Строительные машины и оборудование, справочник






Щелочные железо-никелевые аккумуляторные батареи


Категория:
   Электрооборудование автомобилей


Щелочные железо-никелевые аккумуляторные батареи

Устройство батареи

Основными преимуществами такого типа батарей по сравнению со свицово-кислотными являются высокая механическая прочность и нечувствительность к коротким замыканиям и перезарядке, что обеспечивает их более длительный срок службы. Эти батареи могут подвергаться длительному хранению, удобны при замене отдельных элементов, меньше времени требуется для их зарядки и они менее вредны для здоровья обслзткивающего персонала на зарядных станциях.



Рис. 1. Щелочной железо-никелевый аккумулятор

Однако щелочные железо-никелевые батареи имеют значительно больший вес и размеры, чем свинцово-кислотные батареи (более чем в 2 раза), что является их недостатком и затрудняет их размещение на автомобиле. Поэтому эти батареи пока имеют ограниченное применение на автомобилях.

Железо-никелевая щелочная батарея состоит из отдельных аккумуляторов, соединяемых в определенной последовательности.

Аккумулятор состоит из блока положительных и отрицательных пластин, установленных в корпус; в корпус залит электролит.

Каждая пластина составлена из девяти плоских коробочек-ламелей, изготовленных из стальной никелированной ленты толщиной 0,1 мм, в которой для проникновения электролита пробито большое количество отверстий (до 240 отверстий на 1 см2). Ламели соединяются меяеду собой по краям в замок, образуя пластину. По бокам пластины на всю ее высоту закреплены штампованные ребра, чем обеспечиваются достаточная жесткость пластины и хороший контакт между ламелями.

В верхней части одноименные пластины соединены приваренным мостом с выводным токоотводом — борном.

Внутренняя полость ламелей пластин заполнена активной массой. Активная масса положительных пластин состоит из гидрата закиси никеля в смеси с графитом. Активная масса отрицательных пластин состоит из окислов железа, приготовленных в виде мельчайшего порошка.

Положительные (12 шт.) и отрицательные (13 шт.) пластины, расположенные поочередно, помещены в неразборном корпусе, сваренном из стальной никелированной ленты толщиной 1 мм. Между собой пластины изолируются вертикально расположенными эбонитовыми стержнями, фиксируемыми специальными пазами на пластинах. Кроме того, на края положительных пластин надеты винипластовые прокладки. От соприкосновения с корпусом блок пластин изолирован листовым винипластом. Борны блоков положительных и отрицательных пластин выведены наружу через отверстия в крышке корпуса, снабженные резиновыми изолирующими втулками, и закреплены гайками. В крышке корпуса имеется заливочное отверстие, закрытое резиновой пробкой с вентиляционным отверстием. К боковым стенкам корпуса приварены четыре цапфы б, с помощью которых аккумулятор подвешивается на эбонитовых втулках в секционной рамке. В рамке устанавливается по три аккумулятора. Внутрь корпуса заливают электролит, представляющий собой раствор едкого кали плотностью 1,23.

При зарядке аккумулятора под действием электрического тока активная масса положительных пластин, состоящая из гидрата закиси никеля, переходит в гидроокись никеля, а активная масса отрицательных пластин, состоящая из окислов железа, переходит в гидроокись железа. При разрядке аккумулятора активная масса пластин переходит в исходное состояние, и аккумулятор отдает запасенную электрическую энергию. Электролит не участвует в электрохимических реакциях и только переносит электрические заряды. Поэтому в процессе зарядки и разрядки состав и плотность электролита не изменяются, и плотность электролита не может (как у свинцово-кислотных аккумуляторов) характеризовать состояние и степень заряжен-ности аккумулятора.

Каждый аккумулятор в заряженном состоянии дает напряжение около 1,3 в. Для получения большего напряжения аккумуляторы собираются в секции и комплектуются в батарею. Батареи имеют условную маркировку. Так, например, имеет применение батарея типа ЗХЗ-СЖН-70. Эта батарея состоит из трех секций; каждая секция составлена из трех аккумуляторов (3×3). Все аккумуляторы соединены между собой последовательно с помощью металлических перемычек, закрепленных гайками на борнах. Буквы СЖН означают, что аккумулятор стартерного железо-никелевого типа. Такая батарея дает напряжение около 12 в и имеет номинальную емкость 70 а •ч (при 5-часовом режиме разрядки током 14 а).

Уход за батареями

Для заливки в батарею приготовляют электролит плотностью летом 1,23 и зимой 1,27, составляемый из дистиллированной воды и едкого кали, применяемого в виде концентрированного раствора или в твердом виде.

Для получения электролита плотностью 1,23 на каждые 2,5 л воды необходимо примешивать 1 кг твердого едкого кали. Для эксплуатации при высокой температуре окружающего воздуха в электролит добавляют едкий литий. Электролит приготовляют в железной посуде. Применение для этой цели оцинкованной, луженой, алюминиевой, керамиковой посуды и посуды, используемой для хранения или приготовления электролита свинцовых аккумуляторов, не допускается. Сначала в посуду наливают воду, а затем малыми порциями кладут едкое кали или наливают концентрированный его раствор, перемешивая электролит стальным прутом. При этом происходит значительное нагревание воды. После остывания, длительного отстаивания и доводки до необходимой плотности электролит заливают в аккумуляторы. По окончании двухчасовой пропитки уровень электролита должен располагаться на 5—7 мм выше верхнего края пластин.

Затем батарею подвергают зарядке. Если срок хранения батареи не превышал шести месяцев, зарядку проводят в один прием усиленным зарядным током; в случае более длительного хранения выполняют тренировочный цикл, состоящий из нескольких зарядок и разрядок. Усиленная зарядка для батареи типа 3 X З-СЖН-70 производится в два этапа током 40 а в течение 5 ч и током 20 а в течение 3 ч. При этом батарее сообщается зарядная емкость 260 а •ч. Заряжать можно и меньшим током при условии сообщения батарее необходимой зарядной емкости. Единственным показателем окончания зарядки может служить получаемая зарядная емкость (260 а •ч) и напряжение батареи. В начале зарядки при зарядном токе 40 а напряжение должно составлять 4,4—4,6 вив конце зарядки (при зарядном токе 20 а) 4,8—5,3 в. Температура электролита при зарядке не должна превышать 40° С. После зарядки уровень электролита должен быть на 15 мм выше края пластин.

Кроме соблюдения общих правил по уходу за батареей в отношении прочности крепления батарей, их чистоты и т. д., при эксплуатации необходимо особенно внимательно следить за плотностью и уровнем электролита, так как оголенные части пластин полностью выходят из строя. В аккумуляторы надо доливать только дистиллированную воду. Для нормальной зарядки батареи регулятор напряжения генератора должен быть отрегулирован на требуемое напряжение в соответствии со специальной инструкцией. Так, для центральных и южных районов напряжение должно быть равно 14,3—14,7 в, для северных районов — несколько выше.

Необходимо периодически проверять напряжение каждого аккумулятора нагрузочной вилкой, и при падении напряжения ниже 1,2 в хотя бы в одном аккумуляторе секцию необходимо зарядить.

Рекомендуется один раз в год подвергнуть батарею контрольно-тренировочному циклу на зарядной станции. Один раз в 2 года следует менять электролит. Промытые водой аккумуляторы оставлять без электролита не разрешается. Батареи можно хранить в заряженном и разряженном состояниях как с электролитом, так и без него. Промывать аккумуляторы водой перед хранением их без электролита не разрешается. Хранить аккумуляторы нужно в неотапливаемом, сухом, вентилируемом помещении. Совместное хранение щелочных и свинцово-кислотных батарей в одном помещении не допускается.

К основным неисправностям железо-никелевых щелочных батарей относятся:
1) невосполнимая потеря емкости батареи в случае недопустимого снижения уровня электролита;
2) коррозия дна аккумулятора, что может вызвать разрушение корпуса (при этом дно надо зачистить от ржавчины и прокрасить специальным би-тумно-эбонитовым лаком);
3) нарушение контакта между борнами и перемычками (перемычки необходимо очистить от грязи и затянуть гайки);
4) утечка тока по секционным рамкам при их загрязнении;
5) замыкание внутри аккумулятора вследствие накопления активной массы между пластинами или ее чрезмерного разбухания (неисправность устраняется промывкой аккумулятора подщелоченной водой при резком встряхивании; если неисправность при этом не будет устранена, аккумулятор необходимо заменить).

Читать далее:

Категория: - Электрооборудование автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины