieszaniem ).
Historia
Akumulator ołowiowy został opracowany w latach 1859-1860 przez Gastona Plante, pracownika laboratorium Alexandra Becquerela. W 1878 Camille Faure ulepszył swój projekt, pokrywając płytki akumulatora czerwonym ołowiem.
Zasada działania
Zasada działania akumulatorów kwasowo-ołowiowych opiera się na reakcjach elektrochemicznych ołowiu i dwutlenku ołowiu w środowisku kwasu siarkowego.
Energia pochodzi z interakcji tlenku ołowiu i kwasu siarkowego, tworząc siarczan (wersja klasyczna). Badania przeprowadzone w ZSRR wykazały, że w akumulatorze ołowiowym zachodzi co najmniej ~60 reakcji, z których około 20 przebiega bez udziału kwasu elektrolitowego (niechemicznego)
Podczas wyładowania dwutlenek ołowiu jest redukowany na katodzie, a ołów utlenia się na anodzie. Podczas ładowania zachodzą reakcje odwrotne, do których pod koniec ładowania dochodzi reakcja elektrolizy wody, której towarzyszy uwolnienie tlenu na elektrodzie dodatniej i wodoru na elektrodzie ujemnej.
Reakcja chemiczna (od lewej do prawej - rozładowanie, od prawej do lewej - ładowanie):
W rezultacie okazuje się, że po rozładowaniu akumulatora kwas siarkowy jest zużywany z elektrolitu (a gęstość elektrolitu spada, a po naładowaniu kwas siarkowy jest uwalniany do roztworu elektrolitu z siarczanów, gęstość elektrolitu wzrasta). Pod koniec ładowania, przy pewnych krytycznych wartościach stężenia siarczanu ołowiu na elektrodach, zaczyna dominować proces elektrolizy wody. W tym przypadku wodór jest uwalniany na katodzie, a tlen na anodzie. Podczas ładowania nie dopuszczaj do elektrolizy wody, w przeciwnym razie konieczne jest jej uzupełnienie w celu uzupełnienia ilości utraconej podczas elektrolizy.
Urządzenie
Ogniwo akumulatora kwasowo-ołowiowego składa się z elektrod (dodatnich i ujemnych) oraz separatorów (separatorów), które są zanurzone w elektrolicie. Elektrody to siatki ołowiane. W pozytywie aktywnym składnikiem jest nadtlenek ołowiu (PbO 2), w negatywie aktywnym składnikiem jest gąbczasty ołów.
W rzeczywistości elektrody nie są wykonane z czystego ołowiu, ale ze stopu z dodatkiem antymonu w ilości 1-2% w celu zwiększenia wytrzymałości i zanieczyszczeń. Czasami jako składnik stopowy stosuje się sole wapnia, w obu płytkach lub tylko w dodatnich. Stosowanie soli wapnia niesie ze sobą nie tylko pozytywne, ale również wiele negatywnych aspektów pracy akumulatora kwasowo-ołowiowego, np. w takim akumulatorze z głębokimi rozładowaniami pojemność znacząco i nieodwracalnie spada.
Elektrody zanurzone są w elektrolicie składającym się z kwasu siarkowego (H 2 SO 4) rozcieńczonego wodą destylowaną. Najwyższą przewodność tego roztworu obserwuje się w temperaturze pokojowej (co oznacza najniższy opór wewnętrzny i najniższe straty wewnętrzne) oraz przy jego gęstości 1,23 g/cm³
Jednak w praktyce często na obszarach o zimnym klimacie stosuje się wyższe stężenia kwasu siarkowego, do 1,29-1,31 g/cm³.
Istnieją eksperymentalne opracowania akumulatorów, w których siatki ołowiane są zastępowane spienionym włóknem węglowym pokrytym cienką folią ołowianą. Dzięki zastosowaniu mniejszej ilości ołowiu i rozproszeniu go na dużej powierzchni, akumulator jest nie tylko kompaktowy i lekki, ale także znacznie wydajniejszy – oprócz tego, że jest bardziej wydajny, ładuje się znacznie szybciej niż tradycyjne akumulatory.
W wyniku każdej reakcji powstaje nierozpuszczalna substancja - siarczan ołowiu PbSO4, który osadza się na płytkach, tworząc warstwę dielektryczną pomiędzy przewodami odprowadzającymi a masą czynną. Jest to jeden z czynników wpływających na żywotność akumulatora kwasowo-ołowiowego.
Główne procesy zużycia akumulatorów kwasowo-ołowiowych to:
Chociaż baterii, która uległa awarii z powodu fizycznego zniszczenia płytek, nie można samodzielnie naprawić, niektóre źródła opisują roztwory chemiczne i inne metody, które mogą „odsiarczanić” płytki. Prosta, ale szkodliwa metoda na żywotność baterii polega na zastosowaniu roztworu siarczanu magnezu. Roztwór wlewa się do sekcji, po czym akumulator jest kilkakrotnie rozładowywany i ładowany. Siarczan ołowiu i inne pozostałości reakcji chemicznej osypują się na dno akumulatora, co może doprowadzić do zamknięcia sekcji, dlatego wskazane jest przepłukanie obrabianych sekcji i napełnienie nowym elektrolitem o nominalnej gęstości. Pozwala to nieco wydłużyć żywotność urządzenia. Jeśli akumulator ma jedną lub więcej sekcji, które nie działają (czyli nie dają 2,17 V - np. jeśli obudowa ma pęknięcia), możliwe jest połączenie dwóch (lub więcej) akumulatorów szeregowo: łączymy przewód dodatni odbiornika do styku dodatniego pierwszego akumulatora, do styku ujemnego drugiego akumulatora - przewód ujemny odbiornika i dwa pozostałe styki akumulatora są połączone kablem. Taki akumulator ma łączne napięcie sekcji roboczych, dlatego liczba sekcji roboczych nie powinna przekraczać sześciu - to znaczy konieczne jest spuszczenie elektrolitu z sekcji nadmiarowych. Ta opcja jest odpowiednia dla pojazdów z dużą komorą silnika.
Recykling
Recykling odgrywa ważną rolę w przypadku tego typu baterii, ponieważ ołów zawarty w bateriach jest metalem ciężkim i może spowodować poważne szkody, jeśli zostanie uwolniony do środowiska. Ołów i jego sole muszą zostać poddane recyklingowi w wyspecjalizowanych zakładach, aby nadawały się do recyklingu.
Zużyte akumulatory są często wykorzystywane jako źródło ołowiu do rzemieślniczego przetapiania, np. ciężarków wędkarskich, śrutów i ciężarków. Aby to zrobić, elektrolit jest spuszczany z akumulatora, pozostałości są neutralizowane przez mycie nieszkodliwą zasadą (na przykład wodorowęglanem sodu), po czym obudowa akumulatora jest łamana i usuwany jest metalowy ołów.
Zobacz też
Notatki (edytuj)
Spinki do mankietów
- GOST 15596-82
- GOST R 53165-2008 Ołowiane akumulatory rozruchowe do pojazdów samochodowych. Ogólne warunki techniczne. Zamiast GOST 959-2002 i GOST 29111-91
- Film pokazujący, jak działa bateria na youtube
- Konserwacja i naprawa akumulatorów kwasowo-ołowiowych AGM”
1). Monitoruj poziom elektrolitu w akumulatorach i stopień rozładowania akumulatora. Stopień rozładowania akumulatora można sprawdzić na podstawie napięcia, a dokładniej gęstości elektrolitu. W tym celu stosuje się sondę akumulatorową i miernik kwasowości (aremetr). Poziom elektrolitu mierzy się szklaną rurką. Powinna być o 6-8 mm wyższa niż płyta ochronna dla CAM typu AB.
2). Przed każdym lotem sprawdź stan naładowania akumulatora za pomocą woltomierza pokładowego. Aby to zrobić, gdy odbiorniki są wyłączone i gdy źródło zasilania jest wyłączone, bateria jest włączona i przez 3-5 sekund. obciążenie 50-100 A, napięcie musi wynosić co najmniej 24 V. Akumulatory rozładowane w ponad 25% są wysyłane nie później niż 8 godzin po locie do stacji ładującej w celu naładowania.
3). Utrzymuj baterie w czystości, unikaj uszkodzeń mechanicznych i bezpośredniego nasłonecznienia. Oczyścić metalowe części akumulatorów z tlenków i nasmarować cienką warstwą wazeliny technicznej.
4). Gdy temperatura otoczenia spadnie poniżej -15, baterie należy wyjąć i przechowywać w specjalnych pomieszczeniach.
5). Systematycznie, co miesiąc, głęboko ładuj akumulatory, aby uniknąć zasiarczenia. Raz na trzy miesiące wykonuj CTC, aby zapobiec zasiarczeniu i określić rzeczywistą pojemność AB. Baterie o pojemności mniejszej niż 75% nominalnej nie nadają się do dalszego użytkowania.
6). W samolocie instaluj tylko naładowane akumulatory.
Lekcja nr 3. „Eksploatacja srebrno-cynkowa ab”.
1. Rodzaje, zasada działania i główne parametry techniczne srebra i cynku ab.
2. Rodzaje ładunków baterii srebrno-cynkowych i zasady ich działania.
3. Zasady działania srebrno-cynkowego AB.
4. Licznik całkujący amperogodzin typu „ISA”.
1. Rodzaje, zasada działania i główne parametry techniczne srebra i cynku ab.
Obecnie stosowane są baterie typu 15-SCS-45B (w MiG-23 są zainstalowane dwie baterie).
- „15” - ilość akumulatorów w akumulatorze połączonych szeregowo;
- "SCS" - starter srebrno-cynkowy;
- „45” - pojemność w amperogodzinach;
- "B" - projekt (modyfikacja).
Zasada działania opiera się na nieodwracalnych reakcjach elektrochemicznych zachodzących w dwóch etapach:
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 i charakterystyka AB 15-SCS-45B:
Waga z elektrolitem nie większa niż 17 kg;
Wysokość do 25 km;
Napięcie znamionowe nie mniejsze niż 21 V;
Minimalne dopuszczalne napięcie rozładowania akumulatora wynosi od 0,6 do 1,0 V;
Znamionowy prąd rozładowania 9 A;
Maksymalny prąd rozładowania nie większy niż 750 A;
Pojemność znamionowa 40-45 amperogodzin;
Żywotność 12 miesięcy; z czego pierwsze 6 miesięcy o pojemności zwrotnej co najmniej 45 Ah, a drugie 6 miesięcy - co najmniej 40 Ah; w tym okresie zapewniono 180 autonomicznych startów o zużyciu około 5 AA na każdy;
Rezystancja wewnętrzna nie większa niż 0,001 Ohm;
Samorozładowanie w temperaturze 20 stopni Celsjusza nie więcej niż 10-15% miesięcznie.