Стартерная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея состоит из трех или шести аккумуляторов, расположенных в изолированных отсеках бака 5 (рис. 171) и соединенных последовательно. Блок 6 аккумулятора включает в себя два полублока 7 положительных (коричневого цвета) и 14 отрицательных (серого цвета) пластин, комплект сепараторов 9. Положительных пластин обычно на одну меньше, чем отрицательных.
 |
Положительные и отрицательные пластины представляют собой решетки 11, заполненные пастой. Решетки отливают из свинцово-сурьмянистого сплава, содержащего 94...96 % свинца, 4. .6% сурьмы и 0,2 % мышьяка. Для приготовления паст применяют свинцовый порошок, серную кислоту, промышленную воду и добавки: ингибиторы (α-ОНК, борная кислота) и расширители (сернокислый барий, сажа, дубитель БНФ) — в пасту отрицательных пластин для уменьшения их саморазряда и усадки активной массы; укрепители (полипропилен, перхлорвинил, фторопласт) — в пасту положительных пластин для уменьшения оплывания активной массы. После нанесения пасты на решетки пластины прессуют, сушат, заряжают и еще раз сушат. Рис. 171. Схема устройства стартерной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи: I — баретка; 2 — крышка; 3 — пробка заливной горловины; 4 — межэлементное соединение; 5 — бак; 6 — блок аккумулятора; 7 и 14 — полублоки однополюсных пластин; 8 — отрицательная пластина; 9 — сепараторы; 10 — положительная пластина; 11 — решетка; 12 — ножки; 13 — ушко. |
При сборке аккумуляторных батарей однополюсные пластины припаивают ушками 13 к мостику баретки 1, разнополюсные полублоки вставляют один в другой и разделяют сепараторами. Одинарные сепараторы из мипласта (желтого цвета) или мипора (светло-коричневого цвета) устанавливают ребристой стороной к положительным пластинам, а комбинированные сепараторы (со стекловойлоком) — к отрицательным пластинам.
Собранные блоки 6 вставляют в отсеки бака 5, закрывают перфорированными щитками и крышками 2 с герметичными пробками 3, уплотняют борны (штыри) бареток 1, припаивают к ним межэлементные соединения 4 и полюсные выводы, заливают крышки 2 мастикой и проверяют аккумуляторы на герметичность.
Срок хранения герметичных сухозаряженных батарей без электролита не должен превышать трех лет. Сухозаряженными называют аккумуляторные батареи, при изготовлении которых большая часть пасты состоит из двуокиси свинца на положительных и губчатого свинца на отрицательных пластинах. Стартерные батареи выпускают в основном сухозаряженными.
Ввод в действие новой сухо-заряженной батареи включает следующие операции.
Приготовление электролита. Важнейшие требования к выполнению этой операции: обеспечение чистоты применяемых материалов и посуды, соблюдение правил техники безопасности.
Растворение серной кислоты в дистиллированной воде сопровождается выделением большого количества теплоты. Поэтому электролит готовят в специальной посуде (фарфоровой, эбонитовой, пластмассовой) , выдерживающей быстрый нагрев. Чтобы исключить закипание воды на поверхности кислоты и их разбрызгивание, кислоту вливают тонкой струйкой в воду (но не наоборот!), осторожно перемешивая электролит стеклянной палочкой.
После остывания электролита его плотность должна быть примерно на 0,02 г/см3 меньше плотности, при которой планируется эксплуатировать аккумуляторную батарею. В зависимости от климатических условий зоны и места установки батареи на машине рекомендуемая плотность электролита должна быть 1,25... ...1,31 г/см 3.
Разгерметизация аккумуляторов необходима для их вентиляции при работе и заключается в удалении уплотнительных элементов. В противном случае возможен взрыв выделяющегося гремучего газа (смеси 2 объемов водорода и 1 объема кислорода).
Заливают электролит кружкой через воронку. Уровень его должен быть на 10... 15 мм выше щитка.
Выдержка в течение трех часов необходима для заполнения электролитом пор сепараторов и активной массы, а также для контроля степени заряженности отрицательных пластин. Если после трех часов выдержки плотность уменьшилась не более чем на 0,02 г/см3, отрицательные пластины заряжены нормально. Однако и в этом случае батарею не следует устанавливать на машину без проведения первой зарядки и «тренировочных» циклов разрядка — зарядка.
Первую зарядку выполняют для компенсации саморазряда батареи при ее сборке и хранении без электролита. Сила тока первой зарядки и последующих «тренировочных» циклов указана в инструкции по эксплуатации батареи. При отсутствии инструкции силу тока задают равной 1/20 номинального заряда (емкости). Время зарядки зависит от качества изготовления и времени хранения батареи. Признаки конца зарядки: интенсивное газовыделение во всех аккумуляторах, неизменное их напряжение и постоянная плотность электролита в течение 3 ч.
«Тренировочные» циклы необходимы для доведения заряда до номинального или близкого к нему. Номинальным зарядом батареи Qн принято называть количество электричества (емкость) в ампер-часах (1 А·ч = 3600 Кл), которое она должна отдавать потребителям при разрядке током 0,05 Qн в течение 20 ч до напряжения наихудшего («отстающего») аккумулятора 1,75 В и температуре электролита 25°С. Номинальный заряд указывают в условном обозначении батареи, но получают его в лучшем случае при четвертом цикле разрядка — зарядка.
Доводка плотности электролита до строго одинакового значения во всех аккумуляторах батареи необходима для уменьшения ее саморазряда в процессе эксплуатации. Плотность электролита изменяют добавлением в него дистиллированной воды (для уменьшения плотности) или электролита плотностью 1,4 г/см3 (для увеличения плотности).
Нейтрализация наружной поверхности необходима для устранения замыкания полюсных выводов отдельных аккумуляторов и батареи через разлитый на ней электролит. Для этого надо ввернуть пробки в заливные горловины, протереть насухо поверхность чистой ветошью, затем ветошью, смоченной 10 %-ным раствором кальцинированной соды или нашатырного спирта, после чего опять протереть насухо.
Такой ввод в действие и соблюдение зарядно-разрядного баланса — основные условия, обеспечивающие долговечную и безотказную работу аккумуляторной батареи.
Заряд Qp, отданный батареей потребителям за какое-то календарное время, должен составлять примерно 85 % заряда Q3, полученного от генератора за то же время. В этом и заключается зарядно-разрядный баланс аккумуляторной батареи.
Заряд Qp пропорционален силе Iр разрядного тока и времени tp разрядки батареи потребителями, а заряд Q3 — силе 13 зарядного тока и времени t3 зарядки батареи генератором. Эти показатели — случайные величины, зависящие от многих эксплуатационных факторов. В частности, сила Iр разрядного тока зависит от мощности включенных потребителей, а сила I3 зарядного тока — от разности напряжений генератора Uг и батареи Ua.з.
В процессе зарядки аккумуляторной батареи генератором ее напряжение увеличивается с переменной и неуправляемой скоростью до напряжения генератора, а разность напряжений Uг — Ua.з. и сила I3 зарядного тока стремятся к нулю. Поэтому единственная возможность поддержания зарядно-разрядного баланса аккумуляторной батареи на машине — своевременная регулировка напряжения генератора на оптимальное значение. Однако выполнить эту регулировку можно только на основе знаний конструкции генераторных установок и неисправностей аккумуляторных батарей. Кроме этого, необходимо учитывать место установки батареи на машине (под капотом, на раме), погодно-климатические условия и время использования машины в течение суток.
