Приведение аккумуляторных батарей в рабочее состояние
Процесс приведения различных типов стартерных аккумуляторных батарей сухозаряженного исполнения в рабочее состояние включает в себя проведение следующих основных операций:
- осмотр внешнего вида, проверка целостности моноблока, крышек, полюсных выводов,
герметизирующих элементов;
- заливка электролитом и пропитка электродов, оценка состояния измерением НРЦ
батареи, плотности и температуры электролита.
При необходимости батарея заряжается, корректируется плотность и уровень электролита. Только после этого она передаётся в эксплуатацию.
Электролит для заливки батареи готовится заранее, его плотность устанавливается в соответствии с требованием инструкции по эксплуатации для того климатического района, в котором предстоит работать батарее.
Батареи, поступившие от производителя в залитом и заряженном состоянии, проверяют по плотности и уровню электролита и НРЦ. При необходимости батарею следует зарядить до стабилизации плотности электролита (зарядного напряжения).
Существенное влияние на работоспособность и срок службы батареи оказывает химическая чистота электролита. При наличии примесей металлов увеличивается саморазряд, снижается отдаваемая ёмкость и сокращается срок службы. Поэтому для приготовления электролита применяются только дистиллированная вода и специальная аккумуляторная серная кислота. Для батарей с малым или очень малым расходом воды применяют только аккумуляторную кислоту высшего сорта. Допускается применение химически чистой серной кислоты. Однако её стоимость значительно выше, чем стоимость аккумуляторной кислоты.
Для получения дистиллированной воды применяются дистилляторы различных типов. Они в основном различаются производительностью, размерами и потребляемой мощностью. Устройство дистилляторов однотипно.
Допускается использование воды, очищенной в специальных ионообменных установках. По физико-химическим показателям вода для приготовления электролита должна соответствовать требованиям и нормам по содержанию примесей, указанным ниже (мг/л):
Остаток после выпаривания - 5,0
Остаток после прокаливания - 1,0
Аммиак и аммонийные соли - 0,02
Нитраты - 0,20
Сульфаты - 0,50
Хлориды - 0,02
Алюминий - 0,05
Железо - 0,05
Кальций - 0,80
Медь - 0,02
Свинец - 0,05
Цинк - 0,20
Вещества, восстанавливающие KMnO4 - 0,08
Удельная электрическая проводимость дистиллированной воды при +20°С равна 5·10-4Ом-1·м-1, а pH составляет 5,4-6,6.
Содержание серной кислоты, используемой для приготовления электролита, должно быть не менее 94 %. Максимально допустимое количество примесей (в %) приведено ниже:
Нелетучий осадок - 0,03
Марганец - 0,00005
Железо - 0,006
Мышьяк - 0,00005
Хлор - 0,0005
Окислы азота - 0,00005
В процессе приведения в рабочее состояние и во время эксплуатации батарей применяется электролит различной плотности. В этой связи обычно рассматривают следующие случаи применения электролита:
- при приведении в рабочее состояние сухозаряженных батарей для различных времен года и климатических районов, в которых предполагается эксплуатация батарей применяю электролит по плотности соответствующий рекомендациям Табл. 3;
- для корректировки плотности после заряда залитых электролитом батарей, а также корректировки плотности электролита батареи после подзаряда, если она ниже нормы, или при переходе с летнего периода на зимний и из одного климатического района в другой, возможно применение электролита, плотностью 1,40 г/см3;
Для получения электролита требуемой плотности необходимо смешать определённое количество концентрированной серной кислоты плотностью 1,83 г/см3 или электролита плотностью 1,40 г/см3 с определённым количеством дистиллированной воды (Табл. 4).
Разведение электролита необходимо производить в стойкой к действию серной кислоты посуде (керамической, пластмассовой, эбонитовой). Не рекомендуется применение стеклянной посуды для приготовления электролита из-за термической и механической нестойкости стекла. Его разрушение может привести к тяжёлым химическим ожогам обслуживающего персонала.
Таблица 3.
Плотность электролита для эксплуатации в различных климатических районах.
| Климатические районы (средняя месячная температура в январе) | Время года | Плотность электролита, приведенная к +25°С, г/см3 | |
| Заливается при приведении батареи в действие | В полностью заряженной батарее | ||
| Очень холодный (–50 … –30°С) | Зима Лето | 1,28 1,24 | 1,30 1,26 |
| Холодный (–30 … –15°С) | Круглый год | 1,26 | 1,28 |
| Умеренный (– 15 … –8°С) | То же | 1,24 | 1,26 |
| Жаркий сухой (–15 … + 4°С) | " | 1,21 | 1,23 |
| Тёплый влажный (0 … + 4°С) | " | 1,21 | 1,23 |
| Примечание: допускаются отклонения плотности электролита от значений, указанных в таблице, на ± 0,01 г/см3. |
Таблица 4.
Соотношение количества кислоты, воды и концентрированного электролита при +25°С, необходимых для получения 1 литра электролита требуемой плотности.
| Требуемая плотность приготавливаемого электролита при +25°С, г/см3 | Температура замерзания, °С | Количество воды и электролита, плотностью 1.4 г/см3 | Количество воды и аккумуляторной кислоты, плотностью 1.83 г/см3 | ||
| Вода, л | Электролит, л | Вода, л | Кислота, л | ||
| 1,210 | – 34 | 0,475 | 0,525 | 0,849 | 0,211 |
| 1,230 | – 42 | 0,425 | 0,575 | 0,829 | 0,231 |
| 1,240 | – 50 | 0,400 | 0,600 | 0,819 | 0,242 |
| 1,250 | – 54 | 0,375 | 0,625 | 0,809 | 0,252 |
| 1,260 | – 58 | 0,350 | 0,650 | 0,800 | 0,263 |
| 1,270 | – 60 | 0,325 | 0,675 | 0,790 | 0,274 |
| 1,280 | – 64 | 0,300 | 0,700 | 0,781 | 0,285 |
| 1,290 | – 68 | 0,275 | 0,725 | 0,771 | 0,296 |
| 1,300 | – 66 | 0,250 | 0,750 | 0,761 | 0,306 |
| 1,310 | – 60 | 0,225 | 0,775 | 0,750 | 0,316 |
| 1,400 | – 36 | – | – | 0,650 | 0,423 |
| Примечание. При замерах плотности электролита следует учитывать, что повышение температуры на 1°С приводит к снижению плотности электролита на 0,0007 г/см3, а понижение температуры электролита на 1°С, наоборот, – к увеличению плотности электролита на 0,0007 г/см3 (исходной считается температура +25°С). |
Приготовление электролита осуществляется в следующем порядке.
В сосуд заливается необходимое количество дистиллированной воды. Далее, при непрерывном перемешивании, слабой струей заливается серная кислота. Категорически запрещается вливать воду в кислоту, так как это может привести к нечастным случаям с персоналом. Дело в том, что при смешивании серной кислоты с водой выделяется большое количество тепла. Если лить воду в кислоту, плотность которой в 1,8 раза больше плотности воды, то вода растекается по поверхности кислоты, быстро нагревается, образуя пар, и бурно испаряется вместе с капельками кислоты, приводя к её разбрызгиванию. При вливании кислоты в воду более плотная кислота погружается в толщу воды, вследствие чего образующийся электролит отдаёт выделяющееся тепло окружающей его массе воды. В этом случае разбрызгивание раствора не происходит.
При приготовлении электролита образующийся раствор необходимо перемешивать для ускорения выравнивания его плотности. Плотность электролита, полученного в результате приготовления, определяется с помощью денсиметра. Его поплавок при измерении не должен касаться стенок цилиндрической части стеклянной трубки (Рис. 32). Одновременно необходимо измерять температуру электролита.
Результат измерения плотности электролита приводят к температуре +25°С. Для этого к показаниям денсиметра должна быть сделана поправка в соответствии с примечанием к Табл. 4 или полученная с помощью специального графика (рис. 33). Это позволяет достаточно точно учитывать изменение плотности электролита в зависимости от изменения температуры.
Сразу после приготовления электролита его температура, как правило, выше рекомендуемой для заливки в батареи. Поэтому после приготовления электролит необходимо охладить до +20-30°С.
После заливки электролита в батарею необходимо выдержать паузу не менее двадцати минут (но не более двух часов) для того, чтобы электролит впитался в поры электродов и сепараторов батареи. Если при этом плотность электролита понизится менее чем на 0,03 г/см3 от плотности заливаемого электролита, то батарея может быть установлена на автомобиль без подзаряда. Если плотность электролита понизится более чем на 0,03 г/см3, то такие батареи обязательно требуется зарядить.
Большинство сухозаряженных батарей, со дня изготовления которых прошло менее года, не требуют подзаряда. Батареи, хранившиеся в сухозаряженном состоянии более года, как правило, необходимо заряжать.
При необходимости срочного ввода в эксплуатацию сухозаряженных батарей, которые хранились не более одного года с момента изготовления, допустимо устанавливать их на автомобиль после двадцатиминутной пропитки электролитом без проверки его плотности, если температура батареи, заливаемого электролита и окружающего воздуха не ниже 15°С.
При приведении в действие батарей, хранившихся в сухом состоянии более установленных инструкцией сроков, они обязательно должны быть подвергнуты заряду. После пропитки электролитом в течение двух часов батареи ставят на заряд. Заряд следует производить током 0,05 С20 до обильного газовыделения, постоянства плотности электролита и напряжения на выводах батареи в течение двух часов.