Какие существуют способы восстановить щелочные аккумуляторы различных типов
Аккумуляторы любого типа, в том числе и щелочные, представляют собой устройства, в которых протекает большое количество химических реакций. В результате вместе с основными электрохимическими процессами в АКБ протекает множество побочных реакций. Часто это приводит к потере аккумулятором своих свойств и выходу из строя. Поэтому для аккумуляторных батарей важно проводить профилактические мероприятия. Но мы часто об этом забываем, из-за чего аккумулятор выходит из строя, не отработав своего ресурса. К счастью, в некоторых случаях есть возможность восстановить АКБ. Сегодня мы поговорим про восстановление щелочных аккумуляторов.
Содержание статьи
В чём заключаются проблемы при эксплуатации щелочных аккумуляторов?
Ощутимой проблемой при эксплуатации щелочных аккумуляторов является «эффект памяти». Он выражается в снижении ёмкости батареи в результате многократных неполных циклов разряд-заряд. На электродах щелочного аккумулятора образуются крупные кристаллы, и значительная часть активной массы перестаёт использоваться в работе. Чтобы избавиться от «эффекта памяти», часто рекомендуют провести полную разрядку до напряжения 0,8─1 вольта и затем зарядку. Проводится несколько таких циклов. Если у вас есть инструкция по обслуживанию щелочных аккумуляторов какого-то определенного типа, то действовать нужно в соответствии с ней.
Действительно, этот способ борьбы с «эффектом памяти» приносит определённый результат, но лишь в качестве профилактических мер. Чтобы щелочные аккумуляторы служили долго, за ними требуется периодический квалифицированный уход.
Если батарея уже отработала несколько лет, то к образованию кристаллов на электродах добавляется ещё ряд проблем. В частности, изменение состава и объёма электролита, образование кристаллов на сепараторах, короткие замыкания и т. п.
И для восстановления щелочного аккумулятора проведения цикла разряда-заряда будет недостаточно.
Но в целях профилактики полный разряд и последующий заряд рекомендуют делать раз в месяц. При этом желательно, чтобы зарядное устройство имело функцию разрядки аккумулятора с контролем по нижнему порогу напряжения. Это позволит отключить разряд вовремя и не допустить глубокого разряда. Этот режим полезен и при разряде батареи из аккумуляторных элементов, которые имеют разную степень заряженности. Если вы будете выполнять циклы разряд-заряд восстановление сразу для нескольких аккумуляторных элементов, то перед этим нужно выровнять их степень заряда. Это делается полной зарядкой. Но в идеале такую «тренировку» лучше выполнять для каждой батарейки в отдельности.
Производители Ni─MH аккумуляторов заявляют, что эти элементы практически избавлены от «эффекта памяти». Для никель─кадмиевых аккумуляторов эта проблема более актуальна. Тем не менее профилактические циклы разряд─заряд рекомендуются для тех и других. Теперь рассмотрим способы восстановления некоторых видов щелочных аккумуляторов.
Вернуться к содержанию
Способы восстановления щелочных аккумуляторов
Ранее мы уже рассказывали о восстановлении Ni─Cd аккумуляторов и, как ремонтируют Ni─Cd аккумуляторы для шуруповёрта. Также публиковался материал о восстановлении Ni─MH аккумуляторов. По указанным ссылкам вы можете понять суть методики восстановления батарей с электродами рулонного типа. Здесь же мы рассмотрим примеры восстановления щелочных аккумуляторов дисковой и ламельной конструкции.
Вернуться к содержанию
Восстановление дисковых щелочных аккумуляторов
Для начала рассмотрим восстановление старых дисковых щелочных аккумуляторов Д-0,55 ещё советского производства. Этот способ мне встречался на различных форумах и судя по отзывам владельцев таких батареек, он весьма результативный.
У этого типа батареек нет никаких крышечек и колпачков, через которые можно было бы слить щёлочь и промыть кислотой, как это делается в случае с ламельными аккумуляторами. Поэтому здесь авторы этой методики используют, что называется, неразрушающие методы. Так, что герметичность батарейки при этом не страдает.
Ниже описана последовательность действий по шагам. Удалось найти несколько таких методик для дисковых щелочных аккумуляторов, но в принципе, это один и тот же метод. Просто переписанный с незначительными поправками. Итак, что нужно делать:
- если батарейки находятся в наборе какого-то аккумулятора, то их нужно разделить. Оборачиваете в полиэтиленовый пакет и кладёте в морозилку на пару суток;
- после того как батарейки отлежались, кладёте их в посуду с водой и ставите на огонь. Нужно дождаться пока вода закипит и кипятить их около 15 минут;
- затем даёте остыть батарейкам полчаса, не вынимая из воды. После этого вынимаете их и промываете холодной водой;
- далее укладываете аккумуляторы на металлическую пластину и прогреваете в печке 5─10 минут при температуре 60─70 градусов. Даём батарейкам остыть;
- заключительный этап – это зарядка переменным током. Для этого помещаем батарейки обратно в набор или заряжаем по отдельности. Схема зарядного устройства приводится ниже. Время зарядки 30 минут, а ток – 0,2*С.
После зарядки щелочных аккумуляторов выдерживаем пару часов и процесс восстановления завершается обычной зарядкой в стандартном ЗУ.
Вернуться к содержанию
Восстановление ламельных щелочных аккумуляторов с использованием серной кислоты
Существует достаточно методов восстановления ламельных щелочных аккумуляторов, среди которых можно выделить распространённый вариант:
- проведение разряда батареи;
- промывка дистиллированной водой;
- активирующие добавки;
- удаление крупных кристаллов и примесей.
Способ дополняется электролизом в дистиллированной воде и контрольно-тренировочными циклами в растворе щелочи.
Однако специалисты по щелочным аккумуляторам называют этот способом малоэффективным и сложным, предлагая методику с использованием раствора серной кислоты. Эта методика широко распространена в локомотивных депо для восстановления щелочных батарей с характеристиками, не удовлетворяющими требованиям.
Авторство этого изобретения принадлежит Б. Н. Соколову, эксперту по ремонту тепловозов ЦТ МПС. Этот метод восстановления используется при ремонте аккумуляторов с повышенным саморазрядом и потерей ёмкости. Предложенная им технология восстановления щелочных АКБ заключается в следующем:
- аккумуляторный элемент разряжается до нуля и из него сливается щелочной электролит (речь идёт о ламельной конструкции батареи, где это делается без проблем);
- снимается крышка аккумулятора, извлекаются блоки электродов с сепараторами;
- сепараторы погружаются в водный раствор серной кислоты (плотность около 1,27 гр./см3) на 3 часа. Такая продолжительность необходима для перевода гидроокислов железа и магнетита в сернокислое железо. Частично происходит его растворение и удаление с поверхности сепараторов. В результате восстанавливаются их диэлектрические свойства и снижается саморазряд. Продолжительность промывки должна быть не менее 3 часов, иначе налёт активной массы не будет вымыт полностью;
- положительные электроды обрабатываются в водном растворе серной кислоты (1,27 гр./см3) в течение 20─30 секунд;
- После обработки кислотой сепараторы и положительные электроды промываются дистиллированной водой и проходят нейтрализацию в растворе щелочи;
- отрицательные электроды обрабатываются только водой и щёлочью;
- затем проводится установка электродов и сепараторов в корпус, делается заливка водного раствора щелочи (1,17─1,19 гр./см3) и заваривается крышка;
- после этого проводится заряд, а потом контрольный разряд. После повторной разрядки аккумулятор готов к работе.
По словам разработчиков этой методики, она успешно применяется для восстановления щелочных аккумуляторов ТПЖН-550, работающих в реальных условиях. Как сообщается, до обработки на положительных электродах поверхность была покрыта FeOH и FeOOH чёрного цвета. После обработки кислотой поверхность полностью очищалась и приобретала глянцевый серебристый цвет чистого металла.
Восстановленные щелочные батареи тестировались на работоспособность десяти кратным запуском тепловозного дизеля. При этом их напряжение менялось с 65 до 64 вольт и аккумуляторы полностью были пригодны к работе. Отмечается, что восстановление даёт ощутимый экономический эффект, поскольку такие модели щелочных аккумуляторов стоят довольно дорого.
Вернуться к содержанию
Восстановление ламельных щелочных аккумуляторов с использованием соляной кислоты
В интернете я также нашёл сведения ещё об одном методе восстановления. В качестве авторов упоминаются Карчин Владимир Викторович и Таганов Олег Тимурович. Они предложили промывку электродов раствором соляной кислоты.
Авторы считают, что промывка соляной кислотой более эффективна. Это объясняется тем, что при её реакции с кадмием или барием на электродах, образуются легкорастворимые в воде соли. При промывке серной кислотой образуются трудно растворимые соли, которые потом удаляются посредством дополнительного цикла разряд-заряд.
В случае с соляной кислотой этого не требуется и авторы акцентируют на этом внимание в качестве экономии электроэнергии. А значит, удешевления процесса.
Порядок восстановления следующий:
- Аккумулятор разбирают и извлекают пластины;
- Поверхность пластин промывается водой и одновременно счищается щёткой с металлической щетиной;
- Затем очищенные электроды опускаются на одну минуту в водный раствор соляной кислоты (45─50%). Уточняется, что раствор готовят в нержавеющей посуде объёмом около 100 литров. Заливается 30 воды и 32 литра соляной кислоты;
- После обработки соляной кислотой пластины промываются водопроводной водой и опускаются в щелочной раствор на 5─10 минут;
- Далее проводится выравнивание пластин, сборка, установка в корпус и заливка электролитом (марка P 1,83). Рекомендуется уровень электролита на 40 миллиметров над электродами;
- Проводится зарядка током (0,25─0,5)*С в течение 15─20 минут;
- После зарядки измеряется ЭДС аккумуляторного элемента. Значение должно лежать в интервале от 1,2 до 1,5 вольта. Если меньше, то цикл восстановления проводится повторно;
- Если ЭДС в норме, то проводится полная зарядка стандартным способом. Не забудьте перед этим разрядить аккумулятор до напряжения 1 вольт. Подробнее о зарядке можно узнать в материалах «Ni─Cd аккумуляторы как заряжать» и «Ni─MH аккумуляторы как заряжать»;
- После этого заваривается крышка и элемент готов к работе.
Вернуться к содержанию
Опрос
Загрузка ...
Вот некоторые примеры восстановления щелочных аккумуляторов. Советуем также прочитать о том, как восстановить гелевый аккумулятор. Если в нашем описании есть неточности или вам есть чем дополнить, то пишите в комментариях. Голосуйте в опросе и оценивайте материал. Нам важно знать ваше мнение!
Вернуться к содержанию
(голосов: 11, в среднем: 4,64 из 5)
Загрузка...
Здесь забыли об ещё одной операции перед тем КАК… …покрасить аккумулятор в зелёный цвет !