Строительные машины и оборудование, справочник






Устройство свинцовой стартерной аккумуляторной батареи


Категория:
   Электрооборудование автомобилей


Устройство свинцовой стартерной аккумуляторной батареи

Батарея состоит из последовательно соединенных аккумуляторов, имеющих номинальное напряжение 2В. Используемые на автомобилях батареи с номинальным напряжением 12В состоят из шести аккумуляторов. При номинальном напряжении бортовой сети 24В используются две 12-вольтовые батареи.

Рис. 1. Стартерная аккумуляторная батарея

Автомобильные аккумуляторные батареи (рис. 1) выпускаются в едином эбонитовом или пластмассовом моноблоке. Моноблок разделен перегородками по числу аккумуляторов на ячейки. На дне каждой ячейки имеются опорные призмы, служащие опорой для электродов и сепараторов. Наличие опорных призм создает пространство, предназначенное для накопления шлама, образующегося в результате выпадания активной массы. Это предохраняет разноименные электроды от замыкания.



В каждой ячейке моноблока помещены отрицательные и положительные электроды, разделенные сепараторами и собранные в блоки электродов. Электроды одной полярности соединены между собой с определенным зазором свинцовым мостиком, к которому приварен борн.

Количество отрицательных электродов обычно на один больше, чем положительных. Крайними в этом случае являются отрицательные электроды. В некоторых случаях количество положительных электродов равно количеству отрицательных или на один больше.

Над блоком электродов укладывается эбонитовой или пластмассовый предохранительный щиток, предохраняющий верхние кромки сепараторов от механических повреждений.

Каждый аккумулятор закрывается крышкой из эбонита или пластмассы. Крышка имеет отверстие для заливки электролита, закрываемое резьбовой пробкой.

Аккумуляторы соединены между собой межэлементными соединениями (перемычками) — выводной борн отрицательных электродов одного аккумулятора соединяется с борном положительных электродов другого.

К борнам положительных электродов первого аккумулятора и отрицательных последнего навариваются конусные полюсные выводы, служащие для присоединения батареи к внешней цепи.

Места сопряжения крышек с моноблоком, предварительно уплотненные резиновыми прокладками или асбестовым шнуром, герметизируются заливочной битумной мастикой.

Уплотнения предотвращают попадание мастики внутрь аккумулятора. Большинство моноблоков имеют специальные посадочные места для крышек, и в этом случае уплотнения не применяются.

Батареи, имеющие большую массу, снабжены ручками для переноски.

Размеры полюсных выводов (рис. 2), на которых закрепляют разрезные наконечники подводящих проводов, стандартизованы. Для исключения возможности неправильного подключения батареи к схеме электрооборудования диаметр положительного вывода больше диаметра отрицательного вывода. Такие выводы применяют у большинства батарей. Некоторые батареи имеют болтовое соединение полюсных выводов и наконечников подводящих проводов.

Электрод аккумулятора (рис. 3) состоит из решетки, ячейки которой заполнены пористой активной массой. Пористой активную массу делают для того, чтобы больше активных веществ могло участвовать в токообразующей реакции. Особенно это важно при больших разрядных токах, возникающих при включении стартера. Решетка состоит из рамки, вертикальных и горизонтальных жилок, токоотводящего ушка, с помощью которого электроды привариваются к мостику, и двух ножек 3, которыми электрод опирается на призмы моноблока. Ножки у положительных и отрицательных электродов расположены так, чтобы электроды одной полярности опирались на одну пару призм моноблока, а другой полярности — на другую пару призм. Такое расположение уменьшает возможность короткого замыкания разноименных электродов через шлам. Решетка выполняет функции каркаса, обеспечивающего механическую прочность электрода. Их отливают из сплава свинца (94%) и сурьмы (6%) с применением различных присадок. Сплав обладает рядом преимуществ по сравнению с чистым свинцом. Он имеет лучшие литейные и коррозионные свойства, повышенную механическую прочность.

Рис. 2. Полюсные выводы аккумуляторной батареи

Рис. 3. Электрод аккумулятора

В решетки электродов вмазывают пасту, которую готовят из порошка свинца и свинцовых окислов и водного раствора серной кислоты. Пасты для положительных и отрицательных электродов различаются по соотношению в порошке чистого свинца и свинцовых окислов. Кроме того, в пасту для отрицательных электродов вводятся в небольших количествах расширители. Если их не вводить, активная масса отрицательного электрода быстро теряет свою работоспособность в результате усадки (уменьшения пористости). Активная масса положительных электродов склонна к другому отрицательному явлению — оплыванию, которое проявляется в отпадании от электрода мельчайших кристаллов и зерен двуокиси свинца. Для упрочнения активной массы положительных электродов в пасту добавляется синтетическое волокно.

После намазки пасту в решетках уплотняют давлением, высушивают и формируют (подвергают электрохимической обработке). В процессе формирования, представляющем собой заряд при особых условиях, паста переходит в пористую активную массу. После формирования активная масса положительного электрода почти полностью состоит из двуокиси свинца, а отрицательного — из губчатого свинца.

Сепараторы предназначены для предотвращения замыкания разноименных электродов. Они изготовляются из пористого кислотостойкого материала и представляют собой тонкие листы. Материалом сепараторов служат микропористая резина (мипор) или микропористая пластмасса (мипласт, поровинил, порвинг, винипор). Обычно сепараторы имеют с одной стороны гладкую поверхность, с другой — ребристую, которая обращена к положительному электроду. Это обеспечивает лучшее поступление к электроду электролита.

Наиболее широко применяемая конструкция крышек аккумуляторов показана на рис. 4. Крышка снабжена тремя отверстиями. Отверстия служат для вывода борнов блока электродов, резьбовое отверстие — для заливки электролита. В отверстия крышек заделаны свинцовые втулки. При сварке борна с перемычкой или полюсным выводом одновременно к ним приваривается и верхняя часть втулок. Этим обеспечивается надежная герметизация крышки в месте выхода борна.

Рис. 4. Крышка аккумулятора

Аккумуляторные резьбовые пробки (рис. 5) изготовляются из эбонита или пластмассы. Пробки снабжены вентиляционными отверстиями, обеспечивающими выход газов. Для предотвращения выплескивания электролита во время движения автомобиля пробка имеет отражатель и уплотняется резиновой шайбой. Некоторые пластмассовые пробки имеют конусный бортик, плотно прилегающий к горловине отверстия. В этом случае резиновая шайба не ставится.

У новых, не залитых электролитом батарей, под пробками устанавливаются уплотнительные диски или вентиляционные отверстия пробок заклеиваются липкой лентой. Тем самым исключается доступ воздуха и влаги в аккумуляторы и предотвращается окисление электродов.

В большинстве пластмассовых пробок вентиляционное отверстие заканчивается глухим приливом. Прилив перед началом эксплуатации срезается.

В последние годы много внимания уделяется уменьшению электрического сопротивления аккумуляторных батарей. Один из путей — уменьшение электрического сопротивления межэлементных соединений и борнов. В некоторых случаях борны имеют залитые в свинцовый корпус медные стержни, а межэлементные соединения — медные планки. Медные вставки значительно уменьшают электрическое сопротивление этих деталей, так как электропроводность меди в 12 раз больше по сравнению со свинцово-сурьмянистым сплавом.

Большое распространение получают также батареи с общей крышкой. При таком конструктивном решении соединение аккумуляторов осуществляется с помощью укороченных межэлементных соединений через отверстия в перегородках моноблока, что значительно уменьшает их сопротивление и сокращает расход свинца. Общая крышка соединяется с моноблоком с помощью специального состава на основе эпоксидных смол. Ремонт батарей с общей крышкой, неразъемно соединенной с моноблоком, практически невозможен.

Рис. 5. Аккумуляторные пробки

В настоящее время начался выпуск малообслуживаемых аккумуляторных батарей. Сепараторы у этих батарей имеют форму конверта, в котором помещается отрицательный электрод. При такой конструкции образующийся на электродах шлам не может привести к замыканию электродов. Поэтому отпадает необходимость в опорных призмах, образующих пространство для накопления шлама. Блоки электродов устанавливаются непосредственно на дно ячейки моноблока, что при прежних внутренних размерах ячейки позволяет поднять уровень электролита над верхними кромками электродов. Кроме того, в материал решеток электродов малообслуживаемых батарей добавляется меньше по сравнению с обычными батареями сурьмы, что уменьшает скорость разложения воды в процессе заряда.

Указанные отличия обеспечивают значительное увеличение периодичности долива воды по сравнению с обычными батареями. Поэтому их называют малообслуживаемыми или необслуживаемыми.

На батареях с общей крышкой дополнительно маркируют номинальную емкость в ампер-часах и номинальное напряжение в вольтах.

Условное обозначение свинцовых стартерных аккумуляторных батарей имеет следующую структуру: первая цифра обозначает количество последовательно соединенных в батарею аккумуляторов, буква С (свинцовая) — тип электрохимической системы, буква Т(стартерная) — назначение батареи по функциональному признаку, число после букв — номинальную емкость в ампер-часах при 20-часовом режиме разряда.

Затем маркируют дополнительные сведения об исполнении батареи и применяемых материалах:
А — пластмассовый моноблок с общей крышкой;
3 — необслуживаемое исполнение, залита электролитом и полностью заряжена;
Н — несухозаряженная.

На батареях после обозначения ее типа может также буквами указываться материал моноблока:
Э — эбонит, Т — термопласт или полиэтилен. Затем может стоять буква, характеризующая материал сепараторов: М — мипласт, Р — мипор, П — порови-нил.

Например, условное обозначение 6СТ-75ТРН содержит следующую информацию: батарея состоит из шести аккумуляторов и ее номинальное напряжение 12 В, батарея стартерная, номинальная емкость при 20-часовом режиме разряда 75 А-ч, моно-лок из термопласта или полиэтилена, сепараторы из мипора, батарея несухозаряженная.

У стартерных батарей, изготовляемых по специальным техническим условиям, условное обозначение отличается от общепринятого.

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