- У чому полягають проблеми при експлуатації лужних акумуляторів?
- Способи відновлення лужних акумуляторів
- Відновлення дискових лужних акумуляторів
- Відновлення ламельним лужних акумуляторів з використанням сірчаної кислоти
- Відновлення ламельним лужних акумуляторів з використанням соляної кислоти
Акумулятори будь-якого типу, в тому числі і лужні, являють собою пристрої, в яких протікає велика кількість хімічних реакцій. В результаті разом з основними електрохімічними процесами в АКБ протікає безліч побічних реакцій. Часто це призводить до втрати акумулятором своїх властивостей і виходу з ладу. Тому для акумуляторних батарей важливо проводити профілактичні заходи. Але ми часто про це забуваємо, через що акумулятор виходить з ладу, що не відпрацювавши свого ресурсу. На щастя, в деяких випадках є можливість відновити АКБ. Сьогодні ми поговоримо про відновлення лужних акумуляторів.
Зміст статті
У чому полягають проблеми при експлуатації лужних акумуляторів?
Відчутною проблемою при експлуатації лужних акумуляторів є «ефект пам'яті». Він виражається в зниженні ємності батареї в результаті багаторазових неповних циклів розряд-заряд. На електродах лужного акумулятора утворюються великі кристали, і значна частина активної маси перестає використовуватися в роботі. Щоб позбутися від «ефекту пам'яті», часто рекомендують провести повну розрядку до напруги 0,8─1 вольта і потім зарядку. Проводиться кілька таких циклів. Якщо у вас є інструкція по обслуговуванню лужних акумуляторів якогось певного типу, то діяти потрібно відповідно до неї.
Дійсно, цей спосіб боротьби з «ефектом пам'яті» приносить певний результат, але лише в якості профілактичних заходів. щоб лужні акумулятори служили довго, за ними потрібен періодичний кваліфікований догляд.
Якщо батарея вже відпрацювала кілька років, то до утворення кристалів на електродах додається ще ряд проблем. Зокрема, зміна складу і обсягу електроліту, утворення кристалів на сепараторах, короткі замикання і т. П.
І для відновлення лужного акумулятора проведення циклу розряду-заряду буде недостатньо.
Але в цілях профілактики повний розряд і наступний заряд рекомендують робити раз на місяць. При цьому бажано, щоб зарядний пристрій мав функцію розрядки акумулятора з контролем по нижньому порогу напруги. Це дозволить відключити розряд вчасно і не допустити глибокого розряду. Цей режим корисний і при розряді батареї з акумуляторних елементів, які мають різну ступінь зарядженості. Якщо ви будете виконувати цикли розряд-заряд відновлення відразу для декількох акумуляторних елементів, то перед цим потрібно вирівняти їх ступінь заряду. Це робиться повною зарядкою. Але в ідеалі таку «тренування» краще виконувати для кожної батарейки окремо.
Виробники Ni─MH акумуляторів заявляють, що ці елементи практично позбавлені «ефекту пам'яті». для нікель─кадміевих акумуляторів ця проблема більш актуальна. Проте профілактичні цикли разряд─заряд рекомендуються для тих і інших. Тепер розглянемо способи відновлення деяких видів лужних акумуляторів.
Способи відновлення лужних акумуляторів
Раніше ми вже розповідали про відновлення Ni─Cd акумуляторів і, як ремонтують Ni─Cd акумулятори для шуруповерта . Також публікувався матеріал про відновлення Ni─MH акумуляторів . За вказаними посиланнями ви можете зрозуміти суть методики відновлення батарей з електродами рулонного типу. Тут же ми розглянемо приклади відновлення лужних акумуляторів дискової і ламельної конструкції.
Відновлення дискових лужних акумуляторів
Для початку розглянемо відновлення старих дискових лужних акумуляторів Д-0,55 ще радянського виробництва. Цей спосіб мені зустрічався на різних форумах і судячи з відгуків власників таких батарейок, він дуже результативний.
У цього типу батарейок немає ніяких кришечок і ковпачків, через які можна було б злити луг і промити кислотою, як це робиться у випадку з Ламельні акумуляторами. Тому тут автори цієї методики використовують, як то кажуть, руйнівні методи. Так, що герметичність батарейки при цьому не страждає.
Нижче описана послідовність дій по кроках. Вдалося знайти декілька таких методик для дискових лужних акумуляторів, але в принципі, це один і той же метод. Просто переписаний з незначними поправками. Отже, що потрібно робити:
- якщо батарейки знаходяться в наборі якогось акумулятора, то їх потрібно розділити. Обертаєте в поліетиленовий пакет і кладете в морозилку на пару діб;
- після того як батарейки відлежалися, кладете їх в посуд з водою і ставите на вогонь. Потрібно дочекатися поки вода закипить і кип'ятити їх близько 15 хвилин;
- потім даєте охолонути батареям півгодини, не виймаючи з води. Після цього виймаєте їх і промиваєте холодною водою;
- далі укладаєте акумулятори на металеву пластину і прогріваєте в грубці 5─10 хвилин при температурі 60─70 градусів. Даємо батареям охолонути;
- заключний етап - це зарядка змінним струмом. Для цього поміщаємо батарейки назад в набір або заряджаємо окремо. Схема зарядного пристрою наводиться нижче. Час зарядки 30 хвилин, а струм - 0,2 * С.
Після зарядки лужних акумуляторів витримуємо пару годин і процес відновлення завершується звичайної зарядкою в стандартному ЗУ.
Відновлення ламельним лужних акумуляторів з використанням сірчаної кислоти
Існує досить методів відновлення ламельним лужних акумуляторів, серед яких можна виділити поширений варіант:
- проведення розряду батареї;
- промивка дистильованою водою;
- активують добавки;
- видалення великих кристалів і домішок.
Спосіб доповнюється електролізом в дистильованої воді і контрольно-тренувальними циклами в розчині лугу.
Однак фахівці з лужним акумуляторам називають цей спосіб малоефективним і складним, пропонуючи методику з використанням розчину сірчаної кислоти. Ця методика широко поширена в локомотивних депо для відновлення лужних батарей з характеристиками, що не задовольняють вимогам.
Авторство цього винаходу належить Б. Н. Соколову, експерту по ремонту тепловозів ЦТ МПС. Цей метод відновлення використовується при ремонті акумуляторів з підвищеним саморазрядом і втратою ємності. Запропонована ним технологія відновлення лужних АКБ полягає в наступному:
- акумуляторний елемент розряджається до нуля і з нього зливається лужної електроліт (мова йде про ламельної конструкції батареї, де це робиться без проблем);
- знімається кришка акумулятора, витягуються блоки електродів з сепараторами;
- сепаратори занурюються в водний розчин сірчаної кислоти (щільність близько 1,27 гр. / см3) на 3 години. Така тривалість необхідна для перекладу гідроксиди заліза і магнетиту в сірчанокисле залізо. Частково відбувається його розчинення і видалення з поверхні сепараторів. В результаті відновлюються їх діелектричні властивості і знижується саморазряд. Тривалість промивання повинна бути не менше 3 годин, інакше наліт активної маси не буде вимитий повністю;
- позитивні електроди обробляються в водному розчині сірчаної кислоти (1,27 гр. / см3) протягом 20─30 секунд;
- Після обробки кислотою сепаратори і позитивні електроди промиваються дистильованою водою і проходять нейтралізацію в розчині лугу;
- негативні електроди обробляються тільки водою і лугом;
- потім проводиться установка електродів і сепараторів в корпус, робиться заливка водного розчину лугу (1,17─1,19 гр. / см3) і заварюється кришка;
- після цього проводиться заряд, а потім контрольний розряд. Після повторної розрядки акумулятор готовий до роботи.
За словами розробників цієї методики, вона успішно застосовується для відновлення лужних акумуляторів ТПЖН-550, що працюють в реальних умовах. Як повідомляється, до обробки на позитивних електродах поверхня була покрита FeOH і FeOOH чорного кольору. Після обробки кислотою поверхню повністю очищалася і набувала глянсовий сріблястий колір чистого металу.
Відновлені лужні батареї тестувалися на працездатність десяти кратним запуском тепловозного дизеля. При цьому їх напруга змінювалося з 65 до 64 вольт і акумулятори повністю були придатні до роботи. Відзначається, що відновлення дає відчутний економічний ефект, оскільки такі моделі лужних акумуляторів стоять досить дорого.
Відновлення ламельним лужних акумуляторів з використанням соляної кислоти
В інтернеті я також знайшов відомості ще про один метод відновлення. Як автори згадуються Карчина Володимир Вікторович та Таганов Олег Тімуровіч. Вони запропонували промивку електродів розчином соляної кислоти.
Автори вважають, що промивка соляною кислотою більш ефективна. Це пояснюється тим, що при її реакції з кадмієм або барієм на електродах, утворюються легкорозчинні у воді солі. При промиванні сірчаною кислотою утворюються важко розчинні солі, які потім видаляються за допомогою додаткового циклу розряд-заряд.
У випадку з соляною кислотою цього не потрібно і автори акцентують на цьому увагу в якості економії електроенергії. А значить, здешевлення процесу.
Порядок відновлення наступний:
- Акумулятор розбирають і витягують пластини;
- Поверхня пластин промивається водою і одночасно счищается щіткою з металевою щетиною;
- Потім очищені електроди опускаються на одну хвилину в водний розчин соляної кислоти (45─50%). Уточнюється, що розчин готують в нержавіючої посуді об'ємом близько 100 літрів. Заливається 30 води і 32 літри соляної кислоти;
- Після обробки соляною кислотою пластини промиваються водопровідною водою і опускаються в лужний розчин на 5─10 хвилин;
- Далі проводиться вирівнювання пластин, збірка, установка в корпус і заливка електролітом (марка P 1,83). Рекомендується рівень електроліту на 40 міліметрів над електродами;
- Проводиться зарядка струмом (0,25─0,5) * С протягом 15─20 хвилин;
- Після зарядки вимірюється ЕРС акумуляторного елемента. Значення має лежати в інтервалі від 1,2 до 1,5 вольта. Якщо менше, то цикл відновлення проводиться повторно;
- Якщо ЕРС в нормі, то проводиться повна зарядка стандартним способом. Не забудьте перед цим розрядити акумулятор до напруги 1 вольт. Детальніше про зарядку можна дізнатися в матеріалах « Ni─Cd акумулятори як заряджати »І« Ni─MH акумулятори як заряджати »;
- Після цього заварюється кришка і елемент готовий до роботи.
Ось деякі приклади відновлення лужних акумуляторів. Радимо також прочитати про те, як відновити гелевий акумулятор . Якщо в нашому описі є неточності або вам є чим доповнити, то пишіть в коментарях. Голосуйте в опитуванні і оцінюйте матеріал. Нам важливо знати вашу думку!