1   2   3   4   5   6   7   8
Ім'я файлу: Записка Багач.docx
Розширення: docx
Розмір: 1033кб.
Дата: 14.06.2021
скачати
Пов'язані файли:
Записка.docx

Короткі замикання. Короткі замикання всередині елемента можуть виникнути в результаті пошкодження одного або декількох сепараторів між позитивними і негативними пластинами при накопиченні осаду на дні посудини або, вредкіх випадках, завдяки освіті над верхівками сепараторів деревовидних наростів (дендритів) свинцю, які можуть викликати з'єднання негативних пластин з позитивними. Дендрити можуть вийти в результаті двох причин: 1) частинки маси, підняті газами під час заряду, осідають на верхніх крайках пластин і утворюють містки поверх сепараторів; 2) нарости можуть викликатися також присутністю в матеріалі решіток деяких домішок, наприклад, кадмію, що сприяють утворенню цих наростів в бічний і нижній частині елементу.
Грати з чистого свинцю також мають тенденцію до утворення деревовидних наростів в напрямку від негативних пластин до позитивних. Присутність сурми в матеріалі решітки нейтралізує цю тенденцію.
Якщо сепаратори стають більш тонкими і в них утворюються отвори, то для з'ясування причин зносу їх слід висушити. Якщо після висушування сепаратори придбають сріблястий відтінок, то причиною несправності є марганець.
Ознаки короткого замикання всередині батарей; а) безперервне зменшення питомої ваги, незважаючи на те, що батарея отримує нормальний заряд; 6) швидка втрата ємності після повного заряду; в) низька напруга в розімкнутого ланцюга.
Для виправлення пошкодження необхідно розібрати елементи, видалити накопичився на дні посудини осад і замінити негідні сепаратори новими. Осад на дні посудини є металевим провідником, і якщо його накопичилося стільки, що він дістає до краю пластин, то неминуче коротке замикання.
Зношені пластини. Зношені пластини зазвичай впізнаються по помітного зменшення ємності батареї, незважаючи на те, що вона отримує нормальну зарядку. Якщо концентрація розчину в елементах швидко піднімається до своєї нормальної величини при заряді елементів і в той же час при розряді можна отримати лише невелику ємність, то ясно, що батарея зношена. Це може бути або наслідком повернення або ж поганої якості матеріалу, вжитого на виготовлення пластин. Тут немає інших засобів, крім зміни пластин.
Знижений рівень електроліту. Якщо рівень електроліту протягом тривалого часу залишається нижче верхньої частини пластин, то виникає ненормальне сульфатами (рис. 5.1), викривляються пластини. Це є зазвичай результатом недбалості в додаванні води для відшкодування втрат її шляхом випаровування. Якщо тільки це шкідлива дія не зайшла занадто далеко, то достатньо наповнити елементи водою до необхідного рівня і надати батареї продовжувати її нормальну роботу.
Ні за яких обставин не слід додавати електроліт, якщо тільки свідомо не відомо, що мали місце втрати електроліту з елементу. У всякому разі кислота, що додається в елементи повинна бути розведеної. Після доливання електроліту слід включити на заряд; концентрація електроліту повинна бути доведена до норми раніше закінчення заряду.



Рис. 5.2. Викришування активної маси позитивної пластини в результаті неправильної намазки
Викришування активного матеріалу. Одним з дефектів пластин є викришування з них частин активного матеріалу, як це показано на рис.5.2. Це явище, що спостерігається дуже часто у позитивних пластин, але зустрічається також і у негативних, може бути викликано різними причинами. з яких найбільш звичайні наступні: активний матеріал не має достатньо хорошого контакту з гратами; пластина була надто густо намазана пастою і поверхня її була роздута утворилися під час заряду газами; активний матеріал був занадто жорстким і потріскався, коли пластина висихала або ж після формування; активний матеріал розтріснувся внаслідок надмірної сульфатации. У більшості випадків причина пошкодження лежить в самій пластині. Єдино надійним виходом з положення є заміна зіпсованих пластин іншими, більш високої якості.
Сульфатація. Слово «сульфатація» застосовувалося в різних сенсах, що призводило до деякої плутанини. Взагалі кажучи, воно означає утворення сульфату свинцю на поверхні і в порах активного матеріалу пластин. Освіта сульфату є природною частиною процесу розряду. Цей сульфат тонко крісталліч і легко відновлюється зарядним струмом. Сульфатація в цьому сенсі, складаючи необхідну частину роботи батареї, не є джерелом ушкодження.
Але свинцевий сульфат може утворитися також і в результаті місцевої дії або саморазряда пластин. Сульфатація може бути також викликана паразитними струмами або дією кислотного розчину на матеріали пластин. Інтенсивність, з якою протікає сульфатація, в цьому випадку залежить від концентрації і температури електроліту. Буде помилкою додавати кислоту в елемент, якщо тільки до кінця заряду не встановлена ​​дійсна необхідність такої добавки; в іншому випадку питома вага в кінці заряду стає ненормально високим, і тоді можна чекати лише посилення сульфатации. При належній увазі сульфат свинцю, що утворюється в результаті місцевих реакцій, легко усувається дією зарядного струму, незважаючи на те, що його кристали, цілком ймовірно, більші, ніж ті, які утворюються в результаті розряду батареї. Деякі з домішок в електроліті збільшують швидкість сульфатации пластин.
Третє і можливо найбільш поширене значення терміну «сульфатація» застосовується у разі утворення великих кристалів і навіть кірки сульфату свинцю; така сульфатація є результатом недбалості або неправильного догляду за батареєю. Надмірне сульфатами цього роду важко усувається і може зіпсувати пластини (рис. 5.3).
Коли пори пластин закупорюються сульфатом, активний матеріал може .бути видавлений з решіток, а пластини при цьому викривляються. Активний матеріал позитивних пластин, які зазнали сульфатации, часто набуває світле забарвлення, причому з'являються білі плями сульфату. Однак забарвлення не завжди є надійною ознакою. Вона може бути зовсім темною, і про наявність надлишку сульфату можна дізнатися лише за жорсткою шорсткою поверхні і за своєрідним відчуттям при розтиранні матеріалу між пальцями, подібному з аналогічним відчуттям від піску. Сульфатовані негативні пластини також жорсткі, розширені і піщанисті. Вони не дають ясною металевої риси, якщо по прокреслити ножем. Сульфатація цього роду є результатом недбалості, наприклад: а) або батарея стояла протягом значного часу в розрядженому стані; б) або не робити виправлення, хоча наявність пошкодження всередині елементів було очевидним; в) або елементи наповнювалися електролітом, коли була потрібна долівка кодою; г) або батарея працювала при надмірно високих температурах; д) або, нарешті, батарея систематично недозаряжалась. Надмірного сульфатирования можна уникнути при належному увазі до справи, і, безсумнівно, схильність свинцевих батарей до сульфатами сильно перебільшується завдяки неправильному їх «лікуванню», яке насправді часто лише посилює пошкодження.
Коли батарея коштує в розрядженому стані, то сульфат начебто б твердне і стає більш щільним. Вважали, що тут відбуваються молекулярні зміни, але для цього не знайдено прямого підтвердження. Кристали сульфату ростуть, сильно розширюючи активний матеріал, і в цьому стані їх вкрай важко відновити зарядним струмом. Так як сульфат свинцю важко розчинний у сернокислотном електроліті і його розчинність зростає з підвищенням температури, то температурні коливання, яким піддається батарея в період бездіяльності, можуть відігравати значну роль в утворенні цього твердого сульфату.



Рис. 5.3. Сульфатація верхній частині негативної пластини показує вплив занадто низького рівня електроліту
Коли температура батареї зростає хоча б злегка, то невеликі кристали сульфату свинцю розчиняються. Коли ж температура знову падає, свинцевий сульфат повільно викристалізовується, при цьому деякі з кристалів, без сумніву збільшують свої початкові розміри; крім того, зростанню кристалів, як це добре відомо, сприяє повільна кристалізація. В результаті таких температурних змін крупні кристали виростають за рахунок більш дрібних. Рис. 5.4 зображує розрізи позитивних і негативних пластин, які стояли в розрядженому стані протягом двох років. Пластини збільшені для того, щоб показати утворилися кристали. У позитивної пластини кристали крупніше, ніж у негативній; це, ймовірно, сталося тому, що вони росли більш повільно. Частини активного матеріалу були при цьому витіснені, позитивна решітка лопнула.



Рис. 5.4. Наслідки надмірної сульфитации пластин, які перебували протягом двох років в розрядженому стані.
а - тріщина в решітці позитивної пластини; б - випадання активної маси з решітки негативної пластини; в-збільшене зображення кристалів сульфату на позитивній пластині; г - збільшене зображення кристалів сульфату на негативній пластині.
Для виправлення сульфатуються пластин пропонувалися різні засоби. Однак найпростішим і дієвим засобом в такому випадку буде наступна обробка: виливають електроліт з елемента і наповнюють його водою; після того як батарея простоїть так близько години, її можна почати заряджати слабким струмом за умови, що напруга на затискачах елементів спочатку буде менше 2,3 в на елемент. Опір батареї спочатку буде високим і, отже, струм дуже слабким, але якщо напруга на затискачах буде підтримуватися постійним, то сила струму буде зростати з одночасним зменшенням кількості сульфату. У цих умовах струм буде використовуватися в тій мірі, в якій елементи здатні піддаватися заряду; процес буде ставати більш-менш автоматичним, потрібно тільки стежити за температурою і вимикати батарею або послаблювати струм, як тільки температура досягає 43 ° С. Заряд можна проводити також методом постійної сили струму, але за умови малої його величини. У міру заряду елементів налита в них вода перетворюється в розчин сірчаної кислоти і стає можливим вести спостереження за зростанням питомої ваги. Якщо кінцевий питома вага після тривалого заряду залишається незмінним, не досягаючи, однак, необхідної величини, то слід додати електроліт. Нерідко трапляється, що питома вага електроліту після заряду в чистій воді піднімається вище нормального, наприклад, до 1,30; це служить явним доказом того, що свого часу в елементи додавалася кислота тоді, коли цього не слід було робити і коли вони потребували лише у воді.
Корозія решітки. Це явище спостерігається у позитивних пластин. Пошкодження починається з того, що вздовж ребер решітки з'являються смуги сульфату. Активний матеріал ізолюється від решітки і не може бути заряджений. Це явище може бути результатом усадки активного матеріалу при висиханні пасти, якщо неправильно був розрахований її складу, або ж може бути викликано дією органічних речовин, або ж деяких кислот, присутніх у вигляді домішок в електроліті. Такі, наприклад азотна, соляна і оцтова кислоти. У таких умовах пластини не можуть задовільно працювати і повинні бути замінені новими. Корозія, ознаками якої є тендітні решітки з розм'якшеним матеріалом у позитивних пластин і грубим піщанисті - у негативних, пояснюється надмірно високою щільністю електроліту або ж підвищеною температурою, яка перевершує допустиму.
У гірших випадках настає формування решітки. Вона частково перетворюється на двоокис свинцю і стає вельми крихкою; активний матеріал залишається абсолютно вирядженим, і пластина розпадається на шматки.
Зміна полярності. Зміна полярності може бути викликана перерозряду елемента, що володіє недостатньою ємністю і з'єднаного з іншими елементами більшої місткості і більш повно зарядженими; взагалі, однак, вона є результатом заряду батареї в хибному напрямку, причому в цьому випадку полярність змінюється у всіх елементах. Після такого заряду активний матеріал стає на дотик грубим. Пластина, частково переполюсованная, містить як позитивну, так і негативну активну масу і схильна до сильного місцевим саморазряду. Іноді зміна полярності негативних поверхневих пластин використовується для того, щоб відновити їх ємність. Губчастий свинець цих пластин з плином часу стискається і твердне, причому пластина втрачає значну частину своєї ємності. Звернувши її в позитивну і потім знову відновивши її в негативну, можна значною мірою збільшити ємність пластини. Зміна полярності в елементах з пастірованнимі пластинами небажана.
Зростання позитивних пластин. Позитивні поверхневі пластини в процесі роботи поступово втрачають активний матеріал, одночасно з чим йде утворення нового активного матеріалу. Якщо цей процес протікає на поверхні пластини безладно, то так як двоокис свинцю займає більший обсяг, ніж свинець, з якого вона утворюється, це викликає зростання і викривлення пластин. Іншою причиною зростання вважають стиск, якому піддаються свинцеві листи, коли вони прокочуються. Зустрічаються пластини, які виросли на кілька сантиметрів в довжину і дещо менше в ширину.
Усадка негативних пластин. Поверхня негативних пластин протягом процесу заряду і розряду знаходиться в стані безперервної зміни, в результаті якого губчастий свинець твердне і стискається. Це має наслідком зменшення ємності. Щоб протидіяти стиску, в пасту негативних пластин під час їх виготовлення додають розширювачі. Активний матеріал поверхневих пластин також піддається усадці, втрачаючи ємність. Запропоновано був ряд рецептів для того, щоб затримати цей процес, у тому числі користуються іноді й зміною полярності, як про це вже сказано вище.

2 КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА

6.1. способи заряду АКБ

Для заряду можна користуватися тільки постійним струмом. Якщо в розпорядженні є лише змінний струм, то він повинен бути перетворений в постійний. Це може бути здійснено за допомогою синхронного перетворювача, мотор-генератора або випрямляча. Загальноприйняті дві системи заряду: а) при постійній силі струму; б) при постійному потенціалі або постійній напрузі. Цей останній зазвичай злегка видозмінюється шляхом додавання послідовно з'єднаного з батареєю постійного опору малої величини, для того щоб обмежити початковий або пусковий струм і поліпшити кінцевий режим заряду. Така система називається модифікованою системою з постійною напругою.
Позитивний зажим джерела струму повинен бути з'єднаний з позитивним затискачем батареї таким чином, щоб зарядний струм протікав через батарею в напрямку, прямо протилежному напрямку розрядного струму.

6.1.1.Заряд при постійній величині струму. При заряді постійною величиною струму останній, як на це вказує сама назва, залишається незмінним, що досягається застосуванням реостата, послідовно сполученого з батареєю, або ж шляхом регулювання напруги зарядного пристрою.
Требующаяся величина струму підтримується шляхом виключення або зменшення опору, введеного в ланцюг, у міру ходу заряду, чим досягається підвищення напруги зарядного струму. Величина струму, що протікає через батарею, залежить від різниці між напругою самої батареї і напругою, прикладеним до батареї.
Нехай будуть: прикладена напруга Е; струм, що протікає в якій-небудь даний момент, I; проти-е. д. с. батареї Ес; опір батареї R, тоді
E = Ec + IR,
звідки

Таким чином, якщо напруги як батареї, так і джерела струму однакові, ніякого струму не буде. Якщо напруга батареї буде менше напруги на затискачах, ток піде в батарею, заряджаючи її, якщо ж, навпаки, напруга батареї буде вище напруги на затискачах, то струм буде йти з батареї та розряджати її. Так як напруга батареї підвищується поступово зі зростанням заряду, то ясно, що напруга, прикладена до її затискачів, повинне також зростати, причому в такій мірі, щоб величина зарядного струму залишалася незмінною. У батареях свинцево-кислотного типу цей точно певний струм підтримується доти, покаво всіх елементах не почнеться рясне газоутворення, після чого він знижується, і при цій силі струму заряд доводиться вже до кінця. Величина кінцевого зарядного струму для тягових акумуляторів становить приблизно 40% від початкової. Число ампер-годин, потрібних для того, щоб досягти рясного утворення газів в свинцевому акумуляторі при нормальній початковій силі зарядного струму, становить близько 90% числа ампер-годин попереднього розряду, якщо перед цим акумулятор був повністю розряджений. Виділення газів можна очікувати раніше, якщо передував розряд не повним. Коли починається рясне виділення газів, струм повинен бути ослаблений і заряд потім продовжений до тих пір, поки не почнеться знову сильне виділення газів.
На рис. 9-1 показана типова схема заряду при постійній величині струму.



Рис. 6.1. Схема зарядного пристрою акумуляторних батарей за методом струму постійної величини
Для ефективного заряду напруга повинна становити близько 2,5 в на елемент при нормальній температурі і величиною струму, що дорівнює половині від кінцевої його величини *. Якщо напруга в ланцюзі перевищує цю величину, то максимальний опір має бути достатнім для того, щоб забезпечити зменшення напруги до зазначеної величини. Бажано, щоб реостат був розрахований на струм, в 4-5 разів більший проти нормального, щоб забезпечити можливість підвищення величини зарядного струму акумулятора, при цьому необхідно передбачити, щоб проводка зарядної ланцюга могла безпечно винести цей струм. Внових установках ця умова може бути легко виконана. При використанні існуючих модифікованих установок немає потреби, щоб допустима величина струму реостата перевищувала допустиму величину струму для проводки.

Величина опору в Омах дорівнює:



де Е - напруга зарядної системи; В - число елементів батареї; С - число вольт на елемент, постійна, рівна 2,5 в для всіх типів і розмірів свинцево-кислотних акумуляторів; D - 50 ° / 0 кінцевої величини струму (для свинцевих акумуляторів).

6.1.2. Кінцеве зарядний напругу. Напруга акумулятора протягом заряду безперервно зростає, досягаючи максимуму, коли заряд повністю закінчений.
Величина кінцевого напруги залежить від: 1) величини зарядного струму; 2) температури; 3) внутрішнього опору акумулятора; 4) від наявності в електроліті певних шкідливих домішок; 5) від складу сплаву решіток.
Постійність максимального кінцевого напруги може служити надійним критерієм повноти заряду. Однак слід враховувати й інші показники закінчення заряду: питома вага електроліту, рясне і рівномірне газовиділення, потенціали пластин і число даних акумулятора ампер-годин.
Критичною температурою для заряду кислотних акумуляторів є температура 49 ° С. При цій температурі зарядний струм стає нестійким і може часом досягати величини, небезпечної для акумуляторів та іншого обладнання.
1   2   3   4   5   6   7   8

скачати

© Усі права захищені
написати до нас