Чтобы узнать, как зарядить щелочной аккумулятор в домашних условиях, нужно изучить особенности таких устройств. Элемент питания содержит электролит — водный раствор гидроксида натрия или калия. Процесс заряда сопровождается рядом химических реакций.
Напряжение щелочного аккумулятора.
Чем опасен электролит и его пары?
Поэтому важно знать, чем опасен электролит: Это взрывоопасное вещество, которое не должно находиться рядом с пламенем. Выделение паров способно спровоцировать отравление. Попадание паров внутрь приводит к отёкам, спазмам, асфиксии и желудочно-кишечным кровотечениям.
Интересные материалы:
Можно ли поливать лук раствором марганцовки? Можно ли получить медицинский полис по доверенности? Можно ли получить водительское удостоверение по временному удостоверению личности? Можно ли получить выигрыш в Пятерочке? Можно ли поменять гинеколога в женской консультации? Можно ли посадить орхидею в одну кору? Можно ли посадить перец рядом с баклажанами? Можно ли посмотреть контакты друга в Ватсапе? Можно ли поставить мат слоном и королем? Можно ли поступить в колледж на визажиста?
Характеристики щелочных аккумуляторов
| Типы аккумуляторов | Номинальная емкость, А-ч | Номинальное напряжение, В |
| НК-28 | 28 | 1,25 |
| НЖ-22 | 22 | 1,25 |
| НК-55 | 55 | 1,25 |
| НЖ-45 | 45 | 1,25 |
| НК-80 | 80 | 1,25 |
| НЖ-60 | 60 | 1,25 |
В условном обозначении типа аккумулятора буквы означают электрохимическую систему аккумулятора:
- «НК» — никель-кадмиевая;
- «НЖ» — никель-железная;
- Цифры после букв — номинальную емкость аккумулятора в ампер-часах.
Заряд щелочных аккумуляторов и батарей
Заряд производите от любого источника постоянного тока. Автоматический заряд без постоянного контроля параметров обеспечивают автоматические зарядные устройства серии УЗПС. Для включения на заряд однотипные аккумуляторы или батареи соедините последовательно. Количество соединенных аккумуляторов определяется напряжением источника тока и напряжением аккумулятора в конце заряда. У исправного и правильно включенного аккумулятора напряжение при нормальном зарядном токе должно быть:
- в начале заряда 1,40 В…1.45 В;
- в конце заряда 1,75 В — 1,85 В.
При эксплуатации аккумуляторов и батарей применяйте следующие режимы заряда:
- Нормальный — 6ч нормальным током;
- Усиленный — 12 ч нормальным током, он сообщается:
- при вводе в действие;
- через каждые 10 циклов, а при нерегулярной работе один раз в месяц;
- после смены электролита;
- после глубоких разрядов ниже допустимых конечных напряжений, а также после разрядов слабыми токами, чередующимися с перерывами в течение 16 и более часов.
Перезаряды улучшают работу щелочных аккумуляторов.
- Ускоренный — 2,5 ч силой тока вдвое больше нормальной и 2 ч — нормальной силой тока.
Никель — кадмиевые и никель-железные аккумуляторы можно заряжать более слабым током, соответственно увеличивая время заряда, однако снижать ток более чем на половину не рекомендуется.
ВНИМАНИЕ! Заряды слабыми токами ухудшают работу щелочных аккумуляторов, а поэтому применяйте их в случае крайней необходимости. Не допускайте повышение температуры электролита при заряде выше 45° С для составных электролитов, и выше 35° С для электролитов без добавки лития едкого. В случае повышения температуры выше указанной прервите заряд и дайте аккумуляторам остыть. Заряд аккумуляторов зимой на открытом воздухе при температуре ниже минус 10° С (до минус 30° С) производите нормальной силой тока в течение 7 ч. В случае необходимости заряжать аккумуляторы ниже минус 30° С их утеплите, закрыв войлоком, брезентом или другим материалом.
Примечание. Никель — железные аккумуляторы заряжать при температуре ниже минус 10° С не рекомендуется.
Во время заряда не допускайте выплёскивания электролита. Перед зарядом через каждые 10 циклов проверьте и доведите уровень электролита до норм.Проверьте отсутствие замыкания между стенками соседних аккумуляторов в результате возможного раздутия корпусов. При наличии замыкания напряжение батарей будет значительно ниже номинального.Для обнаружения замкнутых аккумуляторов производите замер зазоров между ними и замер их напряжений. У соприкасающихся аккумуляторов немедленно отверните пробки. Если после устранения замыкания зазор между аккумуляторами меньше 3 мм, изолируйте их листом тонкого эбонита, винипласта или резины.После устранения замыкания аккумуляторов сообщите им усиленный заряд.
Зарядные устройства для тяговых аккумуляторов
Автоматические зарядные устройства
Видео описание
Что такое алкалиновая батарейка
Батарейки отличаются по форме. Некоторые сделаны в виде цилиндра, другие являются плоскими. Последние также называют таблеточными. Они применяются для портативных устройств, например, для наручных часов. Такие источники питания дают напряжение от 1,5 до 9 В. Ёмкость рассматриваемых батарей обычно не превосходит 3000 мА/час. В отдельных случаях этот параметр может быть больше.
Батарейка в разрезе Источник 3batareiki.ru
Область применения
Щелочные аккумуляторы могут использоваться в качестве:
- тяговых;
- и стартерных устройств.
Они устанавливаются на рудничных электровозах, локомотивах, в пассажирских вагонах. Обеспечивают разные виды сигнализаций и аварийных систем энергетического снабжения.
Незаменимы при складировании продукции на складах: всевозможные погрузочные машины оснащены как раз такими акуумуляторами. Возможно применение для запуска силовых агрегатов (ДВС).
Батареи, о которых идёт речь, используются в портативной технике, домашнем и профессиональном электрическом инструменте.
Мы постоянно соприкасаемся с ними в домашних условиях. Включаем музыкальный центр, телевизор, используем пульт. Повседневно пользуемся телефонами и фотоаппаратами, где в качестве источника питания, работают пальчиковые батарейки.
Редко, но встречается, их использование в качестве стартерных устройств на грузовых автомобилях и военной технике.
Разряд щелочных аккумуляторов и батарей
Разряд щелочных аккумуляторов можно производить до конечного напряжения:
- при 5-часовом и более длительном режиме разряда не ниже 1,0 В;
- при 3-часовом режиме разряда не ниже 0,8 В;
- при 1-часовом режиме разряда не ниже 0,5 В;
Конечное напряжение разряда аккумуляторных батарей определяйте как произведение числа аккумуляторов в батарее на конечное напряжение отдельного аккумулятора, соответственно режиму разряда.Автоматический разряд с заданными параметрами разряда обеспечивают устройства тестирования аккумуляторных батарей.
При эксплуатации аккумуляторов и батарей через каждые 100 — 150 циклов производите контрольные электрические испытания.Аккумуляторам или батареям сообщите два прогоночных цикла. Заряд производите током нормального режима в течение 12ч, разряд нормальным режимом до конечного напряжения 1,0 В у одного из аккумуляторов.
Контрольный цикл проводите в нормальным режимом.
На контрольном цикле производите замеры напряжения каждого аккумулятора:
- при заряде — в начале и конце заряда;
- при разряде — в начале разряда, через 6 ч, 7 ч и через 8 ч разряда.
Аккумуляторы, имеющие через 6 ч разряда напряжение 1.0В и ниже, замените.
Примечание. Контрольные испытания производите после смены электролита.
Никель-железные аккумуляторы могут эксплуатироваться при температуре не ниже минус 20° С, при этом они отдают не менее 70% номинальной емкости. Никель-кадмиевые аккумуляторы — не ниже минус 40° С, при этом они отдают 20% номинальной емкости.
Особенности выбора
Чтобы правильно подобрать щелочную аккумуляторную батарею, надо особое внимание уделять ключевым параметрам. Они крайне важны для правильной покупки:
- В первую очередь смотрим на производство. Всегда нужно изучить дату изготовления. Если АКБ была произведена больше полугода назад, тогда приобретать её не стоит. Такие устройства будут разряжаться — эффект памяти это зафиксирует.
- Показатель ёмкости. Срок применения зависит от ёмкости. Многие приобретают АКБ с большой ёмкостью. В таком случае генератор не сможет справиться со своей задачей. Но и меньше ёмкость приобретать не стоит. Много зарядов способствуют поломке всего агрегата. Чтобы подобрать правильную ёмкость, необходимо изучить определённые характеристики, указанные в технической эксплуатации.
- Полярность устройства. АКБ могут различаться по степени полярности. Когда идёт выбор агрегата, потребуется сосредоточиться на расположении полярности электродов.
- Стоимость батареи. Цена АКБ зависит от элементов, которые входят в состав, изготовителя, ёмкости, мощности. Чем лучше показатели, тем выше цена.
Щелочный агрегат отличается прочностью и надёжностью. Очень выгодно приобретать такие средства для тяговой техники или габаритных автотранспортных средств. Необходимо только правильно выбрать модель, изучив предварительно все характеристики.
Это была краткая характеристика и применение щелочных аккумуляторов. Сведения пригодятся для верной эксплуатации и правильной покупки.
Срок службы
Калиево-литиевый щелочной электролит при грамотной эксплуатации и качественном приготовлении является одним из самых долго служащих в своей сфере. Экспериментально доказано, что данная жидкость способна выдержать более 1000 циклов «заряд-разряд», что представляет собой просто огромное количество таких процедур. Однако при использовании щелочных электролитов стоит держать в уме факторы, уменьшающие срок их службы. Наиболее важные из таковых следующие:
- Частая неполноценная зарядка аккумулятора;
- Систематический глубокий разряд АКБ;
- Недостаточное количество электролита в сепараторе;
- Долгое использование электролита при высоких температурах окружающей среды;
- Слишком высокие и частые рабочие температуры жидкости.
Не допуская наличия данных факторов конкретно в вашей ситуации, продлить срок службы аккумулятора и щелочного электролита в отдельности можно в разы
Отметим, что при использовании подобных жидкостей также важно постоянно заправлять АКБ однотипным видом электролитов. В ином случае ресурс батареи уменьшается
Характеристики щелочных аккумуляторных батарей
| Типы батарей | Количество аккумуляторов в батарее | Номинальная емкость, А-ч | Номинальное напряжение, В |
| 10НК-28КТ | 10 | 28 | 12,50 |
| 10НЖ-22КТ | 10 | 22 | 12,50 |
| 17НК-28К | 17 | 28 | 21,25 |
| 17НЖ-22К | 17 | 22 | 21,25 |
| 4НК-55КТ, 4НК-55К | 4 | 55 | 5,00 |
| 4НЖ-45КТ, 4НЖ-45К | 4 | 45 | 5,00 |
| 5НК-55К | 5 | 55 | 6,25 |
| 5НЖ-45К | 5 | 45 | 6,25 |
| 10НК-55К | 10 | 55 | 12,50 |
| 10НЖ-45К | 10 | 45 | 12,50 |
| 4НК-80КТ | 4 | 80 | 5,00 |
| 4НЖ-60КТ | 4 | 60 | 5,00 |
| 5НК-80КТ | 5 | 80 | 6,25 |
| 5НЖ-60КТ | 5 | 60 | 6,25 |
| 10НК-80К | 10 | 80 | 12,50 |
| 10НЖ-60К | 10 | 60 | 12,50 |
Введение в эксплуатацию аккумуляторов и батарей, не бывших в эксплуатации или хранившихся в разряженном состоянии без электролита:
- Перед пуском в эксплуатацию аккумуляторы, как единично работающие, так и комплектуемые в батареи, подвергнуть растренировке с целью получения номинальной емкости;
- С поверхности аккумуляторов и батарей удалите чистой ветошью пыль и соль, проверьте правильность последовательного соединения аккумуляторов в батарее и плотно затяните гайки межэлементных соединений. Следы ржавчины на деталях, не покрытых лаком, снимите ветошью, смоченной в керосине;
- Аккумуляторы залейте электролитом, дайте постоять не менее 2 ч (для пропитки пластин) и проверьте вольтметром напряжение на каждом из них. В случае отсутствия напряжения на аккумуляторе оставьте его еще на 10 ч, после чего вновь проверьте напряжение. В случае отсутствия его — аккумулятор замените;
- После 2-часовой пропитки проверьте уровень электролита над пластинами аккумуляторов, который должен быть не менее 5 и не более 12 мм над краем пластин.
Строгое соблюдение уровня электролита (не более 12 мм) требуется для предупреждения выплескивания электролита из аккумулятора во время заряда.
Примечание. Для уменьшения уровня электролита в аккумуляторе пользуйтесь резиновой грушей.
После установления уровня электролита аккумуляторам сообщите три тренировочных цикла токами согласно таблице.
| Типы аккумуляторов | Заряд | Разряд | ||
| Время, ч | Ток, А | Ток, А | Конечное напряжение, В | |
| НЖ-22 | 6 | 5,5 | 2,8 | 1,0 |
| НК-28 | 7,0 | 2,8 | ||
| НЖ-45 | 11,2 | 5,5 | ||
| НК-55 | 14,0 | 5,5 | ||
| НЖ-60 | 15,0 | 8,0 | ||
| НК-80 | 20,0 | 8,0 | ||
Напряжение в конце разряда должно быть не менее одного вольта на худшем аккумуляторе. Если отданная емкость будет не ниже номинальной, аккумуляторы могут быть пущены в эксплуатацию.
Примечание. Рекомендуется для улучшения качества аккумуляторов перед пуском в эксплуатацию сменить электролит на свежий.
Иногда аккумуляторы после длительного бездействия имеют временное снижение емкости. В этих случаях после контрольного цикла дайте заряд нормальным режимом, а разряд производите в течение восьми часов при постоянной силе тока, не обращая внимания на напряжение аккумуляторов.
В конце разряда нормальную силу тока поддерживайте с помощью внешнего источника тока. Для этого аккумуляторы подключите к зарядному агрегату так, чтобы положительный полюс аккумулятора был соединен с минусом зарядного устройства, а отрицательный — с плюсом. После такого глубокого разряда дайте заряд током нормального режима в течение 16 ч и аккумуляторы направьте в эксплуатацию. Последующие заряды производите в течение 6 ч нормальным током в каждой батарее.
Читаем условные обозначения: маркировка
Существуют тяговые батареи, изготовленные в различных странах. Мы же с вами рассмотрим сокращения, применяемые на отечественных изделиях.
Отечественная маркировка
Итак, если в маркировке предусмотрены буквы, идущие перед цифрами, то они указывают на число элементов используемых в батареи.
Далее буквы, указывающие на область применения:
- Т – тяговый тип;
- ТП – тепловозный вариант;
- В – вагонное назначение.
Буквы, указывающие на тип: НЖ – никель/железная батарея. И так далее.
Буква «К» указывает на комбинацию блока электродов. Буква «Ш» говорит о назначении батареи для эксплуатации в шахтах и горных выработках.
Если после букв следуют цифры – это величина номинальной ёмкости АКБ, которая выражается в А-ч. Могут ставиться буквы «П» — пластмассовый корпус, или буква «В» говорит о высоком варианте, а «М» указывает на модернизацию.
Буква «У» свидетельствует о возможности эксплуатации батареи в умеренном климате. Буква «Т» подразумевает эксплуатацию а/батареи в тропиках.
Далее прописывается ГОСТ использования: цифра 2 сигнализирует о возможности работы над землёй, а цифра 5 допускает работу под землёй.
Международная маркировка
В международной классификации буква F – это аккумулятор с использованием комбинации никель/железо. О различном режиме разрядки говорят буквы:
- L ─ до 0,5 градусов по Цельсию;
- M ─ (0,5─3,5) градусов по Цельсию;
- H ─ (3,5─7) градусов по Цельсию;
- X ─ больше 7 градусов по Цельсию.
Щелочные АКБ — продукт многофункциональный, встречающийся в различных комбинациях и применяемый в самых разных отраслях хозяйствования. Щелочной аккумулятор в 12в мы используем практически ежедневно, а в качестве тяговых устройств их могут видеть специалисты и обслуживающий персонал.
Однако любая эксплуатация щелочного аккумулятора требует повышенного внимания и правильного обслуживания. Эти мероприятия существенно увеличивают срок службы а/батарей.
Обслуживание щелочных аккумуляторов нужно проводить в строгом соответствии с рекомендациями изготовителя. Нельзя допускать к работе неподготовленный в техническом плане персонал.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Правила хранения
Устройства бывают длительного или временного хранения. Когда приобретается новая АКБ, обязательно надо проверить пробки — их прилегание.
Рекомендуем: Ремонт и восстановление Ni-Cd аккумуляторов
Очень большое внимание необходимо уделить проверке вентильной резины. От её состояния будет зависеть работа всей батареи. Чтобы лакокрасочный состав не слезал, надо корпус обрабатывать смазкой.
Для правильного хранения потребуется выполнять ряд действий:
- Произвести разрядку до 1 вольта.
- Вылить весь электролит.
- Удалить пыль, грязь и соль.
- Обновить лаковое покрытие.
Если аккумулятор будет находиться в состоянии покоя 1−10 месяцев, необходимо периодически проверять его работоспособность. Все пробки должны быть плотно прижатыми к устройству. Транспортировку можно производить только в том случае, если батарея подготовлена к длительному хранению. С другими источниками питания нежелательно хранить щелочные АКБ.
Конструктивные особенности
Аккумулятор состоит из гидроокиси никеля, а также некоторых иных элементов. Из-за того, что в составе имеется графит, это оказывает положительное влияние на электрическую проводимость. Различные примеси осуществляют нормальную работоспособность и стабильность аппарата.
Чтобы подготовить отрицательный элемент, используют металлический сплав кадмия, никеля и определённого порошка. В каждом случае АКБ будет иметь свои особенности. Электролит включает в себя моногидрат лития. Благодаря этому элементу обеспечивается долгая деятельность агрегата.
В состав батареи входят следующие компоненты:
- Изоляционный слой, изготовленный из качественного сырья.
- Прокладка из пластика, которая дополняется специальным клапаном.
- Корпус.
- Выводы и контакты.
Это все основные элементы щелочного аккумулятора. Все компоненты выполнены из надёжных материалов, а потому проблем с работой не возникает.
Химические процессы
Принцип работы очень простой. Когда происходит полная разрядка, гидроокись никеля начинает взаимодействовать с щелочным раствором. В результате образовывается гидрат закиси никеля. На выводе с минусом будет происходить очень похожий процесс. Начинают формироваться определённые элементы.
Когда идёт процесс зарядки, проходит обратная реакция. В результате получится гидроокись никеля, которая восстанавливает минусовый электрод.
От кислотных агрегатов щелочный отличается тем, что субстанция, выработанная в ходе химической реакции, не будет растворяться. Она также не в состоянии реагировать с похожими компонентами. Если говорить проще — принцип действия источника питания зависит от определённых канонов.
Этот источник питания необходимо полностью заряжать. Если произойдёт неполный заряд батареи, то период использования сильно сократится. Но при этом нельзя перезаряжать устройство, поскольку это приведёт к сильному перегреву. В результате электроды просто разрушатся.
Замена электролита
Замену электролита необходимо производить через 100 и 150 циклов. До смены потребуется полностью разрядить АКБ и проследить, чтобы номинальный ток составлял до 1 В.
Электролит нужно предельно тщательно удалять из батареи. Чтобы осадок не остался, необходимо встряхнуть аккумулятор во время чистки.
После того, как электролит будет вылит, нужно хорошо промыть агрегат дистиллированной водой. А также можно применять раствор из щёлочи.
Когда процесс очистки завершится, можно сразу же залить новый электролит. После его потребуется оставить в залитом состоянии примерно на 3 часа. Только тогда можно проверить плотность нового вещества.
Следует знать, что электроды и пластины не должны находиться в сухом состоянии. Если пренебрегать этим правилом, то внутри появится коррозия.
Как устроена батарейка
В ней используется катод, который включает в себя следующие вещества:
- 7%-10% графита;
- 25%-30% раствор калия гидроксида;
- 65%-75% диоксид марганца;
- 1% составляет связующие компоненты.
В качестве щелочи может использоваться также гидроксид лития или натрия. Для изготовления анода применяют очищенный цинк с добавками, предохраняющими от коррозии. Раньше для этой цели брали свинец и ртуть, теперь перешли к применению в этом качестве висмута и алюминия.
Батареи, составленные из нескольких аккумуляторов Источник rich—house.ru
Конструкция такого щелочного аккумулятора включает в себя следующие элементы:
- Внутренняя часть батарейки содержит цинковую пасту, которая представляет собой порошок. Такая форма обеспечивает более эффективную работу по сравнению с солевыми батареями.
- Цинк находится в смеси со специальным гелем. Он вырабатывает отрицательный потенциал. Стержень из латуни снимает этот заряд на внешний вывод.
- Катод из диоксида марганца, перемешанный с графитовым загустителем отделяется от цинковой пасты при помощи специального состава.
- Положительный потенциал выводится на стальной стакан, имеющий никелевое покрытие. Он изолирован от оболочки батарейки.
В процессе эксплуатации образуется незначительное количество газа. Его давление сдерживается особой прокладкой. Предохранителем служит специальная мембрана. Если газа много, она лопается, и он проходит наружу.
В этом видео рассматриваются алкалиновые батарейки:
Химические процессы
Аккумулятор для мотоцикла сухозаряженный как зарядить
На аноде проходят реакции окисления цинка. Вначале образуется гидроксид цинка:
Zn + 2OH− → Zn(OH)2 + 2e−
Который затем разлагается на оксид цинка и воду.
Zn(OH)2 → ZnO + H2O
На катоде, в свою очередь, происходят реакции восстановления оксида марганца (IV) в оксид марганца (III):
2MnO2 + H2O + 2e− → Mn2O3 + 2OH−
В целом, химические процессы внутри элемента при использовании KOH в качестве электролита можно описать следующим уравнением:
Zn + 2KOH + 2MnO2 + 2e− → 2e− + ZnO + 2KOH + Mn2O3
В отличие от солевого элемента, в щелочном электролит в процессе разрядки батареи практически не расходуется, а значит, достаточно малого его количества. Поэтому в щелочном элементе в среднем в 1,5 раза больше диоксида марганца.
