Вопрос 3 – Кислотные Аккумуляторные батареи. Устройство, принцип действия. Основные характеристики и эксплуатационные параметры. Достоинства и недостатки. Возможные неисправности, их проявления

Конструкция, принцип действия кислотного аккумулятора.

В кислотном аккумуляторе активным веществом положительных электродов является двуокись свинца РЬО₂, отрицательных электродов — губчатый свинец РЬ. Электролитом служит водный раствор серной кислоты H₂SO₄ . Проходящие в аккумуляторе электрохимические процессы выражаются уравнением:

разряд

PbO₂ + 2 H₂ S0₄ + Pb PbS0₄ + 2 H₂0 + PbSO ₄

заряд

Из формулы видно, что активные вещества положительных и отрицательных электродов при разряде переходят в сульфат свинца. Одновременно выделяется вода, которая разбавляет кислоту, уменьшая концентрацию электролита.

При заряде аккумулятора, под действием электрической энергии, на электродах аккумулятора восстанавливаются исходные вещества. Одновременно возрастает концентрация электролита.

Кислотный аккумулятор имеет корпус в виде моноблока из прессованного эбонита (рис.2.1), который образует двенадцать изолированных друг от друга ячеек, каждая из которых является корпусом для отдельного аккумулятора батареи. В каждой ячейке расположены положительные и отрицательные электроды в виде наборов положительных (рис.2.1) 6 и отрицательных 3 пластин. Как положительные, так и отрицательные пластины представляют собой тонкие решетки, отлитые из сплава свинца с сурьмой, в ячейки которых вмазывается активная масса в виде пасты. Таким образом, решетка служит основой, на которой закрепляется активное вещество, и одновременно проводником тока.

Пластины одной полярности спаяны между собой параллельно за специальные приливы-ушки свинцовым мостиком (бареткой) 7 с выводным штырем и образуют полублок. Два полублока из пластин разной полярности, вставленных один в другой так, чтобы полярность пластин чередовалась, образуют блок пластин 2.

Пластины разной полярности в блоке изолируются друг от друга с помощью сепараторов 5 — тонких пластин из микропористого эбонита. С одной стороны поверхность сепаратора делается гладкой, а с другой (обращенной к положительной пластине) — ребристой. Это делается с целью увеличения пространства для кислоты у положительных пластин, где её расходуется больше. В зависимости от ёмкости аккумуляторной батареи и её назначения блоки батареи и её назначения блоки

Конструкция кислотной аккумуляторной батареи:

1 —корпус; 2 — блок пластин; 3— отрицательные пластины; 4 – опорные башмачки; 5 – сепараторы; 6 — положительные пластины; 7—баретка; 8 — предохранительный щиток; 9 – отражательный щиток; 10 — пробка;11—крышка; 12 — межэлементное соединение; 13 – выходной зажим.

пластин имеют разное количество пластин, которые имеют разные размеры и толщину.

Блоки пластин помещаются в ячейки моноблока. Сверху блока с целью защиты верхних кромок сепараторов от поломки при замере уровня и плотности электролита прокладывается винипластовый предохранительный щиток 8. Выше предохранительного щитка с опорой на баретки располагается эбонитовый отражательный щиток 9, который предохраняет электролит от выплескивания при работе в условиях вибрации. Каждая ячейка моноблока закрывается эбонитовой крышкой 11 с тремя отверстиями. Крайние отверстия служат для выводов штырей бареток, а среднее — для заливки электролита и для выхода газов, образующихся при работе. В отверстия для штырей впрессованы свинцовые втулки, выступающие над верхней плоскостью крышки на 4÷5 мм. При сборке аккумулятора выводные штыри спаиваются с выступающими бортиками втулок. Все элементы последовательно соединяются между собой в батарею свинцовыми перемычками 12. От крайних элементов на торцевую стенку моноблока выведены зажимы 13 для присоединения батареи к внешней цепи. Отверстие для заливки электролита закрывается пробкой 10. При хранении аккумуляторных батарей до их ввода в эксплуатацию или при длительной их консервации применяются глухие пробки из черного эбонита, которые для отличия от рабочих пробок закрашиваются сверху красной краской. Во время эксплуатации аккумуляторных батарей применяются рабочие пробки, которые имеют в своей конструкции предохранительный клапан, обеспечивающий свободный выход газов при нормальном положении и невыливание электролита при наклонах и опрокидывании батареи при эволюциях самолёта.

Основными электрическими характеристиками аккумуляторов являются:

- электродвижущая сила;

- внутреннее сопротивление;

- напряжение;

- емкость;

- отдача.

Основные недостатки кислотных аккумуляторов

1. Большая масса батареи ввиду использования свинца.

2. Боязнь ударов ввиду хрупкого эбонитового корпуса.

3. Боязнь вибрации ввиду возможного осыпания активной массы.

4. Боязнь коротких замыканий во внешней цепи ввиду малого внутреннего со-противления. При этом Iкз ≥ 1200 А.

5. Невозможность хранения в разряженном или частично разряженном состоя-нии ввиду вредной сульфатации пластин.

Основные неисправности кислотных аккумуляторов

1.Вредная сульфатация пластин.

2.Внутреннее короткое замыкание

3. Ускоренный саморазряд.