САМОДЕЛЬНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

Эксплуатация и уход

36. Способы заряда аккумуляторов. Аккумуляторы

Могут заряжаться исключительно постоянным током. В качестве источников энергии в
радиопрактике при­меняют:

А) Сеть постоянного тока (или специальный генера­тор).

Б) Выпрямленный помощьф выпрямителей (ртутных, электролитических, механических и т. д.)
переменный ток.

В) Гальванические элементы.

37. Определение полярности зарядной цепи и соеди­нение элементов. Когда
полярность проводов заряд­ной цепи неизвестна, ее определить нетрудно. Спосо­бов существует
несколько. Приводим наиболее про­стые.

А) Погружают оба провода в обыкновенную воду, в которой растворено небольшое количество
поварен­ной соли. В один из проводов, как показано на рис. 34, во избежание короткого
замыкания (от случайного со­прикосновения концов) включается лампочка накали­вания. Провода
следует держать на расстоянии 2—3 см друг от друга. Тот провод, около которого будет
про­исходить сильное газовыделение (водород), будет от­рицательным полюсом сети.

Б) Прикладывают концы проводов к смоченной во­дой обыкновенной чертежной использованной
синьке.

6*
вокруг провода, соединенного с минусом источника гока, появится на синьке белое пятно.

При заряде аккумуляторов положительный1 полюс источ­ника тока соединяется іс плю­совым, а
отрицательный — с минусовым зажимом батареи.

При одновременном заряде нескольких батарей накала и достаточном напряжении ис­точника тока,
все батареи сое­диняют последовательно; если же напряжение зарядной цепи

„, „ лишь не намного превышает

'ис. 34. Определение по - ^

Іярности зарядного тока напряжение высоковольтной

Анодной батареи, то при одно - зременном заряде нескольких батарей их включают тараллельно.

38. Способы заряда и величина зарядного тока. Су-

Дествуют два основных способа заряда, а именно: при тостоянной величине тока и при постоянном
напряже­нии. В радиолюбительской практике обычно применя­ется первый способ, при котором в
зарядной цепи протекает ток определенной величины в продолжение всего времени заряда до тех
пор, пока не будет до­стигнуто на зажимах аккумуляторов конечное напря­жение. -

Величина зарядного тока для самодельных батарей может быть равна 10—12% емкости
аккумуляторов, т. е. полный заряд, учитывая потери в батарее, дол­жен продолжаться 11—13 час.

39. Заряд от осветительной сети. Проще всего про­изводить заряд
радиоаккумуляторов от 'осветительной сети постоянного тока напряжением ПО или 220 в.

ІПри заряде небольшого числа аккумуляторов нака­ла величина зарядного, тока зависит почти
исключи­
тельно от величины добавочного сопротивления, вклю­ченного последовательно с батареей.
Остановимся нг этом подробнее, так как не всегда радиолюбители пра­вильно разбираются в
значении сопротивления.

Так как аккумуляторная батарея является источни­ком тока, то для того, чтобы заставить
проходить че­рез нее зарядный ток, необходимо, чтобы напряжение зарядного генератора было
несколько выше напряже­ния, которым обладает заряжаемая батарея. Если на­пряжение зарядного
источника тока будет равно на­пряжению батареи, заряда происходить не будет, та* как два
одинаковых напряжения, приложенные друг ь другу навстречу, будут взаимно уравновешиваться.

Увеличивая напряжение зарядного тока, мы этим са­мым. нарушаем существовавшее в цепи
равновесие, е результате чего начнется заряд, т. е. через батарею начнет протекать ток. При
этом величина зарядного тока В' цепи будет равна разности напряжений заряд­ной цепи и
заряжаемой батареи, деленной на полное сопротивление цепи, слагающееся из внутреннего со
противления батареи и проводов.

Что же получится, если мы непосредственно к зажи­мам какой-либо батареи накала присоединим
проводг от осветительной сети? Так как внутреннее сопротив­ление аккумуляторной батареи и
сопротивление сое динительных проводов зарядной цепи очень - мало, тс через батарею потечет
ток огромной величины, кото­рый может причинить, помимо порчи самой батареи очень большие
неприятности.

Отсюда понятно, что нормально напряжение заряд­ной сети должно превышать напряжение батареи
лишь на небольшую величину, для чего последовательно с батареей приходится включать
дополнительное сопро­тивление, на котором будет происходить падение лиш - него напряжения.
Так например, если напряжение се­ти равно 120 в, а заршкается анодная батарея из 4<
элементов, то на дополнительном сопротивлении дол жно теряться около [120 —(40 X 2)] 40 в в
начале за ряда и [120—(40X2,75)] около 10 в в конце заряда.

Чтобы можно было изменить величину падения на­пряжения и тем самым поддерживать постоянную ве
- "(ичину зарядного тока, дополнительные сопротивле­ния делаю г переменными, т. е. применяют
для этой цели ламповые или проволочные реостаты.

'Например, для заряда от сети постоянного тока на­пряжением 120 в пяти параллельно -
соединенных анод­ных батарей общая сила зарядного тока должна быть равна 1а (считая по 0,2 а
на каждую батарею). Вели­чина добавочного сопротивления должна равняться: в начале заряда 40
: 1 = 40 ом, а в конце заряда — есє - | го лишь 10:1 = 10 ом.

I Другая картина получается при заряде батареи на - J кала в тех же условиях. З'десь В'
дополнительном со­противлении должно теряться около 120 — 4=116 в в начале и 120 — 5,4 =
114,6 в в конце заряда, т. е. и в первом и во втором случаях реостатом поглощается почти один
и тот же излишек напряжения. Разница в 1,6 в очень мала и, конечно, она меньше, чем обычные
колебания напряжения в сети. Следовательно, в дан­ном случае, по закону Ома, в реостате при
постоянном его сопротивлении имеем и одинаковую величину за­рядного тока.

Однако, в случае заряда только одной батареи на­кала сопротивление реостата должно быть
значитель­ным, что неудобно по двум причинам — реостат полу­чается довольно громоздким и,
кроме того, в нем бу­дет происходить бесполезная потеря значительной ча­сти электроэнергии.
Поэтому для максимального ис­пользования одной и той же величины зарядного тока соединяют
последовательно несколько однотипных ба­тарей накала.

Таким образом, до включения на зарядку предвари­тельно нужно определить число батарей,
которые мо­гут быть соединены последовательно в одну группу, а уже в зависимости от этого
определяется сопротивле­ние зарядного реостата.

Йй

40. Расчет проволочных реостатов. Приведенный ни­же расчет можно' положить в основу расчета
любого реостата и для любых условий заряда.

Предположим, что необходимо рассчитать реостат для заряда одной или нескольких батарей
емкостью в 30 ампер-часов, при напряжении зарядной сети 120 в.

Сперва следует определить наибольшее сопротивле­ние реостата, исходя из наихудших условий, т.
е. ког­да будет заряжаться только одна батарея.

Для этого вначале устанавливают величину падения напряжения в реостате.

Считая напряжение батареи равным 4 в, получим 120 —4 =116 в.

Зарядный ток равен 3 а, следовательно, сопротивле­ние реостата равно:

П (/ 116 оп

/? = - у=у = 39 ом.

В случае заряда не одной, а нескольких соединен­ных последовательно батарей сопротивление
реостата следует уменьшать путем перемещения его движка, по­ка амперметр не покажет нужной
величины тока.

Более сложной задачей является определение дан­ных проволоки, из которой изготовляется
реостат. Для этого необходимо выбрать соответствующий. по материалу провод, подсчитать его
сечение так, чтобы провод сильно не нагревался при пропускании через него зарядного тока
нужной нам силы, З'ная же| общее сопротивление реостата и сечение его проволоки, мож­но найти
и длину этой проволоки.

Обычно для реостатов применяют проволоки из специальных реостатных сплавов (никелина,
констан­та, на, нихрома и т. д.), обладающих высоким удель­ным сопротивлением.

Предположим, что у нас имеется никелиновая про­волока; определим необходимое сечение
проволоки, способной выдерживать ток в 3 а, В целях облегчения подсчета нужных величин, в
приложении 1 даны наи­большие допустимые нагрузки на реостатную проволо­ку различных сечений
И 'Сопротивление 1 м ИрОВОЛ'ОіКЖ в ом.

Из этой таблицы видно, что для тока в 3 а следует взять никелиновую проволоку диаметром в 1
мм (се­чением 0,785 мм), сопротивление 1 м которой равно 0,51 ом. Для получения длины
проволоки в метрах сле­дует разделить сопротивление реостата на сопротивле­ние 1 м провода.
Получим

39 ; 0,51=77 м.

Приведенный пример показывает неудобство приме­нения проволочных реостатов для зарядки
аккумуля­торов, потому что такие реостаты получаются слиш­ком громоздкими. Поэтому в
радиопрактике (в люби­тельских условиях) гораздо удобнее пользоваться лам­повыми реостатами.

/ 41. Ламповые реостаты. Ламповым реостатом назы­вается прибор, состоящий из нескольких
патронов, соединенных между собой параллельно; в патроны ввинчиваются обычные лампы
накаливания, рассчитан­ные на напряжение зарядной сети, т. е. на 120 или 220 в. В зависимости
от числа параллельно включен­ных ламп, а также их мощности будет меняться сопро­тивление
реостата, а, следовательно', и величина тока, пропускаемого через такой реостат.

Рассчитывается ламповый реостат по величине тока, потребляемого лампами. Современные лампы с
метал­лической нитью имеют на цоколе или баллоне обоз­начение величины потребляемой ими
мощности., на­пример 120V — 50W, т. е. 120 в — 50 вг. Величина тока, потребляемого лампой,
определяется, как. из­вестно, делением мощности на напряжение в сети, т. е. указанная выше
лампа потребляет следующий ток: 50W : 120V = 0,42 Д.

Оо

Для ориентировочного подсчета необходимого ко­личества лампочек в реостате и в зависимости от
их мощности и напряжения может служить табл. 4.

Изменяя количество включенных в реостат лампо­чек, а также применяя лампочки разных
мощностей, можно получить необходимую для каждого данного случая величину зарядного тока.

Следует, однако, помнить, что приведенные в табли­це величины тока, потребляемого лампочками
в зави­симости от их мощности, будут соответствовать дей­ствительности только в том случае,
если в группе за­ряжаются не больше 2—3 четырехвольтовых батарей накала. Если же в цепь 120 в
будет включена анодная батарея из 40 элементов, то величина тока, потребляе - мого той или
иной лампочкой, будет гораздо меньше, чем это указано в таблице. Рис. 35 показывает
изме­нение величины тока, проходящего через лампу, в за­висимости от приложенного к ней
напряжения. Как по­казывает эта кривая, уменьшение величины тока не на­ходится в прямой
зависимости от напряжения. Поль­зуясь этой кривой, нетрудно высчитать получающую­ся величину
тока для лампы иной мощности, так как соотношение остается одинаковым для всех газопол­ных
ламп.

Если, например, для заряда анодной 80-вольтовой батареи требуется ток 0,2 А, то при включении
ее в сеть постоянного тока напряжением 120 в придется в начале заряда применить в качестве
реостата лампу в 40 вт, которая при приложенном напряжении 120— —^0 = 40 в будет потреблять
как раз ток в 0,2 А. При возрастании напряжения заряжаемой батареи придет­ся добавлять новую
лампу в 25 вт, которую в конце заряда следует заменить второй 40-ваттной лампой.

Из сказанного выше понятно, что всюду, где имеет­ся осветительная сеть, радиолюбители могут
заряжать батареи накала через лампу, освещающую комнату. Для того чтобы аккумуляторы
заряжались той же энергией, которая расходуется на освещение комна­ты, следует, не доводя их
до полного разряда, под­заряжать ежедневно в течение всего времени, пока горит лампа. В таком
случае батарея будет заряжаться исключительно за счет освещения, т. е. практически бесплатно.

Если напряжение сети 220 в, таким же способом мо­жно заряжать анодную батарею, помощью
последова­тельно включенной лампочки мощностью в 15—25 вт (в зависимости от величины
зарядного тока), рассчи­танной на напряжение 120—127 в. Такая лампочка, как известно из
сказанного раньше, будет гореть с неко­торым перекалом, а к концу заряда батареи ее накал
окажется близким к нормальному. От сети в 120 в можно подобным же образом заряжать и анодные
батареи, если их предварительно разделить на 4 па­раллельные группы. Конечно, не следует
забывать, что в этом случае лампочка будет гореть с некоторым не­докалом.

42. Заряд от сети переменного тока. Заряд аккуму­ляторов от переменного тока значительно
осложняет­ся, так как переменный ток непосредственно для за­ряда аккумуляторов не годится.
Его необходимо спер­ва преобразовать в постоянный ток, что связано с до­вольно значительными
затруднениями.

Выпрямление переменного тока производится по­средством или мотор-генераторов, состоящих из
гене­ратора переменного тока, соединенного с динамома - шиной постоянного тока, или при
помощи выпрями­телей, представляющих собою приборы, пропускаю­щие ток только в одном
каком-нибудь направлении и задерживающие его прохождение в противоположном направлении.
Известны ртутные выпрямители, в кото­рых для выпрямления используются вольтова дуга в
атмосфере ртутных паров, затем газотронные, оксид­ные (металлические), электролитические и
механиче­ские выпрямители. В любительских условиях наиболее часто используются последние два
типа.

Описание устройства выпрямителей не входит б на­шу задачу, тем более, что в радиожурналах
неодно­кратно описывались весьма неплохие конструкции ме­ханических и электролитических
выпрямителей.

Для регулирования величины зарядного тока, по­требляемого от выпрямителей, как и в случае
исполь­зования постоянного тока от сети, в зарядную цепь включают необходимое сопротивление.
Учитывая не­которое падение напряжения в самом выпрямителе, мощность ламп и сопротивление
реостата определяют­ся в данном случае опытным путем, так как дать за­ранее расчет очень
трудно.

43. Заряд аккумуляторов от гальванических элемен­тов. К заряду аккумуляторов посредством
гальваниче­ских элементов приходится прибегать в тех случаях, когда нет вблизи электрической
сети постоянного или переменного тока, а зарядная станция отсутствует. Этот способ очень
прост, но крайне невыгоден. Наибо­лее часто он применяется для заряда анодных батарей.

Как уже пояснялось выше, - полный заряд возможен, если источник энергии обладает напряжением
несколь­ко более высоким, чем конечное напряжение аккумуля­торов при заряде, так как в
противном случае может наступить момент, когда напряжение достигнет вели­чины питающего
источника и заряд прекратится сам собой. Если же напряжение генератора окажется по­чему-либо
ниже, аккумуляторы, естественно, станут разряжаться через генератор.

Это положение приходится особенно иметь в виду при заряде аккумуляторов! посредством
гальваниче­ских элементов, так как неправильный расчет может повлечь за собой бесцельную
трату материалов и пор­чу аккумуляторов.

Для заряда можно применять любые первичные эле­менты постоянного напряжения, т. е. Бунзена,
Том - сона, Калло. Не рекомендуется пользоваться всеми типами Лекланше, вследствие быстрого
падения на - ііряяіенйя на их зажимах при сколько-нибудь значи­тельном токе. Что касается
элементов Лала їда, являю­щихся в сущности типичными обратными элементами, то они могут с
успехом заменять аккумуляторы на­кала и нет смысла употреблять их для заряда послед­них.

Для нормального заряда аккумуляторов, требующих тока в 0,2 А и выше (т. е. накала), применяют
элемен­ты большой емкости Бунзена, Фуллера, Томсона, с ма­лым внутренним сопротивлением. Для
токов в пределах 0,05—0,15 А можно использовать элементы, типа Калло.

44. Электролит. Электролитом в кислотном аккуму­ляторе, как нам уже
известно, является химически чи­стая серная кислота, растворенная в такой же хими­чески
чистой (дестиллированной) воде. Если дестилли - рованной воды достать нельзя, в крайнем
случае мож­но пользоваться чистой дождевой водой (снегом), ко­торая должна собираться в
деревянном или стеклянном (но не железном или медном) сосуде и храниться в бутылях, закрытых
пробками. Присутствие посторон­них примесей, как будет видно из дальнейшего, очень вредно
отражается на аккумуляторах.

45. Ареометр и измерение плотности кислоты. Элек­тролит для аккумуляторов
должен иметь определен­ную плотность (удельный вес), почему для приготов­ления раствора
определенного веса существует немало таблиц и формул, пользуясь которыми и имея в
распо­ряжении концентрированную кислоту удельного веса 1,84, нетрудно получить электролит
желаемой плотно­сти. Однако, покупная серная кислота обычно содер­жит в себе уже некоторое
количество воды (кислота жадно поглощает влагу из воздуха), почему состав­ленный из такой
кислоты электролит будет обладать пониженной (против теоретической) плотностью. По­этому при
постоянном пользовании аккумуляторами, радиолюбителю необходимо иметь ареометр, точцо
определяющий плотность кислоты.

Изготовить ареометр Собственными средствами (если не удастся его купить) нетрудно. Для этого
надо от­тянуть стеклянную трубочку и подобрать грузик (ртуть или мелкую дробь) с таким
расчетом, чтобы при по­гружении оттянутой внизу и запаянной трубочки в хо>
трубки. Де леї тйй на Шкал-ё будут представлять собой градусы Боме.

Чтобы перевести градусы Боме в удельный вес (при 15е С), применяют формулу

144,3 144,3 — Б'

Где (1 — удельный вес, а Б —градусы Боме. Сопостав­ление градусов Боме с удельным весом дано
в прило­жении 2.

Рис. 38. Отсчет плотности ареометром

Опускать ареометр непосредственно в сосуд радио­аккумулятора конечно невозможно; обычно
электро­лит набирается при помощи резиновой груши в мен­зурку или пробирку, куда и
вставляется затем арео­метр.

Сифонный ареометр может упростить измерение плотности кислоты у небольших аккумуляторов.
Устройство его несложно. Трубочка, в которую поме­щается ареометр, берется из легкоплавкого
стекла, что облегчит оттягивание ее верхнего конца (нагреванием на спиртовке или примусе), на
который и надевается резиновая груша. Остальное понятно из рис. 37.

При работе с ареометром надо следить, чтобы при­бор не прилипал к стенкам сосуда. Отсчет
плотности следует делать по средней части образующегося в со­судах вследствие капиллярности
мениска (рис. 38).

46. Свойства серной кислоты. Серная кислота — гу­стая маслообразная жидкость, в химически
чистом ви­де совершенно бесцветна. Она чрезвычайно жадно сое­диняется с водой, выделяя при
этом большое количе-

Ство тепла. При смешивании кислоты с водой проис­ходит настоящее химическое соединение и
объем по­лучаемого раствора всегда меньше объемов отдельно взятых кислоты и воды. Например,
50 л серной кисло­ты и 50 л воды дадут только 97 л разбавленного рас­твора. Помещенная в
приложении табл. 3 для со­ставления раствора определенной плотности рассчи­тана с учетом
этого уменьшения объема.

Как известно, сопротивление электролита R прямо пропорционально длине и обратно
пропорционально поперечному сечению столба раствора, через который проходит ток;
сопротивление, кроме того, зависит от постоянной величины р, называемой удельным
сопро­тивлением. Иначе говоря

Если длима / равняется 1 см и сечение s = 1 см2, ю р = т. е. удельным сопротивлением является
со-

Противление столбика электролита длиной в 1 О/ и площадью сечения 1 см2 и выражается в ом/см.

Удельное сопротивление раствора серной кислоты зависит от концентрации и температуры
электролита. Как показывает рис. 39, с увеличением процента содер­жания серной кислоты
удельное сопротивление элек­тролита сначала уменьшается, достигая минимума при удельном весе
1,224 (1,36 ом! см), а затем при дальней шем увеличении плотности удельное сопротивление
снова увеличивается.

Величина сопротивления электролита, применяемого в аккумуляторах, близка к своему
минимальному пре­делу.

Удельное сопротивление растворов, температура ко­торых выше 18° С, рассчитывается по
уравнению

Fc = Pi8[l-«(t - 18°)1,

Где а — температурный коэфициент. Величина его дана на рис. 39.

Точка замерзания электролита в сильной степени за­висит от плотности раство­ра, как это видно
из рис. 40.

При измерении плотности электролита необходимо учесть, что ее величина за­висит от
температуры. Если последняя отличается о г нормальной (15° С), то не­обходимо взять поправку
на температуру, принимая ее по ОСТ равной 0,07° Боме для электролита в пределах ооычно
применяемом в аккумуляторах плотности на каждый градус температуры в ту или другую сторону.
Рис. 41 показывает зависимость плотности электролита от температуры.

Отсюда понятно, что плотность приготовляемого электролита должна измеряться с поправкой на
темпе­ратуру или же по остывании раствора.

47. Приготовление раствора. Для приготовления электролита нужной плотности крепкую серную
кис­лоту разводят в чистой стеклянной, фарфоровой или глиняной посуде. Пользоваться для
разведения кисло­ты железными, оцинкованными или медными сосуда­ми нельзя. Составляя
электролит, серную кислоту сле­дует постепенно и понемногу, при непрерывном раз­мешивании
жидкости стеклянной или эбонитовой па-, лочкой, вливать в воду. Ни при каких условиях нель­зя
лить воду в кислоту, так как первые же капли во­ды, коснувшись кислоты, разогреются и
превратятся в
пар, последний может увлечь за собой брызги кислоты и обжечь работающего. Следует помнить,
что даже при правильном составлении из крепкой кислоты рас­твора, например плотностью 1,26,
температура может достигнуть 100° С.

•

48. Специальные электролиты. Помимо серной кис­лоты для аккумуляторов неоднократно
предлагались патентованные всевозможные «специальные» электро­литы, которые по словам их
составителей «улучшают работу аккумуляторов, повышают процент использо­вания активной массы
пластин, препятствуют чрезмер­ной сульфатации и понижают саморазряд». Иногда предлагаются
другие вещества с целью просто «заме­нить ядовитую и опасную серную кислоту».

Большинство патентованных электролитов (Lighting, Electro!, Blitz, akkumulad, Phonix,
Tonioiyt и др.) представ­ляют собой водный раствор серной кислоты (350 — 450 г таа литр) с
прибавлением сернокислых солей маг­ния, алюминия, натрия, аммония. Некоторые электро­литы
(Gruconnin) кроме того содержат калиевые квас­цы и медный купорос. Большинство растворов
окра­шено эозином в тёмнокрасный цвет и приправлено для запаха нитробензолом.

Вполне понятно, что все патентованные электролиты не могут улучшить работу аккумуляторов. Их
действие сказывается после одного-двух десятков заряд-разря­дов, когда положительные пластины
совершенно раз­рушаются, а активная масса отрицательных пластин покрывается наростами
губчатого свинца.

Неоднократно предлагалось заменить нормальный электролит растворами сернокислых натрия
(глауберо­ва соль), магния (английская соль), алюминия и даже аммония. Такая замена, кроме
вреда, ничего не может принести аккумуляторам. Сернокислые электролиты, во-первых, сильно
повышают внутреннее сопротивле­ние элементов, увеличивают растворимость сернокис­лого свинца,
отчего размягчается активная масса и
усиливается ее отпадение. 13 результате этого аккуму­лятор быстро снижает емкость (после
некоторого ее увеличения вначале). Применение сернокислого аммо­ния вообще недопустимо, так
как он окисляется на анодах, образуя азотную кислоту, растворяющую сви­нец.

В радиопериодике неоднократно помещались за­метки, в которых указывалось на положительные
ка­чества «содового» или «поташного» электролита. К со­жалению, теория ничего не может
сказать в их за>- щиту, так как, применяя в аккумуляторе углекислый натр или калий, мы
переводим его в сернокислый, так как аккумуляторные пласти-ны всегда содержат опре­деленное
количество сульфата свинца, образующего при первом же заряде серную кислоту, которая
немед­ленно нейтрализует соду. Качества электролита из сер­нокислых солей рассмотрены выше.

Для батарей, работающих нерегулярно - и заряжаю­щихся через довольно длительные промежутки
време­ни, в целях предупреждения чрезмерной сульфатации, можно к электролиту добавить на
каждый литр рас - твоіра 20 г сульфата магния (английской - соли), являю­щегося наименее
вредной примесью. В нормально со-, держащихся аккумуляторах электролитом должен быть
исключительно водный раствор серной кислоты без всяких добавлений.

49. Плотность электролита. Наиболее подходящей для самодельных аккумуляторов плотностью
электро­лита (в заряженном состоянии) можно считать 1,21 — 1,22. Для аккумуляторов заводского
производства нор­мальная плотность раствора указана в главе
V.

В тех случаях, когда в распоряжении имеются акку­муляторы неизвестного происхождения,
желательно, чтобы плотность электролита при полном заряде эле­ментов не превышала 1,21—1,22.
Требование это осно­вывается на положении, что для аккумуляторов, рас­считанных на разряд
небольшой силой тока (что имеет место в радиоустановках), плотность электролита в це­лях
уменьшения саморазряда и сульфатации не долж­на быть высокой.

Летом, в большие жары, особенно на юге, во избе­жание большого саморазряда и быстрого износа
по­ложительных пластин-плотность кислоты желательно понизить до 1,2 и даже больше, в
зависимости от ме­стных климатических условий. Падение емкости бата­реи вследствие уменьшения
концентрации электролига в этом случае компенсируется за счет влияния более высокой
температуры окружающего воздуха, благо­даря чему фактическая емкость аккумулятора при этом
может остаться прежней.

50. Заливка электролита маслом. В английских акку­муляторных установках связи применяют на
поверхно­сти электролита защитный масляный слой. Слой этот значительно улучшает
эксплоатациоиные свойства ба­тареи. Во-первых, испарение раствора сводится до ми­нимума, так
что в течение года уровень электролита понижается (в открытых стационарных батареях!) все­го
на 1—1,5 см, что происходит исключительно бла­годаря электролизу воды при чрезмерных зарядах.
Во - вторых, совершенно устраняется чрезвычайно неприят­ное и вредное разбрызгивание и
увлечение газами мельчайших капелек кислоты в - конце заряда. При на­личии на поверхности
электролита слоя масла аккуму­ляторные батареи могут заряжаться в любой комнате без всякого
опасения за сохранность находящихся в ней предметов. Наконец, масло, будучи прекрасным
изолятором, обволакивает верхние части электродов и стенки сосудов, чем уменьшается внешний
саморазряд. Это особенно следует отнести к батареям высокого напряжения и малой емкости
(анодным), у которых внешний саморазряд, как известно, является одной из самых главных причин
потери емкости.

В Англии для этой цели применяют парафиновое масло, но с неменьшим успехом можно использовать

1П1

И вазелиновое масло. Надо только пользоваться чи­стым продуктом, не содержащим никаких
загрязните­лей, вредно влияющих на электроды.

Масло наливается слоем толщиной в 5—8 мм е за­висимости от размеров аккумуляторов.

51. Неподвижный электролит. Неподвижный элек­тролит получил на Западе значительное применение
в батареях радиопередвижек, несмотря на свойственные ему серьезные недостатки. Наиболее
существенные его недостатки заключаются в следующем:

А) снижение емкости у аккумулятора на 40—60% по сравнению с такими же аккумуляторами,
наполненными жидким электролитом;

Б) внутреннее сопротивление увеличивается, прибли­зительно, в два раза;

В) значительный саморазряд и быстрый износ пла­стин, вследствие сильных концентрационных
токов.

Однако, в некоторых случаях все-таки бывает вы­годно пользоваться неподвижным электролитом,
не­смотря на все его недостатки, почему мы и считаем полезным остановиться на ознакомлении со
способами его изготовления.

Одним из самых старых, но и лучших, является спо­соб, предложенный Шоопом еще в 1889 г. Он
основан на свойстве растворимого стекла давать при смешива­нии с серной кислотой студенистый
гель кремнекисло - ты. Раствор застывает в студенистую массу и благо­даря сильно
разветвленной структуре эта масса мо­жет удерживать внутри себя значительное количество
свободной в химическом отношении кислоты. Эта кис­лота и является активным электролитом,
обеспечиваю­щим работу аккумулятора.

Реакция между жидким стеклом и серной кислотой может быть представлена формулой.

; [NaaSiO, + хН20 + H2SOf — Si02 (х + 1) Н20 + Na2S04.^ 102

Жидкое стекло должно быть химически чистым. Продажный продукт иногда содержит хлористые
сое­динения, вредно влияющие на пластины. Время и сте­пень затвердевания массы зависят от
взятого количе­ства составных веществ.

Чем больше жидкого стекла, тем скорее схватывает­ся масса и тем плотнее она получается. Чем
большей плотности взяты исходные вещества, тем скорсс за­канчивается схватывание массы.
Однако во избежа­ние некоторых осложнений (кристаллизация, помутне­йте состава) лучше
пользоваться более разведенными растворами. Правильно составленный электролит имеет
бледноголубой оттенок и консистенцию студня.

Обыкновенный студнеобразный электролит сравни­тельно быстро дает усадку массы и с течением
време­ни в нем появляются трещины. Во избежание этого не­желательного явления рекомендуется
прибавлять 20 г протертого волокнистого асбеста на каждый кг кис­лоты.

Для приготовления студнеобразного электролита можно 'воспользоваться следующим рецептом. К 4
обь - емным частям серной кислоты уд. веса 1,30 добавляет­ся протертый асбест в необходимом
количестве, после чего тонкой струей вливается 1 объемная часть жид­кого стекла плотностью
1,26 и вся смесь тщательно перемешивается. Аккумулятор с отформированнымн, пропитанными
кислотой пластинами наполняют при­готовленной смесью только после того, как раствор при
постоянном перемешивании начнет приобретать консистенцию масла. Смесь, вначале бесцветная, по
мере застывания приобретает голубоватый оттенок. К зарядке приступают через 24 часа после
наполнения аккумулятора таким сгущенным электролитом. Во вре­мя заряда на пластинах
освобождается небольшое ко­личество кислоты, собирающейся на поверхности мас­сы. Кислота эта
при разряде исчезает.

При последующих зарядах, во избежание появления трещин в эластичной массе, перед включением
заряд - ного тока следует наливать в аккумулятор немного слабой кислоты, сливая ее по
окончании заряда.

Для анодных батарей вместо студнеобразного элек­тролита применяют часто так называемую сухую
на­бивку. Процесс заполнения элементов такой набивкой осуществляется следующим образом:
обыкновенный аккумулятор наполняется стеклянной ватой, состоя­щей из тончайших нитей
безразличного к действию кислоты стекла. Налитая затем в аккумулятор кислота связывается
вследствие капиллярности, т. е. чисто ме­ханически.

На свойстве капиллярности основан метод Нея, лег­ко выполнимый в любительских условиях. Берут
обык­новенную, по возможности мелкопористую резиновую губку, разрезают ее на полоски нужных
размеров и помещают последние между пластинами вместо сепа­раторов. Более крупными ленточками
и кусками губки заполняют весь сосуд, остазляя свободным небольшое пространство у крышки
аккумулятора. Таким образом получают в высшей степени пористую массу, погло­щающую большое
количество раствора серной кисло­ты. Состав электролита при этом не изменяется, вну­треннее
сопротивление практически остается прежним, диффузия не затрудняется. Понятно, что этот
способ связан с некоторыми затратами и экономически выго­ден особенно для анодных батарей.

52. Содержание и уход. Обслуживание свинцовыу аккумуляторов и уход за ними в общем дело
неслож­ное и мало затруднительное, но гарантировать исправ­ное действие батареи можно только
при условии со­блюдения помещенных ниже указаний.

Эксплуатация батареи начинается с ее заряда. В до­полнение к сведениям, помещенным выше,
считаем не­бесполезным указать, почему не следует аккумуляторы заряжать током, превышающим
1/8—1/10 их емкости в амперчасах. Дело в том, что при слишком мощном зарядном токе активная
масса превращается в пере­кись и губчатый свинец лишь на поверхности пластин Большая часть
тока израсходуется на бесполезное раз­ложение воды, сопровождаемое бурным газовыделе­нием.
При этом создается слишком резкое изменение объема наружных и внутренних слоев активной
массы, что ведет пластины к ускоренному разрушению. Осо­бенно сильно портятся положительные
пластины, ак­тивная масса которых более рыхла. Отрицательные пластины разбухают и покрываются
с обеих сторон наростами губчатого свинца.

Температура электролита никогда не должна пре­вышать 35° С, так как иначе пластины могут
испор­титься. Если при заряде, благодаря растворению обра­зующейся при этом серной кислоты,
температура при­близится к указанному пределу раньше, чем окончен заряд,—■ ніадо уменьшить
силу зарядного тока.

Уровень кислоты в сосуде должен быть всегда на 1 см выше верхнего края пластин. Обнажения
элек­тродов допускать нельзя. Доливается в аккумулятор обычно одна дестиллированная вода.
Доливку кислоты следует производить лишь в том случае, когда плот­ность электролита
совершенно исправного аккумуля­тора, измеренная в состоянии полного его заряда, ока­жется
ниже 1,21—1,22.

В § 8 уже описывалось поведение аккумулятора во время заряда. Признаками наступления полного
заря­да аккумулятора служат:

А) постоянство напряжения (оно не повышается при дальнейшем заряде),

Б) определенная плотность кислоты (также не по­вышается) ІИ

В) происходит сильное газообразование.

Цвет положительных пластин становится темношо - коладным, а иногда черным. Отрицательные
пластины приобретают светлосерый цвет. Излишний системати­ческий заряд вредно отражается на
пластинах, но для лучшей сохранности емкости и полнейшего удаления образовавшегося во время
работы сульфата работаю­щие аккумуляторы полезно один раз в три месяца подвергать так
называемому перезаряду. Для этого элементы по окончании нормального заряда вы­ключаются и в
течение 1 - 2 часов оставляются в по­кое без разряда, а затем снова включаются на заряд
током, равным половине нормальной величины. Такой дополнительный заряд продолжают 1 час,
после чего элементы снова оставляют в бездействии на 1—2 часа, затем снова включают. Такую
операцию производят до тех пор, пока непосредственно по включении на за­ряд после перерыва не
начнется сильное газовыделе­ние на пластинах обеих полярностей.

Такой перезаряд следует производить в тех слу­чаях, когда аккумуляторы после полного разряда
оста­вались почему-либо без заряда дольше 24 час. или батарея несколько раз подряд
неполностью заряжалась, что могло повлечь за собой некоторую сульфатацию пластин.

Если почему-либо долгое время аккумуляторы не будут подвергаться разряду, то во избежание
глубо­кого саморазряда и происходящей вследствие этого чрезмерной сульфатации пластин такие
бездействую­щие аккумуляторы необходимо не реже одного раза в 30—40 дней подвергать полному
заряду, а раз в два месяца давать батарее полный разряд, что способст­вует удалению
образовавшегося на пластинах налета сульфата. После разряда батарею снова заряжают.

При очень длительном бездействии аккумуляторов нужно понизить до 1,06 плотность их
электролита.

При этих условиях саморазряд (когда аккумулято­ры хранятся в прохладном помещении) будет
настоль­ко мал, что подзаряд придется делать чрезвычайно редко. Для приведения аккумуляторов
в рабочее со­стояние, батарею заряжают и доводят. слабый элек­тролит до его нормальной
плотности.

Конечное напряжение нормально разряженного ра­диоаккумулятора должно быть не ниже 1,8 в, но
сле­дует помнить, что разряженные и выключенные из цепи аккумуляторы после некоторого отдыха
будут показывать снов<а около 2 в на элемент, что, .конечно, не может служить признаком
наличия в батарее за­ряда. Поэтому, во избежание ошибки, проверка на» пряжения батареи или
отдельного элемента всегда должна производиться под нагрузкой, т. е. после

Включения аккумуляторов в разрядную цепь. Более правильным показателем наличия запаса емкости
в ис­правных аккумуляторах служит плотность электроли­та, которая понижается почти
пропорционально израс­ходованной емкости (рис. 42).

Измерив плотность кислоты с помощью ареометра по окончании заряда и разряда, можно в
последую­щей работе по промежуточным показаниям ареометра судить о степени разряда
аккумулятора.

При эксплоатации самодельных и заводских акку­муляторов, предназначенных для радио, надо
помнить три основных правила разряда:

1) не брать от аккумулятора тока больше допусти­мого максимального (10-часовой разрядный
режим);

2) никогда не допускать падения напряжения ниже 1,80 в;

3) пе брать от аккумулятора емкости выше рассчи­танной, - г. е. не производить глубоких
разрядов.

Бутылки с запасным электролитом и дестиллирован - ной водой должны быть всегда закрыты, так
как слу­чайно попавшие примеси могут принести вред аккуму­ляторам. Посуда, применяемая в
работе, из этих же соображений перед употреблением обязательно спо­ласкивается
дестиллированной водой.

Все наїружньїіе части элементов систематически, не реже одного раза в пятидневку, очищаются
от пыли и влаги полотняной тряпкой, смоченной для нейтрали­зации кислотных выделений слабым
раствором соды, после чего аккумуляторы вытираются насухо.

Появляющиеся время от времени на соединительных свинцовых полосках окислы должны удаляться
акку­ратно и осторожно, чтобы кусочки их не попали в элементы.

При всякой замене в анодной батарее одного или нескольких элементов, все вновь
устанавливаемые эле­менты предварительно должны быть полностью заря­жены. Если в работающую
батарею поставить разря­женный или слабозаряженный элемент, он подвергнет­ся опасности
глубокого разряда, переполюсовки и сульфатации. j

В анодных батареях при их заряде надо вниматель­но следить за тем, одновременно ли начинается
газо­образование и с одинаковой ли силой оно происходит во всех элементах. Если некоторые
элементы батареи начинают кипеть преждевременно, нужно убедиться, не вызвано ли это
чрезмерной сульфатацией пластин. Точно так же обращается внимание на слабокилящие (отстающие
от других) аккумуляторы. Их внимательно осматривают и испытывают вольтметром на внутрен­нее
короткое замыкание и, если оно окажется, его не­медленно нужно устранить.

Необходимо следить, чтобы разряженная батарея поступала на заряд немедленно и во всяком
случае не позже 24 час. после окончания разряда.

Случается иногда, что файсрпые сепараторы в на­чале работы образуют па поверхности
электролита пе­ну. Удалять ее не следует, так как, спустя некоторое время, она исчезнет сама
собой.

Плотность электролита следует проверять не реже двух раз в месяц, следя за тем, чтобы уровень
рас­твора всегда был на 1 см выше пластин.

Когда приходится добавлять в аккумулятор не воду, а кислоту (см. выше), надо помнить, что
добавляемый электролит должен иметь температуру не выше обыч­ной комнатной. Доливка
производится перед началом заряда.

Во время работы пластины элементов постепенно разрушаются и активная масса в виде мельчайших
ча­стиц или небольших кусочков отпадает и осаждается на дно аккумулятора. В конце концов
осадков этих может скопиться так много, что, достигнув нижнего края пластин, они вызовут
короткое замыкание эле­мента. Поэтому надо следить за толщиной слоя «шла­ма» и периодически
удалять его из элементов. Обычно это 'Приходится делать не чаще одного раза в полго­да.
Очистка сосудов требует выемки пластин. При производстве этой операции, особенно у долго
рабо­тавших элементов, необходимо соблюдать осторож­ность. Сначала аккумуляторы разряжаются
до напря­жения 1,80 в и затем сосуды освобождаются от элек­тролита, который сливается в одно
место для после­дующего использования. Дальше пластины вынимают­ся из сосудов и, если они
окажутся не сильно разру­шенными и поэтому годными для дальнейшего упо­требления, их помещают
в сосуды с дестиллированнон водой — положительные отдельно от отрицательных. Затем
аккумуляторные сосуды тщательно промываются водой, вытираются насухо, после чего в них
обратно вставляют очищенные пластины.

Понятно, что попутно с очисткой сосудов произво­дится и необходимый ремонт элементов, т. е.
смена разрушенных пластин, замена Сепараторов и т. д.

Г»3. Неисправности в аккумуляторах. Исключая впол­не естественное явление — старение пластин,
являю­щееся результатом физико-химических процессов, происходящих в аккумуляторе во время
заряда и раз­ряда (изменение объема, газовыделение), и изменения кристаллической структуры
активной массы, большин­ство неисправностей отдельных аккумуляторных эле­ментов и целых
батарей объясняется " недостаточно внимательным уходом за ними. Поэтому еще раз пов­торяем,
что правильное обслуживание аккумуляторов предохраняет их как от преждевременного износа, так
и порчи во время эксплоатации.

Почти каждая неисправность аккумулятора, обнару­женная в самом ее начале — можеть быть
исправлена, или в худшем случае, процесс разрушения может быть приостановлен. Если же
неисправность запу­стить— неисправность усилится и с каждым часом аккумулятор будет портиться
все больше и больше, по­ка не цридет в полную негодность. Поэтому вопрос о гом, каїк путем
внешнего осмотра элемента и 'наблю­дения за ним установить неисправность и как можно
ликвидировать ее, а также какие нужно принять меры для предупреждения неисправностей в
дальнейшем шеет большое значение.

54. Чрезмерная сульфатация. Переходя к рассмотре­нию неисправностей, остановимся прежде
всего* на чрезмерной сульфатации пластин, так как большинство описываемых ниже дефектов у
аккумуляторных бата­рей так или иначе связано с нею.

Мы знаем, что активная масса обоих электродов при разряде переходит в сернокислый свинец, т.
е. сульфатируется. Но так как коэфициент использования активной массы, в силу конструктивных
особенностей и природы химических реакций свинцовых аккумуля­торов, в среднем редко превышает
0,30—0,35, то об­разующийся при разряде сульфат оказывается как бы перемешанным с
недоиспользованной активной мас­но
сой. Кристаллы этого сульфата настолько малы, что могут быть обнаружены только под очень
сильным микроскопом. При заряде сульфат, окруженный со всех сторон хорошо проводящей ток
активной массой, легко переходит в перекись свинца на аноде и в губча­тый свинец на катоде.

Чрезмерная же сульфага - ция заключается в том, что при известных условиях ко­личество
сульфата резко возрастает, причем он обра­зуется .неравномерно, /напо­добие отдельных гнезд,
и кристаллы его получаются настолько крупными, что могут быть обнаружены при помощи
увеличительного стекла и даже различаются невооруженным глазом. Та­кой «вредный ісульфат»,
яв­ляясь очень плохим провод, пиком тока,, уменьшает ко­личество работающей активной массы,
увеличиваеі внутреннее сопротивление и с большим трудом под­дается (восстановлению при заряде
аккумулятора.

Чрезмерная сульфатация проявляется различно. Ак­тивная масса твердеет настолько, что
оказывается не­возможно проткнуть булавкой ячейки с массой отри­цательных пластин; масса
анодов наощупь теряет бархатистость, приобретает светлокоричневый и даже оранжево-коричневый
цвет. По мере усиления сульфи­тации, на отрицательном электроде выступают, внача­ле на
отдельных* участках (рис. 43), а затем по всей поверхности, белые пятна. Положительные
пластины большой поверхности увеличиваются в размерах (плот­ность сульфата меньше плотности
перекиси свинца), вообще положительные пластины всех типов коробят-
ся (вследствие неравномерного оседания сульфата и неравномерной работы активной массы). В
начале за­ряда напряжение сульфатированного аккумулятора вы­ше, а при разряде ниже
нормального. Наконец, суль - фатация всегда ведет к уменьшению плотности элек­тролита. Если
последнее будет замечено, доливать кис­лоту для достижения нормальной плотности раствора
нельзя, так как это только усилит сульфатацию.

Причин сульфатации может быть несколько:

1) оставление вполне или в значительной степени разряженной батареи в течение долгого срока
без но­вого заряда;

2) чрезмерно глубокий разряд;

3) систематические быстрые заряды сильным током;

4) систематические недозаряды;

5) применение электролита высокой плотности;

6) работа аккумулятора в жарком помещении.

Выше уже указывалось, что нормально разряженный

Аккумулятор нельзя оставлять без нового заряда доль­ше 24 час. Когда же батарея разряжается
продолжи­тельное время слабым током (что имеет место в анод­ных цепях), промежуток между
окончанием разряда и началом заряда снижается до нескольких часов.

Слишком глубокий разряд ведет к образованию чрезмерного количества сульфата, отлагающегося
не­равномерно. Эти кристаллики растут в размерах и щри последующем заряде восстанавливаются с
большим трудом.

Быстрый заряд сильным током влечет за собой зна­чительное газообразование гораздо раньше
факти­ческого окончания заряда, В результате этого оста­ется много неразложившегося сульфата,
количество которого возрастает с каждым зарядом. Эти же явле­ния происходят при
систематическом недозаряде.

Свинцовый сульфат в электролите нормальной плот­ности при комнатной температуре обладает
очень не­большой растворимостью, по последняя возрастает при повышении плотности раствора
кислоты и резко увеличивается при повышении температуры. В этих ус­ловиях достаточно
небольших изменений температу­ры, чтобы растворенный сульфат начал оседать на пластинах в
виде сравнительно крупных кристаллов.

Иногда в общую цепь батареи включают аккумуля­торы меньшей емкости, например, хотя бы элемент
одинакового размера, но старый. При каждом разря­де этот элемент окажется сильно нагруженным
и в ре­зультате он неизбежно сульфатируется.

Разновременно предлагалось очень большое коли­чество рецептов устранения сульфагации, но
только немногие из них имеют действительную ценность и до­стигают цели, не разрушая в той или
иной степени пластин аккумуляторов.

Приступая к уничтожению сульфатации (к десуль - фатации), прежде всего устанавливают, не
явилась ли сульфатация следствием загрязненности электролита или короткого замыкания между
пластинами, так как в утвердительном случае вся дальнейшая работа будет бесцельной.

55. Десульфатация путем перезаряда слабым током.

Сульфатированную батарею доливают дестиллирован - ной водой на 1—2 см выше нормального уровня
элек­тролита и заряжают нормальным для данного типа элементов током. Когда батарея начнет
сильно ки­пе-Л, ее выключают на 20 минут с тем, чтобы' дать воз­можность пузырькам газа
выделиться из пор актив­ной массы, после чего вновь включают ток, но уже очень слабый (не
выше одной десятой нормальной величины зарядного тока). Когда аккумуляторы де -
сульфагируются, начинается сильное газообразование на обоих электродах при установившейся
плотности электролита.

Прежде чем пустить батарею в нормальную эксплоатацию, доводят плотность ее электролита до
величины, соответствующей для данного типа акку­муляторов при полном их заряде.

Самодельные аккумуляторы

Десульфатация длится несколько дней и моЖет ве­стись почти без всякого присмотра.

Применение этого способа может дать положитель­ные результаты в том случае, когда сульфатация
не приняла угрожающих размеров. При очень сильной сульфатации следует применить иной метод.

56. Заряд в дестиллированной воде. Сульфатирован - ный аккумулятор сначала
разряжается слабым током до напряжения 1,8 в, после чего электроды его хоро­шо промываются
водой и заливаются до нормального уровня вместо раствора кислоты дестиллированной во­дой.
Затем аккумулятор включается на заряд таким то­ком, чтобы напряжение не превышало 2,25—2,3 в
на элемент. Плотность раствора все время измеряют арео­метром. Так как ток заряда очень мал,
образующаяся серная кислота, несмотря на суженные вследствие суль - фатации поры активной
массы, медленно успевает диффундировать в наружную воду, почему внутри пор плотность не
слишком разнится от плотности электро­лита в остальном сосуде. Как только раствор достиг­нет
удельного веса 1,09, его заменяют свежей дестил-. лированной водой и продолжают заряд током в
5 раз меньшим по сравнению с нормальным зарядным. Когда' начнется усиленное газообразование и
концентрация раствора перестанет повышаться, батарею включают на разряд, беря от нее ток,
равный Vso ее емкости. Разредив аккумуляторы до 1,8 в на элемент, бата­рею заряжают током, в
дваї раза превышающим нор­мальный. Такой "цикл заряд-разрядов продолжают до тех пор, пока
пластины не примут нормального вида, после чего доводят плотность электролита до нор -
Мізльнюй величины и пускают батарею в экешгоатацию.

57. Заряд в сернокислых солях. Для исправления сульфатированных пластин в
любительской практике часто прибегают к заряду в сернокислых солях маг­ния, натрия и
алюминия. Эти соли значительно повы­шают растворимость сернокислого свинца и снимают.

Сульфатацию, но за счет уменьшения емкости аккуму­ляторов.

Электролит сульфатированного аккумулятора заме­няется дестиллированной водой, сменяемой через
каж­дые 12 часов три-четыре раза, после чего пластины за­ливают 10—12°/о раствором
сернокислого натра (или 10% раствором сернокислого магния) и включают в ак­кумулятор
нормальный зарядный ток на 45—50 ча­сов, следя за тем, чтобы температура электролита не
поднималась выше 35° С. Как только температура нач­нет достигать указанной величины, следует
снизить силу зарядного тока. По окончании заряда раствор выливают, электроды промывают
дестиллированной водой и, залив аккумулятор обычным электролитом, разряжают его нормальным
током, повторяя заряд - разряд два-три раза. Если это не даст полной десуль - фатации
пластин, аккумулятор снова заряжают в раст­воре глауберовой или английской соли.

Правильно примененные указанные выше способы" полностью уничтожают сульфатацию.

58. Внутреннее короткое замыкание. Нередко причи­ной порчи аккумуляторов является внутреннее
корот­кое замыкание. Когда между разнополюсными пласти­нами аккумулятора попадет какой-либо
токопрово- дящий предмет, внутри аккумулятора появляются урав­нительные токи (так как все
одноименные пластины соединены между собой), постепенно разряжающие элемент через место
короткого замыкания. Чем мень­шим сопротивлением обладает место короткого замы­кания и чем
дольше продолжается это замыкание, тем глубже идет разряд, тем больше падает напряжение и
плотность кислоты и резче выступает чрезмерная сульфатацИя.

Наиболее простым внешним признаком короткого замыкания является отставание элемента, т. е.
при за­ряде больной аккумулятор закипает позже других. Поэ - тоїму-тоі и рекомендуется
проверять, у всех лги а к, куму -

Ляторои одновременно и равномерно начинается газо­образование. Напряжение отстающего
аккумулятора ниже напряжения остальных элементов батареи. t

Короткое замыкание происходит вследствие разных причин, например вследствие попавшего внутрь
ак­кумулятора кусочка металла, чрезмерного количества осадков, замкнувших накоротко соседние
пластины, наличия покоробленной положительной пластины, сдвинувшей или даже пробившей
фанерный сепаратор и соприкоснувшейся с ближайшей отрицательной пла­стиной элемента и т. д.

Чрезмерный зйряд влечет за собой с течением вре­мени образование на отрицательных пластинах
наростов губчатого свинца. Наросты эти, .вначале хлопьевидного характера, постепенно
уплотняются и иногда так раз­растаются, что касаются положительных пластин.

Во всех перечисленных случаях аккумуляторы раз­бирают, осторожно соскабливают с пластин все
ново­образования, очищают сепараторы, а в случае их изно­са заменяют новыми, промывают сосуды
и выпрямля­ют пластины по способу, указанному ниже.

В общем надо сказать, что обнаружить короткое за­мыкание нетрудно, но иногда приходится
разбирать элемент, что связано со значительными хлопотами.

59. Чрезмерный саморазряд. Вредные примеси. Слу­чается иногда, что совершенно новый элемент
не дер­жит заряда или же батарея, работавшая раньше впол­не исправно, вдруг начинает
капризничать и в тече­ние нескольких суток ее напряжение резко падает. Если не будет
обнаружено утечки тока или короткого замыкания (внешнего или внутреннего), причина по­тери
емкости обычно лежит в повышенном саморазря­де, происходящем вследствие усиления местных
реак­ций в аккумуляторе.

Наиболее ясным признаком наличия таких реакций служит значительное газообразование в течение
всего периода разряда (или бездействия) батареи. В нор_- мальпых аккумуляторах «кипение»
раствора заканчи­вается вскоре после выключения зарядного тока (не­значительное выделение
газа происходит временно и в течение работы элементов). Предупреждаем, что не всегда можно
судить по величине газообразования о степени саморазряда аккумулятора, так как некоторые
очень вредно действующие примеси (например, соли железа) не дают значительного
газообразования вслед­ствие побочных реакций между ними и выделяющими­ся газами.

Особенно опасными для аккумуляторов примесями в электролите являются соли более благородных,
чем свинец, металлов. Во время заряда металлы, выделяясь на катоде, образуют ряд маленьких
короткозамкнутых элементов (губчатый свинец — серная кислота — ме­талл), которые и в
разомкнутом состоянии аккумуля­тора производят разряд катода, переводя губчатый свинец в
сульфат с выделением водорода, уходящего в окружающее пространство.

Очень вредно действует хлор, соляная, уксусная ки­слота, алкоголь, все соединения азота,
например, ам­миак, азотная кислота и т. д.

Железо — одна из самых вредных примесей: оно почти всегда имеется в электролите. Когда
процент содержания железа не превышает 0,01 (т. е. ніа 1 л раствора не больше 0,1 г), вредное
действие его прак­тически" не сказывается, но при дальнейшем увеличе­нии процентного
содержания железа саморазряд на­чинает быстро повышаться. Например, аккумулятор электролит
которого содержит 0,5% железа, полно­стью разряжается на себя в течение 10 дней.

Главное зло при загрязнении электролита железом состоит в том, что удалить его невозможно.

Прибавление к электролиту соляной кислоты и дру­гих хлористых соединений в количестве более
0,1 г на 1 л оказывает уже заметное действие на емкость (особенно при этом разрушаются
катоды). Однако, местные действия со временем уменьшаются, вследст­вие образования при каждом
новом заряде некоторо­го количестйа газообразного хлора.

Азотная кислота тоже пагубно влияет на катоды, но примеси ее точно так же, как и примеси
соляной ки­слоты, удаляются из электролита в виде газообразной двуокиси азота.

Уксусная кислота и алкоголь (переходящий при разряде в уксусную кислоту) подобно хлору,
аммиа­ку, соляной, и азотной кислотам разрушают электро­ды, 'переводя свинец пластин в
растворимые соли.

Удаление большинства примесей очень затрудни­тельно и удается далеко не всегда, а некоторые
при­меси, как например, железо и уксусную кислоту из­влечь совершенно невозможно. Для
удаления других примесей следует испытать два способа. Первый из них заключается в том, что
аккумулятору дают силь­ный перезаряд, после чего заменяют новым весь ком­плект отрицательных
пластин. 'Второй способ — без потери группы катодов. Аккумулятор заряжают в об­ратном
направлении, пока отрицательные пластины не примут светлокоричневой окраски. После этого
элек­тролит выливают, споласкивают сосуд дестиллирован­ной водой, заливают свежим
электролитом и заряжа­ют в нормальном направлении. Но этот способ вредно действует на
пластины и, если аккумулятор уже изно­шен, то при такой операции можно совершенно разру­шить
пластины.

Еще раз напоминаем, что в качестве электролита следует пользоваться проверенными химически
кисло­той и водой (если происхождение их неизвестно).

60. Как выявить примеси. Проверка кислоты и воды на присутствие в них наиболее часто
встречающихся примесей (хлор и железо) не представляет особых за­труднений. Понятно, что
посуда и химикалии должны быть абсолютно чистыми, а руки перед анализом тща­тельно моются.
Прикасаться пальцами к внутренней сто­роне пробирок и других. сосудов при анализе нельзя. Щ

Когда электролит берется на испытание из аккуму­лятора, пробу надо взять после разряда, когда
метал­лические примеси переведены в раствор.

Испытание кислоты и воды на железо. Наливают в пробирку 25 см3 испытуемой кислоты (ес­ли
анализируют крепкую кислоту, то она разводится наполовину дестиллирО'Еанной водой, а если
анализи­руется вода — ее следует подкислить химически чистой кислотой). К жидкости
добавляется 1 см3 азотной ми- слоты удельного веса 1,2, после чего она нагревается на
спиртовке до кипения. Охладив раствор до комнат­ной температуры, к нему прибавляют 2—3 см3
(раст­вора желтой кровяной соли. Если жидкость окрасится в синий цвет, значит электролит (или
вода) содержит железо. При незначительном количестве примеси же­леза испытуемый раствор
окрасится в зеленоватый цвет. Кислоту можно считать годной для электролита, когда немедленно
по прибавлении раствора желтой кровяной соли появляется зеленоватое или очень сла­бое голубое
окрашивание.

Выявление хлористых соединений. Сперва смешивают 10 объемов дестиллированной воды с 1 объемом
серной кислоты, после чего наливают в пробирку 25 см3 раствора и добавляют к нему 8 капель
азотной кислоты удельного веса 1,2 и 20 капель 20%-ного раствора ляписа (азотнокислого
серебра). Пробирку несколько раз встряхивают. Если через 10 минут не появится опалового
помутнения, значит кислота годна для употребления. Слабое облачко пока­зывает присутствие в
растворе небольшого количества хлора или другого вещества его группы (брома или иода).
Большое содержание хлористых соединений об­наруживается образованием белого творожистого
осад­ка хлористого серебра.

Для испытания воды на хлор, ее наливают в про­бирку до половиніы и прибавляю г 5-7 капель
раство­ра ляписа. Если покажутся следы мути, вода не го­дится. Хлор часто содержится в
колодезной, речной и кипяченой воде.

Испытания на остальные примеси довольно сложны и мы не имеем возможности на них
останавливаться. В повседневной практике приходится обращать внима­ние главным образом на
примеси хлора и железі, по­чему другие испытания производятся только в случае подозрения, что
та или иная примесь случайно попала в электролит.

61. Переполюсовка аккумуляторов. Явление перепо - люсовки может иметь место при включении в
одну последовательную цепь аккумуляторов разной емко­сти. Во время разряда такой батареи
аккумуляторы, обладающие меньшей емкостью, разрядятся значитель­но раньше, чем остальные
элементы батареи.

Поэтому при дальнейшем разряде батареи такие ис­тощенные аккумуляторы сами тока давать не
будут, между тем через них будет проходить весь разрядный ток батареи. Внутри электролита
разрядный ток идет от отрицательных пластин к положительным, т. е. в направлении обратном
току заряда. Следовательно в подобных случаях разрядный ток батареи, проходя че­рез
разрядившиеся элементы, будет заряжать их, но в обратном направлении. Активная масса
отрицательных пластин в таких случаях переходит частично в пере­кись свинца, а аноды
сульфатируются и нередко вос­станавливаются в губчатый свинец. Такой аккумулятор уменьшает
общее напряжение батареи приблизительно на 4 в. Если же в батарее окажется несколько перепо -
люсованных элементов, то при каждом включении та­кой батареи на разряд напряжение ее будет
заметно понижаться.

Переполюсованный аккумулятор должен быть вы­ключен из батареи, когда она работает на внешнюю
цепь и включен, когда она заряжается. Полезно дать ему несколько правильных зарядов и
разрядов отдель­но от батареи.

62. Разрушение (коррозия) положительных решеток.

Решетка положительных пластин в некоторых случаях очень быстро разрушается. Коррозия эта
происходит вследствие естественных причин и в силу различных ненормальностей
производственного и эксплоатацион- ного порядка. . _ _ .

Естественными причинами коррозии следует считать саморазряд 'положительных пластин,
происходящий вследствие возникающих между решеткой (РЬ) и ак­тивной массой (РЬОг) токов.
Саморазряд этот усили­вающийся с повышением температуры, влечет за со­бой частичное
превращение металла решетки в свин­цовый сульфат, окисляющийся при последующем за­ряде в
перекись свинца. Очень вредное влияние ока­зывают глубокие разряды. Достаточно, например,
не­скольких переразрядов, чтобы решетка почти полно­стью разрушилась. Это явление может иметь
место в тех случаях, когда, в батарее имеются элементы не­сколько пониженной емкости. Такие
элементы систе­матически переразряжаются и решетка в них разру­шается (рис. 44).

Плохо выщелоченная фанера служит источником введения в электролит уксусной кислоты. Уже
прибав­ление 0,1% уксусной кислоты заметно корродирует ре­шетки, а при повышении процента до
0,5 решетки раз­рушаются очень быстро.

Длительное хранение бездействующих аккумуляторов в электролите обычной плотности также ведет
к разъе­данию решетки.

63. Ремонт аккумуляторов. При ремонте аккумулято­ров (смена пластин, сепараторов, ремонт
соединений, сосудов и т. д.) приходится группы пластин вынимать из сосудов. В этих случаях
необходимо пластины при­вести в такое состояние, чтобы они не портились. Губ­чатый свинец,
покрывающий отрицательные пластины заряженного аккумулятора, как указывалось выше, при
соприкосновении с водой в присутствии кислорода воздуха переходит в гидроокись свинца, сильно
нагре­ваясь. - Поэтому аккумулятор, предназначенный к раз­борке, сначала разряжается возможно
слабым током до напряжения 1,8 в. Очень важно, чтобы напряжение не превышало этой величины,
так как иначе в верх­нем слое пластины окажется слишком большое коли­чество свинца, который в
дальнейшем, попадая на воз­дух, окисляется и тем снижает емкость. Выполнением требования
вести разряд слабым током обеспечивается более полный переход губчатого свинца в сульфат.
Разрядив элемент, выливают из сосуда электролит и заливают пластины дестиллированной водой.
Через 3 часа воду меняют и повторяют эту операцию несколь­ко раз, пока при пробе на язык
кислота не перестанет обнаруживаться. После этого выливают воду и акку­мулятор в собранном
виде может некоторое время хра­ниться без особо заметного вреда для пластин (остав­шаяся
внутри пластин влажность - все же действует на решетку, корродируя ее). Бели же разборка
элемента не связана с оставлением пластин на воздухе, можно переставить положительные и
отрицательные пластины раздельно в два сосуда, наполненные дестиллированной водой. В таком
виде пластины могут храниться до­вольно долгое время без порчи.

Искривленные пластины выпрямляются очень осто­рожно, особенно, если они уже много работали и
в некоторых местах разъедены. Для этого каждую от­дельную пластину помещают между двумя
гладкими и совершенно чистыми деревянными дощечками и кладу,.4 под какой-нибудь пресс,
например в деревянные струб­цинки или вставляют в тиски. Нажим усиливается по­степенно.
Нельзя выпрямлять покоробившиеся пласти­ны ударами молотка, так как от сотрясения активная
масса будет выкрашиваться. Выравнивание пластин лучше всего производить после заряда, так как
ак­тивная масса тогда мягче и легче поддается прессов­ке. Если положительный электрод состоит
из группы пластин, то все пластины такого комплекта выравни­вают одновременно, вставляя в
промежутки между ни­ми соответствующей толщины деревянные дощечки и подвергая затем весь
комплект прессовке.

При работе у аккумулятора наибольшему износу подвергаются положительные пластины и поэтому их
приходится заменять раньше. Не рекомендуется в од­ном элементе заменять новыми лишь часть
положи­тельных или отрицательных пластин, так как это при­водит к очень быстрому разрушению
вновь поставлен­ных электродов. Происходит это вследствие того, что напряжение новых пластин
всегда несколько выше на­пряжения старых. Но так как в элементе однополюс­ные пластины всегда
соединены между собой, их по­тенциал должен быть одинаков. В данном же случае новые пластины
будут давать более сильный ток, чем старые. В результате перегрузки новые пластины бу­дут
подвергаться глубокому разряду, еульфатации, ис­кривлению и т. д.