Инструкция по эксплуатации тяговых моноблочных АКБ с жидким электролитом
Содержание
- Обслуживаемый - не - обслуживаемый. Определения и термины.
- Ввод в эксплуатацию комплекта новых батарей.
- Заряд. Основной фактор, влияющий на срок службы АКБ.
- Контроль уровня электролита.
- Хранение
- Если что-то пошло не так...
Как определить обслуживаемый или не обслуживаемый аккумулятор.
Здесь и далее под термином "обслуживание" подразумевается контроль и своевременный долив воды в банки батареи. Другие виды обслуживания, как то заряд, очистка от пыли и грязи, проверка затяжки клемм, являются обязательными для всех типов батарей без исключения. Пустые и полупустые банки АКБ все чаще встречаются при проведении первичной диагностики неисправной по утверждениям пользователей батареи. Это говорит о недостатке информации по обслуживанию, что и необходимо восполнить материалами этой статьи.
WET (в переводе: мокрый) - батарея с жидким электролитом
Отличительная особенность таких батарей - крышки на верхней части, которые легко выкручиваются и которые имеют отверстие для сброса газа. Сняв такую крышку, можно с помощью фонарика увидеть торцы набора пластин в элементе, которые должен покрывать электролит. Значит это обслуживаемая батарея и через эти отверстия, которые закрывают крышки надо доливать воду! Когда это делать, подробно написано ниже.
WET - SMF (тоже мокрый) - батарея с жидким электролитом, но с особой конструкцией крышки.
По внешнему виду бывают с общей верхней крышкой, где не видно никаких возможностей что-либо открутить, так и с утопленными "заподлицо" технологическими крышками, которые невозможно открутить без помощи инструмента.
Такие батареи являются не обслуживаемыми.
Секрет SMF батарей в особой конструкции верхней крышки: она представляет собой лабиринтную систему, по которой вся испаряющаяся в процессе заряда аккумулятора вода, конденсируется и возвращается обратно. А так же в составе активной массы. Электролита в аккумуляторе хватает на весь срок службы аккумулятора. Вскрытие батареи ведет к ее поломке. В аккумуляторах, не требующих обслуживания, часто устанавливается дополнительная деталь - «магический глаз» (Magic Eye), с ее помощью можно получить приблизительное представление о состоянии заряда аккумулятора. Подробнее изложено с статье WET-SMF технология.
AGM & GEL батареи без жидкого электролита, что либо делать с ними не надо!
Если на этикетке не написано AGM или GEL, определить такую батарею в категорию не обслуживаемой можно легко - в ней ничего не плещется. Крышек нет или они напоминают технологические.
Ввод в эксплуатацию комплекта новых батарей.
Не спешите ставить и сразу начинать работать на полную катушку! Именно на этом этапе закладывается "здоровье" комплекта батарей на весь срок службы.
Как батарея перенесла дорогу к месту работы? Важный момент!
Тщательный осмотр новых батарей позволяет сократить дальнейшие издержки времени и сил в случае неправильной транспортировки. На что необходимо обратить внимание:
- Осмотрите коробку: если снаружи видны следы промокшего картона, наденьте резиновые перчатки и извлеките батарею.
- Осмотрите коробку изнутри: мокрая коробка говорит о выливании электролита при перевозке батареи и переходите к следующему действию.
- Откройте все крышки банок и проверьте уровень электролита, если видно сухие пластины - то вылилось значительное количество электролита и его необходимо пополнить. Это единственный случай, когда в батарею необходимо налить уже готовый электролит до уровня закрыть пластины на 10мм выше. Ни в каких других случаях электролит в батарею не добавляется!
- Все действия выполнять в защите, согласно требованиям безопасности при работе с кислотами.
Рекомендуем замерить напряжение всех батарей - зачем?
Равномерность напряжения батарей показывает их качество, говорит о принадлежности к одной партии, что важно для последующей работы с ними Вашего зарядного устройства. Если Вы получили не один комплект батарей, под одну машину, а сразу много, то в силу разных дат поставок одной и той же модели (артикла), могут оказаться батареи из разных партий. Поэтому необходимо сгруппировать батареи, что бы в оборудовании были установлены АКБ из одной партии. Ориентироваться можно на код про-ва, нанесенный на верхнюю крышку батареи и на начальное напряжение.
В случае, если напряжение одной батареи сильно отличается от других (это еще не говорит о браке), но - необходимо промаркировать эту батарею для последующего наблюдения за ней в пункте 3.3.Монтаж и нанесение защитного покрытия на клеммы.
Как правило, при монтаже используют провода и перемычки от старых батарей. Поверхность контактов нужно очистить от окисла, грязи и старой защитной смазки и только после этого прикрутить к новой батарее. Отнеситесь к этой процедуре ответственно, особенно если присутствует старая защитная смазка, даже очень тонкий слой ее, находясь между контактом, создает так называемый "высокоомный контакт", при протекании тока через такое соединение контакт сильно разогревается и приводит к повреждению батареи. Падение напряжения на плохом контакте приводит к ошибке в определении конца фазы заряда батарей - напряжение высокое, а сами батареи не заряжены на 100%. Как результат - сильное сокращение срока службы. Обезжирьте контакты перед соединением.
Если старые клеммы или наконечники очистить невозможно - замените, стоимость их по отношению к стоимости АКБ ничтожно мала, но из-за плохих контактов можно потерять батареи и за пол-года эксплуатации.
Выделяемый при заряде газ (водород) - сильный окислитель для активных металлов (Pb, Sn). Свинец и олово, чем обычно покрыты клеммы находятся в облаке этого газа, поэтому неизбежно окисляются. Со временем площадь контакта соединений уменьшается, при больших токах разряда это опять приводит к проблемам, описанным выше. Нанесение защитного лака на хорошо затянутый контакт лишит возможности клеммам контактировать с агрессивной средой. Такое соединение будет надежно служить до следующей замены батарей. После нанесения, очистите небольшой участок клеммы от лака под щуп вольтметра, для измерения напряжения.
Оденьте защитные колпачки - это защита от случайного короткого замыкания.
Новые батареи необходимо зарядить.
Вне зависимости от степени их разряда перед началом эксплуатации необходимо запустить процедуру заряда. Контрольные моменты после заряда:
- После заряда проверьте равномерность напряжения всей цепочки батарей.
- Температуру батарей и отдельно каждой клеммы, что бы убедится в хорошем контакте.
- Если есть следы электролита на поверхности батарей - проверьте ток заряда.
Начало эксплуатации. Первые 50 циклов.
Технологически обусловлено: емкость новой батареи меньше заявленного! Аккумуляторам требуется до 50–60 рабочих циклов, чтобы начать выдавать полную мощность. Это обусловлено химическими процессами в активной массе решеток. Первые 40-60 рабочих циклов эксплуатируйте батарею в щадящем режиме! Рекомендуемая глубина разряда на этот период 50-60%. Обеспечьте нормальный температурный режим (до 25С) и своевременный заряд.
Заряд. Основной фактор, влияющий на срок службы АКБ.
Заряжать батарею нужно сразу после ее работы (после разряда), а не перед работой! Только при таком режиме батарея прослужит заявленный срок!
- Низкая плотность электролита разряженной батареи приводит к сульфатации - это вредно для пластин.
- При заряде АКБ неизбежно нагревается и необходимо время для остывания перед эксплуатацией. А работа при повышенной температуре снижает срок службы.
- Промежуточные или не полные циклы заряда так же вредны и снижают срок службы.
от 100% до 70% - заряд не требуется, ниже 70% разряда батарею нужно зарядить полным циклом.
Нет проблем - когда используется штатное автоматическое зарядное устройство (ЗУ), установленное на заводе и настроенное на заряд WET батарей емкость и напряжение которых соответствует заменяемым. Даже если ранее установленные АКБ на 185Ah меняются на АКБ емкостью 215Ah (+30Ач) штатное ЗУ менять или перенастраивать не надо, ЗУ отлично справится с зарядом и зажгет зеленый сигнал "заряжено" точно при достижении 100%.
Проблемы начинаются в случаях:
- Замены штатного ЗУ на другое (из-за неисправности или утери). Здесь всё зависит от компетенции тех, кто подбирал замену.
- В случае смены типа батарей - гелевые менялись на батареи с жидким электролитом, а профиль или само ЗУ не менялось (или данных об этом нет).
- При приобретении б/у оборудования без батарей, без ЗУ и информация о ранее установленных отсутствует.
- В случае, когда ранее стоявшие батареи при должном обслуживании, в течении года существенно потеряли свою емкость.
Первая фаза заряда (основная) - заряд до 90%.
Первая фаза или основной заряд должен проходить постоянным током, равным 0.14-0.15 от емкости батареи. И заканчиваться при достижении 2.45V на элемент. Это означает, что если измерить напряжение на одной батарее, вольтметр должен показывать для АКБ 6V = 7.35V, для АКБ 8V = 9.8V, для АКБ 12V = 14.7V.
Для расчета тока заряда берется значение емкости аккумулятора по С5.
Кипение батареи в конце первой фазы - признак правильного заряда!
Внимание! Водород! На этом этапе заряда из батареи выделяется водород. Важно обеспечить хорошую вентиляцию и исключить возможность взрыва.
Кипение аккумулятора необходимо: пузырьки газа поднимаются вверх и перемешивают электролит. Таким образом, достигается однородность плотности электролита по высоте батареи.
Если зарядное устройство сигнализирует о завершении заряда (горит зеленая лампочка) и при этом вы не наблюдали интенсивного газообразования (кипения), такое ЗУ использывать нельзя - оно не даст набрать заявленную емкость и быстро состарит батареи.
Вторая фаза заряда (окончательный/поглощающий) - заряд до 100%.
На этой фазе заряда ЗУ снижает ток до значения I=0.05×C A Напряжение продолжает расти и в конце второй фазы должно составлять 2.7V на элемент. Это означает, для АКБ 6V = 8.1V, для АКБ 8V = 10.8V, для АКБ 12V = 16.2V.
Про уравнительный заряд - процесс представляет собой избыточный заряд аккумулятора, выполняемый после их полного заряда. Ток уравнительного заряда I=0.05C. Рекомендуется проводить уравнительный заряд только в том случае, если у аккумуляторов низкая удельная плотность электролита, менее 1.250, или удельная плотность колеблется в широком диапазоне, 0.030, после полного заряда аккумулятора. Такие ситуации возникают при глубоком разряде (более 80%), частых промежуточных, не полных зарядах, при длительном хранении без обслуживания.
Функция "уравнительный заряд" есть только в профессиональных зарядных устройствах, в ряде именитых штатных ЗУ, и понять о ее наличии можно только из паспорта к эксплуатируемому ЗУ.
Самая частая причина, приводящая к неравномерности электролита (расслоению), обычно заключается в долгом хранении без своевременного подзаряда. Т.к. электролит - это раствор серной кислоты, то Кислота - тяжелее воды, опускается вниз, вода, вытесняется наверх. Рабочая зона пластин получается посередине. Это снижает емкость батареи и при длительной ситуации такая АКБ полному восстановлению уже - не подлежит.
Контроль уровня электролита - основной элемент обслуживания!
Проверяйте уровень не реже 1 раза в две недели, а в жарком климате 1 раз в неделю!
В процессе заряда, из-за кипения, батарея теряет воду, поэтому возникает необходимость восполнять - это основной элемент обслуживания, при не выполнении которого, пластины постепенно становятся сухими и АКБ необратимо теряет свою емкость. Правила долива дистиллированной воды в АКБ:
- Перед зарядом батареи откройте крышки банок.
- Если пластины не закрыты электролитом, долейте воды ровно на столько, чтобы из закрыть на 2-5мм не больше!
- Закройте крышки и произведите очередной цикл заряда батареи
- После заряда вновь откройте все крышки и долейте воду до нужного уровня - это 10-12 мм выше пластин.
- Если пластины закрыты электролитом, но требуется долив воды до нужного уровня - сначала зарядите батарею, потом долейте воду.
Перелив воды выше уровня вентиляционного отверстия в крышках приводит к затруднению газовыделения и выплескиванию электролита на верхнюю поверхность батареи в конце первой фазы заряда.
Как хранить батарею, и не потерять ее емкость из-за расслоения?
- Следует зарядить аккумулятор перед тем, как помещать его на хранение.
- Хранить в прохладном сухом месте, защищенном от пыли, прямого солнечного света.
- Отключить от зарядного устройства и от бортовой сети гольф машины или погрузчика (подъемника, штабелера), чтобы устранить потенциальную паразитную нагрузку, которая может привести к разряду аккумулятора.
- Аккумуляторы постепенно саморазряжаются во время хранения. Скорость - 3-5% в месяц. Шесть месяцев это уже 18-30%! Зависит от температуры, чем ближе к "0", тем меньше саморазряд.
Удельную плотность или напряжение необходимо контролировать каждые 4 – 6 недель.
Типовые проблемы при эксплуатации:
- Напряжение одной батареи в цепи ниже на 1-2 и более вольта.
- Проверить уровень электролита - если значительно меньше, чем в других - найти трещину в корпусе. Долить воду и отдельно зарядить с фазой уравнительного заряда. Возможно придется разрядить на нагрузку и затем еще раз зарядить.
- Проверить плотность электролита в каждой ячейке батареи. В случае низкого значения, провести уравнительный заряд.
- Если проведение уравнительного заряда не приводит к повышению плотности электролита, признать батарею бракованной.
