1598005409-d822585ccc08cc47a0cab5184af6a524 (811208), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Особый характер связи атомов межкрнсталлнтных прослоек делает нх активными в отношении всякого рода фнзнко-хнмнческнх процессов, включан анодное окнсленне. Чем грубее структура сплава н толще межкристаллитные прослойки, тем ннтенснвнее протекает коррозия металла И наоборот, днспергнрованне структуры на стадии литья решеток увеличивает коррозноиную устойчивость свинца. Типичными модификаторами, измельчающнми структуру свинцового сплава, являются сера, мышьяк, серебро, кальций.
Оллыванав активной массы положительного влектрода заключается в постепенном переходе с поверхно- 384 стн в электролит мельчайших крнсталлов н зерен днокснда свннца размером меньше О,! мкм. Оплыванне происходит главным образом в конце заряда под действием выделяющегося кислорода н в начале разряда нз-за деформацнн поверхностного слоя в результате фазовых превращений.
Активная оплывающая масса образуег Шлам, оседающий на дно моноблока Скорость оплывання определяется прежде всего структурой н условиями крнсталлнзацнн сульфата свннца прн разряде. Образование пористых осадков сульфата должно способствовать уменьшению разрушения активной массы, так как такой сульфат прн заряде переходит в прочную актнвную массу, состоящую преимущественно нз крупнокрнсталлнческого диоксида свннца. В том случае, когда поверхность электрода прн разряде покрывается плотным слоем тонкоднсперсного сульфата свинца, образующнеся прн заряде крнсталлы РЬО, растут преимущественно в виде дендрнтов, обладающих более низкой прочностью. Поэтому чем выше плотность тока и концентрацня серной кнслоты я ниже температура прн разряде„ тем сильнее оплыванне.
Многне прнмесн вызывают ускоренное разрушенне активной массы положительного электрода. К таким ярнмесям относится сульфат бария, механнзм действия которого носят крнсталлнзацнонный характер н протекает так же, как н на отрнцательном электроде, вызывая эффект разрыхлення структуры. Оплыванне активной массы может быть вызвано также рядом других причин, к числу которых относятся: объемные н морфологнческне изменения в процессе цнклнровапня, электролнтнческая эррозня РЬОь плохая адгезня массы н решетки н др. Для борьбы с оплываннем применяют дополнительные сепараторы нз стекловолокна, которые механнческн препятствуют разрушению электрода. Прн этом возрастает срок службы н одновременно несколько сннжается емкость электрода, поскольку затрудняется диффузия кислоты в поры активной массы. Нанболее перспективным средством упрочнення актнвной массы следует считать введенне связующнх добавок.
Некоторые нз такнх веществ уже нашли промышленное прнмененне. К ннм относятся фторопласты н полнвннилхлориновое волокно. увелнчение срока службы объясняется упрочением активной массы положительного электрода в результате образования внут- !66 ренней структуры (каркаса), удерживающей частицы РЬОз от оплывания. Необрагшшл сульфагацил пластин связана с рекрнсталлизацней сульфата свинца. в результате чего образуется сплошной слой крупнокристаллического сульфатного осадка, Зарядить такую пластину значительно труднее.
так как скорость растворения махрокристаллов в отличяе от микрокристаллов мала. При этом емкость электродов резко падает. Необратимая сульфатацня может быть вызвана хранением незаряженного или частично разряженного аккумулятора, повышенным саморазрядом под действием различных факторов (примеси, температура), систематическими глубокями разрядами или неполнымн зарядами, длительным хранением заряженного аккумулятора.
Основной причиной уменьшения скорости растворения сульфата свинца (по Б. Н. Кабанову) является адсорбцня на нем поверхностно-активных веществ, присутствующих в качестве примесей в серной кислоте или выщелачнваемых из сепараторов, активных масс н других материалов, соприкасающихся с электролитом. Тот факт, что положительные пластины значительно меньше подвержены сульфатацни, объясняют окислением на ннх яоверхностно-активных веществ при анодной поляризации.
Б. Н. Кабанов предложил эффективный метод исправления засульфатнроваиных пластин, ааключающнйся в удалении адсорбнрованных веществ с их поверхности прн зарядной плотности тока 0,1 Агсм' или в 10 раз превышающей обычную. Технически более доступным является другой метод: электролит заменяют дистиллированной водой, в которой растворимость сульфата свянца значительно выше, я проводят заряд током 0,025 —:0,01 С, . После достижения постоянства концентрации серной кислоты электролит вновь заменяют водой н операцию повторяют. 7.5. Правила эксниуатвцни Уход за свинцовыми аккумуляторами в процессе их эксплуатации сводится к поддержанию чистоты, периодическому заряду или подзаряду и своевременной компенсации потерь электролита. Режим заряда, Наиболее доступным методом явля- 186 ется заряд стабилизированным током, равным 0,1 Си.
Признаком окончання заряда служат постоянство плотности (концентрацнн) электролита, а также постоянство напряжения, которое достнгает 2,5 — 2„7 В. Коэффициент отдачи по энергии сгн прн этом составляет около 0,75 — 0,80. К концу заряда может наблюдаться значительное повышение температуры электролита. Когда температура достигает 45'С, необходимо либо сннзнть ток в 2 раза, либо прервать заряд для охлаждення электролита до 30 — 35'С. Заряд прн постоянном напряженнн почти не сопровождается газовыделеннем н повышением температуры, энергетнческн весьма экономнчен н более продолжителен. Заряд ведут прн напряжении 2,3 — 2,4 В.
Распространен подзаряд прн стабилизированном напряженки, в таком режиме работают все стартерные батареи. Оптимальное напряженке на батарее должно быть 13,8 — 14,0 В. Представляет ннтерес н модифицированный заряд (см. гл. 3). Примеры зарядного режнма свинцовых аккумуляторов приведены на рнс. 3.5 н 3.6. Если необходима в короткое время восстановнть работоспособность глубоко разряженной аккумуляторной батареи, прнменяют ступенчатый форсированный заряд.
Такой заряд может продолжаться не более трех часов. Например, прн токе 0,7 Сю продолжительность заряда составляет не более 20 мнн, прн токе 0,5 См — 45 мнн, при токе 0,3 Сю — 90 мнн. Систематическое использованне этого метода отрицательно отражается на сроке службы аккумуляторов, поэтому его следует применять в виде нсключення. Практнкуют уравнительный заряд током 0,1 Саа, но в течение несколько большего временн, чем обычна.
Его цель — обеспечить полное восстановление активных масс. Уравнительный заряд нейтрализует негативное воздействне глубоких разрядов на отрицательные электроды н рекомендуется как профилактическая мера, устраняющая необратимую сульфатацню электродов. Электролнт. Правильный выбор концентрацнн электролита не только улучшает электрнческне характеристики, но н увеличивает срок службы. В зависимости от температурных условий эксплуатация стартерных батарей оптимальная концентрация серной кислоты разлкчна. В частности, электролнт может замерзать, поэтому для районов с суровым климатам применяют наиболее концентрированную кислоту.
В табл. 7.1 приведена 187 Таблица 7.1. Плежнжте емжтрвлита цлн стартерами свиицовмк батарей Паонннтэ эвевтроввта, т)ен Па С) Кавнатвтескав энка [сровняв тенаервтррэ аоваря. с) ирвин тола эаражеввоа сатаров 1,З)О Овеяв аолоаная ( — 50 —: —: — зо) Зама 1,290 1Д70 1,290 1Д70 1,250 1,2ЗО 1,250 1,270 1,250 1,250 1Д10 Лето Круглмй гоа э э э э э э Холохяая ( — 504 — 15) Умеренная ( — 15-~ — 4) Теалан ( — 15 —:+4) Жаркая влажная (+4 —: —:+5) плотность как заливаемого в сухую батарею электролита, так и электролита полностью заряженной батареи при циклированяи.
По мере эксплуатации н особенно при заряде уровень электролкта понижается. Долявают аккумуляторы дистиллированной водой и только при необходимости плотность раствора корректируют концентрированной кислотой. Следует подчеркнуть, что в случае концентрации ниже нормы аккумулятор временно снизит емкость, но если концентрация оказалась выше нормы, то это приведет к преждевременному выходу батареи из стром. Хранение. Аккумуляторные батарея до приведения в рабочее состояние могут находиться на хранении в сухом виде не менее трех лет, прн этом температура воздуха должна быть ие ниже — 30'С н не выше + С.
Хранение при более низкой температуре может привести к рзстрескиванню герметизирующей мастики, а при более высокой — к ее оплыванню. Пробки должны быль плотно ввинчены. Храниться могут только полностью заряженные батареи и желательно при пониженной температуре (ие выше ОоС).