أعطال بطارية الرصاص الحمضية وكيفية إصلاحها
1. زيادة التفريغ الذاتي يتجلى في فقدان القدرة.
التفريغ الذاتي الطبيعي هو نتيجة العمليات الجلفانية في البطارية بسبب وجود الشوائب في مادة القطب وفي الإلكتروليت وعادة لا تتجاوز 0.7٪ من السعة في اليوم. ترجع زيادة التفريغ الذاتي في البطاريات المحمولة إلى تسرب التيار على السطح الخارجي للأغطية والحاويات المبللة بالإلكتروليت أثناء الملء بإهمال أو أثناء إطلاق الغاز. لهذا السبب ، يمكن أن يكون التفريغ الذاتي لهذا السبب ، خاصة إذا كان السطح ملوثًا أيضًا بالغبار ، كبيرًا لدرجة أن البطارية يتم تفريغها تمامًا في غضون 10-20 يومًا.
للقضاء على التفريغ الذاتي ، من الضروري تنظيف السطح بقطعة قماش مبللة بالماء المقطر ، ثم تحييدها بمحلول قلوي 10٪ من رماد الصودا أو الأمونيا (ماء الأمونيا): بلل قطعة القماش بمحلول وامسحها جيدًا سطح الأغطية والأطباق. في هذه الحالة ، يجب أن تراقب بعناية أن المحلول القلوي لا يسقط في البطارية ويلوث الإلكتروليت.بعد التحييد ، تُمسح الأطباق مرة أخرى بقطعة قماش مبللة ثم تُمسح حتى تجف.
إذا لم ينخفض التفريغ الذاتي بعد مسح السطح ، فمن الضروري تحليل المنحل بالكهرباء من البطارية ، وإذا تم العثور على شوائب ضارة بكميات تتجاوز المسموح به ، لتفريغ البطارية واستبدال المنحل بالكهرباء. بعد صب المنحل بالكهرباء ، تُسكب كل خلية بالماء المقطر وتترك لمدة ساعة واحدة. ثم يُسكب الماء ، وتُسكب الخلية مرة أخرى بالماء ، ويمر تيار ضعيف عبر البطارية لمدة ساعتين - حوالي 1/10 من المعدل الطبيعي. بعد ذلك ، يتم سكب الماء ، وتشطف البطارية بالماء المقطر ، مملوءة بالكهرباء ذات الكثافة العادية ويتم شحنها بشحنة عادية بتيار يبلغ 0.1 درجة مئوية.
التلوث بالكهرباء. غالبًا ما يحدث انخفاض في السعة وزيادة التفريغ الذاتي للبطاريات بسبب وجود شوائب في الماء تضاف إلى البطاريات أو في الحمض المستخدم لتحضير الإلكتروليت. في كثير من الأحيان ، تدخل الملوثات إلى البطارية عند انتهاك تقنية الإصلاح ، على سبيل المثال ، عند لحام وصلات العبور مع لحام POS ، أثناء التلامس المطول للأسلاك النحاسية العارية مع أغطية البطارية المبللة بالكهرباء ، إلخ.
يمكن تحديد وجود بعض الشوائب الضارة بعلامات خارجية:
- الكلور - رائحة الكلور بالقرب من العناصر وترسب رواسب رمادية فاتحة في قاع الوعاء ؛
- النحاس - إطلاق غاز ملحوظ عند الراحة والشحن المستمر ؛
- المنغنيز - أثناء الشحن ، يكتسب المنحل بالكهرباء لونًا أحمر فاتحًا ؛
- لا يمكن اكتشاف الحديد والنيتروجين من خلال العلامات الخارجية ولا يمكن اكتشافهما إلا عن طريق التحليل الكيميائي.
في جميع حالات الكشف عن الشوائب غير المقبولة في الإلكتروليت ، يجب استبدالها. للقيام بذلك ، قم بتفريغ البطارية ، وسكب المنحل بالكهرباء ، واملأها بالماء المقطر الذي تم فحصه لعدم وجود الكلور ، ثم ضعها لمدة ساعة واحدة لشحنها بتيار ضعيف يبلغ 0.05 درجة مئوية. ثم قم بتصريف المياه ، واملأها بالكهرباء عالي الجودة وشحنها بتيار الشحن العادي.
يتميز تخلف الخلية بجهد منخفض ، فضلاً عن انخفاض كثافة المنحل بالكهرباء للخلايا الفردية مقارنة بالآخرين ، وعادةً ما ينشأ من عدم كفاية جهد إعادة الشحن ، والمرحلة الأولية من كبريتات اللوح ، وقصر الدائرة ، ووجود شوائب ضارة في المنحل بالكهرباء. إذا تم الكشف عن تأخر ، فمن الضروري تحليل المنحل بالكهرباء لوجود الكلور والحديد والنحاس فيه. في حالات عدم البدء ، يتم التخلص من الخطأ عن طريق معادلة الشحنة أو عن طريق زيادة جهد الطفو.
إذا لم يتم التخلص من التأخير عن طريق شحن الخلية المتأخرة من مصدر خارجي ، يتم قطع الخلايا المتأخرة من البطارية وشحنها حتى يتم استعادة سعتها.
2. تحدث دوائر قصر داخل البطاريات بشكل أساسي أثناء تدمير الفواصل ومن خلال تراكم الرصاص الإسفنجي على حواف الألواح.
غالبًا ما يكون سبب حدوث ماس كهربائي هو مستوى عالٍ من الرواسب في قاع الأوعية ، والتي تصل إلى الحافة السفلية للأقطاب الكهربائية ، وتخلق جسورًا موصلة بينهما.
للتخلص من الدوائر القصيرة ، من الضروري تفريغ البطارية بتيار تفريغ لمدة 10 ساعات إلى الجهد النهائي وتفكيك الخلية.بعد إزالة الدائرة القصيرة - استبدال الفواصل التالفة ، وقطع التراكمات على الألواح بسكين ، وتنظيف الأطباق وإزالة الرواسب ، وغسل الألواح - يتم تجميع الخلية وشحنها في وضع الشحن التكويني.
3. يتسم تدمير الصفائح بتفكك وسقوط الكتلة النشطة وتآكل الشبكات.
العلامات المميزة لتدمير اللوحات هي انخفاض حاد في سعة البطارية ، ووقت تفريغ قصير وزيادة سريعة في كثافة المنحل بالكهرباء إلى الوضع الطبيعي أثناء الشحن. يصبح المنحل بالكهرباء عكرًا وبني اللون. سبب تلف الألواح هو شحن النظام والشحنات الحالية المرتفعة وارتفاع درجة الحرارة. يمكن أيضًا أن يتسبب الشحن المنتظم بتيارات صغيرة جدًا في إتلاف الألواح. تتسبب كبريتات الألواح أيضًا في تدميرها ، نظرًا لأن كبريتات الرصاص تحتوي على حجم أكبر من بيروكسيد الرصاص والرصاص الإسفنجي.
البطاريات ذات اللوحات التالفة ليست مناسبة للتشغيل ويجب استبدالها.
4. كبريتات الألواح هي أكثر الأضرار شيوعًا وخطورة التي تلحق بالبطارية.
كما ذكر أعلاه ، فإن تكوين كبريتات الرصاص (كبريتات الرصاص) PbSO4 هو نتيجة طبيعية لتشغيل البطارية. يحتوي كبريتيد الرصاص المتولد في الوضع العادي على بنية بلورية دقيقة. نتيجة التفريغ الذاتي عندما تكون البطارية غير نشطة ، خاصة في درجات الحرارة المرتفعة وكثافة الإلكتروليت ، تكون بلورات PbSO4 كبيرة. وفقًا لقواعد تخزين البطارية ، ستستمر البلورات في التفكك تحت تأثير الشحن العادي.
5.الكبريتات العميقة ، كقاعدة عامة ، هي نتيجة الاستخدام غير السليم للبطاريات وتنتج عن الأسباب الرئيسية التالية:
- جهد الشحن غير الكافي والتيار ؛
- زيادة التفريغ الذاتي بسبب ماس كهربائى في العناصر ؛
- وجود شوائب ضارة في المنحل بالكهرباء ؛
- التركيز المفرط وارتفاع درجة حرارة المنحل بالكهرباء ؛
- الشحن المنخفض المنتظم للبطاريات التي تعمل في وضع "الشحن والتفريغ" ؛
- تصريفات عميقة منهجية
- الشحن المتكرر مع التيارات العالية ؛
- ترك بطارية فارغة المدى بدون شحن ؛
- فترة زمنية طويلة (أكثر من 6 ساعات) بين ملء بطارية جديدة غير جافة بالكهرباء والبدء في شحنها.
تحت تأثير هذه العوامل ، تتحول كبريتات الرصاص على الألواح إلى بنية بلورية خشنة وتشكل قشرة مستمرة من كبريتات الرصاص. يحدث تكوين مكثف للكبريتات أيضًا عندما تتلامس الألواح المبللة بالكهرباء مع الهواء بسبب تعرض الألواح بسبب انخفاض مستوى الإلكتروليت. لم تعد الكبريتات البلورية الخشنة تتحلل أثناء الشحن العادي ويقال أن الكبريتات لا رجوع فيها.
الكتلة النشطة للألواح الموجبة المعرضة للكبريتات المفرطة تكتسب صبغة بنية فاتحة مع بقع بيضاء من الكبريتات.في بعض الأحيان يظل اللون داكنًا ، لكن وجود الكبريتات البلورية الخشنة يشير إلى السطح القاسي الخشن. الكتلة النشطة للوحة الموجبة الكبريتية تحك بين الأصابع مثل الرمل.
سطح الألواح السالبة مغطى بطبقة مستمرة من كبريتات الرصاص. تصبح المادة الفعالة صلبة وخشنة كما لو كانت رملية عند لمسها. لا يوجد خط معدني واضح على سطح اللوحات إذا قمت برسم سكين عليها.
نظرًا لأن الكبريتات البلورية الخشنة هي موصل ضعيف للتيار الكهربائي ، فعند حدوث كبريتات غير قابلة للعكس ، تزداد المقاومة الداخلية للخلية. نتيجة لذلك ، يرتفع جهد الشحن إلى 3 فولت وينخفض جهد التفريغ بشكل كبير. بلورات كبيرة تسد المسام في الكتلة النشطة ، مما يجعل من الصعب على المنحل بالكهرباء دخول الطبقات الداخلية. تصبح سعة البطارية أقل بكثير من المعتاد. هذه العلامات نموذجية لبطاريات الكبريتات.
6. الإفراط في إنتاج الحمأة.
عندما يتلوث المنحل بالكهرباء بالحديد وحمض النيتريك وأملاحه ، وكذلك أثناء دائرة كهربائية قصيرة وتشغيل غير لائق (حمولات زائدة شديدة وتصريفات عميقة) ، تسقط جزيئات الكتلة النشطة من الصفائح ، وتشكل راسبًا (رواسب) ، والتي قد يؤدي الارتفاع إلى الصفائح إلى حدوث ماس كهربائي.
العلامات المميزة وأسباب ظهور الرواسب.
وفقًا للأسباب التي أدت إلى زيادة فصل الرواسب ، يجب اتخاذ تدابير لإزالتها.
تتم إزالة الرواسب من الأوعية المفتوحة باستخدام مضخة أو سيفون عن طريق ضخ الإلكتروليت الغائم بقضيب زجاجي من الخلايا التي تم تفريغها سابقًا إلى 50-60٪ من سعتها. في هذه الحالة ، يجب الحرص على عدم التسبب في حدوث ماس كهربائي بجزيئات الرواسب. بعد الإخلاء ، يجب شطف العناصر بالماء المقطر.
بدلاً من سكب المنحل بالكهرباء ، يُسكب النظيف في البرطمانات ، لأنه لا يمكنك الاحتفاظ بألواح عارية في الهواء لفترة طويلة.
تتم إزالة الرواسب من البطاريات المحمولة مرة واحدة في السنة عن طريق تفكيك الألواح وشطف الحاويات والألواح الخاصة بالبطارية التي سبق تفريغها.
7. عكس قطبية البطارية.
إذا كانت البطارية تتكون من خلايا متصلة بالسلسلة ذات سعات مختلفة ، أو إذا كانت بعض الخلايا مقطوعة أو مكبريتية ، فعند تفريغ البطارية ، قد يتم تفريغ الخلايا ذات السعة المنخفضة إلى الصفر ، والباقي لا يزال يعطي تفريغًا حاضِر. يبدأ هذا التيار المتدفق عبر الخلايا المفرغة من السالب إلى الموجب في شحنها في الاتجاه المعاكس (ستصبح اللوحة السالبة موجبة وستصبح اللوحة الموجبة سالبة). في هذه الحالة ، يظهر خليط من ثاني أكسيد الرصاص والرصاص الإسفنجي في الصفائح ، ويحدث تفريغ ذاتي قوي وتتشكل كبريتات.
الصفائح السلبية تغمق وتنتفخ بشكل كبير. يجب قطع هذه العناصر من البطارية وإخضاعها للعديد من صدمات التدريب والشحن.
يمكن أن يحدث انعكاس القطبية أيضًا عندما يتم توصيل البطارية عن طريق الخطأ بالقطبين المعاكسين (زائد إلى ناقص ، ناقص إلى زائد) لمولدات محرك الشحن أو مقومات التصميم القديم التي لا تحتوي على حماية ضد التبديل غير الصحيح. من الضروري مراقبة التوصيل الصحيح لبطارية الشحن بعناية. يمكن تصحيح الخطأ الذي تم ملاحظته في الوقت المناسب. عن طريق تحويل البطارية إلى وضع الشحن الصحيح ، فإنه يلغي انعكاس قطبية الأقطاب الكهربائية.
إذا كان انعكاس القطبية ناتجًا عن التشغيل غير الصحيح لفترات طويلة ، فمن الضروري إجراء 2-3 دورات "شحن-تفريغ-شحن". في الحالات غير المواتية بشكل خاص ، لا تستعيد البطارية المستقطبة سعتها وتتفكك تمامًا.
8. انخفاض مقاومة عزل البطارية سيؤدي إلى التفريغ الذاتي.
غالبًا ما يحدث بسبب تلوث سطح البطاريات واختراق المنحل بالكهرباء على الأغطية والجدران الخارجية للأوعية والرفوف. إذا تم الكشف عن تسرب المنحل بالكهرباء من شقوق في الخزان ، فيجب استبداله.
يتم إصلاح التشققات الموجودة في المصطكي المحكم بإذابه بلهب منخفض من موقد غاز أو شعلة النفخ.
انتباه: يجب أن يتم العمل خارج حجرة البطارية. يجب تفريغ البطارية وتركها بمفردها لمدة ساعة إلى ساعتين مع فتح الأغطية ، ثم نفخها بالهواء لإزالة الغازات المتبقية ومنع انفجار الخليط المتفجر. يجب أن يتم الصهر بعناية حتى لا تشتعل حواف الخزانات والأغطية.
9. شقوق في أحادي الكتلة والأوعية من إبونيت.
يتسبب تلف الكتل الأحادية والحاويات في تسرب المنحل بالكهرباء وتلوث حجرة البطارية ويخلق ظروفًا للتفريغ الذاتي للبطارية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن أبخرة حامض الكبريتيك ضارة بأفراد الخدمة. تعتبر التشققات في الأقسام بين الخلايا للكتل الأحادية خطرة بشكل خاص على البطاريات. يؤدي التلامس الكهربائي بين الخلايا المجاورة إلى إنشاء مسارات لتحسين التفريغ الذاتي. مع وجود شقوق كبيرة ، يصل تيار التفريغ الذاتي إلى قيمة ماس كهربائى ، وينخفض جهد البطارية بمقدار 4 فولت ، وتتحلل الأقطاب الكهربائية أو تتلف تمامًا.
عادةً ما يكون إصلاح الكتل الأحادية التالفة لبطاريات البداية غير عملي ، خاصةً في حالة وجود تشققات في أقسام العناصر الوسيطة. إذا كان من المستحيل استبدال الكتلة الأحادية بأخرى جديدة ، يمكن أن يكون الإصلاح فعالاً عندما يتم استخدام البطارية في ظروف ثابتة (لا تخضع للصدمات والاهتزاز).
يتم غسل الكتلة الواحدة المراد إصلاحها بغزارة بالماء الجاري وتجفيفها في درجة حرارة الغرفة لمدة 3-4 ساعات. يُسمح بالتجفيف في الخزانات عند درجة حرارة لا تزيد عن 60 درجة مئوية.
لإغلاق الشقوق ، يتم حفر الأخير عند الحواف بحفر بقطر 3-4 مم. يتم قطع الشقوق بملف أو إزميل لعمق 3-4 مم. في الكتل الأحادية مع إدخالات مقاومة للأحماض ، يتم إجراء حفر وقطع الشقوق فقط على عمق خليط الأسفلت ومن الخارج فقط. يتم قطع كتل ابونيت من كلا الجانبين. يتم تنظيف الكراك المقطوع بورق الصنفرة حتى يتم إنشاء سطح خشن بعرض 10-15 ملم على جانبي الكراك. بعد ذلك ، يتم إزالة الشحوم من المناطق التي تم تنظيفها بمنديل مغموس في الأسيتون وتجفيفها لمدة 5-6 دقائق.
يجب اختبار الكتلة الواحدة التي تم إصلاحها للتأكد من عدم وجود تسرب باستخدام جهاز خاص.
عند فحص الوحدات أحادية الكتلة بحثًا عن التلف ، يجب توخي الحذر الشديد وعدم حمل القطبين في يديك بأي حال من الأحوال ، لأن ذلك قد يؤدي إلى حدوث صدمة كهربائية.
ألواح إعادة اللحام والتقويم
إذا كانت الألواح مشوهة بشدة (إيجابية بشكل خاص) نتيجة للتشغيل غير السليم أو تلوث بالكهرباء أو ماس كهربائي ، فمن الضروري فرز البطاريات وتقويم الألواح. يجب أن يتم ذلك عن طريق تفريغ البطاريات.يجب غمر الألواح السالبة في الماء المقطر على الفور لإزالة الحمض منها ، وفقط عن طريق تغيير الماء مرتين أو ثلاث مرات يمكن الاحتفاظ بها في الهواء. تصبح الصفائح السالبة المشحونة في الهواء شديدة السخونة وتصبح غير صالحة للاستعمال.
عند إزالة الألواح الموجبة ، احرص على عدم لمس الألواح السالبة. من أجل المحاذاة ، يتم وضع الألواح الموجبة المقطوعة بين لوحين أملس ثم يتم ترجيحها تدريجيًا وبعناية. لا ينبغي بأي حال من الأحوال أن تضغط بمطرقة وتضغط بحدة على الألواح ، لأنها يمكن أن تنكسر بسبب هشاشتها.
يُمنع منعًا باتًا لحام اللوحات في حجرة البطارية أثناء الشحن! يمكن لحامها في موعد لا يتجاوز ساعتين بعد انتهاء الشحن والتهوية المستمرة.
يجب أن يتم لحام وصلات البطاريات الثابتة باستخدام لهب الهيدروجين أو سخان الفحم الكهربائي. لا يجوز تنفيذ هذا العمل إلا من قبل موظفين مدربين تدريباً خاصاً.
يمكن أن يتم لحام البطاريات الصغيرة (البادئ ، الفتيل ، إلخ) باستخدام مكواة لحام عادية ، ولكن بدون استخدام حامض القصدير والحمض ، مما يؤدي إلى تلويث البطارية ويؤدي إلى تفريغها الذاتي وتلفها.
تعمل مكواة اللحام ، التي يتم تنظيفها من القصدير ، على إذابة قضيب أو شريط من الرصاص النقي ، والذي يسقط في خط اللحام ويلحم الأجزاء الرصاصية للبطارية معًا. يجب توخي الحذر من أن الرصاص المنصهر لا ينتج خيوطًا قد تسبب قصرًا في حالة حدوثها في الخلية. تحتاج إلى لحام المقطع العرضي للأسلاك والعبارات بالكامل حتى لا تنخفض الموصلية.