5. ИЗНОС АККУМУЛЯТОРА
5. ИЗНОС АККУМУЛЯТОРА
5.1. Понятие надежности аккумулятора.
Важнейшие эксплуатационные характеристики- надежность, суммарное время хранения и эксплуатации, разрядные характеристики, особенно стартерных режимов, и другие в большой мере зависят от условий эксплуатации и хранения. Со временем эти характеристики меняются и меняются не в лучшую сторону. Это связано с необратимыми процессами износа аккумулятора.
Надежность - это вероятность работы без отказов в течение длительного промежутка времени во всех рабочих режимах. При этом основные зарядноразрядные характеристики не выходят за предельно допустимые (критические) значения. Близкое понятию надежности - стабильность эксплуатационных характеристик.
Механизмов износа много, все они протекают непрерывно. Однако в определенных условиях одни механизмы износа протекают очень интенсивно и являются преобладающими, а в иных условиях их соотношение меняется.
Срок службы аккумулятора определяется его конструктивными и технологическими особенностями, а также условиями хранения и эксплуатации. Обычно срок службы аккумуляторной батареи определяется заводом-изготовителем и в условиях эксплуатации автолюбителем составляет 3-4 года. Этот срок можно увеличить (однако не в несколько раз, как иногда пишут некоторые авторы публикаций) и очень легко сократить (даже в несколько раз).
Так называемые не обслуживаемые аккумуляторы более надежны и имеют больший срок службы, но как и для любого аккумулятора их срок безотказной работы может быть либо увеличен, либо сокращен в зависимости от того, как его эксплуатировать. Эти батареи безусловно требуют ухода и в процессе эксплуатации поддержания в норме основных эксплуатационных характеристик.
5.2. Основные процессы износа аккумулятора.
5.2.1. Оползание активной массы положительных пластин.
Оползание активной массы связано с ее разрыхлением. При этом по мере износа меняется однородность и механическая прочность активной массы. Это необратимый процесс износа аккумулятора. Он активизируется при больших токах заряда и разряда, при интенсивном газовыделении и повышенных температурах. Является преобладающим механизмом износа при длительных стартерных режимах особенно глубокого разряда.
В аккумуляторах новых конструкций с этим явлением успешно борются, однако полностью процесс оползания активной массы положительных пластин предотвратить пока не удалось.
5.2.2. Коррозия электродов.
Коррозионный износ электродов обусловлен процессами электрохимической коррозии и растворения в электролите материалов пластин. Мы не будем описывать все многообразие процессов эрозии. Дадим лишь общие закономерности их проявления.
Для улучшения литейный и механических свойств свинца используется сплав свинца с добавками сурьмы (до 10%) и другими легирующими добавками. Сурьмянистые сплавы свинца при определенной технологии изготовления электродов аккумуляторов имеют крупнозернистую структуру. Такие сплавы быстро корродируют и частицы электродов высыпаются в виде шлама. Высокосурьмянистые сплавы свинца приводят также к интенсивному электролизу воды при малых напряжениях заряда. Т.е. при зарядке уже при напряжении 2.4 В кипят и достаточно активно идут процессы коррозионного разрушения электродов.
Снижение содержания сурьмы, например, до 2.5% приводит к тому, что интенсивное газовыделение начинается только при напряжении заряда большем, чем 2.45 В. Срок службы такого аккумулятора возрастает на 30-40% при прочих равных условиях. Ряд зарубежных фирм выпускают аккумуляторы на основе свинцовых сплавов, не содержащих сурьмы и изготовленных на основе особо чистых технологий. В такие аккумуляторы воду доливают 1 раз в 3-4 года и автомобиль проодит более 300 тыс. км без замены аккумулятора.
Интенсивность коррозионного износа электродов резко возрастает при повышении температуры электролита. Например, рпи 45 С срок службы аккумулятора из-за коррозии уменьшается более чем в 2 раза, а при более высоких температурах идет недопустимо быстрое разрушение пластин. При этом другие механизмы износа несущественны. Сильно корродируют пластины при больших токах заряда, разряда, при перезаряде, при повышенной плотности электролита.
5.2.3. Сульфатация.
Одна из причин выхода из строя аккумулятора - повышенная сульфатация пластин. Она заключается в образовании крупных кристаллов сульфата свинца, которые являются диэлектриком и практически не участвуют в основных токообразующих процессах.
Сульфатация пластин, как правило, вызывается нарушением правил эксплуатации аккумулятора.
Наиболее характерные электрохимические признаки засульфатированности пластин аккумулятора следующие:
- повышенное внутреннее сопротивление;
- повышенное напряжение в начале заряда (если U2.4B при нормальном токе разряда, то степень засульфатированности уже значительна);
- преждевременное обильное газовыделение;
- пониженная емкость аккумулятора;
- концентрация электролита ниже, чем у исправного аккумулятора;
- пониженное напряжение при разряде.
Можно выделить основные причины, приводящие к сульфатации:
- систематические недозаряды аккумулятора;
- глубокие разряды (U1.75B);
- длительное пребывание аккумулятора в разряженном состоянии;
- снижение уровня электролита ниже верхних краев пластин;
- повышенный саморазряд;
- повышенная концентрация электролита;
- хранение аккумулятора при повышенных температурах, особенно переменных.
Чтобы избежать сульфатации, необходимо своевременно устранять основные причины, приведенные выше.Однако, если сульфатация допущена, ее можно устранить слудеющими способами:
1. Десульфатация малым реверсивным током.
Устанавливают величину зарядного реверсивного тока равной 0.5-2А. Десульфатация продолжается иногда 20-50 часов и более. При этом плотность электролита будет возрастать. Неизменность напряжения и плотности электролита в течение 2 часов является признаком окончания десульфатации.
2. При очень тяжелой форме сульфатации применяют заряд малым током, наиболее эффективно - реверсивным. Для этого разряжают аккумулятор до 1.8 В, удаляют электролит, заливают дистиллированную воду. Ток устанавливают настолько малым, чтобы напряжение было не более 2.3 В. По мере увеличения плотности электролита возрастает. После тока, как плотность электролита достигнет величины 1,11 г/см3 - слить электролит и залить дистиллированную воду. Опять ведут десульфатацию малым реверсивным током при напряжении до 2.3 В. При плотности электролита 1.12 г/см3 устанавливают величину реверсивного тока в 1 А. Когда плотность раствора перестанет возрастать и начнется равномерное газовыделение. заряд прекращают. Затем в течение 2 часов аккумулятор заряжают током, составляющим 20% от 10-часового разрядного тока, после чего заряжают в том же режиме до получения постоянства напряжения и плотности электролита. Такой разряд-заряд повторяют 2-5 раз, пока не достигнут постоянства напряжения и плотности электролита. После этого добавляют кислоту до плотности 1.21-1.22 г/см3 и полностью заряжают аккумулятор. После зарядки выдерживают 3 часа и корректируют плотность электролита. Если же систематический подзаряд аккумулятора производится реверсивным током, то сульфатации практически не наблюдается. Вопрос сульфатации пластин аккумулятора и десульфатации широко освещен в литературе. Однако в ряде сулчаев выводы и рекомендации некорректны. Иногда в одних работах утверждается, что сульфатация - единственный механизм старения и выхода из строя аккумулятора, в других - полностью противоположное утверждение: во всех обследованных аккумуляторах, вышедших из строя, признаков сульфатации пластин не обнаружено, а значит - в "современных аккумуляторах проблемы сульфатации не существует".
Очевидно, такие крайние утверждения нельзя считать верными. Сульфатация пластин, повторяем, является одним из механизмов старения и износа аккумулятора. В зависимости от условий эксплуатации аккумулятора и выполняемых работ по обслуживанию износ аккумулятора обусловливается преобладанием одного - двух основных механизмов износа.
Приведем несколько простых (но часто встречающихся на практике ) примеров.
1. Повышенная плотность электролита - основной механизм износа: эррозия.
2. Неправильная регулировка реле-регулятора - повышенное напряжение бортовой сети. При этом аккумулятор работает в условиях перезаряда и интенсивного кипения электролита. Ускоренный износ обусловлен коррозионным разрушением электродов и разрыхлением активной массы.
3. Эксплуатация батареи в условиях систематического недозаряда, глубокого разряда. В этих условиях активно идет процесс сульфатации.
4. Работа батареи при повышенных температурах - эрозия пластин. Летом на солнцепеке под капотом температура аккумулятора может достигать 60 С и более. При этом можно вывести из строя аккумулятор за 1 сезон без признаков сульфатации.
Подобных примеров можно привести множество, когда наблюдается ускоренный износ с преобладанием тех или иных механизмов износа.
Сульфатация, как процесс износа аккумулятора, идентифицируется однозначно. Степень засульфатированности пластин можно определить с приемлемой степенью точности на фоне иных механизмов износа аккумулятора.
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
ПРЕКРАТИЛАСЬ ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРА
ПРЕКРАТИЛАСЬ ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРА Наиболее вероятные причины: перегорел диод и выпряметель вышел из строя либо лопнул ремень привода генератора.Если после пуска двигателя амперметр показывает большой токзарядки и тут же падает до нуля, аккумуляторная батарея
32. Износ
32. Износ Под износом имущества понимается снижение его стоимости под воздействием различных причин. Износ определяется на базе фактического состояния имущества, по данным статистического или бухгалтерского учета.Существует три вида износа недвижимости:1) физический
1. Скрошенность или износ соска дверцы (24 на черт. 2).
1. Скрошенность или износ соска дверцы (24 на черт. 2). (I) При скрошенности или износе соска дверцы, вызывающем провертывание барабана заменить
3. Износ внутренних конусов ствола (27 на черт. I).
3. Износ внутренних конусов ствола (27 на черт. I). (I) При наличии износа внутренних конусов ствола, вызывающем раздутие дулец гильз, которое превышает диаметр камор барабана и затрудняет извлечение из камор стреляных гильз, отправить револьвер в вышестоящий ремонтный
3. Износ гнезд в щеках для глазков.
3. Износ гнезд в щеках для глазков. (I) При наличии износа гнезд в щеках, вызывающего вращение глазков при завинчивании винтов, заменить щеки.Перед постановкой щек смазать поверхности крышки и рукоятки рамки ружейной
Усыхание щек или износ накатки.
Усыхание щек или износ накатки. (I) При выступании глазков над поверхностью щек углубить гнезда в щеках для глазков.При выступании концов винтов над поверхностью щек опилить концы винтов заподлицо с плоскостью
2.2. ЗАРЯД АККУМУЛЯТОРА
2.2. ЗАРЯД АККУМУЛЯТОРА 2.2.1. Электрохимические процессы при заряде.При заряде сульфат свинца обеих пластин под действием электрического тока при электролизе переходит на положительной пластине в перекись свинца, а на отрицательной - в губчатый свинец.Как видно из
4. РАЗРЯД АККУМУЛЯТОРА
4. РАЗРЯД АККУМУЛЯТОРА Разряд аккумулятора - наиболее важный режим работы аккумулятора, при котором потребители обеспечиваются током. Процесс разряда аккумулятора описывается электрохимической реакцией:Образуется сульфат свинца и вода, поэтому по мере разряда
8. ХРАНЕНИЕ АККУМУЛЯТОРА
8. ХРАНЕНИЕ АККУМУЛЯТОРА Стартерные аккумуляторы имеют небольшую сохранность. Непосредственно после изготовления в сухом виде гарантированный срок хранения составляет 1 год.В присутствии следов кислоты, воды и углекислого газа срок хранения уменьшается.Аккумуляторы,
Глава 12 Опасность от аккумулятора
Глава 12 Опасность от аккумулятора Абсолютно каждому пользователю мобильного телефона с определенной периодичностью приходится выполнять одно и то же рутинное действие — ставить его на зарядку. Для чего это нужно? Не сделай этого, и мобильник в любой момент может
2.4.3. Различие номинальной и реальной емкостей аккумулятора
2.4.3. Различие номинальной и реальной емкостей аккумулятора Электрическая емкость аккумуляторной батареи состоит из номинальной и реальной.Номинальная электрическая емкость – это то количество энергии, которым батарея теоретически должна обладать в заряженном