Инструкция по эксплуатации аккумуляторных батарей на судне

Устройства, которые в процессе заряда накапливают электрическую энергию путем преобразования ее в химическую, а при разряде отдают электроэнергию, называются аккумуляторами.

Количество электричества, выраженное в ампер-часах (А-ч), которое может отдать нормально заряженный аккумулятор, при разряде за время t_p, определенной величиной тока I_p, до минимально допустимого напряжения, называется емкостью аккумулятора: Q_p = I_pt_p

Емкость аккумулятора зависит от размеров пластин, величины разрядного тока, плотности и температуры электролита.

Аккумуляторы являются автономными источниками питания, дающими постоянный ток без пульсаций и высших гармоник. Судовые аккумуляторы чаще всего бывают кислотные (свинцовые) и щелочные.

Кислотные аккумуляторы (рис. 2) выпускают одиночными элементами и моноблоками, называемыми аккумуляторными батареями. Кислотные аккумуляторы состоят из банок, положительных и отрицательных пластин, сепараторов, крышек и электролита. Отрицательных пластин на одну больше. Это необходимо для предотвращения коробления положительных пластин при их одностороннем разряде.

Количество электричества, выраженное в ампер-часах (А-ч), которое может отдать нормально заряженный аккумулятор, при разряде за время t_p, определенной величиной тока I_p, до минимально допустимого напряжения, называется емкостью аккумулятора: Q_p = I_pt_p

Емкость аккумулятора зависит от размеров пластин, величины разрядного тока, плотности и температуры электролита.

Аккумуляторы являются автономными источниками питания, дающими постоянный ток без пульсаций и высших гармоник. Судовые аккумуляторы чаще всего бывают кислотные (свинцовые) и щелочные.

Кислотные аккумуляторы (рис. 2) выпускают одиночными элементами и моноблоками, называемыми аккумуляторными батареями. Кислотные аккумуляторы состоят из банок, положительных и отрицательных пластин, сепараторов, крышек и электролита. Отрицательных пластин на одну больше. Это необходимо для предотвращения коробления положительных пластин при их одностороннем разряде.

Рис. 2. Кислотный аккумулятор: а — устройство; б — кривые напряжения при заряде — разряде: I — заряд; II — разряд

Банки 6 судовых аккумуляторов бывают эбонитовые и из асфальтопековой массы.

На рис. 2, а показано устройство одного из типов одиночного аккумулятора. Пластины аккумуляторов — решетчатой формы, из свинца с примесью сурьмы, которая придает механическую прочность и кислотостойкость свинцу, после сушки и формовки электрическим током, т. е. длительного разряда-заряда. Активной массой положительных пластин отформованного заряженного аккумулятора является перекись свинца РbO₂ темно-коричневого цвета, а отрицательных — чистый губчатый свинец Рb светло-серого цвета.

Положительные и отрицательные пластины соединяют в полублоки, которые имеют выводы с зажимами 1. Полублоки собирают в блок пластин. Между пластинами располагают изоляционные прокладки-сепараторы из микропористого эбонита 5, гофрированной фанеры 4 или пористых пластмасс, стекло-войлока и др. материалов. Электролитом является раствор химически чистой серной (аккумуляторной) кислоты 3 плотностью 1,83—1,84, разведенной в дистиллированной воде. Плотность электролита устанавливается для данного типа аккумулятора заводом-изготовителем и практически колеблется в пределах 1,18—1,31. Она измеряется ареометром или кислотомером.

Банка аккумулятора или отделение моноблока закрывается крышкой, имеющей два отверстия для выводов полублоков, отверстие для заливки электролита и отверстие для отвода газов. Последнее закрывается специальной пробкой 2, позволяющей выходить газам из аккумулятора и не допускающей выливания электролита. Крышку с банкой уплотняют резиной и края ее заливают заливочной мастикой.

При разряде и заряде в аккумуляторе происходит следующая обратимая реакция:

В результате разряда серная кислота электролита соединяется с активной массой положительных и отрицательных пластин, которые постепенно переходят в сернокислый свинец (сульфат свинца) PbSO₄, т. е. становятся химически однородными. Вследствие этого уменьшается э. д. с. аккумулятора, увеличивается внутреннее сопротивление, а также выделяется вода и уменьшается плотность электролита. При этом напряжение аккумулятора быстро падает с 2,2 до 2 В (см. рис. 2,б), а затем медленно понижается до 1,75—1,8 В, после чего опять быстро падает.

При напряжении 1,75—1,8 В следует прекратить разряд во избежание чрезмерной сульфатации, т. е. покрытия пластин твердой белой коркой сульфата свинца крупнозернистого строения, не разлагающегося при нормальном заряде.

Таким образом, признаками конца разряда являются уменьшение напряжения до 1,75—1,8 В и малая плотность электролита.

При заряде сульфат свинца на положительной пластине превращается в перекись свинца РbO₂, а на отрицательной — в чистый губчатый свинец Рb, т. е. пластины восстанавливаются, а в электролит выделяется серная кислота. В результате повышаются э. д.с. и плотность электролита, а внутреннее сопротивление аккумулятора уменьшается. При этом напряжение в начале заряда быстро растет до 2,2 В, из-за увеличения плотности электролита в порах и у поверхности пластин. В дальнейшем оно медленно повышается до 2,6 В, вследствие повышения плотности электролита во всем аккумуляторе благодаря диффузии, проходящей медленно.

В конце заряда напряжение быстро возрастает до 2,75—2,8 В и в дальнейшем остается неизменным. Скачкообразность изменения напряжения здесь объясняется тем, что процесс восстановления активной массы пластин заканчивается, происходит бурное газовыделение, которое приводит к увеличению внутреннего сопротивления и поляризации пластин.

На величину э. д. с. и соответственно напряжения аккумулятора, главным образом, влияет плотность электролита в порах пластин. Зависимость э.д. с. аккумулятора от плотности электролита может быть выражена формулой E = 0,84 + d (d — плотность электролита при 15°С). Тогда величины зарядного и разрядного напряжений соответственно определятся:

U₃=0,84 + d + I₃R₀; U_p=0,84 + d — I_pR₀, где I₃, I_p — зарядный и разрядный токи; R₀ — внутреннее сопротивление аккумулятора.

Аккумулятор заряжают током ориентировочно, равным десятой части номинальной его емкости.

Конец заряда кислотного аккумулятора определяется следующими признаками: напряжение повышается до 2,75—2,8 В и не изменяется в течение 1—2 ч; плотность электролита достигает наибольшего значения и остается постоянной; возникает бурное газообразование —«кипение», вследствие чего электролит принимает молочный цвет. При выключении аккумулятора из-под заряда напряжение на его зажимах сразу падает до 2,2—2,1 В.

Различают коэффициент отдачи и к. п. д. аккумуляторов.

Коэффициент отдачи (η_Q) — это отношение разрядной емкости к зарядной емкости, а к. п. д. аккумулятора η) — отношение энергии W_p разряда к энергии W₃ заряда. Эти коэффициенты определяются формулами:

В результате разряда серная кислота электролита соединяется с активной массой положительных и отрицательных пластин, которые постепенно переходят в сернокислый свинец (сульфат свинца) PbSO₄, т. е. становятся химически однородными. Вследствие этого уменьшается э. д. с. аккумулятора, увеличивается внутреннее сопротивление, а также выделяется вода и уменьшается плотность электролита. При этом напряжение аккумулятора быстро падает с 2,2 до 2 В (см. рис. 2,б), а затем медленно понижается до 1,75—1,8 В, после чего опять быстро падает.

При напряжении 1,75—1,8 В следует прекратить разряд во избежание чрезмерной сульфатации, т. е. покрытия пластин твердой белой коркой сульфата свинца крупнозернистого строения, не разлагающегося при нормальном заряде.

Таким образом, признаками конца разряда являются уменьшение напряжения до 1,75—1,8 В и малая плотность электролита.

При заряде сульфат свинца на положительной пластине превращается в перекись свинца РbO₂, а на отрицательной — в чистый губчатый свинец Рb, т. е. пластины восстанавливаются, а в электролит выделяется серная кислота. В результате повышаются э. д.с. и плотность электролита, а внутреннее сопротивление аккумулятора уменьшается. При этом напряжение в начале заряда быстро растет до 2,2 В, из-за увеличения плотности электролита в порах и у поверхности пластин. В дальнейшем оно медленно повышается до 2,6 В, вследствие повышения плотности электролита во всем аккумуляторе благодаря диффузии, проходящей медленно.

В конце заряда напряжение быстро возрастает до 2,75—2,8 В и в дальнейшем остается неизменным. Скачкообразность изменения напряжения здесь объясняется тем, что процесс восстановления активной массы пластин заканчивается, происходит бурное газовыделение, которое приводит к увеличению внутреннего сопротивления и поляризации пластин.

На величину э. д. с. и соответственно напряжения аккумулятора, главным образом, влияет плотность электролита в порах пластин. Зависимость э.д. с. аккумулятора от плотности электролита может быть выражена формулой E = 0,84 + d (d — плотность электролита при 15°С). Тогда величины зарядного и разрядного напряжений соответственно определятся:

U₃=0,84 + d + I₃R₀; U_p=0,84 + d — I_pR₀, где I₃, I_p — зарядный и разрядный токи; R₀ — внутреннее сопротивление аккумулятора.

Аккумулятор заряжают током ориентировочно, равным десятой части номинальной его емкости.

Конец заряда кислотного аккумулятора определяется следующими признаками: напряжение повышается до 2,75—2,8 В и не изменяется в течение 1—2 ч; плотность электролита достигает наибольшего значения и остается постоянной; возникает бурное газообразование —«кипение», вследствие чего электролит принимает молочный цвет. При выключении аккумулятора из-под заряда напряжение на его зажимах сразу падает до 2,2—2,1 В.

Различают коэффициент отдачи и к. п. д. аккумуляторов.

Коэффициент отдачи (η_Q) — это отношение разрядной емкости к зарядной емкости, а к. п. д. аккумулятора η) — отношение энергии W_p разряда к энергии W₃ заряда. Эти коэффициенты определяются формулами:

Коэффициент отдачи у кислотных аккумуляторов при нормальных режимах разряда и заряда составляет 0,8—0,95, а к. п. д. 0,7—0,8.

Кислотные аккумуляторы имеют малое внутреннее сопротивление (около 0,0005 Ом), поэтому могут отдавать большие токи и используются в качестве стартерных. Они чувствительны к коротким замыканиям, взрывоопасны.

Щелочные аккумуляторы могут быть кадмиево-никелевые, железоникелевые и серебряно-цинковые.

Кадмиево-никелевые и железо-никелевые аккумуляторы состоят из стальных никелированных банок 6 (рис. 3, а), внутри которых располагаются полублоки положительных 4 и отрицательных 3 пластин. Положительных пластин у кадмиево-никелевых аккумуляторов на одну больше, а у железо-никелевых на одну меньше, чем отрицательных.

Пластины кадмиево-никелевых аккумуляторов могут быть ламельной, трубчатой и безламельной конструкции, а железо-никелевых — только ламельной.

Пластины ламельной конструкции представляют собой стальную никелированную раму, в которую впрессовывают пакеты с активной массой.

Активной массой положительных пластин кадмиево-никелевых аккумуляторов является гидрат окиси никеля Ni(OH)₃, смешанный с графитом для уменьшения сопротивления, а отрицательных — металлический кадмий Cd с примесью окислов железа.

У железо-никелевых аккумуляторов активная масса положительных пластин такая же, как и у кадмиево-никелевых, а активной массой отрицательных пластин является химически чистое железо.

Оболочка пакетов пластин изготавливается из тонкой перфорированной стальной ленты, позволяющей электролиту проникать к активной массе. Для изоляции положительных пластин от отрицательных между ними устанавливаются сепараторы обычно в виде эбонитовых палочек 1. Крайние пластины, как правило, электрически соединяются с корпусом банок (на рис. 3, а: 2— пробка; 5 — боковая изоляция).

Электролитом является чаще всего раствор едкого калия КОН в дистиллированной воде. Для увеличения емкости и срока службы щелочного аккумулятора в электролит добавляют незначительное количество едкого лития. Часто применяют составной электролит плотностью 1,19—1,21, который можно использовать в широком интервале температур (от -15 до +35°С) с добавлением едкого лития из расчета 20 г на литр раствора.

Аккумулятор заряжается током, численно равным четвертой части номинальной емкости (I₃ = Q/4 А) в течение 6 ч, а новый (отработавший до 100 циклов заряд—разряд)—в течение 7 ч.

Рис. 3. Устройство (а) и кривые напряжения при заряде-разряде кадмиево-никелевого (б) и железо-никелевого (в) аккумуляторов: I — заряд, II — разряд.

Аккумулятор не боится перезаряда, поэтому его лучше перезарядить, чем недозарядить. Допускается форсированный заряд в течение 4,5 ч, при этом первые 2,5 ч — током I₃=Q/2A, а остальные 2 ч— током I₃ = Q/4 А.

Признаками конца заряда аккумулятора является напряжение 1,8—1,85 В и количество ампер-часов, данных ему при заряде, которое должно составлять 150% номинальной емкости аккумулятора, т. е. емкости при температуре электролита +25°С. При разряде и заряде плотность электролита остается неизменной, так как едкий калий в химических реакциях не участвует.

Реакцию разряда и заряда кадмиево-никелевых и железо-никелевых аккумуляторов можно выразить следующими уравнениями:

На рис. 3, б, в приведены кривые изменения напряжения щелочных аккумуляторов при заряде и разряде.

В начале заряда напряжение кадмиево-никелевого аккумулятора быстро достигает 1,43 В, а затем постепенно повышается до 1,5—1,6 В. При получении 2/3 емкости напряжение быстро поднимается до 1,7—1,75 В, после чего медленно возрастает до 1,8—1,85 В, при дальнейшем заряде в течение 20—30 мин остается неизменным.

У железо-никелевого аккумулятора напряжение в начале заряда быстро поднимается до 1,6 В, затем медленно повышается до 1,7—1,75 В, а в конце заряда, в результате покрытия пластин пузырьками газов, быстро увеличивается до 1,85 В.

В начале разряда напряжение кадмиево-никелевого аккумулятора ниже, чем железо-никелевого, но конец разряда характеризуется более медленным падением напряжения. Наименьшим допустимым напряжением щелочного аккумулятора при нормальном восьмичасовом разряде является 1,1 В; при трехчасовом — 0,8 В, а при одночасовом — 0,5 В.

Внутреннее сопротивление щелочных аккумуляторов гораздо больше, чем кислотных, и составляет 0,03—0,06 Ом, поэтому они менее чувствительны к коротким замыканиям, но падение напряжения и потери энергии в них больше. Коэффициент отдачи их составляет 0,6—0,75, а к.п.д. — 0,5—0,6. Емкость аккумуляторов зависит от температуры и незначительно — от силы разрядного тока. Наибольшая емкость будет при температурах от 25 до 45°С.

Серебряно-цинковые аккумуляторы состоят из пластмассовой банки, сеточных или проволочных пластин с запрессованной в них активной массой и электролита (раствор едкого калия в дистиллированной воде) плотностью 1,4.

Активной массой положительных пластин является окись серебра AgO, а отрицательных — губчатый цинк. При заряде и разряде плотность электролита неизменна, реакции могут быть представлены в следующем виде:

В начале заряда напряжение быстро повышается до 1,6 В, а потом длительное время почти не изменяется, затем резко увеличивается до 2,1 В.

При разряде номинальным десятичасовым током напряжение держится в пределах 1,85 В около 3 ч, а затем быстро падает до рабочего напряжения 1,6—1,5 В, после чего постепенно понижается до 1 В.

Коэффициент отдачи и коэффициент полезного действия этих аккумуляторов составляет около : 0,99, к. п. д. 0,85. Они допускают быстрый разряд, а поэтому обладают хорошими стартерными свойствами, емкость их почти не зависит от величины разрядного тока и мало уменьшается при низких температурах.

Аккумуляторные батареи, поставляемые заводами-изготовителя-ми, представляют собой ряд последовательно соединенных аккумуляторов (элементов), заключенных в общий ящик (щелочные), или моноблок (кислотные). Напряжение батареи определяется числом элементов.

Таблица 1. Технические данные некоторых стартерных кислотных аккумуляторов

Рис. 3. Устройство (а) и кривые напряжения при заряде-разряде кадмиево-никелевого (б) и железо-никелевого (в) аккумуляторов: I — заряд, II — разряд.

Аккумулятор не боится перезаряда, поэтому его лучше перезарядить, чем недозарядить. Допускается форсированный заряд в течение 4,5 ч, при этом первые 2,5 ч — током I₃=Q/2A, а остальные 2 ч— током I₃ = Q/4 А.

Признаками конца заряда аккумулятора является напряжение 1,8—1,85 В и количество ампер-часов, данных ему при заряде, которое должно составлять 150% номинальной емкости аккумулятора, т. е. емкости при температуре электролита +25°С. При разряде и заряде плотность электролита остается неизменной, так как едкий калий в химических реакциях не участвует.

Реакцию разряда и заряда кадмиево-никелевых и железо-никелевых аккумуляторов можно выразить следующими уравнениями:

На рис. 3, б, в приведены кривые изменения напряжения щелочных аккумуляторов при заряде и разряде.

В начале заряда напряжение кадмиево-никелевого аккумулятора быстро достигает 1,43 В, а затем постепенно повышается до 1,5—1,6 В. При получении 2/3 емкости напряжение быстро поднимается до 1,7—1,75 В, после чего медленно возрастает до 1,8—1,85 В, при дальнейшем заряде в течение 20—30 мин остается неизменным.

У железо-никелевого аккумулятора напряжение в начале заряда быстро поднимается до 1,6 В, затем медленно повышается до 1,7—1,75 В, а в конце заряда, в результате покрытия пластин пузырьками газов, быстро увеличивается до 1,85 В.

В начале разряда напряжение кадмиево-никелевого аккумулятора ниже, чем железо-никелевого, но конец разряда характеризуется более медленным падением напряжения. Наименьшим допустимым напряжением щелочного аккумулятора при нормальном восьмичасовом разряде является 1,1 В; при трехчасовом — 0,8 В, а при одночасовом — 0,5 В.

Внутреннее сопротивление щелочных аккумуляторов гораздо больше, чем кислотных, и составляет 0,03—0,06 Ом, поэтому они менее чувствительны к коротким замыканиям, но падение напряжения и потери энергии в них больше. Коэффициент отдачи их составляет 0,6—0,75, а к.п.д. — 0,5—0,6. Емкость аккумуляторов зависит от температуры и незначительно — от силы разрядного тока. Наибольшая емкость будет при температурах от 25 до 45°С.

Серебряно-цинковые аккумуляторы состоят из пластмассовой банки, сеточных или проволочных пластин с запрессованной в них активной массой и электролита (раствор едкого калия в дистиллированной воде) плотностью 1,4.

Активной массой положительных пластин является окись серебра AgO, а отрицательных — губчатый цинк. При заряде и разряде плотность электролита неизменна, реакции могут быть представлены в следующем виде:

В начале заряда напряжение быстро повышается до 1,6 В, а потом длительное время почти не изменяется, затем резко увеличивается до 2,1 В.

При разряде номинальным десятичасовым током напряжение держится в пределах 1,85 В около 3 ч, а затем быстро падает до рабочего напряжения 1,6—1,5 В, после чего постепенно понижается до 1 В.

Коэффициент отдачи и коэффициент полезного действия этих аккумуляторов составляет около : 0,99, к. п. д. 0,85. Они допускают быстрый разряд, а поэтому обладают хорошими стартерными свойствами, емкость их почти не зависит от величины разрядного тока и мало уменьшается при низких температурах.

Аккумуляторные батареи, поставляемые заводами-изготовителя-ми, представляют собой ряд последовательно соединенных аккумуляторов (элементов), заключенных в общий ящик (щелочные), или моноблок (кислотные). Напряжение батареи определяется числом элементов.

Таблица 1. Технические данные некоторых стартерных кислотных аккумуляторов

Таблица 2. Технические данные щелочных аккумуляторов

Батареи однотипных аккумуляторов на судне для получения емкости, более паспортной, соединяют параллельно, а для повышения напряжения — последовательно. Основные характеристики — аккумуляторных батарей, применяемых на судах, приведены в табл. 1 и 2.

Маркировка аккумуляторных батарей следующая. Первые цифры обозначают количество элементов в батарее. Буквы расшифровываются: у кислотных батарей — СТ — стартерная, П — пластмассовая банка, Э — эбонитовая, М — моноблок, К — катерная; у щелочных — Н — накальная КН — кадмиево-никелевая, ЖН — железо-никелевая, СЦ — серебряно-цинковая, М — модернизированная. Последнее число обозначает емкость батареи. Например, 6СТК-135 — 6 элементов в батарее (12 В), стартерная, катерная, 135 А-ч; 10 НКН-100 м — 10 элементов (12 В), накальная, кадмиево-никелевая, 100 А-ч, модернизированная.

Обслуживание аккумуляторов в судовых условиях

Обслуживание аккумуляторных батарей заключается в правильном вводе их в эксплуатацию, своевременном проведении их заряда, смене электролита и поддержании в чистоте.

Батареи однотипных аккумуляторов на судне для получения емкости, более паспортной, соединяют параллельно, а для повышения напряжения — последовательно. Основные характеристики — аккумуляторных батарей, применяемых на судах, приведены в табл. 1 и 2.

Маркировка аккумуляторных батарей следующая. Первые цифры обозначают количество элементов в батарее. Буквы расшифровываются: у кислотных батарей — СТ — стартерная, П — пластмассовая банка, Э — эбонитовая, М — моноблок, К — катерная; у щелочных — Н — накальная КН — кадмиево-никелевая, ЖН — железо-никелевая, СЦ — серебряно-цинковая, М — модернизированная. Последнее число обозначает емкость батареи. Например, 6СТК-135 — 6 элементов в батарее (12 В), стартерная, катерная, 135 А-ч; 10 НКН-100 м — 10 элементов (12 В), накальная, кадмиево-никелевая, 100 А-ч, модернизированная.

Обслуживание аккумуляторов в судовых условиях

Обслуживание аккумуляторных батарей заключается в правильном вводе их в эксплуатацию, своевременном проведении их заряда, смене электролита и поддержании в чистоте.

Кислотные аккумуляторы поступают с завода-изготовителя в сухом виде (без электролита), причем, пластины их могут быть заряжены или частично разряжены. В первые аккумуляторы заливают электролит эксплуатационной плотности, а во вторые — электролит, плотность которого зависит от материала сепараторов и указана в заводской инструкции.

Для приготовления электролита в посуду наливают дистиллированную воду, а затем медленно, тонкой струей вливают кислоту, непрерывно помешивая эбонитовой или стеклянной палочкой. Лить воду в кислоту категорически запрещается, так как при этом вода вскипает и разбрызгивается вместе с кислотой.

Аккумуляторную кислоту хранят в стеклянной посуде, помещенной в корзины или деревянные ящики. Однако использовать стеклянную посуду для разведения кислоты не рекомендуется, так как при этом выделяется тепло и стекло может лопнуть.

При заливке в аккумуляторы электролит должен быть охлажден до +20°С. Заливку и доливку аккумуляторов следует производить с помощью эбонитовой, фарфоровой или стеклянной воронки. Уровень электролита должен быть на 12—15 мм выше верхних кромок пластин. 

Плотность (удельный вес) электролита замеряют ареометром. Заряженные пластины пропитывают электролитом в течение 2—3 ч, а частично разряженные 4—6 ч, после чего приступают к заряду батареи, предварительно удалив герметизирующие диски из-под пробок или трубочки из вентиляционных отверстий и прочистив отверстия нагретым шилом.

Данные о зарядном токе и продолжительности формовочных циклов для каждой аккумуляторной батареи приводятся в инструкциях.

При заряде температура электролита не должна превышать + 45°С, в случае превышения следует снизить зарядный ток. или прервать заряд и дать охладиться электролиту до +30°С.

Сухозаряженные аккумуляторы при необходимости можно ставить без подзарядки в работу после трехчасовой пропитки пластин электролитом плотностью не ниже 1,23.

Батареи, находящиеся в эксплуатации, следует один раз в шесть месяцев подвергать контрольно-тренировочному циклу, который состоит из заряда эксплуатационным током и разряда током десятичасового режима до напряжения 1,8 В на элемент.

Характерные неисправности кислотных аккумуляторов: чрезмерная сульфатация, разрушение пластин, короткое замыкание между пластинами, износ пластин, повреждение бачков и загрязнение электролита.

Причины сульфатации: хранение аккумуляторов в разряженном состоянии более 24 ч; систематический недозаряд; разряд ниже допустимого предела; разряд очень большими токами; большая плотность электролита; понижение уровня электролита; загрязнение электролита и др.

Признаки сульфатации: быстрый заряд и разряд, быстро повышается температура электролита и очень медленно плотность. Сульфитацию частично устраняют специальными циклами заряд-разрядов. Заряд производят слабыми токами (0,3 I_н), в этом случае в порах активной массы образуется мало газа, что обеспечивает доступ электролита к сульфату, который переходит в активное вещество. Разрушение пластин (выпадение активной массы) происходит в результате их коробления под действием больших токов или резких ударов. Признаками разрушения пластин могут быть малое время разряда и большое время заряда. Выпавшую активную массу удаляют, промывая аккумулятор дистиллированной водой.

Короткое замыкание возникает в результате коробления пластин, поломки сепараторов, скопления на дне банки осыпавшейся активной массы. Признаки его: пониженное напряжение аккумулятора, медленное повышение плотности, малая емкость и позднее выделение газов при заряде.

Характерные неисправности кислотных аккумуляторов: чрезмерная сульфатация, разрушение пластин, короткое замыкание между пластинами, износ пластин, повреждение бачков и загрязнение электролита.

Причины сульфатации: хранение аккумуляторов в разряженном состоянии более 24 ч; систематический недозаряд; разряд ниже допустимого предела; разряд очень большими токами; большая плотность электролита; понижение уровня электролита; загрязнение электролита и др.

Признаки сульфатации: быстрый заряд и разряд, быстро повышается температура электролита и очень медленно плотность. Сульфитацию частично устраняют специальными циклами заряд-разрядов. Заряд производят слабыми токами (0,3 I_н), в этом случае в порах активной массы образуется мало газа, что обеспечивает доступ электролита к сульфату, который переходит в активное вещество. Разрушение пластин (выпадение активной массы) происходит в результате их коробления под действием больших токов или резких ударов. Признаками разрушения пластин могут быть малое время разряда и большое время заряда. Выпавшую активную массу удаляют, промывая аккумулятор дистиллированной водой.

Короткое замыкание возникает в результате коробления пластин, поломки сепараторов, скопления на дне банки осыпавшейся активной массы. Признаки его: пониженное напряжение аккумулятора, медленное повышение плотности, малая емкость и позднее выделение газов при заряде.

Рис. 4. План обслуживания аккумуляторных батарей GMDSS оборудования

Износ пластин происходит от заряда аккумулятора большими токами, применения электролита повышенной плотности; определяется по малой емкости. Аккумуляторы с изношенными пластинами заменяют.

Рис. 5. Журнал проверки главных сервисных батарей и батарей для радиооборудования

Загрязняется электролит вследствие применения некачественной серной кислоты, водопроводной или дождевой воды, что приводит к газовыделению в неработающем аккумуляторе и усиленному саморазряду. В этом случае заменяют электролит. Очищают аккумулятор от ползучих солей раствором нашатырного спирта или кальцинированной соды (10-процентный раствор).

Щелочные аккумуляторы поступают с завода-изготовителя в сухом виде (без электролита). В аккумуляторы заливают электролит при температуре не более +30°С. Подготавливают электролит в чистой чугунной или стеклянной посуде, куда сначала кладут необходимое количество размельченной твердой щелочи, а затем осторожно наливают тонкой струей дистиллированную воду. Едкие щелочи хранят в герметических сосудах, так как они поглощают углекислый газ из воздуха. Если электролит готовят концентрированного раствора, следует понемногу вливать раствор в воду, размешивая чистой стеклянной палочкой.

Зная (из заводской инструкции) необходимую плотность электролита и его количество в литрах, определяют массу (в кг) твердой щелочи, потребной для приготовления электролита. 

Необходимое количество электролита следует разделить: а) на 2 при приготовлении раствора едкого калия плотностью 1,25—1,27; на 3 —плотностью 1,19—1,21; в) на 5 — плотностью 1,17—1.19.

Составной электролит, представляющий собой смесь едкого калия (натрия) в твердом или жидком концентрированном виде и едкого лития, приготавливают следующим образом: на 1 кг едкого калия в твердом виде следует взять 3 л воды, а на 1 кг едкого натрия — 5 л воды; на 1 л едкого калия в жидком виде плотностью 1,41 следует взять 1 л воды, а на 1 л едкого натрия — 1,5 л воды. В результате плотность калиевого электролита при температуре + 25°С составит 1,19—1,21, а натриевого — 1,17—1,19.

Полученный электролит отстаивают в течение 3—6 ч до полного осветления, а затем заливают в аккумуляторы. После двухчасовой пропитки пластин следует измерить напряжение и уровень электролита в каждом элементе и выполнить формовочные циклы согласно инструкции.

Чтобы предотвратить поглощение углекислоты из воздуха, в каждый элемент щелочной батареи заливают незначительное количество вазелинового масла или, при его отсутствии, керосина.

При смене электролита аккумулятор разряжают восьмичасовым нормальным током до напряжения 1 В, выливают электролит, встряхивая аккумулятор для удаления из него осадков, затем промывают дистиллированной водой. Сразу же заливают аккумулятор новым электролитом и после» двухчасовой пропитки проверяют плотность электролита, доводя ее до 1,19—1,21, затем дают усиленный заряд в течение 12 ч двумя ступенями: первые 6 ч нормальным зарядным током, а вторые 6 ч — равным половине нормального.

Усиленный заряд (1 раз в месяц) проводят также и при нормальной эксплуатации.

Характерные неисправности щелочных аккумуляторов:

• потеря емкости — в результате насыщения углекислым газом электролита и понижения его уровня, редких усиленных зарядов, длительного использования несоставного электролита, малой плотности электролита, систематических недозарядок, коротких замыканий и утечки тока;
• повышенный саморазряд — из-за плохой изоляции между отдельными элементами батареи, примесей в электролите, повышения его температуры и плотности, а также утечки тока;
• усиленное выделение газа при разряде или бездействии аккумулятора вследствие загрязнения электролита вредными металлическими примесями;
• малая емкость и сильный- нагрев при заряде — в результате большого разрядного или зарядного токов, короткого замыкания элементов выпавшей активной массой;
• вспенивание электролита — из-за попадания в электролит органических примесей;
• отсутствие выделения газа при заряде — вызывается коротким замыканием или слишком глубоким предшествующим разрядом;
• усиленное образование ползучих солей — вследствие высоких уровней электролита или его плотности;
• выпучивание стенок банок — при неисправности вентиляционных пробок или преждевременном закрытии их после заряда.

Таким образом, в процессе эксплуатации аккумуляторов необходимо: следить за нормальным уровнем электролита, доливая его дистиллированной водой; очищать элементы от пыли и т. п.; смазывать металлические части вазелином; не разряжать ниже предельных значений напряжений; производить систематический заряд батарей (особенно кислотных); производить регулярную (не реже одного раза в год) смену электролита и т. д.

В качестве зарядных устройств аккумуляторов применяют электромашинные преобразователи или статические полупроводниковые (селеновые или кремниевые) зарядные агрегаты.

Селеновые агрегаты устанавливают вместе с зарядными щитами, образуя зарядные устройства, которые позволяют регулировать вручную ток и напряжение на батареях.

Кремниевые агрегаты имеют 1,2 и 3 канала, в каждом из которых ток заряда можно изменять на 3 ступени. Это позволяет заряжать несколько батарей без зарядного щита.

Чтобы подучить большие пусковые токи, необходимые для работы стартера, лучше всего использовать свинцовые (кислотные) автомобильные аккумуляторы: они имеют малое внутреннее сопротивление, благодаря чему батареи, даже небольшой емкости, могут создавать большие токи.

Почему аккумулятор на судне служит дольше, чем на автомобиле?

Использование автомобильного аккумулятора на катере — в основном в летнее время — имеет свои особенности:

• значительно легче условия пуска двигателя стартером;
• плотность электролита не требуется повышать до 1,27—1,30 г/см³, чтобы предохранить его от замерзания, ее достаточно поддерживать на уровне 1,25 г/см³;
• в течение суток двигатель на катере запускается всего 1—2 раза;
• длительная работа двигателя с постоянной частотой вращения способствует уменьшению величины зарядного тока.

Все это позволяет продлить срок службы аккумулятора до 6 и более лет.

Для судов с подвесными моторами и с двигателями от легковых автомобилей применяют аккумуляторы емкостью 45—60 А-ч, с двигателями от грузовых автомобилей — 75—90 А-ч. Емкости полностью заряженного аккумулятора достаточно, чтобы двигатель стартером можно было прокручивать в течение 10 мин. Если учесть, что в летнее время для запуска двигателя достаточно нескольких секунд, во время стоянки аккумулятор можно применять для питания осветительных средств, используя до 50% его емкости.

Как зарядить аккумулятор?

В настоящее время все аккумуляторы выпускаются сухозаряженными, поэтому прежде чем ставить на катер, их необходимо привести в рабочее состояние. При сроке хранения менее года для этого достаточно залить электролит с плотностью 1,23 г/см³ (т. е. на 0,02 г/см³ меньше рекомендованного значения), при этом уровень электролита должен быть на 5—15 мм выше верхнего края пластин. Плотность замеряют ареометром. Напомним, что для приготовления электролита такой плотности на 1 л дистиллированной воды необходимо 290 см³ химически чистой аккумуляторной кислоты (92—94%). При разбавлении кислоты водой (льют кислоту в воду) выделяется большое количество тепла, поэтому необходимо время, чтобы электролит отстоялся и остыл, следовательно, его надо приготовить за 10—20 ч до заливки. После этого аккумулятор можно ставить на катер. При хранении сухие аккумуляторы теряют свои качества. Можно считать, что 2—3 года хранения эквивалентны году работы.

Если аккумулятор долгое время не работал или разрядился в процессе эксплуатации, его надо поставить под зарядку. Обычно первую зарядку производят током 0,1 от емкости аккумулятора. Начало активного газовыделения, так называемое «кипение», а также повышение напряжения на элементах до 2,7 В и плотности электролита до 1,25 г/см³ свидетельствуют о том, что зарядка завершилась. Однако для более полного использования активной массы пластин элементов ее продолжают еще 3 ч, при этом напряжение и плотность электролита должны оставаться неизменными. Измерение плотности следует производить при температуре электролита 15°С.

Если зарядное устройство отключить, то напряжение на элементах сразу упадет до 2,4—2,5 В, а потом постепенно снизится до 2,09 В. Величина напряжения зависит от плотности электролита и связана с ней соотношением: Е = 0,84 + γ, где γ — плотность электролита при 15°.

Напряжение разряженной батареи — 1,95 В и ниже. При измерении ее напряжения нагрузочной вилкой (напомним, что для контроля аккумуляторов емкостью 40—65 А-ч используют небольшое сопротивление — 0,02 Ом, при котором сила разрядного тока около 100 А) напряжение заряженного аккумулятора составляет 1,7—1,8 В на банку. При запуске двигателя стартер потребляет приблизительно такой же ток, следовательно, напряжение при этом также будет 1,7—1,8 В на банку. (У разряженной батареи это напряжение ниже 1,4 В).

Иногда после первого заряда аккумулятора плотность в банках оказывается различной. Чтобы это устранить, надо долить дистиллированной воды в те банки, где плотность высокая, и серной кислоты плотностью 1,4 г/см³ в те, где она мала. После тщательного перемешивания электролита грушей денсиметра следует слить лишний электролит и вновь поставить аккумулятор на зарядку.

Что такое сульфатация и как с ней бороться?

При разряде батареи происходит образование сульфата свинца в виде кристаллов; правда, при малом токе рост кристаллов незначительный. При большом разрядном токе реакция в глубине активной массы прекращается, а на поверхности продолжается. Именно на поверхности образуются сульфаты, которые закупоривают входы в поры активной массы. В этом случае происходит процесс сульфатации пластин, т. е. закупорка пор в активной массе крупными, трудно растворимыми кристаллами сульфата, что приводит к уменьшению емкости аккумулятора и повышению его внутреннего сопротивления.

Сульфатация сопровождается понижением плотности электролита полностью заряженного аккумулятора. Чаще всего емкость аккумулятора удается восстановить. Для этого необходимо растворить крупные кристаллы сульфата свинца и освободить закупоренные поры, т. е. увеличить поверхность соприкосновения активной массы с электролитом. Растворить сульфат свинца можно при помощи нескольких циклов зарядов и разрядов очень малыми токами 0,5—1 А, перемежая их длительными перерывами для выравнивания плотности электролита в порах и основной массе.

Делают это так. Аккумулятор ставят на зарядку на 5—10 ч, затем на 3—5 ч делают перерыв и продолжают зарядку тем же током. После зарядки электролит сливают, вместо него заливают дистиллированную воду и после отстаивания в течение 3—5 ч продолжают зарядку тем же током циклами по 5—10 ч с остановками на 3—5 ч. Заряд производится до тех пор, пока плотность электролита не перестанет повышаться хотя бы в одной банке. Когда рост плотности электролита прекратится во всех байках, можно предположить, что все сульфаты перешли в раствор. При этом дистиллированная вода должна превратиться в электролит с малой плотностью, обычно 1,1—1,15 г/см³. Образовавшийся электролит следует слить, а в аккумулятор залить электролит плотностью 1,25—1,26 г/см³.

Далее аккумулятор надо разрядить тем же малым током, подключив лампочку мощностью 12 Вт, и производить разряд циклами по 5—10 ч с остановками на 2—3 ч.

После этих операций аккумулятор необходимо вновь поставить на зарядку с перерывами до прекращения повышения плотности электролита во всех банках и довести ее до 1,25 г/см³.

Несколько советов по эксплуатации

При понижении уровня электролита (если вы уверены, что электролит не вытекал и не проливался) в банки следует добавить дистиллированную воду. Не рекомендуем использовать дождевую и мягкую озерную воду, так как уверенности в ее чистоте нет, а активная масса очень чувствительна к загрязнениям. После добавления воды в банки аккумулятора следует тщательно перемешать электролит, поставив его на зарядку. В противном случае внутри банки возникнут токи саморазряда, вызванные тем, что плотность электролита в верхней части банки меньше, а следовательно будет меньше, чем в нижней части, ЭДС. В результате образуется электрический ток, который будет заряжать верхнюю часть банки и разряжать нижнюю. Саморазряд батареи может происходить через налет грязи или влаги на верхней наружной поверхности, поэтому ее следует тщательно протирать и предохранять от попадания брызг воды на клеммы.

Если в результате сульфатации или внутреннего обрыва резко повысилось сопротивление одной из банок и аккумулятор невозможно заменить, то вышедшую из строя банку можно закоротить толстой (из нескольких витков) медной проволокой. Это позволит уменьшить внутреннее сопротивление батареи и облегчит запуск двигателя.

Вредно перезаряжать батарею, т. е. длительное время продолжать заряд номинальным током после начала интенсивного «кипения». Это приводит к разложению воды и излишнему повышению плотности электролита, что способствует короблению пластин и выкрашиванию активной массы. Однако перезарядка малым током, кроме медленного понижения уровня электролита за счет разложения воды, ни к каким другим нежелательным, последствиям не приводит. Такая перезарядка гораздо менее опасна, чем хранение недозаряженной батареи.

При затрудненном пуске двигателя не следует долго проворачивать двигатель стартером, так как это способствует сульфатации и короблению пластин. Этого можно избежать, если делать перерывы в работе стартера, тогда плотность электролита и температуры пластин выравниваются.

В то же время запустить двигатель, особенно подвесной мотор, проворачивая его короткое время стартером (менее 2—3 с за одну попытку), обычно не удается. Из-за этого общее время работы аккумулятора в стартерном режиме возрастает. Мы рекомендуем увеличить каждый запуск стартера до 10—15 с, тем более, что отдельные вспышки в двигателе, уменьшая потребляемый ток, будут помогать стартеру.

Степень заряженности батареи, а следовательно, и срок ее службы ва многом определяет работа реле-регулятора. Если аккумулятор установлен в машинном отделении катера, то величину напряжения генератора, поддерживаемую реле-регулятором, следует установить в пределах 13,5—13,6 В. Если аккумулятор расположен за пределами моторного отсека, то напряжение генератора должно составлять 13,8 В.

Повышать напряжение генератора выше оптимального на 10% не следует: эго приводит к сокращению срока службы батареи в 2—2,5 раза.

Следует ограничить и величину тока при зарядке от генератора, потому что в самом начале зарядки, особенно при сильно разряженном аккумуляторе, из-за низкой ЭДС батареи зарядный ток может возрасти, что приведет к короблению пластин. Поэтому в начальной стадии зарядки ток желательно ограничить величиной 5—8 А, включив последовательна с батареей небольшое сопротивление величиной около 0,2 Ом и мощностью рассеивания не менее 10 Вт. Можно создать значительную нагрузку, например, включив фару: за счет этого падает напряжение, развиваемое генератором. По мере уменьшения зарядного тока сопротивление шунтируется тумблером, фара выключается И дальнейшая зарядка производится обычным путем. Время заряда при этом становится больше, что при длительных переходах допустимо, зато возрастает срок службы аккумулятора. Тем не менее, при зарядке от генератора наблюдается периодический недозаряд батареи. Этого можно избежать, если 1—2 раза в сезон поставить батарею на полную зарядку от выпрямителя.

Очень удобно, с этой точки зрения, производить зарядку от магдино подвесных моторов, так как мощность их невелика и зарядный ток обычно не превышает 4—5 А, в то время как максимальное напряжение при малой нагрузке превышает 16—17 В, что вполне достаточно для полной зарядки (см. также «КЯ» №90).

При установке двух подвесных моторов напряжение с каждого магдино подается на свой выпрямитель и далее подключается параллельно, при этом зарядный ток увеличивается незначительно. Таким образом, при отсутствии на катере мощных потребителей на ходу достаточно подключить к электрической цепи катера только один мотор.

При зарядке аккумулятора происходит образование серной кислоты, а плотность электролита повышается до нормы. Как только этот процесс заканчивается, дальнейшая зарядка аккумулятора прекращается. Повышение плотности электролита может происходить только за счет уменьшения содержания в нем воды, которая будет разлагаться электрическим током на водород и кислород.

Смесь водорода с кислородом, как известно, называется гремучим газом. Необходимо помнить, что достаточно искры, чтобы вызвать взрыв большой силы. Поэтому аккумулятор на катере надо располагать в хорошо проветриваемом отсеке: суммарная площадь двух вентиляционных отверстий должна быть не менее 0,02 м². Отсек должен обязательно вентилироваться; можно, например, применить различные дефлекторы, расположить вентиляционные отверстия на разной высоте. При использовании стационарных двигателей аккумулятор чаще всего устанавливают в моторном отсеке, так как в нем происходит интенсивная вентиляция благодаря воздуху, поступающему в карбюратор двигателя. Ни в коем случае нельзя устанавливать аккумулятор в топливном отсеке, а для мотолодок, не имеющих специальных топливных отсеков — вблизи бензобаков: при запуске двигателя стартером на окисленных клеммах аккумулятора может образоваться искра.

Не рекомендуем ставить аккумулятор далеко в нос, прежде всего потому, что требуется увеличивать сечение провода, питающего стартер. Если, например, аккумулятор удален от стартера на 1 м, то сечение провода должно составлять 25—30 мм², а если на 5 м — 125—150 мм². Кроме того (особенно это относится к глиссирующим катерам), перегрузки и вибрации в носовой части катера при ходе на волне выше, чем в кормовой. При плавании на волнении через вентиляционные отверстия пробок возможно выплескивание электролита, который, стекая, может привести к интенсивной коррозии металлического корпуса. Под аккумулятор целесообразно ставить пластмассовый поддон, лучше всего на шпангоуты. Совершенно недопустимо его устанавливать на обшивку днища: на волне тяжелый аккумулятор может оторвать лист обшивки от стрингеров и шпангоутов.

Если на металлическом катере стационарный двигатель крепится жестко (без амортизаторов), то возникает повышенный уровень вибрации корпуса. В этом случае под аккумулятор целесообразно подложить лист жесткого поролона или мягкой микропористой резины толщиной 20—30 мм. Из такого же материала нужно вырезать прокладку под верхнюю рамку крепления аккумулятора, чтобы исключить механический контакт корпуса аккумулятора с набором катера. Естественно, что во всех случаях крепление аккумулятора на катере должно быть абсолютно надежным.

Зимой аккумулятор лучше всего хранить в неотапливаемом помещении при температуре от 0 до —30°. Перед хранением батарею следует зарядить до нормы током 20-часового разряда. Необходимо проверить уровень электролита и, если надо, долить его.

Наружные поверхности следует протереть от пыли, выводы смазать тонким слоем технического вазелина. Использовать медицинский вазелин нельзя: он содержит борную кислоту. Следует помнить, что во время хранения электролит с плотностью 1,25 г/см³ замерзает при температуре —50°, а снижение плотности в результате саморазряда до 1,20 г/см³ приводит к замерзанию его уже при —25°. Поэтому при хранении батарею следует подзаряжать один раз в 2—3 месяца для компенсации саморазряда. Если в помещении, где она хранится, температура выше 0 °С, то под-заряд следует производить чаще — раз в месяц.

Страница 7 из 10

ПРИЛОЖЕНИЕ 10

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ ПО АККУМУЛЯТОРНЫМ БАТАРЕЯМ

Приведение щелочных аккумуляторных батарей в рабочее состояние

В качестве электролита для щелочных аккумуляторных батарей пригоден раствор едкого натра или едкого кали. Электролит, а также твердую щелочь, предназначенную для его приготовления, необходимо хранить в герметически закрытых сосудах.
Смену электролита в аккумуляторных батареях производят не реже одного раза в 3 года, но если емкость батареи заметно снижается, то электролит подлежит смене ранее указанного срока.
Электролит заливают через чистую стеклянную, эбонитовую или фарфоровую воронку. Металлические воронки применять запрещается, так как это может вызвать короткое замыкание внутри аккумулятора.
После двухчасовой пропитки проверяют уровень электролита. Установив нормальный уровень электролита, аккумуляторные батареи включают на заряд.

Аккумуляторные батареи, хранившиеся с электролитом не более года, разрешается вводить в эксплуатацию без смены электролита, если он соответствует по плотности условиям работы. Если же батареи хранились с электролитом больше года, то перед вводом их в эксплуатацию необходимо сменить электролит.

Приготовление электролита для щелочных аккумуляторных батарей

Для растворения едкого калия или едкого натра нужна дистиллированная вода. Лишь в крайнем случае ее можно заменить дождевой водой, собранной с чистой поверхности, или водой от таяния чистого снега.
При пользовании твердыми щелочами берут:
а) для получения электролита удельным весом 1,19—1,21 — одну весовую часть едкого кали на три весовые части воды;
б) Для получения электролита удельным весом 1,25—1,27 — одну весовую часть едкого кали на две весовые части воды.
Щелочь растворяют в чистой стальной или чугунной посуде. Запрещается пользоваться оцинкованной, луженой, алюминиевой, медной, керамической и свинцовой посудой, а также посудой, уже применявшейся для приготовления электролита свинцовых аккумуляторных батарей, так как даже ничтожно малое количество кислоты разрушает щелочные аккумуляторные батареи.
Приготовление электролита для щелочных и кислотных аккумуляторных батарей в одном помещении запрещается.
Нужное количество воды наливают в сосуд, затем небольшими кусками кладут твердую щелочь и перемешивают ее в воде стеклянной палочкой или стальным прутиком. Приготовленному электролиту дают остыть и отстояться 3—12 ч, после чего сливают осветлившуюся часть, пригодную для заливки в аккумуляторы.
Если применяют жидкую щелочь, ее разбавляют водой до требуемого удельного веса. Приготовленному раствору дают отстояться и остыть до 30° С.
Составной электролит приготовляют так: к каждому литру готового раствора едкого кали удельным весом 1,19—1,21 прибавляют при тщательном перемешивании 20 г моногидрата лития. В каждый аккумулятор после заливки электролита вливают несколько капель вазелинового масла.
При изготовлении электролита чаще всего пользуются составными щелочами (смесь едкого кали и едкого лития), которые поставляются в герметической посуде в твердом или жидком виде (удельный вес не менее 1,41). Порядок приготовления электролита из готовых смесей зависит от того, в каком виде — твердом или жидком концентрированном — находятся щелочи.
При пользовании твердыми смесями на 1 кг калиевой составной щелочи берут 3 л воды, а на 1 кг натриевой составной щелочи 5 л воды. Вскрыв банку с твердой щелочью, содержание ее небольшими порциями (во избежание сильного разогревания) кладут в сосуд с водой, перемешивают. Все содержимое банки необходимо растворить одновременно.
При пользовании жидким концентратом к 1 л калиевой щелочи удельным весом 1,41 добавляют I л воды, а к 1 л натриевой щелочи удельным весом 1,41 доливают 1,5 л воды. Удельный вес калиевого электролита при температуре 25° С должен быть 1,19—1,21; натриевого составного электролита 1,17—1,19.

Проверка плотности электролита аккумуляторных батарей

Плотность электролита измеряют при помощи ареометра, обычно ареометр градуирован по удельному весу от 1,08 до 1,32.
Для определения плотности электролита в аккумуляторную банку через горловину крышки опускают свободный конец эбонитовой трубки денсиметра, а затем сжимают ее резиновый шар (рис. 15). При разжатии шара в стеклянный сосуд всасывается электролит в количестве, достаточном для того, чтобы в нем мог свободно плавать ареометр. Плотность электролита определяется глубиной погружения ареометра и указывается той цифрой на шкале ареометра, до которой он погружен в электролит.
При замерах необходимо следить, чтобы ареометр не прилипал к стенкам сосуда. После замеров электролит необходимо вылить обратно в тот же аккумулятор, из которого он взят.

Рис. 5. Журнал проверки главных сервисных батарей и батарей для радиооборудования

Загрязняется электролит вследствие применения некачественной серной кислоты, водопроводной или дождевой воды, что приводит к газовыделению в неработающем аккумуляторе и усиленному саморазряду. В этом случае заменяют электролит. Очищают аккумулятор от ползучих солей раствором нашатырного спирта или кальцинированной соды (10-процентный раствор).

Щелочные аккумуляторы поступают с завода-изготовителя в сухом виде (без электролита). В аккумуляторы заливают электролит при температуре не более +30°С. Подготавливают электролит в чистой чугунной или стеклянной посуде, куда сначала кладут необходимое количество размельченной твердой щелочи, а затем осторожно наливают тонкой струей дистиллированную воду. Едкие щелочи хранят в герметических сосудах, так как они поглощают углекислый газ из воздуха. Если электролит готовят концентрированного раствора, следует понемногу вливать раствор в воду, размешивая чистой стеклянной палочкой.

Зная (из заводской инструкции) необходимую плотность электролита и его количество в литрах, определяют массу (в кг) твердой щелочи, потребной для приготовления электролита. 

Необходимое количество электролита следует разделить: а) на 2 при приготовлении раствора едкого калия плотностью 1,25—1,27; на 3 —плотностью 1,19—1,21; в) на 5 — плотностью 1,17—1.19.

Составной электролит, представляющий собой смесь едкого калия (натрия) в твердом или жидком концентрированном виде и едкого лития, приготавливают следующим образом: на 1 кг едкого калия в твердом виде следует взять 3 л воды, а на 1 кг едкого натрия — 5 л воды; на 1 л едкого калия в жидком виде плотностью 1,41 следует взять 1 л воды, а на 1 л едкого натрия — 1,5 л воды. В результате плотность калиевого электролита при температуре + 25°С составит 1,19—1,21, а натриевого — 1,17—1,19.

Полученный электролит отстаивают в течение 3—6 ч до полного осветления, а затем заливают в аккумуляторы. После двухчасовой пропитки пластин следует измерить напряжение и уровень электролита в каждом элементе и выполнить формовочные циклы согласно инструкции.

Чтобы предотвратить поглощение углекислоты из воздуха, в каждый элемент щелочной батареи заливают незначительное количество вазелинового масла или, при его отсутствии, керосина.

При смене электролита аккумулятор разряжают восьмичасовым нормальным током до напряжения 1 В, выливают электролит, встряхивая аккумулятор для удаления из него осадков, затем промывают дистиллированной водой. Сразу же заливают аккумулятор новым электролитом и после» двухчасовой пропитки проверяют плотность электролита, доводя ее до 1,19—1,21, затем дают усиленный заряд в течение 12 ч двумя ступенями: первые 6 ч нормальным зарядным током, а вторые 6 ч — равным половине нормального.

Усиленный заряд (1 раз в месяц) проводят также и при нормальной эксплуатации.

Характерные неисправности щелочных аккумуляторов:

• потеря емкости — в результате насыщения углекислым газом электролита и понижения его уровня, редких усиленных зарядов, длительного использования несоставного электролита, малой плотности электролита, систематических недозарядок, коротких замыканий и утечки тока;
• повышенный саморазряд — из-за плохой изоляции между отдельными элементами батареи, примесей в электролите, повышения его температуры и плотности, а также утечки тока;
• усиленное выделение газа при разряде или бездействии аккумулятора вследствие загрязнения электролита вредными металлическими примесями;
• малая емкость и сильный- нагрев при заряде — в результате большого разрядного или зарядного токов, короткого замыкания элементов выпавшей активной массой;
• вспенивание электролита — из-за попадания в электролит органических примесей;
• отсутствие выделения газа при заряде — вызывается коротким замыканием или слишком глубоким предшествующим разрядом;
• усиленное образование ползучих солей — вследствие высоких уровней электролита или его плотности;
• выпучивание стенок банок — при неисправности вентиляционных пробок или преждевременном закрытии их после заряда.

Таким образом, в процессе эксплуатации аккумуляторов необходимо: следить за нормальным уровнем электролита, доливая его дистиллированной водой; очищать элементы от пыли и т. п.; смазывать металлические части вазелином; не разряжать ниже предельных значений напряжений; производить систематический заряд батарей (особенно кислотных); производить регулярную (не реже одного раза в год) смену электролита и т. д.

В качестве зарядных устройств аккумуляторов применяют электромашинные преобразователи или статические полупроводниковые (селеновые или кремниевые) зарядные агрегаты.

Селеновые агрегаты устанавливают вместе с зарядными щитами, образуя зарядные устройства, которые позволяют регулировать вручную ток и напряжение на батареях.

Кремниевые агрегаты имеют 1,2 и 3 канала, в каждом из которых ток заряда можно изменять на 3 ступени. Это позволяет заряжать несколько батарей без зарядного щита.

Чтобы подучить большие пусковые токи, необходимые для работы стартера, лучше всего использовать свинцовые (кислотные) автомобильные аккумуляторы: они имеют малое внутреннее сопротивление, благодаря чему батареи, даже небольшой емкости, могут создавать большие токи.

Почему аккумулятор на судне служит дольше, чем на автомобиле?

Использование автомобильного аккумулятора на катере — в основном в летнее время — имеет свои особенности:

• значительно легче условия пуска двигателя стартером;
• плотность электролита не требуется повышать до 1,27—1,30 г/см³, чтобы предохранить его от замерзания, ее достаточно поддерживать на уровне 1,25 г/см³;
• в течение суток двигатель на катере запускается всего 1—2 раза;
• длительная работа двигателя с постоянной частотой вращения способствует уменьшению величины зарядного тока.

Все это позволяет продлить срок службы аккумулятора до 6 и более лет.

Для судов с подвесными моторами и с двигателями от легковых автомобилей применяют аккумуляторы емкостью 45—60 А-ч, с двигателями от грузовых автомобилей — 75—90 А-ч. Емкости полностью заряженного аккумулятора достаточно, чтобы двигатель стартером можно было прокручивать в течение 10 мин. Если учесть, что в летнее время для запуска двигателя достаточно нескольких секунд, во время стоянки аккумулятор можно применять для питания осветительных средств, используя до 50% его емкости.

Как зарядить аккумулятор?

В настоящее время все аккумуляторы выпускаются сухозаряженными, поэтому прежде чем ставить на катер, их необходимо привести в рабочее состояние. При сроке хранения менее года для этого достаточно залить электролит с плотностью 1,23 г/см³ (т. е. на 0,02 г/см³ меньше рекомендованного значения), при этом уровень электролита должен быть на 5—15 мм выше верхнего края пластин. Плотность замеряют ареометром. Напомним, что для приготовления электролита такой плотности на 1 л дистиллированной воды необходимо 290 см³ химически чистой аккумуляторной кислоты (92—94%). При разбавлении кислоты водой (льют кислоту в воду) выделяется большое количество тепла, поэтому необходимо время, чтобы электролит отстоялся и остыл, следовательно, его надо приготовить за 10—20 ч до заливки. После этого аккумулятор можно ставить на катер. При хранении сухие аккумуляторы теряют свои качества. Можно считать, что 2—3 года хранения эквивалентны году работы.

Если аккумулятор долгое время не работал или разрядился в процессе эксплуатации, его надо поставить под зарядку. Обычно первую зарядку производят током 0,1 от емкости аккумулятора. Начало активного газовыделения, так называемое «кипение», а также повышение напряжения на элементах до 2,7 В и плотности электролита до 1,25 г/см³ свидетельствуют о том, что зарядка завершилась. Однако для более полного использования активной массы пластин элементов ее продолжают еще 3 ч, при этом напряжение и плотность электролита должны оставаться неизменными. Измерение плотности следует производить при температуре электролита 15°С.

Если зарядное устройство отключить, то напряжение на элементах сразу упадет до 2,4—2,5 В, а потом постепенно снизится до 2,09 В. Величина напряжения зависит от плотности электролита и связана с ней соотношением: Е = 0,84 + γ, где γ — плотность электролита при 15°.

Напряжение разряженной батареи — 1,95 В и ниже. При измерении ее напряжения нагрузочной вилкой (напомним, что для контроля аккумуляторов емкостью 40—65 А-ч используют небольшое сопротивление — 0,02 Ом, при котором сила разрядного тока около 100 А) напряжение заряженного аккумулятора составляет 1,7—1,8 В на банку. При запуске двигателя стартер потребляет приблизительно такой же ток, следовательно, напряжение при этом также будет 1,7—1,8 В на банку. (У разряженной батареи это напряжение ниже 1,4 В).

Иногда после первого заряда аккумулятора плотность в банках оказывается различной. Чтобы это устранить, надо долить дистиллированной воды в те банки, где плотность высокая, и серной кислоты плотностью 1,4 г/см³ в те, где она мала. После тщательного перемешивания электролита грушей денсиметра следует слить лишний электролит и вновь поставить аккумулятор на зарядку.

Что такое сульфатация и как с ней бороться?

При разряде батареи происходит образование сульфата свинца в виде кристаллов; правда, при малом токе рост кристаллов незначительный. При большом разрядном токе реакция в глубине активной массы прекращается, а на поверхности продолжается. Именно на поверхности образуются сульфаты, которые закупоривают входы в поры активной массы. В этом случае происходит процесс сульфатации пластин, т. е. закупорка пор в активной массе крупными, трудно растворимыми кристаллами сульфата, что приводит к уменьшению емкости аккумулятора и повышению его внутреннего сопротивления.

Сульфатация сопровождается понижением плотности электролита полностью заряженного аккумулятора. Чаще всего емкость аккумулятора удается восстановить. Для этого необходимо растворить крупные кристаллы сульфата свинца и освободить закупоренные поры, т. е. увеличить поверхность соприкосновения активной массы с электролитом. Растворить сульфат свинца можно при помощи нескольких циклов зарядов и разрядов очень малыми токами 0,5—1 А, перемежая их длительными перерывами для выравнивания плотности электролита в порах и основной массе.

Делают это так. Аккумулятор ставят на зарядку на 5—10 ч, затем на 3—5 ч делают перерыв и продолжают зарядку тем же током. После зарядки электролит сливают, вместо него заливают дистиллированную воду и после отстаивания в течение 3—5 ч продолжают зарядку тем же током циклами по 5—10 ч с остановками на 3—5 ч. Заряд производится до тех пор, пока плотность электролита не перестанет повышаться хотя бы в одной банке. Когда рост плотности электролита прекратится во всех байках, можно предположить, что все сульфаты перешли в раствор. При этом дистиллированная вода должна превратиться в электролит с малой плотностью, обычно 1,1—1,15 г/см³. Образовавшийся электролит следует слить, а в аккумулятор залить электролит плотностью 1,25—1,26 г/см³.

Далее аккумулятор надо разрядить тем же малым током, подключив лампочку мощностью 12 Вт, и производить разряд циклами по 5—10 ч с остановками на 2—3 ч.

После этих операций аккумулятор необходимо вновь поставить на зарядку с перерывами до прекращения повышения плотности электролита во всех банках и довести ее до 1,25 г/см³.

Несколько советов по эксплуатации

При понижении уровня электролита (если вы уверены, что электролит не вытекал и не проливался) в банки следует добавить дистиллированную воду. Не рекомендуем использовать дождевую и мягкую озерную воду, так как уверенности в ее чистоте нет, а активная масса очень чувствительна к загрязнениям. После добавления воды в банки аккумулятора следует тщательно перемешать электролит, поставив его на зарядку. В противном случае внутри банки возникнут токи саморазряда, вызванные тем, что плотность электролита в верхней части банки меньше, а следовательно будет меньше, чем в нижней части, ЭДС. В результате образуется электрический ток, который будет заряжать верхнюю часть банки и разряжать нижнюю. Саморазряд батареи может происходить через налет грязи или влаги на верхней наружной поверхности, поэтому ее следует тщательно протирать и предохранять от попадания брызг воды на клеммы.

Если в результате сульфатации или внутреннего обрыва резко повысилось сопротивление одной из банок и аккумулятор невозможно заменить, то вышедшую из строя банку можно закоротить толстой (из нескольких витков) медной проволокой. Это позволит уменьшить внутреннее сопротивление батареи и облегчит запуск двигателя.

Вредно перезаряжать батарею, т. е. длительное время продолжать заряд номинальным током после начала интенсивного «кипения». Это приводит к разложению воды и излишнему повышению плотности электролита, что способствует короблению пластин и выкрашиванию активной массы. Однако перезарядка малым током, кроме медленного понижения уровня электролита за счет разложения воды, ни к каким другим нежелательным, последствиям не приводит. Такая перезарядка гораздо менее опасна, чем хранение недозаряженной батареи.

При затрудненном пуске двигателя не следует долго проворачивать двигатель стартером, так как это способствует сульфатации и короблению пластин. Этого можно избежать, если делать перерывы в работе стартера, тогда плотность электролита и температуры пластин выравниваются.

В то же время запустить двигатель, особенно подвесной мотор, проворачивая его короткое время стартером (менее 2—3 с за одну попытку), обычно не удается. Из-за этого общее время работы аккумулятора в стартерном режиме возрастает. Мы рекомендуем увеличить каждый запуск стартера до 10—15 с, тем более, что отдельные вспышки в двигателе, уменьшая потребляемый ток, будут помогать стартеру.

Степень заряженности батареи, а следовательно, и срок ее службы ва многом определяет работа реле-регулятора. Если аккумулятор установлен в машинном отделении катера, то величину напряжения генератора, поддерживаемую реле-регулятором, следует установить в пределах 13,5—13,6 В. Если аккумулятор расположен за пределами моторного отсека, то напряжение генератора должно составлять 13,8 В.

Повышать напряжение генератора выше оптимального на 10% не следует: эго приводит к сокращению срока службы батареи в 2—2,5 раза.

Следует ограничить и величину тока при зарядке от генератора, потому что в самом начале зарядки, особенно при сильно разряженном аккумуляторе, из-за низкой ЭДС батареи зарядный ток может возрасти, что приведет к короблению пластин. Поэтому в начальной стадии зарядки ток желательно ограничить величиной 5—8 А, включив последовательна с батареей небольшое сопротивление величиной около 0,2 Ом и мощностью рассеивания не менее 10 Вт. Можно создать значительную нагрузку, например, включив фару: за счет этого падает напряжение, развиваемое генератором. По мере уменьшения зарядного тока сопротивление шунтируется тумблером, фара выключается И дальнейшая зарядка производится обычным путем. Время заряда при этом становится больше, что при длительных переходах допустимо, зато возрастает срок службы аккумулятора. Тем не менее, при зарядке от генератора наблюдается периодический недозаряд батареи. Этого можно избежать, если 1—2 раза в сезон поставить батарею на полную зарядку от выпрямителя.

Очень удобно, с этой точки зрения, производить зарядку от магдино подвесных моторов, так как мощность их невелика и зарядный ток обычно не превышает 4—5 А, в то время как максимальное напряжение при малой нагрузке превышает 16—17 В, что вполне достаточно для полной зарядки (см. также «КЯ» №90).

При установке двух подвесных моторов напряжение с каждого магдино подается на свой выпрямитель и далее подключается параллельно, при этом зарядный ток увеличивается незначительно. Таким образом, при отсутствии на катере мощных потребителей на ходу достаточно подключить к электрической цепи катера только один мотор.

При зарядке аккумулятора происходит образование серной кислоты, а плотность электролита повышается до нормы. Как только этот процесс заканчивается, дальнейшая зарядка аккумулятора прекращается. Повышение плотности электролита может происходить только за счет уменьшения содержания в нем воды, которая будет разлагаться электрическим током на водород и кислород.

Смесь водорода с кислородом, как известно, называется гремучим газом. Необходимо помнить, что достаточно искры, чтобы вызвать взрыв большой силы. Поэтому аккумулятор на катере надо располагать в хорошо проветриваемом отсеке: суммарная площадь двух вентиляционных отверстий должна быть не менее 0,02 м². Отсек должен обязательно вентилироваться; можно, например, применить различные дефлекторы, расположить вентиляционные отверстия на разной высоте. При использовании стационарных двигателей аккумулятор чаще всего устанавливают в моторном отсеке, так как в нем происходит интенсивная вентиляция благодаря воздуху, поступающему в карбюратор двигателя. Ни в коем случае нельзя устанавливать аккумулятор в топливном отсеке, а для мотолодок, не имеющих специальных топливных отсеков — вблизи бензобаков: при запуске двигателя стартером на окисленных клеммах аккумулятора может образоваться искра.

Не рекомендуем ставить аккумулятор далеко в нос, прежде всего потому, что требуется увеличивать сечение провода, питающего стартер. Если, например, аккумулятор удален от стартера на 1 м, то сечение провода должно составлять 25—30 мм², а если на 5 м — 125—150 мм². Кроме того (особенно это относится к глиссирующим катерам), перегрузки и вибрации в носовой части катера при ходе на волне выше, чем в кормовой. При плавании на волнении через вентиляционные отверстия пробок возможно выплескивание электролита, который, стекая, может привести к интенсивной коррозии металлического корпуса. Под аккумулятор целесообразно ставить пластмассовый поддон, лучше всего на шпангоуты. Совершенно недопустимо его устанавливать на обшивку днища: на волне тяжелый аккумулятор может оторвать лист обшивки от стрингеров и шпангоутов.

Если на металлическом катере стационарный двигатель крепится жестко (без амортизаторов), то возникает повышенный уровень вибрации корпуса. В этом случае под аккумулятор целесообразно подложить лист жесткого поролона или мягкой микропористой резины толщиной 20—30 мм. Из такого же материала нужно вырезать прокладку под верхнюю рамку крепления аккумулятора, чтобы исключить механический контакт корпуса аккумулятора с набором катера. Естественно, что во всех случаях крепление аккумулятора на катере должно быть абсолютно надежным.

Зимой аккумулятор лучше всего хранить в неотапливаемом помещении при температуре от 0 до —30°. Перед хранением батарею следует зарядить до нормы током 20-часового разряда. Необходимо проверить уровень электролита и, если надо, долить его.

Наружные поверхности следует протереть от пыли, выводы смазать тонким слоем технического вазелина. Использовать медицинский вазелин нельзя: он содержит борную кислоту. Следует помнить, что во время хранения электролит с плотностью 1,25 г/см³ замерзает при температуре —50°, а снижение плотности в результате саморазряда до 1,20 г/см³ приводит к замерзанию его уже при —25°. Поэтому при хранении батарею следует подзаряжать один раз в 2—3 месяца для компенсации саморазряда. Если в помещении, где она хранится, температура выше 0 °С, то под-заряд следует производить чаще — раз в месяц.

Страница 7 из 10

ПРИЛОЖЕНИЕ 10

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ ПО АККУМУЛЯТОРНЫМ БАТАРЕЯМ

Приведение щелочных аккумуляторных батарей в рабочее состояние

В качестве электролита для щелочных аккумуляторных батарей пригоден раствор едкого натра или едкого кали. Электролит, а также твердую щелочь, предназначенную для его приготовления, необходимо хранить в герметически закрытых сосудах.
Смену электролита в аккумуляторных батареях производят не реже одного раза в 3 года, но если емкость батареи заметно снижается, то электролит подлежит смене ранее указанного срока.
Электролит заливают через чистую стеклянную, эбонитовую или фарфоровую воронку. Металлические воронки применять запрещается, так как это может вызвать короткое замыкание внутри аккумулятора.
После двухчасовой пропитки проверяют уровень электролита. Установив нормальный уровень электролита, аккумуляторные батареи включают на заряд.

Аккумуляторные батареи, хранившиеся с электролитом не более года, разрешается вводить в эксплуатацию без смены электролита, если он соответствует по плотности условиям работы. Если же батареи хранились с электролитом больше года, то перед вводом их в эксплуатацию необходимо сменить электролит.

Приготовление электролита для щелочных аккумуляторных батарей

Для растворения едкого калия или едкого натра нужна дистиллированная вода. Лишь в крайнем случае ее можно заменить дождевой водой, собранной с чистой поверхности, или водой от таяния чистого снега.
При пользовании твердыми щелочами берут:
а) для получения электролита удельным весом 1,19—1,21 — одну весовую часть едкого кали на три весовые части воды;
б) Для получения электролита удельным весом 1,25—1,27 — одну весовую часть едкого кали на две весовые части воды.
Щелочь растворяют в чистой стальной или чугунной посуде. Запрещается пользоваться оцинкованной, луженой, алюминиевой, медной, керамической и свинцовой посудой, а также посудой, уже применявшейся для приготовления электролита свинцовых аккумуляторных батарей, так как даже ничтожно малое количество кислоты разрушает щелочные аккумуляторные батареи.
Приготовление электролита для щелочных и кислотных аккумуляторных батарей в одном помещении запрещается.
Нужное количество воды наливают в сосуд, затем небольшими кусками кладут твердую щелочь и перемешивают ее в воде стеклянной палочкой или стальным прутиком. Приготовленному электролиту дают остыть и отстояться 3—12 ч, после чего сливают осветлившуюся часть, пригодную для заливки в аккумуляторы.
Если применяют жидкую щелочь, ее разбавляют водой до требуемого удельного веса. Приготовленному раствору дают отстояться и остыть до 30° С.
Составной электролит приготовляют так: к каждому литру готового раствора едкого кали удельным весом 1,19—1,21 прибавляют при тщательном перемешивании 20 г моногидрата лития. В каждый аккумулятор после заливки электролита вливают несколько капель вазелинового масла.
При изготовлении электролита чаще всего пользуются составными щелочами (смесь едкого кали и едкого лития), которые поставляются в герметической посуде в твердом или жидком виде (удельный вес не менее 1,41). Порядок приготовления электролита из готовых смесей зависит от того, в каком виде — твердом или жидком концентрированном — находятся щелочи.
При пользовании твердыми смесями на 1 кг калиевой составной щелочи берут 3 л воды, а на 1 кг натриевой составной щелочи 5 л воды. Вскрыв банку с твердой щелочью, содержание ее небольшими порциями (во избежание сильного разогревания) кладут в сосуд с водой, перемешивают. Все содержимое банки необходимо растворить одновременно.
При пользовании жидким концентратом к 1 л калиевой щелочи удельным весом 1,41 добавляют I л воды, а к 1 л натриевой щелочи удельным весом 1,41 доливают 1,5 л воды. Удельный вес калиевого электролита при температуре 25° С должен быть 1,19—1,21; натриевого составного электролита 1,17—1,19.

Проверка плотности электролита аккумуляторных батарей

Плотность электролита измеряют при помощи ареометра, обычно ареометр градуирован по удельному весу от 1,08 до 1,32.
Для определения плотности электролита в аккумуляторную банку через горловину крышки опускают свободный конец эбонитовой трубки денсиметра, а затем сжимают ее резиновый шар (рис. 15). При разжатии шара в стеклянный сосуд всасывается электролит в количестве, достаточном для того, чтобы в нем мог свободно плавать ареометр. Плотность электролита определяется глубиной погружения ареометра и указывается той цифрой на шкале ареометра, до которой он погружен в электролит.
При замерах необходимо следить, чтобы ареометр не прилипал к стенкам сосуда. После замеров электролит необходимо вылить обратно в тот же аккумулятор, из которого он взят.

Рис. 15. Измерение плотности электролита аккумуляторных батарей

Рис. 16. Проверка уровня электролита аккумуляторных батарей

Проверка уровня электролита аккумуляторных батарей

Электролит должен перекрывать пластины аккумулятора не менее чем на 5 г не более чем на 12 мм. Уровень электролита определяют при помощи стеклянной трубки диаметром 5—6 мм с метками по высоте 5 и 12 мм (рис. 16).

Смена электролита щелочных аккумуляторов

Смену электролита производят в следующем порядке:
а) разрядить аккумуляторную батарею нормальным током восьмичасового режима до 1 В на аккумулятор;
б) вылить старый электролит;
в) промыть аккумуляторы дистиллированной водой;
г) залить аккумуляторы электролитом несколько повышенной плотности (например 1,22 вместо 1,19), так как она снизится из-за разбавления водой; эту операцию необходимо выполнить сразу же после предыдущей, поскольку аккумуляторы, промытые дистиллированной водой, запрещается во избежание коррозии оставлять без электролита;
д) через 2 ч после заливки аккумуляторов электролитом проверить удельный вес электролита и довести его до требуемой нормы;
е) произвести усиленный заряд.

Заряд и разряд щелочных аккумуляторных батарей

В зависимости от состояния щелочных аккумуляторных батарей применяют следующие виды заряда: а) нормальный; б) усиленный; в) ускоренный; г) формо-вочный.
Заряд аккумуляторных батарей по нормальному (основному) режиму производится током нормального режима в течение 7 ч в соответствии с паспортными данными. При нормальном режиме заряда изменять величину зарядного тока запрещается. Величина зарядного тока нормального режима равна разрядному току четырехчасового режима.
Усиленный заряд производится в течение 6 ч током нормальной величины, а затем в течение 6 ч током, величина которого равна половине нормальной.
Усиленный заряд применяют:
а) при введении в эксплуатацию новых или хранившихся в сухом виде акку-муляторных батарей;
б) при проведении контрольно-тренировочных циклов;
в) при смене электролита;
г) в случае разряда аккумуляторных батарей ниже допускаемого разрядного напряжения.
Ускоренный заряд допускается в случае крайней необходимости и производится в течение 2,5 ч током величиной вдвое больше нормальной, а затем в течение- 2 ч током нормальной величины.
Формовочный заряд применяют к новым аккумуляторным батареям, а также к батареям, подвергшимся переборке и ремонту.
Порядок выполнения формовочного заряда следующий:
а) заряжают аккумуляторные батареи током нормальной величины в течение 6 ч, а затем в течение 6 ч током, величина которого равна половине нормальной;
б) разряжают батарею в течение 4 ч разрядным током восьмичасового режима;
в) производят нормальный заряд.
Железоникелевые аккумуляторные батареи разрешается заряжать током, величина которого меньше нормальной, соответственно увеличивая время заряда. Снижать ток более чем вдвое не разрешается (исключение — буферный режим).
Заряжать аккумуляторные батареи необходимо при открытой крышке батарейного ящика и вывернутых пробках. Во время заряда аккумуляторных батарей необходимо следить:
а) за постоянством величины зарядного тока;
б) за температурой электролита, не допуская превышения 45 С для составного электролита, 40° С для раствора едкого натра и 30° С для раствора едкого калия.
После заряда аккумуляторных батарей необходимо протереть насухо крышки и закрыть вентиляционные пробки, покрыть техническим вазелином или залить парафином.
Разряд аккумуляторов разрешается производить до напряжения:
а) 1,1 В при восьмичасовом и более длительном режиме;
б) 1,0 В при пятичасовом режиме;
в) 0,8 В при трехчасовом режиме;
г) 0,5 В при часовом режиме.
Контрольно-тренировочный цикл щелочных аккумуляторных батарей
Если щелочная аккумуляторная батарея длительно не используется (например батарея аварийного освещения), то она становится «вялой», т. е. при заряде полностью не заряжается, а при разряде не отдает полной емкости. Для восстановления ее работоспособности необходимо провести контрольно-тренировочный цикл.
Порядок цикла:
а) производят усиленный заряд шестичасовым током нормальной величины и шестичасовым током, равным половине нормального;
б) производят разряд током нормального восьмичасового режима до напряжения 1 В на зажимах каждого аккумулятора;
в) производят заряд в течение 6 ч током нормального зарядного режима;
г) производят разряд током нормального восьмичасового режима до 1 В на зажимах каждого аккумулятора.
По данным последнего разряда определяют емкость аккумулятора. В процессе разряда через каждый час измеряют напряжение каждого аккумулятора, а при достижении напряжения 1,1 В — то же самое проделывают через каждые 15 мин. Как только напряжение на каком-нибудь аккумуляторе достигает 1 В, его выводят из разряда досрочно. Для этого прерывают разряд, отсоединяют междуэлементные соединения выводимого элемента п ставят перемычку, после
чего продолжают разряд остальных аккумуляторов. Аккумуляторы, емкость которых на 20% меньше, чем у остальных, подлежат замене исправными.
Емкость определяют по выражению
С — I разрtразр.
Для проведения контрольно-тренировочного цикла требуется специальное оборудование, позволяющее поддерживать постоянной величину разрядного тока. При отсутствии такого оборудования для устранения «вялости» аккумуляторных батарей следует 2—3 раза разрядить их до напряжения 1 В на аккумулятор с последующим зарядом.

Приведение кислотных аккумуляторных батарей в рабочее состояние

Для приведения кислотных аккумуляторных батарей в рабочее состояние необходимо:
а) очистить батареи от пыли и ползучей соли, очистить и смазать вазелином зажимы и междуэлементные соединения;
б) приготовить электролит;
в) вывернуть пробки, снять из-под них герметизирующие диски и залить элементы электролитом, температура электролита перед заливкой не должна превышать 25° С;
г) через 4—6 ч после заливки электролита измерить напряжение с помощью аккумуляторного пробника, уровень электролита и температуру его во всех аккумуляторах; если слой электролита над предохранительным щитком сепараторов имеет толщину меньше 10 мм, необходимо долить электролит; температура его должна быть при этом не выше 30° С;
д) произвести заряд аккумуляторных батарей.

Приготовление электролита для кислотных аккумуляторных батарей

Для приготовления электролита пригодна только чистая аккумуляторная серная кислота. Использовать техническую серную кислоту запрещается.
Приготовляют электролит в фарфоровой или эбонитовой посуде обязательно чисто промытой дистиллированной водой.
Сначала в сосуд наливают дистиллированную воду, а затем в эту воду тонкой струйкой осторожно льют кислоту, помешивая раствор чистой стеклянной или эбонитовой палочкой. Лить в кислоту воду запрещается.
Плотность электролита измеряют ареометром. Она должна быть в пределах 1,28-0,005 г/см³.
Приготовленный электролит должен остыть.
Электролит вливают в аккумуляторы через стеклянную или эбонитовую воронку.

Заряд и разряд кислотных аккумуляторных батарей

В зависимости от состояния кислотных аккумуляторных батарей разрешается применять три вида заряда:
а) нормальный (основной);
б) формовочный (первый);
в) контрольно-тренировочный.
Нормальный заряд производится током нормального зарядного режима в соответствии с паспортом аккумуляторных батарей. При отсутствии паспорта принимают ток, равный току десятичасового режима разряда.
Формовочный заряд ведут током, величина которого зависит от типа аккуму-ляторной батареи и указана в ее паспорте. Режим заряда должен быть двухсту-пенчатым. Заряд током первой ступени ведут до напряжения 2,4 В на один аккумулятор. После этого величину тока уменьшают вдвое и доводят заряд до конца.
Заряд кислотной аккумуляторной батареи производят до тех пор, пока не наступит обильное газовыделение («кипение») во всех аккумуляторах, а напряжение и плотность электролита останутся постоянными в течение 3 ч, что служит признаком конца заряда.
Во время заряда кислотных аккумуляторных батарей необходимо вести наблюдение:
а) за величиной зарядного тока;
б) за температурой электролита аккумуляторов, измеряя ее каждый час (в случае, если температура достигнет 45° С, зарядный ток необходимо уменьшить вдвое или прекратить заряд до тех пор, пока температура не снизится до 30° С);
в) за плотностью электролита, измеряя ее на второй ступени заряда каждый час;
г) за исправностью вентиляции.
Если в конце заряда плотность превысит норму, то доливают дистиллированную воду, а если плотность окажется ниже нормы, то доливают электролит плотностью 1,4 г/см³.
Кислотные аккумуляторные батареи необходимо заряжать при вынутых пробках. У батарей, работающих в «буферном» режиме, а также у стартерных батарей, автоматически подзаряженных от генератора, пробки можно не вынимать при условии еженедельной прочистки имеющихся в них вентиляционных отверстий.
После окончания заряда необходимо:
а) протереть все наружные поверхности аккумуляторов;
б) очистить от окислов зажимы и междуэлементные соединения и смазать их тонким слоем технического вазелина;
в) прочистить вентиляционные отверстия;
г) через 3—4 ч (когда окончится газовыделение) завернуть пробки.
Разряд кислотных аккумуляторов допускается до напряжения, указанного в инструкции завода-изготовителя.

Контрольно-тренировочный цикл кислотных аккумуляторных батарей

Если аккумуляторная батарея длительно не разряжается или разряд производится малым током (например у батареи телефонной связи), то мелкозернистый сульфат свинца переходит в крупнозернистый. Такая аккумуляторная батарея приходит в негодность. Во избежание этого следует периодически проводить контрольно-тренировочный цикл.
Порядок цикла:
а) заряжают батареи токами первой и второй ступени первого заряда до постоянства удельного веса и напряжения в течение 3 ч;
б) проверяют удельный вес электролита во всех аккумуляторах и корректируют в том случае, если удельный вес отличается от нормального;
в) разряжают батареи током десятичасового режима, замеряя напряжения у всех аккумуляторов каждый час, а в конце разряда каждые 30 мин; прекращают разряд при снижении напряжения хотя бы у одного аккумулятора до 1,7 В;
г) подсчитывают емкость, приведенную к температуре 30° С по формуле

где Спр — емкость, приведенная к 30° С; Сф — фактическая емкость, полученная при разряде; Т — средняя температура во время разрядки, °C;
д)      заряжают батареи по нормальному двухступенчатому режиму.
Для предотвращения образования крупнозернистого сульфата следует один раз в три месяца разряжать аккумуляторную батарею до напряжения 1,7 В на аккумулятор с последующим зарядом.
Если на судне отсутствует оборудование для поддержания постоянства разрядного тока, контрольно-тренировочный цикл следует проводить в аккумуляторной мастерской перед выдачей батарей на судно для определения пригодности их к эксплуатации.
Характерные неисправности аккумуляторных батарей и способы их устранения приведены в следующей таблице.