Аккумуляторы любого типа, в том числе и щелочные, представляют собой устройства, в которых протекает большое количество химических реакций. В результате вместе с основными электрохимическими процессами в АКБ протекает множество побочных реакций. Часто это приводит к потере аккумулятором своих свойств и выходу из строя. Поэтому для аккумуляторных батарей важно проводить профилактические мероприятия. Но мы часто об этом забываем, из-за чего аккумулятор выходит из строя, не отработав своего ресурса. К счастью, в некоторых случаях есть возможность восстановить АКБ. Сегодня мы поговорим про восстановление щелочных аккумуляторов.
Ощутимой проблемой при эксплуатации щелочных аккумуляторов является «эффект памяти». Он выражается в снижении ёмкости батареи в результате многократных неполных циклов разряд-заряд. На электродах щелочного аккумулятора образуются крупные кристаллы, и значительная часть активной массы перестаёт использоваться в работе. Чтобы избавиться от «эффекта памяти», часто рекомендуют провести полную разрядку до напряжения 0,8-1 вольта и затем зарядку. Проводится несколько таких циклов. Если у вас есть инструкция по обслуживанию щелочных аккумуляторов какого-то определенного типа, то действовать нужно в соответствии с ней.
Действительно, этот способ борьбы с «эффектом памяти» приносит определённый результат, но лишь в качестве профилактических мер. Чтобы служили долго, за ними требуется периодический квалифицированный уход.
Если батарея уже отработала несколько лет, то к образованию кристаллов на электродах добавляется ещё ряд проблем. В частности, изменение состава и объёма электролита, образование кристаллов на сепараторах, короткие замыкания и т. п.
И для восстановления щелочного аккумулятора проведения цикла разряда-заряда будет недостаточно.
Но в целях профилактики полный разряд и последующий заряд рекомендуют делать раз в месяц. При этом желательно, чтобы зарядное устройство имело функцию разрядки аккумулятора с контролем по нижнему порогу напряжения. Это позволит отключить разряд вовремя и не допустить глубокого разряда. Этот режим полезен и при разряде батареи из аккумуляторных элементов, которые имеют разную степень заряженности. Если вы будете выполнять циклы разряд-заряд восстановление сразу для нескольких аккумуляторных элементов, то перед этим нужно выровнять их степень заряда. Это делается полной зарядкой. Но в идеале такую «тренировку» лучше выполнять для каждой батарейки в отдельности.
Новые или хранившиеся в сухом виде аккумуляторы заливают электролитом с таким расчетом, чтобы уровень его после двухчасовой пропитки был выше пластин на 5-12 мм.
После того как установлен нормальный уровень электролита, аккумуляторы включают на заряд, который производят в две ступени: сначала током, равным Q: 4, в течение 6 ч, а затем током, равным Q: 8, в течение того же времени, где Q - емкость в ампер-часах. Разряд аккумулятора осуществляется током второй ступени в течение 4 ч. Указанным режимом производят 2-3 цикла, после чего аккумуляторы могут быть пущены в эксплуатацию.
Аккумуляторы, хранившиеся с электролитом ие более одного года, вводятся в эксплуатацию без смены электролита, при более длительном хранении последний подлежит замене. Ввод в действие указанных аккумуляторов осуществляют описанным способом.
При нормальном заряде в процессе эксплуатации аккумулятору сообщают не менее 150% его номинальной емкости. Температура при заряде не должна превышать 30° С для едкого кали, 40°С для едкого натра и 45° С для составного электролита. В случае превышения указанной температуры необходимо прервать процесс заряда и дать аккумулятору остыть. Заряд аккумулятора при температуре ниже -10° С (до -30° С) производится нормальной силой тока в течение 7 ч. При более низких температурах аккумулятор перед зарядом необходимо утеплить, закрыв его войлоком или брезентом. Заряд, как правило, производится при открытых крышках батарейных ящиков и вывернутых пробках.
Один раз в месяц или через 10-12 циклов аккумуляторы заряжают по режиму, аналогичному режиму приведения в действие.
Систематические недозаряды губят аккумулятор. Форсированные заряды также нежелательны и должны производиться лишь в случае крайней необходимости. Такие заряды производятся по режиму током Q: 2 в течение 2,5 ч й током Q: 4 в течение 2 ч. Разряд щелочного аккумулятора в процессе эксплуатации может производиться до конечного напряжения: при 8-часовом и более длительном режиме разряда - до 1,1 В, при 5-часовом режиме разряда - не меиее чем до 0,8 В, наконец, при 1-часовом режиме разряда - не менее чем до 0,5 В.
Через каждые 50-60 циклов, но не реже одного раза в год, рекомендуется производить контрольные электрические испытания с проверкой емкости каждого аккумулятора в батарее. Элементы, отдающие меньше 80% номинальной емкости, подлежат замене новыми.
В процессе эксплуатации перед каждым зарядом следует проверить и при необходимости откорректировать уровень электролита, используя для этой цели дистиллированную или дождевую воду.
Если аккумулятор работает круглый год в неизменных температурных условиях, смену составного электролита производят через каждые 100 циклов, но ие реже одного раза в год. Менять электролит раньше указанного срока можно при заметном снижении емкости, если восстановить ее перезарядами не удается.
При переводе на длительное (более 1 года) хранение аккумулятор, находящийся в эксплуатации, разряжают до 1,0 В током по нормальному 8-часовому режиму, выливают электролит и, не промывая аккумулятор, плотно закрывают его пробкой.
Аккумуляторы, периодически (сроком от 2 мес. до 1 года) бездействующие, можно хранить с электролитом в разряженном или полуразряженном состоянии. Не бывшие в эксплуатации аккумуляторы выпускаются заводом-изготовителем готовыми для хранения. Аккумуляторы и батареи должны храниться в чистоте, в сухом, вентилируемом помещении с температурой от 15 до 25° С.
Основные неисправности щелочных аккумуляторов и способы их устранения указаны в табл. 26.
Таблица 26
Основные неисправности щелочных аккумуляторов
|
Причина неисправности |
|
Неисправность |
Способ устранения неисправности
Потеря емкости
Повышенный саморазряд
Отсутствие напряжения иа батарее
Быстрое образование ползучих солей
Аккумулятор ие работает прн низких температурах; замерзание электролита
Понижение емкости в жаркое время
Длительная работа иа электролите из едкого кали или едкого иатра; накопление углекислых солей
Пониженный уровень электролита; обнажение части пластин
Систематический ие - дозаряд
Короткие замыкания Утечка тока Наличие в электролите вредных примесей
Короткие замыкания
Утечка тока
Примеси в электролите Отсутствие контакта в соединениях между элементами батареи
Отсутствие электролита в одном из элементов
Поломка штыря, соединяющего пластйиы с полюсным зажимом
Плохая смазка вазелином, слишком высокий уровень илн повышенная плотность электролита, слабость сальников у болтов электродов
Дефектная приварка крышки
Малая плотность
Электролита
Избыток углекислого калия в электролите
Заряд при высокой температуре
Электролит нз раствора едкого кали
Сменить электролит
Проверить исправность пробки и уплотняющих колец
Довести уровень электролита до нормы, произвести усиленный заряд
Произвести один или несколько усиленных зарядов
Удалить сор, имеющийся между элементами, очистить от пыли и грязи и привести в порядок изоляторы
Осмотреть и очистить аккумуляторы
Привести в порядок изоляторы Сменить электролит Найти место повреждения и восстановить контакт
Элемент электр0-
Замеиить элемент
Обновить смазку вазелином
Откорректировать плотность электролита и довести его уровень до нормы
Подтянуть болты электродов
Отдать аккумулятор в ремонтную мастерскую
Перейти на знмиий электролит Сменить электролит
Производить заряд в ночное время н по возможности в прохладном месте
Заменить электролит составным, а прн его отсутствии - едким натром
|
ЩЕЛОЧНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ С ОКИСНО-СЕРЕБРЯНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ |
О П И С А Н И Е 337862
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 04,1.1970 (№ 1,390600/24-7) с присоединением заявки №вЂ”
Ы. Кл. Н Olm 47/00
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
Заявитель Локомотивное депо «Засулаукс» Прибалтийской железной дороги
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЕМКОСТИ ЩЕЛОЧНЫХ
АККУМУЛЯТОРОВ!
Известен способ восстановления емкости щелочных аккумуляторов путем промывки в дистиллированной воде, введения в электролит активирующих добавок, удаления из активной массы кристаллических отложений и вредных примесей с последующим активированпем электролизом в дистиллированной воде и проведением контрольно-тренировочных зарядразрядных циклов.
Однако такой способ предусматривает применение высоких температур, что приводит к порче сепараторов си коротким замыканиям.
Кроме того, производится смена электролита, что усложняет восстановление.
Для упрощения технологии и предотвращения коротких замыканий по предложенному способу электролиз осуществляют в режиме разряда током, равным номинальному зарядному току, при температуре не выше 45 С.
Для этого аккумуляторы, подлежащие восстановительному ремонту, разряжают в старом электролите до напряжения ниже 1 в на аккумуляторе при номинальном разрядном токе.
В конце разряда с помощью вспомогательного цинкового электрода определяют пластины, лимитирующие емкость каждого аккумулятора. (Все аккумуляторы с пожиженной емкостьнт разделяют на три группы: а) аккумуляторы с пониженной емкостью активной массы отрицательных пластин; б) аккумуляторы с пониженной емкостью активной массы положительных пластин;
5 в) аккумуляторы с пониженной емкостью активной массы и отрицательных си положительных пластин.
B электролит аккумуляторов с пониженной емкостью активной массы отрицательных пла10 стин вводят сернистый натрий из расчета
25 г/л, и эти аккумуляторы подвергают восстановительным циклам заряд-разряда по следующей программе: заряд номинальным зарядным током в течение 12 час; разряд номпналь15 ным разрядным током до напряжения 1 в на наиболее слабых аккумулятора.;.
Из аккумуляторов с пониженной емкостью активной массы положительных пластин со встряхиванием сливают старый электролит, и
20 промывают аккумуляторы дистиллированной водой до тех пор, пока сливаемая вода не будет прозрачной. Затем аккумуляторы вновь заполняют дистиллированной водой, соединяют в группы и подключают к источнику пита25 ния таким образом, чтобы восстанавливаемые пластины служилая катодом, а корпусы аккумуляторов — нерастворимым анодом. При этом под действием электрического тока происходит электролитическое разложение воды с выделе30 нием водорода на восстанавливаемых пласти337862
Составитель Ю. Драгомирова
Редактор Е. Кравцова Техред Е, Борисова Корректор Е. Усова
Заказ 1527jl7 Изд. № 662 Т ираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комытета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушокая наб., д. 4j5
Типография, пр. Сапунова, 2 нах. Сила тока при электролизе должна быть равна номинальному зарядному току для данного типа аккумуляторов. Температура электролиза во избежание деформации винипластовых гофрированных сепараторов, отделяющих положительные пластины от отрицательных, не должна превышать 45 С.
После 3 час электролиза заменяют дистиллированную воду в аккумуляторах и продолжают электролиз в течение 5 час, общее время электролиза 8 час. После электролиза аккумуляторы промывают дистиллированной во.дой, сушат в течение 1 час на воздухе и заполняют щелочным электролитом повышенной плотности (1,22 — 1,23) г/смз с добавкой 60 г/л пидрата окиси лития.
В этом электролите производят два восстановительных цикла заряд-разряда аккумуляторов до восстановления номинальной емкости аккумуляторов.
После восстановления номинальной емкости плотность электролита снижают до 1,19—
1,21 г/смз, а содержание гидрата окиси лития в электролите уменьшают до 10 г/л, после чего аккумуляторы подвергают двум тренировочным и одному контрольному циклу заряд-разряда. При восстановлении емкости аккумуляторов с пониженной емкостью активной массы и отрицательных и положительных пластин сначала восстанавливают емкость активной массы положительных, а затем отрицательных пластин, Предмет изобретения
Способ восстановления емкости щелочных аккумуляторов путем промывки в дистиллированной воде, введения в электролит активирующих добавок, удаления из активной массы
15 кристаллических отложений iH вредных примесей с последующим активированием электролизом в дистиллированной воде и проведением контрольно-тренировочных заряд-разрядных циклов в щелочном электролите, отличаю20 бийся тем, что, с целью упрощения технологии и предотвращения коротких замыканий, электролиз осуществляют в режиме разряда током, равным номинальному зарядному току, при температуре не выше 45 C.
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.
4 способа восстановить автомобильный аккумулятор
Аккумуляторы - стабильный источник постоянного напряжения, они незаменимы в отдельных конструкция и приборах. Но конечно нет вечных вещей на земле, так и с аккумуляторами, проходит время и они уже не пригодны для использования, что делать? Выбрасывать и купить новый? Можно конечно, но лучше попробовать их ремонтировать. На рынке можно найти море аккумуляторов разных типов емкостей и напряжения. В основном используют кислотные щелочные и литиевые аккумуляторы. Сегодня мы побеседуем о способах ремонта таких видов аккумуляторов, как свинцовые. Кислотные аккумуляторы - более часто их называют свинцово-гелиевыми. Две свинцовые пластинки погружены в серную кислоту, одна пластинка положительный полюс, другая отрицательный. Такие аккумуляторы чаще всего применяются в автомобильной технике и в карманных фонариках. Они имеют относительно малый срок службы. Их можно ремонтировать (восстановить) несколькими способами.
Первый способ многократной зарядки малым номиналом тока с небольшими временными перерывами между зарядками. К концу первого и последующих зарядов, напряжение на аккумуляторе постепенно повышается, и он перестает принимать заряд. За время перерыва электродные потенциалы на поверхности и в глубине массы пластин выравниваются, при этом более плотный электролит из пор пластин течет в межэлектродное пространство и снижает напряжение на аккумуляторе во время временного перерывов. Во время циклического заряда, по мере набора аккумулятором ёмкости, плотность электролита начинает повышается. Когда плотность станет нормальной, а напряжение на одной секции достигнет 2,5-2,7 вольт (номинал каждой банки 2 вольта), заряд прекращают. Повторяют этот цикл 5-8 раз. Зарядный ток в десять раз меньше емкости аккумулятора, допустим аккумулятор имеет емкость 1000 ма / час, тогда ток заряда должен составлять от 80 до 100 миллиампер.
Второй способ восстановления кислотных аккумуляторов - замена электролита. Сливаем из аккумулятора электролит и промываем аккумулятор горячей водой несколько раз. Далее берем 3 чайных ложки соды и разбавляем в 100 мл воды. Кипятим воду и сразу наливаем кипяток в аккумулятор, ждем 20 минут и сливаем. Данный процесс повторяем несколько раз. Затем 3 раза промываем аккумулятор горячей водой. Этот способ восстановления очень удобно использовать для автомобильных аккумуляторов. В последний этап работы наливаем новый электролит и заряжаем аккумулятор 24 часа, отремонтированный аккумулятор заряжают раз в день в течении 10 дней, заряд длится 6 часов, параметры зарядного устройства - 14-16 вольт, ток заряда 10 ампер (не более).
Третий способ - это обратная зарядка. Для этого нужен мощный источник напряжения (сварочный аппарат к примеру), напряжение зарядного устройства 20 вольт, а сила тока 80 ампер и более, открываем пробки банок и заряжаем их только обратно - плюс источника питания прикрепляем к минусу аккумулятора, а минус источника питания к плюсу аккумулятора. Аккумулятор при этом будет кипеть, но не обращайте внимания, заряжаем в течении 30 минут далее сливаем электролит, промываем горячей водой и наливаем новый электролит. Берем обыкновенное зарядное устройство с током 10-15 ампер и заряжаем отремонтированный аккумулятор 24 часа, только не перепутайте полярность поскольку заводской плюсовой полюс у вас уже будет минусовым, а минусовой плюсовым, о ремонте и восстановлении щелочных и литиевых аккумуляторов поговорим в следующей статье, оставайтесь с нами - Артур Касьян (АКА).
Четвертый способ
отличается высокой эффективностью и оперативностью (аккумулятор восстанавливается менее чем за час). Разряженный аккумулятор предварительно заряжают. Из заряженного аккумулятора сливают электролит и промывают 2-3 раза водой. В промытый аккумулятор заливают аммиачный раствор трилона Б (ЭТИЛЕНДИАМИНТЕТРАУКСУСНОКИСЛОГО натрия), содержащий 2 весовых процента трилона Б и 5 процентов аммиака. Время десульфатации раствором - 40-60 мин. Процесс десульфатации сопровождается выделение газа и возникновением на поверхности раствора мелких брызг. Прекращение газовыделения свидетельствует о завершении процесса. При сильной сульфатации обработку раствором следует повторить. После обработки аккумулятор промывают не менее 2-3 раз дистиллированной водой, затем заполняют электролитом нормальной плотности. Залитый аккумулятор заряжают зарядным током до номинальной ёмкости согласно рекомендациям в паспорте. По вопросу приготовления раствора необходимо обратиться на предприятия, имеющие химические лаборатории. Раствор хранить в затемнённом месте в сосуде с герметической крышкой во избежание испарения аммиака. http://www.handiman.ru/
18 декабря 2012, 09:58
ремонт аккумулятора,
восстановление аккумулятора
