При технической эксплуатации щелочных АБ применяют такие же приборы, устройства и материалы, как и при ТЭ кис­лотных АБ, за исключением некоторых особенностей: для раз­мешивания раствора щелочи можно применять стальные па­лочки; посуда для приготовления электролита должна быть стальной или чугунной.

Приготовление электролита. Для приготовления электролита используют едкий калий марок А и Б (соответст­венно твердый и жидкий); едкий натр (сода каустическая) сорта А; едкий литий аккумуляторный, составную щелочь сор­тов А и Б (соотношение LiOH/KOH соответственно 0,040…0,045 и 0,028...0,032).

Для получения из щелочей растворов нужной концентрации используют дистиллированную воду. Разрешается доливать в аккумуляторы сырую питьевую подщелоченную воду (2 части воды на 1 часть электролита).

В зависимости от требуемой плотности, г/см 3 , электролита из гранулированных составных щелочей (при температуре 15 °С) объем, л, воды на 1 кг щелочи составляет:

для калиевого электролита

1,19 ... 2,93 1,21 2,63

1,20 ... 2,79 1,22 2,50

для натриевого электролита

1,17 ... 4,85 1,19 4,26

Нужное количество воды наливают в сосуд, стальными щип­цами или пинцетом кладут в него небольшие кусочки щелочи и перемешивают ее в воде стеклянной палочкой или железным прутиком (при этом раствор нагревается). Остывший электро­лит доводят до требуемой плотности, добавляя воду или ще­лочь, дают ему отстояться в течение3...12 ч до полного освет­ления. Чистый и светлый электролит сливают в бутыль и плот­но закрывают притертой пробкой.

Если раствор приготовлен не из составной щелочи, то для приготовления составного электролита к нему при тщатель­ном перемешивании добавляют едкий литий из расчета 20г на 1л раствора едкого калия плотности 1,19...1,21; 10 г на 1 л раствора едкого натра плотностью 1,17...1,19. При использова­нии составного электролита срок его службы составляет при­мерно 750 циклов заряд-разряд, при использовании простого электролита- 250...350 циклов.

Для приготовления электролита заданной плотности реко­мендуется использовать концентрированные растворы щелочи, при этом концентрированный раствор щелочи выливают в со­суд с водой. В связи с тем, что значение плотности электроли­та, изменяется в зависимости от температуры (в качестве номи­нальной принята температура 15 °С), показания ареометра не­обходимо корректировать с помощью поправки, значение кото­рой составляет 0,0025 при изменении температуры на каждые 10 °С. При температурах, больших 15 °С, поправку прибавля­ют, при температурах, меньших 15 °С, вычитают.

Для аккумуляторов, работающих при температуре -15…+45 °C, применяют калиевый составной электролит плот­ностью1,19...1,21; при температурах 10...45 °С-натриевый составной электролит; при температурах ниже -15 °С -ка­лиевый простой электролит плотностью 1,25...1,27.

Ввод в эксплуатацию АБ, хранившихся в сухом виде. По­верхность аккумуляторов очищают от пыли и соли, проверяют правильность соединения положительных и отрицательных вы­водов, плотность затяжки гаек междуэлементных соединений. Аккумуляторы заливают отстоявшимся электролитом температурой не выше 30 °С (лучше 16...20°). После 2-часовой про­питки пластин проверяют напряжение каждого аккумуляторе (при отсутствии напряжения необходимо продолжать пропитку еще на 10 ч, если в этом случае напряжение отсутствует, то аккумулятор нужно заменить). Затем проверяют уровень электролита над пластинами (должен быть 5...12 мм) и проводят усиленный заряд в течение 12 ч (первые 6 ч нормальным за­рядным током, затем током, равным половине нормального).После этого разряжают аккумулятор в течение 4 ч нормальным разрядным током, А, численно равным 1/8 значения емкости аккумулятора. Указанный режим заряд-разряд повто­ряют 2...3 раза, после чего аккумуляторы пригодны для эксплуатации.

Заряд АБ. У щелочных аккумуляторов различают нормальный, усиленный и ускоренный заряды.

Основным режимом заряда является нормальный, выполня­емый током нормального заряда в соответствии с Инструкци­ей по эксплуатации. При отсутствии указаний нормальный за­ряд проводят током, А, равным 1/4 значения номинальной емкости аккумуляторов, в течение 6 ч.

Усиленный заряд проводят током нормального заряда в те­чение 10...12 ч. Он необходим в следующих случаях: при вво­де в действие новых аккумуляторов; после смены электролита в используемых аккумуляторах; после 10...12 циклов заряд-разряд нормальным током; после глубоких разрядов ниже до­пустимых конечных напряжений; для аккумуляторов, исполь­зуемых в режиме автоматического подзаряда (не реже одного раза в месяц); для всех аккумуляторов не реже одного раза в 6 мес. Применение усиленных зарядов обусловлено необхо­димостью более полного восстановления активной массы элек­тродов аккумулятора.

Ускоренный заряд допускается только при крайней необхо­димости уменьшения времени заряда и проводится током, вдвое большим тока нормального заряда, в течение 3 ч. При ускорен­ном заряде надо внимательно следить за температурой элек­тролита. Частые ускоренные заряды уменьшают срок службы аккумуляторов.

Во время всех видов зарядов необходимо вести наблюдение за постоянством значения зарядного тока, напряжением акку­муляторов (напряжение аккумуляторов нужно измерять через каждые 2 ч), температурой, уровнем и плотностью электроли­та в контрольных элементах, газовыделением, эффективностью действия систем вентиляции.

Температура составного электролита не должна быть выше 45 °С, простого на основе едкого натра - выше 40 °С, на осно­ве едкого калия - выше 35 °С. При достижении предельной температуры необходимо уменьшить зарядный ток вдвое или прервать заряд на время, необходимое для снижения темпе­ратуры электролита на 5...10 °С.

Вытекающий из аккумуляторов во время заряда электролит надо собирать с помощью резиновой груши, не допуская eго стекания в батарейный ящик, так как это увеличивает степень саморазряда аккумуляторов.

У исправных аккумуляторов напряжение элементов в нача­ле заряда должно быть 1,45...1,55 В, в конце заряда - 1,75...1,85 В. Признаком окончания заряда является постоянство на­пряжения в течение 2...3 ч при обильном газовыделении во всех элементах. Следует отметить, что газовыделение может начаться и сразу же после включения аккумуляторов на заряд. Чрезмерный заряд для щелочных аккумуляторов не вреден (режим заряда лучше вести по времени, выдерживая нормаль­ный ток). Недостаточный же заряд крайне вреден, так как при этом уменьшаются емкость аккумуляторов и срок их службы.

После заряда необходимо проверить уровень электролита в элементах и плотность электролита в контрольных элементах, протереть зажимы и междуэлементные соединения ветошью и смазать их, ввернув пробки (после остывания электролита), измерить напряжение аккумуляторов и контрольных элементов с ввернутыми пробками и оставшимся электролитом (через 2 ч после заряда).

Разряд АБ. Заряженность щелочных аккумуляторов во время разряда можно контролировать по значению напряже­ния. Разряд проводят различными токами до соответствующего предельного конечного напряжения элементов при различных режимах: 1,1 В при 8-часовом и более; 1,0 В при 5-часовом; 0,8 В при 3-часовом; 0,5 В при часовом. Нормальным разряд­ным режимом считается 8-часовой (при этом разрядный ток, А, численно равен 1/8 емкости аккумулятора).

Тренировочный цикл. Щелочные аккумуляторы через 50...60 циклов заряд-разряд, но не реже одного раза в год, а также после смены электролита подвергают контроль­ным испытаниям. Порядок испытаний: провести усиленный за­ряд; разрядить АБ током 8-часового режима до напряжения 1,0В на зажимах каждого элемента; провести нормальный заряд; повторно разрядить АБ током 8-часового режима до на­пряжения 1,0 В, измеряя напряжение каждого аккумулятора через 1 ч, а при достижении 1,1 В -через каждые 15 мин; по данным разряда определить емкость , где I р - ток раз­ряда, А; t p -время разряда, ч.

Аккумуляторы, преждевременно достигшие напряжения 1,0 В, выводят из разряда. Аккумуляторы, емкость которых на 20 % меньше, чем у остальных, заменяют.

Неисправности щелочных АБ в большинстве случаев возни­кают из-за несоблюдения в процессе ТЭ требований заводских инструкций и ПТЭ. В табл. 6.26 приведены характерные неисправности щелочных АБ, возникающие при их работе, и спо­собы их устранения, а в табл. 6.27 указаны способы ремонта щелочных АБ.

Таблица 6.26. Характерные неисправности щелочных аккумуляторов

Неисправность	Причина	Способ устранения
Пониженная ем­кость	Нарушение правил экс­плуатации и в первую оче­редь требований, предъявля­емых к электролиту. Загряз­нение электролита вследст­вие длительной работы, на­личия примесей, содержа­ния углекислого калия или натрия более 70 г/л Изменение плотности элек­тролита Понижение уровня элек­тролита (обнажена часть пластин) Глубокий разряд неболь­шим током Систематический недозаряд Утечка тока в цепи бата­реи Высыпание активной массы из пластин	Разрядить батарею током нормального режима до на­пряжения в 1 В на элемент. Электролит слить со встряхиванием. Залить акку­мулятор подщелоченной во­дой. Через 2 ч воду слить со встряхиванием и залить второй раз. Через сутки во­ду слить со встряхиванием и залить новый электролит плотностью на 0,02 выше нормы и после 2 ч пропит­ки пластин провести контрольно-тренировочный цикл. Затем дать усиленный за­ряд током 1 / 3 емкости в те­чение 10 ч Довести плотность элек­тролита до нормы и прове­сти усиленный заряд Восстановить уровень электролита Дать два усиленных за­ряда, при этом разряжать батарею током нормального режима Проверить схему зарядной цепи и работу амперметра при заряде Измерить сопротивление изоляции с помощью вольт­метра и устранить причину утечки Сменить электролит и вос­становить емкость путем тренировочных зарядов. При невозможности восста­новления емкости заменить аккумулятор
Ненормальное газовыделение
Усиленное газо­выделение при за­ряде и разряде	Примеси в электролите Короткое замыкание у ак­кумулятора: во внешней це­пи в результате образования большого количества солей и загрязнения поверхности аккумулятора внутри акку­мулятора	Сменить электролит и дать усиленный заряд Очистить поверхность, уст­ранить короткое замыкание Сменить электролит
Ненормальное напряжение
Пониженное на­пряжение при разомкнутой цепи Пониженное на­пряжение при за­ряде и разряде Повышенное на­пряжение при за­ряде и понижен­ное при разряде	Короткое замыкание; большое количество осад­ков; выпучивание пластин или стенок сосудов Утечка тока; короткое за­мыкание в аккумуляторе Ослаблены контакты в ба­тарее; загрязнена поверх­ность аккумуляторов; понижена плотность электро­лита	Сменить электролит,при выпучивании пластин заме­нить аккумулятор Проверить изоляцию, уст­ранить причину утечки и короткое замыкание Проверить затяжку кон­тактов; очистить батарею; откорректировать плотность электролита
Повышенный самозаряд
Быстрое умень­шение напряжения после заряда Медленный за­ряд	Загрязнение поверхности аккумулятора Загрязнение электролита Понижение электрического сопротивления изоляции батареи, а также судовой электроцепи	Очистить батарею Заменить электролит. Про­верить сопротивление изо­ляции токопроводящей цепи относительно корпуса судна и устранить утечку тока
Выпучивание
Выпучивание со­суда аккумуля-тора Выпучивание пластин, пониже­ние напряжения на аккумуляторе	Неисправности вентиляционных пробок и в результате высокое давление скопившихся газов В активную массу пластин попали вредные примеси	Если после вывинчивания пробки стенки аккумулято­ра останутся выпученными, необходимо разрядить акку­мулятор нормальным током до напряжения 1 В и с по­мощью тисков с деревянны­ми прокладками выпрямить стенки аккумулятора, после чего вылить электролит с встряхиванием. Если ламели не нарушены, то электролит чистый. Если электролит за­грязнен, промыть аккумуля­тор подщелоченной водой, залить чистый электролит и дать контрольный заряд Аккумулятор подлежит замене
Чрезмерный нагрев аккумулятора
Нагрев корпуса аккумулятора Нагрев борнов (выводов) Быстрое образо­вание солей	Повышенный ток заряда, замыкание между пластина­ми Электролит не покрывает пластины Ослабление контактов на борнах Высокий уровень электро­лита. Повышенная плот­ность электролита Ослабление сальников на выводных борнах через крышку аккумулятора	Выключить с заряда и дать остыть, продолжить за­ряд нормальным током Отрегулировать уровень электролита и дать кон­трольный заряд Проверить надежность контактов Довести уровень до нор­мы. Установить нормальную плотность Проверить затяжку гаек сальников

Таблица 6.27. Ремонт щелочных аккумуляторов

Вопросы для самопроверки

1. Какие объемы работы выполняются при текущем, среднем, капиталь­ном ремонтах судового электрооборудования?

2. Для чего нужна предремонтная и окончательная дефектация СЗО?

3. Для чего нужны операционные и приемо-сдаточные испытания?

4. Какие ремонтные документы вам известны?

5. Перечислите основные требования, которые должны соблюдаться при ремонте электрических машин.

6.Опишите технологическую последовательность выполнения ремонтных работ для электрических машин.

7. Укажите характерные неисправности и способы ремонта обмоток элек­трических машин.

8. Какой должна быть степень коммутации для электрических машин про­должительного, кратковременного, повторно-кратковременного режима работы?

9. Опишите технологические операции ремонта обмоток и магнитопроводов судовых трансформаторов.

10.Каким образом определяются механические неисправности электрической аппаратуры?

11.Назовите виды ремонта и соответствующие им объемы работ для судовых аккумуляторов.

12.Поясните последовательность приготовления электролита и ввода в эксплуатацию кислотных, щелочных аккумуляторов.

13.Укажите характерные неисправности и способы ремонта кислотных, щелочных аккумуляторов.

Какие существуют способы восстановить щелочные аккумуляторы различных типов

Аккумуляторы любого типа, в том числе и щелочные, представляют собой устройства, в которых протекает большое количество химических реакций. В результате вместе с основными электрохимическими процессами в АКБ протекает множество побочных реакций. Часто это приводит к потере аккумулятором своих свойств и выходу из строя. Поэтому для аккумуляторных батарей важно проводить профилактические мероприятия. Но мы часто об этом забываем, из-за чего аккумулятор выходит из строя, не отработав своего ресурса. К счастью, в некоторых случаях есть возможность восстановить АКБ. Сегодня мы поговорим про восстановление щелочных аккумуляторов.

Ощутимой проблемой при эксплуатации щелочных аккумуляторов является «эффект памяти». Он выражается в снижении ёмкости батареи в результате многократных неполных циклов разряд-заряд. На электродах щелочного аккумулятора образуются крупные кристаллы, и значительная часть активной массы перестаёт использоваться в работе. Чтобы избавиться от «эффекта памяти», часто рекомендуют провести полную разрядку до напряжения 0,8─1 вольта и затем зарядку. Проводится несколько таких циклов. Если у вас есть инструкция по обслуживанию щелочных аккумуляторов какого-то определенного типа, то действовать нужно в соответствии с ней.

Действительно, этот способ борьбы с «эффектом памяти» приносит определённый результат, но лишь в качестве профилактических мер. Чтобы служили долго, за ними требуется периодический квалифицированный уход.

Если батарея уже отработала несколько лет, то к образованию кристаллов на электродах добавляется ещё ряд проблем. В частности, изменение состава и объёма электролита, образование кристаллов на сепараторах, короткие замыкания и т. п.

И для восстановления щелочного аккумулятора проведения цикла разряда-заряда будет недостаточно.

Но в целях профилактики полный разряд и последующий заряд рекомендуют делать раз в месяц. При этом желательно, чтобы зарядное устройство имело функцию разрядки аккумулятора с контролем по нижнему порогу напряжения. Это позволит отключить разряд вовремя и не допустить глубокого разряда. Этот режим полезен и при разряде батареи из аккумуляторных элементов, которые имеют разную степень заряженности. Если вы будете выполнять циклы разряд-заряд восстановление сразу для нескольких аккумуляторных элементов, то перед этим нужно выровнять их степень заряда. Это делается полной зарядкой. Но в идеале такую «тренировку» лучше выполнять для каждой батарейки в отдельности.

Способы восстановления щелочных аккумуляторов

Для начала рассмотрим восстановление старых дисковых щелочных аккумуляторов Д-0,55 ещё советского производства. Этот способ мне встречался на различных форумах и судя по отзывам владельцев таких батареек, он весьма результативный.

У этого типа батареек нет никаких крышечек и колпачков, через которые можно было бы слить щёлочь и промыть кислотой, как это делается в случае с ламельными аккумуляторами. Поэтому здесь авторы этой методики используют, что называется, неразрушающие методы. Так, что герметичность батарейки при этом не страдает.
Ниже описана последовательность действий по шагам. Удалось найти несколько таких методик для дисковых щелочных аккумуляторов, но в принципе, это один и тот же метод. Просто переписанный с незначительными поправками. Итак, что нужно делать:

• если батарейки находятся в наборе какого-то аккумулятора, то их нужно разделить. Оборачиваете в полиэтиленовый пакет и кладёте в морозилку на пару суток;
• после того как батарейки отлежались, кладёте их в посуду с водой и ставите на огонь. Нужно дождаться пока вода закипит и кипятить их около 15 минут;
• затем даёте остыть батарейкам полчаса, не вынимая из воды. После этого вынимаете их и промываете холодной водой;
• далее укладываете аккумуляторы на металлическую пластину и прогреваете в печке 5─10 минут при температуре 60─70 градусов. Даём батарейкам остыть;
• заключительный этап – это зарядка переменным током. Для этого помещаем батарейки обратно в набор или заряжаем по отдельности. Схема зарядного устройства приводится ниже. Время зарядки 30 минут, а ток – 0,2*С.

После зарядки щелочных аккумуляторов выдерживаем пару часов и процесс восстановления завершается обычной зарядкой в стандартном ЗУ.

Восстановление ламельных щелочных аккумуляторов с использованием серной кислоты

Существует достаточно методов восстановления ламельных щелочных аккумуляторов, среди которых можно выделить распространённый вариант:

• проведение разряда батареи;
• промывка дистиллированной водой;
• активирующие добавки;
• удаление крупных кристаллов и примесей.

Способ дополняется электролизом в дистиллированной воде и контрольно-тренировочными циклами в растворе щелочи.

Однако специалисты по щелочным аккумуляторам называют этот способом малоэффективным и сложным, предлагая методику с использованием раствора серной кислоты. Эта методика широко распространена в локомотивных депо для восстановления щелочных батарей с характеристиками, не удовлетворяющими требованиям.

Авторство этого изобретения принадлежит Б. Н. Соколову, эксперту по ремонту тепловозов ЦТ МПС. Этот метод восстановления используется при ремонте аккумуляторов с повышенным саморазрядом и потерей ёмкости. Предложенная им технология восстановления щелочных АКБ заключается в следующем:

• аккумуляторный элемент разряжается до нуля и из него сливается щелочной электролит (речь идёт о ламельной конструкции батареи, где это делается без проблем);
• снимается крышка аккумулятора, извлекаются блоки электродов с сепараторами;
• сепараторы погружаются в водный раствор серной кислоты (плотность около 1,27 гр./см 3) на 3 часа. Такая продолжительность необходима для перевода гидроокислов железа и магнетита в сернокислое железо. Частично происходит его растворение и удаление с поверхности сепараторов. В результате восстанавливаются их диэлектрические свойства и снижается саморазряд. Продолжительность промывки должна быть не менее 3 часов, иначе налёт активной массы не будет вымыт полностью;
• положительные электроды обрабатываются в водном растворе серной кислоты (1,27 гр./см 3) в течение 20─30 секунд;
• После обработки кислотой сепараторы и положительные электроды промываются дистиллированной водой и проходят нейтрализацию в растворе щелочи;
• отрицательные электроды обрабатываются только водой и щёлочью;
• затем проводится установка электродов и сепараторов в корпус, делается заливка водного раствора щелочи (1,17─1,19 гр./см 3) и заваривается крышка;
• после этого проводится заряд, а потом контрольный разряд. После повторной разрядки аккумулятор готов к работе.

По словам разработчиков этой методики, она успешно применяется для восстановления щелочных аккумуляторов ТПЖН-550, работающих в реальных условиях. Как сообщается, до обработки на положительных электродах поверхность была покрыта FeOH и FeOOH чёрного цвета. После обработки кислотой поверхность полностью очищалась и приобретала глянцевый серебристый цвет чистого металла.

Восстановленные щелочные батареи тестировались на работоспособность десяти кратным запуском тепловозного дизеля. При этом их напряжение менялось с 65 до 64 вольт и аккумуляторы полностью были пригодны к работе. Отмечается, что восстановление даёт ощутимый экономический эффект, поскольку такие модели щелочных аккумуляторов стоят довольно дорого.

Аккумуляторы любого типа, в том числе и щелочные, представляют собой устройства, в которых протекает большое количество химических реакций. В результате вместе с основными электрохимическими процессами в АКБ протекает множество побочных реакций. Часто это приводит к потере аккумулятором своих свойств и выходу из строя. Поэтому для аккумуляторных батарей важно проводить профилактические мероприятия. Но мы часто об этом забываем, из-за чего аккумулятор выходит из строя, не отработав своего ресурса. К счастью, в некоторых случаях есть возможность восстановить АКБ. Сегодня мы поговорим про восстановление щелочных аккумуляторов.

Ощутимой проблемой при эксплуатации щелочных аккумуляторов является «эффект памяти». Он выражается в снижении ёмкости батареи в результате многократных неполных циклов разряд-заряд. На электродах щелочного аккумулятора образуются крупные кристаллы, и значительная часть активной массы перестаёт использоваться в работе. Чтобы избавиться от «эффекта памяти», часто рекомендуют провести полную разрядку до напряжения 0,8-1 вольта и затем зарядку. Проводится несколько таких циклов. Если у вас есть инструкция по обслуживанию щелочных аккумуляторов какого-то определенного типа, то действовать нужно в соответствии с ней.

Действительно, этот способ борьбы с «эффектом памяти» приносит определённый результат, но лишь в качестве профилактических мер. Чтобы служили долго, за ними требуется периодический квалифицированный уход.

Если батарея уже отработала несколько лет, то к образованию кристаллов на электродах добавляется ещё ряд проблем. В частности, изменение состава и объёма электролита, образование кристаллов на сепараторах, короткие замыкания и т. п.

И для восстановления щелочного аккумулятора проведения цикла разряда-заряда будет недостаточно.

Но в целях профилактики полный разряд и последующий заряд рекомендуют делать раз в месяц. При этом желательно, чтобы зарядное устройство имело функцию разрядки аккумулятора с контролем по нижнему порогу напряжения. Это позволит отключить разряд вовремя и не допустить глубокого разряда. Этот режим полезен и при разряде батареи из аккумуляторных элементов, которые имеют разную степень заряженности. Если вы будете выполнять циклы разряд-заряд восстановление сразу для нескольких аккумуляторных элементов, то перед этим нужно выровнять их степень заряда. Это делается полной зарядкой. Но в идеале такую «тренировку» лучше выполнять для каждой батарейки в отдельности.

Новые или хранившиеся в сухом виде аккумуляторы заливают электролитом с таким расчетом, чтобы уровень его после двухча­совой пропитки был выше пластин на 5-12 мм.

После того как установлен нормальный уровень электролита, аккумуляторы включают на заряд, который производят в две сту­пени: сначала током, равным Q: 4, в течение 6 ч, а затем током, равным Q: 8, в течение того же времени, где Q - емкость в ам­пер-часах. Разряд аккумулятора осуществляется током второй сту­пени в течение 4 ч. Указанным режимом производят 2-3 цикла, после чего аккумуляторы могут быть пущены в эксплуатацию.

Аккумуляторы, хранившиеся с электролитом ие более одного года, вводятся в эксплуатацию без смены электролита, при более длительном хранении последний подлежит замене. Ввод в действие указанных аккумуляторов осуществляют описанным способом.

При нормальном заряде в процессе эксплуатации аккумулятору сообщают не менее 150% его номинальной емкости. Температура при заряде не должна превышать 30° С для едкого кали, 40°С для едкого натра и 45° С для составного электролита. В случае превы­шения указанной температуры необходимо прервать процесс заря­да и дать аккумулятору остыть. Заряд аккумулятора при темпера­туре ниже -10° С (до -30° С) производится нормальной силой тока в течение 7 ч. При более низких температурах аккумулятор перед зарядом необходимо утеплить, закрыв его войлоком или брезентом. Заряд, как правило, производится при открытых крыш­ках батарейных ящиков и вывернутых пробках.

Один раз в месяц или через 10-12 циклов аккумуляторы заря­жают по режиму, аналогичному режиму приведения в действие.

Систематические недозаряды губят аккумулятор. Форсирован­ные заряды также нежелательны и должны производиться лишь в случае крайней необходимости. Такие заряды производятся по ре­жиму током Q: 2 в течение 2,5 ч й током Q: 4 в течение 2 ч. Разряд щелочного аккумулятора в процессе эксплуатации может произво­диться до конечного напряжения: при 8-часовом и более длитель­ном режиме разряда - до 1,1 В, при 5-часовом режиме разряда - не меиее чем до 0,8 В, наконец, при 1-часовом режиме разряда - не менее чем до 0,5 В.

Через каждые 50-60 циклов, но не реже одного раза в год, ре­комендуется производить контрольные электрические испытания с проверкой емкости каждого аккумулятора в батарее. Элементы, отдающие меньше 80% номинальной емкости, подлежат замене но­выми.

В процессе эксплуатации перед каждым зарядом следует про­верить и при необходимости откорректировать уровень электролита, используя для этой цели дистиллированную или дождевую воду.

Если аккумулятор работает круглый год в неизменных темпе­ратурных условиях, смену составного электролита производят через каждые 100 циклов, но ие реже одного раза в год. Менять элек­тролит раньше указанного срока можно при заметном снижении емкости, если восстановить ее перезарядами не удается.

При переводе на длительное (более 1 года) хранение аккуму­лятор, находящийся в эксплуатации, разряжают до 1,0 В током по нормальному 8-часовому режиму, выливают электролит и, не про­мывая аккумулятор, плотно закрывают его пробкой.

Аккумуляторы, периодически (сроком от 2 мес. до 1 года) без­действующие, можно хранить с электролитом в разряженном или полуразряженном состоянии. Не бывшие в эксплуатации аккуму­ляторы выпускаются заводом-изготовителем готовыми для хране­ния. Аккумуляторы и батареи должны храниться в чистоте, в су­хом, вентилируемом помещении с температурой от 15 до 25° С.

Основные неисправности щелочных аккумуляторов и способы их устранения указаны в табл. 26.

Таблица 26

Основные неисправности щелочных аккумуляторов

Причина неисправности

Неисправность

Способ устранения неисправности

Потеря емкости

Повышенный самораз­ряд

Отсутствие напряже­ния иа батарее

Быстрое образование ползучих солей

Аккумулятор ие рабо­тает прн низких темпе­ратурах; замерзание электролита

Понижение емкости в жаркое время

Длительная работа иа электролите из едкого кали или едкого иатра; накопление углекислых солей

Пониженный уровень электролита; обнажение части пластин

Систематический ие - дозаряд

Короткие замыкания Утечка тока Наличие в электролите вредных примесей

Короткие замыкания

Утечка тока

Примеси в электролите Отсутствие контакта в соединениях между эле­ментами батареи

Отсутствие электро­лита в одном из элемен­тов

Поломка штыря, со­единяющего пластйиы с полюсным зажимом

Плохая смазка вазе­лином, слишком высо­кий уровень илн повы­шенная плотность элект­ролита, слабость сальни­ков у болтов электродов

Дефектная приварка крышки

Малая плотность

Электролита

Избыток углекислого калия в электролите

Заряд при высокой температуре

Электролит нз раство­ра едкого кали

Сменить электролит

Проверить исправность пробки и уплотняющих ко­лец

Довести уровень электро­лита до нормы, произвести усиленный заряд

Произвести один или не­сколько усиленных зарядов

Удалить сор, имеющийся между элементами, очистить от пыли и грязи и привести в порядок изоляторы

Осмотреть и очистить ак­кумуляторы

Привести в порядок изо­ляторы Сменить электролит Найти место повреждения и восстановить контакт

Элемент электр0-

Замеиить элемент

Обновить смазку вазе­лином

Откорректировать плот­ность электролита и дове­сти его уровень до нормы

Подтянуть болты элект­родов

Отдать аккумулятор в ремонтную мастерскую

Перейти на знмиий элект­ролит Сменить электролит

Производить заряд в ноч­ное время н по возможности в прохладном месте

Заменить электролит со­ставным, а прн его отсутст­вии - едким натром

ЩЕЛОЧНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ С ОКИСНО-СЕРЕБРЯНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ

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.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

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.