Как восстановить щелочной аккумулятор шахтерского фонаря

Какие существуют способы восстановить щелочные аккумуляторы различных типов

Аккумуляторы любого типа, в том числе и щелочные, представляют собой устройства, в которых протекает большое количество химических реакций. В результате вместе с основными электрохимическими процессами в АКБ протекает множество побочных реакций. Часто это приводит к потере аккумулятором своих свойств и выходу из строя. Поэтому для аккумуляторных батарей важно проводить профилактические мероприятия. Но мы часто об этом забываем, из-за чего аккумулятор выходит из строя, не отработав своего ресурса. К счастью, в некоторых случаях есть возможность восстановить АКБ. Сегодня мы поговорим про восстановление щелочных аккумуляторов.

В чём заключаются проблемы при эксплуатации щелочных аккумуляторов?

Ощутимой проблемой при эксплуатации щелочных аккумуляторов является «эффект памяти». Он выражается в снижении ёмкости батареи в результате многократных неполных циклов разряд-заряд. На электродах щелочного аккумулятора образуются крупные кристаллы, и значительная часть активной массы перестаёт использоваться в работе. Чтобы избавиться от «эффекта памяти», часто рекомендуют провести полную разрядку до напряжения 0,8─1 вольта и затем зарядку. Проводится несколько таких циклов. Если у вас есть инструкция по обслуживанию щелочных аккумуляторов какого-то определенного типа, то действовать нужно в соответствии с ней.

Если батарея уже отработала несколько лет, то к образованию кристаллов на электродах добавляется ещё ряд проблем. В частности, изменение состава и объёма электролита, образование кристаллов на сепараторах, короткие замыкания и т. п.

И для восстановления щелочного аккумулятора проведения цикла разряда-заряда будет недостаточно.

Но в целях профилактики полный разряд и последующий заряд рекомендуют делать раз в месяц. При этом желательно, чтобы зарядное устройство имело функцию разрядки аккумулятора с контролем по нижнему порогу напряжения. Это позволит отключить разряд вовремя и не допустить глубокого разряда. Этот режим полезен и при разряде батареи из аккумуляторных элементов, которые имеют разную степень заряженности. Если вы будете выполнять циклы разряд-заряд восстановление сразу для нескольких аккумуляторных элементов, то перед этим нужно выровнять их степень заряда. Это делается полной зарядкой. Но в идеале такую «тренировку» лучше выполнять для каждой батарейки в отдельности.

Способы восстановления щелочных аккумуляторов

Ранее мы уже рассказывали о восстановлении Ni─Cd аккумуляторов и, как ремонтируют Ni─Cd аккумуляторы для шуруповёрта. Также публиковался материал о восстановлении Ni─MH аккумуляторов. По указанным ссылкам вы можете понять суть методики восстановления батарей с электродами рулонного типа. Здесь же мы рассмотрим примеры восстановления щелочных аккумуляторов дисковой и ламельной конструкции.
Вернуться к содержанию

Восстановление дисковых щелочных аккумуляторов

Для начала рассмотрим восстановление старых дисковых щелочных аккумуляторов Д-0,55 ещё советского производства. Этот способ мне встречался на различных форумах и судя по отзывам владельцев таких батареек, он весьма результативный.

• если батарейки находятся в наборе какого-то аккумулятора, то их нужно разделить. Оборачиваете в полиэтиленовый пакет и кладёте в морозилку на пару суток;
• после того как батарейки отлежались, кладёте их в посуду с водой и ставите на огонь. Нужно дождаться пока вода закипит и кипятить их около 15 минут;
• затем даёте остыть батарейкам полчаса, не вынимая из воды. После этого вынимаете их и промываете холодной водой;
• далее укладываете аккумуляторы на металлическую пластину и прогреваете в печке 5─10 минут при температуре 60─70 градусов. Даём батарейкам остыть;
• заключительный этап – это зарядка переменным током. Для этого помещаем батарейки обратно в набор или заряжаем по отдельности. Схема зарядного устройства приводится ниже. Время зарядки 30 минут, а ток – 0,2*С.

После зарядки щелочных аккумуляторов выдерживаем пару часов и процесс восстановления завершается обычной зарядкой в стандартном ЗУ.
Вернуться к содержанию

Восстановление ламельных щелочных аккумуляторов с использованием серной кислоты

Существует достаточно методов восстановления ламельных щелочных аккумуляторов, среди которых можно выделить распространённый вариант:

• проведение разряда батареи;
• промывка дистиллированной водой;
• активирующие добавки;
• удаление крупных кристаллов и примесей.

Однако специалисты по щелочным аккумуляторам называют этот способом малоэффективным и сложным, предлагая методику с использованием раствора серной кислоты. Эта методика широко распространена в локомотивных депо для восстановления щелочных батарей с характеристиками, не удовлетворяющими требованиям.

Авторство этого изобретения принадлежит Б. Н. Соколову, эксперту по ремонту тепловозов ЦТ МПС. Этот метод восстановления используется при ремонте аккумуляторов с повышенным саморазрядом и потерей ёмкости. Предложенная им технология восстановления щелочных АКБ заключается в следующем:

• аккумуляторный элемент разряжается до нуля и из него сливается щелочной электролит (речь идёт о ламельной конструкции батареи, где это делается без проблем);
• снимается крышка аккумулятора, извлекаются блоки электродов с сепараторами;
• сепараторы погружаются в водный раствор серной кислоты (плотность около 1,27 гр./см 3 ) на 3 часа. Такая продолжительность необходима для перевода гидроокислов железа и магнетита в сернокислое железо. Частично происходит его растворение и удаление с поверхности сепараторов. В результате восстанавливаются их диэлектрические свойства и снижается саморазряд. Продолжительность промывки должна быть не менее 3 часов, иначе налёт активной массы не будет вымыт полностью;
• положительные электроды обрабатываются в водном растворе серной кислоты (1,27 гр./см 3 ) в течение 20─30 секунд;
• После обработки кислотой сепараторы и положительные электроды промываются дистиллированной водой и проходят нейтрализацию в растворе щелочи;
• отрицательные электроды обрабатываются только водой и щёлочью;
• затем проводится установка электродов и сепараторов в корпус, делается заливка водного раствора щелочи (1,17─1,19 гр./см 3 ) и заваривается крышка;
• после этого проводится заряд, а потом контрольный разряд. После повторной разрядки аккумулятор готов к работе.

Восстановленные щелочные батареи тестировались на работоспособность десяти кратным запуском тепловозного дизеля. При этом их напряжение менялось с 65 до 64 вольт и аккумуляторы полностью были пригодны к работе. Отмечается, что восстановление даёт ощутимый экономический эффект, поскольку такие модели щелочных аккумуляторов стоят довольно дорого.
Вернуться к содержанию

Восстановление ламельных щелочных аккумуляторов с использованием соляной кислоты

В интернете я также нашёл сведения ещё об одном методе восстановления. В качестве авторов упоминаются Карчин Владимир Викторович и Таганов Олег Тимурович. Они предложили промывку электродов раствором соляной кислоты.

Авторы считают, что промывка соляной кислотой более эффективна. Это объясняется тем, что при её реакции с кадмием или барием на электродах, образуются легкорастворимые в воде соли. При промывке серной кислотой образуются трудно растворимые соли, которые потом удаляются посредством дополнительного цикла разряд-заряд.

Порядок восстановления следующий:

• Аккумулятор разбирают и извлекают пластины;
• Поверхность пластин промывается водой и одновременно счищается щёткой с металлической щетиной;
• Затем очищенные электроды опускаются на одну минуту в водный раствор соляной кислоты (45─50%). Уточняется, что раствор готовят в нержавеющей посуде объёмом около 100 литров. Заливается 30 воды и 32 литра соляной кислоты;
• После обработки соляной кислотой пластины промываются водопроводной водой и опускаются в щелочной раствор на 5─10 минут;
• Далее проводится выравнивание пластин, сборка, установка в корпус и заливка электролитом (марка P 1,83). Рекомендуется уровень электролита на 40 миллиметров над электродами;
• Проводится зарядка током (0,25─0,5)*С в течение 15─20 минут;
• После зарядки измеряется ЭДС аккумуляторного элемента. Значение должно лежать в интервале от 1,2 до 1,5 вольта. Если меньше, то цикл восстановления проводится повторно;
• Если ЭДС в норме, то проводится полная зарядка стандартным способом. Не забудьте перед этим разрядить аккумулятор до напряжения 1 вольт. Подробнее о зарядке можно узнать в материалах «Ni─Cd аккумуляторы как заряжать» и «Ni─MH аккумуляторы как заряжать»;
• После этого заваривается крышка и элемент готов к работе.

Источник

Как восстановить шахтерский аккумулятор

Шахтерские фонари, они же коногонки. Существует около десятка разновидностей шахтных аккумуляторных фонарей.
Все они никель-кадмиевые. Собственно аккумуляторные блоки (то, что находится в блоке питания, по три штуки в каждом фонаре) бывают трех типов.
Не требующие долива электролита: аккумуляторные элементы типов НКГК-11Д-5У и НКГ-10Д (он более высокий по высоте, применяется в старых фонарях типа СГГ-1).

Первые модели имели аббревиатуру КНГК, отсюда, видимо, и название — КоНоГонКа. И требующие долива (тип ШНКП -10). На мой взгляд лучше доливные, они менее чувствительны к режиму заряда — разряда. Светильники доливного типа имеют на боку пластмассового корпуса три крышечки с крестообразной прорезью для отвертки.

Фонари без долива. Очень чувствительны к режиму заряда-разряда.

СГГ-1, СГГ-5, СГГ-5-1, СГГ-5М, СГГ-5-1М, СГГ-5М0,5 СГГ-5-1М0,5.

СМС-2/1

Буквы на крышке — РП, П, И — это обозначения уровней взрывозащиты в разных средах.
Фонари с доливом электролита.

СГД-5 и СГД-5-1

(Светильник головной доливной).
Требуется долив воды через каждые 8-10 циклов.
Все они имеют одинаковые характеристики. Напряжение — 3,6V, лампа двухнитиевая Р3,75-1+0,5 (последние два числа отражают два режима работы — ток 1А или 0,5А (при этом мощность различается раза в четыре). Световой поток в режиме 1А равен 30 лм. Время горения в двух режимах — 10 и 20 часов. Масса фонаря от 1,9 до 2,6 кг. Срок службы — не менее 500 циклов заряд-разряд. КПД от 60 до 62% Зарядные устройства: «Заряд-2», ИЗУ-1М, БЗТ (батарея для большого количества фонарей). Оснащенные метансигнализатором модификации при достижении концентрации метана в 1,5% и 2% начинают мигать с разной частотой. Существует модификация для железнодорожников, без шнура и с двумя лампами — красной и белой.

Теория. Аккумуляторы различаются по:

— Емкости (Ампер*часы);
— Среднему напряжению заряда и разряда (вольт);
— Удельная энергия на килограмм веса батареи (ватт*ч/кг);
— Отдача по емкости (%);
— Отдача по энергии (КПД, %).

а).Кислотные аккумуляторы нас не интересуют, поскольку у них есть существенные недостатки, как то: возможность утечки кислоты, чувствительность к ударам, малое число циклов, саморазряд.
При заряде идут реакции:
На аноде PbO + O2 = PbO2
На катоде PbO + H2 = Pb + H2O
При разряде — в обратную сторону.
Электролит — серная кислота. Она участвует в реакции и дает кислород и водород для катодного и анодного процессов.
Напряжение аккумулятора сильно зависит от текущей концентрации кислоты.
б).Щелочные железо-никелевые. Суммарная реакция:
NinOm + Fe = NinOm-1 + FeO
Недостаток — сильный саморазряд. Электролит в реакции не участвует и выполняет роль проводника тока. в).То, что нас интересует. Щелочные никель-кадмиевые (изобретены Юнгером около 1900 г.).
Недостатки: малая энергия по весу и объему и большая себестоимость (кадмий дорогой). Катод: NinOm + C
Графит в реакции не участвует и нужен только для проводимости.
Анод: Губчатый Cd + губчатое Fe
Электролит: КCl или KOH плотностью 1,2 г/мл (что равно 4,57 моль/л. или 214г/л) или NaOH (он менее активен) плотностью 1,18 (= 4,85 моль/л. или 164 г/л.) с добавлением LiOH (он способствует восстановлению кристаллической решетки пластин).
Электролит в реакции не участвует.
Один мой знакомый залил раствор 10%КОН + 2%LiOH. Работает уже 10 лет. Только доливает дистиллированную воду. Суммарная реакция: NinOm + Cd = NinOm-1 + CdO
К сожалению, реакция не до конца обратима, что создает ряд проблем и в конце концов выводит аккумуляторы из строя.
При заряде она идет влево, при разряде вправо.

Среднее разрядовое напряжение трех ячеек: 3,7V (одна — 1,23V).
Разрядный ток: 1А или 0,5А.
Зарядный ток: 1,08А.
Среднее зарядовое напряжение трех ячеек: 5,4V
Время заряда: 12 ч.
Внимание!
Аккумулятор этого типа нельзя разряжать ниже 3,0V и заряжать выше 4,8V. В обоих случаях вода разлагается и аккумуляторы вздуваются.
Если вы пользуетесь заводским зарядным устройством, то оно само производит правильные действия.
Сперва разряжает аккумулятор до 3,0V, потом заряжает до 4,7V. Если напряжение превышает это значение, автоматически включается режим «Авария».
Но в любом случае, если не выключить зарядку, то через 13 часов она переключится на режим «разряд». Если вы используете самодельные зарядные устройства, то за всем этим надо следить с помощью вольт-амперметра.
Модернизированные фонари начинают мигать при падении напряжения во время работы до 3,0V. В этом случае фонарь немедленно должен быть отключен. Если фонарь не имеет сигнализирующей схемы, то надо заранее посмотреть, какую силу света он дает при 3,0V и отслеживать критический момент. Еще раз повторяю: напряжение меряется при включенной лампе.
Признаки порчи аккумуляторов.
Фонарь быстро садится и с каждым разом время работы все меньше и меньше.
Развинтив фонарь, видим, что одна из батарей вздулась (но не обязательно). Если ее вынуть, то при встряхивании в ней слышно шуршание сухих частиц.
Замечание. Давление внутри ячейки контролируется уплотняющим кольцом и гайкой на положительной (толстой) клемме.
Если она затянута сильно, то батарея при разложении воды вздувается. Если слабо, то высыхает без вздутия. Если затянута средне, то она держит некоторое давление, а все, что выше, стравливает. Но специально ослаблять гайку тоже нельзя, так как тогда исчезнет обратимость реакции (см. ниже). Второе. Обычно вздувается одна батарея. Но это не значит, что с остальными все в порядке.
Если чините одну ячейку, то чините и две другие: они вот-вот издохнут.

Третье.
Во время работы следите, чтобы не произошло короткого замыкания.
Может рвануть так, что разнесет все вклочья. Чтобы рвануло, надо продержать замыкание примерно пол-минуты.
Обычно быстрее расплавляются провода, но если замкнуть через железную пластину, то взрыв неминуем.
В новых моделях защита от короткого замыкания встроена в электрическую плату. В старых модификациях между ячейками расположен предохранитель. Если он сгорел, замените новым, а не соединяйте накоротко.

Зарядка. Разрядить до 3,0V. Далее.
Не обязательно заряжать непременно при 1,08А. Можно при меньшей силе тока, но тогда будет дольше. Если сила тока в два раза меньше, то при том же напряжении заряжать не 12, а 24 часа. Я, например, заряжаю при О,92А.
Большая сила тока противопоказана, поскольку все будет греться. Напряжение должно быть в диапазоне от 3,8 до 5,4V. Если меньше, то не зарядится, если больше, то возможно параллельное разложение воды. Оптимальное значение — 4,7V.
Я заряжаю при 4,2V. Но это щадящий режим для вздутых батарей во-первых, а во-вторых если заменили лампочку на лампочку от карманного фонаря.

Нельзя ошибаться в полярности. Это безвозвратно портит фонарь.
Лучше процарапать плюс и минус прямо возле контактов и на фонаре и на зарядном устройстве. Оба контакта находятся в головной части. «Минус» — металлическая головка с шайбой в четырех сантиметрах от места подсоединения шнура. «Плюс» находится в углублении в дырке, которая находится на металлическом держателе. Внутри дырки втулка с прорезью.
Под втулкой находится контакт. Ни держатель, ни втулка не являются контактом, через них заряжать нельзя.
Чтобы обнажить контакт, надо повернуть втулку вокруг своей оси на 180 градусов, пока через прорезь не обнажится контакт. Если фонарь чиненый после вздутия, то заряжать надо прямо на клеммы батарей, развинтив блок питания.

Несмотря на то, что аккумуляторные батареи одного типа и даже из одной партии, каждая из них индивидуальна. Одна зарядится до 1,2V, другая до 1,4V.
После того как одна из батарей зарядилась до своего максимума, она начинает греться и может вздуться. Поэтому в конце зарядки надо следить за температурой батарей (надо вскрывать блок питания фонаря).
Если вы хотите дозарядить оставшиеся две батареи до максимума, то зарядившийся блок снимают, два других соединяют и заряжают дальше, сделав поправку на напряжение и проверив ток в цепи. Зарядка доливных аккумуляторов. Здесь перезарядка не приведет к катастрофическим последствиям.
Разложится немного воды и только.
Время от времени меряют уровень электролита в батарее, открутив крышечки и опуская туда тонкую палочку. Когда уровень снизится на четверть, доливают дистиллированную воду, либо сливают старый электролит и готовят свежий.
Перед доливом аккумулятор разряжают до 3,0V.

Дистиллированную воду готовят так: на мысик кипящего чайника надевают железную кружку вверх дном. Под нее ставят миску, куда и стекает конденсат.
Расчет режимов заряда проводится как для батареек. 10% от номинальной емкости — получаем силу тока для заряда. Берем 150% от емкости и делим на полученный ток заряда.
Получаем время заряда в часах. В нашем случае:
11Аh *10% = 1,1А. 11Аh*150%=16,5Аh. 16,5/1,1 = 15 ч.
Итак: ток заряда I = 1,1А. Время заряда 15 часов.
Но на самом деле заряжают не более 13 часов, чтобы избежать перезаряда. Хранение аккумуляторов.
Если аккумулятор недоливного типа, то его разряжают до 3,0V и в таком виде хранят. Хранить его в заряженном виде более полугода опасно, так как происходит саморазряд и разложение электролита. Если аккумулятор доливной, то хранить его можно только слив электролит.
Разряжаете до 3,0V, сливаете электролит.
Учтите, что и растворенные в воде и гранулированные щелочи активно поглощают углекислоту из воздуха.
Оставив емкость с щелочью плохо закрытой, вы рискуете получить через несколько месяцев раствор карбоната калия вместо щелочи.
Поэтому, после длительного стояния лучше приготовить свежую щелочь. После слива аккумуляторы обязательно промыть дистиллированной водой. Опять же из-за угрозы образования карбонатов.
Кроме того, концентрированные растворы щелочей реагируют со стеклом, образуя силикаты Na (канцелярский клей) или К.
Поэтому держать как растворы, так и гранулы надо в полиэтилене, тефлоне и т. п. Можно использовать пластиковые бутылки из-под газировки. Когда вы решили снять доливной аккумулятор с консервации, то мало залить его электролитом.
Он даст не более трети своей номинальной емкости. Надо произвести до пяти циклов заряда-разряда. Только после этого его емкость достигнет максимума. Если важна не яркость фонаря, а длительность горения, то можно поставить вместо заводской лампы лампочку от карманного фонаря на 3,5V и 0,25А. При этом световой поток уменьшится с 30 до 7,5 лм. А длительность горения увеличится примерно в три раза и составит примерно сорок часов. Для такой замены надо взять лампочку и комбинируя изоленту и полоски алюминиевой жести сделать цоколь, который обеспечит контакт лампочки и одновременно ее плотное закрепление в фонаре.
Опытным путем подбирается такое положение, при котором спираль лампочки находится в фокусе параболического заркала фонаря. Луч должен бить под удобным углом рассеяния.
Если нет зарядного устройства, то его можно собрать самому. Самая примитивная схема такова.

Вилка к розетке на 220 V. Далее диодный мостик — четыре диода типа Д226 или других, расчитанных на напряжение 220V.
Далее две параллельные (!) лампы на 150 Ватт (они нужны для того, чтобы понизить напряжение), после ламп последовательно подсоединяется спираль от электроплитки. Ее надо натянуть зигзагом на гвоздях. Она будет слабо греться, надо следить, чтобы ничто не загорелось. Подключая контактный провод в разные места спирали, мы можем варьировать напряжение. Далее, тщательно проверив вольтметром полярность и написав ее возле контактных проводов, подключаем фонарь. Включаем все это в сеть и меряем напряжение на фонаре (вольтметр подключается параллельно) и силу тока в цепи (амперметр подключается последовательно, в разрыв цепи). Должно получиться не более 1,1А и не более 5,4V. Хорошо еще параллельно аккумулятору подсоединить конденсатор на 20мкФ и соответствующее напряжение. Он будет сглаживать ток, превращая его из импульсного почти в прямой. Естественно, при зарядке «плюс» аккумулятора подсоединяется к «плюсу» зарядника. Делаем защитный чехол. Если вывернуть одну из ламп, то ток заряда упадет до примерно 0,5А. В общем, схема громоздкая и не экономичная.
Гораздо лучше схемы с трансформаторами.
Фонарь сам берет из сети тот ток, какой ему нужен. Если разбираетесь в трансформаторах, то такой вариант лучше. Схема похожая: сперва трансформатор 220V/10V, но достаточно мощный, чтобы выдержать ток в 1,2А. На внешней обмотке сперва диодный мостик, после него, последовательно к заряжаемому фонарю, ставится сопротивление, понижающее напряжение до 5-5,4V. Лучше это будет переменное сопротивление. Можно добавить конденсатор. Ток заряда получится в зависимости от вольт-амперной характеристики системы от 0,4 до 1,0А. Сейчас в продаже появилось много зарядных устройств и адаптеров.
По вольтажу подошли бы адаптеры для микрокалькуляторов. Но, к сожалению они в своем большинстве расчитаны на ток не более 0,2А. При токе 1А они сгорают.
Но если есть адаптер на 5V и хотя бы 900mA, то можно подключить его.

На многих зарядниках есть ручка, переключающая напряжение. Если при 4,5V получается слишком маленький ток, то не стоит ставить режим более 5,5V, так как при перезаряде могут пойти не только реакция разложения электролита, но и реакции с участием Ni и Cd. Тогда аккумулятор уже не восстановить. Слишком малое напряжение тоже не годится. Менее 3V реакция вообще не пойдет.
Источник питания- доливная щелочная аккумуляторная батарея 3ШНКП-10М, нетребовательная к режиму заряда и эксплуатации, исключена возможность деформации корпуса в случае перезаряда или глубокого разряда батареи.

ПРОДАМ СГД Область применения этих светильников не ограничивается горными предприятиями. СГД.5М.05 и СГД «Источник» — коногонка — широко используется в нефтегазодобывающих и перерабатывающих отраслях, химической и пищевой промышленности, жилищно-коммунальных хозяйствах, городских газовых службах и строительстве.

ПРОДАМ СГД Быстрое и удобное подключение светильника к индивидуальному зарядному устройству ИЗУ обеспечивает специальное устройство, размещенное в корпусе фары.

Аккумуляторы любого типа, в том числе и щелочные, представляют собой устройства, в которых протекает большое количество химических реакций. В результате вместе с основными электрохимическими процессами в АКБ протекает множество побочных реакций. Часто это приводит к потере аккумулятором своих свойств и выходу из строя. Поэтому для аккумуляторных батарей важно проводить профилактические мероприятия. Но мы часто об этом забываем, из-за чего аккумулятор выходит из строя, не отработав своего ресурса. К счастью, в некоторых случаях есть возможность восстановить АКБ. Сегодня мы поговорим про восстановление щелочных аккумуляторов.

В чём заключаются проблемы при эксплуатации щелочных аккумуляторов?

Ощутимой проблемой при эксплуатации щелочных аккумуляторов является «эффект памяти». Он выражается в снижении ёмкости батареи в результате многократных неполных циклов разряд-заряд. На электродах щелочного аккумулятора образуются крупные кристаллы, и значительная часть активной массы перестаёт использоваться в работе. Чтобы избавиться от «эффекта памяти», часто рекомендуют провести полную разрядку до напряжения 0,8─1 вольта и затем зарядку. Проводится несколько таких циклов. Если у вас есть инструкция по обслуживанию щелочных аккумуляторов какого-то определенного типа, то действовать нужно в соответствии с ней.

Действительно, этот способ борьбы с «эффектом памяти» приносит определённый результат, но лишь в качестве профилактических мер. Чтобы щелочные аккумуляторы служили долго, за ними требуется периодический квалифицированный уход.

Если батарея уже отработала несколько лет, то к образованию кристаллов на электродах добавляется ещё ряд проблем. В частности, изменение состава и объёма электролита, образование кристаллов на сепараторах, короткие замыкания и т. п.

И для восстановления щелочного аккумулятора проведения цикла разряда-заряда будет недостаточно.

Производители Ni─MH аккумуляторов заявляют, что эти элементы практически избавлены от «эффекта памяти». Для никель─кадмиевых аккумуляторов эта проблема более актуальна. Тем не менее профилактические циклы разряд─заряд рекомендуются для тех и других. Теперь рассмотрим способы восстановления некоторых видов щелочных аккумуляторов.
Вернуться к содержанию

Способы восстановления щелочных аккумуляторов

Ранее мы уже рассказывали о восстановлении Ni─Cd аккумуляторов и, как ремонтируют Ni─Cd аккумуляторы для шуруповёрта. Также публиковался материал о восстановлении Ni─MH аккумуляторов. По указанным ссылкам вы можете понять суть методики восстановления батарей с электродами рулонного типа. Здесь же мы рассмотрим примеры восстановления щелочных аккумуляторов дисковой и ламельной конструкции.
Вернуться к содержанию

Восстановление дисковых щелочных аккумуляторов

Для начала рассмотрим восстановление старых дисковых щелочных аккумуляторов Д-0,55 ещё советского производства. Этот способ мне встречался на различных форумах и судя по отзывам владельцев таких батареек, он весьма результативный.

• если батарейки находятся в наборе какого-то аккумулятора, то их нужно разделить. Оборачиваете в полиэтиленовый пакет и кладёте в морозилку на пару суток;
• после того как батарейки отлежались, кладёте их в посуду с водой и ставите на огонь. Нужно дождаться пока вода закипит и кипятить их около 15 минут;
• затем даёте остыть батарейкам полчаса, не вынимая из воды. После этого вынимаете их и промываете холодной водой;
• далее укладываете аккумуляторы на металлическую пластину и прогреваете в печке 5─10 минут при температуре 60─70 градусов. Даём батарейкам остыть;
• заключительный этап – это зарядка переменным током. Для этого помещаем батарейки обратно в набор или заряжаем по отдельности. Схема зарядного устройства приводится ниже. Время зарядки 30 минут, а ток – 0,2*С.

После зарядки щелочных аккумуляторов выдерживаем пару часов и процесс восстановления завершается обычной зарядкой в стандартном ЗУ.
Вернуться к содержанию

Восстановление ламельных щелочных аккумуляторов с использованием серной кислоты

Существует достаточно методов восстановления ламельных щелочных аккумуляторов, среди которых можно выделить распространённый вариант:

• проведение разряда батареи;
• промывка дистиллированной водой;
• активирующие добавки;
• удаление крупных кристаллов и примесей.

Однако специалисты по щелочным аккумуляторам называют этот способом малоэффективным и сложным, предлагая методику с использованием раствора серной кислоты. Эта методика широко распространена в локомотивных депо для восстановления щелочных батарей с характеристиками, не удовлетворяющими требованиям.

Авторство этого изобретения принадлежит Б. Н. Соколову, эксперту по ремонту тепловозов ЦТ МПС. Этот метод восстановления используется при ремонте аккумуляторов с повышенным саморазрядом и потерей ёмкости. Предложенная им технология восстановления щелочных АКБ заключается в следующем:

• аккумуляторный элемент разряжается до нуля и из него сливается щелочной электролит (речь идёт о ламельной конструкции батареи, где это делается без проблем);
• снимается крышка аккумулятора, извлекаются блоки электродов с сепараторами;
• сепараторы погружаются в водный раствор серной кислоты (плотность около 1,27 гр./см 3 ) на 3 часа. Такая продолжительность необходима для перевода гидроокислов железа и магнетита в сернокислое железо. Частично происходит его растворение и удаление с поверхности сепараторов. В результате восстанавливаются их диэлектрические свойства и снижается саморазряд. Продолжительность промывки должна быть не менее 3 часов, иначе налёт активной массы не будет вымыт полностью;
• положительные электроды обрабатываются в водном растворе серной кислоты (1,27 гр./см 3 ) в течение 20─30 секунд;
• После обработки кислотой сепараторы и положительные электроды промываются дистиллированной водой и проходят нейтрализацию в растворе щелочи;
• отрицательные электроды обрабатываются только водой и щёлочью;
• затем проводится установка электродов и сепараторов в корпус, делается заливка водного раствора щелочи (1,17─1,19 гр./см 3 ) и заваривается крышка;
• после этого проводится заряд, а потом контрольный разряд. После повторной разрядки аккумулятор готов к работе.

Восстановленные щелочные батареи тестировались на работоспособность десяти кратным запуском тепловозного дизеля. При этом их напряжение менялось с 65 до 64 вольт и аккумуляторы полностью были пригодны к работе. Отмечается, что восстановление даёт ощутимый экономический эффект, поскольку такие модели щелочных аккумуляторов стоят довольно дорого.

Восстановление ламельных щелочных аккумуляторов с использованием соляной кислоты

В интернете я также нашёл сведения ещё об одном методе восстановления. В качестве авторов упоминаются Карчин Владимир Викторович и Таганов Олег Тимурович. Они предложили промывку электродов раствором соляной кислоты.

Авторы считают, что промывка соляной кислотой более эффективна. Это объясняется тем, что при её реакции с кадмием или барием на электродах, образуются легкорастворимые в воде соли. При промывке серной кислотой образуются трудно растворимые соли, которые потом удаляются посредством дополнительного цикла разряд-заряд.

В случае с соляной кислотой этого не требуется и авторы акцентируют на этом внимание в качестве экономии электроэнергии. А значит, удешевления процесса.

Порядок восстановления следующий:

• Аккумулятор разбирают и извлекают пластины;
• Поверхность пластин промывается водой и одновременно счищается щёткой с металлической щетиной;
• Затем очищенные электроды опускаются на одну минуту в водный раствор соляной кислоты (45─50%). Уточняется, что раствор готовят в нержавеющей посуде объёмом около 100 литров. Заливается 30 воды и 32 литра соляной кислоты;
• После обработки соляной кислотой пластины промываются водопроводной водой и опускаются в щелочной раствор на 5─10 минут;
• Далее проводится выравнивание пластин, сборка, установка в корпус и заливка электролитом (марка P 1,83). Рекомендуется уровень электролита на 40 миллиметров над электродами;
• Проводится зарядка током (0,25─0,5)*С в течение 15─20 минут;
• После зарядки измеряется ЭДС аккумуляторного элемента. Значение должно лежать в интервале от 1,2 до 1,5 вольта. Если меньше, то цикл восстановления проводится повторно;
• Если ЭДС в норме, то проводится полная зарядка стандартным способом. Не забудьте перед этим разрядить аккумулятор до напряжения 1 вольт. Подробнее о зарядке можно узнать в материалах «Ni─Cd аккумуляторы как заряжать» и «Ni─MH аккумуляторы как заряжать»;
• После этого заваривается крышка и элемент готов к работе.

Источник