basistheorie en onderhoudsprocedures
door Joe Escobar
nikkel-cadmiumbatterijen, gewoonlijk NiCad-batterijen genoemd, worden in de luchtvaartindustrie op grote schaal gebruikt. Met goed onderhoud kunnen ze jarenlang probleemloze service bieden. Laten we eens een kijkje nemen op de basisconstructie van deze batterijen, evenals een aantal onderhoudsproblemen in gedachten te houden bij het werken met hen.
constructie
De cel is de basiseenheid van de NiCad-batterij., Het bestaat uit positieve en negatieve platen, afscheiders, elektrolyt, celventilatie en celcontainer. De positieve platen zijn gemaakt van een poreuze plaque waarop nikkelhydroxide is afgezet. De negatieve platen zijn gemaakt van soortgelijke plaques waarop cadmiumhydroxide wordt afgezet. In beide gevallen wordt de poreuze plaque verkregen door nikkelpoeder nikkelpoeder te sinteren op een fijnmazig Draadscherm. Sinteren is een proces waarbij extreem kleine poederkorrels bij een hoge temperatuur samenvloeien., Nadat de actieve positieve en negatieve materialen op de plaque zijn afgezet, wordt deze gevormd en in de juiste plaatgrootte gesneden. Een nikkel tab wordt vervolgens gelast aan een hoek van elke plaat en de platen worden geassembleerd met de tabs gelast aan de juiste terminals. De platen worden van elkaar gescheiden door een doorlopende strook poreus kunststof.de elektrolyt die in de NiCad-batterij wordt gebruikt, is een 30% – oplossing van kaliumhydroxide (KOH) in gedestilleerd water. Het soortelijk gewicht van de elektrolyt blijft tussen 1.240 en 1.300 bij kamertemperatuur., Opgemerkt moet worden dat er geen merkbare veranderingen optreden in de elektrolyt tijdens het laden of ontladen. Hierdoor kan de batterijlading niet worden bepaald door een soortelijk gewichtscontrole van de elektrolyt. Het elektrolytenniveau moet net boven de bovenkant van de platen worden gehandhaafd.
Oplaadbare NiCad-batterijen
Wanneer een oplaadstroom op een NiCad-batterij wordt toegepast, verliezen de negatieve platen zuurstof en beginnen ze metallisch cadmium te vormen. Het actieve materiaal van de positieve platen, nikkelhydroxide, wordt sterker geoxideerd., Dit proces wordt voortgezet terwijl de laadstroom wordt toegepast of totdat alle zuurstof uit de negatieve platen is verwijderd en alleen cadmium overblijft.aan het einde van de laadcyclus geven de cellen gas uit. Dit zal ook gebeuren als de cellen worden overbelast. Dit gas wordt veroorzaakt door de afbraak van het water in de elektrolyt in waterstof bij de negatieve platen en zuurstof bij de positieve platen. De spanning die wordt gebruikt tijdens het opladen, evenals de temperatuur, bepaalt wanneer vergassing zal plaatsvinden., Om een NiCad-batterij volledig op te laden, moet er wat vergassing plaatsvinden, hoe gering ook, waardoor er wat water wordt gebruikt.
ontlading
De chemische werking wordt omgekeerd tijdens de ontlading. De positieve platen geven langzaam zuurstof op, die wordt teruggewonnen door de negatieve platen. Dit proces resulteert in de omzetting van de chemische energie in elektrische energie. Tijdens de ontlading absorberen de platen een hoeveelheid elektrolyt. Bij het opladen stijgt het niveau van de elektrolyt en bij volle lading zal de elektrolyt op het hoogste niveau zijn., Daarom moet water alleen worden toegevoegd wanneer de batterij volledig is opgeladen.overschakelen van loodzuur naar NiCad de NiCad-batterij is meestal uitwisselbaar met loodzuurbatterijen. Bij het vervangen van een loodzuurbatterij door een NiCad-batterij moet het batterijcompartiment schoon, droog en vrij zijn van alle sporen zuur van de oude batterij. Het compartiment moet worden uitgewassen en geneutraliseerd met ammoniak of boorzuuroplossing, goed laten drogen en vervolgens beschilderd met een alkalibestendige vernis.,voordat het batterijventilatiesysteem wordt aangesloten, moet het pad in de batterijcarter worden verzadigd met een oplossing van 3 gewichtsprocent boorzuur en water.onderhoud van NiCad-batterijen er zijn aanzienlijke verschillen in de onderhoudsmethoden die vereist zijn voor de NiCad-batterijen en die van de lood-zuurbatterijen. De belangrijkste aandachtspunten zijn de volgende.voor NiCad-batterijen dient een aparte opslag-en onderhoudsruimte beschikbaar te zijn. Het elektrolyt is chemisch tegenovergesteld aan het zwavelzuur dat in een loodzuurbatterij wordt gebruikt., Dampen van een loodzuurbatterij kunnen de elektrolyt in een nikkel-cadmiumbatterij verontreinigen. Deze voorzorgsmaatregel dient apparatuur te omvatten zoals handgereedschap en spuiten die met loodzuurbatterijen worden gebruikt. Inderdaad, alle mogelijke voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen om alles wat zuur bevat uit de buurt van NiCad batterij winkels te houden.de kaliumhydroxideelektrolyt die in NiCad-batterijen wordt gebruikt, is zeer corrosief. Beschermende uitrusting zoals een bril, rubberen handschoenen en rubberen schorten moeten worden gebruikt bij het hanteren en onderhouden van batterijen., Voor het geval er elektrolyt op de kleding of de huid wordt gemorst, moeten geschikte wasvoorzieningen aanwezig zijn. Elke blootstelling aan elektrolyt moet onmiddellijk worden gespoeld met water of azijn, citroensap of een boorzuuroplossing. Vergeet niet dat wanneer kaliumhydroxide en gedestilleerd water worden gemengd om de elektrolyt te maken, het kaliumhydroxide langzaam aan het water moet worden toegevoegd, niet omgekeerd.
vermijd het gebruik van een staalborstel om de batterij schoon te maken. Bij gebruik van een staalborstel kan een ernstige vonk ontstaan., Bovendien moeten de ontluchtingsbougies tijdens het reinigingsproces worden gesloten en mag de batterij nooit worden gereinigd met zuren, oplosmiddelen of een chemische oplossing. Gemorste elektrolyt kan reageren met kooldioxide om kristallen van kaliumcarbonaat te vormen. Deze, die niet-toxisch en niet-corrosief zijn, kunnen worden losgemaakt met een vezelborstel en afgeveegd met een vochtige doek. Wanneer kaliumcarbonaat vormt op een goed onderhouden batterij kan het aangeven dat de batterij te veel wordt opgeladen omdat de spanningsregelaar uit de aanpassing is.,
er mag nooit meer water aan de batterij worden toegevoegd dan drie of vier uur nadat deze volledig is opgeladen. Als u water moet toevoegen, gebruik dan alleen gedestilleerd of gedemineraliseerd water. Daarnaast moet u oppassen dat u de batterij niet overservice met water. Als u dat doet en een deel van de vloeistof moet verwijderen, vermindert u de concentratie kaliumhydroxide in de cel. Dit zal de werking ervan beïnvloeden.aangezien de elektrolyt niet chemisch reageert met de celplaten, verandert het soortelijk gewicht niet merkbaar., Het is dus niet mogelijk om de laadtoestand van een NiCad-batterij met een hydrometer te bepalen. Bovendien kan de lading van een NiCad-batterij niet worden bepaald door een spanningstest omdat de spanning van een NiCad-batterij gedurende 90 procent van de ontladingscyclus constant blijft.
onderhoudsintervallen
NiCad-batterijen moeten op basis van ervaring regelmatig worden onderhouden, aangezien het waterverbruik varieert met de omgevingstemperatuur en de bedrijfsmethoden. Met grotere tussenpozen moet de batterij uit het vliegtuig worden verwijderd en een bankcheck in de winkel worden gegeven.,
als een batterij volledig ontladen is, kunnen sommige cellen een nulpotentiaal bereiken en in omgekeerde richting opladen. Dit zou haar zodanig kunnen beïnvloeden dat zij geen volledige capaciteitsheffing zal behouden. Als dit gebeurt, moet de batterij worden ontladen en moet elke cel worden gebalanceerd voordat de batterij wordt opgeladen. Dit staat bekend als egalisatie.
Het laden kan worden bereikt door de constant-voltage of de constant-current methode., Voor het constante potentiële opladen, houdt u de laadspanning constant totdat de laadstroom vervalt tot 3 ampère of minder, zodat de temperatuur van de batterijcel niet hoger is dan 100 graden Fahrenheit en de spanning begint te dalen.Trickle charging is het proces waarbij een batterij in actieve stand-by staat wordt gehouden door de batterij continu op te laden in een overbelaste toestand. Hoewel sommige fabrikanten deze procedure voor het opladen niet aanbevelen, hebben sommige exploitanten deze methode gekozen om hun NiCad-batterijen op te laden., Houd er rekening mee dat het gebruik van een druppellader water zal verbruiken na verloop van tijd vanwege het gaseffect eerder besproken. U moet het elektrolytenniveau aanpassen voordat u de batterij aan boord van het vliegtuig plaatst. Zo niet, dan bestaat het risico van accuincident omdat de cellen kunnen uitdrogen voor het normale einde van het onderhoudsinterval.
veilige hantering
NiCad-batterijen zijn over het algemeen niet gevaarlijk tijdens normaal gebruik en zijn stevig genoeg gebouwd om lekkage van typische schadescenario ‘ s te weerstaan. Echter, als om wat voor reden ze zijn gescheurd, kunnen ze heel gevaarlijk zijn., De kaliumhydroxide in NiCad-batterijen is een alkali-oplossing die gevaarlijk en zeer corrosief is voor de huid. Deze vloeistof kan worden vrijgegeven in geval van schade aan de batterij. Als het in contact komt met de huid, kan het brandwonden veroorzaken. Contact met de ogen kan leiden tot blijvende oogschade. Het is giftig als het wordt ingenomen. Vermijd het inademen van de dampen in een gesloten gebied, omdat dat kan leiden tot irritatie in de mond, keel, en longen. Langdurige blootstelling aan dampen van kaliumhydroxide kan lever-en nieraandoeningen veroorzaken, en het is door OSHA geïdentificeerd als een mogelijk carcinogeen.,iedereen die NiCad-batterijen gebruikt, moet contact met de binnencomponenten vermijden en de handen grondig wassen na het hanteren. Als u morst, moet u beschermende kleding dragen, waaronder vinyl-of PVC-handschoenen, een oogbril en een gezichtsscherm. Natuurlijk, nooit proberen om het opruimen van een gevaarlijk materiaal morsen, tenzij je de juiste training hebt ontvangen.
verzending
Houd er rekening mee dat NiCad-batterijen gevaarlijke materialen bevatten en moeten worden gemarkeerd en gedocumenteerd in overeenstemming met de huidige IATA-voorschriften (UN2797 of un2800, naargelang van toepassing) voor de verzending van NiCad-batterijen met ventilatie.,
uiteindelijk kunt u helpen de lange levensduur van uw NiCad-batterijen te garanderen door goede onderhoudspraktijken. Al het personeel dat ze onderhoudt of zelfs behandelt, moet worden opgeleid in de juiste praktijken. Zorg ervoor dat u alle door de fabrikant aanbevolen procedures volgt. Indien mogelijk, gebruik maken van alle beschikbare opleidingen van de fabrikant of zijn distributeurs. Uiteindelijk, het kennen van de juiste procedures kan zorgen voor een lange, veilige levensduur van uw batterij.