Виды аккумуляторов

Кислотные аккумуляторы

Заряд при введении в эксплуатацию отдельных типов аккумуляторов имеет некоторые особенности. Так, для приведение в действие стационарных кислотных аккумуляторов типа С их необходимо залить электролитом плотностью 1120–1200 кг/м3 при температуре +25^оС и оставить для пропитки активной массы пластин на несколько часов. Во время пропитки температура электролита повышается за счет тепла, выделяющегося при реакции взаимодействия серной кислоты с веществами активной массы пластин. Формировку аккумуляторов можно начинать только после того, как температура электролита снизится до +35^оС. Первый заряд производится постоянным током равным семикратному значению номера аккумулятора. Вновь вводимому аккумулятору при формировке необходимо сообщить количество электричества, равное 9 Сн. Первый этап заряда производится непрерывно до сообщения аккумулятору половины потребной при формировке ёмкости. В это время, длящееся порядка 24 часов, заряд прерывать нельзя. В течение его необходимо раз в 2–3 часа контролировать напряжение, температуру и плотность электролита. После получения аккумулятором количества электричества 4,5 Сн необходимо сделать перерыв на 1 час. При последующих зарядах аккумулятору сообщают каждый раз количество электричества, равное номинальной емкости, доведя полную ёмкость до 9 Сн. Между каждым зарядом необходимо делать часовую паузу. Во время зарядов необходимо следить за температурой электролита. Если она превысит 40^оС, ток заряда необходимо снизить, соответственно увеличив время заряда, Если снижение тока не приведет к снижению температуры, заряд необходимо прекратить и дать электролиту охладиться до 30^оС.

Результаты формировки определяют по ёмкости, которую отдаёт аккумулятор при разряде стабильным током, равным 0,1 Сн до напряжения 1,8 В. Если полученная при разряде емкость составляет не менее 100% номинальной, аккумулятор может быть передан в эксплуатацию. В противном случае с ним проводят один-два тренировочных цикла заряд-разряд. Заряд проводится ступенями тока. На первой ступени ток равен 0,6 номера аккумулятора до появления газовыделения, после чего он должен быть снижен в 2 раза.

Критерием окончания заряда кислотных аккумуляторов всех типов за исключением герметизированных является совокупность трех признаков:

• напряжение аккумулятора в течение 1 ч остается на уровне (2,5–2,7) В;
• плотность электролита в течение 1 ч изменяется;
• происходит интенсивное газообразование.

Разряд производится после более получасовой паузы током 0,1 Сн.

Формировочный заряд аккумуляторов типа СН производится током, равным по величине удвоенному номеру аккумулятора Заряд производится непрерывно до сообщения аккумулятору количества электричества, равному 2 Сн. Общее время первого заряда составляет 55 часов. Заряд ведется до появления вышеприведенных признаков конца заряда. Температура электролита не должна превышать +45^оС. При достижении этой температуры зарядный ток необходимо снизить в два раз с соответствующим увеличением времени заряда.

Если после формировочного заряда ёмкость аккумуляторов не достигнет номинальной, им необходимо сообщить три тренировочных цикл заряд-разряд. Заряд производится двумя ступенями: на первой ток составляет 0,2 Сн до напряжения 2,30–2,35 В; на второй ток снижается да 0,05 Сн. Заряд ведётся до достижения постоянства напряжения на уровне 2,6–2,7 В в течение 2-х часов.

Разряд производится током 0,1 Сн до напряжения 1,7–1,8 В. После окончания последнего тренировочного цикла определяется на контрольном разряде годность аккумуляторов к эксплуатации. Критерием служит величина 0,9 Сн.

Герметизированные кислотные аккумуляторы заряжаются постоянным током равным 0,1 Сн до достижения уровня напряжения 2,3–2,4 В. За это время (порядка 8-и часов при полностью разряженном аккумуляторе) происходит восстановление порядка 90% его емкости. При стабилизации напряжения производится необходимый перезаряд аккумулятора (до 115% номинальной ёмкости). Такой режим может занимать суммарно до 48-и часов.

Стартерные аккумуляторы поступают от изготовителя сухозаряженными. В стартерном режиме их можно ставить на объект эксплуатации после заливки электролитом и снижения его температуры до 30^оС. Номинальной ёмкости аккумуляторные батареи достигнут в процессе микроциклирования на объекте эксплуатации.

Щелочные аккумуляторы

Для подготовки к первому заряду у незалитых электролитом аккумуляторов необходимо произвести контрольное измерение ЭДС. По результатам они делятся на две группы. Критерием является величина 0,7 В. Для приведения в рабочее состояние аккумуляторов с ЭДС меньше контрольной величины им необходимо сообщить 5-6 циклов заряд-разряд. Для аккумуляторов с большими значениям ЭДС достаточно 2-3 цикла. После разделения на группы их заливают электролитом с температурой не выше 30⁰С и оставляют для пропитки активной массы электродов на 3-4 часа. После пропитки необходимо проверить напряжение на каждом аккумуляторе. Аккумуляторы с нулевым напряжением выбраковываются. Затем оставшиеся годные собираются в батарею и подключаются на заряд. Величина зарядного тока для аккумуляторов типов НЖ и НК при котором коэффициент его использования оптимален находится в диап-пазоне 0,12–0,25 Сн. 

Подготовка к эксплуатации включает проведение двух тренировочных и третьего контрольного цикла. За время первого цикла аккумуляторам сообщается количество электричества, равное 3 Сн. После окончания первого заряда и 1-2-часовой паузы аккумуляторы разряжают постоянным по величине током до напряжения 1,0 В на аккумулятор. При первом разряде аккумуляторы не достигают номинальной ёмкости. Поэтому напряжение на аккумуляторах необходимо контролировать не реже 1 раза за 15 минут. Второй цикл аналогичен первому. Третий цикл является контрольным. В результате его определяется фактическая или эксплуатационная емкость аккумуляторов. Заряд проводится тем же током, но сообщается 1,5 Сн.

Контрольный разряд проводится до достижения аккумуляторами напряжения 2,0 В. При стабильном токе разряда время процесса характеризует количество электричества или фактическую ёмкость аккумулятора. Если она не ниже номинальной, то аккумуляторам сообщается 1,5 Сн, и они могут быть переданы в эксплуатацию. Если же она меньше номинальной на 20%, то необходимо снова произвести вышеописанный формировочный режим. Общее время подготовки аккумуляторов к эксплуатации может занимать до 90 часов. Оно может быть увеличено, если в процессе формировки температура электролита превысит 35^oС. В этом случае необходимо либо прервать процесс и дать аккумуляторам охладиться, либо применять специальное охлаждение. Снижение зарядного тока на 20% от нормального позволяет избежать превышения температуры электролита, но несколько увеличивает время формировки.

Возможен заряд щелочных аккумуляторов при постоянном напряжении. Такой режим предпочтителен, когда аккумуляторы подключаются к зарядному преобразователю не одновременно. За 6 часов заряда при напряжении 1,6 В аккумулятору сообщается 0,8 Сн, а при 1,7 В 0,9 Сн. Полностью аккумуляторы заряжаются при напряжении преобразователя 1,6 В за 30 часов. При 1,7 В за 15 часов. Однако токи в начале заряда могут достигать соответственно 0,8 Сн  и 1,1 Сн. Поэтому в чистом виде заряд при постоянном напряжении не используется. Он применяется на втором этапе комбинированного заряда, который применяется при постановке на заряд аккумуляторных батарей с неизвестной степенью разряженности. Такая ситуация возникает при заряде, например, батарей электротележек и электропогрузчиков. На первом этапе производится заряд стабильным током до установленного напряжения, а затем это напряжение поддерживается стабильным до окончания режима при «падающем» токе. По-другому этот тип заряда называется зарядом при стабильном напряжении с ограничением по току (режим IU).