Podstawowa teoria i procedury konserwacji
Joe Escobar
baterie niklowo-kadmowe, ogólnie określane jako baterie NiCad, są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym. Przy odpowiedniej konserwacji mogą zapewnić lata bezproblemowej obsługi. Przyjrzyjmy się podstawowej konstrukcji tych baterii, a także niektórym problemom konserwacyjnym, o których należy pamiętać podczas pracy z nimi.
Budowa
ogniwo jest podstawową jednostką akumulatora NiCad., Składa się z płyt dodatnich i ujemnych, separatorów, elektrolitu, odpowietrznika komórkowego i pojemnika komórkowego. Płytki dodatnie są wykonane z porowatej płytki, na której osadzono wodorotlenek niklu. Płytki ujemne są wykonane z podobnych płytek, na których osadza się wodorotlenek kadmu. W obu przypadkach porowata płytka otrzymuje się przez spiekanie proszku niklu proszek niklu do siatki drucianej o drobnej siatce. Spiekanie jest procesem, który łączy ze sobą bardzo małe granulki proszku w wysokiej temperaturze., Po osadzeniu aktywnych materiałów dodatnich i ujemnych na płytce, jest ona formowana i cięta na odpowiedni rozmiar Płytki. Zakładka niklowa jest następnie przyspawana do rogu każdej płyty, a płyty są montowane z zakładkami przyspawanymi do odpowiednich zacisków. Płyty są oddzielone od siebie ciągłym paskiem porowatego tworzywa sztucznego.
elektrolit stosowany w akumulatorze NiCad jest 30-procentowym roztworem wodorotlenku potasu (KOH) w wodzie destylowanej. Ciężar właściwy elektrolitu pozostaje między 1.240 i 1.300 w temperaturze pokojowej., Należy zauważyć, że podczas ładowania lub rozładowania elektrolitu nie występują znaczące zmiany. Z tego powodu naładowanie akumulatora nie może być określone przez kontrolę ciężaru właściwego elektrolitu. Poziom elektrolitu powinien być utrzymywany tuż nad wierzchołkami płyt.
Ładowanie akumulatorów NiCad
gdy do akumulatora NiCad przyłożony jest prąd ładowania, płytki ujemne tracą tlen i zaczynają tworzyć metaliczny kadm. Aktywny materiał płyt dodatnich, wodorotlenek niklu, staje się bardziej utleniony., Proces ten jest kontynuowany, gdy stosowany jest prąd ładowania lub dopóki cały tlen jest usuwany z płyt ujemnych i pozostaje tylko kadm.
pod koniec cyklu ładowania ogniwa emitują Gaz. Nastąpi to również, jeśli komórki są przeładowane. Gaz ten jest spowodowany rozkładem wody w elektrolicie na wodór w płytkach ujemnych i tlen w płytkach dodatnich. Napięcie używane podczas ładowania, jak również temperatura, określa, kiedy nastąpi gazowanie., Aby całkowicie naładować akumulator NiCad, konieczne jest pewne zagazowanie, jakkolwiek niewielkie, w ten sposób zostanie użyta woda.
rozładowanie
podczas rozładowania działanie chemiczne ulega odwróceniu. Płytki dodatnie powoli oddają tlen, który jest odzyskiwany przez płytki ujemne. Proces ten powoduje zamianę energii chemicznej w energię elektryczną. Podczas rozładowania płyty pochłaniają pewną ilość elektrolitu. Po naładowaniu poziom elektrolitu wzrasta i przy pełnym naładowaniu elektrolit będzie na najwyższym poziomie., Dlatego wodę należy dodawać tylko wtedy, gdy bateria jest w pełni naładowana.
zmiana z kwasowo-ołowiowego na NiCad
Akumulator NiCad jest zwykle wymienny z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi. Podczas wymiany akumulatora kwasowo-ołowiowego na akumulator NiCad, przedział baterii musi być czysty, suchy i wolny od wszelkich śladów kwasu ze starej baterii. Komorę należy wypłukać i zneutralizować roztworem amoniaku lub kwasu borowego, pozostawić do całkowitego wyschnięcia, a następnie pomalować lakierem odpornym na alkalia.,
podkładka w słoiku miski baterii powinna być nasycona 3 procent (wagowo) roztworem kwasu borowego i wody przed podłączeniem systemu odpowietrzania akumulatora.
serwisowanie akumulatorów NiCad
istnieją znaczne różnice w metodach serwisowania wymaganych dla akumulatorów NiCad i tych z akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Najważniejsze punkty, których należy przestrzegać, są następujące.
należy zapewnić oddzielny obszar przechowywania i konserwacji baterii NiCad. Elektrolit jest chemicznie przeciwny do kwasu siarkowego stosowanego w akumulatorze ołowiowo-kwasowym., Opary z akumulatora kwasowo-ołowiowego mogą zanieczyścić elektrolit w akumulatorze niklowo-kadmowym. Środki ostrożności powinny obejmować sprzęt, taki jak narzędzia ręczne i strzykawki używane z akumulatorami ołowiowo-kwasowymi. Rzeczywiście, należy podjąć wszelkie możliwe środki ostrożności, aby zachować wszystko, co zawiera kwas, z dala od sklepów z bateriami NiCad.
elektrolit wodorotlenku potasu stosowany w akumulatorach NiCad jest Wyjątkowo żrący. Podczas obsługi i serwisowania baterii należy używać sprzętu ochronnego, takiego jak gogle, gumowe rękawice i gumowe fartuchy., W przypadku rozlania elektrolitu na odzież lub skórę należy zapewnić odpowiednie urządzenia do prania. Każde takie narażenie na elektrolit należy natychmiast przepłukać wodą lub octem, sokiem z cytryny lub roztworem kwasu borowego. Pamiętaj, gdy wodorotlenek potasu i woda destylowana są mieszane w celu uzyskania elektrolitu, wodorotlenek potasu należy powoli dodawać do wody, a nie odwrotnie.
Unikaj używania szczotki drucianej do czyszczenia baterii. W przypadku użycia szczotki drucianej może wystąpić silny łuk., Ponadto korki odpowietrzające powinny być zamknięte podczas procesu czyszczenia, a bateria nigdy nie powinna być czyszczona kwasami, rozpuszczalnikami lub jakimkolwiek roztworem chemicznym. Rozlany elektrolit może reagować z dwutlenkiem węgla, tworząc kryształy węglanu potasu. Te, które są nietoksyczne i niekorozyjne, można poluzować szczotką z włókna i wytrzeć wilgotną szmatką. Gdy węglan potasu tworzy się na prawidłowo obsługiwanym akumulatorze, może to wskazywać, że akumulator się przeładowuje, ponieważ regulator napięcia jest poza regulacją.,
Do Akumulatora nigdy nie należy dodawać dodatkowej wody wcześniej niż trzy lub cztery godziny po pełnym naładowaniu. Jeśli chcesz dodać wodę, używaj tylko wody destylowanej lub demineralizowanej. Ponadto należy uważać, aby nie nadzorować baterii wodą. Jeśli to zrobisz i będziesz musiał usunąć część płynu, zmniejszysz stężenie wodorotlenku potasu w komórce. Wpłynie to na jego działanie.
ponieważ elektrolit nie reaguje chemicznie z płytkami komórkowymi, jego ciężar właściwy nie zmienia się znacząco., W związku z tym nie jest możliwe określenie stanu naładowania akumulatora NiCad za pomocą hydrometru. Ponadto ładowanie akumulatora NiCad nie może być określone za pomocą testu napięcia, ponieważ napięcie akumulatora NiCad pozostaje stałe podczas 90 procent cyklu rozładowania.
okresy serwisowe
akumulatory NiCad powinny być regularnie serwisowane w oparciu o doświadczenie, ponieważ zużycie wody zależy od temperatury otoczenia i metod pracy. W większych odstępach czasu bateria powinna zostać wyjęta z samolotu i poddana kontroli na ławce w sklepie.,
Jeśli bateria jest całkowicie rozładowana, niektóre ogniwa mogą osiągnąć zerowy potencjał i ładować się w odwrotnym kierunku. Może to wpłynąć na nią w taki sposób, że nie zachowa opłaty za pełną zdolność przewozową. Jeśli tak się stanie, bateria powinna zostać rozładowana, a każde ogniwo zrównoważone przed naładowaniem akumulatora. Jest to znane jako wyrównanie.
ładowanie może być realizowane metodą stałego napięcia lub stałego prądu., W przypadku stałego ładowania potencjalnego utrzymuj napięcie ładowania na stałym poziomie, dopóki prąd ładowania nie spadnie do 3 amperów lub mniej, zapewniając, że temperatura ogniwa akumulatora nie przekroczy 100 stopni Fahrenheita, a napięcie zacznie spadać.
Ładowanie strumieniowe
Ładowanie strumieniowe to proces utrzymywania akumulatora w stanie gotowości przez ciągłe ładowanie akumulatora w stanie przeładowania. Chociaż niektórzy producenci nie zalecają tej procedury ładowania, niektórzy operatorzy wybrali tę metodę ładowania akumulatorów NiCad., Należy pamiętać, że korzystanie z ładowarki strumieniowej będzie zużywać wodę z czasem ze względu na efekt gazowania omówiony wcześniej. Przed umieszczeniem akumulatora na pokładzie samolotu należy wyregulować poziom elektrolitu. Jeśli nie, istnieje ryzyko uszkodzenia baterii, ponieważ ogniwa mogą wyschnąć przed normalnym końcem okresu konserwacji.
bezpieczna obsługa
akumulatory NiCad nie są na ogół niebezpieczne podczas normalnej pracy i są wystarczająco wytrzymałe, aby wytrzymać przebicie z typowych scenariuszy uszkodzeń. Jednak, jeśli z jakiegoś powodu są one pęknięte, mogą być bardzo niebezpieczne., Wodorotlenek potasu w akumulatorach NiCad jest roztworem alkalicznym, który jest niebezpieczny i silnie żrący dla skóry. Płyn ten może zostać uwolniony w przypadku uszkodzenia akumulatora. Jeśli wejdzie w kontakt ze skórą, może spowodować oparzenia. Kontakt z oczami może spowodować trwałe uszkodzenie oczu. Po spożyciu jest toksyczny. Unikaj wdychania oparów w zamkniętym obszarze, ponieważ może to prowadzić do podrażnienia jamy ustnej, gardła i płuc. Długotrwałe narażenie na opary wodorotlenku potasu może powodować zaburzenia wątroby i nerek, i został zidentyfikowany przez OSHA jako potencjalnego czynnika rakotwórczego.,
osoby posługujące się bateriami NiCad powinny unikać kontaktu z wewnętrznymi komponentami i dokładnie umyć ręce po użyciu. Jeśli masz wyciek, upewnij się, że nosisz odzież ochronną, w tym rękawice winylowe lub PVC, gogle do oczu i osłonę twarzy. Oczywiście nigdy nie próbuj czyścić wycieku materiałów niebezpiecznych, chyba że masz odpowiednie przeszkolenie.
Wysyłka
należy pamiętać, że baterie NiCad zawierają materiały niebezpieczne i powinny być oznakowane i udokumentowane zgodnie z obowiązującymi przepisami IATA (UN2797 lub UN2800, odpowiednio) regulującymi wysyłkę wentylowanych baterii NiCad.,
W końcu możesz pomóc zapewnić długą żywotność baterii NiCad dzięki dobrym praktykom konserwacyjnym. Cały personel, który je utrzymuje lub nawet obsługuje, powinien być przeszkolony w zakresie odpowiednich praktyk. Należy przestrzegać wszystkich procedur zalecanych przez producenta. Jeśli to możliwe, skorzystaj z wszelkich szkoleń dostępnych u producenta lub jego dystrybutorów. W końcu znajomość odpowiednich procedur może zapewnić długą, bezpieczną żywotność baterii.