Устройство, принцип работы аккумуляторной батареи

Замерзание. В некоторых случаях замерзание может стать весьма гибельным для пластин, однако все же нельзя считать, что оно непременно должно повредить батарею. При замерзании кристаллы воды выделяются из электролита. Они производят некоторое расширение активного материала пластин, особенно тогда, когда поры пластин закупорены сульфатом свинца, образовавшимся в результате продолжительного стояния батареи в разряженном состоянии. Пластины при этом могут искривиться, а активный материал выпасть из решетки. Опыты с небольшими пластинами, заряженными полностью и доведенными до температуры ниже криогидратной точки, при которой вся масса электролита переходит в твердое состояние, не показали никакого вредного действия на пластины. Однако в обычных условиях замерзание возможно только в разряженных батареях; в этом случае замерзание электролита может вызвать разрушение пластин.

Загрязнения электролита. Загрязнения в электролите могут получиться или от примесей, которые первоначально имелись в серной кислоте или пластинах, или же они появляются позже случайно, например, при пользовании не вполне чистой водой для возмещения ее потерь через испарение или при заряде. Аккумуляторные батареи в особенности чувствительны к некоторым видам загрязнений. Самой обычной металлической примесью в электролите аккумуляторных батарей является железо. Оно вызывает разряд пластин, окисляясь до окисного состояния у положительных пластин и восстанавливаясь до закисного состояния у отрицательных. В течение этого процесса железо переносится от одной пластины к другой, но не отлагается ни на одном из электродов.

Если только количество примесей в электролите не слишком значительно, они обычно могут быть удалены, если вылить электролит из всех элементов и сполоснуть их дистиллированной водой, которую также нужно вылить. После этого элементы заполняются свежим разбавленным электролитом, который затем, в конце полной зарядки, приводится к требующемуся удельному весу.

Выкрашивание активного материала. Одним из дефектов пластин является выкрашивание из них частей активного материала, как это показано на рис 8.

Рисунок 8 — Выкрашивание активной массы положительной пластины в результате неправильной намазки

Это явление, наблюдаемое очень часто у положительных пластин, но встречающееся также и у отрицательных, может быть вызвано различными причинами. из которых наиболее обычны следующие: активный материал не имеет достаточно хорошего контакта с решеткой; пластина была слишком густо намазана пастой и поверхность ее была вздута образовавшимися во время заряда газами; активный материал был слишком жестким и потрескался, когда пластина высыхала или же после формирования; активный материал растрескался вследствие чрезмерной сульфатации. В большинстве случаев причина повреждения лежит в самой пластине. Единственно надежным выходом из положения является замена испорченных пластин другими, более высокого качества.

Коррозия решетки. Это явление наблюдается у положительных пластин. Повреждение начинается с того, что вдоль ребер решетки появляются полосы сульфата. Активный материал изолируется от решетки и не может быть заряжен. Это явление может быть результатом усадки активного материала при высыхании пасты, если неправильно был рассчитан ее состав, или же может быть вызвано действием органических веществ, или же некоторых кислот, присутствующих в виде примесей в электролите. Таковы, например азотная, соляная и уксусная кислоты. В таких условиях пластины не могут удовлетворительно работать и должны быть заменены новыми. Коррозия, признаками которой являются хрупкие решетки с размягченным материалом у положительных пластин и грубым песчанистым — у отрицательных, объясняется чрезмерно высокой плотностью электролита или же повышенной температурой, превосходящей допустимую.

В худших случаях наступает формирование решетки. Она частично превращается в двуокись свинца и становится весьма хрупкой; активный материал остается совершенно разряженным, и пластина распадается на куски.

Перемена полярности. Перемена полярности может быть вызвана переразрядом элемента, обладающего недостаточной емкостью и соединенного с другими элементами большей емкости и более полно заряженными; вообще, однако, она является результатом заряда батареи в ошибочном направлении, причем в этом случае полярность изменяется во всех элементах. После такого заряда активный материал становится на ощупь грубым. Пластина, частично переполюсованная, содержит как положительную, так и отрицательную активную массу и подвержена сильному местному саморазряду. Иногда перемена полярности отрицательных поверхностных пластин используется для того, чтобы восстановить их емкость. Губчатый свинец этих пластин с течением времени сжимается и твердеет, причем пластина теряет значительную часть своей емкости. Обратив ее в положительную и затем снова восстановив ее в отрицательную, можно в значительной степени увеличить емкость пластины. Перемена полярности в элементах с пастированными пластинами нежелательна.

Рост положительных пластин. Положительные поверхностные пластины в процессе работы постепенно теряют активный материал, одновременно с чем идет образование нового активного материала. Если этот процесс протекает на поверхности пластины беспорядочно, то так как двуокись свинца занимает больший объем, чем свинец, из которого она образуется, это вызывает рост и искривление пластин. Другой причиной роста считают сжатие, которому подвергаются свинцовые листы, когда они прокатываются. Встречаются пластины, выросшие на несколько сантиметров в длину и несколько меньше в ширину.

Усадка отрицательных пластин. Поверхность отрицательных пластин в течение процесса заряда и разряда находится в состоянии непрерывного изменения, в результате которого губчатый свинец затвердевает и сжимается. Это имеет следствием уменьшение емкости. Чтобы противодействовать сжатию, в пасту отрицательных пластин во время их изготовления добавляют расширители. Активный материал поверхностных пластин также подвергается усадке, теряя емкость. Предложен был ряд рецептов для того, чтобы задержать этот процесс, в том числе пользуются иногда и переменой полярности, как об этом уже сказано выше.

6. Техника безопасности и охрана труда при техническом обслуживании и ремонте аккумуляторной батареи К работе по техническому обслуживанию и ремонту аккумуляторных батарей допускаются лица, достигшие 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, производственное обучение, имеющие удостоверение на право технического обслуживания и ремонта аккумуляторных батарей, квалификационную группу по электробезопасности не ниже II, прошедшие инструктажи — вводный и на рабочем месте.

В процессе работы могут действовать следующие опасные и вредные производственные факторы:

электрический ток;

пары химических веществ (кислот) в воздухе рабочей зоны;

повышенная загазованность воздуха рабочей зоны;

повышенная температура оборудования и химических растворов.

Для предотвращения воздействия подобных факторов:

убедится в исправности выпрямителей и провода для соединения аккумуляторных батарей в группы и подключения их к зарядным устройствам. Провода должны быть многопроволочные, хорошо изолированные, с плотно прилегающими (пружинными) освинцованными зажимами (для свинцово-кислотных аккумуляторов), исключающими возможность искрения;

проверить работу приточно-вытяжной вентиляции, исправность блокировки отключения зарядного тока при прекращении работы вентиляции, комплектность и исправность зарядного оборудования, измерительных, зарядных и контрольных приборов и инструментов, ограждений токоведущих частей;

при работе с кислотой проверить наличие мела, закрытого сосуда с 5 — 10%-ным нейтрализующим раствором питьевой соды (одна чайная ложка на стакан воды);

проверить наличие воды в водопроводе;

проверить наличие противопожарного оборудования надеть спецодежду и другие установленные для данного вида работ средства индивидуальной защиты.

В помещении для зарядки аккумуляторов не допускайте зажигания огня, курения, искрения электроаппаратуры и другого оборудования.

Не касайтесь одновременно двух клемм аккумуляторов металлическими предметами во избежание короткого замыкания и искрения.

При зарядке батарей не наклоняйтесь близко к аккумуляторам во избежание ожога брызгами кислоты, вылетающими из отверстия аккумулятора.

Промывку аккумуляторных батарей производите в костюме с кислотостойкой пропиткой, резиновых перчатках, фартуке, сапогах и защитных очках.

При замеченных неисправностях оборудования и инструмента, обнаружении дыма и возникновении загорания, произошедших несчастных случаях и т. д. принять исчерпывающие меры для предотвращения негативных последствий, уведомить руководство, действовать согласно принятых мер.

Заключение

В соответствии с экзаменационным заданием рассмотрен комплекс вопросов, включающих в себя изучение устройства и принципа работы аккумуляторной батареи.

В результате проделанной работы достигнуты следующие результаты:

изучено назначение, устройство и принцип работы АКБ;

проанализированы аспекты технического обслуживания и диагностирования АКБ;

рассмотрены основные неисправности батарей и способы их устранения;

разработаны предложения по техника безопасности при обслуживании и ремонте аккумуляторов.

Список литературы

Андреев И. Н. и др. Электрохимические технологии металлопокрытий (гальванотехника) — Казань: КГТУ, 2005. — 142 с.

Болотовский В.И., Вайсганг З. И. Эксплуатация, обслуживание и ремонт свинцовых аккумуляторов. — Л.: Энергоатомиздат (Ленинградское отделение), 1988. — 208 с.

Голубев И. Р Новиков Ю. В. Окружающая среда и транспорт. М.: Транспорт, 2001

Деордиев С. С. Аккумуляторы и уход за ними. — Киев, Техника, 1985. — 91с.

Егоров П. В. Электрическое и электронное оборудование современных автотранспортных средств/ Егоров П. В., Ульянов С. Л., Хрусталев Д. А. Аккумуляторы. — М.: Изумруд, 2003. — 224 с.

Курзуков Н.И., Ягнятинский В. М., Аккумуляторные батареи. Краткий справочник. — М.: ЗАО «КЖИ „За рулем“», 2008. — 88 с.

Кучеров. Д. П. Источники питания ПК и периферии. — СПб.: Наука и Техника, 2005. — 429 с.

Родичев В.А., Родичева Г. И. Все об автомобилях. М.: Высшая школа, 2002.

Симов А. И. Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта. М.: Транспорт, 2002 — 168 с.

Стартерные аккумуляторные батареи: Устройство, эксплуатация и ремонт / М. А. Ягнитинский. М.: Транспорт, 2001. — 255 с.

Тимофеев Ю. Л., Тимофеев Н. Л., Ильин Н. М.

Электрооборудование автомобилей: Устранение и предупреждение неисправностей. — М.: Транспорт, 2000. — 301 с.

Хрюкин Н. С. Вентиляция и отопление аккумуляторных помещений. М.: Энергия, 1979. — 119 с

Дата

Подп.

Изм.

№ докум.

Лит

Устройство, принцип работы аккумуляторной батареи Утв.

Н. контр.

Пров.

Разраб.

Дата

Подп.

Изм.

№ докум.

Лит

Письменная экзаменационная работа Устройство, принцип работы аккумуляторной батареи

БУ «МПК» группа 301

Дата

Подп.

Изм.

№ докум.

Лит

КП.

23.03.

14.01.

000.ПЗ

Лист

Лист

Листов

Лист

Лит