Grundlæggende teori og vedligeholdelse procedurer
Af Joe Escobar
Nikkel-cadmium-batterier, normalt omtalt som NiCad-batterier, er i udbredt brug i luftfartsindustrien. Med korrekt vedligeholdelse kan de give mange års problemfri service. Lad os se på den grundlæggende konstruktion af disse batterier samt nogle vedligeholdelsesproblemer, du skal huske på, når du arbejder med dem.
konstruktion
cellen er den grundlæggende enhed af NiCad batteri., Den består af positive og negative plader, separatorer, elektrolyt, celle udluftning, og cellebeholder. De positive plader er fremstillet af en porøs plak, på hvilken nikkelhydro .id er blevet aflejret. De negative plader er lavet af lignende PLA .ues, hvorpå cadmiumhydro .id aflejres. I begge tilfælde opnås den porøse plak ved sintring af nikkelpulver nikkelpulver til en finmasket trådskærm. Sintring er en proces, der smelter sammen ekstremt små granulater af pulver ved en høj temperatur., Efter at de aktive positive og negative materialer er deponeret på pladen, dannes det og skæres i den rigtige pladestørrelse. En nikkelflig svejses derefter til et hjørne af hver plade, og pladerne samles med fanerne svejset til de rigtige terminaler. Pladerne adskilles fra hinanden af en kontinuerlig strimmel af porøs plast.
elektrolytten, der anvendes i NiCad-batteriet, er en 30 procent opløsning af kaliumhydro .id (KOH) i destilleret vand. Elektrolyttens specifikke tyngdekraft forbliver mellem 1.240 og 1.300 ved stuetemperatur., Det skal bemærkes, at der ikke forekommer mærkbare ændringer i elektrolytten under opladning eller udladning. På grund af dette kan batteriladningen ikke bestemmes ved en specifik tyngdekraftskontrol af elektrolytten. Elektrolytniveauet skal opretholdes lige over pladernes toppe.
opladning af NiCad-batterier
Når en ladestrøm påføres et NiCad-batteri, mister de negative plader ilt og begynder at danne metallisk cadmium. Det aktive materiale af de positive plader, nikkelhydro .id, bliver mere stærkt o .ideret., Denne proces fortsætter, mens ladestrømmen påføres, eller indtil alt ilt fjernes fra de negative plader, og kun cadmium forbliver.
mod slutningen af opladningscyklussen udsender cellerne gas. Dette vil også ske, hvis cellerne er overopladede. Denne gas er forårsaget af nedbrydning af vandet i elektrolytten til hydrogen ved de negative plader og ilt ved de positive plader. Den spænding, der anvendes under opladning, samt temperaturen, bestemmer, hvornår gasning vil forekomme., For at oplade et NiCad-batteri helt, skal noget gasning, dog let, finde sted; der vil således blive brugt noget vand.
udledning
den kemiske virkning vendes under afladning. De positive plader giver langsomt op ilt, som genvindes af de negative plader. Denne proces resulterer i omdannelsen af den kemiske energi til elektrisk energi. Under afladning optager pladerne en mængde elektrolyt. Ved genopladning stiger niveauet af elektrolytten, og ved fuld opladning vil elektrolytten være på sit højeste niveau., Derfor skal der kun tilsættes vand, når batteriet er fuldt opladet.skift fra bly-syre til NiCad
NiCad-batteriet kan normalt udskiftes med blybatterier. Ved udskiftning af et blybatteri med et NiCad-batteri skal batterirummet være rent, tørt og fri for alle spor af syre fra det gamle batteri. Rummet skal vaskes ud og neutraliseres med ammoniak eller borsyreopløsning, får lov til at tørre grundigt og derefter males med en alkalibestandig lak.,
puden i batterisumpens krukke skal være mættet med en 3 procent (efter vægt) opløsning af borsyre og vand, før batteriets udluftningssystem er tilsluttet.
servicering af NiCad-batterier
der er betydelige forskelle i de serviceringsmetoder, der kræves for NiCad-batterierne og blybatterierne. De vigtigste punkter, der skal overholdes, er som følger.
NiCad-batterier skal forsynes med et separat opbevarings-og vedligeholdelsesområde. Elektrolytten er kemisk modsat den svovlsyre, der anvendes i et blysyrebatteri., Dampe fra et blysyrebatteri kan forurene elektrolytten i et nikkel-cadmiumbatteri. Denne forholdsregel bør omfatte udstyr såsom håndværktøj og sprøjter, der bruges med blysyrebatterier. Faktisk skal alle mulige forholdsregler tages for at holde alt, der indeholder syre, væk fra NiCad-batteributikker.
Den kaliumhydro .idelektrolyt, der anvendes i NiCad-batterier, er ekstremt ætsende. Beskyttelsesudstyr som beskyttelsesbriller, gummihandsker og gummiforklæder skal bruges ved håndtering og service af batterier., Egnede vaskefaciliteter skal leveres, hvis elektrolyt spildes på tøj eller hud. Enhver sådan eksponering for elektrolyt skal skylles straks med vand eller eddike, citronsaft eller en borsyreopløsning. Husk, når kaliumhydro .id og destilleret vand blandes for at fremstille elektrolytten, skal kaliumhydro .idet langsomt tilsættes til vandet, ikke omvendt.
undgå at bruge en stålbørste til at rengøre batteriet. Alvorlig bue kan resultere, hvis der anvendes en stålbørste., Derudover skal udluftningsstikene lukkes under rengøringsprocessen, og batteriet må aldrig rengøres med syrer, opløsningsmidler eller nogen kemisk opløsning. Spildt elektrolyt kan reagere med kuldio .id for at danne krystaller af kaliumcarbonat. Disse, der er giftfri og ikke-ætsende, kan løsnes med en fiberbørste og tørres af med en fugtig klud. Når kaliumcarbonat dannes på et korrekt serviceret batteri, kan det indikere, at batteriet er overopladet, fordi spændingsregulatoren er ude af justering.,
ekstra vand må aldrig tilsættes batteriet tidligere end tre eller fire timer efter, at det er fuldt opladet. Hvis du skal tilsætte vand, skal du kun bruge destilleret eller demineraliseret vand. Derudover skal du passe på ikke at overservice batteriet med vand. Hvis du gør det og skal fjerne noget af væsken, reducerer du koncentrationen af kaliumhydro .id i cellen. Dette vil påvirke dets funktion.
da elektrolytten ikke reagerer kemisk med cellepladerne, ændres dens specifikke tyngdekraft ikke mærkbart., Det er således ikke muligt at bestemme ladetilstanden for et NiCad-batteri med et hydrometer. Derudover kan et NiCad-batteris opladning ikke bestemmes ved en spændingstest, fordi spændingen på et NiCad-batteri forbliver konstant under 90 procent af afladningscyklussen.
serviceintervaller
NiCad-batterier skal serviceres med regelmæssige intervaller baseret på erfaring, da vandforbruget varierer med omgivelsestemperatur og driftsmetoder. Med større intervaller skal batteriet fjernes fra flyet og gives en bænkcheck i butikken.,
Hvis et batteri er helt afladet, kan nogle celler nå nulpotentialet og oplade i omvendt retning. Dette kan påvirke virksomheden på en sådan måde, at den ikke beholder en fuld kapacitetsafgift. Hvis dette sker, skal batteriet aflades, og hver celle afbalanceres, før batteriet genoplades. Dette er kendt som udligning.
opladning kan udføres ved enten konstant spænding eller konstant strøm metode., For den konstante potentielle opladning skal du opretholde ladespændingskonstanten, indtil ladestrømmen falder til 3 ampere eller mindre, hvilket sikrer, at battericelletemperaturen ikke overstiger 100 grader Fahrenheit, og spændingen begynder at falde.
Trickle charging
Trickle charging er processen med at holde et batteri i aktiv standby-tilstand ved kontinuerligt at oplade batteriet i en overopladningstilstand. Selvom nogle producenter ikke anbefaler denne procedure til opladning, har nogle operatører valgt denne metode til at oplade deres NiCad-batterier., Husk, at brug af en trickle-oplader vil forbruge vand over tid på grund af den tidligere diskuterede gasningseffekt. Du skal justere elektrolytniveauet, før batteriet placeres ombord på flyet. Hvis ikke, er der risiko for batterihændelse, fordi cellerne kan tørre ud inden den normale afslutning af vedligeholdelsesintervallet.
Sikker håndtering
NiCad batterier er generelt ikke farligt under normal drift, og er bygget solidt nok til at modstå punktering fra typiske skader scenarier. Men hvis de af en eller anden grund brydes, kan de være ret farlige., Kaliumhydro .idet i NiCad-batterier er en alkaliopløsning, der er farlig og meget ætsende for huden. Denne væske kan frigives i tilfælde af beskadigelse af batteriet. Hvis det kommer i kontakt med huden, kan det forårsage forbrændinger. Kontakt med øjnene kan resultere i permanent øjenskade. Det er giftigt, hvis det indtages. Undgå indånding af dampe i et lukket område, da det kan føre til irritation i munden, halsen og lungerne. Langvarig eksponering for kaliumhydro .idgasser kan forårsage lever-og nyresygdomme, og det er blevet identificeret af OSHA som et muligt kræftfremkaldende stof.,
enhver, der håndterer NiCad-batterier, bør undgå kontakt med de indvendige komponenter og vaske hænderne grundigt efter håndtering. Hvis du har et spild, skal du sørge for at bære beskyttelsesbeklædning inklusive vinyl-eller PVC-handsker, øjenbriller og et ansigtsskærm. Selvfølgelig skal du aldrig forsøge at rydde op i et farligt materialespild, medmindre du har modtaget ordentlig træning.
forsendelse
Husk, at NiCad-batterier indeholder farlige materialer og skal mærkes og dokumenteres i overensstemmelse med gældende IATA-regler (UN2797 eller UN2800, hvor det er relevant) for forsendelse af udluftede NiCad-batterier.,
i sidste ende kan du hjælpe med at sikre dine NiCad-batteriers lange levetid ved god vedligeholdelsespraksis. Alt personale, der vedligeholder eller endda håndterer dem, skal trænes i den rette praksis. Sørg for at følge alle producentens anbefalede procedurer. Hvis det er muligt, drage fordel af enhver uddannelse, der er tilgængelig fra producenten eller deres distributører. I sidste ende kan kendskab til de korrekte procedurer sikre en lang, sikker levetid for dit batteri.