Ремонт щелочного аккумулятора своими руками

Самое подробное описание: ремонт щелочного аккумулятора своими руками от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе.

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.

Видео (кликните для воспроизведения).

Действительно, этот способ борьбы с «эффектом памяти» приносит определённый результат, но лишь в качестве профилактических мер. Чтобы щелочные аккумуляторы 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.

Производители Ni─MH аккумуляторов заявляют, что эти элементы практически избавлены от «эффекта памяти». Для никель─кадмиевых аккумуляторов эта проблема более актуальна. Тем не менее профилактические циклы разряд─заряд рекомендуются для тех и других. Теперь рассмотрим способы восстановления некоторых видов щелочных аккумуляторов.
Вернуться к содержанию

Ранее мы уже рассказывали о восстановлении Ni─Cd аккумуляторов и, как ремонтируют Ni─Cd аккумуляторы для шуруповёрта. Также публиковался материал о восстановлении Ni─MH аккумуляторов. По указанным ссылкам вы можете понять суть методики восстановления батарей с электродами рулонного типа. Здесь же мы рассмотрим примеры восстановления щелочных аккумуляторов дисковой и ламельной конструкции.
Вернуться к содержанию

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.

  • 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.
Вернуться к содержанию

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.

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.

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.

В интернете я также нашёл сведения ещё об одном методе восстановления. В качестве авторов упоминаются Карчин Владимир Викторович и Таганов Олег Тимурович. Они предложили промывку электродов раствором соляной кислоты.

Видео (кликните для воспроизведения).

Авторы считают, что промывка соляной кислотой более эффективна. Это объясняется тем, что при её реакции с кадмием или барием на электродах, образуются легкорастворимые в воде соли. При промывке серной кислотой образуются трудно растворимые соли, которые потом удаляются посредством дополнительного цикла разряд-заряд.

В случае с соляной кислотой этого не требуется и авторы акцентируют на этом внимание в качестве экономии электроэнергии. А значит, удешевления процесса.

Порядок восстановления следующий:

  • Аккумулятор разбирают и извлекают пластины;
  • Поверхность пластин промывается водой и одновременно счищается щёткой с металлической щетиной;
  • Затем очищенные электроды опускаются на одну минуту в водный раствор соляной кислоты (45─50%). Уточняется, что раствор готовят в нержавеющей посуде объёмом около 100 литров. Заливается 30 воды и 32 литра соляной кислоты;
  • После обработки соляной кислотой пластины промываются водопроводной водой и опускаются в щелочной раствор на 5─10 минут;
  • Далее проводится выравнивание пластин, сборка, установка в корпус и заливка электролитом (марка P 1,83). Рекомендуется уровень электролита на 40 миллиметров над электродами;
  • Проводится зарядка током (0,25─0,5)*С в течение 15─20 минут;
  • После зарядки измеряется ЭДС аккумуляторного элемента. Значение должно лежать в интервале от 1,2 до 1,5 вольта. Если меньше, то цикл восстановления проводится повторно;
  • Если ЭДС в норме, то проводится полная зарядка стандартным способом. Не забудьте перед этим разрядить аккумулятор до напряжения 1 вольт. Подробнее о зарядке можно узнать в материалах «Ni─Cd аккумуляторы как заряжать» и «Ni─MH аккумуляторы как заряжать»;
  • После этого заваривается крышка и элемент готов к работе.
Читайте так же:  Ремонт шуруповерта black decker своими руками

Использование: для восстановления аккумуляторов с щелочным электролитом. Сущность изобретения: восстановление щелочных аккумуляторов осуществляют путем нейтрализации пластин разобранного аккумулятора в водном растворе соляной кислоты 45 50% в который опускают пластины на 50 60 с, а затем собранные в батарею пластины заряжают током, равным 1/2 1/6 емкостного заряда в течение 15 20 мин.

Изобретение относится к преобразованию химической энергии в электрическую, в частности к способам восстановления аккумуляторов с щелочным электролитом.

Известен способ восстановления слабосульфатированной аккумуляторной батареи [1] в котором заряд батареи осуществляют до заданного максимального напряжения.

Известное техническое решение позволяет сократить время восстановления, однако при таком способе восстановления аккумуляторы не восстанавливаются до первоначальной работоспособности.

Также известен способ восстановления щелочных аккумуляторов, включающий разборку аккумулятора, очистку и нейтрализацию пластин батареи в водном растворе кислоты, сборку аккумулятора, заряд батареи током с последующим измерением напряжения.

Недостатками известного технического решения являются: 1. Большой расход электроэнергии за счет дополнительного цикла заряд-разряд для удаления нерастворимых солей, которые образуются при очистке с помощью водного раствора серной кислоты.

2. После очистки заряд осуществляют определенной величиной тока 150 А, это приводит к тому, что обработке подлежат определенные размеры пластины, т. е. пластины маленького размера при таком токе слипнутся, а большого размера, очистка будет не качественной.

3. Большой расход электролита, так как после заряда и разряда необходимо сливать электролит.

Техническим решением задачи является снижение трудоемкости, экономия электроэнергии и электролита, повышение эффективности восстановления и расширение эксплуатационных возможностей.

Техническое решение достигается тем, что в способе восстановления щелочных аккумуляторов, включающем разборку аккумулятора, очистку и нейтрализацию пластин батареи в водном растворе кислоты, сборку аккумулятора, заряд батареи током с последующим измерением напряжения, в качестве кислоты используется соляная кислота в водном растворе 45-50% и опускают в него пластины на 50-60 с, а заряд батареи осуществляют током, равным 1/2-1/6 емкостного заряда в течение 15-20 мин.

Новизна предлагаемого технического решения обусловлена тем, что обработка пластин аккумуляторной батареи водным раствором соляной кислоты наиболее эффективна, чем водным раствором серной кислоты, так как соляная кислота, взаимодействуя с отложениями (это в основном барий или кадмий) образует соли, легко растворимые в воде, которые вымываются проточной водой, в то время как при взаимодействии серной кислоты с отложениями образуются труднорастворимые соли, которые удаляются с помощью дополнительного цикла заряд-разряд, что влечет за собой большой расход электроэнергии.

Кроме того, расширяются эксплуатационные возможности за счет заряда током, равным 1/4 емкостного заряда, т.е. возможно восстановление аккумуляторов разных размеров.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичное техническое решение, что позволяет судить об изобретательском уровне.

Промышленная применимость изобретения заключается в том, что оно может быть использовано в промышленности для восстановления щелочных аккумуляторов на более длительный срок службы при использовании соответствующего оборудования.

Способ восстановления щелочных аккумуляторов осуществляется следующим образом.

После разборки аккумуляторной батареи пластины помещают в водный раствор соляной кислоты 45-50% и выдерживают 50-60 с, затем собирают пластины в батареи, устанавливают в емкости и заряжают током, равным 1/4 емкостного заряда, такой подбор тока позволяет восстанавливать батареи разных размеров. Затем проводят измерение напряжения, и если величина напряжения соответствует требованиям ГОСТа, то батареи выдерживают в щелочном электролите в течение 2ч, а если величина напряжения меньше требуемой, то цикл восстановления осуществляют повторно.

П р и м е р. При восстановлении аккумуляторов вскрывают аккумуляторные банки путем удаления сварного шва по периметру верхней крышки или фрезой на фрезерном станке, извлекают пластины и ополаскивают водой. Поверхность каждой пластины очищают металлической щеткой, одновременно смывая водой. Затем после очистки пластины опускают в водный раствор соляной кислоты 45-50% на 50-60 с. Раствор готовят заранее в виналитовой или нержавеющей посуде, емкостью 60-100 л; 30 л дистиллированной воды и 32 л соляной кислоты. Далее пластины промывают проточной водой и опускают в ванну со щелочью на 5-10 мин.

Перед сборкой пластины выравнивают, собирают в блоки, устанавливают эти блоки в емкости и заливают щелочным электролитом Р 1,83 на 40 мм выше пластин, т.е. набирается таким образом батарея, которая подключается к зарядному устройству после 2-х часовой выдержки. Заряд батареи осуществляют током, равным 1/2-1/4 емкостного заряда. Например, при заряде аккумулятора типа ТНЖ-300 емкостной заряд Еп 300 А/ч, то ток для заряда 75 А. Заряд проводят в течение 15-20 мин. Затем замеряют ЭДС каждой банки, которая должна составлять 1,2-1,5 В. В случае низкого напряжения необходимо вскрыть емкость и произвести весь цикл восстановления повторно.

Произвести заряд до полной емкости батареи. Затем осуществить разряд до напряжения в одной емкости до 1 В, предварительно засекая время разряда, которое должно быть 4-6 ч при номинальном токе каждой батареи. После разряда слить электролит, залить водой и произвести сварку крышек емкостей.

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА, включающий разборку аккумулятора, очистку и нейтрализацию пластин в водном растворе кислоты, сборку аккумулятора, его заряд током с последующим измерением напряжения, отличающийся тем, что в качестве кислоты используют 45 50%-ный водный раствор соляной кислоты и опускают в него на 50 60 с, а заряд батареи осуществляют током, равным 1/2 1/6 емкостного заряда, в течение 15 20 мин.

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.

Читайте так же:  Ремонт абсорбера рено логан своими руками

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

для натриевого электролита

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).

Рекомендуется не реже одного раза в 6 мес разряжать ак­кумуляторы током 6-часового режима разряда до напряжения 1В. 1,2 В на элемент, после чего проводить усиленный заряд.

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 Изображение - Ремонт щелочного аккумулятора своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Fkonspekta.net%2Fpoisk-ruru%2Fbaza8%2F8903424601.files%2Fimage063

Читайте так же:  Ауди 80 б4 ремонт своими руками
, где Iр– ток раз­ряда, А; tp-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

С вами мы уже ранее обсудили, как можно восстановить кислотные аккумуляторы, а сегодня мы рассмотрим один вариант восстановления на примере щелочных аккумуляторов. Недавно мне попался щелочный аккумулятор производства советского союза, напряжение 9 вольт, ток 200 миллиампер, по типу аналога кроны, только его можно заряжать.

Данный аккумулятор был произведен 30 лет тому назад и когда проверил мультиметром – напряжение было нулевым, хотя другого и не ждал. Открыл колпачок и там обнаружил батарейки типа д-0,55, такие часто применялись в автономной технике гражданского пользования во времена СССР. Для восстановления заряда такого аккумулятора воспользовался старым дедовским методом, о котором мы сегодня поговорим.

Для начала аккумуляторные батарейки были сняты из корпуса и прочищены влажной салфеткой. Легче, когда у щелочного аккумулятора есть колпачок для сливания щелочи, тогда можно слить её, промыть аккумулятор горячей водой, затем слить воду и залить аккумулятор 50% раствором серной кислоты, держать 5 минут (не более), потом слить кислоту, несколько раз промыть аккумулятор горячей водой, налить щелочь и зарядить. Но в моем случае все не так просто, поскольку батарейки герметичные.

Итак, после очищения батарейки не разделил друг от друга, поместил в целофановый пакет и поставил в морозилку. В морозилке аккумуляторы должны пробыть 2 дня. Потом их нужно достать из морозилки и поставить в алюминиевый или жестяной сосуд с водой, далее воду надо поставить на слабый огонь (удобно использовать газовую плиту). Ждем пока вода не будет кипеть. Кипятим аккумуляторы в течении 15 минут (не бойтесь – они не взорвутся). Теперь отключаем газовую плиту, но аккумуляторные батарейки не вынимаем, ждем 30 минут пока вода не остынет и только тогда вынимаем их и промываем холодной водой. После промывания засушиваем воду салфеткой (старайтесь полностью высушить), после чего прогреваем аккумуляторы на печке. Для этой процедуры берем металлическую пластинку, ставим аккумуляторы на пластину и прогреваем ее на температуре 60-70 градусов. Греть аккумуляторы нужно приблизительно 5-10 минут. Далее ждем пока аккумуляторы не остынут, помещаем их обратно туда, откуда достали и заряжаем. Зарядка не простая! 30 минут аккумуляторы заряжаем переменным током (смотрите схему).

Переменной ток должен составлять 1/5 от общей емкости аккумулятора. Затем отключаем переменной источник напряжения и оставляем аккумуляторную батарею в покое на 2 часа. Спустя 2 часа берем обыкновенный стабилизированный источник постоянного напряжения и заряжаем нашу батарейку как положенно. Вот и все – регенерация старого аккумулятора завершена, автор – Артур Касьян (АКА).

Щелочной аккумулятор состоит из бака 1, изготовленного из листовой стали толщиной 0,8 — 1 мм, и пластин 2, набранных в виде пакетов из тонких стальных лент, в которые запрессовано активное вещество.

В положительных пластинах активным веществом служит гидрат окиси никеля, в который для снижения внутреннего сопротивления аккумулятора добавлено 18 — 20% графита.

В отрицательных пластинах активной массой является кадмий с примесью железа (в кадмиево-никелевых аккумуляторах) или только железо (в железо-никелевых аккумуляторах).

Щелочной аккумулятор

Щелочной аккумулятор:

1 — бак,
2 — пластина,
3 — полюсные выводы,
4 — крышка,
5 — вентиляционная пробка, 6изоляционная пластина,
7 — обжимка,
8 — дистанционные палочки.

Пластины собраны в полублоки, каждый из которых состоит из пластин одной полярности, положительных или отрицательных. Бак заполнен составным электролитом из водного раствора едкого калия плотностью 1,19 — 1,21, в который добавлено на каждый литр раствора 10 г едкого лития, увеличивающего срок службы аккумулятора.

Для доступа электролита к активной массе в стальных лентах пакетов пластин имеются отверстия, которые служат также для выхода газов, образующихся при заряде и разряде аккумулятора.

Пакеты в торцахохвачены обжимками 7, которые на одной из сторон пакета несколько удлинены для присоединения к ним баретки. К баретке приварен стальной штырь с резьбой, который служит для крепления полублока пластин и подключения проводов к аккумулятору.

Пластины разной полярности изолированы друг от друга дистанционными эбонитовыми палочками 8. Блок пластин установлен в баке так, что исключается возможность их перемещения внутри бака при транспортировании и работе аккумулятора.

Пластины в баке установлены в строго определенном порядке. У кадмиево-никелевых аккумуляторов крайние пластины всегда положительные, они примыкают к широкой стенке бака и электрически соединены с ним; у железо-никелевых аккумуляторов крайние пластины всегда отрицательные, они соединены с баком.

Торцы пластин изолированы от узких стенок бака тонкой изоляционной эбонитовой пластиной 6 или воздушным промежутком. Бак закрыт крышкой 4 с отверстием для вентиляционной пробки 5, ввертываемой в крышку. Обеспечивая выход газов из бака, пробка в то же время препятствует выливанию электролита и проникновению в бак воздуха, вызывающего в электролите вредные химические реакции.

«Ремонт электрооборудования промышленных предприятий»,
В.Б.Атабеков

Кислотные аккумуляторы могут быть стационарными или переносными. Стационарный кислотный аккумулятор состоит из бака 1 и свинцовых пластин 2 и 5. Бак изготовлен из дерева и покрыт внутри листовым свинцом. Большинство баков аккумуляторов, выпускаемых в настоящее время, изготовлены из стекла или пластмассы. Пластина представляет собой литую решетку из сплава свинца с сурьмой, заполненную активной массой, состоящей…

Раствор вливают в аккумулятор медленно, доводя его до требуемого уровня. Уровень электролита в аккумуляторе должен быть на 10 — 15 мм выше предохранительного щитка или верхних кромок сепараторов. Залитые аккумуляторы должны постоять 2 — 4 ч для того, чтобы электролит успел заполнить полностью все поры активной массы пластин и впитаться в деревянные сепараторы. После этого…

Неисправности возникают в аккумуляторах вследствие нарушения режимов работы и зарядки, при несоблюдении правил ухода за ними, а также в результате нарушения сроков ремонта. Неисправности в аккумуляторах приводят чаще всего к падению разрядного напряжения и снижению емкости. Падение напряжения объясняется изменением внутреннего сопротивления аккумулятора. Емкостью аккумулятора называют количество электричества, которое он может отдавать при разряде до…

Читайте так же:  Ремонт стартера гольф 3 своими руками

Категорически запрещается входить в аккумуляторное помещение с горящей папиросой, курить в нем, пользоваться нагревательными приборами или паяльными лампами. Если необходимо выполнять работы, связанные с применением паяльных ламп или электродуговых паяльников, например пайку пластин, то такие работы выполняют только по истечении 2 ч после прекращения заряда или подзаряда батареи и тщательной вентиляции помещения. Вентилятор должен работать…

В кислотных аккумуляторах неисправности проявляются в виде короткого замыкания между пластинами, разрушения сепараторов, сульфатации и разрушения пластин, образования шлама и коррозии решеток. Короткие замыкания между пластинами аккумулятора возникают в результате их коробления и разрушения сепараторов, а также из-за попадания в аккумулятор посторонних токопроводящих предметов и скопления на дне большого количества шлама. Характерными признаками короткого замыкания…

5. Исследовательская часть.

В ряде локомотивных депо успешно проводится восстановление щелочных аккумуляторов, параметры которых не удовлетворяют требованиям эксплуатации. Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при ремонте щелочных аккумуляторов.

Известен способ ремонта щелочного аккумулятора путем проведения разряда, промывки дистиллированной водой, введения активирующих добавок, удаления кристаллических отложений и вредных примесей с последующим активированием электролизом в дистиллированной воде и проведением контрольно-тренировочных зарядно-разрядных циклов в щелочном электролите.

Этот способ сложен, малопроизводителен и не обеспечивает снижения саморазряда, газовыделения и восстановление ёмкости и э.д.с.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ ремонта щелочного аккумулятора путём обработки сепараторов и положительных электродов водным раствором серной кислоты, промывки водой, нейтрализации в щелочном электролите и заряда

Этот способ обеспечивает восстановление ёмкости только на 30-50% от номинальной, т.е. недостаточно эффективен.

Целью настоящего изобретения (а. с. №1034559 главного эксперта сектора ремонта тепловозов ЦТ МПС Б.Н. Соколова) является повышение эффективности. Это достигается тем, что в способе ремонта щелочного аккумулятора, путём обработки сепараторов и положительных электродов водным раствором серной кислоты, промывки водой, нейтрализации в щелочном электролите и заряда, согласно изобретению, плотность раствора серной кислоты выбирают равной 1,25 – 1,27 г/см 3 , обработку этим раствором сепараторов ведут в течении 3-х часов, а положительных электродов в течении 20 – 30 секунд.

5.2 Технология восстановления.

Аккумулятор с повышенной емкостью или повышенным саморазрядом разряжают до нуля, сливают электролит, закрывают верхнюю крышку, извлекают блоки положительных и отрицательных электродов с сепараторами. Сепараторы обрабатывают водным раствором серной кислоты плотностью 1,25 – 1,27 г/см 3 в течении 3 –х часов. Это время необходимо, чтобы гидроокислы железа и магнетита перевести в сернокислое железо, частично растворить его в воде и смыть с поверхности сепараторов, восстановив тем самым диэлектрические свойства сепараторов и снизив в несколько раз величину саморазряда. При продолжительности пропитки менее 3 – х часов на поверхности сепараторов сохраняется налет активной массы, в основном соединения железа. Дальнейшее увеличение времени обработки больше 3 – х часов на качество сепараторов никакого влияния не оказывает, т.е. не приводит к улучшению их диэлектрических свойств.

Положительные электроды обрабатывают водным раствором серной кислоты плотностью 1,25 – 1,27 г/см 3 в течение 20 – 30 секунд.

После обработки в растворе серной кислоты производят промывку сепараторов и положительных электродов в воде и нейтрализацию в щелочном электролите. Отрицательные электроды обрабатывают водой сразу же после разборки, затем обрабатывают в водном растворе щелочи. После этого электроды собирают с сепараторами в блоки, устанавливают в корпус, заливают подщелоченную воду, приваривают крышку, сливают подщелоченную воду, заливают электролит нормальной плотности 1,17 – 1,19 г/см 3 , производят заряд, затем контрольный разряд и окончательный заряд.

Пример. Для испытания было отобрано 46 аккумуляторов марки ТПЖН-550 (одна батарея), которые по своему состоянию не удовлетворяли техническим требованиям, в т.ч. 27 аккумуляторов нулевых (имеющих повышенный саморазряд), 14 – имеющих недостаточное напряжение (в пределах от 0,2до 0,8 В) и 5 переполюсованных.

Эти аккумуляторы были разобраны, отремонтированы, собраны и испытаны.

Снятые с положительных и отрицательных электродов сепараторы погружали в водный раствор серной кислоты плотностью 1,25 – 1,27 и выдерживали 3 часа. Затем промывали в струе воды с целью удаления с их поверхности сернокислого железа.

Положительные электроды (полублоки) погружали в водный раствор серной кислоты плотностью 1,25 – 1,27 и выдерживали 25 секунд, затем незамедлительно промывали водой. При этом сернокислое железо легко смывалось с поверхности электродов (ламелей), а также частично из под сеток ламелей, а затем погружались вместе сепараторами в щелочной электролит.

По внешнему виду положительные электроды до обработки имели бархатную поверхность черного цвета (FeOH, FeOOH), а после обработки – чистую глянцевую металлическую поверхность сребристого цвета, идентичную новым.

Смонтированные аккумуляторы были собраны, заряжены в течении 12 часов током десятичасового режима 150А, имели ЭДС 1,4 – 1,5 В, а при проверке на саморазряд по истечению 100 суток имели ЭДС 1,38 – 1,4 (обычно не выдерживают и 10 суток), имели емкость ( при первом разряде) 440 А и более – 27 аккумуляторов, а при 330 – 440 А – 6, 220 – 330 А – 9, 160 – 220 А – 4 аккумуляторов.

В период зарядки батареи температура (в конце цикла) составляла от +29 до +38 0 С (при температуре в помещении +12 0 С), что свидетельствует о нормальном ходе процесса зарядки и хорошем состоянии аккумуляторов.

Отремонтированная батарея испытана на работоспособность десятикратным пуском дизеля тепловоза (без подзарядки между пусками). После десятого пуска общее напряжение на зажимах батареи составляло 64В, а перед первым пуском 65 В.

Отремонтированная батарея признана пригодной к дальнейшей работе на тепловозе в качестве источника электрической энергии.

5.3 Пример расчета годового экономического эффекта.

Расчет выполнен согласно «Методическим указаниям по определению экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений на железнодорожном транспорте».

Расчетная формула имеет вид:

Изображение - Ремонт щелочного аккумулятора своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Ffiles3.vunivere.ru%2Fworkbase%2F00%2F00%2F77%2F52%2Fimages%2Fimage001

, (5.1.)

где Э – годовой экономический эффект, руб.;

С1, С2 – эксплуатационные расходы в расчете на один аккумулятор в год, в базовом и новом вариантах, руб.;

ЕН – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, ЕН = 0,15;

К1, К2 – удельные капитальные вложения в производственные фонды, соответственно в базовом и новом вариантах, руб.;

Читайте так же:  Ремонт стартера киа рио своими руками

А2 – количество аккумуляторов, восстановленных в условиях депо в год, шт.

После алгебраических преобразований формулу 5.1 можно записать в следующем виде:

Изображение - Ремонт щелочного аккумулятора своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Ffiles3.vunivere.ru%2Fworkbase%2F00%2F00%2F77%2F52%2Fimages%2Fimage002

, (5.2.)

Из формулы 5.2 видно, что при определении экономического эффекта необходимо и достаточно рассчитать изменения только тех статей и элементов издержек эксплуатации и капитальных вложений, на которые применение способа восстановления аккумуляторных батарей оказывает непосредственное влияние.

Навыки приготовления электролита для АКБ нужны водителям в двух случаях: в первом аккумулятор просто выходит из строя, и вам при минимальных затратах нужно поменять зарядный элемент; во втором, вы заранее покупаете сухозаряженное устройство, требующее дополнительного обслуживания.

Основным исходным материалом электролита для щелочного аккумулятора является дистиллированная вода, отвечающая ГОСТу 6709-72 . В качестве альтернативы можно использовать обычную питьевую воду. Но она должна немного отстояться.

Для того чтобы приготовить электролит для АКБ также понадобится кали едкое КОН. Подойдёт даже сорт В, но лучше всё-таки А. В таком случае конечное сырье получится на порядок выше качеством.

Ещё одним важным элементом в составе будущего энергетического раствора для АКБ является так называемый Li(ОН)3. Это литий, гидрат окиси технической. Включение в состав данного химического соединения позволяет увеличить срок эксплуатации электролита в три раза. Главное, добавить во время приготовления вещества данный элемент.

Чтобы приготовить электролит для АКБ допускается использование щелочей как в жидкой, так и в твёрдой форме. Главное, чтобы они были правильно упакованы. Твёрдые щелочи должны находиться в железных банках, герметично законсервированных.

Жидкая щёлочь должна расфасовываться по стеклянным бутылкам. Пробки должны быть резиновыми. Для обеспечения полной герметичности верх заливается парафином. Подобной меры предосторожности будет более чем достаточно, чтобы приготовить электролит для АКБ.

Герметичная упаковка нужна из-за углекислого газа, который наносит непоправимый вред щелочи, делая её непригодной для дальнейшего использования. Если щёлочь окрасилась в коричневый или жёлтый цвет, приготовить электролит для АКБ не получится.

Чтобы приготовить электролит для АКБ нужно взять железную или чугунную посуду, пластик тоже подойдёт. Предварительно необходимо очистить ёмкость от любого загрязнения. Мало того, на посуде должна быть плотно закрывающаяся крышка.

Плотность состава энергетического элемента определяется в первую очередь потребностями АКБ. Обычно нужные параметры указываются в инструкции, идущей к агрегату. В крайнем случае необходимый мануал можно поискать на сайте компании-производителя.

Для того чтобы приготовить раствор нужной консистенции чётко придерживайтесь инструкции, которая состоит из следующих этапов:

  1. Отмеряйте нужное количество воды и вылейте её в сосуд.
  2. Возьмите стальные щипцы и при их помощи начните опускать в ёмкость куски щелочи. При этом они не должны быть большими. Если щелочь жидкая, аккуратно налейте нужное количество.
  3. Чтобы ускорить процесс возьмите пластмассовую мешалку и размешайте раствор.

В процессе работы нужно внимательно следить за плотностью раствора и его температурой. Последний параметр не должен превышать 25 градусов . При необходимости понадобится нагреть или охладить субстанцию.

После того как замес раствора будет осуществлён нужно герметично закрыть посудину и дать настояться шесть часов. В конце часть субстанции станет полностью светлой. Именно её нужно слить и использовать в АКБ.

Если для того чтобы приготовить электролит для АКБ в качестве исходного материала вы использовали калиево-литиевую щелочь — учтите, что её плотность составляет 1,41 г/см3 . В конце работы будет белый осадок, который нужно разбавить водой. Субстанцию необходимо перемешивать до тех пор, пока осадок полностью не растворится.

Очень часто во время приготовления электролита для АКБ образуются излишки. С ними нужно поступать крайне осторожно. Разлейте полученную субстанцию в стеклянные бутылки и закройте их резиновыми пробками. После чего залейте парафином.

На каждую бутылку нужно наклеить бирку, на которой будет написан состав и дата создания. Электролит, который вы приготовили для АКБ, можно использовать в будущем или продать.

Чтобы приготовить электролит для свинцового АКБ понадобится чистая серная кислота и вода. В процессе жидкость сильно нагревается, поэтому необходимо соблюдать предельную осторожность.

Дело в том, что когда кислота добавляется в жидкость, наблюдается резкое выделение тепла. Из-за этого повышается окружающая температура. Именно поэтому для стабильности процесса нужно поступать с точностью до наоборот. При этом раствор необходимо постоянно помешивать. Постоянное перемешивание позволяет избежать опускания осадка на дно сосуда.

Чтобы приготовить электролит для свинцового АКБ понадобится фарфоровая или стеклянная ёмкость. Если же речь идёт о большом количестве раствора, лучше взять гончарный чан, выложенный изнутри свинцом.

Перед тем как заливать приготовленный электролит в АКБ подождите, пока он остынет. В противном случае вы рискуете повредить аккумулятор. Также раствор нужно разбавить перед непосредственной эксплуатацией.

Если вы хотите избежать сильного повышения температуры в процессе приготовления электролита для АКБ — используйте лёд. Он должен быть приготовлен исключительно из дистиллированной воды.

Чтобы приготовить электролит для аккумулятора вначале внимательно ознакомьтесь со спецификацией устройства. В инструкции должны быть указаны пропорции воды и кислоты нужные для оптимальной работы.

Чтобы приготовить качественный электролит для АКБ у раствора должна быть соответствующая плотность. Это важнейший параметр, от которого зависит срок эксплуатации устройства.

Если плотность слишком высока, то это негативно скажется на сроке службы электролита. Дело в том, что коррозия будет с большой скоростью разъедать положительный электрод.

Ещё один параметр, который нужно учесть при расчёте плотности электролита — температура замерзания. Если плотность составляет 1,28 г/см3, раствор замёрзнет при температуре в -64 градуса. Снижение плотности всего на один грамм снижает температурную планку до 58 градусов по Цельсию.

Есть специальный прибор, который с высокой точностью позволяет измерять плотность приготовленного для АКБ электролита — денсиметр. Перед использованием его нужно тщательно протереть.

Как видите, приготовить электролит для АКБ не так-то уж и сложно. Для этого необходим минимум ингредиентов. Причём основой является простая вода. Дополнительными реагентами служат сера и щёлочь.

Изображение - Ремонт щелочного аккумулятора своими руками 12342352113
Автор статьи: Антон Кислицын

Я Антон, имею большой стаж домашнего мастера и фрезеровщика. По специальности электрик. Являюсь профессионалом с многолетним стажем в области ремонта. Немного увлекаюсь сваркой. Данный блог был создан с целью структурирования информации по различным вопросам возникающим в процессе ремонта. Перед применением описанного, обязательно проконсультируйтесь с мастером. Сайт не несет ответственности за прямой или косвенный ущерб.

Обо мнеОбратная связь
Оцените статью:
Оценка 4.8 проголосовавших: 6

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here