Читать книгу Аккумуляторы. Справочник - Андрей Кашкаров - Страница 13
Глава 2
Эксплуатация и восстановление различных аккумуляторов
Оглавление2.1. Автомобильные аккумуляторы
Автомобильные аккумуляторы предназначены для обеспечения работы системы зажигания в стартерном режиме и при запуске двигателя внутреннего сгорания, а также служат источником питания аппаратуры, установленной на транспортном средстве. Гарантийный срок хранения не залитых раствором электролита батарей установлен 3 года, срок службы 2 года, наработка 2500…3000 часов. Батареи предназначены для работы при температуре от —35 до +6 °C. Удельная энергия стартерных аккумуляторов составляет 30…40 Втч/кг.
2.1.1. Эксплуатация аккумуляторных батарей и уход за ними
При эксплуатации в автомашине аккумуляторные батареи разряжаются и автоматически дозаряжаются. Контроль заряда осуществляется регулятором напряжения и реле обратного тока. При исправном и хорошо отрегулированном регуляторе аккумуляторы ограждены от недозарядов и перезарядов, сокращающих их долговечность. Однако при этом требуется периодический контроль работы регулятора и перевод его на режим, соответствующий температурным и климатическим условиям.
При повреждении мастики, герметизирующей корпус аккумулятора, для предотвращения взрыва гремучей смеси батарею следует разрядить и вылить электролит. Затем продуть сжатым воздухом, протереть и только после этого приступить к оплавлению мастики.
Не реже одного раза в две недели следует очищать батарею от пыли и грязи; места, облитые электролитом, протирать чистой ветошью, смоченной в 10 %-ном растворе нашатырного спирта, углекислого натрия или кальцинированной соды.
Проверять крепление батареи в гнезде, плотность контактов на выводах, отсутствие натяжения проводов; очищенные наконечники проводов и выводов батарей смазать техническим вазелином; прочищать вентиляционные отверстия в пробках и крышках; проверять уровень электролита и доливать дистиллированной водой до нормы.
Доливка электролитом не допустима за исключением случаев выплескивания его из батареи.
Плотность доливаемого при этом электролита должна соответствовать плотности электролита в аккумуляторе. Контроль работы регулятора проводится при техническом обслуживании автомашин.
Проверка и регулировка регулятора должна производиться в случаях, если регулируемое напряжение имеет значение более 15,5 В или не соответствует указанному в инструкции по эксплуатации машины. При регулировке следует применять вольтметр класса не хуже 1,5.
Батарею, разряженную более чем на 25 % зимой и более чем на 50 % летом, следует снять с автомашины и поставить на заряд.
2.1.2. Что надо знать про электролит
В качестве электролита для автомобильных аккумуляторных батарей применяют раствор серной кислоты в дистиллированной воде. При отсутствии стандартной допускается применение дождевой воды и даже талого снега. Для различных климатических и температурных условий, в которых батарее предстоит находиться в эксплуатации, применяется электролит различной плотности.
Для приготовления электролита применяется чистая кислотостойкая пластмассовая, керамическая, фаянсовая посуда, в которую сначала наливается вода, а затем постепенно кислота при непрерывном перемешивании кислотостойкой палочкой. Обратный порядок заливки не допускается. Ориентировочное количество электролита, необходимое для заливки аккумуляторных батарей, приведено в таблицах вместе с их техническими характеристиками.
Плотность электролита в основном зависит от концентрации раствора серной кислоты: чем больше концентрация раствора, тем больше плотность электролита. Однако она также зависит и от температуры раствора: чем выше температура, тем ниже плотность.
Для определения степени разряженности в любой момент принимается нормативная плотность электролита 1,29 г/см3, то есть плотность, приобретенная после полного первого заряда.
Для уравнивания плотности электролита, то есть доведения ее до плотности, равной плотности в начале эксплуатации, следует измерить фактическую плотность и температуру. Затем сравнивают приведенную (к плотности при +20 °C) плотность и рекомендуемую. Если приведенная плотность окажется ниже нормы, то доливают кислоту или электролит повышенной плотности, если же выше – доливают дистиллированную воду.
Для того чтобы при этом не превысить уровень, из аккумулятора необходимо предварительно отобрать часть электролита. Уравнивание можно проводить только в полностью заряженном аккумуляторе, когда электролит имеет плотность, не искаженную недозаряженноетью последнего, и когда еще продолжается кипение, которое содействует быстрому перемешиванию. В противном случае следует продолжать заряд после доливки в течение 30 минут для достижения лучшего перемешивания и затем через 30 минут измерить плотность и температуру, чтобы снова определить приведенную плотность.
Доводка плотности до нормы обычно не получается с первого раза, тогда ее следует повторить. Промежутки между приемами доводки должны быть не менее 30–40 минут.
Ввод в действие сухозаряженных (новых) аккумуляторных батарей в действие следует начинать с заливки аккумуляторов, которую рекомендуется производить следующим образом.
Электролит, приготовленный согласно требованиям, можно заливать в аккумуляторы при условии, если его температура не выше 25 °C в холодной и умеренной климатических зонах и не выше 30 °C в жаркой и влажной зонах. Не рекомендуется заливать аккумуляторы электролитом температурой ниже 15 °C.
Заливку аккумуляторов рекомендуется производить следующим образом. Если вентиляционные отверстия расположены в пробках, то их необходимо вывернуть и снять с них герметизирующую пленку или срезать выступ и проверить, вскрылись ли вентиляционные отверстия. Если пробки без герметизирующей пленки или выступа, следует вынуть расположенные под ними герметизирующие диски и выбросить их. Заливку следует производить небольшой струей до тех пор, пока зеркало электролита не коснется нижнего конца тубуса горловины или на 10…15 мм выше предохранительного щитка.
Уровень электролита над предохранительным щитком можно измерить стеклянной трубочкой. Если в крышке батареи имеются вентиляционные штуцера для автоматической регулировки уровня электролита, необходимо освободить отверстия в штуцерах от герметизирующих деталей (стержни, колпачки и др.). Последние следует выбросить. Затем необходимо отвернуть пробки и надеть их на штуцера. Заливку следует производить небольшой струей до верхнего среза горловины. В случае проливания электролита необходимо собрать его ветошью и протереть облитые места (нейтрализовать) 10 % раствором нашатырного спирта. После заливки пробки со штуцеров надо снять, и уровень автоматически снизится до нормы.
Необходимое количество электролита для заливки батарей указано в таблицах технических характеристик. Как правило, не ранее, чем через 20 минут и не позже, чем через два часа после заливки, нужно измерить плотность электролита. Если плотность электролита в аккумуляторе ниже плотности заливавшегося более чем на 0,03 г/см3, такую батарею перед установкой в автомашину сл едует зарядить.
Если батарея хранилась не более одного года и процесс подготовки ее к вводу в эксплуатацию происходил при температуре не ниже 15 °C, допускается установка ее в автомашину без проверки плотности электролита после 20 минут пропитки. Батарею, введенную в эксплуатацию, следует дополнительно проверить (уровень, заряд) и при необходимости откорректировать через 3–4 дня.
2.2. «Тренировка» АКБ с помощью таймера
Почти все портативные электронные устройства рассчитаны на автономную работу от батарей (элементов питания) или аккумуляторов (перезаряжаемых элементов питания, имеющих идентичные типоразмеры). Однако любые, даже самые современные АКБ, на основе Li-Ion технологии, со временем теряют первоначальную энергоемкость. Из-за этого время работы такой АКБ существенно сокращается. За примерами далеко ходить не надо – вспомните сотовые телефоны.
Мне же интересен другой пример – как восстановить емкость АКБ портативной радиостанции (рис. 2.1) без специальных приспособлений и дорогостоящих устройств. Один из способов продлить жизнь аккумуляторной батареи (АКБ) небольшой емкости – обеспечить ей стабильный (во времени) режим заряда и разряда.
Рис. 2.1. Портативная радиостанция в зарядном «стакане»
Во время экспериментов с портативной радиостанцией мне архиважно, чтобы радиостанция постоянно находилась в режиме «прием» (включена) и сканировала нужный участок диапазона.
В режиме сканирования АКБ потребляет на порядок больший ток, чем в режиме «прием», поэтому радиостанция даже с новой АКБ вскоре после покупки и означенного эксперимента начнет требовать зарядки чаще, чем этого хотелось бы ее владельцу.
А что делать тем, у кого в наличии имеются старые портативные радиостанции с уже «отжившими свое» АКБ. Простой метод позволяет «вылечить»
АКБ, даже изрядно потерявшую емкость. Для этого потребуется программируемый таймер, обеспечивающий цикличное включение нагрузки.
Наиболее оптимальным решением в части простоты, временных и материальных затрат является применение электро-механического таймера (рис. 2.2). Для этого таймер программируют так, чтобы он включался с 20.00 до 8.00 (на 12 часов – это время может быть скорректировано в каждом конкретном случае). В качестве нагрузки подключают адаптер зарядного устройства для портативной радиостанции[1].
Рис. 2.2. Электромеханичский таймер
Таким образом, радиостанция постоянно включена: с 8 до 20 часов работает от энергии собственной АКБ, обеспечивая естественный и стабильный во времени разряд АКБ, остальную часть суток с помощью зарядного устройства, с одновременной подзарядкой АКБ.
Время, выбранное на режим заряда от сетевого адаптера, зависит от номинальной энергоемкости АКБ, его состояния (старости) и зарядного тока. В данном случае это время вычислено опытным путем – опробована работа в автономном режиме «на износ» с полностью заряженной АКБ. Дополнительную информацию и рекомендации можно получить из инструкции по эксплуатации конкретного электронного устройства.
В результате проведенного эксперимента мне удалось восстановить АКБ видавшей виды «портативки» IC-F3. Если ее АКБ ранее «держала время» не более 10 часов, то после 2-месячного эксперимента, описанного в статье, время активной работы радиостанции увеличилось до 15 часов. И это еще не предел.
Таким же методом можно с успехом «вылечить» АКБ небольшой энергоемкости других электронных устройств, совершенно разных, к примеру, машинки для бритья.
Самый простой – способ многократной зарядки малым током с перерывами между зарядками. К концу первого и последующих зарядов напряжение на аккумуляторе повышается, и он перестает 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
Режимы многократной зарядки могут быть такими: зарядный ток – 0,04—0,06 номинальной емкости; время первого и последующих зарядов – 6–8 часов; время перерыва между зарядами – 8—16 часов; количество циклов (заряд-перерыв) – 4–6 часов.
Jзар = 0,04 + 0,06Cн.
Данный способ 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 (этилендиаминтетра-уксусно-кислого натрия), содержащий 2 % трилона Б и 5 % аммиака. Время десульфатации раствором составит 40–60 мин.
Процесс десульфатации сопровождается выделением 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 (инструкции по эксплуатации).
По вопросу приготовления раствора необходимо обратиться на предприятия, имеющие химические лаборатории. Раствор следует хранить в затемненном месте в сосуде с герметической крышкой во избежание испарения аммиака.
Конец ознакомительного фрагмента. Купить книгу
1
Не путать с устройством для «быстрой зарядки». Время заряда с таким устройством может быть ограничено 1–3 часами, а перезаряд в некоторых портативных устройствах (не оборудованных автоматическим устройством отключения) приведет к быстрой потере емкости АКБ.
