Как правильно заряжать щелочной аккумулятор

Заряд щелочного аккумулятора можно производить от любых источников постоянного тока, подходящих по параметрам. Но лучше пользоваться автоматическими зарядными устройствами, например, серии УЗПС.

Включать для зарядки аккумуляторы нужно последовательно (важно, чтобы они были одного типа). Количество соединенных последовательно аккумуляторов определяется двумя факторами – напряжением источника зарядного тока и напряжением, которое должно быть у аккумулятора в конце зарядного процесса. Исправный и правильно включенный аккумулятор должен иметь следующее напряжение при зарядном токе, соответствующем норме:

1. В начале заряда – от 1,4 до 1,45 В.
2. В конце заряда – от 1,75 до 1,85 В.

Зарядные режимы могут быть следующими:

1. Нормальный режим – 6 часов номинальным зарядным током.
2. Усиленный режим – 12 часов номинальным зарядным током.
3. Ускоренный режим – 2,4 часа силой тока в два раза больше номинальной и 2 часа – номинальной силой тока.

Усиленный режим применяют в следующих случаях:

1. При вводе в эксплуатацию аккумулятора.
2. Через каждые десять циклов заряд-разряд и раз в месяц в случае нерегулярной работы аккумулятора.
3. После замены электролита в аккумуляторе.
4. После глубокого разряда ниже допустимого конечного напряжения.
5. После заряда слабым током, который проводился с перерывами 16 часов и более.

Регулярные циклы заряд-разряд улучшают работу щелочного аккумулятора.

Никель-кадмиевые, никель-железные аккумуляторы допускают зарядку более слабыми токами, при этом время заряда соответственно увеличивается. Однако не рекомендуется снижать зарядный ток больше, чем на половину.

Помните, что заряд слабым током ухудшает работу щелочного аккумулятора, поэтому применять такой режим заряда можно лишь в крайнем случае. В процессе заряда температура составного электролита не должна превышать 45 градусов, а электролита без добавки лития – 35 градусов. В случае превышения указанной температуры надо прервать заряд и дать аккумуляторам остыть.

Если зарядка аккумулятора производится зимой при температуре ниже минус 10 градусов (но не ниже минус 30 градусов), то тогда длительность заряда должна быть 7 часов при номинальной силе тока. Если необходимо заряжать аккумулятор при температуре ниже минус 30 градусов, его надо утеплить, закрыв любым утепляющим материалом – войлоком, брезентом и т.п. Никель-железные аккумуляторы не рекомендуется заряжать при температурах ниже минус 10 градусов.

При заряде аккумулятора нельзя допускать выплёскивания электролита. Каждые десять циклов заряд-разряд необходимо проверять уровень электролита и доводить его до нормы в случае необходимости. Регулярно проверяйте отсутствие замыканий между стенками находящихся рядом аккумуляторов, которое может произойти в случае раздутия корпусов. Напряжение аккумуляторов будет значительно ниже номинального при замыканиях. Для того чтобы найти замкнутые аккумуляторы, нужно произвести измерение зазоров между ними и замерить напряжения аккумуляторов. Если аккумуляторы соприкасаются, необходимо немедленно отвернуть пробки. Устранив замыкание, измерьте величину зазора ещё раз. Если величина зазора меньше трёх миллиметров, необходимо применить изолирующие прокладки из резины, эбонита, винипласта и т.п. материалов. После того как замыкания аккумуляторов устранены, их необходимо зарядить в усиленном режиме.

В основном существуют два метода заряда: заряд постоянным током и заряд при постоянном напряжении.

Заряд постоянным током осуществляется постепенным увеличением зарядного напряжения путем уменьшения сопротивления реостата, включенного в зарядную цепь. Заряд постоянным током части проводится несколькими ступенями, при этом ступенчато увеличивается подаваемое на заряжаемые аккумуляторы напряжение для получения зарядного тока, приближающегося к постоянному.

В настоящее время появились зарядные устройства с автоматической стабилизацией зарядного тока.

Заряд при постоянном напряжении характеризуется сообщением аккумуляторам наибольшей части зарядной емкости в первые часы заряда. В дальнейшем ввиду падения зарядного тока скорость набора аккумулятором емкости сильно снижается и время его заряда до полной емкости значительно увеличивается.

В войсках при заряде щелочных аккумуляторных батарей используется преимущественно заряд постоянным током. Подаваемое от зарядного устройства напряжение должно постоянно регулироваться реостатом вручную или схемой автоматической регулировки.

У исправного и правильно подключенного на заряд аккумулятора напряжение при нормальном зарядном токе должно быть: в начале заряда 1,40 …1,45 В у НК-аккумуляторов и 1,55 …1,60 В НЖ-аккумуляторов; в конце 1,75…1,85В.

Минимальное напряжение серебрянно-цинковых аккумуляторов в конце заряда достигает 2,1 В.

Если зарядные напряжения установлены неверно, не контролируются постоянный ток и напряжение с последующей установкой их необходимого значения с помощью реостата, то аккумуляторные батареи фактически заряжаются постоянным напряжением.

При использовании зарядных устройств типа ЗУ-СЦ или 1Э25 регулировка зарядного тока и поддержание его на установленном уровне осуществляется автоматически.

Режимы заряда.

Существует три вида заряда аккумуляторов и аккумуляторных батарей: нормальный, усиленный и форсированный.

Нормальный заряд. При нормальном заряде аккумуляторам и аккумуляторным батареям сообщают заряд нормальным зарядным током в течении 6 ч. Для ламельных НК-аккумуляторов ток нормального заряда численно равен одной четверти номинальной емкости. У некоторых безламельных аккумуляторных батарей время нормального заряда может быть больше или меньше 6 ч. Например, время нормального заряда аккумуляторной батареи 2НКБ-2 составляет 10 ч, а батареи 10НКБ-60 — 4,5 часа.

Нормальный заряд, который проводится в целях контроля емкости аккумуляторных батарей, называется контрольным.

Усиленный заряд. Усиленным зарядом называется заряд аккумуляторов и аккумуляторных батарей нормальным или увеличенным зарядным током в течении 12 ч. Усиленный заряд применяется для восстановления или поддержания номинальной величины емкости аккумуляторов и аккумуляторных батарей в следующих случаях:

а). при приведении в рабочее состояние;

б). при подготовке к хранению;

в). после смены электролита;

г). после глубоких разрядов ниже допустимых конечных напряжений (1 В на аккумулятор или элемент аккумуляторной батареи) или разрядов малыми токами, чередующимися с длительными перерывами в работе;

д). при нерегулярной работе.

Усиленный заряд проводится в один или два этапа. В один этап аккумуляторы заряжаются нормальным током в течение 12 ч. При заряде в два этапа после 6 ч заряда нормальным зарядным током делается перерыв в заряде на 1-2 ч, после чего аккумуляторные батареи дозаряжают нормальным зарядным током еще в течение 6 ч. заряда нормальным зарядом током делается перерыв в заряде на 1-2 часа, после чего аккумуляторные батареи дозаряжают нормальным зарядным током в течение 6 часов.

Форсированный заряд. В случае крайней необходимости для ускоренного приведения аккумуляторных батарей в рабочее состояние применяется режим форсированного заряда, который предусматривает сокращение времени пропитки электролитом и отгазовки аккумуляторов и батарей. Заряд аккумуляторов и батарей токами, величина которых превышает ток нормального заряда.

Заряд в форсированном режиме сокращает срок службы аккумуляторов и аккумуляторных батарей и поэтому заводами-изготовителями допускается проведение, как правило, не более 10 зарядов в форсированном режиме в течении гарантийного срока их эксплуатации.

Заряжать в форсированном режиме разрешается только исправные аккумуляторные батареи. После заливки и пропитки электролитом каждый элемент такой батареи (аккумулятор) должен иметь НРЦ больше нуля.

Методика выполнения работ при заряде щелочных аккумуляторов и аккумуляторных батарей.

Работы по заряду щелочных аккумуляторов и аккумуляторных батарей осуществляется в такой последовательности:

— подготовить аккумуляторные батареи к заряду;

— рассчитать электрическую схему заряда аккумуляторных батарей;

— соединить аккумуляторные батареи последовательно в зарядные группы;

— подготовить зарядные устройства к работе согласно эксплуатационной документации зарядных устройств и подключить группы аккумуляторных батарей к зарядным устройствам;

— зарядить аккумуляторные батареи стабилизированным током, контролируя ток заряда, температуру электролита, уровень электролита, напряжение на элементах аккумуляторных батарей и аккумуляторах;

— отключить аккумуляторные батареи от зарядных устройств после окончания заряда;

— установить аккумуляторные батареи с открытыми заливочными отверстиями для отгазовки (удаления газов из внутреннего объема элементов батарей);

— довести до нормы уровень и плотность электролита в элементах аккумуляторных батарей;

— измерить напряжение на каждом элементе аккумуляторных батарей и заполнить журнал учета технического обслуживания аккумуляторов и аккумуляторных батарей.

Очень популярный вид энергетического накопителя — щелочные аккумуляторы — это объясняется их многофункциональностью. В качестве электролита используется едкий натрий или калий. Перед тем как покупать подобное оборудование, потребуется ознакомиться со всеми положительными и отрицательными сторонами, а также особенностями аппарата.

Конструктивные особенности

Аккумулятор состоит из гидроокиси никеля, а также некоторых иных элементов. Из-за того, что в составе имеется графит, это оказывает положительное влияние на электрическую проводимость. Различные примеси осуществляют нормальную работоспособность и стабильность аппарата.

Чтобы подготовить отрицательный элемент, используют металлический сплав кадмия, никеля и определённого порошка. В каждом случае АКБ будет иметь свои особенности. Электролит включает в себя моногидрат лития. Благодаря этому элементу обеспечивается долгая деятельность агрегата.

В состав батареи входят следующие компоненты:

1. Изоляционный слой, изготовленный из качественного сырья.
2. Прокладка из пластика, которая дополняется специальным клапаном.
3. Корпус.
4. Выводы и контакты.

Это все основные элементы щелочного аккумулятора. Все компоненты выполнены из надёжных материалов, а потому проблем с работой не возникает.

Химические процессы

Принцип работы очень простой. Когда происходит полная разрядка, гидроокись никеля начинает взаимодействовать с щелочным раствором. В результате образовывается гидрат закиси никеля. На выводе с минусом будет происходить очень похожий процесс. Начинают формироваться определённые элементы.

Когда идёт процесс зарядки, проходит обратная реакция. В результате получится гидроокись никеля, которая восстанавливает минусовый электрод.

От кислотных агрегатов щелочный отличается тем, что субстанция, выработанная в ходе химической реакции, не будет растворяться. Она также не в состоянии реагировать с похожими компонентами. Если говорить проще — принцип действия источника питания зависит от определённых канонов.

Этот источник питания необходимо полностью заряжать. Если произойдёт неполный заряд батареи, то период использования сильно сократится. Но при этом нельзя перезаряжать устройство, поскольку это приведёт к сильному перегреву. В результате электроды просто разрушатся.

Замена электролита

Замену электролита необходимо производить через 100 и 150 циклов. До смены потребуется полностью разрядить АКБ и проследить, чтобы номинальный ток составлял до 1 В.

Электролит нужно предельно тщательно удалять из батареи. Чтобы осадок не остался, необходимо встряхнуть аккумулятор во время чистки.

После того, как электролит будет вылит, нужно хорошо промыть агрегат дистиллированной водой. А также можно применять раствор из щёлочи.

Когда процесс очистки завершится, можно сразу же залить новый электролит. После его потребуется оставить в залитом состоянии примерно на 3 часа. Только тогда можно проверить плотность нового вещества.

Следует знать, что электроды и пластины не должны находиться в сухом состоянии. Если пренебрегать этим правилом, то внутри появится коррозия.

Преимущества и недостатки

Перед покупкой следует изучить все плюсы и минусы аппарата. Это убережёт человека от неправильной покупки в том случае, если минусы перевесят положительные стороны для него.

Начать лучше с преимуществ:

1. Если производить своевременное техническое обслуживание и правильно использовать аккумулятор, тогда срок службы щелочных аккумуляторов можно сильно увеличить.
2. Аппарат нормально реагирует на глубокий разряд.
3. Работоспособность будет сохраняться даже в условиях отрицательных температур.
4. Минимальная величина саморазряда. Но необходимо подобрать правильное зарядное устройство.
5. Вес устройства — небольшой.

К положительным качествам также относится то, что при отрицательных температурах показатель ёмкости снизится минимально. Кислотные агрегаты отличаются от щелочных тем, что первые будут терять свою ёмкость. Несмотря на много положительных сторон, имеются и отрицательные:

1. У аппарата есть эффект памяти. В результате это может спровоцировать снижение ёмкости. Именно поэтому следует полностью заряжать аккумулятор и не допускать недозарядку.
2. Рабочие напряжения элементов будут отличаться друг от друга. Именно поэтому необходимо применять эффективно агрегат для зарядки.
3. Не слишком большой КПД.
4. Электролит желательно не заменять самостоятельно, а доверить эту операцию специалисту.

Это были основные достоинства и недостатки щелочного аппарата. В большинстве случаев плюсы перевешивают минусы.

Отрасли использования

Щелочные агрегаты применяются в разных сферах. Щелочные аккумуляторы применяются в:

1. Системах энергосбережения.
2. Различных технических и электрических устройствах.
3. Пассажирских вагонах.
4. Электроинструменте.
5. Портативных техсредствах.

В разных сферах применяют различные модели щелочных аккумуляторов. А также АКБ часто используют на автотранспортных средствах, специальной технике и различных погрузчиках. Для простых легковых автомобилей этот агрегат используется редко.

Правила эксплуатации

Чтобы АКБ прослужил долго, необходимо использовать определённые правила. Для правильной эксплуатации существует конкретный ряд действий:

1. Перед запуском в работу необходимо увеличить ёмкость до определённого значения. С этой целью используют 1 тренировку.
2. Корпус желательно часто очищать от грязи, соли и пыли.
3. Чтобы удалить коррозию, используют ветошь, которая смачивается в керосине.
4. Если используется соединение нескольких батарей, необходимо, чтобы соединение было очень плотным.
5. Уровень электролита желательно часто проверять. Он должен быть в пределах 4−12 мм.

Если аккумулятор долго не используется, необходимо его периодически подзаряжать в нормальном режиме. Сила тока будет регулироваться от внешнего источника.

Разряд и заряд

Чтобы правильно зарядить аккумулятор из щёлочи, необходимо использовать постоянный ток. Автомобилисты обычно используют автоматическое зарядное устройство. Чтобы правильно зарядить батарею, необходимо учитывать некоторые режимы:

1. Стандартный — 7 часов.
2. Ускоренный — 3 часа.
3. Усиленный — 12 часов.

Усиленный режим допускается, если аккумуляторная батарея заряжается в первый раз, используется нерегулярно, или только что произошла перезарядка электролита. А также такой режим используют после того, как АКБ была полностью разряжена.

При малом токе аккумулятор заряжаться будет очень плохо. Ток не рекомендуется понижать на 40 или 50%. Если батарея частично или полностью разряжена, то ни в коем случае нельзя допускать перегрева. Электролит начинает закипать при 35 градусах. Иные части — при 45 градусах. Когда достигается критическая температура, необходимо сразу же отключить источник питания от сети. Продолжить зарядку можно, когда температура станет оптимальной.

Аккумулятор на 12 вольт запрещено заряжать при отрицательных температурах на улице. Если нет иного варианта, то батарею потребуется дополнительно утеплить. Обычно для этого используют брезент — обматывают им батарею.

Если используется последовательное подключение нескольких батарей, то их необходимо держать на определённом расстоянии друг от друга. Таким образом обеспечивается сохранение корпуса устройства. Если поставить их слишком близко, то они начнут вздуваться. Чтобы разделить источники питания, обычно используют виниловые пластины и обычную резину.

Чтобы правильно произвести разрядку аккумуляторной батареи, нужно делать это до определённых значений:

1. Если разряд длится 5 часов, напряжение не должно превышать 1 Вольт.
2. Три часа — 0,8 Вольт.
3. 1 час — 0,5 Вольт.

Чтобы отследить уровень напряжения, можно использовать тестировочный аппарат. Контрольные испытания делают после полной замены электролита. Перед этим нужно использовать несколько проверочных циклов. После полной зарядки напряжение составляет 1,1 Вольт. Когда проводится контрольный цикл, необходимо произвести замеры напряжения при разряженном устройстве.

Сокращение периода эксплуатации

Чтобы продлить срок эксплуатации АКБ, надо придерживаться основных правил. Они довольно простые, но эффективно позволяют справиться с поставленной задачей:

1. Нельзя допускать постоянной недозарядки батареи.
2. До критического значения опускать показания напряжения не следует.
3. Вещество внутри АКБ должно покрывать пластины. Плотность электролита необходимо менять, когда наблюдается повышение температуры.

Правила — простые. Их легко соблюдать, чтобы продлить срок эксплуатации.

Нюансы маркировки

В маркировку аккумуляторной батареи входят цифры и буквы. Легко узнать отрасли использования, если смотреть на буквы:

1. Т обозначает агрегат для тяговых моделей.
2. ТП — тепловозные аккумуляторы.
3. В — вагонный.

Также в маркировку могут включаться и другие буквы. О них также необходимо знать, чтобы производить правильно расшифровку:

1. НЖ — никелево-железный агрегат.
2. К — присутствие блока, предназначавшегося для нескольких электродов.
3. Ш — эксплуатация в рудниках.
4. П обозначает, что корпус изготовлен из пластичного материала.
5. М — модернизированный вариант.
6. У означает, что агрегат можно использовать в умеренном климате.
7. Т — тропический климат.

Щелочные батареи — многофункциональные. Они могут включать в себя различные сочетания. Самыми распространёнными моделями являются на 12 В.

Правила хранения

Устройства бывают длительного или временного хранения. Когда приобретается новая АКБ, обязательно надо проверить пробки — их прилегание.

Очень большое внимание необходимо уделить проверке вентильной резины. От её состояния будет зависеть работа всей батареи. Чтобы лакокрасочный состав не слезал, надо корпус обрабатывать смазкой.

Для правильного хранения потребуется выполнять ряд действий:

1. Произвести разрядку до 1 вольта.
2. Вылить весь электролит.
3. Удалить пыль, грязь и соль.
4. Обновить лаковое покрытие.

Если аккумулятор будет находиться в состоянии покоя 1−10 месяцев, необходимо периодически проверять его работоспособность. Все пробки должны быть плотно прижатыми к устройству. Транспортировку можно производить только в том случае, если батарея подготовлена к длительному хранению. С другими источниками питания нежелательно хранить щелочные АКБ.

Особенности выбора

Чтобы правильно подобрать щелочную аккумуляторную батарею, надо особое внимание уделять ключевым параметрам. Они крайне важны для правильной покупки:

1. В первую очередь смотрим на производство. Всегда нужно изучить дату изготовления. Если АКБ была произведена больше полугода назад, тогда приобретать её не стоит. Такие устройства будут разряжаться — эффект памяти это зафиксирует.
2. Показатель ёмкости. Срок применения зависит от ёмкости. Многие приобретают АКБ с большой ёмкостью. В таком случае генератор не сможет справиться со своей задачей. Но и меньше ёмкость приобретать не стоит. Много зарядов способствуют поломке всего агрегата. Чтобы подобрать правильную ёмкость, необходимо изучить определённые характеристики, указанные в технической эксплуатации.
3. Полярность устройства. АКБ могут различаться по степени полярности. Когда идёт выбор агрегата, потребуется сосредоточиться на расположении полярности электродов.
4. Стоимость батареи. Цена АКБ зависит от элементов, которые входят в состав, изготовителя, ёмкости, мощности. Чем лучше показатели, тем выше цена.

Щелочный агрегат отличается прочностью и надёжностью. Очень выгодно приобретать такие средства для тяговой техники или габаритных автотранспортных средств. Необходимо только правильно выбрать модель, изучив предварительно все характеристики.

Это была краткая характеристика и применение щелочных аккумуляторов. Сведения пригодятся для верной эксплуатации и правильной покупки.