Проверка технического состояния аккумуляторных батарей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Югорский государственный университет

Институт (НОЦ) технических систем и информационных технологий

Отчет по практической работе

по дисциплине Электроника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования

На тему: «Проверка технического состояния аккумуляторных батарей»

Студент гр. 1351б Васильев Г.Г.

Преподаватель: Кожедеров А.И.

Ханты-Мансийск 2017



Содержание

Введение

1. Общие сведения об аккумуляторных батареях

1.1 Область применения аккумуляторных батарей

1.2 Преимущества и недостатки разных типов аккумуляторных батарей

2. Литий-ионная аккумуляторная батарея

2.1 Устройство аккумуляторной батареи

2.2 Принцип работы аккумуляторной батареи

2.3 Основные неисправности аккумуляторной батареи

3. Диагностика и устранение неисправностей аккумуляторной батарее

3.1 Диагностика неисправностей аккумуляторной батареи

3.2 Диагностические приборы для поиска неисправностей в аккумуляторной батареи

3.3 Устранение неисправностей аккумуляторной батареи

Вывод

Список используемой литературы



Введение

На автомобилях применяют стартерные свинцовые аккумуляторные батареи. Аккумуляторная батарея обеспечивает питание электростартера при пуске двигателя и других потребителей электроэнергии при неработающем генераторе или его недостаточной мощности. Электростартер является основным потребителем энергии аккумуляторной батареи. Работа в стартерном режиме определяет тип и конструкцию батареи.

К современным аккумуляторам выдвигают следующие требования:

· Максимальное рабочее напряжения, которое определяется ЭДС одно аккумулятора и их количеством в последовательном соединении.

· Не большая общая масса;

· Минимальное внутреннее сопротивление (особенно при понижении температуры);

· Максимальное количество энергии отдаваемой с единицы массы;

· Быстрое восстановление ёмкости в процессе заряда;

· Малые габаритные размеры и механическая прочность;

· Малая стоимость при массовом производстве.

Аккумуляторные батареи выпускаются двух исполнениях:

1. Обслуживаемые (ремонтируемые)

2. Необслуживаемые (В этих батареях применяются конверт - сепаратор).

аккумуляторный батарея диагностика неисправность



1. Общие сведения об аккумуляторных батареях

1.1 Область применения аккумуляторных батарей

Устройства, способные накапливать электроэнергию и служить ее временным источником, уже давно вошли в наш обиход. Применение аккумуляторов зависит от основных параметров прибора, таких как емкость, долговечность и размер. Разумеется, каждый производитель вкладывает в свои устройства фирменные разработки, поэтому аккумуляторы имеют не только внешние, но и технические различия. Однако эти особенности не мешают разделить накопители на несколько основных видов.

Свинцово-кислотные аккумуляторы состоят из пары свинцовых пластин-электродов, опущенных в электролит из серной кислоты и воды. Пластины никелево-кадмиевых элементов скатаны в трубку и разделены изоляционным материалом с электролитной пропиткой. Никелево-металлогидридные батареи отличаются от никелево-кадмиевых составом электролитного раствора и материалом электродов. Компоненты литиево-ионного электронакопителя помещены в раствор из соли лития.

В последние годы было изобретено еще два вида аккумуляторных батарей. В литиево-полимерном элементе вместо жидкого электролита используется полимерная пленка. Как правило, подобные батареи отличаются высокой плотностью заряда и очень небольшими размерами. Благодаря этим качествам подобные батареи используются в малогабаритных устройствах, например, в телефонах. Вторым новым видом стали аккумуляторы гелевые. Роль электролита в них играет силикагель. Эта желеобразная, чуть подсушенная прослойка между электролитами пронизана сотнями микроскопических трещин. Вещества, испаряемые электролитами, впитываются в гель и превращаются в жидкость. Таким образом, большая часть вредных испарений остается внутри аккумулятора.

Применение аккумуляторов в какой-либо области зависит не только от их видов, но и от емкости устройств. И у обычной батарейки, и у автоаккумулятора этот основной параметр рассчитывается в одинаковых единицах, ампер-часах. Так, емкость 800 мА*ч означает, что данная батарея за час отдает 800 мА электроэнергии. Еще один немаловажный параметр аккумуляторной батареи - число циклов перезарядки. Чем больше это число, тем дольше прослужит устройство.

Кроме внутренних компонентов, все электронакопители различаются по области применения. К бытовым элементам относятся батарейки различных типов и ультратонкие аккумуляторные батареи ноутбуков и планшетов. Промышленные аккумуляторы, как правило, являются вторичными источниками электроэнергии и используются как замена стационарной электросети. Обычно подобные аккумуляторы состоят из нескольких пар последовательно соединенных электролитов. К этому типу относятся как автомобильные батареи, так и мощные устройства, «выпрямляющие» электроток. Все промышленные энергонакопители распределяются по четырем категориям. Статерные батареи используются для запуска транспортных двигателей, стационарные поддерживают электропитание выпрямительных устройств, тяговые обеспечивают энергией электрокары, портативные «питают» измерительную аппаратуру. Применение аккумуляторов промышленного типа, как правило, осуществляется на заводах и других промышленных предприятиях. Мощные батареи обеспечивают электроэнергией станки, автопогрузчики и прочую крупную технику.

Производство аккумуляторов постоянно развивается. Изобретаются новые виды миниатюрных, емких батарей, не наносящих вреда окружающей среде. Применение аккумуляторов с новыми технологиями делает современную жизнь комфортнее и мобильнее.

Аккумуляторы являются химическими источниками электрической энергии многоразового действия. Они состоят из двух электродов (положительного и отрицательного), электролита и корпуса. Накопление энергии в аккумуляторе происходит при протекании химической реакции окисления-восстановления электродов. При разряде аккумулятора происходят обратные процессы. Напряжение аккумулятора -- это разность потенциалов между полюсами аккумулятора при фиксированной нагрузке. Для получения достаточно больших значений напряжений или заряда отдельные аккумуляторы соединяются между собой последовательно или параллельно в батареи. Существует ряд общепринятых напряжений для аккумуляторных батарей: 2; 4; 6; 12; 24 В. Количество аккумуляторов, необходимое для укомплектования батареи при последовательном соединении, определяется по формуле:

N = Uп / Uа, где

N -- число аккумуляторных батарей,

Uп -- напряжение питания потребителя,

Uа -- напряжение одного полностью заряженного аккумулятора.

Под отдаваемой емкостью следует понимать максимальное количество электричества в кулонах (ампер часах) ( 1 Ач = 3600 Кл), которое аккумулятор отдает при разряде до выбранного конечного напряжения. В условном обозначении типа аккумулятора приводится номинальная емкость, т.е. емкость при нормальных условиях разряда (при разряде номинальным током и, обычно, при температуре 20С). Аккумуляторы следует выбирать по следующим параметрам: коэффициент отдачи - это отношение количества электричества в кулонах (Ач)*, отданного аккумулятором при полном разряде, к количеству электричества, полученному при заряде; коэффициент полезного действия аккумулятора - это отношение количества электричества, Кл (Ач)*, которое он отдает потребителю, разряжаясь до установленного предела для продолжения нормальной работы последнего, к количеству, полученному им при заряде, Кл (Ач)*. Значение коэффициента полезного действия всегда меньше значения коэффициента отдачи. При параллельном соединении аккумуляторов, т.е. при соединении между собой положительных и отрицательных полюсов всех элементов соответственно, можно составить батарею большой емкости с напряжением, равным номинальному напряжению одного аккумулятора и емкостью, равной сумме емкостей составляющих ее аккумуляторов. Для облегчения выбора соответствующего потребителю энергии аккумулятора сравним некоторые характеристики. Весовая удельная энергия серебряно-цинковых аккумуляторов в значительно большей степени зависит от температуры. Примерно так же зависит от температуры объемная удельная энергия аккумуляторов. Очень важной характеристикой аккумуляторов является ориентировочная относительная стоимость 1 Втч энергии, полученной от различных типов аккумуляторов одинаковой емкости. Дороже всего обходится энергия, получаемая от серебряно-цинковых и кадмиевых аккумуляторов, и дешевле от свинцово-кислотных, принятых в данном случае за единицу.

Применение. Аккумуляторные батареи широко применяется как в общегражданской технике, так и в изделиях специального назначения. Наибольшее количество аккумуляторов используется в сотовых телефонах. Хотя для питания сотовых телефонов наряду с литий-ионными широко используются также никель-металлогидридные аккумуляторы, доля первых значительно возрастает. Уже сейчас около 98 % всех мобильных телефонов, производимых в Японии, оснащены литий-ионными аккумуляторами.

Из других портативных устройств, в которых используются литиевые и литий-ионные аккумуляторы, следует назвать портативные радиостанции (хотя их рынок несравненно меньше рынка сотовых телефонов), ноутбуки, электронные записные книжки, видеокамеры, фотоаппараты, в частности цифровые, и т.п.

Аккумуляторные батареи все шире используется в промышленных товарах, в том числе, в автомобилях, где они входят в состав гибридных энергетических установок, а также обеспечивают энергоснабжение многочисленных систем автомобиля. Литий-ионные аккумуляторы используются на железнодорожном, водном и воздушном транспорте, в космической и военной технике.

В связи с широким распространением аккумуляторных батарей весьма серьезную проблему представляет их утилизация. Сами по себе аккумуляторы представляют определенную экологическую опасность. Проблема их утилизации до сих пор не решена окончательно, хотя уже разработаны технологии извлечения и вторичного использования лития, литиевых солей и органических растворителей.

Аккумуляторные батареи сертифицированы в системе сертификации ГОСТ Р России и рекомендованы к применению в:

1. Охранных и противопожарных системах;

2. Источниках бесперебойного питания (ИБП);

3. В составе инвертирующего оборудования;

4. Системах контроля и управления доступом (СКУД);

5. Системах видеонаблюдения и тревожного оповещения;

6. Системах аварийного освещения;

7. Контрольно-кассовых машинах,

8. Медицинском оборудовании;

9. Холодильном и торговом оборудовании;

10. АТС и приемно-передающих радиоцентрах;

11. Радарах ГИБДД и аппаратуре оповещения МЧС;

12. Фонарях и других переносных осветительных приборах;

13. Электроинструментах и других устройствах.

1.2 Преимущества и недостатки разных типов аккумуляторных батарей

1. Никель-кадмиевые (NiCd). Хорошо отработанная и изученная технология, но обладает низкой плотностью энергии. Используется там, где важны долговечность, способность обеспечить высокий ток нагрузки и малая стоимость. Основные области применения: портативные радиостанции, медицинское оборудование, профессиональные видеокамеры и электроинструмент. NiCd аккумуляторы содержат токсичные материалы и являются экологически грязными.

2. Никель-металлогидридные (NiMH). По сравнению с NiCd имеют более высокую плотность энергии, но меньшее время жизни. NiMH не содержат токсичных материалов. Применяются в мобильных телефонах и портативных компьютерах.

3. Литий-ионные (Li-ion). Наиболее бурно развивающаяся технология. Используются там, где нужна высокая плотность энергии и малый вес. Li-ion дороже всех других аккумуляторов. При эксплуатации необходимо строго соблюдать режимы заряда и разряда, указанные производителем из соображений безопасности. Применяются в компьютерах и сотовых телефонах.

4. Литий-полимерные (Li-polymer). Задуманы как удешевленная версия Li-ion аккумуляторов. Этот тип химии по плотности энергии аналогичен Li-ion . Это позволяет делать Li-polymer аккумуляторы очень компактными. В основном, используются в мобильных телефонах.

5. Свинцово-кислотные аккумуляторы (LA). Применяются там, где требуется большая мощность, а вес не имеет значения. Наиболее распространенный тип аккумулятора в мире (из расчета ампер-часов). Основная область применения - стартерные батареи. Герметичные свинцово-кислотные (SLA) - один из видов свинцово-кислотных аккумуляторов. Применяются там, где требуется большая мощность, а вес не имеет значения. Типовые области применения - стационарное медицинское оборудование, электромобили, системы аварийного энергоснабжения, UPS (источники бесперебойного питания).[1]



2. Литий-ионная аккумуляторная батарея

2.1 Устройство аккумуляторной батареи

Литий-ионный аккумулятор состоит из электродов (катодного материала на алюминиевой фольге и анодного материала на медной фольге), разделённых пористым сепаратором, пропитанным электролитом. Пакет электродов помещён в герметичный корпус, катоды и аноды подсоединены к клеммам-токосъёмникам. Корпус иногда оснащают предохранительным клапаном, сбрасывающим внутреннее давление при аварийных ситуациях или нарушениях условий эксплуатации. Литий-ионные аккумуляторы различаются по типу используемого катодного материала. Переносчиком заряда в литий-ионном аккумуляторе является положительно заряженный ион лития, который имеет способность внедряться (интеркалироваться) в кристаллическую решётку других материалов (например, в графит, окислы и соли металлов) с образованием химической связи.

Первоначально в качестве отрицательных пластин применялся металлический литий, затем -- каменноугольный кокс. В дальнейшем стал применяться графит. Применение оксидов кобальта позволяет аккумуляторам работать при значительно более низких температурах, повышает количество циклов разряда/заряда одного аккумулятора. Распространение литий-железо-фосфатных аккумуляторов обусловлено их относительно низкой стоимостью. Литий-ионные аккумуляторы применяются в комплекте с системой контроля и управления -- СКУ или BMS (battery management system), -- и специальным устройством заряда/разряда.

Благодаря низкому саморазряду и большому количеству циклов заряда/разряда, Li-ion-аккумуляторы наиболее предпочтительны для применения в альтернативной энергетике. При этом, помимо системы СКУ они укомплектовываются инверторами (преобразователи напряжения).[2]

2.2 Принцип работы аккумуляторной батареи

Со временем литий-ионный аккумулятор постепенно теряет свою способность удерживать заряд. Это происходит из-за ущерба от длительного воздействия высоких температур и большого числа циклов зарядки и разрядки в конце концов начинает нарушаться процесс перемещения ионов лития между электродами.

В обычной литий-ионной батарее есть:

катод или отрицательный электрод (сделанный из оксидов лития, таких как оксид лития с кобальтом)

анод или положительный электрод (как правило, изготавливается из графита)

Тонкий пористый сепаратор удерживает два электрода друг от друга для предотвращения короткого замыкания. И электролит, изготовленный из органических растворителей и на основе солей лития, который позволяет ионам лития перемещаться внутри ячейки.

Во время зарядки электрический ток перемещает ионы лития от катода к аноду. Во время разрядки (другими словами, при использовании аккумулятора), ионы движутся обратно к катоду. Во время зарядки ионы помещаются между листами графита, входящих в состав анода. Долгоживущая батарея выдержит несколько тысяч таких циклов зарядки-разрядки.

2.3 Основные неисправности аккумуляторной батареи

Активная часть катода (источника ионов лития в батарее) разработана с определенной атомной структурой для обеспечения стабильности и производительности. Когда ионы перемещаются к аноду, а затем возвращаются обратно в катод необходимо чтобы они вернулись на прежнее место, чтобы сохранить стабильную кристаллическую структуру. Проблема в том, что кристаллическая структура может меняться с каждой зарядкой и разрядкой.

Постепенно катод преобразовывается в новую кристаллическую структуру кристалла с иными электрохимическими свойствами. Точное расположение атомов, первоначально обеспечивающее необходимую производительность, изменяется.

Деградация может происходить также и в других частях батареи. Каждый электрод соединен с коллектором тока, который является по сути куском металла (обычно медь для анода, алюминий для катода), которая собирает электроны и перемещает их во внешнюю цепь. Со временем металл разъедается и не может эффективно перемещать электроны.

Коррозия в батарее может возникнуть в результате взаимодействия электролита и электродов. Графитовый анод является «легкоотдающим», т.е. он легко «отдает» электроны в электролит. Это может привести к появлению нежелательного покрытия на поверхности графита. Катод, между тем, весьма «окисляемый», что означает, что он легко принимает электроны от электролита, что в некоторых случаях может разъедать алюминий коллектора тока или формировать покрытие на частях катода.

Графит -- материал, широко используемый для изготовления анодов -- термодинамически неустойчив в органических электролитах. Это означает, что с самой первой зарядки нашей батареи, графит реагирует с электролитом. Это создает пористый слой (называемый твёрдым электролитным интерфейсом или ТЭИ), что в итоге защищает анод от дальнейших атак. Эта реакция также потребляет небольшое количество лития. ТЭИ является весьма нестабильным защитником. Он хорошо защищает графит при комнатной температуре, но при высоких температурах или когда заряд батареи снижается до нуля («глубокий разряд»), ТЭИ может частично растворяться в электролите. При высоких температурах, электролиты также имеют тенденцию разлагаться и побочные реакции ускоряются. Когда благоприятные условия вернутся, сформируется другой защитный слой, но это съест часть лития. Если защитный слой слишком утолщается, он становится барьером для ионов лития, от которых требуется свободно перемещаться вперед-назад. Это отрицательно влияет на мощность



3. Диагностика и устранение неисправностей аккумуляторной батареи

3.1 Диагностика неисправностей аккумуляторной батареи

Диагностика аккумулятора автомобиля возможна несколькими способами. Что-то можно сделать своими руками, даже не заезжая на сервис. Итак, рассмотрим подробнее. Выявление неисправностей аккумулятора можно разбить на несколько этапов:

· проверка уровня электролита в каждом блоке или, по народному, «в банке»;

· проверка плотности электролита;

· определение уровня электрического заряда.

Третий этап можно производить различными способами, а точнее, с помощью разного диагностического оборудования.

Проверка уровня электролита

Проверка автомобильного аккумулятора начинается с проверки уровня электролита. Это делается простым визуальным способом. Сначала открывается доступ к внутренней части с пластинами. В разных аккумуляторах это реализовано различными способами. Чаще всего в верхней крышке снимается специальная заглушка, которая может быть общей для всех 6 «банок», а может - раздельной. Визуально электролит должен полностью покрывать пластины АКБ. Для точного определения уровня можно воспользоваться простой стеклянной трубочкой. Трубка опускается в аккумулятор, после чего верхнее отверстие прижимается пальцем, и она достаётся наружу. Здесь уровень можно легко померить линейкой.

Нормальным считается столб электролита над пластинами в 12-15 мм. Если жидкости меньше, её необходимо добавить. А если уровень электролита выше 15 мм, это тоже плохо. Лишнее нужно будет убрать шприцем или той же «диагностической» стеклянной палочкой. А что делать, если стоят необслуживаемые аккумуляторы? Диагностика неисправностей в таких случаях ограничивается тестерами.

Проверка плотности электролита

Для проверки плотности электролита используют ареометр. Это специальный прибор для определения плотности. Он представляет собой стеклянную колбу с грушей с одного конца и наконечником с другого. Внутри имеется подвижный уровень. Замер электролита происходит следующим способом. Наконечник ареометра погружают в аккумулятор и с помощью груши набирают электролит в колбу. В зависимости от плотности уровень ареометра располагается однозначным способом. Нормальная плотность электролита колеблется с 1,24 до 1,29 г/см³. Здесь максимальная плотность соответствует зимнему периоду, а минимальная - летнему.

Любая диагностика аккумулятора автомобиля начинается с визуального осмотра. Плотность электролита внешне также можно оценить. Если цвет жидкости темноватый или имеет красные оттенки, то, скорее всего, пластины аккумулятора начали разрушаться - такое устройство восстановлению не подлежит. Электролит должен быть прозрачным.

Определение уровня заряда аккумулятора

Определить уровень заряженности батареи можно несколькими способами. В зависимости от используемого оборудования выделяют следующие проверки:

· с помощью мультиметра;

· посредством нагрузочной вилки;

· с помощью специального оборудования.

Самый простой и доступный из них - использование мультиметра или вольтметра. Замеры необходимо производить на отключённом от автомобиля АКБ и как минимум через час после того, как авто было заглушено. Это важно - для большей точности. Номинальный показатель напряжения на исправном аккумуляторе 12,5-13 вольт. При этом верхнее значение соответствует полностью заряженному, а нижнее - наполовину разряженному.

Для определения напряжения при нагрузке АКБ опять подключается к автомобилю и проверяется на запущенном авто. При этом показатель напряжения не должен быть ниже 13,5 вольт. Разброс измерений должен лежать в пределах 13,5-14 вольта. Если же напряжение на вольтметре меньше 13,5, то стоит задуматься о работоспособности генератора автомобиля.

3.2 Диагностические приборы для поиска неисправностей аккумуляторной батареи

1. Ареометр

Прибор для измерения плотности жидкостей и твёрдых тел, принцип работы которого основан на Законе Архимеда. Обычно представляет собой стеклянную трубку, нижняя часть которой при калибровке заполняется дробью или ртутью для достижения необходимой массы. В верхней, узкой части находится шкала, которая проградуирована в значениях плотности раствора или концентрации растворенного вещества. Плотность раствора равняется отношению массы ареометра к объёму, на который он погружается в жидкость. Нормальная плотность электролита колеблется с 1,24 до 1,29 г/см3. Соответственно, различают ареометры постоянного объёма и ареометры постоянной массы.

* Для измерения плотности жидкости ареометром постоянной массы сухой и чистый ареометр помещают в сосуд с этой жидкостью так, чтобы он свободно плавал в нём. Значения плотности считывают по шкале ареометра, по нижнему краю мениска.

* Для измерения ареометром постоянного объёма изменяют его массу, достигая его погружения до определённой метки. Плотность определяется по массе груза (например, гирек) и объёму вытесненной жидкости.[3]

2. Мультиметр или вольтметр

Вольтметр -- измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.

Идеальный вольтметр должен обладать бесконечно большим внутренним сопротивлением. Поэтому чем выше внутреннее сопротивление в реальном вольтметре, тем меньше влияния оказывает прибор на измеряемый объект и, следовательно, тем выше точность и разнообразнее области применения.

Мультимемтр -- комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций.

В минимальном наборе включает функции вольтметра, амперметра и омметра. Иногда выполняется мультиметр в виде токоизмерительных клещей. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.[4]

3. Нагрузочная вилка

Нагрузочная вилка предназначена для определения степени заряда (разрежённости) аккумулятора и является хорошим помощником для определения исправности аккумуляторной батареи при ее тестировании.

Так же встроенный вольтметр нагрузочной вилки может быть использован при диагностике элементов бортовой сети автомобиля.

В общем виде нагрузочная вилка представляет собой вольтметр, параллельно которому подключается нагрузка, выполненная в виде спирали. Нагрузка при необходимости может быть отключена, а вилка использована в качестве вольтметра. Для большей точности измерение лучше производить на отключенном или снятом с автомобиля аккумуляторе. Сначала замеряют номинальный показатель напряжения, а затем дают нагрузку в течение 5 секунд. За это время напряжение естественным образом понижается. Хорошим показателем будет уменьшение параметра до 10 вольт. Если после 5 секунд под нагрузкой аккумулятор показывает меньше 10 вольт, налицо явная неисправность.[5]



3.3 Устранение неисправностей аккумуляторной батареи

Во время эксплуатации и хранения аккумуляторных батарей могут возникать следующие неисправности:

· сульфатация электродов;

· повышенный саморазряд;

· отстающие аккумуляторы;

· короткое замыкание внутри аккумуляторов;

· нарушение электрической цепи аккумуляторной батареи;

· механические повреждения - трещины моноблоков и крышек.

Сульфатация электродов. Под этим термином понимают такое состояние электродов, когда они не заряжаются при пропускании нормального зарядного тока в течение установленного промежутка времени. Сульфат свинца имеет больший объем, чем активная масса, поэтому при сульфатации происходит закупоривание пор, выкрашивание и выдавливание активной массы, а также искривление и разрыв электродов.

Сульфатация характеризуется следующими признаками:

· при заряде быстро повышается температура электролита (из-за высокого внутреннего сопротивления сульфатированных аккумуляторов);

· плотность электролита при заряде почти не повышается или повышается очень медленно;

· газовыделение начинается значительно раньше, чем у исправных аккумуляторов (нередко оно начинается при включении аккумулятора на заряд);

· при контрольном разряде батарея отдает емкость значительно меньше номинальной.

Раннее газовыделение, незначительное возрастание плотности электролита и повышенное напряжение при заряде сульфатированных батарей иногда приводят к тому, что неправильно определяют окончание заряда батареи.

Причины сульфатации:

· применение загрязненного примесями электролита;

· длительное нахождение батарей в разряженном состоянии;

· систематический недозаряд батарей;

· снижение уровня электролита в аккумуляторах (ниже верхней кромки электродов);

· эксплуатация аккумуляторных батарей при недопустимо высокой температуре и плотности электролита.

Исправление сильно сульфатированных электродов аккумуляторов невозможно. Частичную сульфатацию, не вызвавшую разрывов и коробления электродов, можно устранить путем длительного (до 24 ч и более) заряда батареи. Заряд необходимо вести до тех пор, пока плотность электролита и напряжение не будут постоянными в течение 5…6 ч.

Повышенный саморазряд. Аккумуляторная батарея, отключенная от разрядной цепи, самопроизвольно разряжается и теряет емкость. Такой разряд аккумуляторной батареи называется саморазрядом. Саморазряд бывает нормальным и повышенным. Нормальный саморазряд для свинцовой стартерной аккумуляторной батареи - явление неизбежное. Саморазряд считается повышенным, если после 14-суточного бездействия батарей среднесуточная величина его превышает 0,7% номинальной емкости.

Повышенный саморазряд вызывается следующими основными причинами:

· наличием на поверхности батареи загрязнений, проводящих электрический ток;

· применением дистиллированной воды или электролита, содержащих вредные примеси;

· хранением аккумуляторных батарей при повышенных температурах окружающего воздуха.

Саморазряд аккумуляторных батарей в значительной степени зависит от температуры окружающего воздуха (соответственно и от температуры электролита). При повышении окружающей температуры саморазряд увеличивается, при температуре электролита 0С и ниже саморазряд практически прекращается.

Отстающие аккумуляторы. Состояние отдельных аккумуляторов батареи должно быть практически одинаковым. Если в батарее хотя бы один аккумулятор будет разряжаться раньше остальных, то работоспособность батареи определяется именно этим отстающим аккумулятором.

Наиболее характерными признаками отстающего аккумулятора являются следующие: плотность электролита при заряде повышается значительно медленнее, чем в других аккумуляторах, и не достигает необходимого значения. Температура электролита выше, чем в остальных исправных аккумуляторах.

Короткое замыкание внутри аккумулятора. Внутренние короткие замыкания в аккумуляторах происходят между разноименными электродами через токопроводящие мостики из свинцовой губки; через осадок (шлам), откладывающийся в придонном пространстве в результате оползания активной массы, а также за счет заполнения наиболее крупных по диаметру пор сепараторов разбухшей активной массой до образования сквозных мостиков через сепараторы. Характерными признаками короткозамкнутого аккумулятора являются отсутствие или очень малая величина э.д.с., непрерывное уменьшение плотности электролита несмотря на то, что батарея получает нормальный заряд; быстрая потеря емкости после полного заряда. Плотность электролита, а также напряжение на аккумуляторе в процессе заряда не повышаются, а после выключения зарядного тока напряжение быстро падает. При заряде в короткозамкнутом аккумуляторе быстро повышается температура.

Нарушение электрической цепи (внутренний обрыв) аккумуляторной батареи. Нарушение электрической цепи батареи обнаруживается по отказу в работе стартера при исправной цепи батарея - стартер, по низкому уровню напряжения. Оно может быть вызвано распайкой перемычек, расплавлением или обломом полюсного вывода, коррозией токоотводов.

Трещины моноблоков, баков и крышек аккумуляторов. Такие неисправности вызываются механическими повреждениями, ударами, тряской и т.п. в процессе эксплуатации. Эти неисправности обнаруживаются при внешнем осмотре, а также по быстрому снижению уровня электролита вследствие его подтекания. Трещины во внутренних перегородках моноблока вызывают постепенный разряд смежных аккумуляторов батареи. Первым признаком такого повреждения обычно является неспособность батареи держать заряд и различие в степени заряженности отдельных аккумуляторов.



Вывод

В процессе выполнения лабораторной работы я изучил аккумуляторную батарею, ее назначение и область применения, разновидности, преимущества и недостатки, а так же разобрался в диагностики и устранении неисправностей аккумуляторной батареи и подобрал диагностические приборы для поиска неисправностей, но в основе моего отчета лежит изучение литий-ионной аккумуляторной батареи. Благодаря низкому саморазряду и большому количеству циклов заряда/разряда, Li-ion-аккумуляторы наиболее предпочтительны для применения в альтернативной энергетике.



Список использованной литературы

1. Аккумуляторные батареи. Виды аккумуляторов [http:// doklad-na-temu.ru] - Режим доступа : http://www.doklad-na-temu.ru/fizika/accumulator, свободный. - Загл. с экрана. (28.05.2017).

2. Литий-ионный аккумулятор [https://ru.wikipedia.org] // Свободная энциклопедия Википедия, 2017 - - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Литий-ионный_аккумулятор, свободный. - Загл. с экрана. (28.05.2017).

3. Ареометр. [https://ru.wikipedia.org] Свободная энциклопедия Википедия, 2017 - - Режим доступа : https://ru.wikipedia.org/wiki/Ареометр, свободный. - Загл. с экрана. (28.05.2017).

4. Мультиметр. [https://ru.wikipedia.org] Свободная энциклопедия Википедия, 2017 - - Режим доступа : https://ru.wikipedia.org/wiki/Мультиметр, свободный. - Загл. с экрана. (28.05.2017).

5. Нагрузочная вилка. [https://ru.wikipedia.org] Свободная энциклопедия Википедия, 2017 - - Режим доступа : https://ru.wikipedia.org/wiki/Вольтметр, свободный. - Загл. с экрана. (28.05.2017).

Размещено на Allbest.ru

...