teoria de Bază și procedurile de întreținere
De Joe Escobar
bateriile cu Nichel-cadmiu, în general, menționată ca Nicd baterii, sunt în utilizarea pe scară largă în industria aeronautică. Cu o întreținere corespunzătoare, acestea pot oferi ani de serviciu fără probleme. Să aruncăm o privire la construcția de bază a acestor baterii, precum și la unele probleme de întreținere de care trebuie să țineți cont atunci când lucrați cu ele.
construcție
celula este unitatea de bază a bateriei NiCad., Se compune din plăci pozitive și negative, separatoare, electrolit, aerisire celulară și container celular. Plăcile pozitive sunt realizate dintr-o placă poroasă pe care a fost depus hidroxidul de nichel. Plăcile negative sunt realizate din plăci similare pe care se depune hidroxidul de cadmiu. În ambele cazuri, placa poroasă este obținută prin sinterizarea pulberii de nichel pulbere de nichel pe un ecran de sârmă cu ochiuri fine. Sinterizarea este un proces care fuzionează împreună granule extrem de mici de pulbere la o temperatură ridicată., După ce materialele active pozitive și negative sunt depuse pe placă, se formează și se taie în dimensiunea corespunzătoare a plăcii. O filă de nichel este apoi sudată la un colț al fiecărei plăci, iar plăcile sunt asamblate cu filele sudate la bornele corespunzătoare. Plăcile sunt separate una de cealaltă printr-o bandă continuă de plastic poros.
electrolitul utilizat în bateria NiCad este o soluție de hidroxid de potasiu (KOH) de 30% în apă distilată. Greutatea specifică a electrolitului rămâne între 1.240 și 1.300 la temperatura camerei., Trebuie menționat că nu apar modificări apreciabile în electrolit în timpul încărcării sau descărcării. Din această cauză, încărcarea bateriei nu poate fi determinată printr-o verificare specifică a gravitației electrolitului. Nivelul electrolitului trebuie menținut chiar deasupra vârfurilor plăcilor.încărcarea bateriilor NiCad când un curent de încărcare este aplicat unei baterii NiCad, plăcile negative pierd oxigen și încep să formeze cadmiu metalic. Materialul activ al plăcilor pozitive, hidroxidul de nichel, devine mai puternic oxidat., Acest proces continuă în timp ce se aplică curentul de încărcare sau până când tot oxigenul este îndepărtat de pe plăcile negative și rămâne doar cadmiu.
spre sfârșitul ciclului de încărcare celulele emit gaz. Acest lucru se va întâmpla și dacă celulele sunt supraîncărcate. Acest gaz este cauzat de descompunerea apei din electrolit în hidrogen la plăcile negative și oxigen la plăcile pozitive. Tensiunea utilizată în timpul încărcării, precum și temperatura, determină când va avea loc gazarea., Pentru a încărca complet o baterie NiCad, trebuie să aibă loc unele gaze, oricât de ușoare,; astfel se va folosi puțină apă.acțiunea chimică este inversată în timpul descărcării. Plăcile pozitive renunță încet la oxigen, care este recâștigat de plăcile negative. Acest proces are ca rezultat conversia energiei chimice în energie electrică. În timpul descărcării, plăcile absorb o cantitate de electrolit. La reîncărcare, nivelul electrolitului crește, iar la încărcare completă electrolitul va fi la cel mai înalt nivel., Prin urmare, apa trebuie adăugată numai atunci când bateria este complet încărcată.
trecerea de la plumb-acid la NiCad
bateria NiCad este de obicei interschimbabilă cu bateriile plumb-acid. Când înlocuiți o baterie plumb-acid cu o baterie NiCad, compartimentul bateriei trebuie să fie curat, uscat și fără urme de acid din bateria veche. Compartimentul trebuie spălat și neutralizat cu soluție de amoniac sau acid boric, lăsat să se usuce bine și apoi vopsit cu un lac rezistent la alcalii.,
tamponul din borcanul rezervorului bateriei trebuie să fie saturat cu o soluție de acid boric și apă de 3% (în greutate) înainte de conectarea sistemului de aerisire a bateriei.
service baterii NiCad
există diferențe semnificative în metodele de service necesare pentru bateriile NiCad și cele ale bateriilor plumb-acid. Cele mai importante puncte care trebuie respectate sunt următoarele.
trebuie prevăzută o zonă separată de depozitare și întreținere pentru bateriile NiCad. Electrolitul este chimic opus acidului sulfuric utilizat într-o baterie plumb-acid., Vaporii de la o baterie plumb-acid pot contamina electrolitul într-o baterie nichel-cadmiu. Această precauție trebuie să includă echipamente precum scule de mână și seringi utilizate cu baterii cu plumb-acid. Într-adevăr, trebuie luate toate măsurile de precauție posibile pentru a păstra orice conținut de acid departe de magazinele de baterii NiCad.
electrolitul de hidroxid de potasiu utilizat în bateriile NiCad este extrem de coroziv. La manipularea și întreținerea bateriilor trebuie utilizate echipamente de protecție, cum ar fi ochelari de protecție, mănuși de cauciuc și șorțuri de cauciuc., În cazul în care electrolitul este vărsat pe haine sau pe piele, trebuie prevăzute instalații de spălare adecvate. Orice astfel de expunere la electrolit trebuie clătită imediat cu apă sau oțet, suc de lămâie sau o soluție de acid boric. Amintiți-vă, atunci când hidroxidul de potasiu și apa distilată sunt amestecate pentru a face electrolitul, hidroxidul de potasiu trebuie adăugat încet în apă, nu invers.
evitați să folosiți o perie de sârmă pentru a curăța bateria. Dacă se utilizează o perie de sârmă, poate apărea o arcuire severă., În plus, dopurile de aerisire trebuie închise în timpul procesului de curățare, iar bateria nu trebuie curățată niciodată cu acizi, solvenți sau orice soluție chimică. Electrolitul vărsat poate reacționa cu dioxidul de carbon pentru a forma cristale de carbonat de potasiu. Acestea, care sunt netoxice și necorozive, pot fi slăbite cu o perie de fibre și șterse cu o cârpă umedă. Când carbonatul de potasiu se formează pe o baterie deservită corespunzător, poate indica supraîncărcarea bateriei, deoarece regulatorul de tensiune nu este reglat.,
apa suplimentară nu trebuie adăugată niciodată la baterie mai devreme de trei sau patru ore după ce a fost complet încărcată. Dacă trebuie să adăugați apă, utilizați numai apă distilată sau demineralizată. În plus, aveți grijă să nu supraîncărcați bateria cu apă. Dacă faceți și trebuie să eliminați o parte din lichid, veți reduce concentrația de hidroxid de potasiu din celulă. Acest lucru va afecta funcționarea acestuia.
deoarece electrolitul nu reacționează chimic cu plăcile celulare, greutatea sa specifică nu se schimbă apreciabil., Astfel, nu este posibil să se determine starea de încărcare a unei baterii NiCad cu un hidrometru. În plus, încărcarea unei baterii NiCad nu poate fi determinată printr-un test de tensiune, deoarece tensiunea unei baterii NiCad rămâne constantă în timpul procentului 90 din ciclul de descărcare.
intervale de service
bateriile NiCad trebuie întreținute la intervale regulate pe baza experienței, deoarece consumul de apă variază în funcție de temperatura ambiantă și metodele de funcționare. La intervale mai mari, bateria trebuie scoasă din aeronavă și trebuie verificată în magazin.,
dacă o baterie este complet descărcată, unele celule pot atinge potențialul zero și se pot încărca în direcția inversă. Acest lucru l-ar putea afecta în așa fel încât să nu rețină o taxă de capacitate completă. Dacă se întâmplă acest lucru, bateria trebuie descărcată și fiecare celulă echilibrată înainte de reîncărcarea bateriei. Aceasta este cunoscută sub numele de egalizare.
încărcarea poate fi realizată fie prin metoda constant-voltage, fie prin metoda constant-current., Pentru încărcarea potențială constantă, mențineți tensiunea de încărcare constantă până când curentul de încărcare se descompune la 3 amperi sau mai puțin, asigurându-vă că temperatura celulei bateriei nu depășește 100 de grade Fahrenheit și tensiunea începe să scadă.încărcarea prin scurgere încărcarea prin scurgere este procesul de menținere a unei baterii în stare de așteptare activă prin încărcarea continuă a bateriei într-o stare de supraîncărcare. Deși unii producători nu recomandă această procedură pentru încărcare, unii operatori au ales această metodă pentru a-și încărca bateriile NiCad., Rețineți că utilizarea unui încărcător de scurgere va consuma apă în timp din cauza efectului de gazare discutat anterior. Trebuie să reglați nivelul electrolitului înainte de a plasa bateria la bordul aeronavei. Dacă nu, există riscul de incident al bateriei, deoarece celulele se pot usca înainte de sfârșitul normal al intervalului de întreținere.în general, bateriile NiCad nu sunt periculoase în timpul funcționării normale și sunt construite suficient de robust pentru a rezista la puncție din scenariile tipice de deteriorare. Cu toate acestea, dacă din anumite motive sunt rupte, ele pot fi destul de periculoase., Hidroxidul de potasiu din bateriile NiCad este o soluție alcalină periculoasă și foarte corozivă pentru piele. Acest fluid poate fi eliberat în caz de deteriorare a bateriei. Dacă vine în contact cu pielea, poate provoca arsuri. Contactul cu ochii poate duce la afectarea permanentă a ochilor. Este toxic dacă este ingerat. Evitați să respirați vaporii într-o zonă închisă, deoarece acest lucru poate duce la iritații la nivelul gurii, gâtului și plămânilor. Expunerea pe termen lung la vaporii de hidroxid de potasiu poate provoca afecțiuni hepatice și renale și a fost identificată de OSHA ca posibil cancerigen.,
oricine manipulează bateriile NiCad trebuie să evite contactul cu componentele interioare și să se spele bine pe mâini după manipulare. Dacă aveți o scurgere, asigurați-vă că purtați îmbrăcăminte de protecție, inclusiv mănuși de vinil sau PVC, ochelari de ochi și un scut pentru față. Desigur, nu încercați niciodată să curățați o deversare de materiale periculoase decât dacă ați primit o pregătire corespunzătoare.
expediere
rețineți că bateriile NiCad conțin materiale periculoase și trebuie marcate și documentate în conformitate cu reglementările actuale IATA (un2797 sau UN2800, după caz) care reglementează transportul bateriilor NiCad ventilate.,
în cele din urmă, puteți ajuta la asigurarea duratei lungi de viață a bateriilor NiCad prin bune practici de întreținere. Tot personalul care le întreține sau chiar le gestionează ar trebui să fie instruit cu privire la practicile adecvate. Asigurați-vă că respectați toate procedurile recomandate de producător. Dacă este posibil, profitați de orice instruire disponibilă de la producător sau de la distribuitorii acestora. În cele din urmă, cunoașterea procedurilor adecvate poate asigura o durată de viață lungă și sigură a bateriei.