Аккумуляторы любого типа, в том числе и щелочные, представляют собой устройства, в которых протекает большое количество химических реакций. В результате вместе с основными электрохимическими процессами в АКБ протекает множество побочных реакций. Часто это приводит к потере аккумулятором своих свойств и выходу из строя. Поэтому для аккумуляторных батарей важно проводить профилактические мероприятия. Но мы часто об этом забываем, из-за чего аккумулятор выходит из строя, не отработав своего ресурса. К счастью, в некоторых случаях есть возможность восстановить АКБ. Сегодня мы поговорим про восстановление щелочных аккумуляторов.
Ощутимой проблемой при эксплуатации щелочных аккумуляторов является «эффект памяти». Он выражается в снижении ёмкости батареи в результате многократных неполных циклов разряд-заряд. На электродах щелочного аккумулятора образуются крупные кристаллы, и значительная часть активной массы перестаёт использоваться в работе. Чтобы избавиться от «эффекта памяти», часто рекомендуют провести полную разрядку до напряжения 0,8-1 вольта и затем зарядку. Проводится несколько таких циклов. Если у вас есть инструкция по обслуживанию щелочных аккумуляторов какого-то определенного типа, то действовать нужно в соответствии с ней.
Действительно, этот способ борьбы с «эффектом памяти» приносит определённый результат, но лишь в качестве профилактических мер. Чтобы служили долго, за ними требуется периодический квалифицированный уход.
Если батарея уже отработала несколько лет, то к образованию кристаллов на электродах добавляется ещё ряд проблем. В частности, изменение состава и объёма электролита, образование кристаллов на сепараторах, короткие замыкания и т. п.
И для восстановления щелочного аккумулятора проведения цикла разряда-заряда будет недостаточно.
Но в целях профилактики полный разряд и последующий заряд рекомендуют делать раз в месяц. При этом желательно, чтобы зарядное устройство имело функцию разрядки аккумулятора с контролем по нижнему порогу напряжения. Это позволит отключить разряд вовремя и не допустить глубокого разряда. Этот режим полезен и при разряде батареи из аккумуляторных элементов, которые имеют разную степень заряженности. Если вы будете выполнять циклы разряд-заряд восстановление сразу для нескольких аккумуляторных элементов, то перед этим нужно выровнять их степень заряда. Это делается полной зарядкой. Но в идеале такую «тренировку» лучше выполнять для каждой батарейки в отдельности.
Технологический процесс ремонта щелочных аккумуляторов начинается со снятия аккумуляторных батарей с вагона, после чего они попадают на участок по ремонту аккумуляторных батарей. Ремонт аккумуляторов осуществляется со вскрытием банки и без вскрытия.
Ремонт аккумуляторов без вскрытия банки осуществляется с частичной разборкой: с борнов свинчиваются гайки, снимают перемычки и резиновые чехлы. Банки и перемычки очищают от грязи и смазки обмывкой в машине барабанного типа 1% раствором каустической соды, подогретым до температуры 60-80 С. После ополаскивания чистой водой детали сортируют, гайки со смятыми гранями и неисправной резьбой бракуют, деформированные перемычки выправляют, перемычки с трещинами или поврежденными никелевым покрытием заменяют. Годные детали передают на позицию сборки батареи.
Резиновые чехлы обмывают снаружи и внутри горячей водой в которую для нейтрализации оставшегося на поверхности щелочного электролита добавляют немного серной кислоты или старого кислотного электролита. После нейтрализации и обмывки проточной водой чехлы испытывают на специальном прессе давлением воды 0,1 МПа. Опрессовку чехлов можно заменить проверкой диэлектрической прочности резины переменным током. Выдержавшие испытание чехлы сушат в специальной камере.
Чехлы со сквозными потертостями и небольшими проколами при деповском ремонте разрешается вулканизировать сырой резиной или восстанавливать постановкой накладок из стеклоткани на клеящем составе ГЕН-150В по специальной технологии. Во время капитального ремонта резиновые чехлы с дефектами подобного рода обязательно заменяют целыми.
Параллельно с перечисленными работами осуществляют ремонт самих аккумуляторов. Сначала из них выливают электролит, а затем обмывают каждую банку снаружи и внутри. Слитый электролит собирают в резервуар для регенерации.
Механизированную промывку щелочных аккумуляторов можно осуществлять на специальной моечной машине с двумя моечными камерами, оборудованными вытяжной вентиляцией. В каждую камеру вкатывается тележка с поворотной корзиной, в которую установлены аккумуляторы. В начале корзину поворачивают и из аккумуляторов сливают электролит а затем их заливают водой, нагретой до температуры 60-70º С, применять более горячую воду нельзя – так как сепараторы между пластинами, сделанные из винипласты, могут размягчиться и деформироваться. После этого вал корзины цепляется с муфтой приводного электродвигателя и корзина встряхивается, прополаскиваются аккумуляторы и сливается вода. Через установленный промежуток времени начинается новый цикл. Промытые аккумуляторы осматривают, места со следами коррозии очищают, протирают салфетками, смоченными в 10% -ной фосфорной кислоте. Осматривают пластины, неисправные пружины и резиновые уплотнения, не обеспечивающие плотного закрытия горловины аккумулятора, заменяют. После ремонта сухие аккумуляторы вставляют в резиновые чехлы и устанавливают на стеллажи для заполнения электролитом и заряда. После очистки банки окрашивают снаружи, способом окунания лаком. Можно использовать и другие материалы, обеспечивающие надежную защиту металла от коррозии. Наружную крышку не окрашивают, а заливают горячим графитом или в крайнем случае покрывают слоем технического вазелина.
Наружную окраску банок можно не производить, если на их защитном покрытии нет дефектов и следов коррозии. Заливать же крышку парафином надо обязательно в любом случае, так как это препятствует утечке тока по крышке, если на нее случайно будет пролит электролит при заливке батареи или ее зарядке.
При повышенном содержании карбонатов аккумуляторы заливают подщелоченной водой, нагретой до температуры 100ºС, и выдерживают в течении 16-290 часов, периодически выливая воду и встряхивая каждый аккумулятор. Такую же промывку осуществляют при замене калиевого электролита на натриевый и наоборот.
Восстанавливают емкость никель-железных аккумуляторов путем обработки их сернистым натрием. Этот процесс позволяет улучшить состояние отрицательных железных электродов, потерявших свою емкость в результате окисления сульфидной серы. Чаще всего потеря емкости наблюдается в аккумуляторах, находящихся длительно в нерабочем состоянии (хранении на складе, длительное стояние в отстое, без проведения профилактических зарядно-разрядных циклов). Для восстановления емкости таких аккумуляторов их заливают электролитом, с добавлением 20-25 г/л сернокислого натрия и выдерживают в таком состоянии от 3 до 10 ч. Если это не дает результатов, то аккумуляторы ремонтируют со вскрытием корпуса. Восстановленные аккумуляторы подвергают формировке и нормальному заряду.
У аккумуляторов, отбракованных из-за механических повреждений или потери емкости ремонт выполняется с вскрытием корпуса. Аккумуляторы разбирают и заменяют дефектные элементы (пластины, сепараторы, борны, корпуса, гайки, шайбы и другое). Для этого на фрезерном станке отрезают сварочный шов, соединяющий корпус аккумулятора с верхней крышкой. Затем корпус аккумулятора зажимают в винтовой пресс и извлекают блок пластин. Отворачивают гайки, крепящие борны к крышке аккумулятора, снимают изолирующие шайбы и крышки. После этого разбирают блок на полублоки, снимают, промывают и осматривают сепараторы и каждую пластину. Основными внутренними дефектами щелочных аккумуляторов, снижающих их емкость, является обрыв соединительной контактной планки, выпадение активной массы, замыкание разноименных пластин выпавшей активной массой, налетами ржавчины или в результате коробления пластин при повреждении сепаратора. Во время ремонта защищают места, подвергшиеся коррозии, и проверяют состояние активной массы.
Пластины с выпавшей активной массой или поврежденным остовом бракуют. Оторванные контактные планки крепят точечной электросваркой. Годные пластины промывают, сушат и опрессовывают в формах. Опрессовку проводят для восстановления размеров разбухших пластин и создания надежного электрического контакта между активной массой и корпусом пластины. Затем аккумуляторы собирают, окрашивают, сушат, на них надевают чехлы и проводят зарядно-разрядные циклы.
Отремонтированные аккумуляторы транспортируют в зарядное помещение, устанавливают на стеллажи, соединяют в батареи заливают заранее приготовленным электролитом. При заливке электролита в аккумуляторы, подвергшиеся промывке, плотность его несколько увеличивается. Через 3-6 ч после заливки она снизится до нормы, так как вода оставшаяся в порах пластин разбавит электролит.
В зависимости от типа щелочные аккумуляторы выпускаются залитым электролитом или не залитым. Для подготовки к первому заряду незалитые аккумуляторы делятся на группы в зависимости от величины Э.Д.С. Если Э.Д.С. незалитых аккумуляторов ниже 0,7 В, то для приведения их в рабочее состояние необходимо провести 5-6 зарядно-разрядных циклов. Если Э.Д.С. аккумуляторов более 0,7 В, то для этого достаточно 2-3 циклов. После разделения на группы аккумуляторы заливают электролитом с температурой не выше 30ºС и оставляют для пропитки активной массы электродов на несколько часов. Перед постановкой аккумуляторов на первый заряд необходимо проверить напряжение на каждом из них. Если напряжение окажется равным нулю, то такие аккумуляторы отбраковывают.
Нормальным зарядным током для никель-железных и никель-кадиевых аккумуляторов принят ток, численно равный обычно 0,25 номинальной емкости.. Разряд на всех циклах производится током, равным 0,2 номинальной емкости в течении установленного времени или до напряжения 1 В.
За время первого заряда аккумуляторам сообщается емкость, приблизительно равная 3 номинальным емкостям. Такой усиленный заряд способствует повышению срока службы аккумулятора и увеличивает емкость обеих пластин. После окончания заряда аккумуляторы включаются на разряд постоянным по величине током. При первом разряде аккумулятор обычно не способен отдать емкость и критерием окончательного разряда является наименьшее допустимое напряжение 1 В. При втором тренировочном цикле аккумуляторам снова сообщают увеличенную емкость, а разряд проводят так же, как и при первом цикле. Третий цикл является контрольным. При этом аккумулятору сообщается емкость 1,5 номинальной емкости.
Общее время приведения в действие аккумуляторов может колебаться от 45 до 90 ч. После проведения каждого зарядного и разрядного режима необходимо делать перерывы продолжительностью 1-1,5 ч для охлаждения аккумуляторов. Если температура электролита превышает +45ºС, следует прервать зарядно-разрядный режим и дать аккумулятору охладиться. Аккумуляторы, которые после контрольного цикла отдают при разряде более 80% номинальной емкости и напряжение которых составляет не менее 1 В, могут быть введены в эксплуатацию. Аккумуляторы с меньшей емкостью и напряжением подвергаются еще двум тренировочным циклам.
Заряд аккумуляторов, которые подверглись ремонту со вскрытием корпуса, осуществляется так же, как и новых. Если при ремонте корпус не вскрывался, то аккумулятор подвергают одному тренировочному зарядно-разрядному контрольному циклу. Как правило, на участке одновременно заряжается несколько батарей, к которым сверх обычного количества аккумуляторов добавляют еще по три-четыре однотипных аккумулятора из числа отремонтированных заранее. Аккумуляторы с конечным напряжением 1,1 В комплектуются в одну группу, а с напряжением от 1,1 до 1 В – в другую группу. После этого производится окончательный разряд батарей нормальным зарядным током.
Признак окончания заряда – постоянство напряжение 1,8 +0,1 В в течении 30 минут.
Аккумуляторы, которые после деповского ремонта имеют емкость не ниже 70%, а после капитального не ниже 80% номинальной, устанавливают в резиновые чехлы и передают к позиции монтажа на вагон.
111) 605276 Союз Советских Социалистических Респуолии(51) М, Кл.- И 01 М 10/42 аявкп Ъе соединение с Гесударствеиный комитет Совете Министров СССР.04.78. Бюллетень М 1 по делам изобретеи и открытий 5) Д опубликования описанияН. П, Пермяков, Н Украинский научнонструкторский инстидобь А. Ли 54) СПОСОБ ВОССТАНО ВЛ ЕН ИЯ ЕМКОСТИ 1 ЦЕЛОЧ Н Н И КЕЛ Ь-ЖЕЛ ЕЗ НО ГО АККУМУЛЯТО РА Изооретение относится к эксплуатации в особых режимах щелочных никель-железных, преимущественно тяговых аккумуляторов, например, в особых температурных условиях и может быть использовано при эксплуатации указанных аккумуляторов в шахтных электровозах, в различных видах погрузочно-разгрузочных машин, в средствах напольного транспорта и в других транспортных средствах, интенсивно эксплуатирующихся при положительных значениях температур окружающего воздуха.Известно, что при эксплуатации щелочных никель-железных тяговых аккумуляторов на шахтных электровозах температура электролита в аккумуляторах, особено расположенных в центре батареи, в летне-осенний период в теплой и умеренной зонах достигает 55 - 62 С, хотя инструкции по эксплуатации формально запрещают перегрев электролита в этих аккумуляторах выше 45 С во избежание снижения их номинальной емкости и других эксплуатационных характеристик. Поэтому рудничные тяговые аккумуляторы часто эксплуатируются с ухудшенными эксплуатационными характеристиками.Указанные инструкции по эксплуатации щелочных тяговых никель-келезных батарей для рудничных электровозов и составленные на их основе заводские инструкции по эксплуанев и А, В. Лесных сследовательский и проектнотут подземной гидравлической чи угля тацнц аккумуляторов рекомендуют независимо от условий эксплуатации через каждые 10 (7 - 12) рабо шх циклов, а также после глубокого разряда, проводить усиленный за ряд батареи в течение 10 ч. током, равным0,25 Я, сообщая зарядную емкость, равную (Яп Ян - номинальная емкость аккумулягорноц оатарец).Этот усиленный заряд не является оптц мальным и эффектным способом восстановления емкости аккумуляторов, утраченной нмн в результате перегрева.Известен способ восстановления емкостц,по которому усиленньш заряд применяют че рез каждые 15 - 20 дней при эксплуатаццищелочных аккумуляторов в условиях высоких температур в жаркое время года, а текущие заряды ведут в вечернее и ночное время. Однако этот способ нс предусматривает ка кцх-либо параметров ц условий проведенияусиленного заряда, а рекомендованная периодичность проведения последнего не связана с колцчеством рабочцх циклов аккумуляторов.25 Установлено, что прн постепенном нагревеаккумуляторов типа ТЖН-(50 на (5 - 70 С в процессе ццклцрованпя нх отдаваемая имц емкость снижается с (50 А. ч до 2(0 А. ч (номинальная зарядная емкость 540 А, ч прц 30 заряде нормальным зарядным током 90 А),и ав 558,15 11 вд. М 405 Тираж 904 1 ПО Государствспносо когпитс, Совста Министров СССР по 1 сна нвоврстснп 11 и о-.к 15 вти 113035, Москва, 21 С, Раукнскаи наб., д 4,5Подписиос Типов нп 15 и 5 Ь нр. Сапунова, 2 11 ри постспснном Охла 2 кДснии этих аккумуляторов с 70"С до 35 С в процессе их цпклирования при тех же условиях заряда отдаваемая емкость полностью не восстанав,швылась и оставалась на уроьпе 2(О в 2 А, ч.Цельо изооретения является повышение эффективности периодического восстановленн 5 Смкос 1 и у 112 ыченнои щеО 1 пыми пиксль 2 келсзными аккумулято 12 ами Б 12 сзультатс вынужденной 1 срытковременной эксплуатации при температурах, превышающих 4 О 1, а такхсе сокращение непропзводпел.ьных затрат времени и энергии, С этой цельо по предлагаемому способу усиленные заряды производят сериями по О восстановительных циклов через каждые 50 - 120 рабочих циклов, выполняемых при температуре аккумуляторов 60 - 70"С, причем восстановительные циклы проводят в режиме ускоренного двухчасового заряда током, численно равным 0,8 номинальной емкости аккумулятора, сообщая при каждом восстановительном цикле зарядную емкость, по вели шне равнуо 2,5 номинальной емкости этого аккумулятора, прп этом поддерживают в процессе заряды температуру электролита в аккумуляторе в пределах 20 - 35"С,Аккумуляторы тина Т 1-1 Ж, кратковременно эксплуатировавшиеся при 70 С, характеризуются следуощсй потерей отдаваемой емкости;Число рабочих Потеря отдыциклов ваемой емкости1 о3 155 2010 3020 3350 40Допустимое снижение отдаваемой смкост;1, прн котором целесоооразпо применять предложенный способ 40%, псриоди шость во становления 50 - 60 рабочих циклов, количество восстановительных циклов равно 5. Способ осущестзляется прп зарядном токе 280 Л,разрядном токе 70 А, минимально допустимом разрядном напряжении 1 В, и температуре электролита 20 - 35 С. Степень восстановлсш 1 я емкости равна 90 "о.5 11 рсдлагасмый способ восстановления емкости аккумуляторов, как показали исследования в степдоьых и промышленных услови 51 х, ЯВ 51 стся Оптимальным, иоо сВОдит к ми Впмуму затраты непроизводительного време ни и эерп и на процесс восстановления.Использование предлагаемого способа восстановления емкости щелочных никелькелезиых аккумуляторов, утраченной в результате пх перегревы до температур 45 - 70- С, обеспе чпваст по сравнению с известным способомвосстановлснпя емкосп 1, сокращение непроизводительного времени, затрачиваемого на процесс восстановления емкости, повышает степень восстановления утраченной емкости 20 прп прочих равных условиях, сокращает затраты энергии на процесс восстановления,Способ восстановления емкости щелочногопи 1 сель-жслезного аккумулятОра, утраченной в результате вынужденной эксплуатации 30 при 60 - 70 С, путем сообщения ему усиленных зарядов, отличаощийся тем, что, с целью повышения эсрфективности процесса Восстановления, сокращения непроизводительных затрат времени и энергии, усиленные за ряды выполняются сериями по 5 восстановительных циклов через каждые 50 - 60 рабочих циклов, причем восстановительные циклы проводят в режиме ускоренного двухчасового заряда током, числешю равным 0,8 номи нальной емкОстп аккумулятора, сооощая п 12 икаждом ВоссгсИовительном цикле за 1)яднуО емкость, численно равную 2,5 номинальной смкостп этого аккумулятора, поддерживая В процессе заряда температуру электролита в 45 аккумуляторе В пределах 20 - 35 С.
Заявка
2388166, 19.07.1976
УКРАИНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ ПОДЗЕМНОЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ДОБЫЧИ УГЛЯ
ПЕРМЯКОВ НИКОЛАЙ ПАВЛОВИЧ, ЛИНЕВ НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, ЛЕСНЫХ АЛЕКСЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ
МПК / Метки
Код ссылки
Способ восстановления емкости щелочного никель-железного аккумулятора
Похожие патенты
Электролита иобработки,Целью изобретения является упрощение технологии.Это достигается тем,что в качестве щелочи берут 1-2 Ф-ный раствор ам. миака и обработку ведут в течение0,1-0,5 ч. с последующей отмывкой исушкой.П р и м е р 1. Из отработанныхаккумуляторов марки НКГКД извлекают металлокерамические окисно-никелевые электроды,.обрабатывают в 1 Ф-номрастворе аммиака в течение О,1 ч., отмывают водой и высушивают при 90 фС:втечение 3 ц,. Затем окисно-никелевыеэлектроды в комплекте со свежеизго11089 Техред М.Моргентал Корректор Т.Вашкович1И Редактор Т.Ыарганова Заказ 1085 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, М 5мПроизводственно-издательский...
Аккумулятора с таким же соотношением емкостей электродов это происходит примерно через 40 циклов и перезаряд отрицательного электрода на 5% в этом случае имеет место начиная с 41 цикла.Таким образом, до тех пор, пока в отрицательном электроде имеется способность восстановления окиси цинка, образование дендритов цинка при зарядке аккумулятора не должно происходить в сколько- нибудь значительных количествах. Отсюда следует, что существенного уменьшения скорости дендритообразования в никель-цинковом аккумуляторе можно добиться путем периодического, по мере накопления в отрицательном электроде металлического цинка, возвращения электрода в исходное состояние.Сущность способа, составляющего предмет изобретения, заключается в том, что, с...
На положительные электроды при формировочном разряде аккумулятора.Выделение водорода приводит к более глубо кому восстановлению активной массы положительного электрода. Так, если активная масса заряженного положительного электрода представляет собой смесь: 20% %(ОН)2 и 80% %00 Н, а у разряженного электрода - 70% %(ОН)2 и 30% %00 Н, то после выделения водорода состав массы - следующий: 80% %(ОН)2, 20% %00 Н При начале заряда герметичного аккумулятора отрицательные электроды будут сразу 20 же воспринимать емкость, а на положительных электродах ток будет расходоваться на окисление активной массы до состояния, отвечающего уровню нормально разряженного электрода. В результате отрицательные элек троды оказываются заряженными более...
Ниже будет представлен полный цикл восстановления свинцовых аккумуляторов, технологию применяют мастера ремонта автомобильных аккумуляторов.
Как мы знаем "гелиевые" или свинцовые аккумуляторы состоят из свинцовых пластинок (сеток) покрытых свинцовым суриком. Такой аккумулятор был создан в середине 19-ого века и до сих пор активно используется в транспортных средствах и в маломощных устройствах с автономным питанием.
Внутри простейшего такого аккумулятора две свинцовые пластины, от их количества и площади зависит емкость аккумуляторной батареи. Сегодня мы рассмотрим способ полного восстановления маломощных аккумуляторов из китайского светодиодного фонарика. Как известно одна банка свинцового аккумулятора дает 2 вольта, в рассматриваемом аккумуляторе таких банок две. Они разделены пластмассовым ограждением и находятся в общем корпусе. Для начала разберем корпус и достанем пластины.
Внутри мы обнаружим 4 пластины (по две в каждой банке). По виду одна из пластинок банки красноватого цвета - это плюсовая пластина, именно она выходит из строя, и аккумулятор приходит в негодность. Минусовые пластины остаются новыми. Идея такова: разобрать два таких аккумулятора, вынуть минусовые пластины и из них собрать один новый аккумулятор. Сказано, сделано!
Внутри аккумуляторов можно также обнаружить фильтровальную бумагу, они пропитаны раствором серной кислоты, в более мощных аккумуляторах бумага заменена пластинами, а в качестве электролита используется раствор серной кислоты.
Часто, причиной вышедшего из строя аккумулятора именно бумага, процессе заряд-разряд бумага сохнет и аккумулятор теряет емкость.
Для этого можно в аккумулятор добавить пару капель воды или серной кислоты, который можно достать из автомобильного аккумулятора. А если и это не спасает аккумулятор, то остается последний вариант, о котором мы сегодня говорим.
С двух аккумуляторов мы можем снять 4 минусовые пластины, плюсовые нам уже не нужны, поэтому их выбрасываем, но! это токсичное вещество! поэтому помещайте в герметичный сосуд перед выбрасыванием в мусоропровод, если есть возможность, то сдавайте в специальные учреждения по приему токсичных веществ.
Кончики минусовых банок очищаем, затем залуживаем и припаиваем на место плюсовых пластин.
После этого ставим фильтровальную бумагу из того же аккумулятора. Бумагу желательно заранее пропитать 25% раствором серной кислоты. После окончания пластины помещаются в корпус. Затем проверяется полярность питания. Далее процесс зарядки
Для этого нужен любой трансформатор на напряжение 12 вольт 1-3 ампер и выпрямительный диод на 5 ампер. Процесс зарядки занимает пару минут.
Аккумулятор заряжают кратковременно, 5-10 секунд, затем делают перерыв на пару секунд и опять заряжают. Процесс нужно повторить 10-15 раз. После этого измеряем напряжение на аккумуляторе, оно должно быть порядка 3.8-4.5 вольт.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tr1 | Трансформатор | 12 В 1-3 А | 1 | В блокнот | |||
| D1 | Диод | 5А | 1 | В блокнот | |||
| Диодный мост | КЦ405А | 1 | В блокнот | ||||
| C1 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | ||||
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, преобразующим химическую энергию в электрическую. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса восстановления щелочного негерметичного аккумулятора, снижение трудоемкости, повышение безопасности и эффективности восстановления, а также увеличение его срока службы. Согласно изобретению процесс восстановления электродов щелочного аккумулятора проводят непосредственно в аккумуляторе путем промывки водой, выдержки в водном растворе соляной кислоты 0,3-3,0%-ной концентрации в течение 20-30 мин. После чего электроды выдерживают в щелочном электролите 2-4 часа и проводят: заряд током (0,6-1,0) С в течение (1,0-1,5) часа до напряжения (1,60-1,65) В, разряд током 0,2С до напряжения (0,0-0,2) В. Заряд-разрядные циклы повторяют 3-12 раз.
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, преобразующим химическую энергию в электрическую.
Известен способ восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов (RU, заявка № 2000114154/09, 2000.06.06. Опубл. 2002.07.110), заключающийся в предварительном разряде батареи аккумуляторов до напряжения 0,0-0,6 В, последующем заряде до максимального значения и проведении, по крайней мере, одного восстановительного цикла, состоящего в разряде и заряде батареи с помощью постоянного по амплитуде переменного тока с частотой 20 кГц - 80 Гц пилообразной формы, несимметричным относительно 0 В.
Однако этот способ отличается сложностью осуществления восстановления.
Наиболее близким по технической сущности является способ восстановления щелочного аккумулятора (RU, Заявка № 93035888/07, 1993.07.12. Опубл. 1995.07.09), заключающийся в нейтрализации пластин разобранного аккумулятора в водном 45-50%-ном растворе соляной кислоты в течение 50-60 с, сборке батареи, заряде током, численно равным емкости 1/2-1/6 в течение 15-20 мин. В случае низкого напряжения аккумулятор снова разбирают и опять повторяют весь цикл восстановления.
Этот способ отличается сложностью технологического процесса, связанного с необходимостью разрезания корпуса и разборки блоков электродов аккумулятора для механической очистки каждой пластины, последующей сборки, заварки корпуса. Кроме того, существует опасность химического ожога обслуживающего персонала высококонцентрированной соляной кислотой.
Перед авторами стояла задача упрощения процесса восстановления щелочного аккумулятора, снижения трудоемкости, повышения безопасности, повышения эффективности восстановления и увеличения срока службы щелочного аккумулятора.
Эта задача решена тем, что в способе восстановления щелочного аккумулятора, включающем обработку электродов водным раствором соляной кислоты, промывку водой, заливку аккумулятора щелочным электролитом, выдержку, восстановительный цикл - заряд-разряд, процесс обработки электродов проводят непосредственно в аккумуляторе. Сначала сливают электролит, затем проводят промывку аккумулятора последовательно водопроводной и дистиллированной водой, а потом электроды выдерживают 20-30 минут в водном растворе соляной кислоты (0,3-3,0)%-ной концентрации, затем аккумулятор промывают дистиллированной водой. Далее производят заливку аккумулятора щелочным электролитом, выдерживают 2-4 часа, а потом производят восстановительный цикл - заряд током до (0,6-1,0) С в течение 1,0-1,5 часов до напряжения (1,60-1,65) В и разряд - до напряжения (0,0-0,2) В (где: С - номинальная емкость аккумулятора). При этом восстановительный цикл заряд-разряд повторяют 3-12 раз.
Сущность изобретения состоит в том, что в результате обработки электродов водным раствором соляной кислоты низкой концентрации (0,3-3,0) % в течение 20-30 минут с электродов послойно удаляются соли, образовавшиеся в процессе длительной эксплуатации щелочного негерметичного аккумулятора. Эти обменные химические реакции идут легко и не требуют высокой концентрации кислоты.
В процессе многолетней (длительной) эксплуатации негерметичных щелочных аккумуляторов постепенно формируется крупнокристаллическая активная масса, которая обладает низкой электрохимической активностью, что тоже приводит к снижению емкости аккумулятора. Глубокий разряд до (0,0-0,2) В позволяет вести проработку активных электродных масс на всю глубину электрода и образовывать мелкокристаллическую высокоэффективную активную электродную массу. Этому же способствует заряд до высокого напряжения (1,60-1,65) В.
Кроме того, в предлагаемом способе отсутствует процесс разборки-сборки аккумулятора, что значительно упрощает весь процесс восстановления аккумулятора, снижает трудоемкость. Применение для обработки электродов соляной кислоты малой концентрации позволяет исключить вероятность химических ожогов обслуживающего персонала, которые возможны при применении соляной кислоты (45-50) % концентрации, а также уменьшить разрушение поверхности электродов.
Пример осуществления способа.
Процесс начинают со слива электролита, далее проводят тщательную промывку аккумулятора водопроводной, а затем дистиллированной водой, после чего заливают в аккумулятор (0,3-3,0)%-ный водный раствор соляной кислоты на 20-30 минут и после ее слива производят повторную промывку аккумулятора дистиллированной водой.
Далее аккумулятор заливают щелочным электролитом, выдерживают 2-4 часа, после чего начинают восстановительный цикл: заряд - током (0,6-1,0) С в течение 1,0-1,5 часа до напряжения (1,60-1,65) В, разряд - до напряжения (0,0-0,2) В током 0,2 С. Восстановительный цикл повторяют 3-12 раз в зависимости от состояния аккумулятора перед его восстановлением, причем чем ниже остаточная емкость, тем больше заряд-разрядных циклов надо проводить. В результате достигается (80-100)%-ные восстановление емкости аккумулятора.
Проведенные испытания предлагаемого способа показали высокую степень восстановления аккумулятора. Из-за отсутствия разрезания корпуса и разборки блока электродов аккумулятора упрощается процесс очистки и восстановления аккумулятора, снижается опасность травматизма вследствие применения низкоконцентрированной соляной кислоты малой концентрации, а также снижается степень разрушения электродов. Параметры режимов разряда-заряда способствуют 80-100%-ному восстановлению емкости негерметичного щелочного аккумулятора.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить срок службы негерметичного щелочного аккумулятора.
Проведенный патенто-информационный поиск позволяет судить о новизне, промышленной применяемости и изобретательском уровне предлагаемого способа. Считаем, что описанный нами «Способ восстановления негерметичного щелочного аккумулятора» может быть признан изобретением и защищен патентом Российской Федерации.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ восстановления негерметичного щелочного аккумулятора, заключающийся в обработке электродов водным раствором соляной кислоты, промывке их водой, заливке аккумулятора щелочным электролитом, выдержке, заряде-разряде аккумулятора, отличающийся тем, что обработку электродов ведут непосредственно в аккумуляторе водным раствором соляной кислоты (0,3-3,0) % концентрации в течение 20-30 мин, выдерживают электроды в щелочном электролите 2-4 ч, а восстановительный цикл - заряд проводят током (0,6-1,0) С, в течение 1,0-1,5 ч до напряжения (1,60-1,65) В, разряд током 0,2С - до напряжения (0,0-0,2) В, при этом восстановительный цикл повторяют от 3 до 12 раз.