ТО и обслуживание аккумуляторов

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

ТО и обслуживание аккумуляторов



ВВЕДЕНИЕ

Аккумуляторная батарея - химический источник тока, источник ЭДС, многоразового действия, основная специфика которого заключается в обратимости внутренних химических процессов, что обеспечивает его многократное циклическое использование (через заряд-разряд) для накопления энергии и автономного электропитания различных электротехнических устройств и оборудования, а также для обеспечения резервных источников энергии в медицине, производстве, транспорте и в других сферах.

Как известно, работа современных портативных устройств основана на использовании автономного источника питания, роль которого выполняет аккумуляторная батарея (АКБ). Также такой источник энергии является обязательным узлом автомобильного транспорта, который помогает запустить машину при помощи стартера.

Данная проблема актуальна, т.к. аккумуляторы очень популярны в нашей жизни, они используются в автомобилях, служат аварийными источниками электроэнергии, установлены в мобильных телефонах и т. д. Не каждый пользователь знает их устройство, ТО и технику безопасности, при использовании данного электротехнического устройства. Если соблюдать правила использования, то аккумулятор будет работать без перегрузки и не уменьшать свою емкость, в процессе эксплуатации.

Объектом исследования является аккумуляторная батарея.

Предметом исследования является ТО и обслуживание аккумуляторов и соблюдения правил техники безопасности, при обращении с ними, в том числе: правил пожарной безопасности.

Целью выпускной квалификационной работы является изучение вопросов устройства, функционирования, обслуживания аккумуляторов.

Данная цель предполагает решение следующих задач:

1. Рассмотреть назначение и особенности аккумуляторной батареи.

2. Изучить принцип действия.

3. Рассмотреть правила безопасной эксплуатации данных источников питания, включающие в себя: правила пожарной безопасности.

Для решения данных задач использовались методы: анализ литературы, классификация и конкретизация.

Выпускная квалификационная работа состоит из теоретической части, которая состоит из 2 глав и 4 параграфов.

В данной работе мы рассмотрим значимость аккумуляторов, их принцип действия, правила использования данного устройства, для достижения максимального эффекта и снижения энергозатрат электропотребителей, при эксплуатации аккумуляторных элементов питания.

аккумуляторный батарея электродвижущий



1. ХАРАКТЕРИСТИКА И НАЗНАЧЕНИЕ

Аккумулятор -- это многоразовый источник тока, который предназначен для накопления и хранения энергии. Его работа основана на обратимых окислительно-восстановительных реакциях, что дает возможность использовать батарею многократно. Для создания аккумуляторной батареи, несколько аккумуляторов соединяют в одну цепь.

Все аккумуляторы можно условно разделить по назначению на несколько основных групп:

бытовые (аккумуляторные батарейки)

для радиотелефонов

для фонариков

автомобильные

для источников бесперебойного питания (далее: ИБП)

промышленные

Теперь рассмотрим их немного подробней:

Аккумуляторные батарейки:

Для обеспечения нормального функционирования техники, применяются аккумуляторы разных типоразмеров. Основная сфера их использования - питание мелких устройств бытового назначения.

Аккумуляторные батарейки используются для самых различных устройств: беспроводных bluetooth мышей, клавиатур, фотоаппаратов, простых фонариков, часов, другой мелкой электроники.



Рис. 1. Аккумуляторные батарейки

Они имеют различные типоразмеры:

AA (пальчик) - наиболее распространенный формат круглых батареек длиной 5 см, напряжением 1.2 В и емкостью 1000-3000 мАч.

AAA (мини-пальчик) - также широко распространены, имеют длину 4.4 см, такое же напряжение 1.2 В, но меньшую емкость 500-1500 мАч крона - более редкая прямоугольная батарейка с напряжением 9 В, используется в некоторых электроприборах (например, мультиметрах)

Существуют и другие, более редкие форматы аккумуляторных батареек:

CS (Sub C) - короткая круглая батарейка

C (R14) - средняя круглая батарейка

D (R20) - большая круглая батарейка

Они мало распространены и используются в некоторых специфических устройствах и старых фотоаппаратах.

Аккумуляторы для радиотелефонов

Это может быть монолитная аккумуляторная батарея либо отдельные элементы. Подобные устройства отличаются небольшим размером и незначительным весом. Аккумуляторы для радиотелефонов часто представляют собой удобные готовые сборки обычных Ni-MH аккумуляторных батареек.

Аккумуляторы для радиотелефонов

Также, в некоторых телефонах используются нестандартные фирменные аккумуляторы.

Рис. 2. Аккумуляторы для фонариков

Аккумуляторы для фонарика представлены на рынке в широком ассортименте и выбор зависит от конкретной модели.

Наиболее широкие разновидности:

АА (14500) - аккумуляторы для больших фонариков (длина 5 см, диаметр 1.4 см)

ААА - обычные Ni-MH элементы с номинальным напряжением 1.2 В и емкостью 500-1100 мАч

CR123A 16340- созданы для компактных фонариков (длина 3.4 см)

Есть также специальные аккумуляторы для мощных фонариков и электрошокеров.



Рис. 3. Аккумуляторы для фонариков

Они имеют свои уникальные типоразмеры, которые нужно подбирать в зависимости от модели фонарика:

10440

18650

26650

Эти аккумуляторы отличаются физическими размерами и емкостью. В основном они являются литий-полимерными, что делает их очень легкими.

Рис. 4. Автомобильные аккумуляторы

Это большие обслуживаемые кислотно-свинцовые батареи с жидким электролитом. Они способны быстро отдавать огромный ток, но необходимо следить за их зарядом и уровнем электролита (доливать по необходимости). Хранить свинцовый аккумулятор разряженным нельзя, так как примерно через полгода он выйдет из строя.

Аккумуляторы для ИБП

Аккумуляторы для компьютерных ИБП призваны обеспечить недлительное питание техники в случае временного отключения электричества. Они также являются свинцово-кислотными, но в отличие от автомобильных они необслуживаемые, а электролит в них загущенный в виде геля, что предотвращает утечки.

Рис. 5. Аккумуляторы для ИБП

В остальном эти аккумуляторы подобны автомобильным, они могут быстро отдать большой ток и требуют периодической подзарядки. В разных ИБП используются аккумуляторы с разным напряжением (12 или 24 В), разной емкости (7, 9, 12 Ач) и разного физического размера. Также есть модели, в которые устанавливается несколько соединенных вместе батарей.

Аккумуляторы в ИБП для газового котла и другой ответственной техники, отличаются большей емкостью по сравнению с моделями, применяемыми при работе компьютерного оборудования, ведь они рассчитаны на поддержание функционирования отопительных приборов на протяжении суток и более.

Такие аккумуляторы часто являются внешними и подключаются к ИБП с помощью специальных клемм, а сами ИБП должны выдавать напряжение в форме чистой синусоиды, что важно для электронасосов, используемых в системах отопления и другой чувствительной к форме напряжения техники.

Промышленные аккумуляторы

Обычно, огромные батареи большой емкости. Могут быть разного напряжения, в том числе высоковольтные.

Итак, мы рассмотрели разновидности аккумуляторов. Они очень широко используется, встречаются в повседневной жизни - в этом состоит актуальность рассматриваемой темы выпускной квалификационной работы.



2. УСТРОИСТВО АКУМУЛЯТОРОВ

Элемент свинцово-кислотного аккумулятора состоит из электродов и разделительных пористых пластин, изготовленных из материала, не взаимодействующего с кислотой, препятствующих замыканию электродов (сепараторов), которые погружены в электролит. Электроды представляют собой плоские решётки из металлического свинца. В ячейки этих решёток запрессованы порошки диоксида свинца (PbO2) -- в анодных пластинах и металлического свинца -- в катодных пластинах. Применение порошков увеличивает поверхность раздела электролит -- твердое вещество, тем самым увеличивает электрическую ёмкость аккумулятора.

Электроды вместе с сепараторами погружены в электролит, представляющий собой водный раствор серной кислоты. Для приготовления раствора кислоты применяют дистиллированную воду.

Электрическая проводимость электролита зависит от концентрации серной кислоты и при комнатной температуре максимальна при массовой доле кислоты 35%, что соответствует плотности электролита 1,26 г/смі. Чем больше проводимость электролита, тем меньше внутреннее сопротивление аккумулятора, и, соответственно, ниже потери энергии на нём. Однако, на практике в районах с холодным климатом применяются и более высокие концентрации серной кислоты, до 1,29?1,31 г/смі, это связано с тем, что при снижении концентрации из-за разряда электролит может замёрзнуть, а при замерзании образуется лёд, который может разорвать банки аккумулятора и повреждает губчатый материал пластин.

Существуют экспериментальные разработки аккумуляторов, где свинцовые решетки заменяют пластинами из переплетённых нитей углеродного волокна, покрытых тонкой свинцовой пленкой. При этом используется меньшее количество свинца, распределённого по большой площади, что позволяет изготовить аккумулятор не только компактным и лёгким, при прочих равных параметрах, но и значительно более эффективным -- помимо большего КПД, заряжается значительно быстрее традиционных аккумуляторов.

В аккумуляторах, применяемых в бытовых ИБП, систем охранной сигнализации и др. жидкий электролит загущают водным щелочным раствором силикатов натрия(Na2Si2O4) до пастообразного состояния. Это так называемые гелевые аккумуляторы (GEL), имеющие длительный ресурс. Другой вариант исполнения ? с пористыми сепараторами из стеклоткани (AGM), допускающими более жёсткие режимы заряда.

Рис. 6. Свинцово- кислотный аккумулятор

Принцип действия никель-кадмиевых аккумуляторов основан на обратимом процессе:

2NiOOH + Cd + 2H2O - 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2 E0 = 1,37 В.

Никелевый электрод представляет собой пасту гидроксида никеля, смешанную с проводящим материалом и нанесенную на стальную сетку, а кадмиевый электрод -- стальную сетку с впрессованным в неё губчатым кадмием. Пространство между электродами заполнено желеобразным составом на основе влажной щелочи, который замерзает при -27°С[1]. Индивидуальные ячейки собирают в батареи, обладающие удельной энергией 20-35 Вт*ч/кг и имеющие большой ресурс -- несколько тысяч зарядно-разрядных циклов.

Рис. 7. Никель-кадмиевый аккумулятор

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, например: в графит с образованием LiC6, окислы (LiMnO2) и соли (LiMnRON) металлов.

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.

В настоящее время в массовом производстве литий-ионных аккумуляторов используются три класса катодных материалов:

* кобальтат лития LiCoO2 и твёрдые растворы на основе изоструктурного ему никелата лития

* литий-марганцевая шпинель LiMn2O4

* литий-феррофосфат LiFePO4.

Электрохимические схемы литий-ионных аккумуляторов:

* литий-кобальтовые

LiCoO2 + 6C > Li1-xCoO2 + LiC6

* литий-ферро-фосфатные

LiFePO4 + 6C > Li1-xFePO4 + LiC6

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).



Рис. 8. Литий-ионный аккумулятор

Итак, мы рассмотрели 3 вида аккумуляторов: Никель-кадмиевый, свинцово-кислотный, литиевый: их устройство и составляющие компоненты.

2.1 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Независимо от типа, любой аккумулятор работает благодаря наличию разности потенциалов между пластинами из металла, погруженными в электролит.

Процессы, происходящие в батарее, являются обратимыми, поэтому после ее разряда, есть возможность при помощи заряда восстановить работоспособность. Во время заряда ток пропускают в противоположном направлении, которое будет при разряде аккумуляторной батареи.

Основной характеристикой является емкость, то есть величина заряда, которую полностью заряженная батарея может отдать при разряде до наименьшего допустимого значения. Для ее измерения обычно используются ампер-часы (Ач).

В основе принципа работы аккумуляторов лежит преобразование химической энергии в электрическую. Электроды взаимодействуют с электролитом, образуя в результате воду и сульфат свинца. Необходимо отметить, что в случае такого взаимодействия постепенно уменьшается плотность электролита и, соответственно, мощность аккумулятора.

Стоит отметить, что температура воздуха влияет на режим работы устройства: ее увеличение влияет на некоторое увеличение мощности батареи. Однако, вместе с такими изменениями может увеличиться коррозия электродов и саморазряд. Если на улице минусовая температура воздуха, то можно прослеживать уменьшение разрядной емкости, уменьшение электролита и замедление химических процессов.

В литий-ионных аккумуляторах имеются два электрода в виде анода и катода, между ними находится электролит. На аноде при подключении батареи в замкнутую цепь образуется химическая реакция, которая приводит к образованию свободных электронов.

Указанные электроны стремятся попасть на катод, где меньше их концентрация. Однако от прямого пути к катоду от анода удерживает их электролит, который находится между электродами. Остается единственный путь - через цепь, куда замыкается батарея. При этом электроны, двигаясь по указанной цепи, питают устройство энергией.

Положительно заряженные ионы лития, которые были оставлены «убежавшими» электронами, в то же время через электролит направляются к катоду, дабы удовлетворить потребность в электронах на стороне катода.

После перемещения всех электронов к катоду наступает «смерть» батарейки. Но литий-ионный аккумулятор является перезаряжаемым, то есть процесс можно обратить вспять.

При помощи зарядного устройства можно впустить энергию в цепь, тем самым будет запущена реакция протекания в обратном направлении. В результате будет получено скопление электронов на аноде. После перезаряда аккумулятора он по большей части будет оставаться таковым до момента приведения его в действие. Однако с течением времени батарея будет утрачивать часть своего заряда даже в режиме ожидания.

Емкость батареи подразумевает количество ионов лития, которые могут внедриться в кратеры и крошечные поры анода или катода. Со временем, после многочисленных перезарядок катод и анод деградируют. В результате число ионов, которые они могут вместить, уменьшается. При этом аккумулятор более не может удерживать прежнее количество заряда. В конце концов, он полностью утрачивает свои функции.

Литий-ионные аккумуляторы выполнены так, что их зарядку нужно постоянно контролировать. С этой целью в корпус устанавливается специальная плата, она называется контроллер заряда. Чип на плате производит управление процессом зарядки аккумулятора.

Свинцово-кислотного аккумуляторы это вид накопительного источника энергии можно отнести к самому популярному и востребованному, так как они используются практически на всех автомобилях. Он имеет несколько ячеек и электроды, которые представляют собой своеобразные свинцовые решетки с мелкой ячейкой. Решетки обоих полярностей в своей основе имеют разное содержание: диоксид свинца содержится в решетках со знаком «+», в минусовых решетках содержится свинец. Такие накопительные устройства устойчивы к морозам.

Никель- кадмиевый аккумулятор (NiCd) -- вторичный химический источник тока, в котором анодом является гидрат закиси никеля Ni(OH)2 с графитовым порошком (около 5-8 %) , электролитом -- гидроксид калия KOH плотностью 1,19-1,21 с добавкой гидроксида лития LiOH (для образования никелатов лития и увеличения ёмкости на 21-25 %), катод -- гидрат закиси кадмия Cd (OH)2 или металлический кадмий Cd (в виде порошка). ЭДС никель-кадмиевого аккумулятора около 1,37 В, удельная энергия около 45 -- 65 Вт·ч/кг. В зависимости от конструкции, режима работы (длительные или короткие разряды) и чистоты применяемых материалов, срок службы составляет от 100 до 3500 циклов заряд-разряд.

2.2 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Техническое обслуживание батарей аккумуляторов проводят комплектом Э-401.

При ТО-1:

Осматривают батареи, при наличии трещин в баках батарею сдают в ремонт.

Удаляют пыль и грязь, чистят вентиляционные отверстия в пробках или крышках, проверяют уровень электролита во всех аккумуляторах. Уровень электролита проверяют с помощью денсиметра или груши № 4. Для этого в их наконечниках просверливают отверстия диаметром 2 мм на расстоянии 15 мм от нижнего края. При проверке выворачивают пробки из крышек аккумуляторов, опускают в каждое заливное отверстие наконечник денсиметра до упора в защитную решетку. Сжав и разжав грушу, определяют заполнение колбы электролитом и его плотность. При недостатке электролита, когда его уровень ниже просверленного отверстия, колбу денсиметра заполняют дистиллированной водой и доливают в аккумулятор. В батареях аккумуляторов типа 6СТ-182 уровень электролита можно контролировать по его касанию нижнего торца заливной горловины.

После проверки уровня электролита пробки заворачивают.

Проверяют надежность соединения наконечников стартерных проводов с выводами батареи. Площадь их контакта должна быть максимально возможной и неокислившейся. Если наконечники и выводы окислились, их зачищают абразивной бумагой, свернув ее в усеченный конус, и, вращая, перемещают в осевом направлении.

После зачистки наконечников проводов и выводов батареи их протирают ветошью, смазывают изнутри и снаружи техническим вазелином ВТВ-1 и надежно затягивают болты, не допуская натяга и скручивания проводов.

Техническое обслуживание аккумуляторных батарей.

При ТО-2, кроме операций ТО-1, проверяют плотность электролита, степень разряженности. Плотность электролита в батареях аккумуляторов определяют плотномером КИ-13951, который состоит из пластмассового корпуса с наконечником, резиновой груши и шести цилиндрических поплавков, рассчитанных на значения плотности 1190, 1210, 1230, 1250, 1270, 1290 кг/м3. При всасывании электролита через наконечник корпуса плотномера поплавки, соответствующие измеряемой и меньшей плотности электролита, всплывают.

Более точно плотность электролита определяют аккумуляторным денсиметром, ареометр которого имеет шкалу в пределах 1100-1400 км/м3, а цена одного деления шкалы равна 10 кг/м8. При измерении плотности наконечник денсиметра погружают поочередно в каждый аккумулятор, предварительно сжав резиновую грушу, и набирают в колбу такое количество электролита, при котором ареометр всплывает. Величину плотности электролита отсчитывают по шкале ареометра напротив нижнего мениска электролита

Разница в плотности электролита аккумуляторов одной батареи не должна превышать 20 кг/м3, при большей разнице батарею заменяют. В случае, если в аккумуляторы доливали дистиллированную воду, плотность измеряют после 30-40 мин работы двигателя.

Более точно плотность электролита можно измерить в конце последней зарядки при вводе новой батареи в действие. Для этого используют нефтеденсиметр в цилиндрической колбе диаметром 20 мм. Степень разряженности можно определить по наименьшей плотности, измеренной в одном из аккумуляторов В случае, когда температура электролита меньше или больше 20 °С, к измеренной плотности электролита вносят температурную поправку

В случае, если плотность электролита неизвестна, разряжен-ность батареи определяют нагрузочной вилкой ЛЭ-2, проверяя каждый аккумулятор в отдельности в течение 5 с. Вилка имеет вольтметр, контактные ножки, два нагрузочных сопротивления, выполненных из нихромовой проволоки. В зависимости от номинального заряда ("емкости") батареи с помощью сопротивлений создают три варианта нагрузки аккумуляторов:

при номинальном заряде батарей 40-65 А-ч включают большее сопротивление (0,018-0,2), завинчивая левую и отвинчивая правую клеммы;

при заряде 70-100 А-ч включают меньшее сопротивление (0,01- 0,012), завинчивая левую и отвинчивая правую клеммы;

при заряде 100-135 А-ч включают оба сопротивления параллельно, завинчивая обе клеммы.

Показания вольтметра сравнивают с данными таблицы 2. Напряжение полностью заряженного аккумулятора не должно падать ниже 1,7 В. Разность напряжения отдельных аккумуляторов батареи не должна превышать 0,1 В. Если разность больше этого значения или батарея разряжена более чем на 50% летом и более чем на 25% зимой, ее подзаряжают.

Сухозаряженные батареи поступают в сухом виде, и для ввода их в действие готовят электролит. Для этого используют аккумуляторную серную кислоту (ГОСТ 667-73), дистиллированную воду (ГОСТ 6709-72) и чистую стеклянную, фарфоровую, эбонитовую или освинцованную посуду.

Плотность заливаемого электролита должна быть на 20- 30 кг/м3 меньше плотности, необходимой в данных условиях эксплуатации (см. табл. 1), так как в активной массе пластин сухо-заряженной батареи содержится до 20% и более сульфата свинца, который при заряде преобразуется в губчатый свинец, двуокись свинца и серную кислоту. Количество дистиллированной воды и серной кислоты, необходимое для приготовления 1 л электролита, зависит от его плотности.

Для приготовления нужного объема электролита, например для батареи аккумуляторов 6СТ-75, в которую заливают 5 л электролита плотностью 1270 кг/м3, значения таблицы 3 при плотности, равной 1270 кг/м3, умножают на пять, заливают в чистый фарфоровый, эбонитовый или стеклянный бак 0,778-5= = 3,89 л дистиллированной воды и, перемешивая, вливают в нее небольшими порциями 0,269-5=1,345 л серной кислоты. Категорически запрещается вливать воду в кислоту, так как это вызовет закипание струи воды и выброс паров и капель серной кислоты. Полученный электролит тщательно перемешивают, охлаждают до температуры 15-20 °С и проверяют денсиметром его плотность. При попадании на кожу электролит смывают 10%-ным раствором двууглекислого натрия (пищевой соды).

Заливают электролит в аккумуляторы в резиновых перчатках с помощью фарфоровой кружки и стеклянной воронки до уровня 10-15 мм над решеткой. Через 3 ч после заливки измеряют плотность электролита во всех аккумуляторах для контроля степени заряженности отрицательных пластин. Затем проводят несколько контрольных циклов. На последнем цикле в конце зарядки доводят плотность электролита до строго одинакового значения во всех аккумуляторах путем доливки дистиллированной воды или электролита плотностью 1400 кг/м3.

Ввод в действие без проведения контрольно-тренировочных циклов обычно ускоряет саморазряд и сокращает срок службы батарей.

Значение тока первой и последующих (тренировочных) зарядок батарей указано в таблице 27 и обычно поддерживается регулировкой зарядного устройства. Продолжительность первой зарядки зависит от продолжительности и условий хранения батареи до заливки электролита и может достигать 25-50 ч. Зарядку продолжают до тех пор, пока не наступит обильное газовыделение во всех аккумуляторах, а плотность электролита и напряжение не станут постоянными на протяжении 3 ч, что и служит признаком конца зарядки. Для уменьшения коррозии положительных пластин зарядный ток в конце заряда можно уменьшить вдвое.

Разрядку батареи проводят подключением через амперметр к выводам батареи проволочного или лампового реостата, поддерживая его регулировкой значение разрядного тока, равное 0,05 номинального заряда батареи в А-ч. Зарядку заканчивают, когда напряжение наихудшего (отстающего) аккумулятора батареи будет равно 1,75 В. После разрядки батарею сразу заряжают током последующих (тренировочных) зарядов. Если определенный при первой разрядке заряд батареи оказался недостаточным (менее 75%), контрольно-тренировочный цикл повторяют.

Хранят сухозаряженные, не введенные в действие батареи в сухих помещениях с температурой воздуха выше 0°С. Сухозаряженность батарей гарантируется в течение года, общий срок хранения составляет три года с момента изготовления.

Поскольку саморазряд - неустранимое свойство батареи, а ее долговечность при эксплуатации и хранении в полностью заряженном состоянии больше, то при хранении батарей их целесообразно ежемесячно подзаряжать током, компенсирующим саморазряд и препятствующим отстаиванию электролита. На подзарядку малым током устанавливают только исправные, полностью заряженные батареи, в которых проверены плотность и уровень электролита. При этом напряжение зарядного тока должно быть в пределах 2,18-2,25 В на каждый аккумулятор. Для подзарядки батарей малым током можно применять зарядные устройства небольшой мощности. Так, один выпрямитель ВСА-5А может обеспечить подзаряд малым током 200-300 батарей аккумуляторов.

Мало обслуживаемые батареи аккумуляторов нового типа, в которых применяют особые бессурьмяные сплавы для изготовления решеток электродов, устойчивы к глубоким разрядам, имеют малый разряд при хранении, обладают повышенной мощностью при стартерном разряде. Толщина электродов не превышает 1,9 мм, сепараторы изготовлены в виде пакета, надетого на электроды одной полярности.

При ТО-2 с таких батарей удаляют грязь, чистят вентиляционные отверстия в пробках, проверяют надежность соединений проводов. Доливают дистиллированную воду не чаще одного раза в течение полутора-двух лет, контроль плотности электролита проводят один раз в шесть-семь месяцев. Для контроля уровня электролита на боковой стенке полупрозрачного моноблока имеются метки минимального и максимального уровней электролита.



2.3 РАЗНОВИДНОСТИ АККУМУЛЯТОРОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Наиболее распространенные типы аккумуляторов - для бытовой техники, радиотелефонов, фотоаппаратов, фонариков, ИБП, их особенности и лучшие производители.

Электрический аккумулятор - специальное устройство, накапливающее электроэнергию и обеспечивающее автономное питание оборудования. При его эксплуатации происходит переход одного вида энергии в другой, а также обратимость описанного процесса.

В большинстве случаев используется электрохимический метод. Среди названий электрического аккумулятора - вторичный химический источник тока, так как перед эксплуатацией требуется его зарядка.

По типу аккумуляторы разделяют в зависимости от их химического состава, который влияет на их эксплуатационные свойства.

никель-кадмиевые (Ni-Cd) - наиболее старый тип аккумуляторных батареек, отличается необходимостью соблюдения цикла «полный разряд» - «полный заряд» (имеют эффект памяти) и чувствительны к холоду (плохо отдают энергию на морозе), но могут хранится разраженными и отличаются низким саморазрядом, сейчас используются в основном в электроинструменте

никель-металл-гидридные (Ni-MH) - очень распространенный тип простых и дешевых компактных аккумуляторных батареек, эффект памяти и чувствительность к холоду несколько ниже, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов, но их нужно хранить заряженными и у них выше саморазряд, сейчас они используются в основном в радиотелефонах

литий-ионные (Li-Ion) - более современный тип аккумуляторов, почти не подвержены эффекту памяти (снижению емкости), что позволяет заряжать их в любое время и необязательно разряжать до конца, чувствительность к холоду есть, но не критична, нужно поддерживать заряд при хранении, они часто используются в фотоаппаратах

литий-полимерные (Li-Pol) - облегченный вариант литий-ионных аккумуляторов, обладающий теми же свойствами, но со значительно меньшим весом, что нашло применение в компактных мобильных устройствах и дронах

свинцово-кислотные (SLA) - большие мощные аккумуляторы, способные быстро отдавать огромную энергию (силу тока), что используется в пусковых установках двигателей (стартерах) и источниках бесперебойного питания, требуют периодической подзарядки во время хранения

Также аккумуляторы отличаются напряжением в вольтах (В), емкостью в ампер-часах (Ач) или миллиампер-часах (мАч) и физическим размером (типоразмером).

2.4 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

При ТО аккумуляторов необходимо хорошо знать и строго соблюдать технику безопасности. Основную опасность представляют работы, связанные с применением электрического тока, а также с использованием токсичных и ядовитых веществ. Известно, что при попадании на кожу человека серной кислоты или электролита сопротивление прохождению тока резко снижается. Поэтому ток напряжением 6-12 В может привести к поражению организма человека. Кроме того, попадая на кожу, электролит (кислота) может вызвать тяжёлые ожоги, поэтому необходимо немедленно проводить нейтрализацию поражённого участка кожи.

Работа с аккумуляторными батареями связана с возможностью взрыва гремучего газа, выделяющегося при их заряде. Пары серной кислоты раздражают слизистую оболочку дыхательных путей и глаз. Свинец и его соединения могут попасть в организм человека и вызвать его отравление.

При ТО аккумуляторных батарей необходимо выполнять следующие требования техники безопасности:

при приготовлении электролита применять стойкую к действию серной кислоты посуду (керамическую, свинцовую, эбонитовую, пластмассовую);

заливать в посуду сначала воду, а затем серную кислоту, непрерывно её перемешивая. Вливать воду в концентрированную серную кислоту воспрещается;

при приготовлении электролита надевать защитные очки в резиновой оправе, резиновые перчатки, резиновые сапоги, фартук или костюм из кислотостойкого материала;

заряд батареи проводить в помещении с включённой приточно-вытяжной вентиляцией;

запрещается курить и пользоваться открытым пламенем во время заряда и обслуживания батарей;

при случайном попадании капель серной кислоты на кожу немедленно, до оказания медицинской помощи, осторожно снять кислоту ватным томпоном и промыть это место обильной струёй воды, а затем 5%-ным раствором кальцинированной соды (или 10%-ным раствором питьевой соды);

измерять ЭДС и напряжение аккумуляторов только при завернутых пробках в крышках;

при работе с электрическим инструментом не допускать коротких замыканий (одновременным прикосновением к разнополярным выводам аккумулятора);

устранять трещины в мастике действующих батарей только с соблюдением мер предосторожности против взрыва гремучего газа;

аккумуляторные батареи и бутылки с серной кислотой переносить при помощи специальных приспособлений - захватов или перевозить в специальных тележках с гнёздами по размеру батареи (бутыли);

во время работы с аккумуляторами запрещается принимать пищу;

по окончании работы с кислотой руки тщательно мыть горячей водой с мылом.

Меры пожарной безопасности:

Использованные обтирочные материалы убирать в специальные металлические ящики;

Во всех цехах должно быть противопожарное оборудование (огнетушитель, песок, лопата, лом) согласно нормам пожарной безопасности;

Каждый рабочий должен знать размещение средств для тушения пожаров и уметь ими пользоваться;

Использование инвентаря пожаротушения для других целей категорически запрещается;

В случаях возникновения пожара немедленно вызвать пожарную команду и принять меры к ликвидации очага возгорания имеющимися средствами для тушения пожара.

Таким образом, знать технику безопасности при обращении с аккумуляторами очень важно, потому что они очень опасны: в них есть химические элементы которые могут повредить кожный покров и слизистую оболочку, принести тяжки вред здоровью, а так же они очень пожароопасны.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тема дипломной работы «ТО и обслуживание аккумуляторов»

Аккумулятор -- это многоразовый источник тока, который предназначен для накопления и хранения энергии. Его работа основана на обратимых окислительно-восстановительных реакциях, что дает возможность использовать батарею многократно. Аккумуляторы очень широко используются в нашей жизни, и не каждый пользователь знает их устройство, ТО, и технику безопасности. Чтобы решить эту проблему была поставлена цель: изучить вопрос устройства, функционирования, обслуживания аккумуляторов.

Для того чтобы реализовать цель, были поставлены следующие задачи:

1. Рассмотреть назначение и особенности аккумуляторной батарей.

2. Изучить принцип действия.

3.Рассмотреть правила безопасности пользования и так же пожарной безопасности.

При исследовании поставленные цели и задачи достигнуты.

Из чего можно сделать вывод:

Применение аккумуляторных батарей в повседневной жизни являются перспективным и актуальным источникам электрической энергии. Поэтому их применение обоснованно крепко вошло в жизнь.

Необходимо придерживаться ряда простых правил пользования аккумулятором, приведенных в работе, а также не забывать осуществлять ТО в срок в этом случае проблем с аккумулятором не возникнет, и аккумулятор будет служить долго и надежно.

Если соблюдать правила использования, то аккумулятор будет работать без перегруза и не уменьшать свою емкость в процессе использования.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шумик С.В, Савич., Е.Л.. Техническая эксплуатация аккумуляторов. \ . С.В. Шумик, Е.Л. Савич М.: Высшая школа, 2006. - 220с

2. Крамаренко Г.В., Барашков И.В.. ТО автомобилей.\ Крамаренко Г.В., Барашков И.В. М.: Транспорт, 2003.-280с

3. Болтовский В.И., Вайсгант З.И. "Эксплуатация, обслуживание и pемонт свинцовых аккумуляторов"\ В.И. Болтовский, З.И. Вайсгант Л.: Энеpгоатомиздательство, 2006.-180с

4. Б.Н. Суханов, И.О. Борзых, Ю.Ф. Бедарев. ТО и ремонт автомобилей. Пособие по дипломному проектированию.\ Суханов Б.Н., Борзых И.О., Бедарев Ю.Ф.. М.: Транспорт, 2003.-75с

5. ГОСТ 959-91 29.220.20 Кислотные аккумуляторы и стартерные свинцовые аккумуляторные батареи напряжением 12В для автотракторной и мотоциклетной техники.

6. https://revolution.allbest.ru/transport/00906269_0.html

7. https://info.wikireading.ru/260183

8. https://revolution.allbest.ru/transport/00780448_0.html

Размещено на Allbest.ru

...