Цель работы: изучить типы, конструкцию и работу свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. Усвоить безопасные приемы работы с аккумуляторными батареями, другим оборудованием, стендами в лабора­тории автотракторного электрооборудования. Научится проводить техни­ческое обслуживание и проверку аккумуляторов.

Материальное обеспечение и пособия:: свинцово-кислотные акку­муляторные батареи, плакаты, макеты, нагрузочные вилки, денсиметры (ареометры), трубки контроля уровня электролита в аккумуляторах, рези­новая груша с эбонитовым наконечником, выпрямитель для зарядки акку­муляторных батарей.

1 Общие сведения.

На тракторах и автомобилях, за исключением энергонасыщеных тракторов, применяется 12-ти вольтовое по напряжению электрооборудо­вание, состоящее из источников электрической энергии, потребителей и коммутационного оборудования.

Потребители электрической энергии соединены параллельно (за ис­ключением распределителя системы зажигания и указателей поворотов) при помощи одного плюсового провода, вторым проводом является корпус машины («масса»). Все потребители питаются постоянным по направле­нию током и постоянным по величине напряжением от источников элек­трической энергии - аккумуляторных батарей или генераторов.

Аккумуляторные батареи на тракторах к автомобилях предназна­чены для питания стартера электрической энергией при пуске двигателя и других потребителей тока при неработающем двигателе или работающем с малой частотой вращения, когда отдаваемая генератором мощность недос­таточна для обеспечения всех включенных потребителей.

Наиболее тяжелым режимом работы аккумуляторной батареи явля­ется питание стартера, потребляющего при запуске двигателя ток в не­сколько сотен ампер (до 300 А) и более). Аккумуляторные батареи тракто­ров V. автомобилей, конструкция которых позволяет отдавать большой ток при. незначительном падении напряжения, называют стартерными.

Аккумуляторные батареи (рисунок 1) состоят из шести последова­тельно соединенных аккумуляторов, размещенных в общем корпусе моно­блоке 8. Моноблок разделен перегородками соответственно на шесть яче­ек. В каждой ячейке помещены полублоки положительных к отрицатель­ных пластин. Полублок состоит из нескольких одноименных пластин, со­единенных между собой параллельно при помощи баретки 5. К баретке приварен выводной штырь 6, служащий выводом «+» или «-» полублока. Между положительными и отрицательными электродами установлены сепараторы 2, изготавливаемые из пористых кислотостойких материалов, ко­торые предохраняют разноименные электроды от замыкания.

Моноблоки изготавливают из эбонита или пластических масс. На дне ячеек моноблока имеются опорные призмы, на которые устанавливает блоки, электродов. Пространство между призмами служит для сбора выпа­дающего во время работы осадка к предотвращения замыкания им разно­именных электродов. Каждая ячейка моноблока сверху закрывается от­дельной крышкой из эбонита или пластмассы. В крышках сделано три отверстия: среднее резьбовое, закрываемое пробкой 10, служит для залив­ки электролита, дна крайних, армированных свинцовыми втулками - для выводных штырей отрицательных и положительных электродов.

Рисунок 1. Аккумуляторные батареи:

А – с наружным соединением аккумуляторов, б – с соединением через перегородку под общей крышкой, в – соединение сквозь отверстие в перегородке,

1 –отрицательные пластины; 2- сепаратор; 3 – положительная пластина; 4 – предохранительный щиток; 5 – баретка; 6 – выводной штырь; 7 – клемма «+»; 8 – моноблок; 9 – мастика уплотнительная; 10 – пробка; 11 – крышка; 12- межэлементные соединение (перемычка) аккумуляторов; 13 – вентиляционное отверстие; 14- клемма «-»; 15 – опорное ребро.

Аккумуляторы в батарее соединяются последовательно свинцовы­ми перемычками 12 посредством сварки их со штырями и свинцовыми втулками, запрессованными в крышку.

Положительные и отрицательные электроды представляют собой решетки, отлитые из свинца с добавлением для прочности и лучших ли­тейных качеств до 5 - 7% сурьмы. Решетки заполнены активным вещест­вом. Активной массой положительных электродов в заряженном состоя­нии является двуокись свинца PbO2 темно-коричневого цвета, а отрица­тельных - губчатый свинец Pb.

Перед вводом в действие аккумуляторные батареи заливают электролитом, представляющим собой раствор серной кислоты в дис­тиллированной воде.

Перед вводом в действие аккумуляторные батареи заливают электролитом, представляющим собой раствор серной кислоты в дис­тиллированной воде. Химические реакции, происходящие в свинцовом аккумуляторе при разряде к заряде, могут быть представлены уравнением: Pb0₂ + Pb + 2H₂S0₄ = PbS0₄ + PbS0₄ + 2H2O

Как видно из уравнения, в результате разрядки активная масса по­ложительных и отрицательных пластин преобразуется в сернокислый сви­нец PbS0₄, а в электролите увеличивается количество воды и уменьшается наличие серной кислоты, то есть плотность электролита снижается. В кон­це зарядки, когда сульфат свинца полностью преобразуется в активное ве­щество (двуокись свинца и губчатый свинец), плотность электролита вос­станавливается до значения, которое он имел перед зарядкой. Следова­тельно, плотность электролита является показателем степени заряженности аккумулятора. За ее величиной следят как при разрядке, так и при за­рядке аккумулятора. В настоящее время моноблоки батарей изготавливают из морозо­стойких и ударопрочных термопластических материалов (полипропиле­на, полиэтилена), позволивших уменьшить толщину стенок с 9 - S2 мм до 1,5 - 3,5 мм и, снизить массу с 6 - 12 кг до, 0,75;— 2,5 кг.

Эластичность пропилена дала возможность соединить аккумулято­ры между собой через отверстия в перегородках моноблока, что уменьши­ло длину, массу и электрическое сопротивление межэлементных соедине­ний и повысило разрядное напряжение на 0,1 - 2 В. Добавки мышьяка (до 0,2 %) в решетки положительных пластин повысили коррозийную стой­кость и срок службы батарей.

Конструктивной особенностью необслуживаемых батарей является установка электродов в сепараторах - «конвертах» на ровное дно моно­блоков или на укороченные призмы. При этом исключается замыкание разнополярных пластин и увеличивается уровень электролита над верхней кромкой электродов, что позволяет увеличить сроки доливки аккумуляторов дистиллированной водой. Для уменьшения потерь воды от испарения вентиляционные отверстия в пробках закрыты пористыми мембранами, пропускающими продукты электролиза и задерживающими пары воды.

Условное наименование батарей включает тип батареи, материал моноблока, материал сепараторов к исполнение. Тип батареи определяют по числу последовательно соединенных аккумуляторов (3-х или 6-ти), ха­рактеризующему номинальное напряжение (6 или 12 В); по назначению — стартерная (СТ); по номинальной емкости при 20-часовом режиме разря­да (6СТ-75). Материал моноблока обозначают буквой после номинальной емкости: Э — эбонит, Т - термопласт; материал сепараторов - буквами: М - мипласт, Р - минор, С - стекловолокно; исполнение также буквами: А - с общей крышкой, Н - сухо заряженная (например, 6 СТ-75МСН).