Baterijos Švino rūgšties akumuliatoriai. Apie įvairių tipų baterijų veikimo ypatybes

Darbo disciplina: Elektros tinklo įrangos eksploatavimas

Paskaita Nr. 9 "Darbo nuolatinės srovės sistemų priežiūra"

9.1 Rūgštinių akumuliatorių veikimas. 1

9.2 Reikalavimai akumuliatorių patalpoms. 3

9.3 Rūgščių elektrolitų paruošimas, saugos priemonės. 3

9.4 Buitinių akumuliatorių veikimo režimų valdymas pagal įtampą 4

9.5 Vėdinimo sistemų veikimo režimas. 4

9.6 Buitinių baterijų apžiūra eksploatacijos metu 5

9.7 Importuotos įkraunamos baterijos, trumpas aprašymas, jų privalumai eksploatuojant. 5

9.8 DC plokštės ir jų priežiūra. 12

9.9 Techninė dokumentacija, instrumentai ir inventorius AB eksploatacijai, remontui. 20

Rūgštinių baterijų veikimas

Eksploatuojant akumuliatorių instaliacijas turi būti užtikrintas ilgalaikis patikimas jų veikimas ir reikiamas įtampos lygis nuolatinės srovės magistralėse normaliu ir avariniu režimu. Priimant naujai sumontuotą ar kapitališkai suremontuotą akumuliatorių, reikia patikrinti: akumuliatoriaus talpą esant 10 valandų iškrovimo srovei, pilamo elektrolito kokybę, elementų įtampą įkrovimo ir iškrovimo pabaigoje, akumuliatoriaus izoliacijos varža žemės atžvilgiu. Baterijos turi būti pradėtos naudoti, kai jos pasiekia 100 % vardinės talpos. Įkraunamos baterijos (AB) turi būti naudojamos nuolatinio įkrovimo režimu. SK tipo akumuliatorių įkrovimo įtampa turi būti 2,2 ± 0,05 V viename elemente, CH tipo baterijoms - 2,18 ± 0,04 V viename elemente. Buitiniuose akumuliatoriuose įkrovimo įrenginys turi užtikrinti įtampos stabilizavimą ant akumuliatoriaus šynų, kurių nuokrypiai neviršija 2% vardinės įtampos. (vidiniam AB). Papildomi akumuliatoriaus elementai, kurie nėra nuolat naudojami eksploatacijoje, turėtų būti eksploatuojami nuolatinio įkrovimo režimu, rūgštiniai akumuliatoriai turi veikti be treniruočių iškrovų ir periodinių išlyginamųjų įkrovimų. Kartą per metus reikia įkrauti SK tipo akumuliatorių, kurio įtampa yra 2,3–2,35 V vienam elementui, kol elektrolito tankis visuose elementuose bus 1,2–1,21 g / cm 3 esant 20 ° C temperatūrai. ° C. Išlyginamojo įkrovimo trukmė priklauso nuo akumuliatoriaus būsenos ir turi būti ne trumpesnė kaip 6 valandos CH tipo akumuliatorių išlyginamieji įkrovimai atliekami esant 2,25 - 2,4 V įtampai, kol elektrolito tankis pasiekia 1,235 - 1,245 g / cm 3 Pastotėse bent 1 kartą per metus akumuliatoriaus veikimas turi būti tikrinamas pagal įtampos kritimą esant įsijungimo srovėms (įjungus maksimalią apkrovą, įtampos kritimas neturi viršyti 0,65 U N, o pagal poreikį atliekami valdymo iškrovimai. iškrovos srovės vertė kiekvieną kartą turi būti vienoda.Matavimo rezultatai kontrolinių iškrovų metu turi būti lyginami su ankstesnių iškrovų matavimų rezultatais.Akumuliatorių leidžiama įkrauti ir iškrauti srove, kurios vertė ne didesnė už didžiausią ši baterija Rei. SK tipo akumuliatorių elektrolito temperatūra įkrovimo pabaigoje neturi viršyti 40 °C. CH tipo akumuliatorių temperatūra neturi viršyti 35°C esant maksimaliai įkrovimo srovei.

Elektrolito lygis turi būti: 10-15 mm virš viršutinio elektrodų krašto stacionariems akumuliatoriams su SK tipo paviršiaus dėžutės plokštėmis; 20-40 mm virš apsauginio skydo stacionariems akumuliatoriams su išteptomis CH tipo plokštėmis .

Naudojant lygintuvus akumuliatorių įkrovimui ir įkrovimui, kintamosios srovės ir nuolatinės srovės grandinės turi būti sujungtos per izoliacinį transformatorių. Lygintuvuose turi būti išjungimo signalizacijos įtaisai.

Pulsacijos koeficientas nuolatinės srovės magistralėse neturi viršyti leistinų verčių pagal RPA įrenginių galios sąlygas. Įtampa nuolatinės srovės magistralėse, tiekiančiose valdymo grandines, relinės apsaugos įtaisus, signalizacijas, automatiką ir telemechaniką, normaliomis darbo sąlygomis, gali būti palaikoma 5 % didesnė už vardinę galios imtuvų įtampą .Visi mazgai ir nuolatinės srovės žiedinės linijos turi būti aprūpintos atsargine galia.

Akumuliatoriaus izoliacijos varža, priklausomai nuo vardinės įtampos, turi būti tokia:

Izoliacijos stebėjimo įtaisas ant pagalbinių nuolatinės srovės šynų turi veikti signalą, kai polių izoliacijos varža nukrenta iki 20 kOhm 220 V tinkle, 10 kOhm 110 V tinkle, 6 kOhm 60 V tinkle, 5 kOhm tinkle 48 V, 3 kOhm tinkle 24 V. Eksploatacinėmis sąlygomis nuolatinės srovės tinklo izoliacijos varža turi būti bent du kartus didesnė už nurodytą izoliacijos stebėjimo įrenginio nustatymą.

Kai pavojaus signalas suveikia, kai valdymo srovės grandinėje sumažėja izoliacijos lygis, palyginti su žeme, reikia nedelsiant imtis priemonių gedimui pašalinti. Tuo pačiu metu šiame tinkle negalima dirbti nepašalinus įtampos, išskyrus izoliacijos pažeidimo vietos paiešką.

Energijos objektuose, kuriuose naudojami mikroelektroniniai ar mikroprocesoriniai relinės apsaugos įtaisai, nerekomenduojama naudoti izoliacijos varžos sumažėjimo vietų nustatymo metodo, nuosekliai atjungiant nuolatinės srovės ekrano jungtis. Rūgšties akumuliatoriaus elektrolito analizė turėtų būti atliekama kasmet naudojant mėginius, paimtus iš kontrolinių elementų. Valdymo elementų skaičių turi nustatyti energetikos objekto techninis vadovas, priklausomai nuo akumuliatoriaus būklės, bet ne mažiau kaip 10 proc. Valdymo elementai turi būti keičiami kasmet. Kontrolinio iškrovimo metu elektrolito mėginiai turi būti paimti pasibaigus iškrovimui. Užpildymui reikia naudoti distiliuotą vandenį, patikrintą, ar jame nėra chloro ir geležies. Leidžiama naudoti garo kondensatą, atitinkantį distiliuoto vandens valstybinio standarto reikalavimus.Išgaravimui sumažinti C ir CK tipų akumuliatoriai turi būti uždengti stiklo ar kitos izoliacinės medžiagos plokštelėmis, kurios nereaguoja su elektrolitu. Aliejų naudoti šiam tikslui draudžiama.

Straipsnyje aptariamas švino-rūgšties sandarių baterijų, plačiausiai naudojamų atsarginei gaisro signalizacijos įrangai (OPS), taikymas ir veikimas.

Dešimtojo dešimtmečio pradžioje Rusijos rinkoje pasirodžiusios sandarios švino-rūgšties baterijos (toliau – baterijos), skirtos naudoti kaip nuolatinės srovės šaltiniai signalizacijos, ryšio ir vaizdo stebėjimo įrangos maitinimui arba atsarginiam stiprinimui, įgijo populiarumą tarp žmonių. vartotojai ir kūrėjai per trumpą laiką. Plačiausiai naudojamus akumuliatorius gamina Power Sonic, CSB, Fiamm, Sonnenschein, Cobe, Yuasa, Panasonic, Vision.

Šio tipo baterijos turi šiuos privalumus:

1 pav. Akumuliatoriaus išsikrovimo laiko priklausomybė nuo iškrovos srovės

• sandarumas, nėra kenksmingų išmetimų į atmosferą;
• elektrolitų keitimas ir vandens papildymas nereikalingas;
• gebėjimas dirbti bet kurioje padėtyje;
• nesukelia OPS įrangos korozijos;
• atsparumas nepažeidžiant gilaus iškrovimo;
• maža savaiminė iškrova (mažiau nei 0,1%) vardinės talpos per parą, kai aplinkos temperatūra plius 20 °C;
• eksploatacinių savybių palaikymas su daugiau nei 1000 30 % iškrovimo ciklų ir daugiau nei 200 pilnų iškrovimo ciklų;
• galimybė laikyti įkrautą be įkrovimo dvejus metus esant plius 20 °C aplinkos temperatūrai;
• galimybė greitai atkurti talpą (iki 70% per dvi valandas), kai įkraunama visiškai išsikrovusi baterija;
• įkrovimo paprastumas;
• dirbant su produktais nereikia imtis jokių atsargumo priemonių (kadangi elektrolitas yra gelio pavidalo, rūgštis nenuteka, jei korpusas yra pažeistas).

2 pav. Akumuliatoriaus talpos priklausomybė nuo aplinkos temperatūros

Viena iš pagrindinių charakteristikų yra akumuliatoriaus talpa C (iškrovos srovės A ir iškrovos laiko h sandauga). Nominali talpa (vertė nurodyta ant akumuliatoriaus) yra lygi talpai, kurią akumuliatorius išskiria per 20 valandų išsikrovimo metu iki 1,75 V įtampos vienam elementui. 12 voltų akumuliatoriui, kuriame yra šeši elementai, ši įtampa yra 10,5 V. Pavyzdžiui, 7 Ah vardinės talpos akumuliatorius veikia 20 valandų esant 0,35 A iškrovos srovei. išskyrus nuo 20 valandų, jo tikroji talpa skirsis nuo vardinės. Taigi, esant ilgesnei nei 20 valandų iškrovos srovei, tikroji akumuliatoriaus talpa bus mažesnė už vardinę ( 1 paveikslas).

Akumuliatoriaus talpa taip pat priklauso nuo aplinkos temperatūros ( 2 paveikslas).
Visi gamintojai gamina dviejų kategorijų baterijas: 6 ir 12 V, kurių vardinė talpa yra 1,2 ... 65,0 Ah.

AKUMULIATORIŲ VEIKIMAS

Eksploatuojant baterijas, būtina laikytis jų iškrovimo, įkrovimo ir saugojimo reikalavimų.

1. Akumuliatoriaus išsikrovimas

Kai akumuliatorius išsikrovęs, aplinkos temperatūra turi būti palaikoma nuo minus 20 (kai kurių tipų akumuliatoriams nuo minus 30 °C) iki plius 50 °C. Toks platus temperatūrų diapazonas leidžia baterijas montuoti nešildomose patalpose be papildomo šildymo.
Nerekomenduojama akumuliatoriaus „giliai“ iškrauti, nes tai gali jį sugadinti. IN 1 lentelė pateiktos leistinos iškrovos įtampos vertės įvairioms iškrovos srovės vertėms.

1 lentelė

Baterija turi būti įkrauta iš karto po išsikrovimo. Tai ypač pasakytina apie akumuliatorių, kuris buvo „giliai“ išsikrovęs. Jei akumuliatorius ilgą laiką yra išsikrovęs, gali būti, kad nepavyks atkurti visos jos talpos.

Kai kurie maitinimo šaltinių su įmontuota baterija gamintojai nustato akumuliatoriaus išjungimo įtampą, kai ji išsikrauna net 9,5 ... 10,0 V, taip bandydami pailginti budėjimo laiką. Tiesą sakant, jos darbo trukmės padidėjimas šiuo atveju yra nereikšmingas. Pavyzdžiui, akumuliatoriaus liekamoji talpa, kai ji iškraunama nuo 0,05 C iki 11 V srove, yra 10% vardinės, o iškraunant didele srove ši reikšmė mažėja.

2. Kelių baterijų prijungimas

Norint gauti aukštesnę nei 12 V (pavyzdžiui, 24 V) vardinę įtampą, naudojamą atvirų plotų valdymo skydams ir detektoriams, galima nuosekliai prijungti keletą baterijų. Tokiu atveju reikia laikytis šių taisyklių:

• Būtina naudoti to paties tipo baterijas, pagamintas to paties gamintojo.
• Nerekomenduojama jungti akumuliatorių, kurių datos skirtumas didesnis nei 1 mėnuo.
• Temperatūrų skirtumas tarp baterijų turi būti ne didesnis kaip 3 °C.
• Rekomenduojama išlaikyti reikiamą atstumą (10 mm) tarp akumuliatorių.

3. Sandėliavimas

3 pav. Akumuliatoriaus talpos pokyčio priklausomybė nuo laikymo trukmės esant skirtingoms temperatūroms

Akumuliatorius leidžiama laikyti aplinkos temperatūroje nuo minus 20 iki plius 40 °С.

Gamintojų tiekiamos visiškai įkrautos baterijos turi gana mažą savaiminio išsikrovimo srovę, tačiau ilgai laikant arba naudojant ciklinio įkrovimo režimą, jų talpa gali sumažėti ( 3 paveikslas). Laikant baterijas, rekomenduojama jas įkrauti bent kartą per 6 mėnesius.

4. Akumuliatoriaus įkrovimas

4 pav. Baterijos veikimo trukmės priklausomybė nuo aplinkos temperatūros

Akumuliatorių galima įkrauti esant aplinkos temperatūrai nuo 0 iki plius 40 °C.
Įkraunant akumuliatorių nedėkite jo į hermetiškai uždarytą indą, nes gali išsiskirti dujos (kraunant didele srove).

Įkroviklio PASIRINKIMAS

5 pav. Akumuliatoriaus santykinės talpos pokyčio priklausomybė nuo tarnavimo laiko buferinio įkrovimo režimu

Būtinybę pasirinkti tinkamą įkroviklį lemia tai, kad per didelis įkrovimas ne tik sumažins elektrolito kiekį, bet ir sukels greitą akumuliatoriaus elementų gedimą. Tuo pačiu metu sumažėjus įkrovimo srovei, pailgėja įkrovimo trukmė. Tai ne visada pageidautina, ypač kai atsarginė priešgaisrinė signalizacija objektuose, kur dažnai nutrūksta elektros tiekimas,
Baterijos veikimo laikas labai priklauso nuo įkrovimo būdų ir aplinkos temperatūros ( 4, 5, 6 brėžiniai).

Buferinio įkrovimo režimas

6 pav. Akumuliatoriaus iškrovimo ciklų skaičiaus priklausomybė nuo iškrovimo gylio * % rodo kiekvieno nominalios talpos ciklo išsikrovimo gylį, kuris laikomas 100 %

Buferinio įkrovimo režimu akumuliatorius visada prijungtas prie nuolatinės srovės šaltinio. Įkrovimo pradžioje šaltinis veikia kaip srovės ribotuvas, pabaigoje (kai akumuliatoriaus įtampa pasiekia reikiamą reikšmę) pradeda veikti kaip įtampos ribotuvas. Nuo šio momento įkrovimo srovė pradeda kristi ir pasiekia vertę, kuri kompensuoja savaiminį akumuliatoriaus išsikrovimą.

Ciklinio įkrovimo režimas

Ciklinio įkrovimo režimu akumuliatorius įkraunamas, tada atjungiamas nuo įkroviklio. Kitas įkrovimo ciklas atliekamas tik išsikrovus akumuliatoriui arba praėjus tam tikram laikui, siekiant kompensuoti savaiminį išsikrovimą. Akumuliatoriaus įkrovimo specifikacijos pateiktos 2 lentelė.

2 lentelė

Pastaba - į temperatūros koeficientą nereikia atsižvelgti, jei įkrovimas vyksta esant 10 ... 30 ° C aplinkos temperatūrai.

Įjungta 6 paveikslas rodomas akumuliatoriaus iškrovimo ciklų skaičius, priklausomai nuo išsikrovimo gylio.

Pagreitintas akumuliatoriaus įkrovimas

Leidžiamas pagreitintas akumuliatoriaus įkrovimas (tik ciklinio įkrovimo režimui). Šiam režimui būdingos temperatūros kompensavimo grandinės ir įmontuoti temperatūros apsaugos įtaisai, nes, tekant didelei įkrovimo srovei, baterija gali įkaisti. Akumuliatoriaus įkrovos charakteristikas žr 3 lentelė.

3 lentelė

Pastaba. Kad akumuliatorius nebūtų įkrautas, reikia naudoti laikmatį.

Akumuliatoriams, kurių talpa didesnė nei 10 Ah, pradinė srovė neturi viršyti 1C.
Švino rūgštimi sandarių akumuliatorių tarnavimo laikas gali būti 4 ... 6 metai (atsižvelgiant į akumuliatorių įkrovimo, laikymo ir veikimo reikalavimus). Tuo pačiu metu nurodytu jų eksploatavimo laikotarpiu papildomos priežiūros nereikia.

* Visi šiame straipsnyje naudojami brėžiniai ir techninės specifikacijos yra paimti iš „Fiamm“ akumuliatorių dokumentacijos, taip pat visiškai atitinka „Cobe“ ir „Yuasa“ pagamintų akumuliatorių parametrų technines charakteristikas.

Skaityti toliau

Kokio AB pajėgumo jums reikia? Skaičiuojant autonominio maitinimo sistemą, labai svarbu pasirinkti tinkamą akumuliatoriaus talpą. Įmonės „Your Solar House“ specialistai padės teisingai apskaičiuoti reikiamą akumuliatoriaus talpą jūsų elektros sistemai. Norėdami atlikti preliminarų skaičiavimą, galite vadovautis šiais paprastais ...

S.N. Kostikovas

Sandarių švino rūgšties akumuliatorių gedimo priežasties analizė

Maždaug prieš keturiasdešimt metų jiems pavyko sukurti sandarų švino rūgšties akumuliatorių. Visi iki šiol parduodami sandarūs švino rūgšties akumuliatoriai turi vožtuvą, kuris turi būti atidarytas, kad įkrovimo ir laikymo metu išsiskirtų perteklinės dujos, daugiausia vandenilis. Neįmanoma pasiekti visiškos deguonies ir vandenilio rekombinacijos. Todėl baterija vadinama ne sandaria, o sandaria. Svarbi gero sandarinimo sąlyga – sandarus cheminis ir karščiui atsparus konstrukcinių elementų sujungimas. Ypatingą reikšmę turi plokščių technologija, vožtuvų konstrukcija ir švino sandarinimas. Sandariuose akumuliatoriuose naudojamas „surištas“ elektrolitas. Dujų rekombinacija vyksta pagal deguonies ciklą.

Yra du būdai surišti elektrolitą:

Gelio tipo elektrolito naudojimas (GEL technologija);

Skystu elektrolitu impregnuoto stiklo pluošto naudojimas (AGM technologija).

Kiekvienas metodas turi savo privalumų ir trūkumų.

Akumuliatoriaus patikimumas suprantamas kaip jos gebėjimas išlaikyti gamintojo nurodytas charakteristikas eksploatacijos metu tam tikrą laiką ir nustatytomis sąlygomis. Akumuliatoriaus gedimo kriterijus yra jo parametrų neatitikimas nustatytiems standartams. Reikalavimai sandarioms švino rūgšties baterijoms ir jų bandymo metodai yra nustatyti GOST R IEC 60896-2-99 (IEC 896-2, DIN EN 60896, 2 dalis). Yra keletas veiksnių, ribojančių aukštą bet kokios technologijos sandarių švino rūgšties akumuliatorių patikimumo laipsnį:

Stipri smulkių priemaišų įtaka plokščių aktyviųjų masių savybėms;

Daugybė technologinių procesų baterijų gamyboje;

Akumuliatorių gamybai naudojamas platus medžiagų ir komponentų asortimentas, kuris gali būti gaminamas skirtingose ​​gamyklose (skirtingose ​​šalyse, kur ne visada užtikrinama tinkama įvežamų produktų kontrolė ir gaminių suvienodinimas).

Patikimumo padidėjimas visų pirma yra susijęs su kruopščia visų gaunamų žaliavų, medžiagų ir naudojamų komponentų kontrole. Visuose gamybos etapuose būtina griežta gamybos technologijos kontrolė. Norint pasiekti technologinių operacijų tikslumą, gamyba turi turėti aukštą automatizavimo laipsnį ir vieną technologinį ciklą (visą gamybos ciklą).

Įprasta (klasikinė su skystu elektrolitu) akumuliatorių konstrukcija užtikrina didelį jų patikimumą dėl elektrodų, elektrolitų ir srovę nešančių elementų aktyviosios masės pertekliaus. Juose reagentų ir elektrolito perteklius sudaro 75–85% teoriškai būtino. Uždaryti akumuliatoriai yra mažiau patikimi nei klasikiniai švino rūgšties akumuliatoriai. AGM technologijos baterijos turi mažą elektrolito atsargą. GEL technologijos baterijose naudojama sudėtinga kelių komponentų elektrolitų sudėtis, be to, sunku pasiekti tolygų gelio pasiskirstymą akumuliatoriaus viduje. Atsiranda nauji konstrukciniai elementai (hermetiškai sandarus korpusas su dangteliu, specialus dujų vožtuvas su filtru, specialus sandariklis srovės laidams, specialūs elektrolitų priedai, specialūs separatoriai ir kt.). Užsandarintose baterijose teigiamo elektrodo poliarizacija yra didesnė nei klasikinėse ir gali siekti 50 mV. Tai lemia korozijos procesų pagreitį, ypač buferinio veikimo režime.

SANDARŲ AKUMULIATORIŲ KONSTRUKCIJA

Sandariuose švino rūgšties akumuliatoriuose naudojami pastos elektrodai. Jie gali būti tinkliniai ir šarvuoti. Korpuso elektrodai OPzV tipo GEL baterijose naudojami kaip teigiamos plokštės, o kitų tipų tinklelio plokštės – teigiamiems elektrodams. Įvairių tipų teigiamų plokščių naudojimas turi įtakos baterijų elektrinėms charakteristikoms. Taip yra dėl vidinio akumuliatoriaus pasipriešinimo. Teigiamos šarvo plokštės susideda iš kaiščių, kurie įdedami į perforuotus vamzdelius, užpildytus aktyvuota mase (žr. 1 pav.). Naudojant apvalkalo plokštes, galima gaminti sandarius akumuliatorius (GEL technologija), kurių talpa yra tokia pati kaip ir klasikinėse baterijose. Tiek mažos, tiek didelės talpos sandariuose AGM akumuliatoriuose (žr. 2 pav.) naudojamos tinklelio plokštės, todėl sumažėja jų savikaina ir supaprastėja jų konstrukcija.

Baterijų gamyboje naudojamas ir grynas švinas, ir jo lydiniai. Stibis, turintis dviprasmišką įtaką akumuliatorių veikimui, nenaudojamas sandarių akumuliatorių plokščių gamybai.

Sandariuose švino-rūgštiniuose akumuliatoriuose naudojami švino lydiniai su kalciu arba su alavu ir švino, kalcio, alavo lydiniu, gali būti aliuminio priedų. Čia vandens elektrolizė prasideda esant aukštesnei įtampai. Plokštelėse susidarę kristalai yra smulkūs ir vienodi, jų augimas ribotas. Aktyviosios masės išmetimas ir akumuliatoriaus vidinė varža naudojant kalcio groteles yra šiek tiek didesnė nei švino-stibio atveju. Plokštės sunaikinamos daugiausia įkraunant akumuliatorių. Siekiant sumažinti išsiliejimą, į aktyviąją masę įterpiamos pluoštinės medžiagos, pavyzdžiui, fluoroplastas, ir prie plokščių prispaudžiamas stiklo pluoštas (AGM technologija) arba akytieji separatoriai (maišeliai, vokai, kurie sulaiko aktyvią masę) iš miplasto, PVC, stiklo pluošto (GEL). technologija) yra naudojamos; galima naudoti dvigubus separatorius. Dvigubi separatoriai padidina vidinę varžą, tačiau padidina baterijų patikimumą. Ne visi sandarių baterijų gamintojai naudoja dvigubus separatorius. Kai kuriuose baterijų modeliuose randami daugiasluoksniai separatoriai, vieno iš sluoksnių defektai yra apsaugoti kitu, o dendritų augimas yra sunkus judant iš sluoksnio į sluoksnį.

Sandarių baterijų patikimumas taip pat priklauso nuo korpuso medžiagos, srovės laidų kokybės ir konstrukcijos bei dujų vožtuvo konstrukcijos. Kai kurie gamintojai, siekdami sumažinti išlaidas, gamina 2,5–3 mm sienelių storio korpusą, o tai ne visada užtikrina aukštą patikimumą. Siekiant didesnio patikimumo, sienelės storis turi būti 6 mm ar didesnis. Kai kurie padidina elektrodų poringumą, o tai ne visada teigiamai veikia baterijų patikimumą. Siekdamos pelno didinimo, daugelis įmonių sąmoningai pervertina akumuliatorių parametrus ir iškraipo tikrąjį tarnavimo laiką, gamina hibridus, į AGM technologijos baterijas pilamas gelio elektrolitas ir kt.

Ryžiai. 1 pav. GEL technologijos švino-rūgšties akumuliatoriaus su apvalkalo plokštėmis elektrodų konstrukcija (OPzV tipas)

Ryžiai. 2. AGM sandarios švino rūgšties akumuliatoriaus konstrukcija

SANDORIŲ AKUMULIATORIŲ GEDIMO REŽIMAI

Yra žinoma, kad sandarių baterijų elektrinių charakteristikų pablogėjimas ir gedimas (gedimas) eksploatacijos metu atsiranda dėl pagrindo (tinklelio) korozijos ir teigiamo elektrodo aktyviosios masės šliaužimo, kurie kartais vadinami teigiamo elektrodo degradacija. . Klasikinių šlapių baterijų teigiamo elektrodo degradacija sklandžiai priklauso nuo tarnavimo laiko ir gali būti atsekama per visą veikimo laikotarpį. Sandariuose akumuliatoriuose teigiamų plokštelių degradacija yra ryškesnė ir nevisiškai suprantama, akumuliatorių korpusai yra nepermatomi, todėl sunku vizualiai kontroliuoti elektrolito lygį ir plokščių būklę. Neįmanoma išmatuoti elektrolito tankio.

Pozityvinių plokščių tinklelių korozija- dažniausiai pasitaikantis sandarių baterijų, veikiančių buferiniu režimu, defektas. Grotelių korozijos greičiui įtakos turi daug veiksnių: lydinio sudėtis, pačios grotelės konstrukcija, grotelių liejimo technologijos kokybė gamykloje, akumuliatoriaus veikimo temperatūra. Gerai išlietose Pb-Ca-Sn lydinio grotelėse korozijos greitis yra mažas. O blogai išlietose grotose korozijos greitis yra didelis, atskiros grotelių dalys patiria gilią koroziją, kuri sukelia vietinį grotelių augimą ir deformaciją. Vietinės išaugos sukelia trumpąjį jungimą, kai liečiasi su neigiamu elektrodu. Dėl teigiamų tinklelių korozijos gali nutrūkti kontaktas su ant jo nusėdusia aktyvia mase, taip pat su gretimais teigiamais elektrodais, kurie yra sujungti vienas su kitu tilteliais ar strypais. Sandariuose akumuliatoriuose po plokštelėmis vietos dumblui kauptis yra arba labai mažai, arba visai nėra – plokštės sandariai supakuotos, todėl korozijos sukeltas aktyviosios masės šliaužimas gali sukelti plokščių trumpąjį jungimą. Plokščių trumpasis jungimas yra pavojingiausias sandarių akumuliatorių defektas. Jei to nepastebės darbuotojai, uždarius plokštes vienoje sandarioje baterijoje, visos kitos bus išjungtos. Laikas, per kurį sugenda baterijos, skaičiuojamas nuo kelių valandų iki pusvalandžio.

Kai akumuliatoriai naudojami buferiniu režimu, dėl mažų įkrovimo srovių gali atsirasti defektas - neigiamo elektrodo pasyvavimas. Bet kokios technologijos sandariose baterijose neigiami elektrodai yra pagaminti iš grotelių plokščių. Elektroduose vykstančių procesų mechanizmai yra sudėtingi ir nėra galutinai nustatyti. Manoma, kad akumuliatoriaus veikimo metu skystosios fazės procesai (tirpimas-nusodinimas) daugiausia vyksta prie neigiamo elektrodo, o jo iškrovos apribojimas yra susijęs su pasyvuojančio sluoksnio susidarymu. Neigiamo elektrodo pasyvavimo požymis paprastai yra įkrauto akumuliatoriaus atvirosios grandinės įtampos (OCV) sumažėjimas žemiau 2,10 V/elementui. Atliekant papildomus išlyginamuosius įkrovimus (pavyzdžiui, OPzV tipo akumuliatoriuose) įtampą galima atstatyti, tačiau po to baterijas reikia nuolat stebėti, nes tai gali pasikartoti. Kad sumažintų neigiamo elektrodo pasyvumą, kai kurie gamintojai į jį įveda specialių priedų, kurie veikia kaip neigiamo elektrodo aktyviosios masės plėtikliai ir neleidžia jam susitraukti.

Jei sandarūs akumuliatoriai yra cikliškai naudojami (dažnai nutrūkus maitinimui arba važinėjant dviračiu), defektai, susiję su teigiamo elektrodo aktyviosios masės degradacija(jo atsipalaidavimas ir sulfatacija), dėl kurių sumažėja talpa valdymo iškrovos metu. Praktinių mokesčių naudojimas sulfatui sunaikinti, kaip siūlo kai kurie gamintojai savo naudojimo instrukcijose, nieko neduoda, o netgi dar greičiau sumažina talpą. Atsipalaidavus prarandamas kontaktas tarp švino dioksido dalelių, jos tampa elektra izoliuotos. Didelės iškrovos srovės pagreitina atsipalaidavimo procesą. Aktyvios masės sulfatacijos buvimas ir laipsnis gali būti kontroliuojamas, nes kartu keičiasi elektrolito tankis, kurį AGM akumuliatoriuose galima apytiksliai įvertinti išmatuojant akumuliatoriaus NRC pasibaigus įkrovimui. Įkrauto sandaraus akumuliatoriaus NRC yra 2,10–2,15 V/elemente, priklausomai nuo elektrolito tankio, AGM technologijos akumuliatoriuose elektrolito tankis yra 1,29–1,34 kg/l, geliniuose akumuliatoriuose tankis mažesnis ir turi reikšmes. 1,24-1,26 kg/l (dėl didelio elektrolito tankio AGM technologijos akumuliatoriai gali veikti žemesnėje temperatūroje nei geliniai akumuliatoriai). Iškrovimo metu, skiedžiant elektrolitą, sandaraus akumuliatoriaus NRC mažėja ir po iškrovimo tampa lygus 2,01–2,02 V/elementui. Jei išsikrovusio sandaraus akumuliatoriaus NRC yra mažesnis nei 2,01 V / elementas, tada akumuliatorius turi didelį aktyviosios masės sulfatacijos laipsnį, kuris jau gali būti negrįžtamas.

Kai eksploatacijos metu sandarios baterijos per mažai įkraunamos (pavyzdžiui, dėl neteisingai nustatytos nuolatinio įkrovimo įtampos, elektroninio valdymo bloko veikimo sutrikimo, šiluminės kompensacijos trūkumo), neigiamame elektrode atsiranda sulfatacija, laipsniškas smulkiagrūdžio švino perėjimas. sulfatas į tankų kietą sulfato sluoksnį su dideliais kristalais. Susidaręs švino sulfatas, kuris blogai tirpsta vandenyje, riboja akumuliatoriaus talpą ir skatina vandenilio išsiskyrimą įkrovimo metu.

Jei ant teigiamo akumuliatoriaus elektrodo pastebimas storas rudas oksidas, tai yra tinklelio korozijos požymis. Galimos korozijos priežastys:

Akumuliatoriai prieš eksploataciją ilgą laiką gulėjo sandėlyje be įkrovimo;

Veikimo metu buvo tiekiama kintamoji srovė (~ aš), problemos su įkrovikliu (lygintuvas, EPU).

Sandariuose akumuliatoriuose specifiniai korozijos procesai gali vykti ir ant tiltelių (dažniau ant neigiamų) ir ant boro. Kadangi korozijos produktų tūris didesnis nei švino, gali išsispausti gnybtą sandarinantis junginys, pažeistas boro guminis tarpiklis, dangtelis ir net akumuliatoriaus korpusas. Tokio pobūdžio defektai dažnai pastebimi akumuliatoriuose, jei juos gaminant nebuvo griežtai laikomasi technologinio proceso (pavyzdžiui, didelis laiko tarpas tarp technologinių operacijų).

DARBO PADĖTIS UŽSANDORIŲ AKUMULIATORIŲ

Daugelis sandarių akumuliatorių gamintojų savo naudojimo instrukcijose nurodo, kad baterijas galima naudoti bet kurioje padėtyje.

Eksploatuojant sandarius akumuliatorius, dėl neišvengiamo vandens praradimo atidarius dujų vožtuvą šiek tiek išdžiūsta elektrolitas, tuo tarpu padidėja vidinė varža ir sumažėja įtampa, kaip pasyvavus neigiamą elektrodą.

Sandariuose AGM technologijos akumuliatoriuose, be elektrolitų džiovinimo, gali įvykti ir elektrolitų stratifikacija: skystos formos sieros rūgštis nuteka žemyn dėl didesnio, palyginti su vandeniu, savito tankio, todėl viršutinėje ir apatinėje dalyse susidaro koncentracijos gradientas. akumuliatorius, kuris pablogina iškrovimo charakteristikas ir padidina akumuliatoriaus temperatūrą. Mažos ir vidutinės talpos akumuliatoriuose toks efektas yra retas, o naudojant smulkiai porėtą stiklo pluošto separatorių su dideliu viso teigiamų ir neigiamų plokščių paketo suspaudimo laipsniu, jį sumažina. Aukštus, sandarius didelės talpos AGM akumuliatorius geriausia valdyti gulint ant šono, tačiau naudokite tik tą pusę, kur plokštės yra statmenos žemei (būtina patikrinti su gamintoju). Kinijos ir Japonijos gamintojai gamina didelės talpos sandarias žemo aukščio ir prizminės formos baterijas, kurios leidžia jas valdyti vertikaliai, kaip ir OPzV baterijas.

Sandariuose GEL technologijos akumuliatoriuose, ypač OPzV, naudojant „gulint“ ant šono, gali atsirasti defektų, susijusių su gelio elektrolito nutekėjimu. Veikiant dujų vožtuvui dėl silikagelio ir kitų gelio elektrolito komponentų užsikemša hidrofobiniai porėti filtrai (apvalios plokštelės), kurie turi praleisti dujas, bet ne elektrolitą. Vožtuvui nustojus praleisti dujas, vidinis slėgis gali padidėti iki 50 kPa ar daugiau. Dujos randa silpną konstrukcinį tašką: tai gali būti vožtuvo ar angos sandarinimo tarpiklis, vieta korpuse, ypač prie standžių (kai kuriems gamintojams), vieta, kur dangtelis tvirtinamas prie akumuliatoriaus korpuso, kuris sukelia avarinį plyšimą, kartu su elektrolito išsiskyrimu į išorę; elektrolitas praleidžia elektrą – gali įvykti trumpasis jungimas. Buvo atvejų, kai dėl elektrolito nuotėkio, laiku neaptikto personalo, užsidegė izoliaciniai dangteliai. Elektrolitas gali ėsti per grindis ir pan. (žr. 1 nuotrauką).

Nuotrauka 1. Elektrolito nutekėjimo iš sprogusio OPzV korpuso pasekmės

Gelio baterijas geriausia dėti vertikaliai, kad į dujų vožtuvo filtrą nepatektų medžiagų, sudarančių gelio elektrolitą, aerozoliai. Kai kurie 2V gelinių baterijų gamintojai ilgina baterijų korpusą, kuria įvairias aerozolių gaudykles, kuria sudėtingą labirintinio vožtuvo konstrukciją, kad galėtų veikti „gulinčius“ ant šono.

OPzV gelio baterijas saugiau naudoti vertikalioje padėtyje!

AKUMULIATORIŲ PRIJUNGIMAS LYGIALELIS

Baterijos gali būti jungiamos lygiagrečiai, kad padidėtų maitinimo sistemos talpa ir patikimumas. Europos gamintojai nerekomenduoja lygiagrečiai montuoti daugiau nei keturių grupių. Azijos gamintojai rekomenduoja naudoti ne daugiau kaip dviejų grupių lygiagrečią jungtį. Taip yra dėl baterijų elementų vienodumo, kuris yra susijęs su gamybos technologija ir gamybos kokybe. Europos gamintojų elementų homogeniškumas yra geresnis. Rekomenduojama, kad baterijų grupėse esantys akumuliatoriai būtų to paties tipo ir tų pačių pagaminimo metų. Draudžiama vieną elementą grupėje pakeisti kito tipo elementu arba lygiagrečiai montuoti skirtingų tipų baterijų grupes.

UŽDARYTAS AKUMULIATORIUS

Pagal Europos baterijų gamintojų asociacijos (Eurobat) klasifikaciją, baterijos skirstomos į keturias pagrindines grupes (gali būti pogrupių):

10 ar daugiau metų ( specialus paskyrimas) - telekomunikacijos ir ryšiai, atominės ir įprastinės elektrinės, naftos chemijos ir dujų pramonė ir kt.;

10 metų ( pagerintas našumas) - iš esmės ši akumuliatorių grupė atitinka ankstesnę grupę (specialiosios paskirties), tačiau techninių charakteristikų ir patikimumo reikalavimai nėra tokie aukšti;

5-8 metai ( universalus pritaikymas) - šios grupės techninės charakteristikos yra tokios pat kaip ir „patobulintų charakteristikų“ grupei, tačiau patikimumo ir testavimo reikalavimai yra mažesni;

3-5 metai ( platus pritaikymas) - šios grupės akumuliatoriai naudojami instaliacijose, esančiose arti buitinio vartotojo, yra populiarios UPS, yra ypač populiarios nestacionariomis sąlygomis.

Tarnavimo laiko pabaiga laikomas momentas, kai išėjimo galia yra 80% vardinės.

Sandarių akumuliatorių tarnavimo laikas priklauso nuo daugelio faktorių, tačiau didžiausią įtaką turi akumuliatorių įkrovimo režimas ir darbo temperatūra. Kad akumuliatoriai būtų nuolat pasirengę darbui maitinimo sistemose (EPS), akumuliatoriai turi būti nuolat įkraunami (buferinis režimas). Nuolatinė įkrovimo įtampa – akumuliatoriaus gnybtuose nuolat palaikoma įtampa, kuriai esant srovės srautas kompensuoja savaiminio akumuliatoriaus išsikrovimo procesą. Atkreipkite dėmesį, kad plūduriuojanti įkrovimo srovė priklauso nuo plūduriuojančios įtampos ir akumuliatoriaus temperatūros. Abu parametrai keičia nuolatinę akumuliatoriaus įkrovimo srovę ir taip įtakoja vandens sąnaudas; vandens negalima pilti į sandarius akumuliatorius. Norint maksimaliai pailginti sandarių baterijų tarnavimo laiką, būtina palaikyti optimalią plūduriuojančią įtampą ir optimalią kambario temperatūrą.

Didėjant akumuliatoriaus temperatūrai kas 10°C, visi cheminiai procesai, įskaitant tinklelio koroziją, paspartėja. Reikia atsiminti, kad kraunant sandarius akumuliatorius jų temperatūra gali būti 10-15°C aukštesnė už aplinkos temperatūrą. Taip yra dėl baterijų įkaitimo dėl deguonies rekombinacijos proceso ir sandaraus dizaino. Temperatūros skirtumas ypač pastebimas esant pagreitinto įkrovimo režimams ir kai baterija yra EPU stovo viduje. Akumuliatorių eksploatavimas aukštesnėje nei +20°C temperatūroje sumažina jų tarnavimo laiką. Žemiau esančioje lentelėje. parodyta eksploatacijos trukmės priklausomybė nuo temperatūros. Būtina reguliuoti nuolatinę padidinimo įtampą nuo temperatūros. Padidėjusios temperatūros įtakos kompensavimas reguliuojant pastovaus plūduriuojančio krūvio įtampą gali sušvelninti šį poveikį ir pagerinti lentelėje pateiktas vertes. skaičių, bet ne daugiau kaip 20 proc.

Sandarias baterijas būtina išdėstyti taip, kad būtų užtikrintas patalpos vėdinimas ir baterijų vėsinimas. Šiuo požiūriu labiau pageidautina, kad akumuliatoriai būtų išdėstyti taip, kad vožtuvai būtų išdėstyti priekyje. Šiuo metu gamintojai siūlo akumuliatorius su priekiniais gnybtais, vadinamuosius priekinius gnybtus (gnybtai-išėjimai yra priekyje), tačiau šių baterijų vožtuvai yra viršuje, kaip ir įprastuose akumuliatoriuose. Įvairių šalių priekinio gnybto akumuliatorių eksploatavimo patirtis rodo mažesnį jų patikimumą lyginant su įprastomis baterijomis. Priekinio gnybto AGM akumuliatoriai yra labiausiai linkę į terminio savaiminio įkaitimo reiškinį - terminį pabėgimą. Šios baterijos turi būti naudojamos apskaičiavus ir ištyrus šiluminius laukus EPU skyriuose, lentynose ir spintelėse.

Įkrovimo metu sandarūs akumuliatoriai išskiria nedidelį kiekį vandenilio. Mums reikia nedidelio (natūralaus) akumuliatoriaus išpūtimo. Ilgai eksploatuojant akumuliatorių su didelės talpos akumuliatoriais, reikėtų prisiminti patalpų vėdinimo poreikį dėl vandenilio kaupimosi galimybės ir temperatūros režimo laikymosi. Anksčiau buvo manoma, kad didelės talpos sandariems akumuliatoriams nereikia ventiliacijos, kaip mažos ir vidutinės talpos akumuliatoriams. Tačiau atsižvelgiant į importuojamų sandarių akumuliatorių montavimo ir aptarnavimo patirtį, rekomenduojame įrengti akumuliatorių patalpų vėdinimo ir oro kondicionavimo įrangą.

Sandarieji akumuliatoriai kraunant išskiria daugiau šilumos ir įkaista daugiau nei klasikiniai akumuliatoriai (pavyzdžiui, OPzS tipo):

Qm = 0,77 ∙ N ∙ aš ∙ h, (1)

Kur Qm– Džaulio šildymas, W ∙ h;

0,77 - pseudopoliarizacija, V prie 2,25 V/el;

N- 2 V elementų skaičius;

aš– įkrovimo srovė, A;

h– įkrovimo trukmės laikas, val.

Klasikinės baterijos (OPzS): Qm= 0,04 W/100 Ah el/val. Vyksta džaulių kaitinimas – dujų išgarinimas (šiluma išsiskiria su dujomis).

Uždarytos baterijos: Qm= 0,10 W/100 Ah el/val. Vyksta Džaulio šildymo + dujų rekombinacija.

Talpa, %

Ryžiai. 3. Iškrovos gylio įtaka. Duomenys apie AGM baterijas. GEL technologijos akumuliatoriai – atsparesni giliam iškrovimui

Sandariems AGM technologijos akumuliatoriams (žr. 3 pav.) dažni iškrovimai-įkrovimai kenkia, akumuliatoriai su geliniu elektrolitu pasižymi geriausiu važiavimu. Tačiau įkraunami GEL akumuliatoriai išskiria daugiau vandenilio nei AGM akumuliatoriai. Geliniuose akumuliatoriuose esant žemai temperatūrai elektrolitas užšąla anksčiau nei AGM akumuliatoriuose ir gali plyšti korpusas, nes elektrolitas užima visą skardinės tūrį.

Abiejų technologijų sandarios baterijos yra labai jautrios perkrovimui. Ant pav. 4 paveiksle parodyta, kaip greitai plūdės trukmė mažėja didėjant plūdės įtampai. Nepakankamas akumuliatorių įkrovimas taip pat yra kenksmingas.

Ryžiai. 4. Eksploatacijos trukmės priklausomybė nuo nuolatinės įkrovimo įtampos

Norint užtikrinti ilgą sandaraus akumuliatoriaus tarnavimo laiką buferiniu režimu, būtina, kad EPU nuolatinės srovės išėjimo įtampos pastovus nuokrypis neviršytų 1 proc. Kintamasis plūduriuojančio įkrovimo išėjimo įtampos komponentas kenkia sandarioms baterijoms. Didžiausia kritinė vertė ~ aš(AC) \u003d 2 - 5 A (vidutinė kvadratinė vertė) 100 Ah. Plyšiai (smailės) ir kitokio tipo pulsuojanti įtampa (kai akumuliatorius atjungtas, bet su prijungta apkrova) laikomi priimtinais, jei EDA įtampos pulsacijos sklaida, įskaitant reguliavimo ribas, neviršija 2,5 % rekomenduojamos nuolatinės įtampos. akumuliatoriaus įkrovimas. Didelis kintamosios srovės bangavimas gali sukelti baterijų terminį įkaitimą (šilumą). AGM akumuliatoriai yra labiau linkę į šiluminį pabėgimą nei geliniai akumuliatoriai. Inverteriuose naudojant sandarias baterijas, žemesni nei 50 Hz (46–35 Hz) dažniai laikomi kritiniais. Dažniausiai taip yra dėl sugedusio keitiklio. Pavyzdžiui, 20 Hz dažnis gali sukelti didelį akumuliatoriaus įkrovimą ir jo gedimą per kelias dienas. AGM akumuliatoriai yra ypač jautrūs tokiems gedimams. Esant žemesniems nei 20 Hz dažniams, elektrocheminė reakcija akumuliatoriuose gali visiškai nutrūkti.

Kad sandarios baterijos tarnautų ilgą laiką, svarbus teigiamos plokštės storis (4–5 mm), lydinio sudėtis ir tinklelio konstrukcija. Kai kurie gamintojai teigia, kad baterijos tarnavimo laikas yra ilgas, naudojant standartines (plonas 2,5–3 mm) plokštes; tikrasis tokių baterijų tarnavimo laikas lieka nežinomas ir gali būti nustatytas tik eksploatacijos metu. Renkantis baterijas, rekomenduojame atkreipti dėmesį į svorį, kuris yra susijęs su plokščių storiu.

OPzV tipo GEL akumuliatoriuose su apvalkalo plokštėmis tarnavimo laikas labai priklauso nuo elektrodo strypo korozijos greičio. Plokščių storis yra didelis ir lygus 8–10 mm, todėl ilgas tarnavimo laikas ir mažas strypų korozijos greitis.

Labai sunku atsekti sandarių baterijų gedimų priežasčių statistiką Rusijoje. Akumuliatorių tiekėjai tai kruopščiai slepia, kad neprarastų patikimumo ir pardavimo rinkos. Daug gedimų atsiranda dėl eksploatavimo sąlygų pažeidimų, taip pat dėl ​​pasenusios įrangos. Tarp jų pažymėtina neigiama VUK tipo lygintuvų įtaka akumuliatorių tarnavimo laikui. Techniniai šių lygintuvų naudojimo ištekliai viršijo visas įmanomas ribas. VUK tipo lygintuvai neturi nei stabilios, nei filtruotos išėjimo įtampos. Galite atkreipti dėmesį į pasenusio VUT tipo lygintuvus: neteisinga tiekimo pramoninio tinklo fazių seka sukelia lygintuvų gedimą. Šis gedimas yra ištaisomas ir pasireiškia nepriimtinu išėjimo įtampos padidėjimu, o po to avariniu lygintuvo išjungimu. Jei neteisinga fazių seka sutampa su gedimu, maitinimo viršįtampis sukelia žalą akumuliatoriui (stiprus perkrovimas), kurio nebegalima atkurti. VUT neturi įrenginio automatiniam perjungimui iš srovės stabilizavimo režimo į įtampos stabilizavimo režimą. Sandari baterijos su seno tipo įrenginiais (VUT, VUK) tarnauja neilgai, o jų naudojimas su šiais lygintuvais yra nepriimtinas.

Renkantis akumuliatorių stacionarioms eksploatavimo sąlygoms, pirmiausia reikia vadovautis veikimo sąlygomis. Jei yra baterijų skyrius, kuriame įrengta tiekimo ir ištraukimo ventiliacija, skirta aptarnaujamiems klasikiniams akumuliatoriams laikyti, tada jis turėtų būti naudojamas pagal paskirtį ir tik klasikiniams akumuliatoriams su skystu elektrolitu (pvz., OPzS tipas (Rusijoje - SSAP, TB- tipas). M), OGi (tipas SN, TB), Groe (tipas SK, BP).Sandarius akumuliatorius geriausia naudoti, kai yra geras modernus lygintuvas (pavyzdžiui, OAO YuPZ Promsvyaz pagamintas UEPS-3).Sandari baterijas tik pas. iš pirmo žvilgsnio sukelia mažiau rūpesčių jų savininkams. taikymas nereiškia, kad techninė priežiūra yra visiškai atmesta. Bet kuriuo atveju būtina stebėti akumuliatorių būklę (įtampa, talpa, korpuso ir gnybtų būklė, akumuliatorių temperatūra ir patalpoje). , buvo įgyvendinti visi sandariklio įkrovimui taikomi reikalavimai ovalios švino rūgšties baterijos.

Siekiant padidinti EPU su sandariais akumuliatoriais patikimumą, būtina dažniau gauti informaciją apie maitinimo sistemos būseną ir veikimo režimus. Tai įmanoma naudojant signalizacijos sistemas ir galios stebėjimą. Šiems tikslams galite naudoti akumuliatorių iškrovimo-įkrovimo (UKRZ) stebėjimo įrenginį. UKRZ gali automatiškai atlikti akumuliatoriaus testavimo testus, automatiškai valdyti parametrus. Remdamiesi bandymo rezultatais galite numatyti pakeitimo laiką ir planuoti techninę priežiūrą. Šiuolaikiniai UEPS-3 tipo EPU gali būti aprūpinti UPKB elementų baterijų stebėjimo įrenginiais, kurie leidžia nuotoliniu būdu valdyti kiekvieno 2V elemento ar monobloko įtampą ir temperatūrą bei perduoti per Ethernet, GSM, PSTN, RS-485 ( modulio tipas nustatomas užsakant). Galima naudoti akumuliatoriaus buferio įtampos monitorių (BCV) su nuotoliniu signalizavimu, kad praneštų budinčiam personalui. Mobiliojo ryšio operatoriai rekomenduoja sukurti stebėjimo sistemą, pagrįstą radijo tinklu ir moderniais universaliais mikrovaldikliais su radijo modemais, kurie reguliariai siunčia informaciją į centrą ir techninio personalo mobiliuosius telefonus. Be to, stebėjimo sistemos bus pagrindas integracijai su ASKUE ir klimato kontrolės sistema, kurios aktyviai diegiamos ryšių, energetikos, transporto ir pramonės įmonėse.

Nepaisant to, kad švino baterija buvo žinoma daugiau nei šimtą metų, darbas ir toliau tobulinamas. Švino-rūgšties akumuliatorių tobulinimas eina ieškant naujų grotelių lydinių, lengvų ir patvarių korpusų medžiagų bei gerinant separatorių kokybę.

Sandarieji švino rūgšties akumuliatoriai pasižymi daugybe parametrų, susijusių su gamybos technologija, žaliavų kokybe ir baterijų gamybai naudojamos įrangos techniniu lygiu.

„...Nepaisant maitinimo sistemų (EPS) sudėtingumo, šiuolaikinių kintamosios srovės ištaisymo ir nuolatinės srovės invertavimo technologijų, baterija yra svarbiausia ir svarbiausia šių maitinimo sistemų dalis...“, – iš straipsnio. pateikė M.N. Petrovas.

Pagrindinė užduotis, kurią reikia išspręsti artimiausiu metu, yra sukurti uždarų švino-rūgštinių baterijų gamybą Rusijoje!

Kuriant produkciją būtina atsižvelgti į sukauptą patirtį kitose šalyse ir pačioje Rusijoje.

6.5.1. Rūgštinės baterijos elemento įtaisas ir veikimo principas.

Elektrolitinė disociacija – tai sieros rūgšties molekulių skilimas, veikiant vandens molekulėms. H 2 SO 4 2Н + + SO 4 − −, dėl to vandenyje susidaro jonai, nepriklausomai nuo to, ar tirpale yra plokštelių. Apskritai sprendimas yra elektriškai neutralus. Jei šis tirpalas yra elektrolitas, supiltas į konstrukciją, susidedančią iš teigiamų ir neigiamų plokščių, atskirtų sektoriais, ir patalpintas į ebonito konteinerį, uždarytą dangčiu su teigiamais ir neigiamais plokščių laidais, gauname teigiamą akumuliatoriaus elementą.

Jonų susidarymas elektrolite

Dėl elektrolito sąveikos su neigiamos plokštelės švino atomais tam tikras kiekis švino atomų jonizuojasi. Tokiu atveju į elektrolitą patenka dvigubai įkrauti teigiami švino jonai, o neigiamos plokštės paviršiuje iš kiekvieno švino atomo lieka po du elektronus, todėl neigiama plokštelė elektrolito atžvilgiu įkraunama neigiamai. Dėl plokštelės veikliosios medžiagos sąveikos su elektrolitu abiejose plokštelėse susidaro elektros krūviai.

6.5 pav. Rūgšties akumuliatoriaus įtaisas

Ant teigiamo – keturių krūvių švino jonai, ant neigiamo – elektronai.

Tokia elemento būsena teoriškai gali būti savavališkai ilga, kol grandinė bus uždaryta elektros vartotojui. Kai tik uždarome grandinę, elektronai iš neigiamos plokštės pereina į teigiamą plokštę išilgai išorinės grandinės. Kiekvienas neigiamos plokštės švino atomas dovanoja du elektronus. Jie patenka į teigiamą plokštelę ir susijungia su (Pb++++), sudarydami dvigubai įkrautą švino joną (Pb++), kuris susijungia su teigiama liekana SO 4 ¯ ¯ ir sudaro švino sulfato molekulę (PbSO 4). Kadangi sulfato tirpumas yra mažas, tirpalas tampa persotintas ir sulfatas nusėda ant (+) plokštelės kristalų pavidalu, o vandens molekulės PbO 2 + 4H + SO 4 ¯ ¯ + 2e- → PbSO 4 + 2H 2 O yra susidarė šalia teigiamos plokštės

Neigiamojoje plokštelėje Pb ++ + SO 4 ¯ ¯ −2е- → PbSO 4

Kiekvienas elementas turi talpą AH. Tai elektros energijos kiekis, kurį elementas suteikia galutiniam 1,8 V iškrovimui. Talpa priklauso nuo veikliųjų medžiagų kiekio. Praleidus elektros kiekį, lygų vienam faradai, bus sunaudota 103,6 g švino, kad susidarytų švino sulfatas prie neigiamos plokštės. 1 Faradėjus–26.8 A.Ch. švino atominė ir molekulinė masė yra 207,21, o reakcijoje neigiamose plokštelėse dalyvauja du elektronai, tada švino gramų ekvivalentas yra

ir grąžinus 1 A.Ch. 26,8 karto mažiau švino, t.y 3,6 g.

Lygiai taip pat galima nustatyti, kad su 1 A.Ch grąža. Švino sulfatui susidaryti iš teigiamos plokštelės sunaudos 4,46 g švino dioksido, o iš 3,66 g elektrolite susidarys 0,672 g vandens.

1 elemento vardinė įtampa yra 2,1 V, darbinė įtampa iškrovos pradžioje greitai pasiekia 2 V, po to palaipsniui mažėja iki galutinio = 1,8 V. Jei tęsite iškrovimą, ji pasieks 0.

6.5.2.Bendrosios rūgštinių baterijų naudojimo taisyklės

1. Palaikykite elektrolito lygį 12÷15m

2. Neišleiskite žemesnės nei 1,75 V įtampos.

3. Įkraukite iki galo

4. Reguliariai įkraukite akumuliatorių.

5. Neleiskite, kad akumuliatorius liktų pusiau išsikrovęs.

6. Reguliariai valykite akumuliatoriaus paviršių nuo nešvarumų ir oksidų.

7. Venkite užteršimo elektrolitais.

8. Neleiskite perkrauti ir nekraukite didesne nei vardine srove.

10. Įkrovimo metu neleiskite akumuliatoriaus temperatūrai pakilti aukščiau +45ºС. Būtina nutraukti įkrovimą ir leisti akumuliatoriui atvėsti iki +30ºС.

11. Elektrolito darbinis tankis nustatomas sumažintas iki +15ºС ir turi skirtis ne daugiau kaip ±50.

12. Įpylus elektrolito į akumuliatorių, leiskite pastovėti 4-6 valandas.

13. Įkrovimo srovė nustatoma iš lentelių, priklausomai nuo akumuliatoriaus talpos.

14. Įkraunant akumuliatorių jūrinėje aplinkoje, iš anksto įjungiama ventiliacija.

3. Švino-rūgštinių akumuliatorių priežiūra

Šiuolaikinės švino rūgšties baterijos yra patikimi prietaisai ir turi ilgą tarnavimo laiką. Geros kokybės baterijos tarnauja mažiausiai penkerius metus, jei jos yra kruopščiai ir laiku prižiūrimos. Todėl mes apsvarstysime akumuliatorių naudojimo taisykles ir reguliarios priežiūros metodus, kurie žymiai padidins jų tarnavimo laiką su minimaliu laiku ir pinigais.

BENDROSIOS AKUMULIATORIŲ VEIKIMO TAISYKLĖS

Eksploatacijos metu akumuliatorius turi būti periodiškai tikrinamas, ar nėra įtrūkimų korpuse, švarus ir įkrautas.
Akumuliatoriaus paviršiaus užteršimas, oksidų ar nešvarumų buvimas ant kaiščių, taip pat laisvas vielos spaustukų priveržimas sukelia greitą akumuliatoriaus išsikrovimą ir neleidžia normaliai įkrauti. Norėdami to išvengti, turėtumėte:

• Laikykite akumuliatoriaus paviršių švarų ir stebėkite kontaktinių gnybtų priveržimo laipsnį. Ant akumuliatoriaus paviršiaus nukritusį elektrolitą nuvalykite sausu skudurėliu arba skudurėliu, suvilgytu amoniaku arba kalcinuotos sodos tirpale (10 % tirpalas). Nuvalykite oksiduotus akumuliatoriaus kontaktinius kaiščius ir laidų gnybtus, bekontakčius paviršius patepkite techniniu vazelinu arba tepalu.
• Laikykite švarias akumuliatoriaus išleidimo angas. Eksploatacijos metu elektrolitas išskiria garus, o užsikimšus nutekėjimo angoms šie garai išsiskiria įvairiose kitose vietose. Paprastai tai įvyksta šalia akumuliatoriaus kontaktinių kaiščių, todėl padidėja jų oksidacija. Jei reikia, išvalykite juos.
• Periodiškai tikrinkite įtampą akumuliatoriaus gnybtuose, kai variklis veikia. Ši procedūra leis jums įvertinti generatoriaus teikiamą įkrovimo lygį. Jei įtampa, priklausomai nuo alkūninio veleno sukimosi greičio, lengviesiems automobiliams yra 12,5–14,5 V, o sunkvežimiams – 24,5–26,5 V, tai reiškia, kad įrenginys veikia. Nukrypimai nuo nurodytų parametrų rodo įvairių oksidų susidarymą ant laidų kontaktų generatoriaus prijungimo linijoje, jo susidėvėjimą ir būtinybę diagnozuoti bei šalinti gedimus. Po remonto pakartokite valdymo priemones skirtingais variklio darbo režimais, įskaitant įjungtus priekinius žibintus ir kitus elektros energijos vartotojus.
• Kai automobilis ilgą laiką nenaudojamas, atjunkite akumuliatorių nuo žemės, o ilgą laiką nenaudodami - periodiškai įkraukite. Jei akumuliatorius dažnai ir ilgą laiką yra išsikrovęs ar net pusiau įkrautas, atsiranda plokščių sulfatacijos efektas (baterijos plokščių padengimas stambiu kristaliniu švino sulfatu). Dėl to sumažėja akumuliatoriaus talpa, padidėja jo vidinis atsparumas ir laipsniškas visiškas neveikimas. Įkrovimui naudojami specialūs įrenginiai, kurie sumažina įtampą iki reikiamo lygio, o tada persijungia į akumuliatoriaus įkrovimo režimą. Šiuolaikiniai įkrovikliai dažniausiai yra automatiniai ir juos naudojant nereikia žmogaus priežiūros.
• Venkite ilgo variklio užvedimo ypač, šaltuoju metų laiku. Užvedant šaltą variklį starteris sunaudoja didelę paleidimo srovę, dėl to akumuliatoriaus plokštės gali deformuotis ir iš jų iškristi aktyvioji masė. Tai galiausiai sukels visišką akumuliatoriaus neveikimą.

Akumuliatoriaus tinkamumas naudoti tikrinamas specialiu prietaisu - apkrovos kištuku. Laikoma, kad akumuliatorius veikia, jei jo įtampa nekrenta bent 5 sekundes.

BE PRIEŽIŪROS AKUMULIATORIŲ PRIEŽIŪRA

Šio tipo baterijos tampa vis populiaresnės. Priežiūros nereikalaujančiu akumuliatoriumi reikia atlikti standartinius veiksmus, reikalingus visų tipų akumuliatoriams, aprašytus aukščiau.

Priežiūros nereikalaujantys akumuliatoriai neturi technologinių angų su kištukais lygiui valdyti ir elektrolito papildymui iki norimo lygio ir tankio. Hidrometrai yra įmontuoti į kai kurias tokio tipo baterijas. Kritiškai nukritus elektrolito lygiui arba sumažėjus jo tankiui, akumuliatorių reikia pakeisti.

APTARNAUTO AKUMULIATORIŲ PRIEŽIŪRA

Šio tipo akumuliatoriai turi technologines angas elektrolitui pilti su sandariais užsukamaisiais kamščiais. Šio tipo automobilio akumuliatoriaus bendroji priežiūra atliekama tokia pat tvarka kaip ir visiems, tačiau reikia atlikti papildomus darbus tiriant tankį ir elektrolitų lygį.

Elektrolito lygis tikrinamas vizualiai arba naudojant specialų matavimo vamzdelį. Atvirose (dėl elektrolito lygio kritimo) plokštelių dalyse vyksta sulfatacijos procesas. Elektrolito lygiui pakelti į akumuliatorių bankus pilamas distiliuotas vanduo.

Elektrolito tankis tikrinamas rūgšties hidrometru ir pagal jį įvertinamas akumuliatoriaus įkrovimo lygis.
Prieš tikrinant tankį, jei į akumuliatorių buvo įpilta elektrolito, reikia užvesti variklį ir leisti jam veikti, kad įkraunant akumuliatorių elektrolitas susimaišytų, arba naudokite įkroviklį.

Teritorijose, kuriose yra ryškus žemyninis klimatas, perjungiant iš žiemos į vasaros režimą ir atvirkščiai, akumuliatorius
išimkite akumuliatorių iš automobilio, prijunkite jį prie įkroviklio, įkraukite 7 A srove. Įkrovimo proceso pabaigoje, neišjungdami įkroviklio, nustatykite elektrolito tankį iki nurodytų verčių. 1 ir 2 lentelėse. Procedūra turi būti atliekama keliais etapais, naudojant guminę lemputę, išsiurbiant arba įpilant elektrolito arba distiliuoto vandens. Perjungdami į vasaros režimą, įpilkite distiliuoto vandens, perjungdami į žiemos režimą, įpilkite 1,400 g/cm 3 tankio elektrolito.
Elektrolito tankio skirtumą skirtinguose akumuliatoriaus bankuose taip pat galima išlyginti pridedant distiliuoto vandens arba elektrolito.
Tarpas tarp dviejų vandens ar elektrolito įpylimų turi būti bent 30 minučių.

IŠIMAMO BATERIJOS PRIEŽIŪRA

Sulankstančių akumuliatorių priežiūra nesiskiria nuo neatskiriamų aptarnaujamų akumuliatorių priežiūros sąlygų, tik papildomai reikalaujama stebėti mastikos paviršiaus būklę. Jei mastikos paviršiuje atsiranda įtrūkimų, juos reikia pašalinti išlydant mastiką elektriniu lituokliu ar kitu šildymo prietaisu. Neleiskite traukti laidų jungiant akumuliatorių prie automobilio, nes dėl to mastikoje susidaro įtrūkimai.

SAUSAI ĮKRAUJAMŲ AKUMULIATORIŲ PALEIDIMO SAVYBĖS.

Jei įsigijote neužpildytą sauso įkrovimo akumuliatorių, jis turi būti užpildytas elektrolitu, kurio tankis yra 1,27 g / cm 3 iki nurodyto lygio. Praėjus 20 minučių po užpildymo, bet ne vėliau kaip per dvi valandas, rūgščių matuokliu-hidrometru išmatuokite elektrolito tankį. Jei tankio kritimas neviršija 0,03 g/cm 3, akumuliatorių galima įdėti į transporto priemonę, kad ji veiktų. Jei elektrolito tankis nukrito virš normos, būtina prijungti įkroviklį ir įkrauti. Įkrovimo srovė neturi viršyti 10% vardinės vertės, o procedūra atliekama tol, kol akumuliatoriaus bankuose atsiranda gausus dujų susidarymas. Po to tankis ir lygis vėl kontroliuojami. Jei reikia, į stiklainius įpilama distiliuoto vandens. Tada pusvalandžiui vėl prijungiamas įkroviklis, kad elektrolitas tolygiai pasiskirstytų visame skardinių tūryje. Dabar akumuliatorius yra paruoštas naudojimui ir gali būti sumontuotas transporto priemonėje, kad būtų galima naudoti.

Reguliariai prižiūrėdami akumuliatorių, prailginsite jo tarnavimo laiką ir išvengsite plokščių sulfatavimo ar mechaninio jų sunaikinimo. Tinkamas akumuliatoriaus veikimas žymiai padidina jo išteklius, o tai leidžia sumažinti automobilio eksploatavimo išlaidas.