Текущий ремонт аккумуляторов СК

К текущему ремонту относят работы по устранению различных неисправностей аккумуляторных батарей, выполняемые, как правило, силами эксплуатационного персонала.
Определить наличие сульфатации по внешним признакам часто трудно из-за невозможности или недостаточности обзора электродов, а также потому, что более определенные признаки проявля-ктся при значительной.и глубокой сульфатации.
Явным признаком сульфатации является специфический характер зависимости зарядного напряжения по сравнению с исправным аккумулятором. При заряде сульфатированного аккумулятора напряжение сразу и быстро, в зависимости от степени сульфатации, достигает максимального значения и только по мере растворения сульфата начинает снижаться. У исправного аккумулятора напряжение по мере заряда увеличивается
Систематические недозаряды возможны из-за недостаточности напряжения и тока подзаряда. Своевременное проведение уравнительных зарядов обеспечивает предотвращение сульфатацииипозволяет устранить незначительнуюсульфатацию.
Устранение сульфатации требует значительных затрат времени и не всегда является успешной, поэтому целесообразней не допускать ее возникновения.
Незапущенную и неглубокую сульфатацию рекомендуется устранять проведением следующего режима.
После нормального заряда батарею разряжают током десятичасового режима до напряжения 1,8 В на аккумулятор и оставляют в покое на 10 - 12 ч. Затем батарею заряжают током 0,1·С10 до газообразования и выключают на 15 мин, после чего подвергают заряду током 0,1 Iзар.max до наступления интенсивного газообразования на электродах обеих полярностей и достижения нормальной плотности электролита.
При запущенных явлениях сульфатации рекомендуется проводить указанный режим заряда в разбавленном электролите. Для этого электролит после разряда разбавляют дистиллированной водой до плотности 1,03-1,05 г/см³, заряжают иперезаряжают.
Эффективность режима определяется по систематическому росту плотности электролита.
Заряд ведется до получения неизменной плотности электролита (обычно меньшей 1,21 г/см³) и сильного равномерного газовыделения. После этого доводят плотность электролита до 1,21 г/см³.
Если сульфатация оказалась настолько значительной, что указанные режимы могут оказаться безрезультатными, чтобы восстановить работоспособность батареи, то необходима замена электродов.
При появлении признаков короткого замыкания аккумуляторы в стеклянных баках должна быть тщательно осмотрена с просвечиванием переносной лампой. Аккумуляторы в эбонитовых и деревянных баках осматриваются сверху.
В аккумуляторах, работающих при постоянномподзаряде с повышенным напряжением, на отрицательных электродах могут образовываться древовидные наросты губчатого свинца, которые могут вызвать короткое замыкание. При обнаружении наростов наверхних кромках электродов необходимо их соскоблить полоской стекла или другого кислотостойкого материала. Профилактику и удаление наростов в других местах электродов рекомендуется выполнять небольшими перемещениями сепараторов вверх и вниз.
Короткое замыкание через шлам в аккумуляторе в деревянном баке со свинцовой обкладкой можно определить по результатам измерения напряжения между электродами и обкладкой. При наличии замыкания напряжение будет равно нулю.
У исправного аккумулятора, находящегося в покое, напряжение «плюс-обкладка» близко к 1,3 В, а «минус-обкладка» близко к 0,7 В.
При обнаружении замыкания через шлам необходимо шлам откачать. При невозможности немедленной откачки необходимо попытаться разравнять шлам угольником, и устранить соприкосновение с электродами.
Для определения короткого замыкания можно пользоваться компасом в пластмассовом корпусе. Компас перемещается вдоль соединительных полос над ушками электродов сначала одной полярности аккумулятора, затем другой.
Резкое изменение отклонения стрелки компаса с двух сторон электрода указывает на короткое замыкание этого электрода с электродом другой полярности, который определяется аналогичным способом с другой стороны аккумулятора (рис. 9.2).
Если в аккумуляторе окажутся еще короткозамкнутые электроды, стрелка будет отклоняться около каждого из них.

Рис. 9.2. Определение места короткого замыкания компасом
1 – отрицательная пластина; 2 – положительная пластина; 3 – сосуд; 4 - компас
Коробление электродов возникает главным образом при неравномерном распределении тока между электродами.
Неравномерное распределение тока по высоте электродов, например, при расслоении электролита, при чрезмерно больших и длительных зарядных и разрядных токах ведет к неравномерному ходу реакций на различных участках электродов, и, как следствие, появление механических напряжений, а также возможности коробления. Наличие в электролите примесей азотной и уксусной кислоты усиливает окисление более глубоких слоев положительных электродов. Поскольку двуокись свинца занимает больший объем, чем свинец, из которого она образовалась, имеет место рост и искривление электродов.
Глубокие разряды до напряжения ниже допустимого также ведут к искривлению и росту положительных электродов.
Короблению и росту подвержены положительные электроды. Искривление отрицательных электродов имеет место главным образом в результате давления на них со стороны соседних покоробленных положительных.
Выправить покоробленные электроды можно только после удаления их из аккумулятора. Исправлению подлежат электроды, незасульфатированные и полностью заряженные, так как в этом состоянии они мягче и легче поддаются правке.
Вырезанные покоробленные электроды обмывают водой и помещают между гладкими досками твердой породы (бук, дуб, береза). На верхнюю доску необходимо установить груз, увеличиваемый по мере правки электродов. Запрещается правка электродов ударами киянки или молотка, непосредственно или через доску во избежание разрушения активного слоя.
Если покоробленные электроды не опасны для соседних отрицательных электродов, допускается ограничиться мерами, предупреждающими возникновение короткого замыкания, для этого с выпуклой стороны покоробленного электрода необходимо проложить дополнительный сепаратор. Замену таких электродов следует производить при очередном ремонте батареи.
При значительном и прогрессирующем короблении необходимо заменить в аккумуляторе все положительные электроды на новые. Замена только покоробленных электродов на новые не допускается.
К числу видимых признаков неудовлетворительного качества электролита относится его цвет, а именно:

1. цвет от светлого до темно-коричневого указывает на присутствие органических веществ, которые во время эксплуатации быстро (по крайней мере частично) переходят в уксусно-кислые соединения;

2. фиолетовый цвет электролита указывает на присутствие соединений марганца, при разряде батареи эта фиолетовая окраска исчезает.

Главным источником вредных примесей в электролите во время эксплуатации является доливочная вода. Поэтому для предупреждения попадания в электролит вредных примесей, для доливки необходимо использовать дистиллированную или равноценную ей воду.
Применение электролита с содержанием примесей выше допустимых норм влечет за собой:

1. значительный саморазряд в случае присутствия меди, железа, мышьяка, сурьмы, висмута;

2. увеличение внутреннего сопротивления в случае присутствия марганца;

3. разрушение положительных электродов вследствие присутствия уксусной и азотной кислот или их производных;

4. разрушение положительных и отрицательных электродов при действии соляной кислоты или соединений, содержащих хлор.

При попадании в электролит хлоридов (могут быть внешние признаки - запах хлора и отложения светло-серого шлама) или окислов азота (внешние признаки отсутствуют) аккумуляторы подвергаются 3-4 циклам разряд-заряд, во время которых за счет электролиза эти примеси, как правило, удаляются.
Для удаления железа аккумуляторы разряжают, загрязненный электролит удаляют вместе со шламом и промывают дистиллированной водой. После промывки аккумуляторы заполняют электролитом плотностью 1,04-1,06 г/см³ и заряжают до получения неизменного значения напряжения и плотности электролита. Затем раствор из аккумулятора необходимо удалить, заменить свежим электролитом плотностью 1,20 г/см³ и аккумуляторы разрядить до 1,8 В. В конце разряда электролит проверяют на содержание железа. При благоприятном анализе аккумуляторы нормально заряжают. В случае неблагоприятного анализа цикл обработки необходимо повторить.
Для удаления загрязнения марганцем аккумуляторы разряжают. Электролит заменяют свежим и аккумуляторы нормально заряжают. Если загрязнение свежее, достаточно одной замены электролита.
Медь из аккумуляторов с электролитом не удаляют. Для ее удаления аккумуляторы заряжают. При заряде медь переносится на отрицательные электроды, которые после заряда заменяют. Установка новых отрицательных электродов к старым положительным ведет к ускоренному выходу из строя последних. Поэтому такая замена целесообразна при наличии в запасе старых исправных отрицательных электродов.
Пhи обнаружении большого количества загрязненных медью аккумуляторов выгоднее заменить все электроды и сепарацию.
Если в аккумуляторах отложения шлама достигли уровня, при которой расстояние до нижней кромки электродов в стеклянных баках сократилось до 10 мм, а в непрозрачных до 20 мм, необходима откачка шлама.
В аккумуляторах с непрозрачными баками проверить уровень шлама можно при помощи угольника из кислостойкого материала. Необходимо вынуть сепаратор из середины аккумулятора, а также приподнять несколько сепараторов рядом и в зазор между электродами опустить угольник до соприкосновения со шламом. Затем угольник повернуть на 90° и поднять вверх до соприкосновения с нижней кромкой электродов. Расстояние от поверхности шлака до нижней кромки электродов будет равно разнице измерений по верхнему концу угольника плюс 10 мм. Если угольник не проворачивается или проворачивается с трудом, то шлам или уже соприкасается с электродами или близок к этому.
При откачке шлама одновременно удаляется и электролит. Чтобы заряженные отрицательные электроды на воздухе не разогревались и не потеряли емкость при откачке требуется предварительно заготовить необходимое количество электролита и залить его в аккумулятор сразу после откачки.
Откачку производят при помощи вакуум-насоса или воздуходувки. В качестве посуды, в которую откачивают шлам, берут бутыль, через пробку в которую пропускают две стеклянные трубки диаметром 12-15 мм. Короткая трубка может быть латунной диаметром 8–10 мм. Для пропуска шлама из аккумулятора иногда приходится вынимать пружины и даже вырезать по одному боковому электроду. Шлам необходимо осторожно размешивать угольником из текстолита или винипласта.
Чрезмерный саморазряд является следствием низкого сопротивления изоляции батареи, высокой плотности электролита, недопустимо высокой температуры аккумуляторного помещения.
Последствия саморазряда от трех первых причин обычно не требуют специальных мер исправления аккумуляторов. Достаточно найти и устранить причину понижения сопротивления изоляции батареи, привести в норму плотность электролита и температуру помещения.
Чрезмерный саморазряд из-за коротких замыканий или загрязнения электролита вредными примесями, если он допущен в течение длительного времени, приводит к сульфатации электродов и к потере емкости. Электролит должен быть заменен, а дефектные аккумуляторы десульфатированы и подвергнуты контрольному разряду.
Переполюсовка аккумуляторов возможна при глубоких разрядах батареи, когда отдельные аккумуляторы, имеющие попиленную емкость, полностью разрядятся, а затем зарядятся в обратном направлении током нагрузки от исправных аккумуляторов.
Переполюсованный аккумулятор имеет обратное по знаку напряжение 2 В. Такой аккумулятор снижает разрядное напряжение батареи на 4 В.
Для исправления переполюсованный аккумулятор разряжают, а затем заряжают небольшим током в правильном направлении до постоянства плотности электролита. Потом разряжают током десятичасового режима и повторно заряжают и так повторяют пока напряжение не достигнет неизменного в течение двух часов значения 2,5 -2,7 В, а плотность электролита значения - 1,20-1,21 г/см³.
Повреждения стеклянных баков начинается обычно с трещин. Поэтому при регулярных осмотрах батареи дефект можно обнаружить в начальной стадии. Наибольшее количество трещин появляется в первые годы эксплуатации батареи из-за неправильной установки изоляторов под баки (разной толщины или отсутствия прокладок между дном бака и изоляторами), а также из-за деформации стеллажей, сделанных из сырой древесины. Трещины могут также появляться из-за местного нагрева стенки бака, вызванного коротким замыканием.
Повреждения деревянных баков, выложенных свинцом, наиболее часто возникают из-за повреждений свинцовой обкладки. Причинами являются: плохая пропайка швов, дефекты свинца, установка подпорных стекол без желобков, при замыкании положительных электродов с обкладкой непосредственно или через шлам.
При замыкании положительных электродов на обкладку на ней формируется двуокись свинца. В результате обкладка теряет свою прочность, и в ней могут появиться сквозные отверстия.
При необходимости вырезки дефектного аккумулятора из работающей батареи ее сначала шунтируют перемычкой с сопротивлением 0,25-1,0 Ом, рассчитанным на прохождение нормального тока нагрузки. Разрезают вдоль соединительную полосу с одной стороны аккумулятора. В разрез вставляют полоску изоляционного материала.
Если устранение неисправности требует длительного времени (например, устранение переполюсовазнного аккумулятора), шунтирующее сопротивление заменяет медной перейычкой, рассчитанной на ток аварийного разряда.
Поскольку применение шунтирующих сопротивлений недостаточно хорошо зарекомендовало себя в эксплуатации, предпочтительно применение аккумулятора, включаемого параллельно дефектному, для вывода последнего в ремонт.
Замену поврежденного бака на работающей батарее выполняют при шунтировании аккумулятора сопротивлением с вырезкой только электродов.
Заряженные отрицательные электроды в результате взаимодействия оставшегося в порах электролита и кислорода воздуха окисляются с выделением большого количества тепла, сильно разогреваясь. Поэтому при повреждении бака с вытеканием электролита в первую очередь необходимо вырезать отрицательные электроды и поместить в бак с дистиллированной водой, а после замены бака установить после положительных электродов.
Вырезку из аккумулятора одного положительного электрода для правки на работающей батарее допускается производить в многоэлектродных аккумуляторах. При малом числе электродов во избежание переполюсовывания аккумулятора при переходе батареи в режим разряда необходимо шунтировать его перемычкой с диодом, рассчитанным на разрядный ток.
Если в батарее обнаружен аккумулятор с пониженной емкостью при отсутствии короткого замыкания и сульфатации, то следует с помощью кадмиевого электрода определить электроды какой полярности имеют недостаточную емкость.
Проверку емкости электродов следует производить на аккумуляторе разряженном до 1,8 Вв конце контрольного разряда. В таком аккумуляторе потенциал положительных электродов по отношению к кадмиевому электроду должен быть примерно равным 1,96 В, а отрицательных - 0,16 В. Признаком недостаточности емкости положительных электродов служит понижение их потенциала ниже 1,96 В, а отрицательных электродов - повышение их потенциала более 0,2 В.
Измерения производят на аккумуляторе, включенном на нагрузку вольтметром с большим внутренним сопротивлением (более 1000 Ом).
Кадмиевый электрод (монет быть стержень диаметром 5-5 мм и длиной 8-10 см) за 0,5 ч до начала измерении необходимо опустить в электролит плотностью 1,18 г/см³. При перерывах в измерениях следует не допускать высыхание кадмиевого электрода. Новый кадмиевый электрод должен быть выдержан в электролите в течение двух-трех суток. После измерений электрод необходимо тщательно промыть водой.на кадмиевый электрод должка быть надета перфорированная трубка из изоляционного материала.