Приготовление электролита. Существуют два способа приготовления электролита. 1-й способ: концентрированная серная кислота плотностью 1,83 г/см3 добавляется в дистиллированную воду (но не наоборот). 2-й способ: электролит плотностью 1,40 г/см3 добавляется в дистиллированную воду или в электролит с плотностью, ниже необходимой. Следует учитывать, что плотность электролита для различных времен года и климатических условий должна быть различной. Например, в районах с умеренным климатом (со среднемесячной температурой в январе минус 15...минус 8 °С) плотность электролита должна быть равна 1,26 ± 0,01 г/см3; в районах с холодным климатом (со среднемесячной температурой в январе минус 30...минус 15 °С) плотность электролита должна быть равна 1,28±0,01 г/см3.
Заливка батареи электролитом. Температура заливаемого электролита должна быть в пределах +15...+30 °С. Его плотность зависит от климатических условий эксплуатации батареи. Перед заливкой необходимо отвернуть вентиляционные пробки и удалить элементы, герметизирующие вентиляционные отверстия. Электролит заливают до тех пор, пока он не достигнет нижнего торца тубуса горловины крышки или определенного уровня выше предохранительного щитка (для традиционных аккумуляторных батарей уровень электролита равен 10 мм). Плотность электролита, заливаемого в новую батарею, должна быть на 0,02 г/см3 меньше той, которая должна быть в конце заряда для данной климатической зоны. Если через два часа после заливки сухозаряженной батареи плотность электролита будет на 0,03 г/см3 ниже плотности этого электролита через 20 минут после заливки, то батарею следует зарядить, а затем скорректировать плотность электролита. Но желательно все же заряжать батарею в любом случае.
Заряд аккумуляторных батарей. Аккумуляторные батареи можно заряжать от любого источника постоянного тока при условии, что его напряжение больше напряжения заряжаемой батареи. Для полного заряда батарея должна принять 150 % своей емкости. Различают два основных способа заряда: при постоянном токе и при постоянном напряжении.
Заряд при постоянном токе. Оптимальная сила тока заряда равна I3 = 0,1С20. При повышении температуры электролита до 45 °С необходимо снизить зарядный ток в два раза или прервать заряд для охлаждения электролита до 30-35 °С.
Методом заряда при постоянном токе можно заряжать п последовательно включенных аккумуляторов при напряжении на выходе зарядного устройства U3 > 2,7n.
Достоинствами данного метода являются: 1) простота зарядных устройств; 2) простота расчета количества электричества, сообщаемого батарее, которое, как известно, равно произведению тока и времени заряда.
Недостатком метода при малом токе заряда является большая длительность заряда, а при большом — плохая заряжаемость к концу заряда и повышенная температура электролита.
Заряд при постоянном напряжении. Данный метод используется, в частности, для заряда аккумулятора, уже установленного на автомобиле. Метод имеет два недостатка, проявляющихся в начале заряда полностью разряженных батарей: 1) зарядный ток достигает 1,0-1,5 C ; 2) из-за большого зарядного тока перегревается аккумулятор. Поэтому для предохранения генератора от перегрузки на автомобиле устанавливаются ограничители тока.
Продолжительность заряда при использовании обоих методов одинакова. Недостатки, присущие этим методам, преодолеваются комбинированными способами заряда.
Заряд ступенчатым током (ступенчатый заряд). Способ заключается в том, что сначала заряд выполняют номинальным током до заданного напряжения, затем ток снижают в 2-3 раза и доводят заряд до конца. Используются двух-, трех- и четырехступенчатые режимы заряда.
Смешанный способ заряда. При данном способе сначала осуществляется заряд при постоянном токе, а затем - при постоянном напряжении.
Уравнительный заряд. Сущность заряда заключается в заряде при постоянном токе, равном 0,1С , до тех пор, пока плотность электролита и напряжение батареи не будут постоянными в течение 3-х часов. Такой заряд необходим для выравнивания степени заряженности всех аккумуляторов батареи и устранения сульфатации электродов. Явление сульфатации заключается в образовании крупных труднорастворимых кристаллов сернокислого свинца (сульфата свинца) на поверхности электродов и на стенках пор активного вещества. В результате сульфатации не все активное вещество электродов может участвовать в работе. Поэтому емкость батареи снижается. Сулъфатацию определяют по ЭДС аккумулятора. Если ЭДС аккумулятора, измеренная вольтметром, будет меньше ЭДС, подсчитанной по плотности, то электроды аккумулятора сульфатированы.
Форсированный заряд. Заряд производится током до 0,7С .При токе, равном 0,7С , время заряда - 30 мин; при токе 0,5С - 45 мин; при токе 0.ЗС - 90 мин. В процессе заряда при нагреве электролита до 45 °С дальнейший заряд необходимо прекращать. Форсированный заряд применяется в исключительных случаях.
Контрольный разряд аккумуляторной батареи. Он проводится для определения исправности полностью заряженной батареи. Сила разрядного тока поддерживается равной 0,1 C . Когда на зажимах одного из аккумуляторов напряжение понизится до 1,7 В (или 10,2 В на батарее), разряд заканчивают. Батарея считается исправной, если время разряда будет не менее 7,5 ч для батарей с электролитом плотностью 1,29 г/см3; 6,5 ч - для 1,27 г/см3; 5,5 ч - для 1,2.5 г/см3. В противном случае батарея является неисправной. К основным причинам плохой заряжаемости батарей относятся: 1) высыпание активной массы из решеток вследствие коробления последних при заряде большими токами, замерзании электролита и т.п.; 2) наличие в аккумуляторном электролите примесей веществ, которые, осаждаясь на электродах, экранируют часть их рабочей поверхности, препятствуя протеканию на ней основной токообразующеи реакции, и способствуют усиленному разложению воды и газовыделению; 3) сульфатация электродов из-за хранения батареи в теплом помещении при высокой плотности электролита. Из-за систематических недозарядов батареи, высокого саморазряда, длительного бездействия батареи в разряженном (частично или полностью) состоянии, снижения уровня электролита ниже верхней кромки электродов возникает необратимая сульфитация.
Устранение сульфитации электродов. Сульфатацию устраняют несколькими циклами разряда-заряда при малой плотности электролита (1,11-1,12 г/см3). Заряд производят током не более 0,05 С ампер, доводят плотность электролита до нормы, а затем проводят контрольный разряд батареи при силе тока 0,1 С - Разряд заканчивают, когда на зажимах одного из аккумуляторов напряжение понизится до 1,7 В (или 10,2 В на батарее). Батарея считается исправной, если время разряда будет не менее 7,5 ч для батарей с электролитом плотностью 1,29 г/см3; 6,5 ч - для 1,27 г/см3; 5,5 ч - для 1,25 г/см3. В противном случае батарею подвергают нескольким циклам заряда-разряда. Если при повторных циклах время разряда не увеличивается, то батарея требует ремонта.
Хранение аккумуляторных батарей. Новые, не залитые электролитом батареи хранятся при температуре не ниже -50 °С. Максимальный срок хранения сухих батарей — три года. Заряженные батареи с электролитом хранятся, по возможности, при температуре не выше 0 °С. Минимальная температура их хранения: -30 °С. При чрезмерно низких температурах электролит может замерзнуть. При плотности электролита γ25 = 1,31 г/см3 электролит замерзает при температуре ниже -40 °С; при γ25 = 1.27 г/см3 электролит замерзает при температуре до -30 °С. Срок хранения батарей с электролитом при отрицательной температуре - до 1,5 лет, при положительной температуре - до 9 месяцев. Батарею не рекомендуется ставить на длительное хранение, если ее контрольный разряд током 0,1 С при температуре 25 °С и плотности электролита 1,24; 1,26; 1,28 г/см3 длится менее 5,5; 6,5 и 7,5 часов соответственно. Перед постановкой на хранение несухозаряженной батареи необходимо:
1) полностью зарядить батарею;
2) скорректировать плотность электролита;
3) если потребовалась коррекция плотности, то следует подзарядить батарею в течение 30 минут для выравнивания плотности электролита по объему каждой банки;
4) удалить с батареи токопроводящий слой, используя для этого раствор питьевой соды или нашатыря.
1.1.6. Условное обозначение аккумуляторных батарей емкостью свыше 30 А*ч
Обозначение состоит из букв и цифр, расположенных в следующем порядке:
1) цифра, указывающая число последовательно соединенных аккумуляторов в батарее (цифра 3 - в 6-вольтовой батарее и цифра 6 - в 12-вольтовой батарее):
2) буква, обозначающая тип электрохимической системы (С - свинцовая);
3) буква, обозначающая назначение батареи (Т — стартерная);
4) дефис;
5) число, указывающее номинальную емкость батареи в ампер-часах при 20-часовом режиме разряда;
6) буквы или цифры, которые содержат дополнительные сведения об использовании батареи (Н — несухозаряженная; 3 - залитая электролитом и заряженная; Л — необслуживаемая) и применяемых для ее изготовления материалах (А - пластмассовый моноблок с общей крышкой; Э - моноблок из эбонита; Т - моноблок из термопласта; П - моноблок из полиэтилена; М - сепаратор из поливинилхлорида типа "минпласт"; Р - сепаратор из мипора; Ф - хладостойкая мастика).
Например, условное обозначение батареи "6СТ-55ЭМ" указывает на то, что батарея состоит из 6 последовательно соединенных аккумуляторов свинцовой электрохимической системы, предназначена для стартерного пуска двигателя, номинальная емкость батареи равна 55 ампер-часам при 20-часовом режиме разряда, корпус батареи сделан из эбонита, сепаратор - из мипласта.
Кроме условного обозначения, маркировка батареи должна содержать:
—товарный знак завода-изготовителя;
—знаки полярности "+" и (или) "-";
—месяц и год изготовления;
—массу батареи в состоянии поставки.
На аккумуляторных батареях с. общей крышкой дополнительно маркируют номинальную емкость в ампер-часах и номинальное напряжение в вольтах. Если ток стартерного разряда превышает но-минальную емкость более чем в три раза, то его величина также указывается в составе маркировочных данных.