Inbetriebnahme von Blei-Säure-Batterien. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen

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Unterbrechungen der Stromversorgung erfordern den Einsatz autonomer Notstromquellen für Computer, Radiosender, ROM-Programmierer, Sicherheitssysteme, Alarmsysteme usw. Natürlich können solche Quellen elektrochemische Batterien (AB) sein. Am günstigsten sind Starter-Säure-Bleibatterien. Sie sind so konzipiert, dass sie der Last sofort einen großen Entladestrom zuführen. Vorausgesetzt, sie verfügen über eine doppelte Leistungsreserve, funktionieren sie jedoch im statischen Verbrauchsmodus zufriedenstellend. In regelmäßigen Abständen, je nachdem, wie oft und wie lange der Akku im Betriebsmodus ist, müssen Sie ihn aufladen und wieder aufladen.

Die Lade-/Entladezyklen sind bei allen Batterien vielfältig, aber sie haben ihre eigene endliche Grenze, und je verantwortungsloser mit der Batterie umgegangen wird, desto schneller wird diese Grenze erreicht.

Das Prinzip des Ladens von Batterien basiert auf dem Phänomen der Ladungsakkumulation während der Elektrolyse, d. h. Durch eine externe Quelle (Ladegerät) wird zwischen den Elektroden in der Elektrolytumgebung eine Potentialdifferenz erzeugt. Die Hauptreaktionen in Batterien werden durch die folgenden Formeln beschrieben: 1) Entladung РbО2+Рb+2Н2О>2РbSO4 +2Н2О; 2) Ladung 2PbSO4+2H2>PbO2 +Pb+2H2O. Aus den Formeln sehen wir, dass die aktive Masse (Pb und PbO2) beim Laden wiederhergestellt wird.

Neue Batterien werden trocken geladen verkauft, was ihre Einsatztauglichkeit nach längerer Lagerung gewährleistet. Solche Batterien werden nach dem Befüllen mit Elektrolyt und dem Laden mit elektrischem Strom in Betrieb genommen.

Zunächst müssen Sie einen Elektrolyten vorbereiten, dessen Dichte 1,5-mal niedriger ist als in der der Batterie beigefügten Anleitung angegeben. Die Dichte muss mit einem Aräometer und auf keinen Fall „nach Augenmaß“ kontrolliert werden. Zum Mischen des Elektrolyten sollten Glas- oder Kunststoffstäbe verwendet werden. Die Verwendung von Holz- oder Metallbatterien führt zu einer Verunreinigung des Elektrolyten mit Fremdstoffen (Verbindungen), was einen schnellen Verschleiß der Batterie vorwegnimmt. Alle Arbeiten sollten in Glasbehältern und ausschließlich mit synthetischen Filtern durchgeführt werden.

Elektrolytzusammensetzung: destilliertes Wasser und Batterieschwefelsäure H2SO4. Die Mischregeln sind streng geregelt; die Säure wird langsam mit Rührpausen in das Wasser gegossen. Während der Reaktion der Verbindung wird aktive Wärme freigesetzt, daher ist es notwendig, die Erwärmung des Behälters, in dem der Elektrolyt hergestellt wird, zu überwachen, damit dieser nicht platzt.

Der Elektrolyt wird auf eine Temperatur von +15–20 °C abgekühlt und bis zu einer Höhe über dem Sicherheitsschild um ca. 15 mm in die Batterie gegossen. Nach 2 Stunden, wenn die aktive Masse der Platten mit Elektrolyt gesättigt ist, muss die Dichte des Elektrolyten gemessen werden. Wenn diese um nicht mehr als 0,003 g/cm3 abgenommen hat, muss die Batterie auf eine Spannung entladen werden jede Bank 1,75 V für 20 Stunden bei einer Temperatur von etwa 20 ° C. Ein 20-Stunden-Entlademodus ist Standard. Entsorgen Sie den Elektrolyten. Der Elektrolyt wird erneut hergestellt, jedoch mit der in der Anleitung angegebenen Dichte. Es ist zu beachten, dass ein Elektrolyt mit erhöhter Dichte die Wahrscheinlichkeit einer Sulfatierung der Platten erhöht und die Batterie zerstört.

Nach dem Abkühlen auf eine Temperatur von +15...20 °C wird der Elektrolyt in die Batterie bis zu einem Niveau gegossen, das den Sicherheitsschild um 10...15 mm übersteigt, und 2 Stunden lang belassen, um die Platten gleichmäßig zu imprägnieren (es gibt). der Akku muss nicht geschüttelt werden). Anschließend wird der Akku mit einem konstanten Strom geladen, jedoch auf keinen Fall mit einer konstanten Spannung. Der praktische Unterschied zwischen den Methoden besteht darin, dass in Reihe mit dem Ladegerät, dessen konstante Ausgangsspannung die Gesamtspannung der Batterie in Höhe von 2,4 V für jede Bank nicht überschreiten sollte, beim Laden mit konstantem Strom a Der Rheostat wird eingeschaltet, wodurch der Ladestrom auf die erforderliche Größe eingestellt wird.

Am besten verwenden Sie Ladegeräte, die mit einem einstellbaren Ladestromstabilisator ausgestattet sind. Zu Beginn des Ladevorgangs muss der Strom auf 0,08 des Nennwerts und nach 40-120 Minuten auf 0,1 des Nennwerts eingestellt werden. Am Ende des Ladevorgangs, wenn die aktive Gasbildung beginnt (Bildung von Wasserstoff- und Sauerstoffblasen), muss der Ladestrom auf 0,05-0,08 des Nennstroms reduziert werden. Die Elektrolyttemperatur darf +30 °C (+45 °C max) nicht überschreiten. Als Ende des Ladevorgangs sollte eine stabile Spannung an jeder Batteriebank im Bereich von 2,4–2,7 V gelten. In den nächsten 2 Stunden nach Ende des Ladevorgangs wird die Dichte des Elektrolyten überprüft und ob diese erhalten bleibt Bleibt die Spannung 2 Stunden lang unverändert, gilt der Akku als vollständig geladen.

Wenn 2 Stunden nach dem Einfüllen eines Elektrolyten mit einer 1,5-fach niedrigeren Dichte als der Nenndichte in eine trocken geladene Batterie die Dichte des Elektrolyten um mehr als 0,003 g/cm3 abgenommen hat, muss die Batterie wie oben beschrieben geladen und entladen werden . Es ist gut, wenn die Entladung nicht schneller als in 20 Stunden abgeschlossen ist. Anschließend wird der Elektrolyt abgelassen und die Batterie mit Elektrolyt mit der in der Anleitung angegebenen Dichte gefüllt und geladen.

Akkus sollten immer bei einer Temperatur nahe +22 °C geladen werden. Messen Sie am Ende des Ladevorgangs (jedoch bei angeschlossenem Ladegerät) die Dichte des Elektrolyten und stellen Sie ihn durch Zugabe von destilliertem Wasser oder Elektrolyt mit einer Dichte von 1,4 g/cm3 auf den Normalwert ein (selbstverständlich wird der Elektrolyt vorab so ausgewählt, dass der Füllstand stimmt). wird letztendlich 10-15 mm über dem Schutzschild gehalten). In diesem Fall muss der Elektrolyt umgerührt oder die Batterie leicht geschüttelt werden, jedoch so, dass die Platten nicht freigelegt werden.

Nur so kann die erste Akkuladung durchgeführt werden. Auch in Zukunft bleiben diese Anforderungen bestehen, man kann aber auch mit konstanter Spannung laden (was noch schlimmer ist).

Es ist von Vorteil, Batterien in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen zu lagern, da bei Temperaturen unter 0 °C die Selbstentladung eher langsam erfolgt. Es ist vorteilhaft, Batterien bei Umgebungstemperaturen nahe +25 °C zu betreiben. Die Tabelle zeigt die Dichte des Elektrolyten, gemessen bei einer Temperatur von +15 °C, und die entsprechende Gefriertemperatur.

Beim Entladen der Batterie bilden sich auf den Platten Kristalle aus Bleisulfat PbSO4, die bei Aufladung durch Elektrolyse wieder zur aktiven Masse werden.

Es lohnt sich nicht, Batterien im entladenen Zustand aufzubewahren, da PbSO4-Kristalle zu festen (fast unlöslichen) weißen Kristallen zerfallen, die beim Laden anschließend Sulfat bleiben. Der Elektrolytstand muss ständig überwacht werden, da sich auf dem freiliegenden Teil der negativen Elektroden die gleichen weißen Kristalle bilden. Bei Bedarf wird der Füllstand durch Zugabe von destilliertem Wasser gehalten.

Lassen Sie den Akku nicht unter 1,75 V pro Zelle entladen! Wenn sich die Dichte des Elektrolyten der Untergrenze des zulässigen Grenzwerts nähert, kann die Batterie wieder aufgeladen werden und die Dichte des Elektrolyten erhöht sich. Es besteht kein Grund zur Panik bei der geringsten Abnahme der Dichte; häufiges Aufladen wird die Lebensdauer der Batterie wahrscheinlich nicht verlängern.

Es ist notwendig, die Oberfläche zwischen den Anschlüssen der Batterie regelmäßig mit einem trockenen Tuch abzuwischen, um die Bildung leitfähiger Pfade aus Staub und Säure zu verhindern.

Autor: A. V. Savvin

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