Poruchy olovenej batérie a ako ich opraviť
1. Zvýšené samovybíjanie sa prejavuje stratou kapacity.
Normálne samovybíjanie je výsledkom galvanických procesov v batérii v dôsledku prítomnosti nečistôt v materiáli elektródy a v elektrolyte a zvyčajne nepresahuje 0,7 % kapacity za deň. Zvýšené samovybíjanie v prenosných batériách je spôsobené únikom prúdu na vonkajšom povrchu viečok a nádob namočených elektrolytom pri neopatrnom plnení alebo pri uvoľňovaní plynu. Samovybíjanie z tohto dôvodu, najmä ak je povrch tiež znečistený prachom, môže byť také veľké, že sa batéria úplne vybije v priebehu 10-20 dní.
Na elimináciu samovybíjania je potrebné očistiť povrch handrou navlhčenou v destilovanej vode, potom ju neutralizovať alkalickým 10% roztokom sódy alebo amoniaku (čpavková voda): handru navlhčite roztokom a dôkladne utrite povrchu pokrievok a riadu. V tomto prípade musíte starostlivo sledovať, či alkalický roztok nespadne do batérie a neznečistí elektrolyt.Po neutralizácii sa riad opäť utrie vlhkou handričkou a následne sa utrie dosucha.
Ak sa po zotretí povrchu samovybíjanie nezníži, je potrebné analyzovať elektrolyt z batérie a ak sa zistia škodlivé nečistoty v množstvách presahujúcich povolené množstvo, batériu vybiť a elektrolyt vymeniť. Po naliatí elektrolytu sa každý článok naleje destilovanou vodou a nechá sa stáť 1 hodinu. Potom sa voda vyleje, článok sa opäť naleje vodou a batériou prechádza slabý prúd počas 2 hodín - asi 1/10 normálneho stavu. Potom sa voda vyleje, batéria sa opláchne destilovanou vodou, naplní sa elektrolytom normálnej hustoty a nabije sa bežným nábojom prúdom 0,1 C20.
Kontaminácia elektrolytom. K poklesu kapacity a zvýšenému samovybíjaniu batérií často dochádza v dôsledku prítomnosti nečistôt vo vode, ktorá sa pridáva do batérií alebo v kyseline používanej na prípravu elektrolytu. Nečistoty sa často dostávajú do batérie pri porušení technológie opravy, napríklad pri spájkovaní prepojok spájkou POS, pri dlhšom kontakte holých medených drôtov s krytmi batérie navlhčenými elektrolytom atď.
Prítomnosť niektorých škodlivých nečistôt môže byť určená vonkajšími znakmi:
- chlór - zápach chlóru v blízkosti prvkov a usadzovanie svetlosivého sedimentu na dne nádoby;
- meď - viditeľné uvoľňovanie plynu v pokoji a konštantné nabíjanie;
- mangán — počas nabíjania získava elektrolyt svetločervenú farbu;
- Železo a dusík nie sú zistiteľné vonkajšími znakmi a dajú sa zistiť iba chemickým rozborom.
Vo všetkých prípadoch zistenia neprijateľných nečistôt v elektrolyte sa musí vymeniť. Za týmto účelom vybite batériu, vylejte elektrolyt, naplňte ju destilovanou vodou skontrolovanou na neprítomnosť chlóru a nabite ju na 1 hodinu slabým prúdom 0,05 C10. Potom vypustite vodu, naplňte vysoko kvalitným elektrolytom a nabíjajte bežným nabíjacím prúdom.
Retardácia článku sa vyznačuje nízkym napätím, ako aj nižšou hustotou elektrolytu jednotlivých článkov v porovnaní s inými a zvyčajne vzniká nedostatočným nabíjacím napätím, počiatočným štádiom sulfatácie platne, skratom a prítomnosťou škodlivých nečistôt v elektrolytu. Ak sa zistí oneskorenie, je nevyhnutné analyzovať elektrolyt na prítomnosť chlóru, železa, medi. V prípadoch, keď sa neštartujú, sa porucha odstráni vyrovnaním náboja alebo zvýšením plavákového napätia.
Ak sa oneskorenie neodstráni nabíjaním zaostávajúceho článku z externého zdroja, zaostávajúce články sa odrežú z batérie a nabíjajú sa, kým sa neobnoví ich kapacita.
2. K skratom vo vnútri batérií dochádza najmä pri deštrukcii separátorov a nahromadením hubovitého olova na okrajoch platní.
Príčinou skratu je často vysoká hladina sedimentu na dne nádob, ktorý po dosiahnutí spodného okraja elektród vytvára medzi nimi vodivé mostíky.
Pre elimináciu skratov je potrebné vybiť batériu 10-hodinovým vybíjacím prúdom na konečné napätie a článok rozobrať.Po odstránení skratu – výmene poškodených separátorov, odrezaní nánosov na doskách nožom, vyčistení riadu a odstránení sedimentu, umytí platní – sa článok zostaví a nabije v režime formatívneho nabíjania.
3. Deštrukcia dosiek je charakterizovaná rozpadom a pádom aktívnej hmoty a koróziou mriežok.
Charakteristickými znakmi zničenia dosiek sú prudké zníženie kapacity batérie, krátky čas vybíjania a rýchle zvýšenie hustoty elektrolytu na normálnu hodnotu počas nabíjania. Elektrolyt sa zakalí a má hnedú farbu. Dôvodom zničenia platní je systémové nabíjanie, vysoké prúdové náboje a nárast teploty. Systematické nabíjanie príliš malými prúdmi môže tiež spôsobiť zničenie dosiek. Sulfácia platní tiež spôsobuje ich zničenie, pretože síran olovnatý má väčší objem ako peroxid olovnatý a špongia olova.
Batérie s poškodenými platňami nie sú vhodné na prevádzku a musia sa vymeniť.
4. Sulfácia platní je najčastejším a najnebezpečnejším poškodením batérie.
Ako bolo uvedené vyššie, tvorba síranu olovnatého (síran olovnatý) PbSO4 je normálnym dôsledkom prevádzky batérie. Sulfid olovnatý vytvorený v normálnom režime má jemnú kryštalickú štruktúru. V dôsledku samovybíjania, keď je batéria neaktívna, najmä pri zvýšenej teplote a hustote elektrolytu, sú kryštály PbSO4 veľké. Pri dodržaní pravidiel skladovania batérie sa kryštály vplyvom bežného nabíjania aj tak rozpadnú.
5.Hlboká sulfatácia je spravidla výsledkom nesprávneho používania batérií a je spôsobená týmito hlavnými dôvodmi:
- nedostatočné nabíjacie napätie a prúd;
- zvýšené samovybíjanie v dôsledku skratu v prvkoch;
- prítomnosť škodlivých nečistôt v elektrolyte;
- nadmerná koncentrácia a vysoká teplota elektrolytu;
- systematické podbíjanie batérií pracujúcich v režime „nabíjanie-vybíjanie“;
- systematické hlboké výboje;
- časté nabíjanie vysokými prúdmi;
- dlhodobé ponechanie vybitej batérie bez nabíjania;
- dlhý čas (viac ako 6 hodín) medzi naplnením novej nevysušenej batérie elektrolytom a začatím nabíjania.
Pod vplyvom týchto faktorov sa síran olovnatý na doskách premení na hrubú kryštálovú štruktúru a vytvorí súvislú kôru síranu olovnatého. K intenzívnej tvorbe síranov dochádza aj vtedy, keď sa platne navlhčené elektrolytom dostanú do kontaktu so vzduchom v dôsledku vystavenia platní v dôsledku zníženej hladiny elektrolytu. Hrubý kryštalický síran sa už pri bežnom nabíjaní nerozkladá a sulfatácia je vraj nevratná.
Aktívna hmota pozitívnych platní vystavená nadmernej sulfatácii získava svetlohnedý odtieň s bielymi škvrnami síranu, niekedy farba zostáva tmavá, ale prítomnosť hrubého kryštalického síranu je indikovaná tvrdým drsným povrchom. Aktívna hmota sulfátovanej pozitívnej platne šúcha medzi prstami ako piesok.
Povrch negatívnych platní je potiahnutý súvislou vrstvou síranu olovnatého. Aktívny materiál sa stáva tvrdým, drsným, akoby bol na dotyk pieskový. Na povrchu dosiek nie je žiadna jasná kovová čiara, ak na ňu nakreslíte nôž.
Pretože hrubý kryštalický síran je zlý vodič elektrického prúdu, pri nevratnej sulfatácii sa vnútorný odpor článku zvyšuje. V dôsledku toho sa nabíjacie napätie zvýši na 3 V a vybíjacie napätie dramaticky klesne. Veľké kryštály upchávajú póry v aktívnej hmote, čo sťažuje vstup elektrolytu do vnútorných vrstiev. Kapacita batérie je oveľa nižšia ako normálne. Tieto znaky sú typické pre sulfátové batérie.
6. Nadmerná tvorba kalu.
Pri kontaminácii elektrolytu železom a kyselinou dusičnou a jej soľami, ako aj pri skrate a nesprávnej prevádzke (silné preťaženie a hlboké výboje) padajú častice aktívnej hmoty z platní a vytvárajú zrazeninu (sediment), ktorý , ktorý stúpa na dosky, môže spôsobiť skrat.
Charakteristické znaky a dôvody vzniku sedimentu.
V súlade s dôvodmi, ktoré spôsobili zvýšenú separáciu sedimentov, by sa mali prijať opatrenia na ich odstránenie.
Sediment sa z otvorených nádob odstraňuje pomocou čerpadla alebo sifónu prečerpávaním zakaleného elektrolytu sklenenou tyčinkou z článkov, ktoré boli predtým vybité na 50 – 60 % ich kapacity. V tomto prípade je potrebné dbať na to, aby nedošlo ku skratu s časticami sedimentu. Po evakuácii by sa prvky mali opláchnuť destilovanou vodou.
Namiesto naliateho elektrolytu sa do pohárov naleje čistý, pretože holé taniere na vzduchu dlho neudržíte.
Sediment sa z prenosných batérií odstraňuje raz ročne rozobratím platní a opláchnutím nádob a platní predtým vybitej batérie.
7. Otočte polaritu batérie.
Ak sa batéria skladá zo sériovo zapojených článkov rôznych kapacít, alebo niektoré články majú narezané alebo sulfátované platne, potom pri vybití batérie môžu byť články s nižšou kapacitou vybité na nulu a zvyšok bude stále vybíjať. prúd. Tento prúd, ktorý preteká vybitými článkami z negatívneho na kladný, ich začne nabíjať v opačnom smere (záporná platňa sa stane pozitívnou a pozitívna platňa negatívna). V tomto prípade sa v doskách objavuje zmes oxidu olovnatého a hubovitého olova, dochádza k silnému samovybíjaniu a vytváraniu sulfatácie.
Negatívne platničky veľmi stmavnú a napučiavajú. Takéto prvky by mali byť z batérie odrezané a podrobené niekoľkým tréningovým šokom a nabitiu.
K prepólovaniu môže dôjsť aj pri chybnom pripojení batérie na opačné póly (plus mínus, mínus plus plus) nabíjacích motorgenerátorov alebo usmerňovačov starej konštrukcie, ktoré nemajú ochranu proti nesprávnemu spínaniu. Je potrebné starostlivo sledovať správne pripojenie nabíjacej batérie. Včas zaznamenaná chyba môže byť opravená. Prepnutím batérie do správneho režimu nabíjania eliminuje prepólovanie elektród.
Ak je prepólovanie spôsobené dlhším nesprávnym zapnutím, je potrebné vykonať 2-3 cykly «nabitie-vybitie-nabitie».V obzvlášť nepriaznivých prípadoch polarizovaná batéria neobnoví svoju kapacitu a úplne sa rozpadne.
8. Znížený izolačný odpor batérie spôsobí samovybíjanie.
Najčastejšie sa vyskytuje v dôsledku kontaminácie povrchu batérií, prieniku elektrolytu na viečka a vonkajšie steny nádob a na stojany. Ak sa zistí únik elektrolytu z prasklín v nádrži, musí sa vymeniť.
Trhliny v tesniacom tmelu sa opravia jeho roztavením pomocou nízkeho plameňa plynového horáka alebo horáka.
Pozor: Práce sa musia vykonávať mimo priestoru pre batérie. Batériu je potrebné vybiť, nechať 1-2 hodiny v pokoji s otvorenými uzávermi, potom prefúknuť vzduchom, aby sa odstránili zvyškové plyny a zabránilo sa výbuchu výbušnej zmesi. Tavenie sa musí robiť opatrne, aby sa okraje nádrží a veka nevznietili.
9. Trhliny v ebonitových monoblokoch a nádobách.
Poškodenie monoblokov a nádob spôsobuje únik elektrolytu, kontamináciu priestoru batérie a vytvára podmienky pre samovybíjanie batérie. Okrem toho sú výpary kyseliny sírovej škodlivé pre servisný personál. Trhliny v medzibunkových priečkach monoblokov sú obzvlášť nebezpečné pre batérie. Elektrolytický kontakt medzi susednými článkami vytvára cesty pre zvýšené samovybíjanie. Pri veľkých trhlinách dosiahne samovybíjací prúd hodnotu skratu, napätie batérie sa zníži o 4 V, elektródy sa zasulfatujú alebo úplne zničia.
Poškodené monobloky štartovacích batérií sú zvyčajne nepraktické na opravu, najmä v prípade prasklín v priečkach medzičlánkov. Ak nie je možné vymeniť monoblok za nový, oprava môže byť účinná, keď sa batéria bude používať v stacionárnych podmienkach (nevystavuje sa nárazom a otrasom).
Monoblok, ktorý sa má opraviť, sa dôkladne premyje tečúcou vodou a suší sa pri teplote miestnosti počas 3-4 hodín. Sušenie v skriniach pri teplote nie vyššej ako 60 ° C je povolené.
Na utesnenie trhlín sa tieto vyvŕtajú na okrajoch vrtákom s priemerom 3 až 4 mm. Trhliny sú rezané pilníkom alebo dlátom do hĺbky 3-4 mm. V monoblokoch s vložkami odolnými voči kyselinám sa vŕtanie a vyrezávanie trhlín vykonáva len do hĺbky asfaltovej zmesi a iba zvonku. Ebonitové bloky sú rezané z oboch strán. Vyrezaná trhlina sa čistí brúsnym papierom, kým sa na oboch stranách trhliny nevytvorí drsný povrch so šírkou 10-15 mm. Potom sa vyčistené miesta odmastia obrúskom namočeným v acetóne a sušia sa 5-6 minút.
Opravený monoblok je potrebné otestovať na tesnosť pomocou špeciálneho zariadenia.
Pri kontrole poškodenia monoblokov buďte obzvlášť opatrní a v žiadnom prípade nedržte obe elektródy v rukách, pretože to môže viesť k úrazu elektrickým prúdom.
Opätovné spájkovanie a vyrovnávanie dosiek
Ak sú dosky silne zdeformované (najmä kladné) v dôsledku nesprávnej obsluhy, znečistenia elektrolytom alebo skratu, je potrebné batérie vytriediť a dosky vyrovnať. Toto by sa malo vykonať vybitím batérií.Negatívne platne musia byť okamžite ponorené do destilovanej vody, aby sa z nich odstránila kyselina, a len dvoj- až trojnásobnou výmenou vody sa môžu udržať na vzduchu. Nabité negatívne platne vo vzduchu sa veľmi zohrejú a stanú sa nepoužiteľnými.
Pri vyberaní pozitívnych platní dávajte pozor, aby ste sa nedotkli negatívnych platní. Na vyrovnanie sa narezané pozitívne platne umiestnia medzi dve hladké dosky a potom sa postupne a opatrne zavážia. V žiadnom prípade by ste nemali udierať kladivom a prudko tlačiť na taniere, pretože sa môžu zlomiť kvôli ich krehkosti.
Spájkovanie platní v priestore pre batérie počas nabíjania je prísne zakázané! Spájkovať ich možno najskôr dve hodiny po ukončení nabíjania a pri nepretržitom vetraní.
Spájkovanie spojov stacionárnych batérií by sa malo vykonávať pomocou vodíkového plameňa alebo elektrického ohrievača na drevené uhlie. Tieto práce môžu vykonávať len špeciálne vyškolení pracovníci.
Spájkovanie malých batérií (štartér, vlákno atď.) je možné vykonať obyčajnou spájkovačkou, avšak bez použitia cínových spájok a kyselín, ktoré kontaminujú batériu a vedú k jej samovybíjaniu a poškodeniu.
Spájkovačka očistená od cínu roztaví tyč alebo pásik čistého olova, ktorý po páde do švu zvarí olovené časti batérie. Je potrebné dbať na to, aby roztavené olovo nevytváralo vlákna, ktoré, ak sa zachytia v článku, môžu spôsobiť skrat. Musíte zvárať celý prierez drôtov a prepojok, aby sa neznížila ich vodivosť.