Вопрос 4 – Щелочные аккумуляторные батареи. Устройство, принцип действия. Основные характеристики и эксплуатационные параметры. Достоинства и недостатки. Возможные неисправности, их проявления

Электрохимические процессы, происходящие при разряде и заряде аккумулятора описываются выражением:

разряд

2Ni(OH) ₂ + KOH + Cd 2Ni(OH) ₂ + KOH + Cd(OH) ₂

заряд

В отличие от кислотных аккумуляторов в щелочных аккумуляторах плотность электролита при заряде и разряде аккумулятора почти не изменяется. При эксплуатации плотность электролита выбирают в зависимости от температуры, при которой предполагается использование аккумулятора.

ЭДС аккумулятора (одного элемента) составляет 1,36 В и не зависит от температуры и плотности электролита. Для получения напряжения аккумуляторной батареи 24÷25 В используется батарея из двадцати последовательно включенных аккумуляторов (элементов). Ёмкость никель-кадмиевого аккумулятора мало зависит от величины тока разряда.

Конструктивно самолётная щелочная батарея аккумуляторов состоит из двадцати отдельных аккумуляторов (элементов) НКБН-25 (рис.2.2.), каждый из которых имеет индивидуальный корпус из полихлорвинила Элементы размещаются в общем стальном корпусе в 2 ряда (рис.2.4). Ряды отделены друг от друга изолирующей прокладкой 4. Аккумуляторы НКБН-25 отделены друг от друга и от корпуса батареи с помощью прокладок, которые помимо изоляции обеспечивают плотное размещение элементов в корпусе батареи. Для последовательного соединения элементов между собой предусмотрены шины 3 и 7 в виде накладок, которые надеваются на положительный и отрицательный полюса соответствующих элементов и крепятся с помощью гаек.

Для контроля уровня электролита на боковых стенках корпуса предусмотрены смотровые окна.

Сверху корпус закрывается пластмассовой крышкой 10, которая закрывается защёлкивающимися (патефонными) замками .

Для изоляции корпуса батареи от металлической конструкции самолёта к основанию с двух сторон прикреплены изоляционные уголки.

Щелочные аккумуляторы в сравнении с кислотными имеют следующие преимущества:

- меньше масса (примерно на 4ч5 кг);

- больше удельная мощность;

- не боятся ударов;

- не боятся вибрации;

- не боятся коротких замыканий во внешней цепи;

- не боятся недозарядов и глубоких разрядов;

- хранятся в разряженном состоянии;

- имеют больший срок службы;

- проще в эксплуатации.

Вопрос 5 – Тепловой разгон при наличии одновременно трех факторов:

- заряд аккумулятора от источника постоянного тока значительно более мощного, чем аккумулят батарея;

- заниженный уровень электролита (значительная поверхность электродов и сепаратора находятся над поверхностью электролита);

- в сепараторе над поверхностью электролита есть повреждения, через которые могут проникать газы, образующиеся при заряде аккумулятора.

Тепловой разгон возможен при наличии одновременно трех факторов:

- заряд аккумулятора от источника постоянного тока значительно более мощного, чем аккумуляторная батарея;

- заниженный уровень электролита (значительная поверхность электродов и сепаратора находятся над поверхностью электролита);

- в сепараторе над поверхностью электролита есть повреждения, через которые могут проникать газы, образующиеся при заряде аккумулятора. отрицательный электрод, а от него нагревается электролит, что приводит к уменьшению его электрического сопротивления, а следовательно к увеличению тока заряда уже заряженного аккумулятора, т.е. ускорению реакции электролиза воды. В результате увеличивается количество газообразного кислорода, образующегося возле положительного электрода и, как следствие, проходящего через поврежденный сепаратор к отрицательному кадмиевому электроду. Происходит лавинообразный рост зарядного тока и температуры. Если образующиеся газы не будут успевать выходить через предохранительный клапан в пробке, возможен взрыв.

Меры по предотвращению теплового разгона

Для предотвращения теплового разгона проводятся следующие мероприятия:

1. Наземный авиационно-технический персонал АТБ должен контролировать внешний вид батареи, уровень электролита и, при необходимости, восстанавливать его, доливая дистиллированную воду.

2. Экипаж должен каждые 30ч50 мин контролировать ток заряда аккумуляторов и напряжение. Ток заряда не должен превышать 25 А, напряжение должно быть не менее 24 В (напряжение контролируют, предварительно отключив аккумулятор).

3. На новейших отечественных и зарубежных самолётах предусмотрен автоматизированный контроль температуры электролита в аккумуляторах.