Главная Устройство П Д Д Бренды Г С М Карта сайта Контакты


Главная > Устройство автомобиля > Электроника > Аккумуляторные батареи

Электроника

Аккумуляторные батареи

Аккумуляторная батарея служит для питания током потребителей, когда двигатель не работает или работает на малой частоте вращения коленчатого вала. Аккумуляторная батарея состоит из нескольких одинаковых по устройству аккумуляторов, соединенных между собой последовательно.

Действие аккумулятора основано на последовательном превращении электрической энергии в химическую (зарядка) и, наоборот, химической энергии в электрическую (разрядка). На изучаемых тракторах и автомобилях устанавливают свинцовые кислотные аккумуляторные батареи.

Простейший свинцовый аккумулятор (рис. 1) состоит из пластмассовой банки, в которую залит электролит (раствор серной кислоты в дистиллированной воде) и двух свинцовых пластин. Поверхности пластин, находящиеся в электролите, покрываются тонким слоем сернокислого свинца, иначе называемым сульфатом свинца.

Схема простейшего аккумулятора

Рис. 1. Схема простейшего аккумулятора:
а - в начале разрядки, б -в конце разрядки;
1 - губчатый свинец, 2 - раствор серной кислоты, 3 - перекись свинца,
4 - сернокислый свинец, 5 - слабый раствор серной кислоты.


Обязательное условие для работы аккумулятора - зарядка, т. е. через него пропускают электрический ток. При прохождении постоянного электрического тока от постороннего источника через аккумулятор в результате химической реакции на пластине образуется перекись свинца 3, а на пластине, соединенной с отрицательным полюсом источника тока - металлический свинец в виде рыхлой губчатой массы. При этом в электролит выделяется серная кислота, которая увеличивает его плотность. Лампочка, присоединенная к пластинам, после зарядки загорается. Следовательно, накопившаяся в аккумуляторе при зарядке химическая энергия при разрядке превращается в электрическую.

Пластины аккумулятора изготовляют в виде решеток, заполненных активной массой - порошкообразным свинцом. Для увеличения запаса энергии число парных пластин увеличивают. Количество электричества которое отдает полностью заряженный аккумулятор при непрерывном разряде постоянной силой тока до определенного конечного напряжения, называют емкостью аккумулятора. Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах.

Аккумуляторная батарея (рис. 2) состоит из бака 4, разделенного внутри перегородками на отделения. В каждом отделении (банке) помещается один аккумулятор. Бак изготовляют из кислотостойкой пластмассы или эбонита Он имеет на дне ребра на которые опираются пластины. В каждую банку помещен набор положительных 2 и отрицательных 1 пластин. Положительные пластины соединяют, с полюсным штырем, имеющим знак плюс, а отрицательные соединяют с полюсным штырем со знаком минус. Положительная пластина расположена между отрицательными, поэтому отрицательных пластин на одну больше, чем положительных. Пластины отделены друг от друга пористыми перегородками - сепараторами 9. Они изготовлены из специально обработанного дерева микропористой пластмассы или стекловолокна Сепараторы предупреждают короткое замыкание пластин и свободно пропускают через себя электролит. Банку закрывают крышкой б, в которой предусмотрено отверстие для заполнения банки электролитом. Заливное отверстие закрывается пробкой 5. В пробке имеется вентиляционное отверстие, сообщающее полость аккумулятора с атмосферой, что необходимо для выхода газов, выделяющихся при химических реакциях. После сборки батареи края крышек аккумуляторов заливают специальной кислотостойкой мастикой.

Аккумуляторная батарея

Рис. 2. Аккумуляторная батарея:
а - общий вид, б -блок пластин;
1 – отрицательные пластины, 2 – положительные пластины, 3 - ребра, 4 - бак, 5 – пробка,
6 – крышка, 7 – соединительная перемычка, 8 - полюсный штырь, 9 – сепараторы.


На перемычках, соединяющих отдельные аккумуляторы, указываются дата изготовления и марка батареи, например 6 ТСТ-50 ЭМС. Марка батареи расшифровывается следующим образом. Первая цифра (6) указывает на число последовательно соединенных аккумуляторов, определяющее номинальное напряжение батареи (12 В). Буквы, следующие за первой цифрой, означают, что батарея «тяжелая» старгерная. Такая батарея отличается особой прочностью.

Ее применяют для тракторов, комбайнов и автомобилей тяжелой службы. Цифра 50 указывает на номинальную емкость батареи в ампер-часах при двадцатичасовой разрядке. Первая буква (Э) после цифр характеризует материал бака - эбонит, вторая - материал сепараторов: микропористая пластмасса (М) со стекловолокном (С). Сухозаряженные батареи в конце марки имеют букву 3.

Электролит приготовляют из химически чистой серной кислоты и дистиллированной воды. Кислоту и воду смешивают в кислотоупорных сосудах, приливая кислоту тонкой струйкой в воду. Если же вливать воду в кислоту, произойдет бурная реакция; кислота разбрызгивается и выплескивается из сосуда, а попав на тело, может вызвать ожоги. Соотношение кислоты и воды в электролите определяют по его плотности.

Проверка аккумуляторной батареи

Рис. 3. Проверка аккумуляторной батареи:
а - уровня электролита, б - напряжения аккумулятора, в - плотности электролита;
1 - стеклянная трубка, 2- нагрузочная вилка с вольтметром, 3 -ареометр.


Электролит составляют с учетом климатических условий. Для центральных районов с зимней температурой до -30°С плотность электролита у полностью заряженного аккумулятора должна быть круглый год 1,27. В условиях низких температур плотность электролита должна быть выше, а при высокой температуре - ниже.

Проверяют плотность электролита ареометром (рис. 3). По мере разрядки аккумулятора плотность электролита уменьшается.

Уровень и плотность электролита проверяют в каждом элементе батареи. Уровень электролита должен быть на 12- 14 мм выше верхнего края пластин.

При испарении электролита нужно доливать дистиллированную воду, так как испаряется только вода, а при утечке электролита в аккумулятор добавляют раствор серной кислоты. По плотности электролита определяют степень заряженности аккумуляторной батареи. С большей точностью степень заряженности батареи под нагрузкой определяют нагрузочной вилкой с включенным сопротивлением (рис. 4, 6). Наконечники нагрузочной вилки поочередно плотно прижимают к зажимам аккумулятора на 5 с и смотрят показания вольтметра Напряжение полностью заряженного аккумулятора не должно падать ниже 1,7 В.

Выключатель «массы»

Рис. 4. Выключатель «массы»:
А - устройство, б, в - схема работы;
1 – неподвижные контакты, 2 - малый шток, 3 - большой шток, 4 – корпус, 5 - изолирующая шайба,
6 - стопорная пластина, 7, 9 - пружины, 8 - неподвижный контакт


Разность напряжения отдельных аккумуляторов батареи не должна превышать 0,1 В. Если разность больше этого значения или батарея разряжена более чем на 50% летом и более чем на 25% зимой, ее необходимо отправить на зарядку. Нельзя допускать длительного пребывания батареи в полузаряженном состоянии во избежание ее порчи. Чтобы не допускать разрушения пластин, запрещается на продолжительное время и несколько раз подряд включать стартер.

При установке на автомобиль выводной штырь батареи со знаком минус присоединяется к «массе» через выключатель «массы». Выключатель «массы» (рис. 4) служит для отключения аккумуляторной батареи при неработающем двигателе и во время стоянки в целях уменьшения саморазрядки батареи, возможного замыкания электропроводки и противопожарной безопасности. Выключатель «массы» установлен в кабине. «Масса» включается нажатием руки или ноги на большой шток 3. При этом подвижные 8 и неподвижные 1 контакты замыкаются и удерживаются в замкнутом положении стопорной пластиной 6, которая запирает большой шток пружиной 7.

Отключают аккумуляторную батарею от электрической цепи малым штоком 2. Если нажать на малый шток, стопорная пластина переместится и освободит большой шток, который вместе с подвижными контактами под действием пружин 9 возвратится в исходное (выключенное) положение.

Неисправности аккумуляторных батарей.

Основные неисправности кислотных аккумуляторных батарей: повышенный саморазряд, преждевременная разрядка, короткое замыкание внутри аккумулятора, сульфатация пластин. Эти неисправности возникают в результате плохого технического обслуживания.

Саморазряд считается повышенным, если потери превышают 1% емкости в сутки. Повышенный саморазряд возникает при попадании грязи в электролит и вследствие утечки тока по влажной поверхности мастики и бака. Во избежание повышенного саморазряда следует регулярно протирать насухо поверхность мастики и крышек чистой тряпкой.

Преждевременная разрядка одного из аккумуляторов определяет работоспособность всей батареи. Такой аккумулятор называют отстающим. Если продолжать разрядку аккумуляторной батареи после полной разрядки отстающего аккумулятора то он переполюсуется, и батарея быстро выйдет из строя.

Короткое замыкание внутри аккумулятора возникает в результате разрушения сепаратора Аккумуляторная батарея, имеющая хотя бы один короткозамкнутый аккумулятор, к дальнейшей эксплуатации непригодна.

У разряженного аккумулятора, а также при пониженном уровне электролита свинцовые пластины сульфатируются: на них откладывается слой кристаллов сернокислого свинца (сульфата). Этот слой не растворяется в электролите и преграждает его доступ внутрь активной массы пластин, что уменьшает напряжение, увеличивает сопротивление пластин и уменьшает емкость аккумулятора. Длительное пользование стартером сильно разряжает аккумулятор и также увеличивает сульфатацию. При большой сульфатации пластины разрушаются. Сильно сульфатированные пластины не восстанавливают. Зарядка и хранение аккумуляторов проводятся лицами, имеющими специальную подготовку. Для предохранения от ожогов кислотой, вредного влияния свинца и газов работы по зарядке аккумуляторных батарей выполняют в защитной одежде (резиновый фартук, перчатки, сапоги), используя очки и респиратор. В помещении зарядки запрещается курить.

При попадании кислоты на кожу место поражения необходимо промыть сначала водой, а потом 10%-ным раствором нашатырного спирта.


- в начало -