При хранении происходит самозаряд батареи, который обычно составляет 0,5-0,8 % в сутки, увеличиваясь с повышением температуры. В случае хранения батареи при положительных температурах ее следует подзаряжать. Интенсивность электролиза электролита и сопутствующей ему коррозии решеток возрастает при перезарядке, повышении температуры и длительном использовании батареи.
Выделяемая при работе свинцовой батареи кислородно-водородная смесь взрывоопасна, газы и пары электролита могут вызвать коррозию металлических деталей автомобиля, расположенных рядом с батареей, а также полюсных выводов и деталей крепления самой батареи. Некоторые вещества, образующиеся при эксплуатации батареи, например стибин-сурьмянистый водород, токсичны.
Отмеченные недостатки, характерные для обычных (традиционных) батарей, связаны с содержанием 4-6 % сурьмы в сплаве свинца, из которого отливаются решетки электродов.
Сурьма в решетках положительных электродов способствует более интенсивному выделению кислорода и одновременно электрохимическому переносу и отложению сурьмы на поверхности отрицательного электрода. Присутствие даже небольшого количества сурьмы на поверхности отрицательного электрода приводит к заметному росту газовыделения и снижению объема (уровня) электролита. Перенос сурьмы на поверхность отрицательного электрода приводит к повышению его потенциала, снижению электродвижущей силы (ЭДС), повышению силы зарядного тока, увеличению потерь воды и сокращению срока службы батареи.
Появление необслуживаемых батарей стало возможным благодаря применению решеток из свинцово-кальциевого сплава или свинцовосурьмянистого сплава с уменьшенным содержанием сурьмы.
Необслуживаемые батареи со свинцово-кальциевыми решетками отличаются не только малыми газовыделением и саморазрядом, но и другими преимуществами. Эти батареи можно устанавливать в местах, не требующих удобного доступа для обслуживания. Коррозия решеток электродов меньше. Батареи имеют лучшие характеристики стартерного режима разряда. Добавления воды в процессе эксплуатации не требуется, это конструкцией батареи не предусмотрено.
Технологические трудности изготовления решеток электродов из сплава свинца и кальция заставили разрабатывать батареи с ограниченным объемом обслуживания на основе электродов с пониженным содержанием сурьмы в решетках. Интенсивность газовыделения существенно снижается только при уменьшении содержания сурьмы в сплаве решетки до 2,0-2,5%. Но уже при содержании сурьмы ниже 4% резко ухудшаются литейные свойства свинцово-сурьмянистого сплава, снижается механическая прочность решетки, возрастает скорость коррозии электродов. Для сохранения необходимых технологических и эксплуатационных свойств малосурьмянистых сплавов в них добавляют медь (0,02-0,05%), серу и селен (до 0,01%). На литейных свойствах сплава благоприятно сказывается присадка олова (до 0,01%).
Батареи с решетками электродов из малосурьмянистых сплавов, содержащих легирующие добавки, имеют несколько худшие показатели саморазряда по сравнению с батареями, в которых решетки выполнены из свинцово-кальциевого сплава. Такие батареи имеют достаточно высокий срок службы и малочувствительны к глубоким разрядам, однако требуют один раз в год долива воды.
В отечественных необслуживаемых (зарубежные батареи с электродами такого типа называются малообслуживаемыми) батареях по сравнению с обычными батареями уменьшено содержание сурьмы в сплаве решеток электродов. Поэтому значительно снизилась интенсивность саморазряда батареи (до 0,08-0,01 % в сутки). Отличительными особенностями необслуживаемых батарей являются:
- применение сепараторов-конвертов;
- установка блока электродов с сепараторами-конвертами на дно моноблока и их приклейка к дну, что позволяет повысить стойкость к вибрации и увеличить объем электролита;
- уменьшение толщины и сопротивления решеток электродов;
- применение укороченных межэлементных соединений, проходящих через перегородки пластмассовых моноблоков;
- расположение ушек электродов не у их краев, а ближе к середине, что обеспечивает лучшее токораспределение при разряде и заряде;
- использование полипропилена для изготовления моноблоков и общих крышек;
- использование индикаторов состояния батареи;
- применение выводов из коррозионно-стойкой стали под болт или гайку;
- прикрепление блока электродов к баретке с помощью полиуретана для повышения стойкости к вибрации.
К недостаткам необслуживаемых батарей со свинцово-кальциевыми решетками электродов можно отнести:
- невозможность определить состояние батареи по плотности электролита, так как отсутствуют заливные пробки;
- заряженность таких батарей определяется только по индикатору заряженности;
- при интенсивном заряде возможно снижение емкости, поэтому рекомендуется регулировать напряжение генератора в пределах 14,2-14,4 В.
Перспективно применение на автомобилях конструкций герметичных необслуживаемых батарей с рекомбинацией выделяющихся газов и встроенными в крышки регулировочными клапанами, которые открываются при избыточном давлении газов. Такие батареи имеют обозначение VRLA.
Комментарии посетителей