Kvarovi olovnih baterija i kako ih popraviti
1. Povećano samopražnjenje očituje se gubitkom kapaciteta.
Normalno samopražnjenje je rezultat galvanskih procesa u bateriji zbog prisutnosti nečistoća u materijalu elektrode i u elektrolitu i obično ne prelazi 0,7% kapaciteta dnevno. Povećano samopražnjenje u prijenosnim baterijama nastaje zbog curenja struje na vanjskoj površini poklopaca i spremnika natopljenih elektrolitom tijekom nepažljivog punjenja ili tijekom ispuštanja plina. Samopražnjenje iz tog razloga, pogotovo ako je površina također onečišćena prašinom, može biti toliko veliko da se baterija potpuno isprazni unutar 10-20 dana.
Da biste uklonili samopražnjenje, potrebno je površinu očistiti krpom navlaženom destiliranom vodom, zatim je neutralizirati alkalnom 10% otopinom sode pepela ili amonijaka (amonijačna voda): navlažite krpu otopinom i temeljito obrišite površine poklopaca i posuda. U tom slučaju morate pažljivo pratiti da alkalna otopina ne padne u bateriju i zagadi elektrolit.Poslije neutralizacije posuđe se ponovno prebriše vlažnom krpom, a potom osuši.
Ako se nakon brisanja površine samopražnjenje nije smanjilo, potrebno je analizirati elektrolit iz akumulatora, a ako se nađu štetne nečistoće u količinama većim od dopuštenih, isprazniti akumulator i zamijeniti elektrolit. Nakon ulijevanja elektrolita svaka ćelija se prelije destiliranom vodom i ostavi stajati 1 sat. Voda se zatim izlije, ćelija se ponovno izlije vodom, a slaba struja prolazi kroz bateriju 2 sata - oko 1/10 normale. Nakon toga se voda izlije, baterija se ispere destiliranom vodom, napuni elektrolitom normalne gustoće i napuni normalnim punjenjem strujom od 0,1 C20.
Kontaminacija elektrolita. Do smanjenja kapaciteta i pojačanog samopražnjenja akumulatora često dolazi zbog prisutnosti nečistoća u vodi koja se dodaje akumulatoru ili u kiselini koja se koristi za pripremu elektrolita. Često onečišćenja ulaze u bateriju kada se krši tehnologija popravka, na primjer, pri lemljenju skakača s POS lemom, tijekom dugotrajnog kontakta golih bakrenih žica s poklopcima baterije navlaženim elektrolitom itd.
Prisutnost nekih štetnih nečistoća može se odrediti vanjskim znakovima:
- klor - miris klora u blizini elemenata i taloženje svijetlosivog taloga na dnu posude;
- bakar — primjetno oslobađanje plina u mirovanju i stalnom punjenju;
- mangan - tijekom punjenja elektrolit dobiva svijetlocrvenu boju;
- Željezo i dušik ne mogu se otkriti vanjskim znakovima i mogu se otkriti samo kemijskom analizom.
U svim slučajevima otkrivanja neprihvatljivih nečistoća u elektrolitu, potrebno ga je zamijeniti. Da biste to učinili, ispraznite bateriju, izlijte elektrolit, napunite je destiliranom vodom provjerenom za odsutnost klora i stavite je 1 sat da se puni slabom strujom od 0,05 C10. Zatim ispustite vodu, napunite visokokvalitetnim elektrolitom i napunite normalnom strujom punjenja.
Zastoj ćelija karakterizira niski napon, kao i manja gustoća elektrolita pojedinih ćelija u odnosu na druge, a obično nastaje zbog nedovoljnog napona punjenja, početne faze sulfatizacije ploče, kratkog spoja i prisutnosti štetnih nečistoća u elektrolit .Ako se otkrije kašnjenje, neophodno je analizirati elektrolit na prisutnost klora, željeza, bakra u njemu. U slučajevima bez pokretanja kvar se otklanja izjednačavanjem naboja ili povećanjem napona plovka.
Ako se zaostajanje ne eliminira punjenjem zaostale ćelije iz vanjskog izvora, zaostale ćelije se odrezuju iz baterije i pune dok im se ne vrati kapacitet.
2. Kratki spojevi unutar baterija nastaju uglavnom tijekom razaranja separatora i nakupljanjem spužvastog olova na rubovima ploča.
Često je uzrok kratkog spoja visoka razina taloga na dnu posuda, koji, dopirući do donjeg ruba elektroda, stvara vodljive mostove između njih.
Za uklanjanje kratkih spojeva potrebno je bateriju isprazniti 10-satnom strujom pražnjenja do konačnog napona i rastaviti ćeliju.Nakon otklanjanja kratkog spoja – zamjene oštećenih separatora, rezanja nakupina na pločicama nožem, čišćenja posuđa i skidanja taloga, pranja pločica – ćelija se sastavlja i puni u modu formativnog punjenja.
3. Destrukcija ploča karakterizirana je raspadanjem i opadanjem aktivne mase i korozijom rešetki.
Karakteristični znakovi uništenja ploča su naglo smanjenje kapaciteta baterije, kratko vrijeme pražnjenja i brzo povećanje gustoće elektrolita do normalne tijekom punjenja. Elektrolit postaje mutan i smeđe boje. Razlog uništenja ploča je punjenje sustava, visoka strujna punjenja i porast temperature. Sustavno punjenje pretjerano malim strujama također može uzrokovati uništenje ploča. Sulfiranje ploča također uzrokuje njihovo uništenje, jer olovni sulfat ima veći volumen od olovnog peroksida i spužvastog olova.
Baterije s oštećenim pločama nisu prikladne za rad i moraju se zamijeniti.
4. Sulfacija ploča je najčešće i najopasnije oštećenje baterije.
Kao što je gore spomenuto, stvaranje olovnog sulfata (olovnog sulfata) PbSO4 normalna je posljedica rada baterije. Olovni sulfid generiran u normalnom načinu rada ima finu kristalnu strukturu. Kao rezultat samopražnjenja kada je baterija neaktivna, posebno pri povišenoj temperaturi i gustoći elektrolita, kristali PbSO4 su veliki. Podložno pravilima skladištenja baterije, kristali će se i dalje raspasti pod utjecajem normalnog punjenja.
5.Duboka sulfatizacija je u pravilu rezultat nepravilnog korištenja baterija i uzrokovana je sljedećim glavnim razlozima:
- nedovoljan napon i struja punjenja;
- povećano samopražnjenje zbog kratkog spoja u elementima;
- prisutnost štetnih nečistoća u elektrolitu;
- prekomjerna koncentracija i visoka temperatura elektrolita;
- sustavno nedovoljno punjenje baterija koje rade u načinu "punjenje-pražnjenje";
- sustavna duboka pražnjenja;
- često punjenje s visokim strujama;
- dugotrajno ostavljanje ispražnjene baterije bez punjenja;
- dugo vremensko razdoblje (više od 6 sati) između punjenja nove nesuhe baterije elektrolitom i početka punjenja.
Pod utjecajem ovih čimbenika olovni sulfat na pločama pretvara se u grubu kristalnu strukturu i stvara kontinuiranu koru olovnog sulfata. Do intenzivnog stvaranja sulfata dolazi i kada ploče navlažene elektrolitom dođu u dodir sa zrakom zbog izloženosti ploča smanjenoj razini elektrolita. Grubi kristalni sulfat više se ne raspada tijekom normalnog punjenja i sulfatizacija je nepovratna.
Aktivna masa pozitivnih ploča podvrgnutih prekomjernoj sulfatizaciji poprima svijetlosmeđu nijansu s bijelim mrljama sulfata.Ponekad boja ostaje tamna, ali na prisutnost grubog kristalnog sulfata ukazuje tvrda, hrapava površina. Aktivna masa sulfatirane pozitivne ploče trlja se među prstima poput pijeska.
Površina negativnih ploča presvučena je kontinuiranim slojem olovnog sulfata. Aktivni materijal postaje tvrd, hrapav, kao da je pjeskovit na dodir. Na površini tanjura nema jasne metalne linije ako nacrtate nož.
Budući da je grubi kristalni sulfat loš vodič električne struje, kada dođe do ireverzibilne sulfatizacije, unutarnji otpor ćelije se povećava. Kao rezultat toga, napon punjenja raste na 3 V, a napon pražnjenja dramatično pada. Veliki kristali začepljuju pore u aktivnoj masi, što otežava ulazak elektrolita u unutarnje slojeve. Kapacitet baterije postaje puno manji od uobičajenog. Ovi znakovi su tipični za sulfatne baterije.
6. Prekomjerna proizvodnja mulja.
Kada je elektrolit onečišćen željezom i dušičnom kiselinom i njezinim solima, kao i tijekom kratkog spoja i nepravilnog rada (jaka preopterećenja i duboka pražnjenja), čestice aktivne mase padaju s ploča, stvarajući talog (talog), koji , dižući se na ploče, može uzrokovati kratki spoj.
Karakteristični znakovi i razlozi za pojavu sedimenta.
U skladu s razlozima koji su uzrokovali pojačano odvajanje naslaga potrebno je poduzeti mjere za njihovo uklanjanje.
Talog se uklanja iz otvorenih posuda pumpom ili sifonom pumpanjem mutnog elektrolita staklenim štapićem iz prethodno ispražnjenih ćelija do 50-60% njihovog kapaciteta. U tom slučaju treba paziti da ne dođe do kratkog spoja s česticama taloga. Nakon evakuacije elemente treba isprati destiliranom vodom.
Umjesto ulivenog elektrolita, u staklenke se ulijeva čisti jer se gole ploče ne mogu dugo držati na zraku.
Talog se s prijenosnih baterija uklanja jednom godišnje rastavljanjem ploča i ispiranjem posuda i ploča prethodno ispražnjene baterije.
7. Obrnuti polaritet baterije.
Ako se baterija sastoji od serijski spojenih ćelija različitih kapaciteta, ili neke od ćelija imaju izrezane ili sulfatirane ploče, tada kada se baterija isprazni, ćelije s manjim kapacitetom mogu se isprazniti do nule, a ostatak će i dalje davati pražnjenje Trenutno. Ova struja koja teče kroz ispražnjene ćelije od negativne do pozitivne počinje ih puniti u suprotnom smjeru (negativna ploča će postati pozitivna, a pozitivna ploča će postati negativna). U tom slučaju u pločama se pojavljuje mješavina olovnog dioksida i spužvastog olova, dolazi do jakog samopražnjenja i stvaranja sulfata.
Negativne ploče potamne i jako nabubre. Takve elemente treba izrezati iz baterije i podvrgnuti nekoliko trening šokova i punjenja.
Do promjene polariteta može doći i kada je baterija pogrešno spojena na suprotne polove (plus na minus, minus na plus) generatora punjenja motora ili ispravljača starog dizajna koji nemaju zaštitu od pogrešnog uključivanja. Potrebno je pažljivo pratiti ispravan priključak baterije za punjenje. Na vrijeme uočena greška može se ispraviti. Prebacivanjem baterije na pravilan način punjenja, eliminira se okretanje polariteta elektroda.
Ako je promjena polariteta uzrokovana dugotrajnim pogrešnim uključivanjem, potrebno je provesti 2-3 ciklusa «punjenje-pražnjenje-punjenje».U posebno nepovoljnim slučajevima polarizirana baterija ne povrati svoj kapacitet i potpuno se raspadne.
8. Smanjeni izolacijski otpor baterije uzrokovat će samopražnjenje.
Najčešće nastaje zbog onečišćenja površine baterija, prodiranja elektrolita na poklopce i vanjske stijenke posuda te na police. Ako se otkrije curenje elektrolita iz pukotina u spremniku, mora se zamijeniti.
Pukotine u brtvenoj masi popravljaju se taljenjem na laganom plamenu plinskog plamenika ili plamenika.
Pažnja: rad se mora obavljati izvan odjeljka za baterije. Bateriju treba isprazniti, ostaviti 1-2 sata na miru s otvorenim poklopcima, zatim je propuhati zrakom kako bi se uklonili zaostali plinovi i spriječila eksplozija eksplozivne smjese. Topljenje treba obaviti pažljivo kako se rubovi spremnika i poklopca ne bi zapalili.
9. Pukotine u ebonitnim monoblokovima i posudama.
Oštećenje monoblokova i spremnika uzrokuje curenje elektrolita, onečišćenje pretinca za baterije i stvara uvjete za samopražnjenje baterije. Osim toga, pare sumporne kiseline štetne su za servisno osoblje. Pukotine u međustaničnim pregradama monoblokova posebno su opasne za baterije. Elektrolitički kontakt između susjednih stanica stvara putove za pojačano samopražnjenje. Kod velikih pukotina struja samopražnjenja doseže vrijednost kratkog spoja, napon baterije se smanjuje za 4 V, a elektrode se sulfatiziraju ili potpuno unište.
Oštećene monoblokove startnih baterija obično je nepraktično popraviti, osobito ako postoje pukotine u pregradama međuelementa. Ako je nemoguće zamijeniti monoblok novim, popravak može biti učinkovit kada se baterija koristi u stacionarnim uvjetima (ne podliježe udarcima i podrhtavanju).
Monoblok koji se popravlja obilno se opere tekućom vodom i suši na sobnoj temperaturi 3-4 sata. Dopušteno je sušenje u ormarima na temperaturi ne višoj od 60 ° C.
Za brtvljenje pukotina, potonje se izbuše na rubovima bušilicom promjera 3-4 mm. Pukotine su izrezane turpijom ili dlijetom do dubine od 3-4 mm. U monoblokovima s umetcima otpornim na kiseline, bušenje i izrezivanje pukotina provodi se samo do dubine asfaltne smjese i samo izvana. Ebonitni blokovi su izrezani s obje strane. Urezana pukotina čisti se brusnim papirom dok se s obje strane pukotine ne stvori hrapava površina širine 10-15 mm. Nakon toga se očišćena područja odmašćuju ubrusom umočenim u aceton i suše 5-6 minuta.
Popravljeni monoblok mora se ispitati na nepropusnost posebnim uređajem.
Prilikom provjere oštećenja monoblokova treba biti posebno oprezan i ni u kojem slučaju ne držati dvije elektrode u rukama jer to može dovesti do strujnog udara.
Ponovno lemljenje i ravnanje ploča
Ako su pločice jako iskrivljene (osobito pozitivne) kao posljedica nepravilnog rada, onečišćenja elektrolita ili kratkog spoja, potrebno je razvrstati baterije i poravnati pločice. To treba učiniti pražnjenjem baterija.Negativne ploče potrebno je odmah uroniti u destiliranu vodu da se s njih ukloni kiselina, a samo dva-tri puta mijenjanjem vode mogu se zadržati na zraku. Nabijene negativne ploče na zraku se jako zagrijavaju i postaju neupotrebljive.
Prilikom uklanjanja pozitivnih ploča pazite da ne dodirnete negativne ploče. Za poravnanje, izrezane pozitivne ploče postavljaju se između dvije glatke ploče, a zatim se postupno i pažljivo opterećuju. Ni u kojem slučaju ne smijete udarati čekićem i oštro pritiskati ploče, jer se mogu slomiti zbog svoje krhkosti.
Lemljenje pločica u odjeljku za baterije tijekom punjenja je strogo zabranjeno! Mogu se lemiti najranije dva sata nakon završetka punjenja i uz kontinuiranu ventilaciju.
Lemljenje spojeva stacionarnih baterija treba obaviti pomoću plamena vodika ili električnog grijača na ugljen. Ovaj rad smije izvoditi samo posebno obučeno osoblje.
Lemljenje malih baterija (starterskih, sa žarnom niti i dr.) može se obaviti običnim lemilom, ali bez upotrebe kositrenih lemova i kiseline koji onečišćuju bateriju i dovode do njenog samopražnjenja i oštećenja.
Lemilo, očišćeno od kositra, topi šipku ili traku čistog olova, koja, padajući u šav, zavaruje olovne dijelove baterije. Mora se paziti da rastaljeno olovo ne stvori niti koje bi, ako se uhvate u ćeliju, mogle izazvati kratki spoj. Potrebno je zavariti cijeli presjek žica i skakača kako se njihova vodljivost ne bi smanjila.