1598005409-d822585ccc08cc47a0cab5184af6a524 (811208), страница 41
Текст из файла (страница 41)
иых лент толщиной О,1 мм (для положительных пластин лепту никелируют), одну из которых профилируют в форме желоба, другая образует крышку. Схема формообразования ламеля показана па рис. 8.2, а. Плоские ламели располагаются в пластине горизонтальнымн рядами, плотно соединенные одна с другой «в замок» (рис. 8.2, б), скрепленные по краям стальными Рнс.
зл. Схема формооаразовання ламеля (а) н соедняенве двух соседннх ламелей «в замок» (б) Рнс. 8.3. Блок злекгродов ламельного НЖ аккумулятора ребрами-токоотводами. Сверху приваривается контактная планка с ушком для сборки пластин в полублок. Два полублока разного знака образуют блок электродов (рис. 8.3), снабженный эбоннтовыми палочками, которые служат сепараторами для разделения пластин противоположных знаков. В качестве сепараторов могут применяться также резиновые жгуты, крупноячеистые полиэтиленовые сетки и другие конструкции, обеспечивающие между электродами расстояние порядка 2 мм. лзз Плоские ламели относительно просты в изготовлении и допускают применение высокопроизводительного оборудования.
Однако они ие обладают необходимой механической прочностью и под давлением набухающей оксидоннкелевой активной массы замегно деформируется, утолщаясь на 35 — 40Ъ. По этой же причине исходная плотность положительной активной массы, равная Ъ,Ч г/сма, недостаточно вы- сока, что отражается на удельной емкости электрода. Электрическое сопротивление электрода в процессе циклнровиния увеличивается из-за окисления контактной поверхности графита как электропроводящей добавки; кроме того, с графитом в активную массу вносятся вредные примеси. Поэтому аккумуляторы с электродамн такого типа имеют несколько пониженные электрические н эксплуатационные характеристики.
Более совершенны по техническим параметрам по- ложительные трубчатые пла стины. Трубчатые ламели диаметром 4,5 или 6,4 мм й скручивают из перфорированной ленты спирально н Рнс. 0.4. Вншнннй анл ланслн затем заполняют активной трубчатой нонструнннн ~а) н трубчатой пластнны ~б) оедииительныи шов тщательно сглаживают, на трубку для повышения прочности надевают бесшовные кольца. Перфорация круглой формы диаметром 0,2 мм н меньше позволяет получить высокую степень открытия электрода без ослабления прочности стенки ламелн. Внешний внд такой ламели показан на рис.
8,4, а. Трубчатые пластины обладают высокой удельной емкостью, поскольку плотность активной массы в трубках удается довести до 2,5 г/сма без опасения деформировать электрод во время рабаты. В качестве токопроводящей 209 добавки в активной массе пспользуют лепестковый никель, имеющий в отличие от графита стабильную во времени электрическую проводимость; трубки располагают в пластине вертикально (рнс. 8.4,б), а межэлектродное расстояние сокращают до 1 мм. Все этн особенности конструкции н технологии с учетом степени открытия электрода до 30% снижают омяческие потери напряжения.в электроде до минимального значения.
В результате удельные электрические характеристики аккумуляторов с трубчатыми пластинами более высокие, чем с плоскими ламельнымн пластинами; выше и их ресурс в циклах. НЖ аккумуляторы с электродами подобной конструкции не получилн массового распространения нз-за неблагопринятых технико-экономических показателей.
Трубчатые пластины значительно более трудоемки и требуют использования сложного н малопроизводительного оборудования, поэтому их стоимость значительно выше, чем плоских ламельиых пластин. Если их применение технически оправдано, то только для положительных электродов. Дальнейшее усовершенствование отрицательных электродов связано с заменой ламельной конструкции безламельиой. Известно несколько вариантов безламельиых железных электродов, различающихся главным образом технологией изготовления.
Прессованный железомедиый электрод применяется в НЖ аккумуляторах французской фирмы ЗАРТ. Ои обладает прочностью, стабильностью характеристик и большим ресурсом в циклах (до 3000). Однако в технологическом отношении этот электрод сложен, отличается большой трудоемкостью и, следовательно, высокой себестоимостью.
Его температурный интервал невелик: от!0 до 45'С. Волее доступной н дешевой является технология изготовления вальцованиых электродов из тоикодисперсиой железной губки, разработанная в СССР. Каркасом электрода служит стальная сетка. Высоковосстановлеиное губчатое железо получают из чистых оксидов железа, оно обладает развитой поверхностью и хорошими технологическими свойствами. Этот электрод отличается прочностью, стабильностью зарядно-разрядных характеристик и имеет ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с ламельиымн злектродамн (табл. 8.1). Самой низкой себестоимостью должен обладать намазной железный электрод с полимерным связующим, однако пока его удельная емкость невеляка.
210 Т а 0 л я н а 3.1. Харяктврисеаки мвкээвого эммтрода рааавчиай иквстртнми эдельиая емкость, А ч/кг Плотность активной массы, г/смэ Мас. доля активной масси по отиошеняв к массе электрода, Ъ Относительное удельное электры. веское соорапвлевие электрода 1,3 40 110 3,3 10 0,31 $.3. Хврактврмстипн и ирввмяв зисияувтацми Ламельные НЖ аккумуляторы выпускают в СССР в широком диапазоне емкости от 8 до 1150 А ч. Габаритно-массовые и некоторые злехтрические характеристики наиболее распространенных нз них представлены в табл. 8.2.
В условное обозначение аккумулятора могут быль внесены следующие сведения: область преимуществен. ного применения (Т вЂ” тяговый), ялектрохимическая система (НЖ), конкретное назначение (Ш вЂ” шахтный, Ф вЂ” фонарный), номинальная емкость в А ч, климатическое исполнение (У), категория размещения (2 — наземное или 5 — подземное шахтное). При обозначении батареи добавляется число последовательно соединенных аккумуляторов, например: батарея 5НЖ-100, батарея 90ТНЖШ-550-У5. 311 В конструкции НЖ аккумулятора предусмотрено шламовое пространство под блоком электродов, а также подкрышечное пространство.
Аккумуляторы выпускают в металлических корпусах с изоляционным полимерным покрытием или в резиновых изоляционных чехлах. Отдель ные типы аккумуляторов имеют пластмассовый корпус. Подавляющее большинство батарей комплектуется иа отдельных аккумуляторов, размещенных в решетчатых ящиках или каркасах. Между аккумуляторами обеспечиваются зазоры для более аффективного охлаждения батареи. Так, аккумуляторы емкостью до 100 А ч снабжены цапфами (цилиндрическими выступами иа корпусе), с помощью которых онн крепатся в рамке каркаса.
Существуют и батареи, размещенные в пластмассовом моноблока Т а 5 л и ц а 8.2. Параметры иеиеторык лаыеаьиык пикельчкелезиык иккуиулятероя пе ГОСТ 924! — 79 (серия НЖ) и ГОСТ 19494 — 89 (серия ТНЖ) Консоме авнрамеане нра тока ревралв, И 9. ч» Й Рввмерм. мм Область нренму |явственного вра меквена нлн нв. вааеенаа Обоеавееаае акн мулаторв в в Д о в о о о ет о 34 Ют* 55 107в 47 131е 72 131 е 132 167 1, 1,0 2,78 1,О 4,46 1,0 6,60 1,0 17,0 Электрические аппараты, при бори и средст еа саязи Электротележ- Элекгротягачк, электропогруз- чики Рудикчиые злектроеозы Электропогруз- чики 216 216 352 352 368 НЖ-22 НЖ-45 НЖ-60 НЖ-100 ТНЖ-360.У2 1,0 0,8 130 167 155 167 !95 167 0,9 561 0,8 25,0 ТНЖШ- 650-У5 ТНЖ-1150- У2 0,8 З3,0 1,0 0,8 51,2 1,0 Бее уеетв кааба За номинальную емкость аккумулятора серии НЖ принимают емкость прн !О-часовом разряде н температуре 20'С до напряжения 1,0 В, номинальным режимом тяговых аккумуляторов серии ТНЖ является б-часовой разряд до напряжения, указанного в табл.
8.1. Свежезаряженный НЖ аккумулятор имеет значение НРЦ около 1,48 В. которое по мере перехода положительного злектрода в равновесное состояние снижается до 1,38 В. Номинальное разрядное напряжение принято равным 1,2 В, изменение фактического напряжения при разряде током от 1!со до 1, показано иа рнс. 8.8. Разрядн9!е характеристики демонстрируют характерную для ламельных аккумуляторов зависимость напряжения и емкости от токовой нагрузки. Главная причина снижения напряжения н емкости †высок внутреннее сопротивление, усугубляющееся пассивацией железного злектрода. Поэтому разряд током 11, при котором конечное напряжение составляет 0,8 В, представляется предельно до тнмым.
Т о тем же причинам заметно ухудшается работоспособность Н)1( аккумулятора при пониженной температу- 212 Ре Так прн — 20'С емкость прн 10-часовом разряде рав. на 0,7 См»м и при 5-часовом режиме близка 0,6 С~м. Повышение температуры электролита выше допустимой 45'С приводит к сокращению срока службы. Так, при систематическом перегреве электролита до 70'С наработка (ресурс) тягового аккумулятора сокращается с 1000 до 500 †4 циклов изза снижения емкости положительного влек- 14 трода.
Саморазряд НЖ ак- м 1» кумулятаров при 20'С составляет от 50 до ~ (Р 80% за месяц в аависи- ф л Я мости главным образом рз уу р уу урр от чистоты активной рикккк»л, к аи лкякмыеякИ массы железного электрода. Ряс. В.о. Реярядяме карактерястякя Основные правила лямпльяото нЖ аккумулятора пря эксплуатации НЖ ак- температуре з» 'С: кумуляторов сводятся е е»л ко» с„,„ы»» к~ы с„ к проведению нормаль и»: оп с»»» гл»' ' с»»» ои ных и усиленных зарядов, контролю и корректировке электролита, своевременной замене сезонных электролитов, поддержанию чистоты. Нормальным зарядным режимом является заряд током !е в течение 6 ч. Аккумулятору сообщается емкость 1,5 С„м н, следовательно, количество электричества, равное 0,5 С„ , затрачивается иа побочный процесс электролиза воды. Периодически проводят усиленный заряд тем же таком в течение 1Π— 12 ч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
