РазноеЩелочной аккумулятор как восстановить – Способ восстановления щелочного аккумулятора. Способ восстановления емкости щелочного никель-железного аккумулятора Как вытащить нк 45 из аккумуляторного блока

Щелочной аккумулятор как восстановить – Способ восстановления щелочного аккумулятора. Способ восстановления емкости щелочного никель-железного аккумулятора Как вытащить нк 45 из аккумуляторного блока

Содержание

Способ восстановления щелочного аккумулятора

 

Использование: для восстановления аккумуляторов с щелочным электролитом. Сущность изобретения: восстановление щелочных аккумуляторов осуществляют путем нейтрализации пластин разобранного аккумулятора в водном растворе соляной кислоты 45 50% в который опускают пластины на 50 60 с, а затем собранные в батарею пластины заряжают током, равным 1/2 1/6 емкостного заряда в течение 15 20 мин.

Изобретение относится к преобразованию химической энергии в электрическую, в частности к способам восстановления аккумуляторов с щелочным электролитом.

Известен способ восстановления слабосульфатированной аккумуляторной батареи [1] в котором заряд батареи осуществляют до заданного максимального напряжения. Известное техническое решение позволяет сократить время восстановления, однако при таком способе восстановления аккумуляторы не восстанавливаются до первоначальной работоспособности. Также известен способ восстановления щелочных аккумуляторов, включающий разборку аккумулятора, очистку и нейтрализацию пластин батареи в водном растворе кислоты, сборку аккумулятора, заряд батареи током с последующим измерением напряжения. Недостатками известного технического решения являются: 1. Большой расход электроэнергии за счет дополнительного цикла заряд-разряд для удаления нерастворимых солей, которые образуются при очистке с помощью водного раствора серной кислоты. 2. После очистки заряд осуществляют определенной величиной тока 150 А, это приводит к тому, что обработке подлежат определенные размеры пластины, т. е. пластины маленького размера при таком токе слипнутся, а большого размера, очистка будет не качественной. 3. Большой расход электролита, так как после заряда и разряда необходимо сливать электролит. Техническим решением задачи является снижение трудоемкости, экономия электроэнергии и электролита, повышение эффективности восстановления и расширение эксплуатационных возможностей. Техническое решение достигается тем, что в способе восстановления щелочных аккумуляторов, включающем разборку аккумулятора, очистку и нейтрализацию пластин батареи в водном растворе кислоты, сборку аккумулятора, заряд батареи током с последующим измерением напряжения, в качестве кислоты используется соляная кислота в водном растворе 45-50% и опускают в него пластины на 50-60 с, а заряд батареи осуществляют током, равным 1/2-1/6 емкостного заряда в течение 15-20 мин. Новизна предлагаемого технического решения обусловлена тем, что обработка пластин аккумуляторной батареи водным раствором соляной кислоты наиболее эффективна, чем водным раствором серной кислоты, так как соляная кислота, взаимодействуя с отложениями (это в основном барий или кадмий) образует соли, легко растворимые в воде, которые вымываются проточной водой, в то время как при взаимодействии серной кислоты с отложениями образуются труднорастворимые соли, которые удаляются с помощью дополнительного цикла заряд-разряд, что влечет за собой большой расход электроэнергии. Кроме того, расширяются эксплуатационные возможности за счет заряда током, равным 1/4 емкостного заряда, т.е. возможно восстановление аккумуляторов разных размеров. По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичное техническое решение, что позволяет судить об изобретательском уровне. Промышленная применимость изобретения заключается в том, что оно может быть использовано в промышленности для восстановления щелочных аккумуляторов на более длительный срок службы при использовании соответствующего оборудования. Способ восстановления щелочных аккумуляторов осуществляется следующим образом. После разборки аккумуляторной батареи пластины помещают в водный раствор соляной кислоты 45-50% и выдерживают 50-60 с, затем собирают пластины в батареи, устанавливают в емкости и заряжают током, равным 1/4 емкостного заряда, такой подбор тока позволяет восстанавливать батареи разных размеров. Затем проводят измерение напряжения, и если величина напряжения соответствует требованиям ГОСТа, то батареи выдерживают в щелочном электролите в течение 2ч, а если величина напряжения меньше требуемой, то цикл восстановления осуществляют повторно. П р и м е р. При восстановлении аккумуляторов вскрывают аккумуляторные банки путем удаления сварного шва по периметру верхней крышки или фрезой на фрезерном станке, извлекают пластины и ополаскивают водой. Поверхность каждой пластины очищают металлической щеткой, одновременно смывая водой. Затем после очистки пластины опускают в водный раствор соляной кислоты 45-50% на 50-60 с. Раствор готовят заранее в виналитовой или нержавеющей посуде, емкостью 60-100 л; 30 л дистиллированной воды и 32 л соляной кислоты. Далее пластины промывают проточной водой и опускают в ванну со щелочью на 5-10 мин. Перед сборкой пластины выравнивают, собирают в блоки, устанавливают эти блоки в емкости и заливают щелочным электролитом Р 1,83 на 40 мм выше пластин, т.е. набирается таким образом батарея, которая подключается к зарядному устройству после 2-х часовой выдержки. Заряд батареи осуществляют током, равным 1/2-1/4 емкостного заряда. Например, при заряде аккумулятора типа ТНЖ-300 емкостной заряд Е
п
300 А/ч, то ток для заряда 75 А. Заряд проводят в течение 15-20 мин. Затем замеряют ЭДС каждой банки, которая должна составлять 1,2-1,5 В. В случае низкого напряжения необходимо вскрыть емкость и произвести весь цикл восстановления повторно. Произвести заряд до полной емкости батареи. Затем осуществить разряд до напряжения в одной емкости до 1 В, предварительно засекая время разряда, которое должно быть 4-6 ч при номинальном токе каждой батареи. После разряда слить электролит, залить водой и произвести сварку крышек емкостей.

Формула изобретения

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА, включающий разборку аккумулятора, очистку и нейтрализацию пластин в водном растворе кислоты, сборку аккумулятора, его заряд током с последующим измерением напряжения, отличающийся тем, что в качестве кислоты используют 45 50%-ный водный раствор соляной кислоты и опускают в него на 50 60 с, а заряд батареи осуществляют током, равным 1/2 1/6 емкостного заряда, в течение 15 20 мин.

Как восстановить щелочной аккумулятор, поднять ёмкость и починить клеммы

Статья затрагивает ряд теоретических и практических вопросов, связанных с эксплуатацией аккумуляторов различных типов.

Реанимация марганцево-цинкового элемента

Строго говоря щелочной аккумулятор нельзя отнести к разряду аккумуляторов – это элемент питания, батарейка. Элемент питания не предназначен для циклов перезарядки в отличии от аккумулятора. Элементы питания состоят из анода, катода и электролита. В щелочной батарее эти составляющие имеют следующую конфигурацию:

  • Катод – диоксид марганца;
  • Анод – цинк в виде порошка;
  • Электролит – щелочной раствор.

Щелочные элементы как правило используются в следующих приборах:

  • Фонари;
  • Электронные игрушки;
  • Переносные электронные устройства;
  • Фотовспышки;
  • Радиоуправляемые модели;
  • Электронные часы.

Основной “конкурент” щелочных элементов – солевые батареи. Поэтому логично привести различие между ними:

  • В щелочных батареях не расходуется электролит, в отличии от солевых;
  • Практически отсутствует продукты реакции, выделяемые в виде газа, что дает возможность герметизировать батарею;
  • Цинк в состоянии порошка дает большую площадь реакции, чем используемый в солевых элементах “стакан”.


Из приведенных различий можно вывести положительные и отрицательные качества щелочных аккумуляторов:

Положительные качества:

  1. В процессе эксплуатации исходное напряжение падает незначительно;
  2. Стабильная работа при высоких токах;
  3. Качественная работа в холодное время года;
  4. Долгое время хранения;
  5. Ёмкость в несколько раз больше, чем у солевых батарей.

Отрицательные качества:

  1. Невозможность восстановления простыми способами;
  2. Большой вес;
  3. Дороговизна;

Несмотря на то, что щелочные элементы нельзя восстановить путём деформации или с помощью переменного тока (как это делается в случае с марганцево-цинковыми батареями), есть специально спроектированные батареи, которые позволяют сделать небольшое количество циклов восстановления. Эти батареи называются RAM (Rechargeable Alkaline Manganese) — Перезаряжаемые Щелочно-Марганцевые Элементы.

Как сформировать новый шпунт


Опишем алгоритм восстановления расплавившейся клеммы свинцового аккумулятора. Для этого понадобятся следующие компоненты:

  1. Пассатижи;
  2. Нож;
  3. Пальчиковая батарейка;
  4. Фольга;
  5. Толстый медный провод;
  6. Свинец порубленный в маленькие кусочки.

Процедура восстановления:

  1. Ломаем пальчиковую батарейки и вытаскиваем из неё графитовый стержень;
  2. На клемму ставим штатный зажим, внутри него располагаем фольгу, чтобы получилась форма для расплавленного свинца;
  3. Прикручиваем к медному проводу графитовый стержень взятый из батарейки;
  4. Второй конец наматываем на целую клемму;
  5. Удерживая пассатижами графитовым стержнем начинаем плавить сгоревшую клемму постукивая её;
  6. Подкладывая куски свинца получаем расплавленный метал внутри зажима для клеммы;
  7. Перемешиваем графитовым стержнем металл и ждем остывания;
  8. Снимаем зажим с восстановленной клеммы, убираем фольгу, обрабатываем напильником.

Способы повышения мощности

Ёмкость аккумулятора со временем падает, это зависит от типа элемента и того, как он эксплуатировался.

Возьмем для примера автомобильный свинцовый аккумулятор и сделаем обзор трех способов восстановления ёмкости.

Многократная зарядка малым током

На аккумулятор прибором подается ток небольшой величины. Через 6-8 часов аккумулятор насыщается и перестает заряжаться. В этот момент ток отключают и ждут несколько часов. Потом цикл повторяется вновь. Всего делается 4-6 циклов.

Многократная зарядка высоким током

В аккумулятор доливается вода и подается напряжение через короткие промежутки времени. В одном эксперименте напряжение 14.8 вольта подавалось с периодом в 13 минут в течении суток. Во время процедуры аккумулятор кипит с выделением газа, поэтому рекомендуется много воды не лить.

Реанимация аммиачным раствором

Разряженный аккумулятор заряжают, затем сливают с него электролит и промывают водой. Заливают в него аммиачный раствор и держат в течении часа. В процессе восстановления аккумулятор начинает кипеть. После этой процедуры аккумулятор еще раз промывают, заливают электролит и заряжают. После этого он готов к использованию.

Специальная добавка к электролиту

Десульфатизирующая присадка добавляется в аккумулятор с целью повышения срока службы.  После добавления ёмкость восстанавливается, уменьшаются пусковые токи и внутреннее сопротивление. Саморазряд снижает свою интенсивность.

Правило для приготовления и внесения присадки зависят от производителя – читайте инструкцию на упаковке для точной информации.

Приведем пример применения одной из присадок:

  1. Подсоединить аккумулятор к зарядному прибору и подавать ток до начала кипения;
  2. Растворить присадку в 120 миллилитрах дистиллированной воды и разлить шприцем равномерно во все банки;
  3. Вновь запустить процесс зарядки до начала кипения.

Зарядные устройства

Приборы для восстановления ёмкости аккумуляторов можно как купить, так и собрать самому. Вот некоторые модели доступные для покупки:

  • АИДА-10s;
  • Калибр;
  • Кедр-авто-5;
  • Днепр – 5;
  • BlueWeld;
  • FUBAG FORCE;
  • RedHotDot FIRESTART.

Для самостоятельной сборки используйте поиск в Яндексе – множество сайтов предлагают электрические схемы для воплощения этого прибора с помощью паяльника и прямых рук.

Испарение электролита

Плотность аккумулятора падает из-за испарения воды. Соответственно восстановление плотности заключается в добавлении дистиллированной воды до прежнего уровня.

Both comments and trackbacks are currently closed.

Как восстановить Ni-Cd аккумулятор: способы восстановления и описание

Ni Cd аккумуляторы Работоспособность любых аккумуляторных батарей со временем начинает ухудшаться, и они приходят к полному состоянию разряда. Причем подзарядка на это состояние не влияет никаким образом. Они просто не могут принять заряд. При этом у батареи еще хватает ресурсов для последующей эксплуатации. Потому были разработаны способы восстановления Ni-Cd аккумуляторов.

Особенности эксплуатации

Во время постоянной эксплуатации Ni-Cd батарей постепенно снижается разрядная емкость и напряжение. Существуют основные причины, которые объясняют эти процессы:

  • снижение активной массы и ее последующее распределение по электролитам;
  • истончение основной поверхности отрицательных и положительных электролитов;
  • изменение размера и консистенции электролита;
  • процессы, вследствие которых начинает происходить потеря кислорода и воды;
  • появление утечек напряжения по причине появления дендритов в Cd.

Также эти процессы отмечаются, если эксплуатируются Ni-MH аккумуляторы. Отличие заключается лишь в применяемом материале электролита.

Во время эксплуатации батарей по причине распределения активной массы по электролитам начинается изменение размера положительного никелевого электролита и механической прочности. Вследствие этого снижается контакт с активной массой.

Все эти процессы снижают емкость и ухудшают проводимость. В некоторых случаях происходит разрыв контакта отрицательного и положительного электролита. Вследствие этого батарея больше просто не подает никаких признаков жизни.

Причины полной разрядки

Все описанные процессы в Ni-Cd электроде происходят из-за регулярных перезарядок, во время которых на поверхности электролита образуется кислород. Чем чаще происходит процедура разряда-заряда, тем больше отмечается уплотнение кристаллов массы электролита. Потому снижается рабочая поверхность, а, соответственно, и емкость аккумулятора.

Ni Cd аккумуляторы: восстановлениеНа кадмиевом электролите процедура деформации происходит, как правило, по причине перераспределения активной массы. Вследствие этого начинается ее определенная потеря. Помимо этого, масса засоряет пористую поверхность отрицательного электролита. По причине этого осложняется доступ электролита в глубокие слои. Следствием миграции активной массы является увеличение в объеме дендритных мостиков через сепаратор к электролиту, это приводит к множественным замыканиям и повышает время разряда. На кадмиевом электролите во время эксплуатации также происходит повышение активной массы и уплотнение кристаллов.

Помимо описанных выше процессов, в батареях проходит окисление разных примесей, которые находятся внутри. Металлокерамика положительного электролита со временем окисляется по причине потребления воды.

Еще один негативный момент, приводящий к снижению работоспособности аккумуляторной батареи — отбор из сепаратора электрода. Это начинает происходить по причине изменения поверхности электролита и приводит к увеличению сопротивления.

Состав электрода также изменяется через определенное время. В том числе увеличивается объем кристаллов. Снижается электропроводность и ухудшаются все показатели батареи во время разрядки. Этот процесс особенно заметен при пониженных температурах.

Основные способы восстановления

Способы восстановления Ni Cd аккумуляторовНа тему восстановления емкости Ni-Cd аккумуляторов существует довольно большое количество видеороликов. В основном все из них относятся к ремонту аккумулятора от шуруповерта и иного строительного инструмента. Это вполне логично, так как эти батареи довольно дорогостоящие, и часто их еще сложно найти в продаже. Как правило, в проблеме, как восстановить Ni-Cd аккумулятор, применяется несколько основных способов.

Использование повышенного тока

Этот метод восстановления состоит в подаче на батарею повышенного тока с короткими частотами на протяжении 2−3 секунд. Причем ток обязан быть намного выше емкости аккумулятора (более, чем в 10 раз).

Этот вариант восстановления подходит лишь для никель-кадмиевых батарей, и он не применяется для никель-металлогидридных. Изначально он был разработан для рулонных моделей, но, по большому счету, подойдет для батарей любого возраста, и даже тех, которые «потекли». Естественно, чем восстанавливаемый источник питания старше, тем шансы на ремонт значительно снижаются.

Для проведения процесса восстановления будут необходимы:

  • Как восстановить Ni Cd аккумуляторкусочки провода, крокодилы. Кусочки провода обязаны быть длиной приблизительно 15 см и иметь сечение не меньше 3 мм;
  • другой рабочий аккумулятор с высоким током. Это возможен аккумулятор от автомобиля, батарея от источника постоянного питания и т. д. ;
  • индивидуальные средства защиты;
  • мультиметр для определения напряжения.

Важно: не стоит пренебрегать индивидуальными средствами защиты. Непременно используйте перчатки и защитные очки, чтобы избежать травм рук или глаз.

Лучше всего производить этот процесс на каждой батарее (1,5 В) отдельно, а не полностью на всей сборке одновременно. В таком случае процесс реанимации аккумулятора происходит гораздо эффективней, и вторую аккумуляторную батарею можно выбрать меньшей мощности (достаточно стандартного аккумулятора от автомобиля или от ИБП).

Этапы выполнения:

  1. Вначале необходимо у восстанавливаемого аккумулятора найти — и +.
  2. После при помощи крокодилов и провода нужно соединить минусы двух аккумуляторных батарей.
  3. Затем к одному из плюсов закрепляется второй кусочек провода.
  4. После чего необходимо свободным концом прикасаться к свободному плюсовому выходу. В этом случае надо прикасаться быстро и короткое время (несколько прикосновений в секунду). Этот процесс длится около 5 секунд. Самое главное — не допустить приваривания провода на участке касания.

Восстановление Ni Cd

По большому счету советуют проводом прикасаться не к непосредственно выводу аккумулятора, а вначале закрепить к нему пластину либо крокодил. И уже затем прикасаться к ним.

После выполнения цикла этих прикасаний нужно произвести замер напряжения на аккумуляторе, который восстанавливается. Если эти манипуляции не принесли результата, то нужно выполнить повторный цикл. Затем, когда на батарее возникло напряжение, то ее нужно установить на подзарядку до максимального набора емкости. Вероятней всего, напряжение будет ниже номинального значения. Лучше всего еще выполнить 2−3 цикла разряд-заряд для тренировки батареи.

Восстановление Ni Сd аккумуляторовСудя по отзывам об этом способе реанимации, он улучшает состояние только на короткое время. Батарея на самом деле начинает работать, набирать емкость, однако впадает на определенное время «в кому». Это случается из-за того, что не был устранен непосредственно источник проблемы. Вследствие прожига устраняются лишь дендриты, которые вызывали замыкание, и аккумулятор начинает работать. Но так как размер и состав электрода уже нарушен, то батарея через время возвращается в изначальное состояние.

Улучшенный вариант

Если разобрать несколько банок батареи, то в некоторых случаях можно увидеть разрыв отрицательного корпуса с положительным электродом. Это состояние вызывается деградацией электролита.

Как было уже указано, во время эксплуатации процесс окисления происходит из-за потребления воды. Вследствие снижения ее количества в составе электрода изменяются и эксплуатационные свойства.

Способ восстановления:

  • Восстановление емкости Ni Cd аккумуляторовпрежде чем производить какие-то манипуляции с подачей высокого напряжения и подзарядкой батареи, необходимо убрать из сборки элементы, где находится нулевое напряжение;
  • в их корпусе шуруповертом с помощью тонкого сверла необходимо проделать отверстие;
  • затем в это отверстие нужно добавить кубический сантиметр воды;
  • после чего необходимо элементам дать постоять определенное время и замерить их напряжение;
  • затем нужно произвести подзарядку батарей;
  • после нужно оставить их на 2−3 дня и заново померить напряжение;
  • если элементы восстановились, то отверстия можно запаять или заделать герметиком. Аккумулятор собирается и полностью подзаряжается;
  • если напряжение все же так и осталось нулевым, то можно добавить еще «кубик» воды, и процедура выполняется заново до успешного завершения.

Этот вариант ремонта Ni-Cd аккумуляторов более долгосрочный и эффективный.

Реанимация с помощью замораживания

Смысл этого способа заключается в замораживании элементов в морозильной камере на протяжении 2−3 часов. Затем их нужно быстро достать и тут же начать коротко и резко бить с определенной силой. Стучать необходимо по корпусу банки, при этом непосредственно банку нужно нежестко удерживать.

Идея состоит в том, что во время заморозки дендриты становятся хрупкими, и во время резких ударов крошатся и разрушаются, как лед.

Бить необходимо таким образом, чтобы за максимально короткое время передавалась вся энергия удара. То есть быстро и отрывисто жестким, при этом нетяжелым предметом, к примеру, маленьким молотком, карболитовой ручкой отвертки, и т. д. Бить необходимо, пока дендриты не оттают. Повторять процедуру можно до 10 раз.

Пока никель-кадмиевые батареи новые, со склада, их изначально лучше «беречь смолоду», желательно заряжать долго и малым током. Если к ним относится с уважением, то они и прослужат долго. Но все же, скорей всего, у любого человека дома находятся старые аккумуляторы. Попробуйте один из предложенных способов, и они непременно заработают.

Какие существуют способы восстановить щелочные аккумуляторы различных типов

Какова ёмкость обычных батареек

занимательная физика, lifehack

Как известно, любая вещь в электротехнике имеет основные характеристики — для аккумулятора это будет емкость в ампер-часах, для электрической лампочки — потребляемая мощность в ваттах, для конденсаторов — емкость измеряемая в фарадах, сопротивление резисторов измеряют в Омах, индуктивность катушек в Теслах и только батарейки — обычные солевые или щелочные батарейки имеют своей основной характеристикой — типоразмер!

Это все равно как покупать колбасу по размеру палки или молоко по размеру упаковки — на батарейке никогда не пишут сколько реально энергии запасено в этом кусочке жести набитом химикатами…. Зато всегда есть надписи типа «Дура села…» или, что внутри нет ни капли Меркурия…(0% mercury) —  конечно нет — про лунный грунт мы еще слышали — меркурианский, если мне не изменяет память, добыть пока не удавалось, и не надо мне заливать, что mercury это ртуть по английски — еще со школьных уроков химии известно, что ртуть это hydrargium.  Eще на батарейках пишут, что они могут взорваться или протечь если их будут заряжать (may explode or leak if recharged). А еще вcе российские батарейки делают мандечинены (made in china), я думал их всех взорвали в Пятом Элементе к ядреной фене — похоже не всех. И только значения ёмкости, обычной электрической емкости никогда не пишут на батарейках.

Но как же так, ведь основное назначение батареек — сохранять энергию, а значит ёмкость обязательно должна писаться на батарейке, почему нет электрической емкости? Даже если покупать молоко в тетропаке — то можно быть уверенным, что молока в нем не менее одного литра, а сколько энергии в батарейке? Кот в мешке получается… Может быть ёмкости нет, потому что характеристики всех батареек абсолютно одинаковые?

Здесь ребята сравнивают пальчиковые батарейки различных производителей, характеристики различных батареек могут значительно отличаться в зависимости от производителя, причем раскрученные марки находятся далеко не в лидерах. При этом получается, что емкость даже самых лучших солевых или щелочных батареек не превышает пол ампер-часа (и это не Duracell а какой то левый Camellion) — а это в разы хуже чем ёмкость аналочичных никель-металогидридных аккумуляторов. Кроме этого надписи, типа, Super Heavy Duty (Очень тяжелая работа) — похоже имеет отношение только к бедным мандечининнам в отдаленной китайской провинции которые вручную от зари до зари делают эти батарейки с перерывами на сон.

Круче всех себя показали  литиевые Energizer — их емкость три ампер-часа — вот только стоят они дороже никель-металогидридных аккумуляторов такой-же емкости.

Так что, купил детям в игрушки множество различных аккумуляторов различных типоразмеров и зарядное устройство — в любом случае по деньгам оказывается выгоднее чем покупать батарейки.

UPD: на том же сайте приведена отличная статья о различных типах применяемых в настоящее время химических элементов питания.

разрешены только теги br, font, span, p, strong, u, p, blockquote, a, div, img — остальные будут безжалостно удаляться

Сравнительная таблица некоторых накопителей энергии

Все полученные выше значения параметров накопителей энергии сведем в обобщающую таблицу. Но вначале заметим, что удельные энергоемкости позволяют сравнивать накопители с обычным топливом.

Основной характеристикой топлива является его теплота сгорания, т.е. количество теплоты, выделяющееся при полном его сгорании. Различают теплоту сгорания удельную (МДж/кг) и объемную (МДж/м3). Переводя МДж в кBт-часы получаем:

Топливо Энергетическая ёмкость (кВт-ч /кг)
Дрова 2,33-4,32
Горючий сланец 2,33 – 5,82
Торф 2,33 – 4,66
Бурый уголь 2,92 -5,82
Каменный уголь ок. 8,15
Антрацит 9,08 – 9,32
Нефть 11,63
Бензин 12,8 кВт-ч/кг, 9,08 кВт-ч/литр

Как видим, удельные энергоёмкости топлива значительно превосходят энергоемкость накопителей энергии. Поскольку в качестве резервного источника энергии часто используются дизельные генераторы, включим в итоговую таблицу энергоемкость дизельного топлива, которая равна 42624 кДж/кг или 11,84 кВт-часа/кг. И добавим для сравнения еще природный газ и водород, поскольку последний тоже может служить основой для создания накопителей энергии.

В результате получим следующую таблицу с параметрами рассмотренных накопителей энергии (последние две строки в этой таблице добавлены для сравнения с традиционными энерго-носителями):

Накопитель энергии Характеристики возможной
реализации накопителя
Запасенная
энергия, КВт*ч
Удельная энергетическая ёмкость,
Вт · час/кг
Максимальное время работы
на нагрузку 100 Вт, минут
Объемная удельная энергоемкость,
Вт · час/дм3
Срок службы,
лет
Копровый Масса копра 2 т, высота
подъема 5 м
0,0278 0.0139 16,7 2,78/объем копра в дм более 20
Гидравлический гравитационный Масса воды 1000 кг, высота перекачки 10 м 0,0286 0,0286 16,7 0,0286 более 20
Конденсаторный Батарея емкостью 1 Ф,
напряжением 250 В, масса 120 кг
0,00868 0.072 5.2 0,0868 до 20
Маховик Стальной маховик массой 100 кг, диаметр 0.4 м, толщина 0.1 м 0,278 2,78 166,8 69,5 более 20
Свинцово-кислотный аккумулятор Емкость 190 А·час, выходное напряжение 12 В, масса 70 кг 1,083 15,47 650 60-75 3 … 5
Пневматический Стальной резервуар объемом 1 м3 массой 250 кг со сжатым воздухом под давлением 50 атмосфер 0,556 22,2 3330 0,556 более 20
Теплоаккумулятор Объем воды 1000 л., нагретой до 80 °C, 58,33 58,33 34998 58,33 до 20
Баллон с водородом Объем 50 л., плотность 0,09 кг/м³, степень сжатия 10:1 (масса 0,045 кг) 1,5 33580 906,66 671600 более 20
Баллон с пропан-бутаном Объем газа 50 л, плотность 0,717 кг/м³, степень сжатия 10:1 (масса 0,36 кг) 3,6 10000 2160 200000 более 20
Канистра с дизельным топливом Объем 50 л. (=40кг) 473,6 11840 284160 236800 более 20

Приведенные в этой таблице цифры очень приблизительны, в расчетах не учтено множество факторов, например, коэффициэнт полезного действия того генератора, который использует сохраненную энергию, объемы и веса необходимого оборудования и так далее. Тем не менее, эти цифры позволяют, на мой взгляд, дать первоначальную оценку потенциальной энергоемкости различных видов накопителей энергии.

И, как следует из приведенной таблицы, наиболее эффективным видом накопителя представляется баллон с водородом. Если для получения водорода используется «дармовая» (избыточная) энергия из возобновляемых источников, то именно водородный накопитель может оказаться самым перспективным.

Водород может использоваться в качестве топлива в обычном двигателе внутреннего сгорания, который будет вращать электрогенератор, либо в водородных топливных ячейках, которые непосредственно производят электроэнергию. Вопрос о том, какой способ выгоднее, требует уже отдельного рассмотрения. Ну, и вопросы безопасности при производстве и использовании водорода могут внести коррективы при рассмотрении целесообразности применения того или иного вида накопителей энергии.

Кислотный щелочной аккумулятор

Кислотные и щелочные аккумуляторы, как правило, выпускаются в сухом виде, и поэтому для эксплуатации их требуется заполнить соответствующим электролитом и вслед за этим зарядить. Кислотные аккумуляторы при хранении в сухом виде с закрытыми пробками не портятся; щелочные рекомендуется хранить в сухом виде не более двух месяцев и притом обязательно с закрытыми пробками.

Кислотные и щелочные аккумуляторы подвержены саморазряду. Саморазряд кислотных аккумуляторов за сутки достигает 1 % от их емкости, а у щелочных — за 30 суток 7 % их емкости.

Для установки кислотных и щелочных аккумуляторов должны Предусматриваться отдельные помещения.

Стоимость щелочных и кислотных аккумуляторов.

При сравнении кислотных и щелочных аккумуляторов необходимо отметить, что последние при разряде снижают напряжение в большей степени, чем кислотные. Это влечет за собой относительно большое снижение скоростей у машин с щелочными батареями, особенно к концу рабочей смены, а также соответственное снижение их производительности. Поэтому при сравнении аккумуляторных батарей и при выборе их типа количество аккумуляторов следует определять из условий равенства среднего напряжения разряда при эквивалентном токе разряда.

Рабочие на зарядке кислотных и щелочных аккумуляторов, батарей и ламп.

Рабочие на зарядке кислотных и щелочных аккумуляторов, батарей и ламп.

Рассмотрим кратко качества кислотных и щелочных аккумуляторов.

В большинстве ХИТ ( кислотные, щелочные аккумуляторы, марганцево-цин-ковые, ртутно-цинковые элементы, водородно-кислородные топливные элементы) электроды ( оба, реже один) являются пористыми. Наличие большой истинной внутренней поверхности 2 по сравнению с внешней геометрической 5 поверхностью позволяет получать при использовании ХИТ большой ток при небольшой поляризации.

В большинстве ХИТ ( кислотные, щелочные аккумуляторы, марганцево-цин-ковые, ртутно-цинковые элементы, водородно-кислородные топливные элементы) электроды ( оба, реже один) являются пористыми. Наличие большой истинной внутренней поверхности S по сравнению с внешней геометрической S поверхностью позволяет получать при использовании ХИТ большой ток при небольшой поляризации.

Устанавливать в одном помещении кислотные и щелочные аккумуляторы воспрещается.

При эксплуатации и ремонте кислотных и щелочных аккумуляторов необходимо помнить, что в аккумуляторном помещении может быть гремучий газ, поэтому входить туда с зажженной спичкой, папиросой, свечой, а также работать там с зажженной паяльной лампой и раскаленным паяльником запрещается.

При эксплуатации и ремонте кислотных и щелочных аккумуляторов необходимо подшить, что в аккумуляторном помещении может быть гремучий газ, поэтому входить туда с зажженной спичкой, папиросой, свечкой, а также работать там с зажженной паяльной лампой и с раскаленным паяльником запрещается.

В химических лабораториях часто используют кислотные и щелочные аккумуляторы.

Для электропитания аппаратуры связи применяются кислотные и щелочные аккумуляторы как стационарные, так и переносные.

Тест солевых carbon-zinkzink chloride батареек размера AAA R03

Наименование Ёмкость Сопротивление Цена Цена амперчаса Страна
DAEWOO 260 0,55 4,19 16,12 Корея
TDK Dynamic Zinc 250 0,75 6,45 25,80 Люксембург
SONY New Ultra 270 0,59 5,76 21,33 Польша

Пояснения к батарейкам:

  1. Дата проведения экспериментов — май 2009.
  2. «Емкость» указана в миллиампер-чавсах (mAh), чем больше, тем лучше. Это наиболее важный показатель, характеризующий, количество энергии, запасенное в батарейке.
  3. «Сопротивление» — внутреннее сопротивление батарейки в омах,чем меньше, тем лучше. Малое внутреннее сопротивление дает возможность более глубоко разряжать батарейку, то есть в большей степени использовать ее емкость. Однако существенного влияния на используемую ёмкость этот параметр не влияет.
  4. «Цена» указана для одной батарейки в рублях (на оптовом складе).
  5. «Цена амперчаса» — соотношение цены батарейки в рублях к ее емкости в амперчасах. Этот параметр характеризует выгодность использования батарейки.
  6. «Страна» — страна или регион, в котором была изготовлена батарейка (исходя из надписи на упаковке).
  7. Все батарейки, используемые в ходе тестов, были «свежими», до обозначенного срока годности оставалось от 4 до 6 лет.

Какой выбрать импортный аккумулятор

 Аккумулятор не имеет национальности, но все же попробуем выделить лидеров с иностранным происхождением или хотя бы с псевдоиностранным. Самыми недорогими являются малообслуживаемые гибридные батареи корейского завода DONG AH (марки Dong AH, SIGMA, Lights of Nord, Power Bronze). Качество — вполне приличное. Это разумный выбор для владельцев старых автомобилей, автомобилей «на продажу» и всех, для кого цена — определяющий фактор.  Наилучшими по соотношению цена-качество будут кальциевые батареи. Также их принято маркировать — MF или CMF. Здесь можно остановиться все на тех же корейских производителях.

1. Компании ATLASBX (ранее — KOREA STORAGE BATTERY): марки батарей ATLAS, KOBA, HANKOOK2. Компании Hyundai Enercell: марки Solite, IndigoStar3. Корпорации DELKOR: MEDALIST, DAEWOO.

 Всем названным маркам можно смело доверять. Качество — отличное, гарантия — до двух лет.  В принципе, эти аккумуляторы должны понравиться любому автомобилю. Выбор из них — дело вкуса. Конечно, хороши японские аккумуляторы (Panasonic, Supernova, VARTA, BOSH (Германия), но это уже совсем другая ценовая категория.

Результаты тестирования

Многие спрашивают о том, какие батарейки лучше, потому что в многочисленных фирмах-производителях бывает легко запутаться, а постоянно покупать тот же Duracell может позволить себе не каждый. Поскольку очень часто батарейки типа АА и ААА применяются в детских игрушках, неудивительно, что и дети, и родители очень хотят, чтобы пушистый механический друг работал гораздо дольше.

Как уже было сказано, среди отечественных аналогов алкалиновых элементов в плане показателей емкости неплохим вариантом является «Космос». В России существует несколько компаний, которые проводят батарейкам специальный тест и на основании его показателей помогают людям выбрать лучший из недорогих отечественных вариантов.

Одной из таких компаний является «Источник». Для того чтобы тест аккумулятора на работоспособность был правдивым и точным, в качестве «подопытных» были взяты шесть приборов, напоминающие детские игрушки. Они были поставлены в интенсивные рабочие условия, с максимальным потреблением энергии от батареек.

Тест показал, что сила разрядного тока составила около 1000 миллиампер. Разные батарейки алкалинового типа подвергались такому разряду вплоть до падения уровня напряжения в 0,9 вольт. Все показатели фиксировались в специальной таблице. Главным «мерилом» эффективности была емкость каждого элемента, оставшаяся после испытаний.

Среди восьми батареек разных производителей в эксперименте участвовали марки «Фотон» и «Космос», емкость которых даже после серьезных испытаний оставалась на приличном уровне. Таким образом, если есть желание приобрести недорогие алкалиновые элементы, которые обладают неплохой производительностью, можно спрашивать в магазинах именно эти марки.

Тестирование доказало, что эти варианты являются очень удобными и выгодными в том случае, когда нет возможности приобрести литиевые или более дорогие алкалиновые батарейки.

Щелочной аккумулятор

Щелочные аккумуляторы обладают большой механической прочностью, не боятся коротких замыканий.

Щелочные аккумуляторы имеют ряд преимуществ по сравнению с кислотными: в частности, они не боятся перегрузок и коротких замыканий, прочны, работают в более широком диапазоне темлератур.

Щелочные аккумуляторы при сборке в батарею должны быть соединены в последовательную цепь посредством стальных никелированных межэлементных перемычек.

Щелочной аккумулятор обычно имеет стальной сварной корпус прямоугольной формы. Пластины состоят из стальных пакетов, в которых сделано много отверстий. Пакеты заполнены активной массой и скреплены стальной рамкой с выступом для отвода тока. У кадмиево-никелевых аккумуляторных батарей активная масса в пакетах положительных пластин представляет собой гмесь гидрата окиси никеля с чешуйчатым графитом. В пакетах отрицательных пластин кадмиево-никелевой аккумуляторной батареи активной массой являются кадмий и железо, а у железо-никелевой батареи — мелкоизмельченное электрохимически чистое активное железо. Корпус батарей соединен электрически с пластинами: корпуса аккумуляторов изолированы один от другого; иногда отдельные аккумуляторы выпускаются спаренными.

Зависимость напряжения кадмий-никелевого аккумулятора от времени разряда и заряда.| Зависимость напряжения железо-никелевого аккумулятора от времени разряда и заряда.

Щелочные аккумуляторы — кадмнй-никелевые ( КН) и железо-никелевые ( ЖН) — имеют ряд преимуществ перед свннцово-кнслотными аккумуляторами. Они прочнее, хорошо сохраняются при перерывах в эксплуатации н обладают более длительным сроком службы.

Щелочной аккумулятор с нерастворимым цинковым электродом, в котором исключены указанные недостатки, создан Андре в 1943 г. В качестве положительного электрода в таком аккумуляторе использован окисно-серебряный электрод.

Щелочные аккумуляторы, обладающие большой прочностью и сравнительно малой чувствительностью к нарушениям режима заряда и разряда, имеют значительно больший срок службы, чем свинцовые аккумуляторы. При правильной эксплуатации они выдерживают 1000 и более циклов заряд — разряд.

Щелочные аккумуляторы по своему устройству существенно отличаются от свинцовых. Применяемая в них активная масса удерживается в электродах с помощью ламелей, сделанных в виде пакетов с перфорированными стенками, которые обеспечивают доступ электролита к активной массе, или с помощью металлокерамической основы, в которой активная масса находится в порах.

Щелочные аккумуляторы герметичные 93 заряд — разряд 104, 105 с ламельными электродами 91 ел.

Щелочной кадмиево-никелевый аккумулятор.

Щелочные аккумуляторы получили такое название по их электролиту — щелочи, а именно 21 % — ному водному раствору едкого кали КОН или едкого натра NaOH.

Щелочные аккумуляторы в отличие от кислотных обладают значительно меньшей массой, не боятся толчков и встряхиваний, хорошо переносят длительное пребывание в разряженном состоянии. В железо-никелевом щелочном аккумуляторе Эдиссона электродами служат железо и гидроксид никеля, погруженные в раствор гидроксида калия.

Щелочные аккумуляторы применяются двух типов: никель-железные и никель-кадмиевые. Активная масса положительных пластин в этих аккумуляторах состоит из окисла никеля, смешанного для увеличения электропроводности с графитом. Эта масса помещена в тонкие железные оболочки с мелкой перфорацией.

Щелочные аккумуляторы имеют ряд преимуществ перед кислотными: увеличенный срок службы ( пять — семь лет вместо двух-трех), использование для изготовления менее дефицитных материалов, они медленнее, чем свинцовые, саморазряжаются ( при этом не разрушаются пластины), имеют большую механическую прочность и малую чувствительность к перезаряду и недозаряду, а также к большим разрядным токам, требуют более простого обслуживания и ремонта.

Гелевые аккумуляторы их особенности, преимущества и недостатки

 Гелевый аккумулятор является неким решением направленным на то, чтобы внутренние реакции аккумулятора были уравновешены, а конструкция удержания пластин более жесткой, то есть более совершенной. Если говорить о реакциях, то они обратимы, как в кислотном аккумуляторе. Но особенностью является то, что для них не требуется контакт с внешней средой — атмосферой, для выделения и поглощения водорода. Это хорошо заметно, если взглянуть на конструкцию гелиевого аккумулятора снаружи, его корпус герметичен.

(Гелевый аккумулятор на фото выше)

 По факту, если все же без лукавства, то стоит сказать о том, что в некоторых гелевых аккумуляторах присутствует расширительный клапан, для сброса или забора газа, при изменении окружающей температуры.

 Продолжая тему гелевых аккумуляторов необходимо рассказать о их главной особенности, о применяемом в них электролите — наполнителе. Электролит в этих аккумуляторах имеет плазматическое состояние, представляет собой гель.В качестве электролита могут применять все ту же серную кислоту, но с загустителем, например (SiO2). Кроме того, в состав электродов добавляется кальций, для предотвращения выделения водорода, по аналогии с применением в кислотных аккумуляторах (смотрите выше). Тем не менее, гель все же пластичен и в состоянии плотно окутать электроды аккумулятора обеспечивая физико — химическую реакцию. Кроме того, после усадки электролита образуются трещины обеспечивающие отток и приток газов при расширении и сжатии. Тем не менее, увеличение данных трещин более определенных размеров недопустимого, так как расслоение электролита пагубно сказываются на характеристиках гелиевых аккумуляторов. Поэтому гелевые аккумуляторы стараются выпускать с ограниченной высотой, для предотвращения этого негативного эффекта.

Характеристики аккумуляторных батарей

Электрические характеристики аккумулятора

Номинальная емкость аккумулятора

Номинальная емкость аккумулятора это количество электричества, отданное полностью заряженным аккумулятором до минимально допустимого значения обеспечения работоспособности. Номинальная емкость аккумулятора исчисляется в ампер-часах (А•ч) и зависит от конструкции, силы разрядного тока, и температуры

Температура электролита при определении номинальной емкости аккумулятора должна составлять от +18 до + 27 С.Снижение температуры электролита влечет за собой уменьшение номинальной емкости порядка 1 % на каждый градус по Цельсию.Если номинальная емкость аккумулятора (при +27° С) равна 55 А•ч, то при температуре электролита 0° С она уменьшится на 27% и составит 40 А•ч, при этом когда температура -20° С будет 28 А•ч (уменьшится на 47%).Это условие очень важно при эксплуатации аккумулятора в зимний период времени так как номинальной емкости и стартового тока может не хватить для запуска двигателя автомобиля

Пусковой ток аккумулятора

Пусковой (стартовый) ток аккумулятора измеряемый в амперах — максимальный ток, обеспечиваемый на 30-й секунде непрерывного разряда при температуре 18° Цельсия но при условии что напряжения не упало ниже 9 В

Пусковой ток как раз и является важной характеристикой аккумулятора при запуске двигателя, особенно в зимний период

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.
 

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.

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.

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.

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.

как восстановить гелевый аккумулятор

Щелочной кислотный аккумулятор

В кадмиево-никелевых аккумуляторах вместо железа применяют металлический кадмий с примесью оксидов железа. По сравнению с железо-никелевыми кадмиево-никелевые аккумуляторы обладают более высоким коэффициентом отдачи. В последние десятилетия широкое распространение получили серебряно-цинковые аккумуляторы, которые по своим характеристикам в 4 — 5 раз превосходят щелочные и кислотные аккумуляторы. Эти аккумуляторы имеют постоянное напряжение до конца разрядки, в процессе хранения они очень медленно саморазряжаются, их можно разряжать током большой силы. Пожалуй, единственным недостатком их является относительно высокая стоимость.

Помещение для хранения щелочных аккумуляторов должно быть сухим и вентилируемым с температурой воздуха от 10 до 30 С. Аккумуляторы должны храниться на стеллажах. Установка одного аккумулятора на другой не допускается. Совместное хранение щелочных и кислотных аккумуляторов не допускается. Не допускается также хранение неорганических кислот в одном помещении с щелочными аккумуляторами.

Аккумуляторы выпускаются заводом незалитыми, готовыми для длительного храления. Помещение для хранения должно быть сухим и вентилируемым. Температура в нем может колебаться в пределах изменения температуры наружного воздуха в течение всего года, ко не допускается резких колебаний температуры. Воспрещается совместное хранение щелочных и кислотных аккумуляторов. Аккумуляторы, периодически бездействующие ( от 1 мес. При хранении аккумуляторы и аккумуляторные батареи должны содержаться в чистоте и периодически очищаться от ползучих солей. Установка щелочных аккумуляторов и батарей штабелями не допускается. Запрещено хранить любые кислоты в помещениях, где находятся щелочные аккумуляторы.

Аккумуляторный шкаф изнутри окрашивают кислотоупорной краской и обязательно снабжают вытяжной трубой, выходящей непосредственно на улицу, а не в дымоход или вентиляционный канал. Для свободной циркуляции воздуха и газов внутри шкафа в его полках прорезают отверстия. Для установки в шкафах весьма желательны щелочные аккумуляторы, так как они выделяют значительно меньше газов, чем кислотные. Совместно устанавливать в одном шкафу или в одной аккумуляторной щелочные и кислотные аккумуляторы нельзя.

Щелочные аккумуляторы не должны находиться в непосредственной близости от кислотных аккумуляторов. Помещение для зарядки щелочных и кислотных аккумуляторов должно быть изолированным. В каждом помещении следует иметь отдельную вытяжную систему вентиляции. Приточная система вентиляции может быть общей для помещений зарядки щелочных и кислотных аккумуляторов.

ЕСЛИ установившаяся плотность электролита в конце зарядки отличается от 1 28 более чем на 0 005 г / см, то производят ее корректировку добавлением кислоты с удельным весом 1 4 г / см3 или дистиллированной воды. Корректировку производят не прерывая-зарядки — li поеле Корректировки зарядку продолжают около 30 мин для лучшего перемешивания электролита. По окончании зарядки с целью уменьшения саморазряда батареи ее поверхность насухо вытирают влажной тряпкой до полного удаления следов кислоты, а штыри и гайки смазывают техническим вазелином. Пробки заворачиваются после окончания газовыделения, но не ранее чем через 2 ч после окончания зарядки. Заряженная в таком режиме батарея включается на первую разрядку и должна работать на неполную мощность. После первой разрядки производится вторая нормальная зарядка, и батарея сдается в эксплуатацию. Нормальная зарядка производится также двумя ступенями. На первой ступени сила зарядного тока должна быть равной 70 А. Напряжение на каждом элементе должно быть равно 2 4 — 2 45 В. На второй ступени дается в течение 10 ч сила тока 35 А. Корректировка плотности и уровня электролита производится таким же путем, как и при первой зарядке. В отличие от щелочных, кислотные аккумуляторы очень чуствительны к режимам разрядки вследствие особенностей конструкции и протекающих в них химических процессов.

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.

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.

Какие существуют способы восстановить щелочные аккумуляторы различных типов

Написано 4 января 2018от generator-prosto.

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.

Можно ли восстановить щелочной аккумулятор. Какой щелочной аккумулятор можно восстановить, что делать с расплавившейся клеммой и как увеличить ёмкость

4 способа восстановить автомобильный аккумулятор

Аккумуляторы — стабильный источник постоянного напряжения, они незаменимы в отдельных конструкция и приборах. Но конечно нет вечных вещей на земле, так и с аккумуляторами, проходит время и они уже не пригодны для использования, что делать? Выбрасывать и купить новый? Можно конечно, но лучше попробовать их ремонтировать. На рынке можно найти море аккумуляторов разных типов емкостей и напряжения. В основном используют кислотные щелочные и литиевые аккумуляторы. Сегодня мы побеседуем о способах ремонта таких видов аккумуляторов, как свинцовые. Кислотные аккумуляторы — более часто их называют свинцово-гелиевыми. Две свинцовые пластинки погружены в серную кислоту, одна пластинка положительный полюс, другая отрицательный. Такие аккумуляторы чаще всего применяются в автомобильной технике и в карманных фонариках. Они имеют относительно малый срок службы. Их можно ремонтировать (восстановить) несколькими способами.

Первый способ многократной зарядки малым номиналом тока с небольшими временными перерывами между зарядками. К концу первого и последующих зарядов, напряжение на аккумуляторе постепенно повышается, и он перестает принимать заряд. За время перерыва электродные потенциалы на поверхности и в глубине массы пластин выравниваются, при этом более плотный электролит из пор пластин течет в межэлектродное пространство и снижает напряжение на аккумуляторе во время временного перерывов. Во время циклического заряда, по мере набора аккумулятором ёмкости, плотность электролита начинает повышается. Когда плотность станет нормальной, а напряжение на одной секции достигнет 2,5-2,7 вольт (номинал каждой банки 2 вольта), заряд прекращают. Повторяют этот цикл 5-8 раз. Зарядный ток в десять раз меньше емкости аккумулятора, допустим аккумулятор имеет емкость 1000 ма / час, тогда ток заряда должен составлять от 80 до 100 миллиампер.

Второй способ восстановления кислотных аккумуляторов — замена электролита. Сливаем из аккумулятора электролит и промываем аккумулятор горячей водой несколько раз. Далее берем 3 чайных ложки соды и разбавляем в 100 мл воды. Кипятим воду и сразу наливаем кипяток в аккумулятор, ждем 20 минут и сливаем. Данный процесс повторяем несколько раз. Затем 3 раза промываем аккумулятор горячей водой. Этот способ восстановления очень удобно использовать для автомобильных аккумуляторов. В последний этап работы наливаем новый электролит и заряжаем аккумулятор 24 часа, отремонтированный аккумулятор заряжают раз в день в течении 10 дней, заряд длится 6 часов, параметры зарядного устройства — 14-16 вольт, ток заряда 10 ампер (не более).

Третий способ — это обратная зарядка. Для этого нужен мощный источник напряжения (сварочный аппарат к примеру), напряжение зарядного устройства 20 вольт, а сила тока 80 ампер и более, открываем пробки банок и заряжаем их только обратно — плюс источника питания прикрепляем к минусу аккумулятора, а минус источника питания к плюсу аккумулятора. Аккумулятор при этом будет кипеть, но не обращайте внимания, заряжаем в течении 30 минут далее сливаем электролит, промываем горячей водой и наливаем новый электролит. Берем обыкновенное зарядное устройство с током 10-15 ампер и заряжаем отремонтированный аккумулятор 24 часа, только не перепутайте полярность поскольку заводской плюсовой полюс у вас уже будет минусовым, а минусовой плюсовым, о ремонте и восстановлении щелочных и литиевых аккумуляторов поговорим в следующей статье, оставайтесь с нами — Артур Касьян (АКА).

Четвертый способ отличается высокой эффективностью и оперативностью (аккумулятор восстанавливается менее чем за час). Разряженный аккумулятор предварительно заряжают. Из заряженного аккумулятора сливают электролит и промывают 2-3 раза водой. В промытый аккумулятор заливают аммиачный раствор трилона Б (ЭТИЛЕНДИАМИНТЕТРАУКСУСНОКИСЛОГО натрия), содержащий 2 весовых процента трилона Б и 5 процентов аммиака. Время десульфатации раствором — 40-60 мин. Процесс десульфатации сопровождается выделение газа и возникновением на поверхности раствора мелких брызг. Прекращение газовыделения свидетельствует о завершении процесса. При сильной сульфатации обработку раствором следует повторить. После обработки аккумулятор промывают не менее 2-3 раз дистиллированной водой, затем заполняют электролитом нормальной плотности. Залитый аккумулятор заряжают зарядным током до номинальной ёмкости согласно рекомендациям в паспорте. По вопросу приготовления раствора необходимо обратиться на предприятия, имеющие химические лаборатории. Раствор хранить в затемнённом месте в сосуде с герметической крышкой во избежание испарения аммиака. http://www.handiman.ru/
18 декабря 2012, 09:58
ремонт аккумулятора,
восстановление аккумулятора

О П И С А Н И Е 337862

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04,1.1970 (№ 1,390600/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Ы. Кл. Н Olm 47/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

Заявитель Локомотивное депо «Засулаукс» Прибалтийской железной дороги

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЕМКОСТИ ЩЕЛОЧНЫХ

АККУМУЛЯТОРОВ!

Известен способ восстановления емкости щелочных аккумуляторов путем промывки в дистиллированной воде, введения в электролит активирующих добавок, удаления из активной массы кристаллических отложений и вредных примесей с последующим активированпем электролизом в дистиллированной воде и проведением контрольно-тренировочных зарядразрядных циклов.

Однако такой способ предусматривает применение высоких температур, что приводит к порче сепараторов си коротким замыканиям.

Кроме того, производится смена электролита, что усложняет восстановление.

Для упрощения технологии и предотвращения коротких замыканий по предложенному способу электролиз осуществляют в режиме разряда током, равным номинальному зарядному току, при температуре не выше 45 С.

Для этого аккумуляторы, подлежащие восстановительному ремонту, разряжают в старом электролите до напряжения ниже 1 в на аккумуляторе при номинальном разрядном токе.

В конце разряда с помощью вспомогательного цинкового электрода определяют пластины, лимитирующие емкость каждого аккумулятора. (Все аккумуляторы с пожиженной емкостьнт разделяют на три группы: а) аккумуляторы с пониженной емкостью активной массы отрицательных пластин; б) аккумуляторы с пониженной емкостью активной массы положительных пластин;

5 в) аккумуляторы с пониженной емкостью активной массы и отрицательных си положительных пластин.

B электролит аккумуляторов с пониженной емкостью активной массы отрицательных пла10 стин вводят сернистый натрий из расчета

25 г/л, и эти аккумуляторы подвергают восстановительным циклам заряд-разряда по следующей программе: заряд номинальным зарядным током в течение 12 час; разряд номпналь15 ным разрядным током до напряжения 1 в на наиболее слабых аккумулятора.;.

Из аккумуляторов с пониженной емкостью активной массы положительных пластин со встряхиванием сливают старый электролит, и

20 промывают аккумуляторы дистиллированной водой до тех пор, пока сливаемая вода не будет прозрачной. Затем аккумуляторы вновь заполняют дистиллированной водой, соединяют в группы и подключают к источнику пита25 ния таким образом, чтобы восстанавливаемые пластины служилая катодом, а корпусы аккумуляторов — нерастворимым анодом. При этом под действием электрического тока происходит электролитическое разложение воды с выделе30 нием водорода на восстанавливаемых пласти337862

Составитель Ю. Драгомирова

Редактор Е. Кравцова Техред Е, Борисова Корректор Е. Усова

Заказ 1527jl7 Изд. № 662 Т ираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комытета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушокая наб., д. 4j5

Типография, пр. Сапунова, 2 нах. Сила тока при электролизе должна быть равна номинальному зарядному току для данного типа аккумуляторов. Температура электролиза во избежание деформации винипластовых гофрированных сепараторов, отделяющих положительные пластины от отрицательных, не должна превышать 45 С.

После 3 час электролиза заменяют дистиллированную воду в аккумуляторах и продолжают электролиз в течение 5 час, общее врем

способ восстановления негерметичного щелочного аккумулятора — патент РФ 2373617

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, преобразующим химическую энергию в электрическую. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса восстановления щелочного негерметичного аккумулятора, снижение трудоемкости, повышение безопасности и эффективности восстановления, а также увеличение его срока службы. Согласно изобретению процесс восстановления электродов щелочного аккумулятора проводят непосредственно в аккумуляторе путем промывки водой, выдержки в водном растворе соляной кислоты 0,3-3,0%-ной концентрации в течение 20-30 мин. После чего электроды выдерживают в щелочном электролите 2-4 часа и проводят: заряд током (0,6-1,0) С в течение (1,0-1,5) часа до напряжения (1,60-1,65) В, разряд током 0,2С до напряжения (0,0-0,2) В. Заряд-разрядные циклы повторяют 3-12 раз.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, преобразующим химическую энергию в электрическую.

Известен способ восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов (RU, заявка № 2000114154/09, 2000.06.06. Опубл. 2002.07.110), заключающийся в предварительном разряде батареи аккумуляторов до напряжения 0,0-0,6 В, последующем заряде до максимального значения и проведении, по крайней мере, одного восстановительного цикла, состоящего в разряде и заряде батареи с помощью постоянного по амплитуде переменного тока с частотой 20 кГц — 80 Гц пилообразной формы, несимметричным относительно 0 В.

Однако этот способ отличается сложностью осуществления восстановления.

Наиболее близким по технической сущности является способ восстановления щелочного аккумулятора (RU, Заявка № 93035888/07, 1993.07.12. Опубл. 1995.07.09), заключающийся в нейтрализации пластин разобранного аккумулятора в водном 45-50%-ном растворе соляной кислоты в течение 50-60 с, сборке батареи, заряде током, численно равным емкости 1/2-1/6 в течение 15-20 мин. В случае низкого напряжения аккумулятор снова разбирают и опять повторяют весь цикл восстановления.

Этот способ отличается сложностью технологического процесса, связанного с необходимостью разрезания корпуса и разборки блоков электродов аккумулятора для механической очистки каждой пластины, последующей сборки, заварки корпуса. Кроме того, существует опасность химического ожога обслуживающего персонала высококонцентрированной соляной кислотой.

Перед авторами стояла задача упрощения процесса восстановления щелочного аккумулятора, снижения трудоемкости, повышения безопасности, повышения эффективности восстановления и увеличения срока службы щелочного аккумулятора.

Эта задача решена тем, что в способе восстановления щелочного аккумулятора, включающем обработку электродов водным раствором соляной кислоты, промывку водой, заливку аккумулятора щелочным электролитом, выдержку, восстановительный цикл — заряд-разряд, процесс обработки электродов проводят непосредственно в аккумуляторе. Сначала сливают электролит, затем проводят промывку аккумулятора последовательно водопроводной и дистиллированной водой, а потом электроды выдерживают 20-30 минут в водном растворе соляной кислоты (0,3-3,0)%-ной концентрации, затем аккумулятор промывают дистиллированной водой. Далее производят заливку аккумулятора щелочным электролитом, выдерживают 2-4 часа, а потом производят восстановительный цикл — заряд током до (0,6-1,0) С в течение 1,0-1,5 часов до напряжения (1,60-1,65) В и разряд — до напряжения (0,0-0,2) В (где: С — номинальная емкость аккумулятора). При этом восстановительный цикл заряд-разряд повторяют 3-12 раз.

Сущность изобретения состоит в том, что в результате обработки электродов водным раствором соляной кислоты низкой концентрации (0,3-3,0) % в течение 20-30 минут с электродов послойно удаляются соли, образовавшиеся в процессе длительной эксплуатации щелочного негерметичного аккумулятора. Эти обменные химические реакции идут легко и не требуют высокой концентрации кислоты.

В процессе многолетней (длительной) эксплуатации негерметичных щелочных аккумуляторов постепенно формируется крупнокристаллическая активная масса, которая обладает низкой электрохимической активностью, что тоже приводит к снижению емкости аккумулятора. Глубокий разряд до (0,0-0,2) В позволяет вести проработку активных электродных масс на всю глубину электрода и образовывать мелкокристаллическую высокоэффективную активную электродную массу. Этому же способствует заряд до высокого напряжения (1,60-1,65) В.

Кроме того, в предлагаемом способе отсутствует процесс разборки-сборки аккумулятора, что значительно упрощает весь процесс восстановления аккумулятора, снижает трудоемкость. Применение для обработки электродов соляной кислоты малой концентрации позволяет исключить вероятность химических ожогов обслуживающего персонала, которые возможны при применении соляной кислоты (45-50) % концентрации, а также уменьшить разрушение поверхности электродов.

Пример осуществления способа.

Процесс начинают со слива электролита, далее проводят тщательную промывку аккумулятора водопроводной, а затем дистиллированной водой, после чего заливают в аккумулятор (0,3-3,0)%-ный водный раствор соляной кислоты на 20-30 минут и после ее слива производят повторную промывку аккумулятора дистиллированной водой.

Далее аккумулятор заливают щелочным электролитом, выдерживают 2-4 часа, после чего начинают восстановительный цикл: заряд — током (0,6-1,0) С в течение 1,0-1,5 часа до напряжения (1,60-1,65) В, разряд — до напряжения (0,0-0,2) В током 0,2 С. Восстановительный цикл повторяют 3-12 раз в зависимости от состояния аккумулятора перед его восстановлением, причем чем ниже остаточная емкость, тем больше заряд-разрядных циклов надо проводить. В результате достигается (80-100)%-ные восстановление емкости аккумулятора.

Проведенные испытания предлагаемого способа показали высокую степень восстановления аккумулятора. Из-за отсутствия разрезания корпуса и разборки блока электродов аккумулятора упрощается процесс очистки и восстановления аккумулятора, снижается опасность травматизма вследствие применения низкоконцентрированной соляной кислоты малой концентрации, а также снижается степень разрушения электродов. Параметры режимов разряда-заряда способствуют 80-100%-ному восстановлению емкости негерметичного щелочного аккумулятора.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить срок службы негерметичного щелочного аккумулятора.

Проведенный патенто-информационный поиск позволяет судить о новизне, промышленной применяемости и изобретательском уровне предлагаемого способа. Считаем, что описанный нами «Способ восстановления негерметичного щелочного аккумулятора» может быть признан изобретением и защищен патентом Российской Федерации.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ восстановления негерметичного щелочного аккумулятора, заключающийся в обработке электродов водным раствором соляной кислоты, промывке их водой, заливке аккумулятора щелочным электролитом, выдержке, заряде-разряде аккумулятора, отличающийся тем, что обработку электродов ведут непосредственно в аккумуляторе водным раствором соляной кислоты (0,3-3,0) % концентрации в течение 20-30 мин, выдерживают электроды в щелочном электролите 2-4 ч, а восстановительный цикл — заряд проводят током (0,6-1,0) С, в течение 1,0-1,5 ч до напряжения (1,60-1,65) В, разряд током 0,2С — до напряжения (0,0-0,2) В, при этом восстановительный цикл повторяют от 3 до 12 раз.

Способ восстановления емкости щелочимых аккумуляторовi

 

О П И С А Н И Е 337862

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04,1.1970 (№ 1,390600/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 05.V.1972. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 25.V.1972

Ы. Кл. Н Olm 47/00

Н Olm 43/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.355.8.004.86 (088.8) Авторы изобретения Я. А. Ваиаг, Э. М. Малян, Ю. А. Эйдлин, А, И, Метс и Я. Я. Петерсон

Заявитель Локомотивное депо «Засулаукс» Прибалтийской железной дороги

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЕМКОСТИ ЩЕЛОЧНЫХ

АККУМУЛЯТОРОВ!

Известен способ восстановления емкости щелочных аккумуляторов путем промывки в дистиллированной воде, введения в электролит активирующих добавок, удаления из активной массы кристаллических отложений и вредных примесей с последующим активированпем электролизом в дистиллированной воде и проведением контрольно-тренировочных зарядразрядных циклов.

Однако такой способ предусматривает применение высоких температур, что приводит к порче сепараторов си коротким замыканиям.

Кроме того, производится смена электролита, что усложняет восстановление.

Для упрощения технологии и предотвращения коротких замыканий по предложенному способу электролиз осуществляют в режиме разряда током, равным номинальному зарядному току, при температуре не выше 45 С.

Для этого аккумуляторы, подлежащие восстановительному ремонту, разряжают в старом электролите до напряжения ниже 1 в на аккумуляторе при номинальном разрядном токе.

В конце разряда с помощью вспомогательного цинкового электрода определяют пластины, лимитирующие емкость каждого аккумулятора. (Все аккумуляторы с пожиженной емкостьнт разделяют на три группы: а) аккумуляторы с пониженной емкостью активной массы отрицательных пластин; б) аккумуляторы с пониженной емкостью активной массы положительных пластин;

5 в) аккумуляторы с пониженной емкостью активной массы и отрицательных си положительных пластин.

B электролит аккумуляторов с пониженной емкостью активной массы отрицательных пла10 стин вводят сернистый натрий из расчета

25 г/л, и эти аккумуляторы подвергают восстановительным циклам заряд-разряда по следующей программе: заряд номинальным зарядным током в течение 12 час; разряд номпналь15 ным разрядным током до напряжения 1 в на наиболее слабых аккумулятора.;.

Из аккумуляторов с пониженной емкостью активной массы положительных пластин со встряхиванием сливают старый электролит, и

20 промывают аккумуляторы дистиллированной водой до тех пор, пока сливаемая вода не будет прозрачной. Затем аккумуляторы вновь заполняют дистиллированной водой, соединяют в группы и подключают к источнику пита25 ния таким образом, чтобы восстанавливаемые пластины служилая катодом, а корпусы аккумуляторов — нерастворимым анодом. При этом под действием электрического тока происходит электролитическое разложение воды с выделе30 нием водорода на восстанавливаемых пласти337862

Составитель Ю. Драгомирова

Редактор Е. Кравцова Техред Е, Борисова Корректор Е. Усова

Заказ 1527jl7 Изд. № 662 Т ираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комытета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушокая наб., д. 4j5

Типография, пр. Сапунова, 2 нах. Сила тока при электролизе должна быть равна номинальному зарядному току для данного типа аккумуляторов. Температура электролиза во избежание деформации винипластовых гофрированных сепараторов, отделяющих положительные пластины от отрицательных, не должна превышать 45 С.

После 3 час электролиза заменяют дистиллированную воду в аккумуляторах и продолжают электролиз в течение 5 час, общее время электролиза 8 час. После электролиза аккумуляторы промывают дистиллированной во.дой, сушат в течение 1 час на воздухе и заполняют щелочным электролитом повышенной плотности (1,22 — 1,23) г/смз с добавкой 60 г/л пидрата окиси лития.

В этом электролите производят два восстановительных цикла заряд-разряда аккумуляторов до восстановления номинальной емкости аккумуляторов.

После восстановления номинальной емкости плотность электролита снижают до 1,19—

1,21 г/смз, а содержание гидрата окиси лития в электролите уменьшают до 10 г/л, после чего аккумуляторы подвергают двум тренировочным и одному контрольному циклу заряд-разряда. При восстановлении емкости аккумуляторов с пониженной емкостью активной массы и отрицательных и положительных пластин сначала восстанавливают емкость активной массы положительных, а затем отрицательных пластин, Предмет изобретения

Способ восстановления емкости щелочных аккумуляторов путем промывки в дистиллированной воде, введения в электролит активирующих добавок, удаления из активной массы

15 кристаллических отложений iH вредных примесей с последующим активированием электролизом в дистиллированной воде и проведением контрольно-тренировочных заряд-разрядных циклов в щелочном электролите, отличаю20 бийся тем, что, с целью упрощения технологии и предотвращения коротких замыканий, электролиз осуществляют в режиме разряда током, равным номинальному зарядному току, при температуре не выше 45 C.

Способ восстановления емкости щелочимых аккумуляторовi Способ восстановления емкости щелочимых аккумуляторовi 
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *