Лабораторная работа № 1

Тема: "Проверка технического состояния АКБ"

Цель работы: Изучение способов и приобретение практических навыков проверки технического состояния АКБ.
Содержание работы: 1) Внешний осмотр батареи, измерение уровня, плотности и t⁰ электролита.
2) Определение ЭДС аккумуляторов и АКБ.
3) Определение степени разряженности АКБ, измерение напряжения под нагрузкой, измерение напряжения 2‑х соседних аккумуляторов.
4) Определение падения напряжения на мастики.
Оборудование: Стеклянная трубка Æ5–8 мм, денциметр с пипеткой со шкалой 1,100–1,300г/см³, термометр со шкалой от 0 до 100⁰С, вольтметр магнитоэлектрической системы со шкалой от 0 до 15В и ценой деления 0,2В, аккумуляторные пробники-S107, S‑108.
Ход работы
Внешний осмотр
Визуально определяют состояние моноблока, крышек, пробок, мастики, выводов батарей, обращает внимание на наличие электролита и состояние его поверхности. Моноблок и крышки должны быть очищены от грязи и электролита и не иметь трещин.
Загрязненные крышки и мастику протирают тканью смоченной 10% раствором питьевой соды или нашатырного спирта. Если батарея имеет трещины, то она подлежит ремонту. Проверяют и прочищают вентиляционные отверстия в крышках АКБ (пробках).
Трещины в мастике устраняют оплавлением ее нагретым паяльником, сильно поврежденную заменяют. Покачивание выводов определяют плотность их крепления. Окисленные выводы зачищают шкуркой или специальной щеткой, и смазывают техническим вазелином или маслом для двигателя.
Наблюдая за поверхностью электролита обращают внимание на выделение пузырьков газа, наличие пузырьков свидетельствует об ускоренном саморазряде из-за загрязнения электролита посторонними веществами. При наличии разряда электролит заменяют. Перед этим АКБ необходимо разредить током, равным 0,1 емкости батареи до напряжения 1,2 В на одном аккумуляторе (или до 7,2 В на зажимах батареи).
Сливают электролит, предварительно замерив его плотность. Затем в аккумуляторы заливают чистый электролит той же плотности, которую имел загрязненный электролит после разряда, и заряжают батарею.
Измерение уровня электролита
Уровень электролита в аккумуляторах должен быть на 10…15 мм (у аккумуляторной батареи 6СТ‑55 5…10 мм) выше предохранительного щитка.
Уровень электролита измеряют стеклянной трубкой, которая опускается в аккумулятор до упора в предохранительный щиток, затем закрывается сверху пальцем и приподнимается.
Если уровень электролита ниже нормального, то в аккумуляторы заливают дистиллированную воду, если выше, то электролит отбирают резиновой грушей во избежание его расплескивания при эксплуатации батареи.
Доливку воды в аккумуляторы производят непосредственно перед зарядом батареи, а на автомобиле – при работающем двигателе. Несоблюдение этого требования может вызвать замерзание воды в аккумуляторах и ускоренный саморазряд из-за разной плотности электролита в верхней и нижней частях аккумулятора.
Необходимо помнить, сто после доливки воды без заряда плотность электролита замерить невозможно.
Нельзя повышать уровень доливкой в аккумуляторы электролита, так как это приведет к повышению его плотности. Электролит доливают только в случае вытекания (например, при опрокидывании батареи). По цвету электролита в измерительной трубке можно судить о его загрязненности. Электролит бурого цвета свидетельствует об осыпании активного вещества «плюсовых» электродов аккумулятора.
Измерение плотности электролита
Плотность электролита в каждом аккумуляторе замеряют денсиметром или плотномером. При выполнении лабораторной работы рекомендуется пользоваться денсиметром, так как он имеет меньшую погрешность измерений.
Для измерения плотности электролита необходимо с помощью резиновой груши несколько раз (для удаления пузырьков воздуха со стенок пипетки) набрать электролит в пипетку до всплытия денсиметра. Не вынимая пипетку из аккумулятора и не допуская касания денсиметром стенок пипетки по нижней части мениска электролита в пипетке по шкале денсиметра, определяют плотность электролита. Допускается отклонение плотности электролита в аккумуляторах одной батареи не более чем на 10 кг/м³ (0,01г/см³). При большем отклонении батарею нужно зарядить. Для определения величины температурной поправки необходимо измерить температуру электролита.
Определение степени разреженности аккумуляторов и батарей
Снижение плотности электролита на 10 кг/м³ по отношению к плотности у полностью заряженного аккумулятора соответствует разряду аккумулятора примерно на 6 %. Например, если плотность электролита в заряженном аккумуляторе была 1280 кг/м³, а измерения при 298⁰К (+25⁰С) – 1220 кг/м⁴, то плотность понизилась на 60 ед., что соответствует 36 % разреженности.
Степень разреженности батареи определяется по степени разреженности аккумулятора, имеющего самую низкую плотность электролита.
Батареи, имеющие степень разреженности более 25 % зимой и 50 % летом, должны сниматься с эксплуатации и заряжаться.
Необходимо учитывать, что снижение плотности электролита в аккумуляторах может происходить не только в результате разряда, но и в результате действия неисправностей (сульфатация, замыкание электродов).
Для того чтобы определить эти неисправности и подтвердить подсчитанную степень разреженности, необходимо измерить ЭДС и напряжение аккумулятора под нагрузкой.
Определение ЭДС аккумуляторов по плотности и вольтметром
ЭДС аккумулятора определяется по уравнению
Е₀=0,84+γ₂₅×10^-3
Но величину ЭДС с достаточной точностью можно определить и вольтметром без нагрузки так как
U_в=Е₀-I_вR_а,
где U_в – показания вольтметра; I_в – сила тока, потребляемая вольтметром; R_а - внутреннее сопротивление аккумулятора.
Так как величины I_в и R_а малы, то практически величина I_вR_а близка нулю и вольтметр показывает величину Е₀, т. е. U_в=Е₀. сравнивая величины ЭДС, подсчитанной и измеренной, судят о наличии неисправностей батареи.
Если U_в=Е_0, то степень разреженности, подсчитанная по плотности, соответствует действительной. Если U_в=0, то в аккумуляторе имеет место полное короткое замыкание электродов или обрыв в цепи. Для определения обрыва необходимо замерить напряжение батареи. Если U_в=0, то в аккумуляторе имеет место полное короткое замыкание электродов или обрыв в цепи. Для определения обрыва необходимо замерить напряжение батареи. Если U_в значительно меньше Е₀ (например, U_в=0,5…1,5В), в аккумуляторе имеется частичное замыкание электродов. Если U_в больше Е₀, то в аккумуляторе сульфатированы электроды или отстоялся электролит.
У аккумуляторных батарей со скрытыми межэлементными соединениями замеряются ЭДС всей батареи, а ЭДС по плотности подсчитывается как сумма Е₀ всех аккумуляторов. Если при измерении вольтметром ЭДС батареи равна нулю, то в цепи одного или нескольких аккумуляторов имеется обрыв. Если напряжение батареи, замеренное вольтметром, равно 10В, то в одном аккумуляторе полное или в нескольких – частичное короткое замыкание. Частичное замыкание электродов можно устранить промывкой аккумулятора дистиллированной водой. При полном коротком замыкании батарею нужно ремонтировать.
С помощью измерения и подсчета ЭДС невозможно выявить наличие таких неисправностей, как уплотнение активного вещества и разрушение электродов.
Определить эти неисправности, а также выявить общую пригодность аккумуляторных батарей к эксплуатации позволяет измерение напряжения под нагрузкой.
Измерение напряжения под нагрузкой
Напряжение каждого аккумулятора под нагрузкой, близкой к стартерной, измеряется аккумуляторным пробником Э108 или нагрузочной вилкой ЛЭ2.
Для проверки аккумуляторов батарей емкостью 45…100А/ч пробником Э108 необходимо:
Затянуть гайку и отвернуть гайку;
Если емкость батареи 100…145А/ч, то гайку завертывают, отвертывают;
Если емкость батареи 145…190А/ч, завертывают до упора обе гайки.
Испытывая аккумуляторы, плотно прижимают острия ножек к выводам проверяемого аккумулятора и в конце пятой секунды определяют напряжение по вольтметру. На сильно окисленных выводах необходимо сделать царапины ножками приборов для создания надежного электрического контакта. Так как величина тока разряда близка к стартерной, то повторные измерения напряжения под нагрузкой будут несколько ниже вследствие частичного разряда аккумуляторов. Увеличивать время проверки аккумулятора нельзя, так как это повлечет за собой получение неверного результата измерений.
Напряжение исправного и полностью заряженного аккумулятора в конце пятой секунды при проверке нагрузочной вилкой ЛЭ2 должно быть не менее 1,7В и не менее 1,4В при проверке пробником Э108. напряжение всех аккумуляторов не должно отличаться более чем на 0,1В. При меньших величинах напряжения к эксплуатации непригодна и ее нужно заряжать или ремонтировать.
Заключение о техническом состоянии аккумуляторов делается с учетом всех ранее замеренных и подсчитанных параметров. Например, если γ25=1270 кг/м³; U_в=Е₀ (батарея заряжена), но напряжение под нагрузкой U_н=1,3В, то это свидетельствует о разрушении электродов или уплотнении активного вещества. Такая батарея требует ремонта.