Правила эксплуатации свинцово кислотных аккумуляторов фонарей. Применение и эксплуатация кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторов

У всех аккумуляторов есть срок годности, с многочисленными циклами заряда-разряда и множеством проработанных часов аккумулятор теряет свою емкость и держит заряд все меньше и меньше.
Со временем емкость аккумулятора настолько падает что дальнейшая его эксплуатация стает невозможна.
Вероятно у многих уже накопились аккумуляторы от бесперебойников (UPS), систем сигнализаций и аварийного освещения.

В множестве бытовой и офисной техники находятся свинцово-кислотные аккумуляторы, и в независимости от марки аккумулятора и технологии производства, будь то обычный обслуживаемый автомобильный аккумулятор, AGM, гелевий (GEL) или маленький аккумулятор от фонарика, все они имеют свинцовые пластины и кислотный электролит.
По окончание эксплуатации такие аккумуляторы выбрасывать нельзя потому как они содержат свинец, в основном их ждет судьба утилизации где свинец извлекают и перерабатывают.
Но все же, не смотря на то что такие аккумуляторы в основном "необслужываемые", можно попытаться их восстановить вернув им прежнюю емкость и использовать еще некоторое время.

В этой статье я расскажу о том как восстановить 12вольтовый аккумулятор от UPSa на 7ah , но способ подойдет для любого кислотного аккумулятора. Но хочу предупредить что данные меры не следует производить на полностью рабочем аккумуляторе, так как на исправном аккумуляторе добиться восстановления емкости можно всего лишь правильным способом зарядки.

Итак берем аккумулятор, в данном случае старый и разряженный, поддеваем отверткой пластмассовою крышку. Скорее всего она точечно приклеена к корпусу.

Подняв крышку видим шесть резиновых колпачков, их задача не обслуживание аккумулятора, а стравливания образующихся при зарядке и работе газов, но мы воспользуемся ними в наших целях.

Снимаем колпачки и в каждое отверстие, с помощью шприца, наливаем 3мл дистиллированной воды, следует заметить что другая вода не годится для этого. А дистиллированную воду можно легко найти в аптеке или на авторынке, в самом крайнем случае может подойти талая вода от снега или чистая дождевая.

После того как мы долили воду, ставим аккумулятор на зарядку и заряжать его будем с помощью лабораторного (регулируемого) блока питания.
Подбираем напряжения пока не появляются какие то значения зарядного тока. Если аккумулятор в плохом состояние то зарядного тока может не наблюдаться, поначалу, вообще.
Напряжения надо повышать, пока не появится зарядный ток хотя бы в 10-20мА. Добившись таких значений зарядного тока нужно быть внимательным, так как ток будет со временем расти и придется постоянно уменьшать напряжение.
Когда ток дойдет до 100мА дальше напряжения уменьшать не надо. А когда ток заряда дойдет до 200мА нужно отключить аккумулятор на 12 часов.

Дальше снова подключаем аккумулятор на зарядку, напряжение должно быть таким чтоб ток зарядки для нашего 7ah аккумулятора был в 600мА. Также, постоянно наблюдая, поддерживаем заданный ток на протяжении 4 часов. Но смотрим за тем чтоб напряжение зарядки, для 12вольтового аккумулятора, было не больше 15-16 вольт.
После зарядки, спустя примерно час, аккумулятор нужно разрядить до 11 вольт, сделать это можно с помощью любой 12вольтовой лампочки (например на 15ват).

После разрядки аккумулятор нужно снова зарядить с током в 600мА. Лучше всего проделать такую процедуру несколько раз, то есть несколько циклов заряд-разряд.

Скорее всего вернуть номинальную емкость аккумулятору не получится, так как сульфатация пластин уже понизила его ресурс, а к тому же имеют место быть и другие пагубные процессы. Но аккумулятор можно будет дальше использовать в штатном режиме и емкости для этого будет достаточно.

По поводу быстрого износа аккумуляторов в бесперебойниках, было замечено следующие причины. Находясь в одном корпусе с бесперебойником, аккумулятор постоянно поддается пассивному нагреву от активных элементов (силовых транзисторов) которые кстати говоря нагреваются до 60-70 градусов! Постоянный прогрев аккумулятора ведет к быстрому испарению электролита.
В дешевых, а порой и даже некоторых дорогих моделях UPSов отсутствует термокомпенсация заряда, то есть напряжение заряда выставлено на 13,8 вольта, но это допустимо для 10-15градусов, а для 25 градусов, а в корпусе порой и намного больше, напряжение заряда должно быть максимум 13,2-13,5 вольта!
Хорошим решением будет вынести аккумулятор за пределы корпуса, если хотите продлить его срок службы.

Также сказывается "постоянный маленький под заряд" бесперебойником, 13.5 вольтами и токе в 300мА. Такая подзарядка призводит к тому что когда кончается активная губчатая масса внутри аккумулятора то начинается реакция в его электродах что призводит к тому что свинец токоотводов на (+) становится коричневым (PbO2) а на (-) стает "губчатым".
Таким образом, при постоянном пере заряде, мы получаем разрушение токоотводов и "кипение" электролита с выделением водорода и кислорода, что приводит к увеличению концентрации электролита, что опять способствует разрушению электродов. Получается такой замкнутый процесс что призводит быстрому расходу ресурса аккумулятора.
Кроме того такой заряд (пере заряд) большим напряжением и током от которого электролит "кипит" - переводит свинец токоотводов в порошковый оксид свинца который со временем осыпается и может даже замыкать пластины.

При активном использование (частом заряде), рекомендуется раз в год доливать в аккумулятор дистиллированную воду.

Доливать только на полностью заряженный аккумулятор с контролем как уровня электролита так и напряжения. Некоем случае не переливать, лучше ее не долить потому как назад отбирать ее нельзя, потому что отсасывая электролит вы лишаете аккумулятор серной кислоты и в последствие концентрация меняется. Думаю понятно что серная кислота нелетучая поэтому в процессе "кипения" во время зарядки, она вся остается внутри аккумулятора - выходит только водород и кислород.

На клеммы подключаем цифровой вольтметр и шприцем на 5мл с иглой заливаем в каждую банку по 2-3мл дистиллированной воды, одновременно светя внутрь фонариком чтобы остановиться если вода перестала впитываться - после заливки 2-3мл смотрите в банку - увидите как вода быстро впитывается, а напряжение на вольтметре падает (на доли вольта). Повторяем доливку для каждой банки с паузами на впитывание по 10-20сек(примерно) до тех пор пока не увидите что "стекломаты" уже влажные - то есть вода уже не впитывается.

После доливки осматриваем нет ли перелива в каждой банке аккумулятора, вытираем весь корпус, устанавливаем на место резиновые колпачки и приклеиваем на место крышку.
Так как аккумулятор после доливки показывают примерно 50-70% зарядки, вам надо его зарядить. Но зарядку нужно осуществлять или регулируемым блоком питания или же бесперебойником или штатным устройством, но под присмотром, то есть во время зарядки необходимо пронаблюдать за состоянием аккумулятора (нужно видеть верх аккумулятора). В случае с бесперебойником, для этого придется сделать удлинители и вывести аккумулятор за пределы корпуса UPSa.

Под аккумулятор подстелем салфетки или целлофановые мешочки, заряжаем до 100% и смотрим, не протекает из какой либо банки электролит. Если вдруг такое произошло, прекращаем зарядку и убираем салфеткой подтеки. С помощью салфетки смоченной в растворе соды - очищаем корпус, все впадины и клеммы куда попал электролит, для того чтоб нейтрализовать кислоту.
Находим банку откуда произошло "выкипание" и смотрим, если в окошке видно электролит, отсасываем излишки шприцем, а потом аккуратно и плавно заправляем этот электролит обратно внутрь волокна. Часто случается что электролит после доливки не равномерно впитался и вскипел вверх.
При повторной зарядке наблюдаем за аккумулятором как описано выше и если "проблемная" банка аккумулятора снова начнет "изливаться" при зарядке, излишки электролита придется удалить из банки.
Также под осмотром следует проделать хотя бы 2-3 полных цикла разряда-заряда, если все прошло отлично и нет никаких подтеков, аккумулятор не греется (легкий нагрев при заряде не в счет), то аккумулятор можно собирать в корпус.

Ну а теперь рассмотрим особо кардинальные способы реанимации свинцово-кислотных аккумуляторов

Из аккумулятора сливается весь электролит, а внутренности промываются сначала пару раз горячей водой, а потом уже горячим раствором соды (3ч.л соды на 100мл воды) оставив в аккумуляторе раствор на 20 минут. Процесс можно повторить несколько раз, а вконце хорошенько промыв от остатков раствора соды - заливают новый электролит.
Дальше аккумулятор сутку заряжают, а спустя, в течение 10 дней, по 6 часов вдень.
Для автомобильных аккумуляторов током до 10 ампер и напряжением 14-16 вольт.

Второй способ это обратная зарядка, для этой процедуры понадобится мощный источник напряжения, для автомобильных аккумуляторов например сварочный аппарат, рекомендуемый ток - 80ампер напряжением 20 вольт.
Делают переполюсовку, то есть плюс к минусу а минус к плюсу и на протяжение пол часа "кипятят" аккумулятор с его родным электролитом, после чего электролит сливают и промывают аккумулятор горячей водой.
Дальше заливают новый электролит и соблюдая новую полярность, на протяжение сутки заряжают током 10-15 ампер.

Но самый эффективный способ делается с помощью хим. веществ.
Из полностью заряженного аккумулятора сливают электролит и после неоднократной промывки водой, заливают аммиачный раствор трилона Б (ЭТИЛЕНДИАМИНТЕТРАУКСУСНОКИСЛОГО натрия), содержащий 2 весовых процента трилона Б и 5 процентов аммиака. Происходит процесс десульфатации на протяжение 40 - 60 минут, на протяжение которого с небольшими брызгами выделяется газ. По прекращению такого газообразования можно судить о завершение процесса. При особо сильной сульфатации аммиачный раствор трилона Б следует залить снова, убрав перед этим отработавший.
Вконце процедуры внутренности аккумулятора тщательно промывают несколько раз дистиллированной водой и заливают новый электролит нужной плотности. Аккумулятор заряжают стандартным способом до номинальной емкости.
По поводу аммиачного раствора трилона Б, его можно разыскать в химических лабораториях и хранить в герметичных емкостях в темном месте.

А вообще если интересно то состав электролита которые выпускают фирмы Lighting, Electrol, Blitz, akkumulad, Phonix, Toniolyt и некоторые другие, это водный раствор серной кислоты (350-450гр. на литр) с прибавлением сернокислых солей магния, алюминия, натрия, аммония. В составе электролита фирмы Gruconnin кроме того содержатся калиевые квасцы и медный купорос.

После восстановления аккумулятор можно заряжать обычным для данного типа способом (например в UPSe) и не допускать разряда ниже 11вольт.
В многих бесперебойниках присутствует функция "калибровка АКБ" с помощью которой можно осуществлять циклы разряд-заряда. Подключив на выходе бесперебойника нагрузку в 50% от максимума ИБП, запускаем эту функцию и бесперебойник разряжает АКБ до 25% а потом заряжает до 100%

Ну а на совсем примитивном примере зарядка такого аккумулятора выглядит так:
На аккумулятор подается стабилизированное напряжение 14.5 вольта, через проволочный переменный резистор большой мощности или через стабилизатор тока.
Ток заряда расчсчитывается по простой формуле: емкость аккумулятора разделяем на 10, например для аккумулятора в 7ah будет - 700мА. И на стабилизаторе тока или с помощью переменного проволочного резистора необходимо выставить ток в 700мА. Ну а в процессе зарядки ток начнет падать и нужно будет уменьшать сопротивления резистора, со временем ручка резистора придет до упора в начальное положение и сопротивление резистора будет равно нулю. Ток будет дальше постепенно уменьшатся до нуля пока напряжение на аккумуляторе не станет постоянным - 14.5 вольта. Аккумулятор заряжен.
Дополнительную информацию по "правильной" зарядке аккумуляторов можно найти

светлые кристаллы на пластинах - это сульфатация

Отдельная "банка" батарея аккумулятора подвергалась постоянному недозаряду и в результате покрыта сульфатами, ее внутреннее сопротивление росло с каждым глубоким циклом, чтоб привело к тому что, во время заряда она стала "закипать" раньше всех, из-за потери емкости и выведения электролита в нерастворимые сульфаты.
Плюсовые пластины и их решетки превратились по консистенции в порошок, в следствие постоянного подзаряда бесперебойником в режиме "стенд-бай".

Свинцово кислотные аккумуляторы кроме автомобилей, мотоциклов и разнообразной бытовой техники, где только не встречаются и в фонариках и в часах и даже в самой мелкой электронике. И если вам попал в руки такой "нерабочий" свинцово-кислотный аккумулятор без опознавательных знаков и вы не знаете какое напряжение он должен выдавать в рабочем состояние. Это легко можно узнать по количеству банок в аккумуляторе. Отыщите защитную крышку на корпусе аккумулятора и снимите ее. Вы увидите колпачки для стравливание газа. по их количеству станет понятно на сколько "банок" данный аккумулятор.
1 банка - 2вольта (полностью заряженная - 2.17 вольта), то есть если колпачка 2 значит аккумулятор на 4 вольта.
Полностью разряженная банка аккумулятора должна быть не ниже 1.8 вольта, ниже разряжать нельзя!

Ну а вконце дам небольшую идею, для тех кому не хватает средств на покупку новых аккумуляторов. Найдите в вашем городе фирмы которые занимаются компьютерной техникой и УПСами (бесперебойниками для котлов, аккумуляторами для систем сигнализаций), договоритесь с ними чтоб они не выбрасывали старые аккумуляторы от бесперебойников а отдавали вам возможно по символической цене.
Практика показывает что половина AGM (гелевых) аккумуляторов можно восстановить если не до 100% то до 80-90% точно! А это еще пару лет отличной работы аккумулятора в вашем устройстве.

Справочная информация по СКС > Правила и условия эксплуатации АКБ для систем безопасности

Применение и эксплуатация герметичных аккумуляторов

Появившиеся на российском рынке в начале 90-х годов кислотно-свинцовые герметичные аккумуляторные батареи (далее - аккумуляторы), предназначенные для использования в качестве источников постоянного тока для электропитания или резервирования аппаратуры ОПС, связи и видеонаблюдения, в короткий срок завоевали популярность у пользователей и разработчиков. Наиболее широкое применение получили аккумуляторы, производимые фирмами: "Power Sonic", "CSB", "Fiamm", "Sonnenschein", "Cobe", "Yuasa", "Panasonic", "Vision".
Аккумуляторы такого типа имеют следующие достоинства:
герметичность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу;
не требуются замена электролита и доливка воды;
возможность эксплуатации в любом положении;
не вызывает коррозии аппаратуры ОПС;
устойчивость без повреждений к глубокому разряду;
малый саморазряд (менее 0,1%) от номинальной емкости в сутки при температуре окружающей среды плюс 20 °С;
сохранение работоспособности при более чем 1000 циклов 30% разряда и свыше 200 циклов полного разряда;
возможность складирования в заряженном состоянии без подзаряда в течение двух лет при температуре окружающей среды плюс 20 °С;
возможность быстрого восстановления емкости (до 70% за два часа) при заряде полностью разряженного аккумулятора;
простота заряда;
при обращении с изделиями не требуется соблюдение каких-либо мер предосторожности (так как электролит находится в виде геля, отсутствует утечка кислоты при повреждении корпуса).
Одной из основных характеристик является емкость аккумулятора С (произведение тока разряда А на время разряда ч). Номинальная емкость (значение указано на батарее) равна емкости, которую отдает аккумулятор при 20-часовом разряде до напряжения 1,75 В на каждой ячейке. Для 12-вольтового аккумулятора, содержащего шесть ячеек, это напряжение равно 10,5 В. Например, аккумулятор с номинальной емкостью 7 Ач обеспечивает работу в течение 20 ч при токе разряда 0,35 А. При расчете времени работы аккумулятора при токе разряда, отличном от 20-часового, реальная емкость его будет отличаться от номинальной. Так, при более 20-часовом токе разряда реальная емкость аккумулятора будет меньше номинальной (рисунок 1).

Рисунок 1 - Зависимость времени разряда аккумулятора от тока разряда

Рисунок 2 - Зависимость емкости аккумулятора от температуры окружающей среды

Емкость аккумулятора также зависит от температуры окружающей среды (рисунок 2).
Все фирмы-производители выпускают аккумуляторы двух номиналов: 6 и 12 В с номинальной емкостью 1,2 … 65,0 Ач.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ АККУМУЛЯТОРОВ
При эксплуатации аккумуляторов необходимо соблюдать требования, предъявляемые к их разряду, заряду и хранению.
1. Разряд аккумулятора
При разряде аккумулятора температура окружающей среды должна поддерживаться в пределах от минус 20 (для некоторых типов аккумуляторов от минус 30 °С) до плюс 50 °С. Такой широкий температурный диапазон позволяет устанавливать аккумуляторы в неотапливаемых помещениях без дополнительного подогрева.
Не рекомендуется подвергать аккумулятор "глубокому" разряду, так как это может привести к его порче. В таблице 1 приведены значения допустимого напряжения разряда для различных значений тока разряда.

Аккумулятор после разряда следует немедленно зарядить. Это особенно касается аккумулятора, который был подвергнут "глубокому" разряду. Если аккумулятор в течение длительного периода времени находится в разряженном состоянии, то возможна ситуация, при которой восстановить полностью его емкость будет невозможно.
Некоторые разработчики источников питания со встроенным аккумулятором устанавливают напряжение отключения батареи при ее разряде предельно низким (9,5…10,0 В), пытаясь увеличить время работы в резерве. На самом деле увеличение продолжительности ее работы в этом случае незначительно. Например, остаточная емкость батареи при ее разряде током 0,05 С до 11 В составляет 10% от номинальной, а при разряде большим током это значение уменьшается.
2. Соединение нескольких аккумуляторов
Для получения номиналов напряжений свыше 12 В (например, 24 В), используемых для резервирования приемно-контрольных приборов и извещателей для открытых площадок, допускается последовательное соединение нескольких аккумуляторов. При этом следует соблюдать следующие правила:
Необходимо использовать одинаковый тип аккумуляторов, производимых одной фирмой-изготовителем.
Не рекомендуется соединять аккумуляторы с разницей даты времени изготовления больше чем 1 месяц.
Необходимо поддерживать разницу температур между аккумуляторами в пределах 3 °С.
Рекомендуется соблюдать необходимое расстояние (10 мм) между батареями.
3. Хранение
Допускается хранить аккумуляторы при температуре окружающей среды от минус 20 до плюс 40 °С.
Аккумуляторы, поставляемые фирмами-изготовителями в полностью заряженном состоянии, имеют достаточно малый ток саморазряда, однако при длительном хранении или использовании циклического режима заряда возможно уменьшение их емкости (рисунок 3). Во время хранения аккумуляторов рекомендуется перезаряжать их не реже 1 раза в 6 месяцев.

Рисунок 3 - Зависимость изменения емкости аккумулятора от времени хранения при различной температур

Рисунок 4 - Зависимость срока службы аккумулятора от температуры окружающей среды

4. Заряд аккумулятора
Заряд аккумулятора можно осуществлять при температуре окружающей среды от 0 до плюс 40 °С.
При заряде аккумулятора нельзя помещать его в герметично закрытую емкость, так как возможно выделение газов (при заряде большим током).
ВЫБОР ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА
Необходимость правильного выбора зарядного устройства продиктована тем, что чрезмерный заряд будет не только уменьшать количество электролита, а приведет к быстрому выходу из строя элементов аккумулятора. В то же время уменьшение тока заряда приводит к увеличению продолжительности заряда. Это не всегда желательно, особенно при резервировании аппаратуры ОПС на объектах, где часто происходят отключения электроэнергии,
Срок службы аккумулятора существенно зависит от методов заряда и температуры окружающей среды (рисунки 4, 5, 6).

Рисунок 5 - Зависимость изменения относительной емкости аккумулятора от срока службы в буферном режиме заряда

Рисунок 6 - Зависимость количества циклов разряда аккумулятора от глубины разряда* % показывает глубину разряда на каждый цикл номинальной емкости, взятой как 100%

Буферный режим заряда
При буферном режиме заряда аккумулятор всегда подключен к источнику постоянного тока. В начале заряда источник работает как ограничитель тока, в конце (когда напряжение на батарее достигает необходимого значения) - начинает работать как ограничитель напряжения. С этого момента ток заряда начинает падать и достигает величины, компенсирующей саморазряд аккумулятора.
Циклический режим заряда
При циклическом режиме заряда производится заряд аккумулятора, затем он отключается от зарядного устройства. Следующий цикл заряда осуществляется только после разряда аккумулятора или через определенное время для компенсации саморазряда. Характеристики заряда аккумулятора приведены в таблице 2.

Примечание - Температурный коэффициент не следует принимать во внимание, если заряд протекает при температуре окружающей среды 10…30° С.
На рисунке 6 показано количество циклов разряда, которым можно подвергнуть аккумулятор в зависимости от глубины разряда.
Ускоренный заряд аккумулятора
Допускается проведение ускоренного заряда аккумулятора (только для циклического режима заряда). Для данного режима характерно наличие цепей температурной компенсации и встроенных температурных защитных устройств, так как при протекании большого тока заряда возможен разогрев аккумулятора. Характеристики ускоренного заряда аккумулятора приведены в таблице 3.

Примечание - следует использовать таймер, чтобы предотвратить заряд аккумулятора.
Для аккумуляторов, имеющих емкость более чем 10 Ач, начальный ток не должен превышать 1C.

Срок службы кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторов может составлять 4…6 лет (при соблюдении требований, предъявляемых к заряду, хранению и эксплуатации аккумуляторов). При этом в течение указанного срока их эксплуатации никакого дополнительного обслуживания не требуется.
* Все рисунки и технические характеристики приведены из документации для аккумуляторов фирмы "Fiamm", а также полностью соответствуют техническим характеристикам параметров аккумуляторов, производимых фирмами "Cobe" и "Yuasa".

Страница 26 из 26

9.5 Техническое обслуживание аккумуляторных батарей

9.5.1 Виды технического обслуживания

В процессе эксплуатации через определенные промежутки времени для поддержания аккумуляторных батарей в исправном состоянии необходимо проводить следующие виды технического обслуживания:

1. осмотры аккумуляторных батарей;
2. профилактический контроль;
3. профилактическое восстановление (ремонт).

Текущие и капитальные ремонты аккумуляторных батарей следует выполнять по мере необходимости.

9.5. 2. Осмотры аккумуляторных батарей

Текущие осмотры аккумуляторных батарей проводит персонал, обслуживающий батарею. В установках с постоянным дежурным персоналом такой осмотр необходимо делать один раэ в сутки, а в установках без постоянного дежурного персонала текущий осмотр батареи нужно проводить во время осмотра другого оборудования установки по специальному графику (но не реже одного раза и 10 дней).
Во время текущего осмотра необходимо проверить:

1. напряжение, плотность и температуру электролита в контрольных аккумуляторах (напряжение и плотность электролита во всех и температуру в контрольных аккумуляторах - не реже одного раза в месяц);
2. напряжение и ток подзаряда основных и добавочных аккумуляторов;
3. уровень электролита в баках;
4. правильность положения покровых стекол или фильтр-пробок;
5. целость баков, чистоту баков, стеллажей и пола;
6. вентиляцию и отопление (зимой);
7. наличие небольшого выделения пузырьков газа из аккумуляторов;
8. уровень и цвет шлама в прозрачных баках.

Если в процессе осмотра выявлены дефекты, которые могут быть устранены единолично осматривающим, он должен получить по телефону разрешение начальника электроцеха на проведение этой работы. Если дефект не может быть устранен единолично, способ и срок устранения дефекта определяется начальником цеха.
Инспекторские осмотры проводят два работника: лицо, обслуживающее батарею, и ответственное лицо инженерно-технического персонала. Инспекторские осмотры проводят в сроки, определяемые местными инструкциями (но не реже одного раза в месяц), а также после монтажа, замени электродов или электролита.
Во время инспекторского осмотра необходимо повторить объем текущего осмотра и дополнительно проверить:

1. напряжение и плотность электролита во всех аккумуляторах батареи, температуру электролита в контрольных аккумуляторах;
2. отсутствие дефектов, приводящих к коротким замыканиям;
3. состояние электродов (коробление, чрезмерный рост положительных электродов, наросты на отрицательных, сульфатация);
4. сопротивление изоляции;
5. содержание записей в журнале, правильность его ведения.

При обнаружении во время инспекторского осмотра дефектов необходимо наметить сроки и порядок их устранения.
Результаты осмотров и сроки устранения дефектов заносят в аккумуляторный журнал.

9.5. .3 Профилактический контроль

Профилактический контроль проводят в целях проверки состояния и работоспособности аккумуляторной батареи.
Проверка работоспособности аккумуляторной батареи на ПС предусматривается вместо проверки емкости. Допускается производить ее при включении ближайшего к AБ выключателя с наиболее мощным электромагнитом включения.
При контрольном разряде пробы электролита необходимо отбирать в конце разряда, так как во время разряда ряд вредных примесей переходит в электролит.
Внеплановый анализ электролита из контрольных аккумуляторов следует проводить при обнаружении массовых дефектов в работе батареи:

1. короблении и чрезмерном росте положительных "электродов, если не обнаружены нарушения режима работы батареи;
2. выпадении светло-серого шлама;
3. пониженной емкости без видимых причин.

При внеплановом анализе, кроме железа и хлора, определяются следующие примеси при наличии соответствующих показаний:

1. марганца (электролит приобретает малиновый оттенок);
2. меди (повышенный саморазряд, при отсутствии повышенного содержания железа);
3. окислов азота (разрушение положительных электродов при отсутствии в электролите хлора).

Пробу нужно отбирать резиновой грушей со стеклянной трубкой, доходящей до нижней трети аккумуляторного бака. Пробу заливают в банку с притертой пробкой. Банку следует предварительно помыть горячей водой и ополоснуть дистиллированной водой. На банку наклеить этикетку с названием батареи, номером аккумулятора и датой отбора пробы.
Предельное содержание примесей в электролите работающих аккумуляторов ориентировочно может быть принято в два раза больше, чем в свежеприготовленном электролите из аккумуляторной кислоты 1 сорта.
Сопротивление заряженной аккумуляторной батареи измеряют с помощью устройства контроля изоляции на шинах щита постоянного тока или вольтметром с внутренним сопротивлением не менее 50 кОм.
Расчет сопротивления изоляции (Rиз ) в килоомах при измерении вольтметром производится по формуле:
,
где Rи з - сопротивление вольтметра, кОм;
U - напряжение аккумуляторной батареи, В;
U+,U_ - напряжение плюса и минуса относительно «земли», В.
По результатам этих же измерений могут быть определены сопротивления изоляции полюсов (Rи з+и Rи з-) в килоомах.

9.5. 4 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 сульфатации ипозволяет устранить незначительную сульфатацию.
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 0,1Iзар.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/см 3 , заряжают иперезаряжают.
Эффективность режима определяется по систематическому росту плотности электролита.
Заряд ведется до получения неизменной плотности электролита (обычно меньшей 1,21 г/см 3) и сильного равномерного газовыделения. После этого доводят плотность электролита до 1,21 г/см 3 .
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 постоянном подзаряде 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-коричнево го 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/см 3 и заряжают до получения неизменного значения напряжения и плотности электролита. Затем раствор из аккумулятора необходимо удалить, заменить свежим электролитом плотностью 1,20 г/см 3 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.
Пои 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/см 3 .
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 В в 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/см 3 . 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.

9.5. 5 Текущий ремонт аккумуляторов СН

При смене электролита аккумулятор разряжают 10-часовым режимом до напряжение 1,8 В и выливают электролит, затем заливают его дистиллированной водой до верхней отметки и оставляют на 3-4 ч. Числе чего выливают воду, заливают электролит плотностью 1,210±0,005 r/см 3 , приведенной к температуре 20°С, и заряжают аккумулятор до достижения постоянного напряжения и плотности электролита в течение двух часов. После заряда корректируют плотность электролита до 1,230±1, 005 г/см 3 .

9.5. 6 Капитальный ремонт аккумуляторных батарей

К капитальным ремонтам аккумуляторных батарей типа СК относятся следующие работы:

1. замена электродов;
2. замена баков или выкладка их кислотостойким материалом;
3. ремонт ушков электродов;
4. ремонт или замена стеллажей.

Замену электродов следует производить, как правило, не ранее чем через 15-30 лет эксплуатации.
Капитальный ремонт аккумуляторов СН не производят, аккумуляторы заменяют. Замену необходимо производить не ранее, чем через 10 лет эксплуатации.
Для проведения капитального ремонта целесообразно приглашать специализированные ремонтные предприятия. Ремонт выполняют согласно действующим технологическим инструкциям ремонтных предприятий.
В зависимости от условий работы батареи в капитальный ремонт выводят всю батарею целиком или часть ее.
Количество аккумуляторов, выводимых в ремонт по частям, определяют из условия обеспечения минимально допустимого напряжения на шинах постоянного тока для конкретных потребителей данной батареи.
Для замыкания цепи батареи при ремонте ее по группам должны быть изготовлены перемычки из изолированного гибкого медного провода. Сечение провода выбирают так, чтобы его сопротивление (R) в омах не превышало сопротивления группы отключенных аккумуляторов, определяемое по формуле:
,
где n - количество отключенных аккумуляторов;
№А - номер аккумулятора.
Концы перемычек должны быть зажаты струбцинами.
При частичной замене электродов необходимо руководствоваться следующими правилами:

1. не допускается в одном и том же аккумуляторе устанавливать одновременно старые и новые, а также разной степени износа электроды одной полярности;
2. при замене в аккумуляторе на новые только положительных электродов допускается оставлять старые отрицательные, если они проверены кадмиевым электродом.

Рассмотрены вопросы применения и эксплуатации кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторных батарей, наиболее широко используемых для резервирования аппаратуры охранно-пожарной сигнализации (ОПС)

Появившиеся на российском рынке в начале 90-х годов кислотно-свинцовые герметичные аккумуляторные батареи (далее — аккумуляторы), предназначенные для использования в качестве источников постоянного тока для электропитания или резервирования аппаратуры ОПС, связи и видеонаблюдения, в короткий срок завоевали популярность у пользователей и разработчиков. Наиболее широкое применение получили аккумуляторы, производимые фирмами: "Power Sonic", "CSB", "Fiamm", "Sonnenschein", "Cobe", "Yuasa", "Panasonic", "Vision".

Аккумуляторы такого типа имеют следующие достоинства:

• герметичность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу;
• не требуются замена электролита и доливка воды;
• возможность эксплуатации в любом положении;
• не вызывает коррозии аппаратуры ОПС;
• устойчивость без повреждений к глубокому разряду;
• малый саморазряд (менее 0,1%) от номинальной емкости в сутки при температуре окружающей среды плюс 20 °С;
• сохранение работоспособности при более чем 1000 циклов 30% разряда и свыше 200 циклов полного разряда;
• возможность складирования в заряженном состоянии без подзаряда в течение двух лет при температуре окружающей среды плюс 20 °С;
• возможность быстрого восстановления емкости (до 70% за два часа) при заряде полностью разряженного аккумулятора;
• простота заряда;
• при обращении с изделиями не требуется соблюдение каких-либо мер предосторожности (так как электролит находится в виде геля, отсутствует утечка кислоты при повреждении корпуса).

Одной из основных характеристик является емкость аккумулятора С (произведение тока разряда А на время разряда ч). Номинальная емкость (значение указано на батарее) равна емкости, которую отдает аккумулятор при 20-часовом разряде до напряжения 1,75 В на каждой ячейке. Для 12-вольтового аккумулятора, содержащего шесть ячеек, это напряжение равно 10,5 В. Например, аккумулятор с номинальной емкостью 7 Ач обеспечивает работу в течение 20 ч при токе разряда 0,35 А. При расчете времени работы аккумулятора при токе разряда, отличном от 20-часового, реальная емкость его будет отличаться от номинальной. Так, при более 20-часовом токе разряда реальная емкость аккумулятора будет меньше номинальной (рисунок 1 ).

Рисунок 1 — Зависимость времени разряда аккумулятора от тока разряда

Рисунок 2 — Зависимость емкости аккумулятора от температуры окружающей среды

Емкость аккумулятора также зависит от температуры окружающей среды (рисунок 2 ).
Все фирмы-производители выпускают аккумуляторы двух номиналов: 6 и 12 В с номинальной емкостью 1,2 … 65,0 Ач.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ АККУМУЛЯТОРОВ

При эксплуатации аккумуляторов необходимо соблюдать требования, предъявляемые к их разряду, заряду и хранению.

1. Разряд аккумулятора

При разряде аккумулятора температура окружающей среды должна поддерживаться в пределах от минус 20 (для некоторых типов аккумуляторов от минус 30 °С) до плюс 50 °С. Такой широкий температурный диапазон позволяет устанавливать аккумуляторы в неотапливаемых помещениях без дополнительного подогрева.
Не рекомендуется подвергать аккумулятор "глубокому" разряду, так как это может привести к его порче. В таблице 1 приведены значения допустимого напряжения разряда для различных значений тока разряда.

Таблица 1

Аккумулятор после разряда следует немедленно зарядить. Это особенно касается аккумулятора, который был подвергнут "глубокому" разряду. Если аккумулятор в течение длительного периода времени находится в разряженном состоянии, то возможна ситуация, при которой восстановить полностью его емкость будет невозможно.

Некоторые разработчики источников питания со встроенным аккумулятором устанавливают напряжение отключения батареи при ее разряде предельно низким (9,5…10,0 В), пытаясь увеличить время работы в резерве. На самом деле увеличение продолжительности ее работы в этом случае незначительно. Например, остаточная емкость батареи при ее разряде током 0,05 С до 11 В составляет 10% от номинальной, а при разряде большим током это значение уменьшается.

2. Соединение нескольких аккумуляторов

Для получения номиналов напряжений свыше 12 В (например, 24 В), используемых для резервирования приемно-контрольных приборов и извещателей для открытых площадок, допускается последовательное соединение нескольких аккумуляторов. При этом следует соблюдать следующие правила:

• Необходимо использовать одинаковый тип аккумуляторов, производимых одной фирмой-изготовителем.
• Не рекомендуется соединять аккумуляторы с разницей даты времени изготовления больше чем 1 месяц.
• Необходимо поддерживать разницу температур между аккумуляторами в пределах 3 °С.
• Рекомендуется соблюдать необходимое расстояние (10 мм) между батареями.

3. Хранение

Допускается хранить аккумуляторы при температуре окружающей среды от минус 20 до плюс 40 °С.

Аккумуляторы, поставляемые фирмами-изготовителями в полностью заряженном состоянии, имеют достаточно малый ток саморазряда, однако при длительном хранении или использовании циклического режима заряда возможно уменьшение их емкости (рисунок 3 ). Во время хранения аккумуляторов рекомендуется перезаряжать их не реже 1 раза в 6 месяцев.

Рисунок 3 — Зависимость изменения емкости аккумулятора от времени хранения при различной температур

Рисунок 4 — Зависимость срока службы аккумулятора от температуры окружающей среды

4. Заряд аккумулятора

Заряд аккумулятора можно осуществлять при температуре окружающей среды от 0 до плюс 40 °С.
При заряде аккумулятора нельзя помещать его в герметично закрытую емкость, так как возможно выделение газов (при заряде большим током).

ВЫБОР ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

Необходимость правильного выбора зарядного устройства продиктована тем, что чрезмерный заряд будет не только уменьшать количество электролита, а приведет к быстрому выходу из строя элементов аккумулятора. В то же время уменьшение тока заряда приводит к увеличению продолжительности заряда. Это не всегда желательно, особенно при резервировании аппаратуры ОПС на объектах, где часто происходят отключения электроэнергии,
Срок службы аккумулятора существенно зависит от методов заряда и температуры окружающей среды (рисунки 4, 5, 6 ).

Рисунок 5 — Зависимость изменения относительной емкости аккумулятора от срока службы в буферном режиме заряда

Рисунок 6 — Зависимость количества циклов разряда аккумулятора от глубины разряда* % показывает глубину разряда на каждый цикл номинальной емкости, взятой как 100%

Буферный режим заряда

При буферном режиме заряда аккумулятор всегда подключен к источнику постоянного тока. В начале заряда источник работает как ограничитель тока, в конце (когда напряжение на батарее достигает необходимого значения) — начинает работать как ограничитель напряжения. С этого момента ток заряда начинает падать и достигает величины, компенсирующей саморазряд аккумулятора.

Циклический режим заряда

При циклическом режиме заряда производится заряд аккумулятора, затем он отключается от зарядного устройства. Следующий цикл заряда осуществляется только после разряда аккумулятора или через определенное время для компенсации саморазряда. Характеристики заряда аккумулятора приведены в таблице 2 .

Таблица 2

Примечание — Температурный коэффициент не следует принимать во внимание, если заряд протекает при температуре окружающей среды 10…30° С.

На рисунке 6 показано количество циклов разряда, которым можно подвергнуть аккумулятор в зависимости от глубины разряда.

Ускоренный заряд аккумулятора

Допускается проведение ускоренного заряда аккумулятора (только для циклического режима заряда). Для данного режима характерно наличие цепей температурной компенсации и встроенных температурных защитных устройств, так как при протекании большого тока заряда возможен разогрев аккумулятора. Характеристики ускоренного заряда аккумулятора приведены в таблице 3.

Таблица 3

Примечание — следует использовать таймер, чтобы предотвратить заряд аккумулятора.

Для аккумуляторов, имеющих емкость более чем 10 Ач, начальный ток не должен превышать 1C.

Срок службы кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторов может составлять 4…6 лет (при соблюдении требований, предъявляемых к заряду, хранению и эксплуатации аккумуляторов). При этом в течение указанного срока их эксплуатации никакого дополнительного обслуживания не требуется.

* Все рисунки и технические характеристики приведены из документации для аккумуляторов фирмы "Fiamm", а также полностью соответствуют техническим характеристикам параметров аккумуляторов, производимых фирмами "Cobe" и "Yuasa".

Новые аккумуляторы до приведения в рабочее состояние находятся на хранении.

Хранение новых аккумуляторов, не запитых электролитом , можно осуществлять в неотапливаемых помещениях при температуре до минус 30 °С. Хранение при более низких температурах (до минус 50 °С) допускается, но не рекомендуется из-за возможности образования трещин мастики. Перед постановкой на хранение следует проверить, чтобы пробки на батареях были герметичными и плотно ввинченными, а герметизирующие детали, уплотнительные диски, герметизирующие пленки и стержни в вентиляционных отверстиях аккумуляторных крышек не были удалены.

Аккумуляторы должны храниться на стеллажах в чистом, сухом, закрытом помещении. Батареи устанавливают в один ряд в нормальном положении, выводными клеммами вверх, и защищают от воздействия прямых солнечных лучей. Максимальный срок хранения батарей в сухом виде не должен превышать двух лет.

После окончания срока хранения необходимо проверить на аккумуляторной батарее состояние мастики и в случае обнаружения трещин удалить их путем оплавления слабым пламенем газовой горелки, разогретым металлическим прутом или электрическим паяльником. Затем батареи заливают электролитом, заряжают и сдают в эксплуатацию.

Хранение действующих аккумуляторов с электролитом . При длительных, свыше одного месяца, перерывах в эксплуатации и временном снятии с машин аккумуляторы подлежат постановке на хранение. Такие аккумуляторы следует полностью зарядить и довести плотность электролита до нормы, соответствующей климатическим условиям.

Если аккумуляторы в период хранения будут находиться при положительных температурах, то ежемесячно их следует подзаряжать. Кроме того, рекомендуется каждые 3-6 месяцев проводить контрольно-тренировочный цикл. При положительных температурах сроки хранения свинцово-кислотных акку­муляторов, залитых электролитом в пределах срока эксплуатации, не должны превышать 9 месяцев.

Если аккумуляторы хранятся при отрицательной температуре, то в период хранения следует ограничиться ежемесячной проверкой плотности электролита и подзаряжать их только в тех случаях, когда установлено падение плотности электролита более чем на 0,04 г/см 3 . При отрицательных температурах срок хранения свинцово-кислотных аккумуляторов не должен превышать 1,5 года.

Хранение аккумуляторов, бывших в эксплуатации, с раствором борной кислоты . В последние годы разработан нетрадиционный способ хранения стартерных свинцово-кислотных аккумуляторов. Сущность метода заключается в том, что на период хранения в аккумуляторах заменяют электролит из серной кислоты 5 %-м водным раствором борной кислоты. Такие аккумуляторы хранятся только при положительных температурах.

Главное преимущество этого способа в том, что во время хранения аккумуляторы не нуждаются в периодическом уходе и заряде.

Для хранения таким способом отбирают аккумуляторы, которые по результатам КГЦ имеют приведенную емкость не менее 80 % номинальной емкости, и полностью их заряжают. Далее необходимо выполнить -операции по консервации в следующей последовательности:

Слить кислотный электролит при легком покачивании аккумулятора или аккумуляторной батареи в течение не менее 15 мин (слитый электролит можно использовать повторно);

Дважды промыть аккумулятор водой: первый раз - водопроводной; второй ˗ обязательно дистиллированной, с выдержкой взалитом состоянии 15-20 мин;

Сразу же после промывки залить аккумулятор приготовленным 5 %-м раствором борной кислоты, температура раствора не должна превышать 35 °С;

Ввернуть в аккумулятор пробки с открытыми вентиляционными отверстиями;

Протереть аккумулятор ветошью и поставить на хранение при положительной температуре.

Для приготовления 5 %-го раствора борной кислоты берется 50 мг кислоты на 1 л нагретой до 70 - 80 °Сдистиллированной воды.

Рассмотренный способ хранения аккумуляторов предлагается как возможный, Но не обязательный. Однако при определенных условиях способ может оказаться рациональнее традиционного.