Технологический процесс ремонта щелочных аккумуляторов начинается со снятия аккумуляторных батарей с вагона, после чего они попадают на участок по ремонту аккумуляторных батарей. Ремонт аккумуляторов осуществляется со вскрытием банки и без вскрытия.
Ремонт аккумуляторов без вскрытия банки осуществляется с частичной разборкой: с борнов свинчиваются гайки, снимают перемычки и резиновые чехлы. Банки и перемычки очищают от грязи и смазки обмывкой в машине барабанного типа 1% раствором каустической соды, подогретым до температуры 60-80 С. После ополаскивания чистой водой детали сортируют, гайки со смятыми гранями и неисправной резьбой бракуют, деформированные перемычки выправляют, перемычки с трещинами или поврежденными никелевым покрытием заменяют. Годные детали передают на позицию сборки батареи.
Резиновые чехлы обмывают снаружи и внутри горячей водой в которую для нейтрализации оставшегося на поверхности щелочного электролита добавляют немного серной кислоты или старого кислотного электролита. После нейтрализации и обмывки проточной водой чехлы испытывают на специальном прессе давлением воды 0,1 МПа. Опрессовку чехлов можно заменить проверкой диэлектрической прочности резины переменным током. Выдержавшие испытание чехлы сушат в специальной камере.
Чехлы со сквозными потертостями и небольшими проколами при деповском ремонте разрешается вулканизировать сырой резиной или восстанавливать постановкой накладок из стеклоткани на клеящем составе ГЕН-150В по специальной технологии. Во время капитального ремонта резиновые чехлы с дефектами подобного рода обязательно заменяют целыми.
Параллельно с перечисленными работами осуществляют ремонт самих аккумуляторов. Сначала из них выливают электролит, а затем обмывают каждую банку снаружи и внутри. Слитый электролит собирают в резервуар для регенерации.
Механизированную промывку щелочных аккумуляторов можно осуществлять на специальной моечной машине с двумя моечными камерами, оборудованными вытяжной вентиляцией. В каждую камеру вкатывается тележка с поворотной корзиной, в которую установлены аккумуляторы. В начале корзину поворачивают и из аккумуляторов сливают электролит а затем их заливают водой, нагретой до температуры 60-70º С, применять более горячую воду нельзя – так как сепараторы между пластинами, сделанные из винипласты, могут размягчиться и деформироваться. После этого вал корзины цепляется с муфтой приводного электродвигателя и корзина встряхивается, прополаскиваются аккумуляторы и сливается вода. Через установленный промежуток времени начинается новый цикл. Промытые аккумуляторы осматривают, места со следами коррозии очищают, протирают салфетками, смоченными в 10% -ной фосфорной кислоте. Осматривают пластины, неисправные пружины и резиновые уплотнения, не обеспечивающие плотного закрытия горловины аккумулятора, заменяют. После ремонта сухие аккумуляторы вставляют в резиновые чехлы и устанавливают на стеллажи для заполнения электролитом и заряда. После очистки банки окрашивают снаружи, способом окунания лаком. Можно использовать и другие материалы, обеспечивающие надежную защиту металла от коррозии. Наружную крышку не окрашивают, а заливают горячим графитом или в крайнем случае покрывают слоем технического вазелина.
Наружную окраску банок можно не производить, если на их защитном покрытии нет дефектов и следов коррозии. Заливать же крышку парафином надо обязательно в любом случае, так как это препятствует утечке тока по крышке, если на нее случайно будет пролит электролит при заливке батареи или ее зарядке.
При повышенном содержании карбонатов аккумуляторы заливают подщелоченной водой, нагретой до температуры 100ºС, и выдерживают в течении 16-290 часов, периодически выливая воду и встряхивая каждый аккумулятор. Такую же промывку осуществляют при замене калиевого электролита на натриевый и наоборот.
Восстанавливают емкость никель-железных аккумуляторов путем обработки их сернистым натрием. Этот процесс позволяет улучшить состояние отрицательных железных электродов, потерявших свою емкость в результате окисления сульфидной серы. Чаще всего потеря емкости наблюдается в аккумуляторах, находящихся длительно в нерабочем состоянии (хранении на складе, длительное стояние в отстое, без проведения профилактических зарядно-разрядных циклов). Для восстановления емкости таких аккумуляторов их заливают электролитом, с добавлением 20-25 г/л сернокислого натрия и выдерживают в таком состоянии от 3 до 10 ч. Если это не дает результатов, то аккумуляторы ремонтируют со вскрытием корпуса. Восстановленные аккумуляторы подвергают формировке и нормальному заряду.
У аккумуляторов, отбракованных из-за механических повреждений или потери емкости ремонт выполняется с вскрытием корпуса. Аккумуляторы разбирают и заменяют дефектные элементы (пластины, сепараторы, борны, корпуса, гайки, шайбы и другое). Для этого на фрезерном станке отрезают сварочный шов, соединяющий корпус аккумулятора с верхней крышкой. Затем корпус аккумулятора зажимают в винтовой пресс и извлекают блок пластин. Отворачивают гайки, крепящие борны к крышке аккумулятора, снимают изолирующие шайбы и крышки. После этого разбирают блок на полублоки, снимают, промывают и осматривают сепараторы и каждую пластину. Основными внутренними дефектами щелочных аккумуляторов, снижающих их емкость, является обрыв соединительной контактной планки, выпадение активной массы, замыкание разноименных пластин выпавшей активной массой, налетами ржавчины или в результате коробления пластин при повреждении сепаратора. Во время ремонта защищают места, подвергшиеся коррозии, и проверяют состояние активной массы.
Пластины с выпавшей активной массой или поврежденным остовом бракуют. Оторванные контактные планки крепят точечной электросваркой. Годные пластины промывают, сушат и опрессовывают в формах. Опрессовку проводят для восстановления размеров разбухших пластин и создания надежного электрического контакта между активной массой и корпусом пластины. Затем аккумуляторы собирают, окрашивают, сушат, на них надевают чехлы и проводят зарядно-разрядные циклы.
Отремонтированные аккумуляторы транспортируют в зарядное помещение, устанавливают на стеллажи, соединяют в батареи заливают заранее приготовленным электролитом. При заливке электролита в аккумуляторы, подвергшиеся промывке, плотность его несколько увеличивается. Через 3-6 ч после заливки она снизится до нормы, так как вода оставшаяся в порах пластин разбавит электролит.
В зависимости от типа щелочные аккумуляторы выпускаются залитым электролитом или не залитым. Для подготовки к первому заряду незалитые аккумуляторы делятся на группы в зависимости от величины Э.Д.С. Если Э.Д.С. незалитых аккумуляторов ниже 0,7 В, то для приведения их в рабочее состояние необходимо провести 5-6 зарядно-разрядных циклов. Если Э.Д.С. аккумуляторов более 0,7 В, то для этого достаточно 2-3 циклов. После разделения на группы аккумуляторы заливают электролитом с температурой не выше 30ºС и оставляют для пропитки активной массы электродов на несколько часов. Перед постановкой аккумуляторов на первый заряд необходимо проверить напряжение на каждом из них. Если напряжение окажется равным нулю, то такие аккумуляторы отбраковывают.
Нормальным зарядным током для никель-железных и никель-кадиевых аккумуляторов принят ток, численно равный обычно 0,25 номинальной емкости.. Разряд на всех циклах производится током, равным 0,2 номинальной емкости в течении установленного времени или до напряжения 1 В.
За время первого заряда аккумуляторам сообщается емкость, приблизительно равная 3 номинальным емкостям. Такой усиленный заряд способствует повышению срока службы аккумулятора и увеличивает емкость обеих пластин. После окончания заряда аккумуляторы включаются на разряд постоянным по величине током. При первом разряде аккумулятор обычно не способен отдать емкость и критерием окончательного разряда является наименьшее допустимое напряжение 1 В. При втором тренировочном цикле аккумуляторам снова сообщают увеличенную емкость, а разряд проводят так же, как и при первом цикле. Третий цикл является контрольным. При этом аккумулятору сообщается емкость 1,5 номинальной емкости.
Общее время приведения в действие аккумуляторов может колебаться от 45 до 90 ч. После проведения каждого зарядного и разрядного режима необходимо делать перерывы продолжительностью 1-1,5 ч для охлаждения аккумуляторов. Если температура электролита превышает +45ºС, следует прервать зарядно-разрядный режим и дать аккумулятору охладиться. Аккумуляторы, которые после контрольного цикла отдают при разряде более 80% номинальной емкости и напряжение которых составляет не менее 1 В, могут быть введены в эксплуатацию. Аккумуляторы с меньшей емкостью и напряжением подвергаются еще двум тренировочным циклам.
Заряд аккумуляторов, которые подверглись ремонту со вскрытием корпуса, осуществляется так же, как и новых. Если при ремонте корпус не вскрывался, то аккумулятор подвергают одному тренировочному зарядно-разрядному контрольному циклу. Как правило, на участке одновременно заряжается несколько батарей, к которым сверх обычного количества аккумуляторов добавляют еще по три-четыре однотипных аккумулятора из числа отремонтированных заранее. Аккумуляторы с конечным напряжением 1,1 В комплектуются в одну группу, а с напряжением от 1,1 до 1 В – в другую группу. После этого производится окончательный разряд батарей нормальным зарядным током.
Признак окончания заряда – постоянство напряжение 1,8 +0,1 В в течении 30 минут.
Аккумуляторы, которые после деповского ремонта имеют емкость не ниже 70%, а после капитального не ниже 80% номинальной, устанавливают в резиновые чехлы и передают к позиции монтажа на вагон.
Аккумуляторные батареи бывают нескольких типов: никель-кадмиевые, никель-металлгидридные, литий-ионные, свинцово-кислотные...
Применяются они обычно в автомобильной и садовой технике, преобразователях напряжения (инверторах).
Большинство неисправностей, которые возникают в аккумуляторе в результате плохого ухода и неправильной эксплуатации, проявляется в снижении его емкости.
Основные причины ее снижения: накопление в электролите углекислого калия, вредных примесей, короткие замыкания и повышенная утечка тока, длительная работа на электролите из едкого калия, систематический недозаряд, продолжительные разряды слабыми токами. Если установлено, что в электролите имеется углекислый калий или вредные примеси, то его заменяют, после чего емкость, как правило, восстанавливается.
Причиной коротких замыканий и утечки тока является образование солей или загрязнение электролита. В этом случае заменяют электролит, проверяют изоляцию между аккумуляторами, очищают их от пыли и грязи. Замыкания, вызванные разбуханием пластин, устранить нельзя. Продолжительная эксплуатация щелочных аккумуляторов на электролите из раствора едкого калия при повышенных температурах (свыше 25 °С) часто приводит к понижению емкости на 25-40% из-за изменения структуры положительного электрода. Такие аккумуляторы выявляются при периодическом проведении контрольно-тренировочных циклов.
Потеря емкости может происходить и вследствие систематического недозаряда аккумуляторов, например из-за неисправного амперметра на зарядном устройстве, длительного их бездействия или при частых разрядах слабыми токами. При этом АБ теряют часть своей емкости в результате неполного восстановления активной массы в глубинных слоях электродов.
Необходимо отметить, что даже нормально работающие щелочные аккумуляторы имеют саморазряд. Их минимально допустимая емкость при эксплуатации должна составлять 40% от номинального ее значения, а при хранении - 70%. Так, никель-кадмиевые аккумуляторы за месяц саморазряжаются на 10-20%, никель-железные - на 40-60%. Характерной особенностью щелочных аккумуляторов является то, что интенсивность саморазряда уменьшается при хранении. Таким образом, исправный аккумулятор не может саморазрядиться до нуля. Если же наблюдается повышенный саморазряд, а основной его признак - медленный заряд и быстрая потеря напряжения после заряда, то надо проверить, нет ли короткого замыкания или утечки тока вследствие загрязнения электролита.
У аккумуляторов с повышенным саморазрядом можно восстановить емкость путем замены электролита и последующим проведением контрольно-тренировочных циклов.
Однако существует ряд причин повышенного саморазряда, многие из которых в обычных условиях устранить нельзя. Одна из них - загрязнение электролита вредными примесями, удалить которые не всегда удается даже при его замене. К вредным примесям относятся карбонаты, а также медь, алюминий и олово. Медь, например, может попадать в электролит с дистиллированной водой (из труб и кранов дистиллятора), олово - с водой, которая хранится в луженой посуде.
Случайное попадание в аккумуляторы кислот также выводит их из строя. Поэтому при обслуживании щелочных аккумуляторов нельзя применять ту же посуду и принадлежности (воронки, мензурки, стаканы, ареометры, груши и т. п.), которые использовались при работе с электролитом кислотных аккумуляторов.
У корпусов щелочных аккумуляторов возможно разбухание (выпучивание) стенок вследствие превышения давления внутри аккумулятора при газообразовании из-за засорения вентильных пробок. Чтобы устранить это, осторожно выворачивают пробку и выпускают скопившийся газ. Если стенки аккумулятора остаются выпученными, то его разряжают до напряжения 1 В нормальным током, выливают электролит и с помощью тисков и деревянных прокладок придают корпусу аккумулятора требуемую форму. Затем его заряжают.
Отремонтированные аккумуляторы заливают электролитом с плотностью 1,23 г/см3, подвергают 1-2 тренировочным циклам, заряжают нормальным током и сдают в эксплуатацию.
При эксплуатации щелочных батарей может наблюдаться ненормально интенсивное газовыделение из отключенного аккумулятора или полное его отсутствие из одного неисправного аккумулятора во время заряда батареи, в то время как из других ее аккумуляторов происходит нормальное газовыделение.
Ненормально высокое газовыделение из отключенного аккумулятора происходит потому, что в активную массу пластин проникли вредные примеси, находящиеся в электролите. Причиной полного отсутствия газовыделения являются короткие замыкания или слишком глубокий разряд аккумулятора. Устранить короткие замыкания внутри аккумулятора сложно. Они обычно возникают либо из-за накопления осадков активные массы между пластинами, либо из-за чрезмерного набухания отдельных ламелей, а иногда и их разрыва. В первом случае осадки активной массы, попавшие между пластинами, можно сравнительно легко удалять, промывая аккумулятор подщелоченной водой и одновременно резко встряхивая его. Во втором случае промывка эффекта не дает, и такие аккумуляторы заменяют новыми..
Если же рекомендуемые действия не приносят желаемых результатов, то неисправность можно устранить смещением блока пластин. Для этого снимают междуэлементные соединения неисправного аккумулятора с соседними исправными, ослабляют гайки выводов, которыми крепятся блоки пластин к крышке аккумулятора, и легким постукиванием деревянной или свинцовой киянки по концам выводных борнов осаживают блок пластин (насколько возможно) вниз. Затем, закручивая гайки выводов, подтягивают блок пластин к крышке корпуса на прежнее место. После устранения короткого замыкания аккумулятор снова собирают для дальнейшей эксплуатации.
При нормальной работе отдельных аккумуляторов батарея, составленная из них, может не отдавать полной емкости. Одна из причин этого явления - неудовлетворительная изоляция аккумуляторов один от другого и от ящика или каркаса, в котором собрана батарея, что и приводит к утечке тока через покрытые грязью, солями или влагой детали. В этом случае достаточно поверхности аккумуляторов и ящика (каркаса) батареи вытереть насухо ветошью. Если же утечка тока продолжается, то все детали батареи очищают от грязи и солей и затем ее собирают.
Устранив все неисправности, проводят контрольно-тренировочные циклы заряд-разряд. В процессе контрольного цикла определяют емкость аккумуляторов и батарей.
Серебряно-цинковые аккумуляторы имеют ряд особенностей. Ремонт их сложен, и восстановление в войсковых условиях возможно только при возникновении простых легкоустранимых неисправностей.
Самый простой и распространенный способ - многократной зарядки малым током с перерывами между зарядками. К концу первого и последующих зарядов напряжение на аккумуляторе повышается, и он перестаёт воспринимать заряд. За время перерыва электродные потенциалы на поверхности и в глубине активной массы пластин выравниваются, при этом более плотный электролит из пор пластин диффундирует в межэлектродное пространство и снижает напряжение на аккумуляторе во время перерывов. В процессе циклического заряда, по мере набора аккумулятором ёмкости, плотность электролита повышается.
Когда плотность станет нормальной для данного типа аккумулятора, а напряжение на одной секции достигнет 2,5-2,7 В, заряд прекращают.
Режимы многократной зарядки:
Зарядный ток 0,04-0,06 номинальной ёмкости. Время первого и последующих зарядов - 6-8 часов. Время перерыва между зарядами - 8-16 часов. Количество циклов (заряд- перерыв) - 4-6 часов.
J зар. = 0,04+0,06*Cн.
Чтобы восстановить аккумулятор, который потерял ёмкость - растворить сульфаты (дисульфатировать), нужно просто подать, на него, высокое напряжение, и долго, его так держать. Однако, с повышением напряжения, также и увеличивается интенсивность газовыделения. Поэтому, нам нужно делать паузы, для успокоения аккумулятора.
Берём аккумулятор, потерявший ёмкость из-за сульфатации. Наливаем в него воды, если он выкипел, но не много, примерно столько кубических сантиметров, сколько по паспорту ампер-часов. А то может и меньше. Подключаем его, через реле, времени к источнику тока, которое на 13 минут подключает аккумулятор к источнику и отключает на 13 минут. Сначала подаём 14,3-14,4 вольта, делаем полных 2 цикла. Держим под напряжением, после того, как оно достигнет настроенной величины, на аккумуляторе, в данном случае 14,3-14,4 вольта, сутки. После, чего повышаем напряжение до 14,5-14,6 в, также делаем два цикла. После чего повышаем напряжение до 14,8 В, и делаем столько циклов, пока при контрольном разряде, не обнаружите резкое сокращение прибавки ёмкости. Циклы нужны, не только для слежения, на сколько ёмкость добавляется, но и для того, чтобы электролит перемешивался, с вновь возникшей кислоте, из сульфата свинца. После того, как восстановили аккумулятор, доливаем воды, до тех пор, пока не увидите, что вода перестала впитываться, внимательно следите, чтобы не перелить. После чего, пару циклов для перемешки электролита нужно сделать, но заряжать большим напряжением не нужно.
Экспериментальные данные
Для экспериментов с процессом дисульфатации, было сделано реле времени, которое, включало подачу тока, на 13 минут и отключало на 13 минут. Условия, и время действия напряжения, примерно одинаковы. Время действия, примерно сутки.
Если подавать, на сульфатированный аккумулятор 10 ач напряжение 14,3 вольта, сутки, 13 минут, через 13 минут. После чего проводим контрольный разряд на лампочку 2 ампера, то наблюдается увеличение времени свечения этой лампочки на 6-7 минут, если при исправном аккумуляторе, такой ёмкости, она светит 5 часов. При подаче 14,5 вольта, за такой-же сеанс, добавляется 10-13 минут свечения. При подаче 14,8 вольта, добавляется 24-29 минут ёмкости. Во всех случаях, наблюдается сильное газовыделение, чем больше напряжение, тем и газовыделение больше.
Из этих данных следует, что выгоднее для дисульфатации подавать 14,8 вольт.
Добавление ёмкости происходит в момент подачи напряжения, и зависит от времени действия его.
Оптимальным временем, считаю 1 сутки время действия напряжения 14,8 вольта. То есть, после того, как достигло напряжение 14,8 вольта, нужно продержать аккумулятор сутки, через реле времени, 13 мин через 13 мин.
В связи с тем, что при дисульфатации происходит сильное газовыделение, рекомендую воды много не наливать, налить столько кубических сантиметров, сколько ампер-часов имеет аккумулятор по паспорту. Чтобы оставались поры, для выхода газа, иначе механическим газовым воздействием, может осыпать намазку.
Cпособ отличается высокой эффективностью и оперативностью (аккумулятор восстанавливается менее чем за час).
Разряженный аккумулятор предварительно заряжают. Из заряженного аккумулятора сливают электролит и промывают 2-3 раза водой. В промытый аккумулятор заливают аммиачный раствор трилона Б (ЭТИЛЕНДИАМИНТЕТРАУКСУСНОКИСЛОГО натрия), содержащий 2 весовых процента трилона Б и 5 процентов аммиака. Время десульфатации раствором - 40-60 мин.
Процесс десульфатации сопровождается выделение газа и возникновением на поверхности раствора мелких брызг. Прекращение газовыделения свидетельствует о завершении процесса. При сильной сульфатации обработку раствором следует повторить.
После обработки аккумулятор промывают не менее 2-3 раз дистиллированной водой, затем заполняют электролитом нормальной плотности.
Залитый аккумулятор заряжают зарядным током до номинальной ёмкости согласно рекомендациям в паспорте.
По вопросу приготовления раствора желательно обратиться на предприятия, имеющие химические лаборатории. Раствор хранить в затемнённом месте в сосуде с герметической крышкой во избежание испарения аммиака.
Этот способ восстановления имеет 100 процентную эффективность , другими словами, если не удастся этим способом восстановить аккумулятор, то не удастся его восстановить ни каким другим способом. Я восстанавливал таким способом всякие аккумуляторы и с полной потерей ёмкости, напряжение на которых было около нуля вольт (0,5в), и не полной потерей когда напряжение менее 13,0в.
Сам способ очень простой.
Подаём 14,7 - 15 Вольт (ограничиваем ток до 1,5 ампера, если аккумулятор 10-15 ач) на потерявший ёмкость аккумулятор, и так оставляем на 12-15 часов. Батарея будет кипеть, но не пугаться, так и должно быть.
После этого, немного разряжаем, например, подключаем лампочку, чтобы электролит перемешался.
Дальше ставим на зарядку также как и первый раз: подаём 14,7-15 Вольт (напряжение просядет, но оно не должно превышать 14,7-15 Вольт, когда аккумулятор зарядится, то есть ограничить 14,7-15 В), и так оставляем еще на 12-15 часов.
После этого, отключаем стабилизатор напряжения, и даём отстояться аккумулятору где-то сутки, после чего делаем замер напряжения, который должен быть в районе 13,0-13,2 вольт при +20 градусах.
Если напряжение менее этой величины, повторяем циклы восстановления до тех пор, пока напряжение не поднимется, до указанных цифр.
Если напряжение на аккумуляторе не достигает 13,0 В, а где-то в районе 12,7 В, это тоже может быть не плохо, для слабой плотности электролита это нормальное напряжение. Если же напряжение не достигло и 10 вольт, этот аккумулятор сломан механически: замкнули пластины, обсыпались пластины и т.д. Такому аккумулятору дорога только на металлолом.
Лучше, конечно, делать контрольный разряд после каждого цикла восстановления, чтобы нам иметь представление о добавлении или не добавлении ёмкости. Для этого находим лампочку с такой нагрузкой, чтобы аккумулятор разрядился за 4-5 часов, чтоб нам много не ждать и замеряем время разряда, но учтите, напряжение батареи нельзя допустить ниже 10,5 В при разряде.
Ещё очень важное замечание. Если аккумулятор герметизированный AGM или гелевый, то не оставляйте клапаны открытыми, воздух не должен поступать в пластины, иначе ёмкость потеряется. Перед восстановлением таких аккумуляторов желательно добавить воды. Для этого отрываем верхнюю пластмассовую крышку, чтобы добраться до резиновых клапанов, поднимаем клапаны и со шприца доливаем дистиллированную воду, но не много, чтобы вода чуть чуть покрыла пластины(не наливать больше!). Чтобы увидеть воду нужно чем-то посветить, например зажигалкой-фонариком. Закрываем клапаны, сверху крышкой придавливаем и заматываем скотчем.
Если аккумулятор потерял всю ёмкость, это когда напряжение менее 10 В.
Подключаем восстанавливаемый аккумулятор к стабилизированному источнику напряжения на котором должно быть настроено 15 в (ток ограничен до 1/10 от ёмкости аккумулятора). И ждать часов 15. В это время посматривать время от времени, в какое-то время аккумулятор начнёт медленный приём тока, а напряжение будет падать в этот момент, потом ток увеличится до максимального а напряжение упадёт до низшей точки (обычно это около 12,4 в), после этого момента ждём 15 часов, чтобы аккумулятор зарядился. Потом восстанавливаем аккумулятор как частично потерявший ёмкость (см. выше).
Бывают такие случаи, когда аккумулятор не начинает принимать ток и после 15 часов. Тогда следует увеличить напряжения до 20 вольт, я добавлял и больше, немного посидеть несколько минут и посмотреть по току, может пойти сразу.
Если ток сразу не пошёл, тогда нужно почаще посматривать, главное не пропустить тот момент, когда аккумулятор зарядится, чтобы напряжение на нём не превысило 15 В, то-есть нам нужно ограничить напряжение как можно быстрее до зарядки.
Да, ещё очень важное замечание, не останавливайте процесс восстановления на пол пути, обязательно закончите цикл.
Иногда случается так, что вследствие каких-либо причин, пластины одной из банок аккумулятора каким-либо образом замкнулись и их заряд становится невозможным.
Логично предположить, что причину замыкания можно устранить путём выжигания проблемного участка. Для этого аккумулятор подключают к источнику очень сильного тока, не менее 100 ампер, например, сварочный аппарат, с выпрямительным диодом на выходе. Цепь замыкается на 1-2 секунды, за это время причина замыкания должна испариться из-за сильного перегрева.
Несколько применений и эффективность данного способа на практике.
Лично мне попадался один 7 а.ч. свинцовый аккумулятор CSB с замкнутой банкой. Аккумулятор пролежал несколько лет без зарядки. Причина замыкания, скорее всего, была в том, что пластины аккумулятора из-за обильно отложившегося сульфата, были покороблены, и проткнулся сепаратор.
Подключив к сварочному аппарату на 2-3 секунды, замыкание удалось устранить, но последующие меры восстановления были безуспешными, что и неудивительно, ведь полностью потерявшие ёмкость свинцовые необслуживаемые аккумуляторы, не восстанавливаются. Но применение данного метода к другим типам аккумуляторов может быть вполне обоснованным.
Пример 2.
О своём опыте применения данного метода к никель-кадмиевому (NiCd) аккумулятору, мне поведал один знакомый, ему таким способом удалось реанимировать и ввести в эксплуатацию шахтный никель-кадмиевый аккумулятор, «KCSL 12», для коногонок.
Пример3.
Другой знакомый откачал литий-ионнный (Li-ion) аккумулятор от DVD переносного проигрывателя. В литий-ионных аккумуляторах при глубоком разряде иногда образуется медный, замыкающий шунт между пластинами. Результатом восстановления, был таков, что ёмкость аккумулятора стала выше, чем она была в тот момент, когда он был новым.
Есть один способ способный восстановить ваш аккумулятор.
Суть способа.
Выливаем весь электролит. Заливаем в аккумулятор дистиллированную воду до уровня покрытия пластин. Подключаем к аккумулятору постоянное напряжение около 14 вольт и оставляем на 1-2 часа. После чего прислушиваемся к аккумулятору, если слышим, что он бурлит, немного снижаем напряжение. Оставляем на полчаса и прислушиваемся снова: наша задача держать такое напряжение на аккумуляторе, чтобы газовыделение было минимальным, но чтобы оно было.
Держим, под таким напряжением, аккумулятор неделю, а лучше две. После этого дистиллированная вода в аккумуляторе превратится в электролит слабой плотности, за счёт растворения сульфата свинца и его превращения в молекулы серной килоты, в результате химической реакции. Сливаем весь электролит, и заливаем снова дистиллированную воду. Также, подключаем напряжение, следим, чтобы аккумулятор немного, иногда пускал пузырьки, и держим 1-2 недели.
Если электролит больше не меняет плотность, то можно прекращать дисульфатацию.
После этого сливаем образовавшийся слабый электролит и вливаем электролит нормальной плотности. Подключаем ваше зарядное устройство и заряжаем аккумулятор как обычно, до состояния полной заряженности.
После этого нужно померить плотность электролита и выровнять до нормальной плотности во всех банках.
Всё ваш аккумулятор восстановлен.
Если вам нечем померить уровень электролита низкой плотности, то, на всякий случай, можете выполнить ещё один, третий, такой цикл.
Указанные процедуры применять имеет смысл, если пластины аккумулятора ещё целые, если в вашем аккумуляторе явно просматривается осадок особенно с кусками пластин свинца, то оно того явно не стоит.
Щелочной аккумулятор состоит из бака 1, изготовленного из листовой стали толщиной 0,8 — 1 мм, и пластин 2, набранных в виде пакетов из тонких стальных лент, в которые запрессовано активное вещество.
В положительных пластинах активным веществом служит гидрат окиси никеля, в который для снижения внутреннего сопротивления аккумулятора добавлено 18 — 20% графита.
В отрицательных пластинах активной массой является кадмий с примесью железа (в кадмиево-никелевых аккумуляторах) или только железо (в железо-никелевых аккумуляторах).
1 — бак,
2 — пластина,
3 — полюсные выводы,
4 — крышка,
5 — вентиляционная пробка, 6изоляционная пластина,
7 — обжимка,
8 — дистанционные палочки.
Пластины собраны в полублоки, каждый из которых состоит из пластин одной полярности, положительных или отрицательных. Бак заполнен составным электролитом из водного раствора едкого калия плотностью 1,19 — 1,21, в который добавлено на каждый литр раствора 10 г едкого лития, увеличивающего срок службы аккумулятора.
Для доступа электролита к активной массе в стальных лентах пакетов пластин имеются отверстия, которые служат также для выхода газов, образующихся при заряде и разряде аккумулятора.
Пакеты в торцахохвачены обжимками 7, которые на одной из сторон пакета несколько удлинены для присоединения к ним баретки. К баретке приварен стальной штырь с резьбой, который служит для крепления полублока пластин и подключения проводов к аккумулятору.
Пластины разной полярности изолированы друг от друга дистанционными эбонитовыми палочками 8. Блок пластин установлен в баке так, что исключается возможность их перемещения внутри бака при транспортировании и работе аккумулятора.
Пластины в баке установлены в строго определенном порядке. У кадмиево-никелевых аккумуляторов крайние пластины всегда положительные, они примыкают к широкой стенке бака и электрически соединены с ним; у железо-никелевых аккумуляторов крайние пластины всегда отрицательные, они соединены с баком.
Торцы пластин изолированы от узких стенок бака тонкой изоляционной эбонитовой пластиной 6 или воздушным промежутком. Бак закрыт крышкой 4 с отверстием для вентиляционной пробки 5, ввертываемой в крышку. Обеспечивая выход газов из бака, пробка в то же время препятствует выливанию электролита и проникновению в бак воздуха, вызывающего в электролите вредные химические реакции.
«Ремонт электрооборудования промышленных предприятий»,
В.Б.Атабеков
Неисправности возникают в аккумуляторах вследствие нарушения режимов работы и зарядки, при несоблюдении правил ухода за ними, а также в результате нарушения сроков ремонта. Неисправности в аккумуляторах приводят чаще всего к падению разрядного напряжения и снижению емкости. Падение напряжения объясняется изменением внутреннего сопротивления аккумулятора. Емкостью аккумулятора называют количество электричества, которое он может отдавать при разряде до…
В кислотных аккумуляторах неисправности проявляются в виде короткого замыкания между пластинами, разрушения сепараторов, сульфатации и разрушения пластин, образования шлама и коррозии решеток. Короткие замыкания между пластинами аккумулятора возникают в результате их коробления и разрушения сепараторов, а также из-за попадания в аккумулятор посторонних токопроводящих предметов и скопления на дне большого количества шлама. Характерными признаками короткого замыкания…
Разрушение пластин происходит при больших зарядных и разрядных токах и выражается в выпадении из них активной массы, которая оседает на дно бака в виде шлама. Электролит делается мутным и приобретаеткоричневую окраску. Признаками разрушения пластин являются низкая емкость и слишком быстрый разряд аккумулятора. Образование шлама происходит из-за содержания хлора в добавочной воде и сульфатации пластин. Неисправности…
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, преобразующим химическую энергию в электрическую. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса восстановления щелочного негерметичного аккумулятора, снижение трудоемкости, повышение безопасности и эффективности восстановления, а также увеличение его срока службы. Согласно изобретению процесс восстановления электродов щелочного аккумулятора проводят непосредственно в аккумуляторе путем промывки водой, выдержки в водном растворе соляной кислоты 0,3-3,0%-ной концентрации в течение 20-30 мин. После чего электроды выдерживают в щелочном электролите 2-4 часа и проводят: заряд током (0,6-1,0) С в течение (1,0-1,5) часа до напряжения (1,60-1,65) В, разряд током 0,2С до напряжения (0,0-0,2) В. Заряд-разрядные циклы повторяют 3-12 раз.
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, преобразующим химическую энергию в электрическую.
Известен способ восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов (RU, заявка № 2000114154/09, 2000.06.06. Опубл. 2002.07.110), заключающийся в предварительном разряде батареи аккумуляторов до напряжения 0,0-0,6 В, последующем заряде до максимального значения и проведении, по крайней мере, одного восстановительного цикла, состоящего в разряде и заряде батареи с помощью постоянного по амплитуде переменного тока с частотой 20 кГц - 80 Гц пилообразной формы, несимметричным относительно 0 В.
Однако этот способ отличается сложностью осуществления восстановления.
Наиболее близким по технической сущности является способ восстановления щелочного аккумулятора (RU, Заявка № 93035888/07, 1993.07.12. Опубл. 1995.07.09), заключающийся в нейтрализации пластин разобранного аккумулятора в водном 45-50%-ном растворе соляной кислоты в течение 50-60 с, сборке батареи, заряде током, численно равным емкости 1/2-1/6 в течение 15-20 мин. В случае низкого напряжения аккумулятор снова разбирают и опять повторяют весь цикл восстановления.
Этот способ отличается сложностью технологического процесса, связанного с необходимостью разрезания корпуса и разборки блоков электродов аккумулятора для механической очистки каждой пластины, последующей сборки, заварки корпуса. Кроме того, существует опасность химического ожога обслуживающего персонала высококонцентрированной соляной кислотой.
Перед авторами стояла задача упрощения процесса восстановления щелочного аккумулятора, снижения трудоемкости, повышения безопасности, повышения эффективности восстановления и увеличения срока службы щелочного аккумулятора.
Эта задача решена тем, что в способе восстановления щелочного аккумулятора, включающем обработку электродов водным раствором соляной кислоты, промывку водой, заливку аккумулятора щелочным электролитом, выдержку, восстановительный цикл - заряд-разряд, процесс обработки электродов проводят непосредственно в аккумуляторе. Сначала сливают электролит, затем проводят промывку аккумулятора последовательно водопроводной и дистиллированной водой, а потом электроды выдерживают 20-30 минут в водном растворе соляной кислоты (0,3-3,0)%-ной концентрации, затем аккумулятор промывают дистиллированной водой. Далее производят заливку аккумулятора щелочным электролитом, выдерживают 2-4 часа, а потом производят восстановительный цикл - заряд током до (0,6-1,0) С в течение 1,0-1,5 часов до напряжения (1,60-1,65) В и разряд - до напряжения (0,0-0,2) В (где: С - номинальная емкость аккумулятора). При этом восстановительный цикл заряд-разряд повторяют 3-12 раз.
Сущность изобретения состоит в том, что в результате обработки электродов водным раствором соляной кислоты низкой концентрации (0,3-3,0) % в течение 20-30 минут с электродов послойно удаляются соли, образовавшиеся в процессе длительной эксплуатации щелочного негерметичного аккумулятора. Эти обменные химические реакции идут легко и не требуют высокой концентрации кислоты.
В процессе многолетней (длительной) эксплуатации негерметичных щелочных аккумуляторов постепенно формируется крупнокристаллическая активная масса, которая обладает низкой электрохимической активностью, что тоже приводит к снижению емкости аккумулятора. Глубокий разряд до (0,0-0,2) В позволяет вести проработку активных электродных масс на всю глубину электрода и образовывать мелкокристаллическую высокоэффективную активную электродную массу. Этому же способствует заряд до высокого напряжения (1,60-1,65) В.
Кроме того, в предлагаемом способе отсутствует процесс разборки-сборки аккумулятора, что значительно упрощает весь процесс восстановления аккумулятора, снижает трудоемкость. Применение для обработки электродов соляной кислоты малой концентрации позволяет исключить вероятность химических ожогов обслуживающего персонала, которые возможны при применении соляной кислоты (45-50) % концентрации, а также уменьшить разрушение поверхности электродов.
Пример осуществления способа.
Процесс начинают со слива электролита, далее проводят тщательную промывку аккумулятора водопроводной, а затем дистиллированной водой, после чего заливают в аккумулятор (0,3-3,0)%-ный водный раствор соляной кислоты на 20-30 минут и после ее слива производят повторную промывку аккумулятора дистиллированной водой.
Далее аккумулятор заливают щелочным электролитом, выдерживают 2-4 часа, после чего начинают восстановительный цикл: заряд - током (0,6-1,0) С в течение 1,0-1,5 часа до напряжения (1,60-1,65) В, разряд - до напряжения (0,0-0,2) В током 0,2 С. Восстановительный цикл повторяют 3-12 раз в зависимости от состояния аккумулятора перед его восстановлением, причем чем ниже остаточная емкость, тем больше заряд-разрядных циклов надо проводить. В результате достигается (80-100)%-ные восстановление емкости аккумулятора.
Проведенные испытания предлагаемого способа показали высокую степень восстановления аккумулятора. Из-за отсутствия разрезания корпуса и разборки блока электродов аккумулятора упрощается процесс очистки и восстановления аккумулятора, снижается опасность травматизма вследствие применения низкоконцентрированной соляной кислоты малой концентрации, а также снижается степень разрушения электродов. Параметры режимов разряда-заряда способствуют 80-100%-ному восстановлению емкости негерметичного щелочного аккумулятора.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить срок службы негерметичного щелочного аккумулятора.
Проведенный патенто-информационный поиск позволяет судить о новизне, промышленной применяемости и изобретательском уровне предлагаемого способа. Считаем, что описанный нами «Способ восстановления негерметичного щелочного аккумулятора» может быть признан изобретением и защищен патентом Российской Федерации.
Способ восстановления негерметичного щелочного аккумулятора, заключающийся в обработке электродов водным раствором соляной кислоты, промывке их водой, заливке аккумулятора щелочным электролитом, выдержке, заряде-разряде аккумулятора, отличающийся тем, что обработку электродов ведут непосредственно в аккумуляторе водным раствором соляной кислоты (0,3-3,0) % концентрации в течение 20-30 мин, выдерживают электроды в щелочном электролите 2-4 ч, а восстановительный цикл - заряд проводят током (0,6-1,0) С, в течение 1,0-1,5 ч до напряжения (1,60-1,65) В, разряд током 0,2С - до напряжения (0,0-0,2) В, при этом восстановительный цикл повторяют от 3 до 12 раз.
