ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ

СРОК СЛУЖБЫ свинцовых АККУМУЛЯТОРОВ

Срок службы является важной эксплуатационной характеристикой свинцового аккумулятора. Концом срока службы считается мо­мент, когда его емкость падает ниже некоторой оговоренной для данных аккумуляторов величины (для стартерных батарей 80%). Наиболее часто встречающимися причинами выхода из строя стар­терных аккумуляторов являются: оплывание активной массы поло­жительного электрода; короткие замыкания между электродами; коррозия решеток положительного электрода; необратимая суль- фатация пластин.

Оплывание активной массы положительного э л ект рода. Было установлено, что при попадании в положитель­ную активную массу примеси сульфата бария (указанное вещество как полезная добавка вводится в отрицательную активную массу) аккумулятор быстро выходит из строя из-за сильного оплывания активной массы. Поэтому в производстве свинцовых аккумуляторов необходимо принимать меры, чтобы сульфат бария не попадал в активную массу положительного электрода. С этой целью приго­товление активных масс и намазка положительных и отрицатель­ных пластин производятся раздельно. Оплывание усиливается с ростом концентрации электролита при проведении разрядов при низких температурах, а также при наличии в электролите примеси солей железа.

Следовательно, работая с менее концентрированным чистым электролитом и проводя разряды при обычных температурах, мож­но уменьшить оплывание. Эффективным средством уменьшения оплывания активной массы является также применение наряду с мелкопористым сепаратором стеклянного войлока. Такой комбини­рованный сепаратор позволяет увеличить срок службы аккумулято - pa примерно на 50%. Однако это приводит к снижению емкости аккумулятора на 10—15% вследствие увеличения внутреннего со­противления аккумулятора.

Короткие замыкания между электродами. Эти замыкания быстро выводят аккумулятор из строя.

Причиной коротких замыканий могут быть оплывания положи­тельной активной массы и набухание отрицательной активной массы. Короткие замыкания образуются также через сепараторы. Так, например, в конце срока службы сепаратор разрушается, в нем появляются отверстия, через которые активная масса проникает от одного электрода к другому.

При использовании в аккумуляторах химически стойких сепа­раторов (мипор, мипласт и др.) короткие замыкания могут обра­зоваться по ножкам пластин, через шлам осевшей на дно положи­тельной активной массы. Эта же масса, взмученная в электролите, оседает на кромках отрицательных пластин, переходит в губчатый свинец и образует мостики вокруг сепараторов, наконец, мелкие частицы активных масс в батареях с плотной сборкой могут продав­ливаться через поры сепараторов и вызывать короткие замыкания по образовавшимся мостикам.

Для предотвращения перечисленных видов коротких замыканий необходимо принять следующие меры: применять там, где допусти­мо, баки с высокими призмами; сборку блоков производить таким образом, чтобы сепараторы достаточно далеко выступали за края пластин; в аккумуляторах с плотной сборкой применять сепараторы с очень мелкими порами.

Коррозия решеток положительного электрода. Длительное применение свинцово-сурьмянистого сплава для отлив­ки решеток (впервые был предложен 87 лет тому назад) объясняет­ся рядом ценных свойства он обладает достаточно высокими меха­ническими и литейными свойствами, постоянством состава и малой окисляемостью в процессе отливки решеток, а также низкой стои­мостью и недефицитностью исходных металлов — свинца и сурьмы.

Недостатком сплава является сравнительно низкая коррозийная стойкость при анодной поляризации, ограничивающая в ряде слу­чаев срок службы аккумулятора. Коррозия решетки положитель­ного электрода происходит вследствие постепенного окисления ма­териала решетки и перехода его в двуокись свинца: происходит формирование решетки, в результате чего она теряет свою механи­ческую прочность и местами разрушается. При этом резко ухуд­шается проводимость электрода, уменьшается емкость ниже допу­стимой величины и аккумулятор выходит из строя.

Механизм коррозии положительной решетки свинцового акку­мулятора до конца пока не выяснен. Существует ряд предполо­жений; одно из этих предположений коррозийную стойкость сплава связывает с его структурой.

Известно, что металлы и сплавы состоят из кристаллов. Послед­ние образуются при застывании жидкого металла. В зависимости от условий охлаждения металла и наличия в нем некоторых доба­вок структура металла может быть мелкокристаллической или крупнокристаллической. Установлено, что чем мельче кристаллы в - металле, тем выше механическая прочность его. Поэтому при литье металлов обычно стремятся получить слитки мелкой структуры, применяя для этой цели специальные добавки — регуляторы кри­сталлизации (модификаторы).

Примеси, не растворимые в металле, при застывании последнего концентрируются на поверхности кристаллов (зерен) и образуют так называемые межкристаллические прослойки. Для заданного

СРОК СЛУЖБЫ свинцовых АККУМУЛЯТОРОВ

Рис. 32. Зависимость толщины межкрнсталлнческих прослоек б, протя­женности границ 2Р и удельной поверхности зерен 2S от структуры металла

Количества примесей при крупнокристаллической структуре слитка толщина прослоек гораздо больше толщины прослоек мелкокри­сталлического образца. Это видио из рис. 32, где приведена зави­симость толщины прослоек б, протяженности границ 2Р и удель­ной поверхности зерен 2S от структуры металла.

Так как прослойка является тем участком, где процессы разру­шения протекают более интенсивно, чем в самих зернах, то можно предположить, что чем больше толщина прослойки, т. е. чем больше величина зерен металла, тем интенсивнее должна протекать в ней коррозия. Тогда измельчение структуры металла, приводящее к уменьшению толщины прослойки, при прочих равных условиях должно увеличивать коррозийную устойчивость металла. Это про­исходит и потому, что продукты коррозии зерен крупнокристалли­ческого образца не в состоянии закрыть всю поверхность металла, включая и прослойку. Последняя под действием коррозийной среды разрушается, связь между отдельными зернами нарушается и на­ступает коррозия всего металла.

При мелкокристаллической структуре металла продукты кор­розии отдельных зерен полностью закрывают незначительную по толщине прослойку, изолируя ее от разрушающего действия среды. Чем мельче будут кристаллы сплава, тем тоньше окажутся про­слойки и тем легче будет закрыть их сплошным слоем сульфата свинца или двуокиси свинца, образующихся на поверхности кри­сталлов сплава (рис. 33).

Таким образом, следует стремиться к тому, чтобы структура сплава в решетках была мелкокристаллической и сплав содержал

Меньше примесей, раство­римых в серной кислоте. Получение более мелких кристаллов сплава дости­гается:

Подбором оптимально­го температурного режи­ма литья (быстрое охлаж­дение расплавленного ме­талла способствует полу­чению более мелкокри­сталлического сплава);

Добавкой к металлу модификаторов (хорошие результаты получаются от добавок к свинцово-сурь - Рис. 33. Схематическое изображение коррозии мянистому сплаву серы И крупнокристаллического (а) и мелкокристалли - серебра), ческого (б) свинца в серной кислоте Большой интерес пред­

Ставляют свинцово-сурь- мянисто-мышьяковистые сплавы, нашедшие широкое применение в зарубежной аккумуляторной промышленности. Мышьяковистые сплавы резко увеличивают срок службы решеток. Кроме того, по­скольку добавка мышьяка вызывает заметное увеличение механи­ческих и улучшение технологических свойств сплава, имеется воз­можность уменьшить содержание сурьмы в сплаве, что желательно по экономическим соображениям, а также для уменьшения само­разряда и сульфатации аккумулятора. По имеющимся данным оптимальным является содержание мышьяка 0,2—0,3% в 4— 5%-ном свинцово-сурьмянистом сплаве и 0,1—2% в 6—7%-ном сплаве. Условия изготовления решеток из мышьяковистых сплавов ничем не отличаются от обычных. Требуется лишь более точная регулировка температурного режима отливки.

СРОК СЛУЖБЫ свинцовых АККУМУЛЯТОРОВ

Необратимая сульфатация пластин. Под необра­тимой сульфатацией пластин понимается такое состояние их, когда они не заряжаются при пропускании нормального зарядного тока в течение нормального промежутка времени. Для отрицательного электрода необратимая сульфатация внешне проявляется наличием на поверхности сплошного слоя сульфата свинца. Активный мате­риал таких пластин является жестким и песчаным, поверхность
пластин не дает ясной металлической черты, если по ней прочер­тить ножом.

Сильно сульфатированные положительные пластины можно от­личить по следующим внешним признакам: активный материал таких пластин приобретает часто светлую окраску, причем появ­ляются белые пятна сульфата свинца; поверхность пластины жест­ка и шероховата; при растирании активного материала между паль­цами появляется ощущение, сходное с ощущением, получаемым при растирании песка. Вследствие сульфатации пластины теряют свою емкость и аккумулятор выходит из строя.

Указанный тип сульфатации существенно отличается от образо­вания сульфата свинца из окислов свинца в процессе формирова­ния пластин или из двуокиси свинца и губчатого свинца при нор­мальном разряде аккумулятора, что может быть вызвано: неполно­той формирования пластин; большим саморазрядом под действием различных примесей или коротких замыканий; систематическими недозарядами батареи; длительным нахождением аккумулятора в незаряженном состоянии.

В последнем случае отрицательные пластины становятся тверже и покрываются более крупными кристаллами сульфата свинца. Во избежание сульфатации пластин на практике рекомендуется избе­гать глубоких разрядов и недоразрядов; не оставлять аккумулятор в разряженном состоянии долгое время; держать пластины под слоем электролита и хранить аккумулятор при температурах не выше 45° С.

Устранение ненормальной сульфатации пластин может быть до­стигнуто зарядкой аккумуляторной батареи слабым током в слабом электролите.

Одна из разновидностей сульфатации отрицательных пластин, а именно сульфатация, вызванная отравлением пластин примесями органических соединений, может быть иногда устранена сильной катодной поляризацией (заряд током порядка 100 мА/см2), при ко­торой электрод очищается от этих примесей.

Добавки к отрицательной активной массе, применяемые для некоторых гР7пп свинцово-кислотных аккумуляторов

Содержание добавок, г, на 1 кг снинионс. го порошка

Тип аккумулятора

Сернокислого бария

Дубителя БНФ

Сажи

Автомобильные, тракторные, мото - циклетиые, катерные, тяговые и др.

Авиационные...........................................

Стационарные ..........................................

3,0—6,0 8,0—9,0 25—30

2,0-4,0 2,0—4,0

2,0-^2,5

В качестве расширителей свинцовых аккумуляторов применяют сернокислый барий (ГОСТ 3158—65), сажу, дубитель БНФ, являю­щийся продуктом конденсации кристаллического фенола и (3-наф - толсульфокислоты с формалином,-

Добавки, применяемые для некоторых групп свинцово-кислот­ных аккумуляторов, приведены в табл. 17.

ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ

Как правильно выбрать аккумулятор

В современном мире существует огромное количество техники, важными элементами которой являются аккумуляторы. Рано или поздно без них выходят из строя все приборы и теряют свои функциональные возможности. Сульфатация пластин – …

Самые надёжные аккумуляторы Mutlu AGM

Самые надёжные аккумуляторы Mutlu AGM. На сайте АЕТ представлены аккумуляторы Mutlu AGM нескольких ёмкостей, чтобы клиент мог подобрать необходимый размер, для установки на свой автомобиль.

Отличительные особенности аккумуляторов Inci Aku: FormulA и SuprA

Две самые востребованные серии автомобильных стартерных аккумуляторов для легковых и грузовых коммерческих автомобилей турецкого производителя Inci Aku пользуются неизменной популярностью у водителей, которые привыкли видеть у себя под капотом высокое …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.