Аккумуляторные батареи
(на примере 12СТ-70М)
Аккумулятором называется устройство, способное накапливать электрическую энергию в процессе заряда и затем отдавать её потребителям в процессе разряда.
Преобразование энергии в аккумуляторе осуществляется в результате протекающих в нём химических реакций.
В свинцовом аккумуляторе процессы протекают обратимо. Активные вещества, израсходованные в процессе протекания реакции дающей электрическую энергию, могут восстанавливаться при последующем пропускании через аккумулятор постоянного тока от другого источника электрической энергии. Процесс, при котором происходит преобразование химической энергии в электрическую, называется разрядом, обратный процесс – зарядом.
Активные вещества заряженного аккумулятора:
двуокись свинца PbO2 на положительном электроде;
губчатый свинец (тёмно-серого цвета) на отрицательном электроде;
водный раствор серной кислоты (H2SO4 + H2O).
В процессе разряда аккумулятора, активная масса отрицательного и положительного электродов, преобразуется в сульфат свинца (PbSO4). При этом тёмно-серый цвет отрицательного электрода меняется на светло-серый, а тёмно-серый положительного – на светло-коричневый.
Так как в процессе разряда на протекание реакций расходуется серная кислота и образуется вода, плотность электролита постепенно уменьшается.
В процессе заряда аккумулятора ток по цепи протекает в противоположном направлении. При этом происходит восстановление материала электродов. Процесс сопровождается увеличением количества серной кислоты в электролите, отчего плотность его повышается.
После полного преобразования активных веществ положительного и отрицательных электродов, плотность электролита перестаёт повышаться. Это служит признаком конца заряда аккумулятора. В конце заряда начинает протекать процесс разложения воды на кислород и водород, характеризующийся появлением на поверхности электролита пузырьков газа. Этот процесс называется «кипением» электролита.
Аккумуляторная батарея состоит из последовательно соединённых аккумуляторов в эбонитовом моноблоке. Моноблок разделён на ячейки, на дне которых опорные призмы.
Положительные и отрицательные электроды, разделённые сепараторами. Количество отрицательных электродов на 1 больше, чем положительных. Над блоком электродов – эбонитовый или пластмассовый щиток.
Каждый аккумулятор закрывается отдельной крышкой из эбонита. На крышке отверстие с пробкой для заливки электролита.
Электрод состоит:
решётки, ячейки которой заполнены пористой активной массой;
сепараторы – для предотвращения замыкания электродов. Они изготавливаются из пористого кислостойкого материала (мипласт, мипор).
- плотность электролита при 150 С, г/см3.
C – ёмкость А*ч;
Ip – ток разряда;
tp – время разряда.
САВ=С1+С2+С3+…СN
1 – количество аккумуляторов в батарее;
2 – стартерная;
3 – термопласт (материал моноблока);
4 – номинальная ёмкость;
5 – мипласт (материал сепараторов).
Требования безопасности при обслуживании аккумуляторных батарей.
Аккумуляторное помещение должно быть сухим и вентилируемым с температурой воздуха от 10о до 30о С, всегда заперто на замок.
Курение в аккумуляторном помещении, вход в него с огнем, пользование электронагревательными приборами, аппаратами и инструментами, могущими вызвать искру, ЗАПРЕЩАЕТСЯ, за исключением работ по пайке пластин с соблюдением установленных требований безопасности.
Вентиляция должна включаться за 30 мин перед началом зарядки батарей и отключаться после окончания зарядки и удаления всех газов, но не ранее чем через 1.5 часа.
Светильники аккумуляторных помещений должна быть выполнены во взрывозащищенном исполнении. Предохранители, штепсельные розетки, выключатели и другие коммутационные аппараты должны устанавливаться вне помещений, где производится заряд (разряд) батарей.
Стеклянные бутыли с кислотами и щелочами должны переноситься двумя лицами. При отсутствии специальной тары бутыль следует переносить в специальном деревянном ящике с ручками или на специальных носилках с отверстием посередине и обрешеткой, в которую бутыль должна входить вместе с корзинкой на 2/3 высоты. При переноске бутылей с кислотой необходимо надевать резиновый фартук, резиновые сапоги, антикислотные резиновые перчатки. Кислоту из бутылей следует выливать путем наклона бутылей с использованием специальных устройств, позволяющих фиксировать положение бутылей.
Внимание!!! При приготовлении электролита кислота должна медленно (во избежание интенсивного нагрева раствора) вливаться тонкой струей из кружки в фарфоровый или другой термостойкий сосуд с дистиллированной водой. Электролит при этом все время нужно перемешивать стержнем или трубкой из стекла либо кислотоупорной пластмассы.
Запрещается приготовлять электролит, вливая воду в кислоту. Разрешается в готовый электролит добавлять воду.
При работах с кислотой и щелочью необходимо надевать защитный костюм, резиновые сапоги (под брюки), резиновый фартук, защитные очки и резиновые перчатки. Куски едкой щелочи следует дробить в специально отведенном месте, предварительно завернув их в мешковину.
Переносные аккумуляторы, работающие в режиме разряда, заряд которых проводится вне места их установки, могут размещаться в невзрывоопасных и не пожароопасных помещениях при условии установки над ними вытяжного вентиляционного устройства.
Электропривод вентилятора должен быть взрывозащитного исполнения. Отсос газов должен производиться как из верхней, так и из нижней части помещения со стороны, противоположной притоку свежего воздуха.
Проверка уровня и плотности электролита в АБ 12СТ-70М
Применяемые средства измерения, инструмент и принадлежности:
Порядок выполнения:
Плотность электролита, приведенная к 250 С, г/см3
аккумулятор заряжен на 100 % | аккумулятор заряжен на 75 % | аккумулятор заряжен на 50 % | аккумулятор заряжен на 25 % |
1,30 | 1,26 | 1,22 | 1,18 |
1,29 | 1,25 | 1,21 | 1,16 |
1,28 | 1,24 | 1,20 | 1,15 |
1,27 | 1,23 | 1,19 | 1,14 |
1,26 | 1,22 | 1,18 | 1,13 |
1,25 | 1,21 | 1,17 | 1,12 |
1,24 | 1,20 | 1,16 | 1,10 |
Примечание:
Для пользования таблицей необходимо знать с какой плотностью электролита (приведенной к температуре 250 С) были установлены батареи для эксплуатации.
Понижение плотности электролита на 0,01 г/см3 соответствует разряженности аккумуляторов на 5 – 6 %.