Defecțiuni ale bateriei cu plumb și cum să le remediați
1. Creșterea autodescărcării se manifestă prin pierderea capacității.
Autodescărcarea normală este rezultatul proceselor galvanice din baterie datorită prezenței impurităților în materialul electrodului și în electrolit și de obicei nu depășește 0,7% din capacitatea pe zi. Autodescărcarea crescută a bateriilor portabile se datorează scurgerii de curent pe suprafața exterioară a capacelor și a recipientelor ude cu electrolit în timpul umplerii neglijente sau în timpul eliberării de gaz. Autodescărcarea din acest motiv, mai ales dacă suprafața este și contaminată cu praf, poate fi atât de mare încât bateria să fie complet descărcată în 10-20 de zile.
Pentru a elimina autodescărcarea, este necesar să curățați suprafața cu o cârpă umezită cu apă distilată, apoi să o neutralizați cu o soluție alcalină 10% de sodă sau amoniac (apă cu amoniac): umeziți cârpa cu o soluție și ștergeți bine suprafata capacelor si a vaselor. În acest caz, trebuie să monitorizați cu atenție ca soluția alcalină să nu cadă în baterie și să contamineze electrolitul.După neutralizare, vasele sunt șterse din nou cu o cârpă umedă și apoi uscate.
Dacă, după ștergerea suprafeței, autodescărcarea nu a scăzut, este necesar să se analizeze electrolitul din baterie, iar dacă se găsesc impurități nocive în cantități care depășesc cele admise, să se descarce bateria și să se înlocuiască electrolitul. După turnarea electrolitului, fiecare celulă este turnată cu apă distilată și lăsată să stea timp de 1 oră. Apa este apoi turnată, celula este din nou turnată cu apă și un curent slab trece prin baterie timp de 2 ore - aproximativ 1/10 din normal. După aceea, apa este turnată, bateria este clătită cu apă distilată, umplută cu un electrolit de densitate normală și încărcată cu o încărcare normală cu un curent de 0,1 C20.
Contaminarea cu electroliți. O scădere a capacității și o autodescărcare crescută a bateriilor apare adesea din cauza prezenței impurităților în apa care se adaugă bateriilor sau în acidul folosit pentru prepararea electrolitului. Adesea, contaminanții intră în baterie atunci când tehnologia de reparație este încălcată, de exemplu, la lipirea jumperilor cu lipire POS, în timpul contactului prelungit al firelor de cupru goale cu capacele bateriei umezite cu electrolit etc.
Prezența unor impurități nocive poate fi determinată de semne externe:
- clor - mirosul de clor în apropierea elementelor și depunerea unui sediment gri deschis la fundul vasului;
- cupru - eliberare vizibilă de gaz în repaus și încărcare constantă;
- mangan - în timpul încărcării, electrolitul capătă o culoare roșie deschisă;
- Fierul și azotul nu sunt detectabile prin semne externe și pot fi detectate doar prin analiză chimică.
În toate cazurile de detectare a impurităților inacceptabile în electrolit, acesta trebuie înlocuit. Pentru a face acest lucru, descărcați bateria, turnați electrolitul, umpleți-l cu apă distilată verificată pentru absența clorului și lăsați-o timp de 1 oră pentru a se încărca cu un curent slab de 0,05 C10. Apoi scurgeți apa, umpleți cu electrolit de înaltă calitate și încărcați cu curent de încărcare normal.
Întârzierea celulelor este caracterizată de tensiune scăzută, precum și de o densitate mai mică a electrolitului celulelor individuale în comparație cu altele și, de obicei, rezultă din tensiunea de reîncărcare insuficientă, stadiul inițial de sulfatare a plăcii, scurtcircuit și prezența impurităților dăunătoare în electrolitul .Dacă se detectează o întârziere, este imperativ să se analizeze electrolitul pentru prezența clorului, fierului, cuprului în el. În cazurile de nepornire, defecțiunea este eliminată prin egalizarea sarcinii sau prin creșterea tensiunii de flotare.
Dacă întârzierea nu este eliminată prin încărcarea celulei întârziate dintr-o sursă externă, celulele întârziate sunt tăiate din baterie și încărcate până când capacitatea lor este restabilită.
2. Scurtcircuite în interiorul bateriilor apar în principal în timpul distrugerii separatoarelor și prin acumularea de plumb spongios pe marginile plăcilor.
Adesea, cauza unui scurtcircuit este un nivel ridicat de sediment la fundul vaselor, care, ajungând la marginea inferioară a electrozilor, creează punți conductoare între ei.
Pentru a elimina scurtcircuitele, este necesar să descărcați bateria cu un curent de descărcare de 10 ore la tensiunea finală și să demontați celula.După îndepărtarea scurtcircuitului — înlocuirea separatoarelor deteriorate, tăierea acumulărilor de pe plăci cu un cuțit, curățarea vaselor și îndepărtarea sedimentului, spălarea plăcilor — celula este asamblată și încărcată în modul de încărcare formativă.
3. Distrugerea plăcilor se caracterizează prin dezintegrarea și căderea masei active și coroziunea grilelor.
Semnele caracteristice ale distrugerii plăcilor sunt o scădere bruscă a capacității bateriei, un timp scurt de descărcare și o creștere rapidă a densității electrolitului la normal în timpul încărcării. Electrolitul devine tulbure și de culoare maronie. Motivul distrugerii plăcilor este încărcarea sistemului, încărcările cu curent ridicat și creșterea temperaturii. Încărcarea sistematică cu curenți excesiv de mici poate provoca, de asemenea, distrugerea plăcilor. Sulfarea plăcilor cauzează, de asemenea, distrugerea lor, deoarece sulfatul de plumb are un volum mai mare decât peroxidul de plumb și plumbul burete.
Bateriile cu plăci deteriorate nu sunt adecvate pentru funcționare și trebuie înlocuite.
4. Sulfarea plăcilor este cea mai comună și periculoasă deteriorare a bateriei.
După cum sa menționat mai sus, formarea sulfatului de plumb (sulfat de plumb) PbSO4 este o consecință normală a funcționării bateriei. Sulfura de plumb generată în modul normal are o structură cristalină fină. Ca urmare a autodescărcării atunci când bateria este inactivă, în special la temperatură și densitate ridicate a electrolitului, cristalele de PbSO4 sunt mari. Sub rezerva regulilor de stocare a bateriei, cristalele se vor dezintegra în continuare sub influența încărcării normale.
5.Sulfarea profundă, de regulă, este rezultatul utilizării necorespunzătoare a bateriilor și este cauzată de următoarele motive principale:
- tensiune și curent de încărcare insuficiente;
- autodescărcare crescută din cauza scurtcircuitului în elemente;
- prezența impurităților dăunătoare în electrolit;
- concentrație excesivă și temperatură ridicată a electrolitului;
- subîncărcarea sistematică a bateriilor care funcționează în modul „încărcare-descărcare”;
- descărcări profunde sistematice;
- încărcare frecventă cu curenți mari;
- lăsând pe termen lung o baterie descărcată fără încărcare;
- o perioadă lungă de timp (mai mult de 6 ore) între umplerea unei baterii noi neuscate cu electrolit și începerea încărcării acesteia.
Sub influența acestor factori, sulfatul de plumb de pe plăci se transformă într-o structură cristalină grosieră și formează o crustă continuă de sulfat de plumb. Formarea intensă de sulfați are loc și atunci când plăcile umezite cu electrolit intră în contact cu aerul din cauza expunerii plăcilor din cauza nivelului redus de electrolit. Sulfatul cristalin grosier nu se mai descompune în timpul încărcării normale și se spune că sulfatarea este ireversibilă.
Masa activă a plăcilor pozitive supuse unei sulfatări excesive capătă o nuanță maro deschis cu pete albe de sulfat.Uneori culoarea rămâne închisă, dar prezența sulfatului cristalin grosier este indicată de suprafața tare, aspră. Masa activă a plăcii pozitive sulfatate se freacă între degete ca nisipul.
Suprafața plăcilor negative este acoperită cu un strat continuu de sulfat de plumb. Materialul activ devine dur, dur, ca și cum ar fi nisipos la atingere. Nu există o linie metalică clară pe suprafața plăcilor dacă trageți un cuțit pe ea.
Deoarece sulfatul cristalin grosier este un slab conductor al curentului electric, atunci când are loc sulfatarea ireversibilă, rezistența internă a celulei crește. Ca urmare, tensiunea de încărcare crește la 3 V și tensiunea de descărcare scade dramatic. Cristalele mari înfundă porii din masa activă, ceea ce face dificilă intrarea electrolitului în straturile interioare. Capacitatea bateriei devine mult mai mică decât în mod normal. Aceste semne sunt tipice bateriilor cu sulfat.
6. Producerea excesivă de nămol.
Atunci când electrolitul este contaminat cu fier și acid azotic și sărurile sale, precum și în timpul unui scurtcircuit și al funcționării necorespunzătoare (supraîncărcări severe și descărcări profunde), particulele de masă activă cad din plăci, formând un precipitat (sediment), care , ridicându-se la plăci, poate provoca un scurtcircuit.
Semne caracteristice și motive pentru apariția sedimentului.
În conformitate cu motivele care au determinat separarea crescută a sedimentelor, trebuie luate măsuri pentru îndepărtarea acestora.
Sedimentele sunt îndepărtate din vasele deschise folosind o pompă sau sifon prin pomparea electrolitului tulbure cu o baghetă de sticlă din celulele descărcate anterior la 50-60% din capacitatea lor. În acest caz, trebuie avut grijă să nu provoace un scurtcircuit cu particule de sedimente. După evacuare, elementele trebuie clătite cu apă distilată.
În loc de electrolitul turnat, în borcane se toarnă curățenie, deoarece nu puteți ține farfurii goale în aer pentru o lungă perioadă de timp.
Sedimentele sunt îndepărtate din bateriile portabile o dată pe an prin demontarea plăcilor și clătirea recipientelor și plăcilor bateriei descărcate anterior.
7. Inversați polaritatea bateriei.
Dacă bateria constă din celule conectate în serie de capacități diferite sau unele dintre celule au plăci tăiate sau sulfatate, atunci când bateria este descărcată, celulele cu capacitate mai mică pot fi descărcate la zero, iar restul vor da în continuare o descărcare. actual. Acest curent care trece prin celulele descărcate de la negativ la pozitiv începe să le încarce în sens opus (placa negativă va deveni pozitivă și placa pozitivă va deveni negativă). În acest caz, în plăci apare un amestec de dioxid de plumb și plumb spongios, are loc o autodescărcare puternică și se formează sulfatare.
Plăcile negative se întunecă și se umflă foarte mult. Astfel de elemente ar trebui tăiate din baterie și supuse mai multor șocuri de antrenament și încărcare.
Inversarea polarității poate apărea și atunci când bateria este conectată în mod greșit la polii opuși (plus la minus, minus la plus) ai generatoarelor de motoare de încărcare sau redresoarelor de design vechi care nu au protecție împotriva comutării incorecte. Este necesar să monitorizați cu atenție conexiunea corectă a bateriei de încărcare. O greșeală observată la timp poate fi corectată. Prin comutarea bateriei în modul corect de încărcare, se elimină inversarea polarității electrozilor.
Dacă inversarea polarității este cauzată de pornirea incorectă prelungită, este necesar să se efectueze 2-3 cicluri „încărcare-descărcare-încărcare” În cazuri deosebit de nefavorabile, bateria polarizată nu își reface capacitatea și se dezintegrează complet.
8. Rezistența redusă de izolație a bateriei va determina autodescărcare.
Cel mai adesea apare din cauza contaminării suprafeței bateriilor, pătrunderii electrolitului pe capace și pereții exteriori ai vaselor și pe rafturi. Dacă se detectează scurgeri de electrolit din fisurile din rezervor, acesta trebuie înlocuit.
Fisurile din masticul de etanșare sunt reparate prin topirea acestuia cu o flacără scăzută a unui arzător cu gaz sau a unei pistolete.
Atenție: lucrul trebuie efectuat în afara compartimentului bateriei. Bateria trebuie descărcată, lăsată singură 1-2 ore cu capacele deschise, apoi suflată cu aer pentru a îndepărta gazele reziduale și a preveni explozia amestecului exploziv. Topirea trebuie făcută cu atenție pentru ca marginile rezervoarelor și capacelor să nu ia foc.
9. Fisuri în monoblocuri și vase de ebonită.
Deteriorarea monoblocurilor și a containerelor provoacă scurgeri de electrolit, contaminarea compartimentului bateriei și creează condiții pentru autodescărcarea bateriei. În plus, fumurile de acid sulfuric sunt dăunătoare personalului de service. Fisurile din partițiile intercelulare ale monoblocurilor sunt deosebit de periculoase pentru baterii. Contactul electrolitic dintre celulele adiacente creează căi pentru o autodescărcare îmbunătățită. Cu fisuri mari, curentul de autodescărcare atinge o valoare de scurtcircuit, tensiunea bateriei este redusă cu 4 V, iar electrozii sunt sulfatați sau distruși complet.
Monoblocurile deteriorate ale bateriilor de pornire sunt de obicei imposibil de reparat, mai ales în prezența fisurilor în pereții despărțitori ai elementului intermediar. Dacă este imposibil să înlocuiți monoblocul cu unul nou, reparația poate fi eficientă atunci când bateria va fi utilizată în condiții de staționare (fără impact și tremur).
Monoblocul de reparat se spala abundent cu apa curenta si se usuca la temperatura camerei timp de 3-4 ore. Uscarea în dulapuri la o temperatură nu mai mare de 60 ° C este permisă.
Pentru a etanșa prin fisuri, acestea din urmă sunt găurite la margini cu un burghiu cu diametrul de 3-4 mm. Crăpăturile sunt tăiate cu o pilă sau o daltă la o adâncime de 3-4 mm. În monoblocuri cu inserții rezistente la acid, găurirea și tăierea fisurilor se efectuează numai până la adâncimea amestecului asfaltic și numai din exterior. Blocurile de ebonită sunt tăiate din ambele părți. Fisura tăiată este curățată cu șmirghel până când se creează o suprafață aspră cu o lățime de 10-15 mm pe ambele părți ale fisurii. După aceea, zonele curățate se degresează cu un șervețel înmuiat în acetonă și se usucă timp de 5-6 minute.
Monoblocul reparat trebuie testat pentru scurgeri folosind un dispozitiv special.
La verificarea deteriorării monoblocurilor, trebuie avută o grijă deosebită și în niciun caz nu țineți cei doi electrozi în mâini, deoarece acest lucru poate duce la un șoc electric.
Re-lidura și îndreptarea plăcilor
Dacă plăcile sunt puternic distorsionate (în special pozitive) ca urmare a unei funcționări necorespunzătoare, a contaminării cu electroliți sau a scurtcircuitului, este necesar să sortați bateriile și să îndreptați plăcile. Acest lucru ar trebui făcut prin descărcarea bateriilor.Plăcile negative trebuie imediat scufundate în apă distilată pentru a elimina acidul din ele și doar schimbând apa de două-trei ori pot fi ținute în aer. Plăcile negative încărcate în aer devin foarte fierbinți și devin inutilizabile.
Când scoateți plăcile pozitive, aveți grijă să nu atingeți plăcile negative. Pentru aliniere, plăcile pozitive tăiate sunt plasate între două plăci netede și apoi cântărite treptat și cu grijă. În niciun caz nu trebuie să loviți cu un ciocan și să apăsați puternic pe plăci, deoarece acestea se pot rupe din cauza fragilității lor.
Lipirea plăcilor din compartimentul bateriei în timpul încărcării este strict interzisă! Ele pot fi lipite nu mai devreme de două ore după terminarea încărcării și cu ventilație continuă.
Lipirea conexiunilor bateriilor staționare ar trebui să se facă folosind o flacără de hidrogen sau un încălzitor electric de cărbune. Această lucrare poate fi efectuată numai de personal special instruit.
Lipirea bateriilor mici (demaror, filament etc.) se poate face cu un fier de lipit obișnuit, dar fără a folosi lipituri de staniu și acid, care contaminează bateria și duc la autodescărcare și deteriorare a acesteia.
Un fier de lipit, curățat de cositor, topește o tijă sau o bandă de plumb pur, care, căzând în cusătură, sudează împreună părțile de plumb ale bateriei. Trebuie avut grijă ca plumbul topit să nu creeze filamente care, dacă sunt prinse în celulă, pot provoca un scurtcircuit. Trebuie să sudați întreaga secțiune transversală a firelor și a jumperilor, astfel încât conductivitatea acestora să nu scadă.