Кислотные и щелочные аккумуляторы и их эксплуатация

Размещено на http://www.allbest.ru/

22

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

ФГБОУ ВПО

«Калининградский государственный технический университет»

Кафедра судостроения и энергетики

Контрольная работа по введению в профессию

Тема: Кислотные и щелочные аккумуляторы и их эксплуатация

Выполнила студентка Антонникова

Наиля Ризаевна

Учебной группы 15шифр ЗЭА

Проверил Севухо М.Э.

Калининград 2015год.



СОДЕРЖАНИЕ:

Введение

1. Щелочные аккумуляторы и их эксплуатация

2.Кислотные аккумуляторы и их эксплуатация

Заключение

Список используемой литературы



ВВЕДЕНИЕ

Если отсутствует электрическая сеть, то для питания электроприборов применяют гальванические элементы и аккумуляторы, называемые иначе химическими источниками тока.

Аккумуляторы являются гальваническими элементами, в которых электроды изготовлены из таких материалов, что они восстанавливают свои первоначальные свойства при пропускании тока (зарядке) в обратном направлении по сравнению с током при разрядке. Количество электричества, которое может быть получено от аккумулятора при данных условиях работы (температуре, разрядном токе, начальном напряжении), называется емкостью, аккумулятора. Емкость аккумулятора выражается в кулонах.

Аккумуляторы характеризуются к. п. д., емкостью и э. д. с. Коэффициентом полезного действия аккумулятора называют число, показывающее, какую часть энергии, затраченной на его зарядку, он отдает при разрядке:

Емкостью аккумулятора называют максимальное количество электричества, которое может пройти по цепи за все время разрядки полностью заряженного аккумулятора. За единицу емкости аккумулятора обычно принимают ампер-час: 1 А-ч=3600 Кл.



ЩЕЛОЧНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИЯ

По сравнению с кислотными аккумуляторами щелочные аккумуляторы обладают следующими достоинствами: они значительно легче, не боятся толчков и сотрясений, не портятся от коротких замыканий, а также от больших зарядных и разрядных токов, могут длительное время оставаться в разряженном состоянии. Но щелочные аккумуляторы дороже свинцовых и имеют меньшую ЭДС.

Они отдают при разряде не более 65% энергии, полученной во время заряда. Электролитом в щелочных аккумуляторах служит раствор щелочи (едкого кали или едкого натра) с небольшой добавкой едкого лития, который несколько увеличивает ёмкость. Для этих аккумуляторов применяются железные никелированные сосуды. Пластины представляют собой железные рамки с коробочками из тонкого листового железа, имеющего много отверстий.

Эти коробочки наполнены активной массой, состоящей для положительных пластин из гидрата оксида никеля и графита, а для отрицательных пластин - из кадмия и железа. Аккумуляторы с такими пластинами называются кадмиево-никелевыми. Кроме того, применяются ещё железо-никелевые аккумуляторы, у которых активная масса имеет несколько иной состав и не содержит кадмия. Свойства аккумуляторов обоих типов примерно одинаковы.

Положительные пластины обычно соединяются с сосудом аккумулятора, а отрицательные пластины изолируются от него. В каждом аккумуляторе количество положительных пластин на одну больше, чем отрицательных. На рис. 1. показан внешний вид одного из щелочных аккумуляторов.



Рис.1. Внешний вид Рис.2. Устройство герметичного щелочного аккумулятора кадмиево-никелевого аккумулятора.

ЭДС щелочных аккумуляторов ниже, чем кислотных, и менее постоянна. Рабочим значением можно считать 1,2 В. В начале разряда ЭДС достигает 1,4 В, а когда напряжение падает до 1 В, разряд следует считать законченным и надо поставить аккумулятор на заряд. Нормальный заряд щелочных аккумуляторов продолжается шесть часов, причем ток должен составлять 1\4 емкости аккумулятора.

Номинальный разрядный ток принимается равным, 1\8 емкости. При необходимости допускается ускоренный заряд.

«Кипение» электролита у щелочных аккумуляторов происходит в течение всего заряда и поэтому не может служить признаком его окончания. Последнее определяется главным образом по продолжительности заряда и по значению ЭДС каждого элемента. Необходимо иметь виду, что лучше перезарядить щелочной аккумулятор, чем недозарядить его.

Во время заряда и в течение двух-трех часов после него пробки должны быть вынуты из аккумулятора. Электролит у щелочных аккумуляторов имеет неприятную особенность: он образует мелкие кристаллы, которые покрывают внутри все стенки сосуда и «выползают» наружу, загрязняя выводы от пластин. Для устранении этого явления нужно добавить в каждый элемент несколько капель вазелинового масла, а также смазывать вазелином все части на верхней крышке. Желательно менять электролит один раз в шесть месяцев. Срок службы щелочных аккумуляторов составляет не более 1000 циклов заряд-разряд.

В процессе работы при низких или высоких температурах щелочные аккумуляторы заметно снижают емкость.

Чтобы уменьшить такую потерю емкости, при температуре выше +20° следует в качестве электролита применять раствор едкого натра плотностью 1,16 - 1,18. Заряд в жаркую погоду рекомендуется осуществлять вечером или ночью. Зимой при температуре -15° нужно применять едкий кали плотностью 1,3. При температуре от -15° до +20° применяют раствор едкого кали плотностью 1,18 - 1,20. Следует помнить, что едкая щёлочь, как кислота, может испортить одежду и вызвать ожоги. Для нейтрализации щелочи под руками нужно иметь раствор борной кислоты или уксус.

Промышленностью выпускаются герметичные щелочные (кадмиево-никелевые) аккумуляторы малого размера двух типов дисковые и цилиндрические. Дисковые аккумуляторы по внешнему виду похожи на герметичные малогабаритные сухие элементы (рис. 12). Они имеют стальной никелированный корпус, состоящий из двух частей, между которыми находится герметизирующая резиновая прокладка. Находящиеся внутри корпуса положительный и отрицательный электроды отделены друг от друга сепаратором. Самый маленький дисковый аккумулятор имеет диаметр 11,6 мм, высоту 5,5 мм и массу 2 г.

Цилиндрические малогабаритные аккумуляторы отличаются от дисковых формой корпуса и наличном нескольких положительных и отрицательных пластин, для крепления которых в корпусе имеются кольцевые канавки.

У всех герметичных аккумуляторов напряжение в начале разряда составляет 1,3 В, в конце разряда - 1 В. Заряд их рекомендуется проводить в течение 15 ч током, составляющим 0,1 емкости. Эти аккумуляторы могут работать при температуре от -10° до +50°С. Если рабочая температура ниже нуля, то емкость значительно снижается. При -10° емкость вдвое меньше, чем при +20 °С. После 500 циклов заряд-разряд емкость снижается на 50 %. Саморазряд при хранении заряженных аккумуляторов довольно велик. За тридцать суток хранения ёмкость уменьшается на 40 %.

Помимо одиночных аккумуляторных элементов, выпущены также батареи из нескольких дисковых или цилиндрических аккумуляторов, помещенных в пластмассовый корпус.

Многие десятки лет единственными применяемыми типами аккумуляторов, были кислотные и щелочные (кадмиево-никелевые или железо-никелевые) аккумуляторы. В последнее время стали выпускаться серебряно-цинковые щелочные аккумуляторы.

По сравнению со старыми типами эти новые типы аккумуляторов имеют значительно большую емкость, малые объём и массу, очень малый саморазряд, малое внутреннее сопротивление. Они допускают число циклов заряд-разряд до 500. Отдача по емкости у них до 100%, по энергии - до 85%.

Положительные пластины серебряно-цинкового аккумулятора делаются из серебра и оксида серебра.

Отрицательные пластины спрессованы из порошка цинка в оксида цинка.

Пластины находятся в сосуде из пластмассы. Электролитом является раствор едкого кали плотностью 1,4. Рабочее напряжение 1,5 В, а в самом начале разряда оно достигает 2 В. В конце разряда напряжение начинает резко снижаться и тогда аккумулятор следует ставить на заряд. Напряжение в течение всего разряда стабильно, и поэтому аккумулятор этого типа можно использовать в качестве источника эталонного напряжения. Серебряно-цинковые аккумуляторы допускают разряд очень большими токами. В течение 15 мин аккумулятор можно разрядить почти до полного использование емкости. Номинальная рабочая температура составляет -30° до +70 °С. Недостатком этих аккумуляторов является высокая стоимость.

Введение в эксплуатацию аккумуляторов и батарей, не бывших в эксплуатации или хранившихся в разряженном состоянии без электролита:

· Перед пуском в эксплуатацию аккумуляторы, как единично работающие, так и комплектуемые в батареи, подвергнуть растренировке с целью получения номинальной емкости;

· С поверхности аккумуляторов и батарей удалите чистой ветошью пыль и соль, проверьте правильность последовательного соединения аккумуляторов в батарее и плотно затяните гайки межэлементных соединений. Следы ржавчины на деталях, не покрытых лаком, снимите ветошью, смоченной в керосине;

· Аккумуляторы залейте электролитом, дайте постоять не менее 2 ч (для пропитки пластин) и проверьте вольтметром напряжение на каждом из них. В случае отсутствия напряжения на аккумуляторе оставьте его еще на 10 ч, после чего вновь проверьте напряжение. В случае отсутствия его -- аккумулятор замените;

· После 2-часовой пропитки проверьте уровень электролита над пластинами аккумуляторов, который должен быть не менее 5 и не более 12 мм над краем пластин.

Строгое соблюдение уровня электролита (не более 12 мм) требуется для предупреждения выплескивания электролита из аккумулятора во время заряда.

Напряжение в конце разряда должно быть не менее одного вольта на худшем аккумуляторе. Если отданная емкость будет не ниже номинальной, аккумуляторы могут быть пущены в эксплуатацию.

Примечание: Рекомендуется для улучшения качества аккумуляторов перед пуском в эксплуатацию сменить электролит на свежий.

Иногда аккумуляторы после длительного бездействия имеют временное снижение емкости. В этих случаях после контрольного цикла дайте заряд нормальным режимом, а разряд производите в течение восьми часов при постоянной силе тока, не обращая внимания на напряжение аккумуляторов.

В конце разряда нормальную силу тока поддерживайте с помощью внешнего источника тока. Для этого аккумуляторы подключите к зарядному агрегату так, чтобы положительный полюс аккумулятора был соединен с минусом зарядного устройства, а отрицательный - с плюсом. После такого глубокого разряда дайте заряд током нормального режима в течение 16 ч и аккумуляторы направьте в эксплуатацию. Последующие заряды производите в течение 6 ч нормальным током в каждой батарее.

Заряд производите от любого источника постоянного тока. Автоматический заряд без постоянного контроля параметров обеспечивают устройства. Для включения на заряд однотипные аккумуляторы или батареи соедините последовательно. Количество соединенных аккумуляторов определяется напряжением источника тока и напряжением аккумулятора в конце заряда. У исправного и правильно включенного аккумулятора напряжение при нормальном зарядном токе должно быть:

· в начале заряда 1,40 В...1.45 В;

· в конце заряда 1,75 В -- 1,85 В.

При эксплуатации аккумуляторов и батарей применяйте следующие режимы заряда:

· Нормальный - 6ч нормальным током;

· Усиленный - 12 ч нормальным током, он сообщается:

· при вводе в действие;

· через каждые 10 циклов, а при нерегулярной работе один раз в месяц;

· после смены электролита;

· после глубоких разрядов ниже допустимых конечных напряжений, а также после разрядов слабыми токами, чередующимися с перерывами в течение 16 и более часов.

Перезаряды улучшают работу щелочных аккумуляторов.

· Ускоренный - 2,5 ч силой тока вдвое больше нормальной и 2 ч - нормальной силой тока.

Никель - кадмиевые и никель-железные аккумуляторы можно заряжать более слабым током, соответственно увеличивая время заряда, однако снижать ток более чем на половину не рекомендуется.

ВНИМАНИЕ! Заряды слабыми токами ухудшают работу щелочных аккумуляторов, а поэтому применяйте их в случае крайней необходимости.

Не допускайте повышение температуры электролита при заряде выше 45° С для составных электролитов, и выше 35° С для электролитов без добавки лития едкого. В случае повышения температуры выше указанной прервите заряд и дайте аккумуляторам остыть.

Заряд аккумуляторов зимой на открытом воздухе при температуре ниже минус 10° С (до минус 30° С) производите нормальной силой тока в течение 7 ч. В случае необходимости заряжать аккумуляторы ниже минус 30° С их утеплите, закрыв войлоком, брезентом или другим материалом.

Примечание: Никель - железные аккумуляторы заряжать при температуре ниже минус 10° С не рекомендуется.

Во время заряда не допускайте выплёскивания электролита. Перед зарядом через каждые 10 циклов проверьте и доведите уровень электролита до норм. Проверьте отсутствие замыкания между стенками соседних аккумуляторов в результате возможного раздутия корпусов. При наличии замыкания напряжение батарей будет значительно ниже номинального. Для обнаружения замкнутых аккумуляторов производите замер зазоров между ними и замер их напряжений. У соприкасающихся аккумуляторов немедленно отверните пробки. Если после устранения замыкания зазор между аккумуляторами меньше 3 мм, изолируйте их листом тонкого эбонита, винипласта или резины. После устранения замыкания аккумуляторов сообщите им усиленный заряд.

Разряд щелочных аккумуляторов можно производить до конечного напряжения:

· при 5-часовом и более длительном режиме разряда не ниже 1,0 В;

· при 3-часовом режиме разряда не ниже 0,8 В;

· при 1-часовом режиме разряда не ниже 0,5 В;

Конечное напряжение разряда аккумуляторных батарей определяйте, как произведение числа аккумуляторов в батарее на конечное напряжение отдельного аккумулятора, соответственно режиму разряда.

Автоматический разряд с заданными параметрами разряда обеспечивают устройства тестирования аккумуляторных батарей.

При эксплуатации аккумуляторов и батарей через каждые 100 - 150 циклов производите контрольные электрические испытания. Аккумуляторам или батареям сообщите два прогоночных цикла. Заряд производите током нормального режима в течение 12ч, разряд нормальным режимом до конечного напряжения 1,0 В у одного из аккумуляторов.

Контрольный цикл проводите в нормальным режимом.

На контрольном цикле производите замеры напряжения каждого аккумулятора:

· при заряде - в начале и конце заряда;

· при разряде - в начале разряда, через 6 ч, 7 ч и через 8 ч разряда.

Аккумуляторы, имеющие через 6 ч разряда напряжение 1.0В и ниже, замените. Примечание: Контрольные испытания производите после смены электролита.

Никель-железные аккумуляторы могут эксплуатироваться при температуре не ниже минус 20° С, при этом они отдают не менее 70% номинальной емкости. Никель-кадмиевые аккумуляторы - не ниже минус 40° С, при этом они отдают 20% номинальной емкости.

Факторы, сокращающие срок службы аккумуляторов и батарей

· систематические недозаряды;

· глубокие разряды ниже конечных напряжений;

· снижение уровня электролита ниже верхнего края пластин;

· повышенная плотность электролита при температуре выше 0° С;

· повышение температуры.



2. КИСЛОТНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИЯ

По сравнению с гальваническими элементами аккумулятор обладают более постоянным напряжением и могут давать большие разрядные токи. Недостатком аккумуляторов является необходимость периодического заряда их от какого-либо источника постоянного тока.

Срок службы аккумуляторов значительно выше, чем гальванических элементов. При правильном уходе аккумуляторы могут работать несколько лет и допускают до нескольких сотен циклов заряд-разряд.

Простейший кислотный (свинцовый) аккумулятор состоит из двух свинцовых пластин, опущенных в раствор серной кислоты. В таком виде он не дает никакой разности потенциалов. Чтобы в аккумуляторе возникла ЭДС, его нужно зарядить, то есть пропустить через него постоянный ток от какого-либо источника. Во время заряда в аккумуляторе происходит химическое разложение серной кислоты, причем на катоде выделяется водород, а на аноде - кислород. Последний окисляет поверхность анодной пластины, и она покрывается коричневым слоем диоксида свинца; катодная пластина остается чисто свинцовой. В результате получается элемент с двумя разнородными пластинами в растворе кислоты. Если теперь отсоединить заряжающий источник, то окажется, что аккумулятор обладает некоторой ЭДС и при включении на внешнюю цепь может дать ток.

Во время разряда аккумулятора направление тока противоположно направлению зарядного тока и химические процессы при разряде происходят в обратном порядке: на положительной пластине выделяется водород, а на отрицательной - кислород. Вследствие этого через некоторое время обе пластины становятся одинаковыми и ЭДС аккумулятора уменьшается до нуля. Если аккумулятор снова зарядить, то он опять будет давать ток, пока не разрядится.

При заряде аккумулятор накапливает энергию, а при разряде отдает ее. Само слово «аккумулятор» означает накопитель. Однако электрическая энергия накапливается в аккумуляторе не непосредственно. Энергия зарядного тока расходуется на создание новых химических веществ, а при разряде они разлагаются и почти полностью отдают энергию, затраченную на их образование. В нормальном режиме работы аккумулятор отдает около 75 % энергии, полученной при заряде.

Свинцовый аккумулятор имеет ЭДС примерно 2 В. Внутреннее сопротивление у него очень невелико, рабочее напряжение можно считать равным ЭДС.

К концу заряда ЭДС аккумулятора увеличивается до 2,7 В, но при разряде сначала быстро снижается до 2 В, а затем остается почти постоянной. Лишь в конце разряда ЭДС довольно быстро уменьшается до 1,8 В. Ниже этого напряжения разряжать аккумулятор не следует.

Рассмотрим процессы, происходящие в свинцовом аккумуляторе. Свинцовые пластинки в воздухе всегда покрыты пленкой оксида свинца PbO. Под действием серной кислоты оксид свинца превращается в сернокислый свинец (сульфат свинца) PbSO₄ , по уравнению

PbO+ Н₂ SO₄ = PbSO₄ + Н₂ О.

При заряде серная кислота разлагается на ионы Н₂ и SO₄ . Отрицательные ионы SO₄ подходят к аноду и превращают сульфат свинца в диокид свинца PbO₂ :

PbSO₄ + SO₂ + 2Н₂ О = PbO₂ + 2Н₂ SO₄ .

Ионы водорода во время заряда подходят к катоду и восстанавливают на его поверхности чистый свинец:

PbSO₄ + Н₂ = Pb + Н₂ SO₄ .



Как видно, при заряде образуется серная кислота, то есть концентрация ее в растворе возрастает. Так как разрядный ток противоположен по направлению зарядному, то все реакции при разряде происходят в обратную сторону (написанные выше уравнения надо читать в обратном направлении). Поэтому в конце разряда пластины снова будут покрыты сульфатом свинца. Концентрация серной кислоты при разряде уменьшается.

Аккумулятор из двух свинцовых пластин мало пригоден для практического использования. Он обладает слишком небольшой емкостью и может давать ток весьма непродолжительное время, так как диоксида свинца при заряде получается мало. Пластины современных аккумуляторов изготовляются решетчатыми (рис.3) и заполняются активной массой, состоящей из диоксида свинца для положительных пластик и губчатого (мелко раздробленного) свинца для отрицательных. Применение пластин с активной массой значительно повышает ёмкость аккумулятора. Кроме того, для увеличения емкости в аккумуляторе устанавливают не две пластины, а большее их количество (например, пять,семь или девять). Число отрицательных пластин бывает на одну больше, чем положительных. Каждую положительную пластину размещают между двумя отрицательными (рис. 4). Поэтому поверхность пластин используется с обеих сторон; только у крайних пластин в работе участвует лишь одна поверхность. Чтобы не допустить короткого замыкания пластин, между ними помещаютпористые изоляционные прокладки-сепараторы. Сосуды аккумуляторов делаются чаще всего из кислотоупорной пластмассы.

Рис. 3. Пластина кислотного аккумулятора.



Рис. 4. Принцип устройства многопластинчатого аккумулятора.

Электролит приготовляется из химически чистой серной кислоты и дистиллированной или снеговой воды. Недостаточно чистая кислота или вода, содержащая примеси, могут испортить аккумулятор. У электролита плотность должна быть 1,25 - 1,26 при температурах выше нуля и 1,30 - 1,35 при температурах ниже нуля. Если температура выше 30°, то плотность электролита снижают до 1,20 - 1,21. Для измерения плотности электролита служит ареометр , представляющий собой запаянную стеклянную трубку, в нижней части которой помещён груз, а выше расположена бумажная шкала с делениями, соответствующими различным плотностям. Чем меньше плотность раствора, тем глубже опускается ареометр в раствор. Отсчет плотности ведётся по уровню раствора.

При приготовлении электролита кислоту тонкой струёй наливают в дистиллированную воду, непрерывно размешивая раствор чистой стеклянной палочкой.

Нельзя наливать воду в кислоту, так как при этом происходит сильное нагревание и даже кипение с разбрызгиванием кислоты, которая может испортить одежду и вызвать ожоги. Во время работы с кислотой необходимо иметь под руками раствор щёлочи, на пример соды. Если кислота попала на тело или одежду, этим раствором нужно сейчас же смочить место, на которое попала кислота, и тем самым нейтрализовать её. Электролит наливают в аккумулятор так, чтобы уровень его был несколько выше пластин. Плотность электролита, заливаемого в новый аккумулятор должна быть 1,12. В крышке аккумулятора сделаны отверстия для наливания электролита, закрытые пробками. В пробках имеются небольшие отверстия для выхода газов. После заливки электролита в новый аккумулятор его оставляют на шесть часов, чтобы активная масса пропиталась электролитом.

При заряде положительный полюс аккумулятора соединяется с положительным полюсом заряжающего источника, напряжение которого должно быть несколько выше, чем ЭДС аккумулятора. Для установления нужного тока применяется реостат, который включается в один из проводов, идущих к аккумулятору. Для того чтобы контролировать ток, иногда включают еще амперметр. Зарядный ток (в ампер-часах) не должен превышать емкости аккумулятора (в ампер-часах). Например, максимальный зарядный ток для аккумулятора емкостью в 40 А·ч равен 4 А. Нормальный заряд аккумулятора обычно длится 12 часов. При большем токе аккумулятор перегревается и происходит разрушение активной массы пластин. Если заряд вести меньшим током, что вполне допустимо и даже желательно, то продолжительность заряда соответственно увеличивается. Когда заряжается новый, еще не работавший аккумулятор, то заряд осуществляют более продолжительное время, повторяя его несколько раз и разряжая аккумулятор в промежутках между такими зарядами. Правила заряда подробно указаны в инструкции, прилагаемой к аккумулятору.

Когда аккумулятор совершенно разряжен, то в начале заряда его ЭДС равна 1,8 В, а в конце заряда она повышается, как известно, до 2,7 В. В конце заряда происходит бурное выделение пузырьков газа в электролите, который как бы «кипит». Если имеется вольтметр, то конец заряда можно определить и по возрастанию ЭДС аккумулятора до 2,7 В. Обычно аккумулятору дают «покипеть» час-два, после чего заряд считают оконченным.

Необходимо помнить, что из аккумулятора выделяется водород и кислород, смесь которых представляет собой так называемый гремучий газ, легко взрывающийся от искры или пламени. Поэтому к аккумулятору нельзя подносить зажженные предметы.

При разряде аккумуляторов нужно соблюдать следующие правила. Максимальный разрядный ток не должен превышать Размещено на http://www.allbest.ru/

22

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

емкости аккумулятора. Надо остерегаться короткого замыкания аккумулятора, при котором возникает очень большой ток. Он вызывает порчу аккумулятора: его пластины коробятся и из них выпадает активная масса, которая может замкнуть накоротко пластины. Нельзя пробовать аккумулятор «на искру», соединяя его полюсы накоротко.

Как только ЭДС при разряде понизится до 1,8 В, нужно не позднее чем через сутки поставить аккумулятор на заряд, иначе пластины аккумулятора покроются белым налётом сернокислого свинца (сульфата). Этот налёт сильно снижает емкость аккумулятора. Удалить сульфат с пластин очень трудно.

Рис. 5. Внешний вид кислотного аккумулятора.

Аккумулятор постепенно разряжается, даже находясь в бездействующем состоянии. Каждые сутки за счет саморазряда теряется примерно 1 % емкости. Такой саморазряд увеличивается, если в электролите и в пластинах имеются вредные примеси. Кроме того, аккумулятор может разряжаться через плохую изоляцию между своими выводами. Необходимо тщательно вытирать сосуды и следить за изоляцией между выводами. Быстрый саморазряд происходит также при коротком замыкании между пластинами аккумулятора. Чтобы не допустить полного саморазряда, необходимо аккумулятор заряжать раз в месяц, даже если он не разрядился полностью или совсем не работал. Вообще не рекомендуется оставлять на длительное время заряженный аккумулятор без работы. Лучше его разрядить, вылить кислоту и несколько раз промыть водой.

При снижении уровня электролита вследствие испарения воды нужно доливать дистиллированную воду, а не кислоту. Все выступающие наружу свинцовые выводы от пластин и зажимы следует смазывать вазелином, предварительно удаляя с них оксидный слой. Нельзя допускать загрязнения аккумулятора и попадания в него пыли. Свинцовые аккумуляторы боятся сильных сотрясений и толчков. Во время заряда из аккумулятора выделяются вредные для дыхания пары, поэтому аккумуляторы не следует заряжать в жилом помещении.

Промышленностью выпускаются кислотные аккумуляторы многих типов на различные ёмкости и батареи на различные напряжения, состоящие из нескольких аккумуляторов, соединённых последовательно. Внешний вид кислотного аккумулятора показан на рис. 5.

При эксплуатации «обслуживаемых» аккумуляторов (с открываемыми пробками на банках) на автомобиле при движении по неровной дороге неизбежно происходит просачивание электролита из-под пробок на корпус аккумулятора. Через электропроводную невысыхающую пленку электролита происходит саморазряд аккумулятора. Во избежание сильного саморазряда необходимо периодически нейтрализовывать электролит протиранием корпуса, например слабым раствором пищевой соды или разведенным в воде до состояния консистенции жидкой сметаны хозяйственным мылом. Кроме того, особенно в жаркую погоду, происходит испарение воды из электролита, или количество воды в электролите уменьшается при перезаряде за счёт электролиза, что увеличивает его плотность, увеличивая напряжение на аккумуляторе. При существенной потере воды уровень электролита в банках может упасть ниже верха электродов, что снижает ёмкость. Поэтому необходимо следить за уровнем электролита и при необходимости доливать дистиллированную воду.

Эти меры вместе с проверкой автомобиля на паразитную утечку тока в его электрооборудовании и периодической подзарядкой аккумулятора могут существенно продлить срок эксплуатации аккумуляторной батареи.

Работа свинцово-кислотного аккумулятора при низких температурах:

По мере снижения окружающей температуры, параметры аккумулятора ухудшаются, однако, в отличие от прочих типов аккумуляторов, у свинцово-кислотных это снижение относительно мало, что не в последнюю очередь обуславливает их широкое применение на транспорте. Эмпирически считается, что свинцово-кислотный аккумулятор теряет ~1 % ёмкости при снижении температуры на каждый градус от +20 °C. То есть, при температуре ?30 °C свинцово-кислотный аккумулятор будет иметь 50 % ёмкости.

Снижение ёмкости и токоотдачи при низких температурах обусловлено, в первую очередь, ростом вязкости электролита, при этом ухудшается омывание электродов свежими порциями электролита и концентрация серной кислоты в непосредственной близости от них снижается.

Разряженный аккумулятор в мороз может раздуться из-за замерзания электролита низкой плотности (близкой к 1.10) и образования льда, что приводит к необратимому повреждению свинцовых пластин внутри аккумулятора.

Низкие температуры электролита негативно влияют на работоспособность и зарядно-разрядные характеристики аккумулятора:

· при температуре от 0 °C до -10 °C снижение зарядных и разрядных характеристик влияют не существенно на работоспособность аккумулятора;

· при температуре от -10 °C до -20 °C происходит снижение отдаваемой мощности в стартерном режиме и ухудшение заряда;

· при температуре ниже -20 °C аккумуляторные батареи не обеспечивают надежного пуска двигателя и не способны принимать заряд от генератора.

Из-за большего внутреннего сопротивления, присущего современным аккумуляторам закрытого типа (т. н. «необслуживаемым» аккумуляторам: герметичным, герметизированным) при низких температурах по сравнению с обычными аккумуляторами (открытого типа), эти вопросы ещё более актуальны.

Для эксплуатации при низких отрицательных температурах предназначены конструкции аккумулятора с внутренним электроподогревом.

Хранение:

Свинцово-кислотные аккумуляторы следует хранить только в заряжённом состоянии. При температуре ниже ?20 °C подзаряд аккумуляторов должен проводиться постоянным напряжением 2,45 В/элемент 1 раз в год в течение 48 часов. При комнатной температуре -- 1 раз в 8 месяцев постоянным напряжением 2,35 В/элемент в течение 6-12 часов. Хранение аккумуляторов при температуре выше 30 °C не рекомендуется.

Слой грязи и солей на поверхности корпуса аккумулятора создаёт проводник для тока между электродами и приводит к саморазряду аккумулятора, при глубоком разряде начинается преждевременная сульфатация пластин и поэтому поверхность аккумулятора необходимо поддерживать в чистоте. Хранение свинцово-кислотных аккумуляторов в разряженном состоянии приводит к быстрой потере их работоспособности.

При длительном хранении аккумуляторов и разряде их большими токами (в стартерном режиме), или при уменьшении ёмкости аккумуляторов, нужно проводить контрольно-тренировочные циклы, то есть разряд-заряд токами номинальной величины.

При подготовке аккумуляторной батареи к зимнему хранению, что актуально для автомобилей не эксплуатируемых в холодное время года специалисты старейшей лаборатории НИИАЭ рекомендуют следующие действия:

1. Правильно и до конца зарядите аккумуляторную батарею;

2. Нанесите на положительный вывод АКБ пластичную смазку (литол, солидол и т. п.), так как «+» борн способен абсорбировать влагу из атмосферы, что может приводить к повышенному саморазряду;

3. Оставить на холоде, так как при низких температурах саморазряд намного ниже. Электролит полностью заряженного аккумулятора начинает замерзать при температуре ниже ?55 С;

В случае необходимости поездки зимой -- перенесите аккумулятор в отапливаемое помещение и в течение 7--9 часов (например, за ночь) он придёт в пригодное для использования состояние.

Износ свинцово-кислотных аккумуляторов:

При использовании технической серной кислоты и не дистиллированной воды, ускоряются саморазряд, сульфатация, разрушение пластин и уменьшение ёмкости аккумуляторной батареи.

При реакциях в аккумуляторе образуется нерастворимое вещество -- сульфат свинца PbSO₄, осаждающийся на пластинах, который образует диэлектрический слой между токоотводами и активной массой. Это один из факторов, влияющий на срок службы свинцово-кислотной аккумуляторной батареи.

Основными процессами износа свинцово-кислотных аккумуляторов являются:

· сульфатация пластин, заключающаяся в образовании крупных кристаллитов сульфата свинца, который препятствует протеканию обратимых токообразующих процессов;

· коррозия электродов, то есть электрохимические процессы окисления и растворения материала электродов в электролите, что вызывает осыпание материала электродов;

· слабая механическая прочность или плохое сцепление активной массы с электродными решётками, что приводит к опаданию активной массы;

· оползание и осыпание активной массы положительных электродов, связанное с разрыхлением, нарушением однородности.

Хотя батарею, вышедшую из строя по причине физического разрушения пластин в домашних условиях отремонтировать нельзя, в литературе описаны химические растворы и прочие способы, позволяющие «десульфатировать» пластины. Простой, но чреватый полным отказом аккумулятора способ предполагает использование раствора сульфата магния. Раствор сульфата магния заливается в секции, после чего батарею разряжают и заряжают несколько раз. Сульфат свинца и прочие остатки химической реакции осыпаются при этом на дно банок, это может привести к замыканию элемента, поэтому обработанные банки желательно промыть и заполнить новым электролитом номинальной плотности. Это позволяет несколько продлить срок использования устройства.

ёмкость гальванический элемент щелочь аккумулятор



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Аккумуляторные батареи широко используются в современных технологиях. В зависимости от требования к независимому источнику электроснабжения применяются различные типы аккумуляторов. Для разных условий работы подходят разные аккумуляторы и только обслуживающему персоналу предоставляется выбор в каждом отдельном случае.



СПИСОКИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Л. М. Пиотровский., Электрические машины, - М.: Госэнергоиздат,1960. - 532с.

2. Пособие для изучения правил технической эксплуатации электрических станций и сетей . Электрическая часть электростанций и электрические сети, - М.: Госэнергоиздат,1962. - 560с.

3. И. П. Жеребцов., Электрические и магнитные цепи. Основы электротехники, - Л.: Энергоатомиздат,1987. - 256с.

4. Справочник по наладке электроустановок и электроавтоматики, - Киев: Наукова думка, 1972. - 624с.

5. Справочник по физике, - М.: Наука,1971. - 940с.

6. Интернет ресурсыhttps://ru.wikipedia.org/wiki

7. Интернет ресурсы http://www.kuppol.ru/infotestbat

Размещено на Allbest.ru

...