11.4 Підвищений саморозряд

При розгляді характеристик і властивостей акумуляторів відзначалося, що явище саморозряду - явище неминуче. Але саморозряд може бути підвищеної інтенсивності, при якому повністю заряджений акумулятор протягом короткого часу, наприклад, за один-два тижні, губить свою ємність. Причини, що можуть викликати такий інтенсивний саморозряд, наступні.

Найбільша інтенсивність саморозряду спостерігається при забрудненні електроліту металами. При цьому якщо занесений в електроліт метал утворить із кислотою розчинну сіль, то під впливом електролізу при першому ж заряді метал відкладається на негативних пластинах. Якщо при цьому даний метал електропозитивний стосовно свинцю, то він, осідаючи на активній масі негативної пластини, утворить безліч короткозамкнених елементів за схемою "метал - електроліт - губчатий свинець".

Відбувається інтенсивний розряд негативної пластини, губчатий свинець переходить у сульфат. При цьому виділяється вільний водень, що спочатку накопичується у вигляді пухирців, що осідають на поверхні металу, які поступово виходять із електроліту. Акумулятор як би "кипить", незважаючи на те, що він не заряджається. Інтенсивне газування в акумулятора, що перебуває в спокої або на розряді, указує на те, що в акумуляторі є підвищений саморозряд, обумовлений металами, що потрапили в розчин, які електропозитивні стосовно свинцю: мідь, вісмут, сурма, срібло, ртуть, золото, платина. Процес підвищеного саморозряду може й не супроводжуватися виділенням водню, якщо електроліт забруднений залізом або марганцем.

В акумуляторах з підвищеним саморозрядом при заряді напруга росте повільніше й наприкінці заряду не досягає своєї нормальної величини: вона тим нижче, ніж більше інтенсивний саморозряд. На підвищення саморозряду істотно впливає надмірно висока густина електроліту й підвищена температура

11.5 Можливі причини низького ступеня зарядженості

Низький ступінь зарядженості (менш 75 %) може бути результатом:

- слабкого натягу ременя привода генератора;

- несправності генератора й регулятора напруги: при працюючому двигуні на виводах батареї напруга становить менш 13,6 В;

- несправності стартера, що приводять до збільшення сили струму, що він споживає, або багаторазового повторення спроб пуску двигуна;

- окислювання клем з'єднань силових проводів, що погіршує роботу стартера або заряд батареї;

- постійного використання на стоянці або в пробці потужних споживачів електроенергії (наприклад, фар, обігрівача заднього скла й т.п.). Генератор не завжди може забезпечити їхню роботу на холостих обертах двигуна, тому АБ розряджається;

- регулярних багаторазових прокручувань колінчатого вала двигуна (невдалі спроби пуску) при наступному короткочасному русі. Генератор не встигає достатньо зарядити батарею.

Питання для самоконтролю

1. Перелічите основні несправності, викликані дефектами експлуатації.

2. Яким чином тривалий перезаряд впливає на вибуховість АБ?

3. Як виявляти коротке замикання в батареї?

4. Що таке переполюсовка акумуляторів?

5. Перелічите умови виникнення підвищеного саморозряду.

Назвіть можливі причини низького ступеня зарядженості.

12. Рекомендації по усуненню несправностей акумуляторних батарей

У випадку сильного розряду можна спробувати самостійно встановити його причину, скориставшись орієнтовною схемою дій, наведеною в таблиці 12.1.

У зимових умовах експлуатації, коли часто включені потужні споживачі (фари, нагрівник, обігрівач заднього скла й т.п.), бажано раз на місяць перевіряти ступінь зарядженості батареї по густини електроліту (рис. 12.1) з урахуванням температурного виправлення.

Це допоможе вчасно ухвалити рішення щодо:

- необхідності заряду батареї стаціонарним зарядним пристроєм;

- раціонального використання електроприладів;

пошуку несправності в електроустаткуванні.

Залежність температури замерзання від густини електроліту приведена в таблиці 12.1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 12.1 Графіки для визначення необхідності заряду акумуляторної батареї залежно від температури повітря й густини електроліту

Таблиця 12.1

Орієнтовний порядок дій для з'ясування причини розряду АБ

* Приклад орієнтовної оцінки часу заряду АБ номінальною ємністю 55 А·год (наприклад, 6СТ-55А).

Густину електроліту при +25 ⁰С становить 1,21 г/см³.

По табл. 4.3 визначаємо ступінь зарядженості -- 56 %.

Фактична ємність батареї -- 55·0,5 6= 30,8 А·год.

Її необхідно підзарядити на 55-30,8 = 24,2 А·год.

Теоретичний час заряду струмом 5,5 А -- 24,2/5,5 = 4,4 години.

Дійсний час заряду з обліком ККД (0,85) -- 4,4/0,85 = 5,2 години.

На закінчення заряду вказує бурхливе газовиділення. Густину електроліту у всіх банках повинна становити 1,26…1,27 г/см³ (при +25 °С).

Якщо напруга систематично міняється в межах від -10% до +10%, то набагато дешевше замінити регулятор напруги й в 2...3 рази рідше міняти акумулятори. При зміні напруги бортової мережі в межах ±0,5 В майже вдвічі скорочується термін служби акумулятора й освітлювальних ламп.

Величина напруги заряду акумуляторної батареї на автомобілі, що рекомендується виготовлювачем, залежно від температури електроліту може бути визначена по формулі:

U = 14,56 - 0,024 · T, (2.1)

де U - напруга бортової мережі, обмірювана на затискачах акумулятора;

Т - температура електроліту.

Графік цієї залежності приведений на рис. 12.2.

Перевіряти роботу електронних реле-регуляторів досить один раз у сезон.

Якщо акумулятор вимагає підзаряду, то струм заряду у більшості випадків вибирається з розрахунку 0,1 від ємності батареї. Приміром, якщо акумулятор ємністю 90 А·год, то струм його заряду повинен становити 9 ампер. Час заряду становить від 4 до 12 годин, залежно від стану акумуляторної батареї. Ознакою повного заряду батареї може служити рясне "кипіння" електроліту (газовиділення) у банках акумулятора. Однак для відновлення батареї застосування типового режиму не дасть позитивних результатів.

Рис. 12.2 Графік залежності потрібної напруги від температури

12.1 Загальні міркування за критеріями вибору АБ

Пусковий струм нової батареї повинен бути не нижче, ніж у старої. При цьому не слід брати нову АБ із меншою електричною ємністю (А·год). При деяких режимах роботи двигуна (холостий хід) і малих денних пробігах автомобіля у нічний час АБ "допомагає" генератору живити включені споживачі. При малій власній електричній ємності глибина розряду при цьому може бути більше 40...50%, що приведе до зниження працездатності АБ у режимі пуску двигуна. Таким чином, вибираючи АБ, фахівець повинен ураховувати:

· величину пускового струму,

· значення електричної (номінальної) ємності,

· розташування полюсних виводів (полярність пряма, коли клема "мінус" праворуч; полярність зворотна, коли клема "плюс" праворуч),

· габаритні розміри (в основному по довжині),

· спосіб кріплення АБ.

При заміні АБ часто виникає питання: чи можна застосовувати АБ із більшою ємністю, чим була? Чи упорається генератор з її зарядом? Відповідь: упорається, якщо АБ не розряджати на автомобілі повністю, на всю ємність. На пуск двигуна від АБ будь-якої ємності потрібна, приблизно, така кількість електрики: на 1...3 спроби пуску по 5...10 с - 4...8% від її номінальної ємності. Цю ж кількість генератор повинен повернути в АБ після пуску двигуна. Інша справа, що повний запас ємності (енергії) у цих АБ буде різним. Робота щітково-колекторного вузла стартера теж буде більше напруженою при установці АБ більшої ємності: прискорюється зношування щіток і контактної поверхні колектора.

Вибір АБ по габаритних розмірах і полярності визначається відмінними рисами автомобіля (площадка під АБ, довжина проводів). Не завжди можна встановити АБ із прямою полярністю на місце АБ зі зворотною полярністю через недостатню довжину проводів. Крім того, полюсні виводи, що виступають над поверхнею кришки АБ, можуть не дати закрити кришку капота.

12.2 Порядок дій відповідального лиця при одержанні (закупівлі) АБ

При заміні стартерних акумуляторних батарей необхідно вирішити наступні питання:

· уточнити тип, електричні показники й габарити старої (замінної) АБ, спосіб її кріплення;

· довідатися тип й електричні показники нової (закуповуваної) АБ, які повинні бути не нижче, ніж у старої. При однаковому значенні ємностей (нової й старої АБ) значення пускового струму в нової АБ може бути більше (при однакових режимах їхнього визначення), що повинне сприяти більш надійному режиму пуску двигуна в зимовий період;

· вибрати акумуляторну батарею, у якої форма виконання полюсних виводів й їхнє розташування такі, як на старій батареї, оскільки в автомобілі довжина проводів для підключення може виявитися недостатньою, якщо намагатися встановити АБ іншої полярності;

· визначитися з необхідним виконанням батареї: у продажі є АБ як сухозарядженого виконання, так і залиті електролітом і заряджені. При терміновій заміні необхідно брати залиту й заряджену АБ. Вона готова до роботи на відміну від сухозарядженої АБ, що вимагає заливання, просочення й наступного заряду до вирівнювання густини електроліту по всіх комірках до значення густини залитого електроліту (більш докладна інформація про заряд батареї в попередніх розділах);

· звільнити АБ (як сухозаряджену, так і залиту електролітом) від упакування й оглянути цілісність корпуса АБ, наявність етикеток з позначеннями й показниками.

При закупівлі акумуляторної батареї, готової до роботи, необхідно проробити наступні дії:

· видалити впакування (плівку, картон);

· у батареях, що мають пробки заливних горловин, перевірити рівень і густину електроліту (в інструкціях більшості АБ зазначена густина 1,28 г/см³);

· замірити напругу розімкнутого кола на полюсних виводах;

· перевірити на розряд пристроєм, що дає інформацію про стан працездатності АБ на момент закупівлі.

Виконання цих операцій дозволяє виявити механічні ушкодження корпуса АБ, переконатися в необхідної її зарядженості й працездатності.

Густина електроліту в новій батареї повинна бути не нижче 1,25 г/см³, а її НРК - не нижче 12,5 В при позитивній температурі. Напруга при розряді на навантажувальну вилку не повинна мінятися протягом 10 секунд.

Питання для самоконтролю

1. Перелічите визначення необхідності заряду акумуляторної батареї залежно від температури повітря й густини електроліту.

2. Граничні значення струму витоку з підключеною сигналізацією та без неї.

3. Поясніть залежність потрібної напруги від температури.

4. Які параметри АБ фахівець повинен ураховувати, вибираючи АБ?

5. Назвіть порядок дій відповідального лиця при одержанні АБ.

Виводи й рекомендації

Фахівцеві, зайнятому технічним обслуговуванням автомобільних акумуляторних батарей, варто мати на увазі:

- нова малообслуговувана сухозаряджена батарея до початку експлуатації повинна зберігатися в герметичному целофановому впакуванні;

- строк зберігання нової сухозарядженої АБ до продажу не повинен перевищувати 12 місяців із часу випуску;

- не слід купувати нову, що не обслуговується, залиту електролітом батарею, якщо вмонтований у неї покажчик ступеня зарядженості вказує на виряджений стан батареї;

- при самостійному заливанні батареї електролітом необхідно строго дотримувати правила готування електроліту й техніки безпеки при роботі із сірчаною кислотою і її розчинами. Застосування індивідуальних засобів захисту обов'язково;

- після заливання й заряду батареї необхідно відкоригувати густину електроліту під умови експлуатації батареї в даному регіоні й зафіксувати густину у супровідному документі на АБ;

- зберігати АБ треба тільки в зарядженому стані й при зниженій температурі, улітку в прохолодному приміщенні, узимку - при температурі не нижче -20 °С;

- зняту з автомобіля АБ для зберігання треба підзаряджати не рідше одного разу в 3 місяці (у теплих регіонах) і не рідше одного разу в 6 місяців (у холодних регіонах);

- після 2...3-х років експлуатації батарею необхідно піддавати щорічному профілактичному контрольно-тренувальному зарядно-розрядного циклу;

- номінальна (паспортна) ємність батареї є її робочим параметром тільки для номінальних умов експлуатації (Т=15...30°С).

При негативних температурах робоча ємність повністю зарядженої батареї значно нижче паспортної. Інакше кажучи, віддача по ємності справної й повністю зарядженої АБ насамперед залежить від температури й струму розряду. В освітлювальному режимі (коли Iр = 0,05·С₂₀ при Т > 15°С) віддача може скласти 95% від С₂₀. У режимі струму холодного прокручування (Iр = 3·С₂₀ при Т = -18°С) віддача не перевищує 8... 10%.

Список частково використаної та рекомендованої літератури

1. Аккумуляторные батареи Zebra, особенности внутреннего строения и функционирования: [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.betard.co.uk/.

2. Натриево-ионные аккумуляторы придут на смену старым накопителям. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.spbenergo.com.

3. Новый тип аккумуляторных батарей для электромобилей. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://inntec.ru/green-energi/electric-cars/32-new-batarey.html.

4. Об аккумуляторах, батарейках: их отличия и особенности. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://sanatar.ru/blog/ob-akkumulyatorax-batarejkax-ix-otlichiya-i-osobennosti.html.

5. Романов В.В., Хашев Ю.М. Химические источники тока. 2-изд., перераб. и доп. М.: Сов. Радио, 1978. 264 с.

6. Состояние и перспективы развития производства химических источников тока в России. Аналитическая записка. Национальная ассоциация производителей источников тока «Русбат». М.: 2007.

Додаток А

На поточний час номенклатура акумуляторів досить велика; загальні характеристики наведені в таблиці А.1.

Таблиця А.1

Асортимент акумуляторів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на Allbest.ru