grundläggande teori-och underhållsförfaranden
av Joe Escobar
Nickel-kadmiumbatterier, allmänt kallade NiCad-batterier, används i stor utsträckning inom flygindustrin. Med korrekt underhåll kan de ge år av problemfri service. Låt oss ta en titt på den grundläggande konstruktionen av dessa batterier samt vissa underhållsproblem att tänka på när du arbetar med dem.
konstruktion
cellen är den grundläggande enheten för NiCad batteriet., Den består av positiva och negativa plattor, separatorer, elektrolyt, cellventil och cellbehållare. De positiva plattorna är gjorda av en porös plack på vilken nickelhydroxid har deponerats. De negativa plattorna är gjorda av liknande plack på vilka kadmiumhydroxid deponeras. I båda fallen erhålls den porösa placken genom sintring av nickelpulver nickelpulver till en finmaskig trådskärm. Sintring är en process som smälter samman extremt små granuler av pulver vid hög temperatur., När de aktiva positiva och negativa materialen deponeras på placken bildas den och skärs i rätt plattstorlek. En nickelflik svetsas sedan till ett hörn av varje platta och plattorna monteras med flikarna svetsade till rätt terminaler. Plattorna separeras från varandra genom en kontinuerlig remsa av porös plast.
elektrolyten som används i NiCad-batteriet är en 30-procentig lösning av kaliumhydroxid (KOH) i destillerat vatten. Elektrolytens specifika gravitation förblir mellan 1.240 och 1.300 vid rumstemperatur., Det måste noteras att inga märkbara förändringar uppstår i elektrolyten under laddning eller urladdning. På grund av detta kan batteriladdningen inte bestämmas genom en specifik gravitationskontroll av elektrolyten. Elektrolytnivån bör bibehållas strax ovanför plattorna.
laddning av NiCad-batterier
när en laddningsström appliceras på ett NiCad-batteri, förlorar de negativa plattorna syre och börjar bilda metalliskt kadmium. Det aktiva materialet hos de positiva plattorna, nickelhydroxid, blir mer oxiderat., Denna process fortsätter medan laddningsströmmen appliceras eller tills allt syre avlägsnas från de negativa plattorna och endast kadmium kvarstår.
mot slutet av laddningscykeln avger cellerna gas. Detta kommer också att inträffa om cellerna är överladdade. Denna gas orsakas av sönderdelning av vattnet i elektrolyten till väte vid de negativa plattorna och syre vid de positiva plattorna. Spänningen som används under laddning, liksom temperaturen, bestämmer när gasning kommer att inträffa., För att helt ladda ett NiCad-batteri måste en del gasning, dock liten, äga rum; således kommer lite vatten att användas.
urladdning
den kemiska verkan är omvänd under urladdning. De positiva plattorna ger långsamt upp syre, vilket återfås av de negativa plattorna. Denna process resulterar i omvandling av den kemiska energin till elektrisk energi. Under urladdning absorberar plattorna en mängd elektrolyt. Vid laddning stiger elektrolytnivån och vid full laddning kommer elektrolyten att ligga på högsta nivå., Därför bör vatten endast tillsättas när batteriet är fulladdat.
byta från bly-syra till NiCad
NiCad batteriet är vanligtvis utbytbara med bly-syra batterier. Vid byte av ett blybatteri med ett NiCad-batteri måste batterifacket vara rent, torrt och fritt från alla spår av syra från det gamla batteriet. Facket måste tvättas ut och neutraliseras med ammoniak eller borsyralösning, får torka noggrant och sedan målas med en alkalibeständig lack.,
dynan i batterisumpburken ska mättas med en 3-procentig (i vikt) lösning av borsyra och vatten innan batterisumpsystemet är anslutet.
service av NiCad-batterier
det finns betydande skillnader i de servicemetoder som krävs för NiCad-batterierna och för blybatterierna. De viktigaste punkterna som ska observeras är följande.
ett separat förvarings-och underhållsområde bör tillhandahållas för NiCad-batterier. Elektrolyten är kemiskt motsatt den svavelsyra som används i ett blybatteri., Rök från ett blybatteri kan förorena elektrolyten i ett nickel-kadmiumbatteri. Denna försiktighetsåtgärd bör omfatta utrustning som handverktyg och sprutor som används med blybatterier. Alla möjliga försiktighetsåtgärder måste vidtas för att hålla allt som innehåller syra borta från NiCad batteributiker.
kaliumhydroxidelektrolyten som används i NiCad-batterier är extremt frätande. Skyddsutrustning som skyddsglasögon, gummihandskar och gummi förkläden ska användas vid hantering och service av batterier., Lämpliga tvättmöjligheter måste tillhandahållas om elektrolyten spills på kläder eller huden. Eventuell sådan exponering för elektrolyt ska sköljas omedelbart med vatten eller ättika, citronsaft eller en borsyralösning. Kom ihåg att när kaliumhydroxid och destillerat vatten blandas för att göra elektrolyten, bör kaliumhydroxiden långsamt tillsättas till vattnet, inte vice versa.
Undvik att använda en stålborste för att rengöra batteriet. Svåra ljusbågar kan uppstå om en stålborste används., Dessutom bör ventilationspluggarna stängas under rengöringsprocessen och batteriet får aldrig rengöras med syror, lösningsmedel eller någon kemisk lösning. Spilld elektrolyt kan reagera med koldioxid för att bilda kristaller av kaliumkarbonat. Dessa, som är giftfria och icke-korrosiva, kan lossas med en fiberborste och torkas av med en fuktig trasa. När kaliumkarbonat bildas på ett korrekt servat batteri kan det indikera att batteriet är överladdat eftersom spänningsregulatorn inte är inställd.,
ytterligare vatten bör aldrig läggas till batteriet tidigare än tre eller fyra timmar efter det att det har fulladdat. Om du behöver tillsätta vatten, använd endast destillerat eller demineraliserat vatten. Dessutom, var noga med att inte övertjäna batteriet med vatten. Om du gör och måste ta bort en del av vätskan, kommer du att minska koncentrationen av kaliumhydroxid i cellen. Detta kommer att påverka dess funktion.
eftersom elektrolyten inte reagerar kemiskt med cellplattorna förändras inte dess specifika gravitation märkbart., Således är det inte möjligt att bestämma laddningstillståndet för ett NiCad-batteri med en hydrometer. Dessutom kan ett NiCad-batteris laddning inte bestämmas genom ett spänningstest eftersom spänningen hos ett NiCad-batteri förblir konstant under 90-procenten av urladdningscykeln.
serviceintervall
NiCad-batterier bör servas med jämna mellanrum baserat på erfarenhet, eftersom vattenförbrukningen varierar med omgivningstemperatur och driftsmetoder. Med större intervall bör batteriet tas bort från flygplanet och ges en bänk kontroll i butiken.,
om ett batteri är helt urladdat kan vissa celler nå nollpotential och laddas i omvänd riktning. Detta kan påverka det på ett sådant sätt att det inte kommer att behålla en full kapacitetsavgift. Om detta händer ska batteriet laddas ur och varje cell balanseras innan batteriet laddas. Detta är känt som utjämning.
laddning kan åstadkommas med antingen konstant spänning eller konstant ström metod., För konstant potentiell laddning, behåll laddningsspänningen konstant tills laddningsströmmen sönderfaller till 3 ampere eller mindre vilket säkerställer att battericellstemperaturen inte överstiger 100 grader Fahrenheit och spänningen börjar minska.
Trickle laddning
Trickle laddning är processen att hålla ett batteri i aktivt stand-by-tillstånd genom att kontinuerligt ladda batteriet i ett överladdningsförhållande. Även om vissa tillverkare inte rekommenderar denna procedur för laddning, har vissa operatörer valt den här metoden för att ladda sina NiCad-batterier., Tänk på att använda en trickle laddare kommer att konsumera vatten över tiden på grund av gasningseffekten som diskuterats tidigare. Du måste justera elektrolytnivån innan du placerar batteriet ombord på flygplanet. Om inte, finns det en risk för batteriolycka eftersom cellerna kan torka ut innan den normala slutet av underhållsintervallet.
säker hantering
NiCad batterier är i allmänhet inte farliga under normal drift och är byggda tillräckligt robust för att motstå punktering från typiska skador scenarier. Men om de av någon anledning bryts, kan de vara ganska farliga., Kaliumhydroxiden i NiCad-batterier är en alkalilösning som är farlig och mycket frätande för huden. Denna vätska kan släppas vid skador på batteriet. Om det kommer i kontakt med huden kan det orsaka brännskador. Kontakt med ögonen kan leda till permanent ögonskada. Det är giftigt om det tas in. Undvik att andas ångorna i ett slutet område eftersom det kan leda till irritation i munnen, halsen och lungorna. Långvarig exponering för kaliumhydroxidångor kan orsaka lever-och njursjukdomar, och det har identifierats av OSHA som ett möjligt cancerframkallande ämne.,
Den som hanterar NiCad-batterier bör undvika kontakt med de inre komponenterna och tvätta händerna noggrant efter hantering. Om du har ett spill, se till att bära skyddskläder inklusive vinyl eller PVC Handskar, ögonglasögon och en ansiktsskärm. Naturligtvis, försök aldrig att städa upp ett farligt material spill om du inte har fått ordentlig utbildning.
sändning
tänk på att NiCad-batterier innehåller farliga material och bör märkas och dokumenteras i enlighet med gällande IATA-föreskrifter (UN2797 eller UN2800 enligt vad som är tillämpligt) som reglerar transport av ventilerade NiCad-batterier.,
i slutändan kan du bidra till att säkerställa din NiCad-batteriers långa livslängd genom god underhållspraxis. All personal som upprätthåller eller ens hanterar dem bör utbildas på rätt praxis. Se till att följa alla tillverkarens rekommenderade procedurer. Om möjligt, dra nytta av all utbildning som finns tillgänglig från tillverkaren eller deras distributörer. I slutändan, att veta rätt förfaranden kan säkerställa en lång, säker livslängd på batteriet.