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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Comissionamento de baterias de chumbo-ácido. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Carregadores, baterias, células galvânicas Interrupções no fornecimento de energia forçam o uso de fontes de energia autônomas de backup para computadores, estações de rádio, programadores ROM, sistemas de segurança, sistemas de alarme, etc. Naturalmente, baterias eletroquímicas (AB) podem ser tais fontes. As mais acessíveis são as baterias de chumbo ácido de partida. Eles são projetados de forma a fornecer instantaneamente uma grande corrente de descarga à carga, mas sujeitos a uma reserva de energia dupla, eles são operados satisfatoriamente no modo de consumo estático. Periodicamente, dependendo da frequência e do tempo de funcionamento da bateria, é necessário carregá-la e recarregá-la. Os ciclos de carga/descarga são múltiplos para todas as baterias, mas possuem seu próprio limite finito, e quanto mais irresponsável for o manuseio da bateria, mais rápido chegará esse limite. O princípio do carregamento da bateria é baseado no fenômeno de acúmulo de carga durante a eletrólise, ou seja, uma diferença de potencial é criada entre os eletrodos no ambiente eletrolítico por uma fonte externa (carregador). As principais reações em baterias são descritas pelas seguintes fórmulas: 1) descarga PbO2 + Pb + 2H2O> 2PbSO4 + 2H2O; 2) carregue 2PbSO4+2H2>PbO2 + Pb+2H2O. Pelas fórmulas vemos que a massa ativa (Pb e PbO2) é restaurada quando carregada. As baterias novas são vendidas com carga seca, o que predetermina sua adequação para o trabalho após armazenamento de longo prazo. Essas baterias são colocadas em operação após o preenchimento com eletrólito e o carregamento com corrente elétrica. Primeiro, você precisa preparar um eletrólito com densidade 1,5 vezes menor do que o indicado nas instruções anexadas à bateria. A densidade deve ser controlada com um hidrômetro e em nenhum caso "a olho". Bastões de vidro ou sintéticos devem ser usados para agitar o eletrólito. O uso de madeira ou metal levará à contaminação do eletrólito com substâncias estranhas (compostos), o que predeterminará o rápido desgaste da bateria. Todo o trabalho deve ser realizado em vidraria usando apenas filtros sintéticos. Composição do eletrólito: água destilada e bateria de ácido sulfúrico H2SO4. As regras de mistura são estritamente reguladas, o ácido é despejado lentamente na água com interrupções para agitação. Durante a reação do composto, o calor ativo é liberado, por isso é necessário monitorar o aquecimento do recipiente no qual o eletrólito é preparado para que não estoure. O eletrólito é resfriado a uma temperatura de + 15-20 ° C e despejado na bateria a um nível que excede o escudo de segurança em cerca de 15 mm. Após 2 horas, quando a massa ativa das placas estiver saturada de eletrólito, é necessário medir a densidade do eletrólito e, se ela não diminuir mais de 0,003 g / cm3, a bateria deve ser descarregada a uma tensão de 1,75 V em cada banco por 20 horas a uma temperatura de cerca de 20 ° COM. O modo de descarga de 20 horas é padrão. Descarte o eletrólito. O eletrólito é repreparado, mas com a densidade indicada nas instruções. Deve-se lembrar que um eletrólito com densidade aumentada aumenta a probabilidade de sulfatação das placas e destrói a bateria. O eletrólito, após resfriar a uma temperatura de +15...20 °C, é despejado na bateria até um nível que exceda a proteção de segurança em 10...15 mm e deixado em repouso por 2 horas para impregnação uniforme do placas (não é necessário sacudir a bateria). A bateria é então carregada com uma corrente constante, mas nunca com uma tensão constante. A diferença prática entre os métodos é que em série com o carregador, cuja tensão constante de saída não deve exceder a tensão total da bateria na taxa de 2,4 V para cada banco, no caso de carregamento com corrente constante, eles incluem um reostato, que define a corrente de carga para o tamanho necessário. É melhor usar carregadores equipados com um estabilizador de corrente de carga ajustável. No início da carga, a corrente deve ser ajustada em 0,08 do nominal e após 40-120 minutos, ajustada em 0,1 do nominal. No final da carga, quando começa a formação de gás ativo (formação de bolhas de hidrogênio e oxigênio), é necessário reduzir a corrente de carga para 0,05-0,08 do valor nominal. A temperatura do eletrólito não deve exceder +30 °С (+45 °Сmax). O final do processo de carregamento deve ser considerado uma tensão estável em cada banco de baterias dentro de 2,4-2,7 V. Nas próximas 2 horas após o final do processo de carregamento, a densidade do eletrólito é verificada e se permanece inalterada por 2 horas, assim como a voltagem, a bateria é considerada totalmente carregada. Se 2 horas após o AB carregado a seco ter sido preenchido com eletrólito com uma densidade 1,5 vezes menor que a nominal, a densidade do eletrólito diminuiu em mais de 0,003 g/cm3, o AB deve ser carregado e descarregado conforme descrito acima. É bom que a descarga seja concluída em no máximo 20 horas, em seguida, o eletrólito é drenado e a bateria é preenchida com eletrólito com a densidade especificada nas instruções e carregada. As baterias devem ser sempre carregadas a uma temperatura próxima de +22 °C. Ao final da carga (mas com o carregador conectado), a densidade do eletrólito é medida e ajustada ao normal adicionando água destilada ou um eletrólito com densidade de 1,4 g/cm . Nesse caso, o eletrólito deve ser agitado ou levemente agitado no AB, mas para que as placas não fiquem nuas. Esta é a única maneira de realizar a primeira carga de AB. No futuro, esses requisitos permanecerão em vigor, mas você também poderá carregar com tensão constante (o que é ainda pior). É vantajoso armazenar as baterias em um ambiente de baixa temperatura, pois em temperaturas abaixo de 0 °C a auto-descarga ocorre lentamente. É vantajoso operar a bateria em uma temperatura ambiente próxima a +25 °C. A tabela mostra a densidade do eletrólito, medida a uma temperatura de +15 ° C, e o ponto de congelamento correspondente.
No processo de descarga AB, são formados cristais de sulfato de chumbo PbSO4 nas placas, que, quando carregados por eletrólise, voltarão a ser uma massa ativa. Não vale a pena armazenar as baterias descarregadas, pois os cristais de PbSO4 degeneram em cristais brancos sólidos (quase insolúveis), que depois permanecem como sulfato quando carregados. É necessário monitorar constantemente o nível do eletrólito, pois os mesmos cristais brancos se formam na parte nua dos eletrodos negativos. Se necessário, o nível é mantido adicionando água destilada. Não permita que a bateria descarregue abaixo de 1,75 V por célula! Se a densidade do eletrólito se aproximar do limite inferior do valor permitido, a bateria pode ser recarregada e a densidade do eletrólito aumentará. Não é necessário criar pânico com a menor diminuição na densidade, é improvável que recargas frequentes aumentem a vida útil da bateria. É necessário limpar periodicamente a superfície interterminal da bateria com um pano seco para que não sejam criados caminhos condutores de poeira e ácido. Autor: A. V. Savvin
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