Свинцовые (кислотные) аккумуляторы выпускают электрический заряд от нескольких десятков до тысяч ампер-часов. Число, указанное после букв, означает номер аккумулятора. В таблице №1 приведены некоторые технические данные этих аккумуляторов. Значения зарядов и токов для аккумуляторов. Значение зарядов и токов для аккумулятора больших размеров получают умножением зарядов и токов (для С=1 и др.) на номер аккумулятора.

Таблица №1

Электролит кислотных аккумуляторов составляют из химически чистой серной кислоты и дистиллированной воды. Плотность электролита устанавливают в зависимости от условий, в которых работают аккумуляторы. Чем выше плотность электролита, тем ниже температура замерзания, но и тем меньше срок службы аккумулятора.

Плотность электролита измеряют специальным прибором – ареометром. Нормальной плотностью считают 1,15…1,23 г/см³. При плотности электролита 1,15 г/см³ требуется 239г серной кислоты с плотностью 1,8 г/см³ на 1 литр электролита. Вместо дистиллированной воды можно использовать чистую дождевую или снеговую вону.

При составлении электролита в стеклянную посуду наливают сначала воду, а затем тонкой струйкой серную кислоту. Категорически запрещается лить воду в серную кислоту, так как капли воды соприкасаясь с серной кислотой сильно нагреваются и испаряются. При этом они уносят с собой капельки серной кислоты, которые, попадая на кожу, могут причинить ожоги. В этом случае необходимо немедленно помыть место поражения раствором соды, а затем холодной водой.

Нормальная температура кислотного электролита 25⁰ С. Повышение температуры свыше 40⁰ С недопустимо. Уровень электролита в аккумуляторе должен быть выше верхнего края пластин примерно на 10мм (проверяют стеклянной палочкой или трубкой). Доливать электролит в аккумулятор рекомендуется перед зарядкой. Во время зарядки пробки аккумулятора открывают. Значение зарядного тока указанно в паспорте аккумулятора.

Аккумуляторы нельзя разряжать ниже конечного напряжения разряда (для свинцовых аккумуляторов ниже 1,8 В). Как только аккумуляторная батарея разрядилась до предельно допустимого напряжения, ее нужно заново зарядить. При зарядке повышают напряжение на зарядном устройстве до значения несколько большего, чем напряжение на батарее (2,1…2,15 В на банку), затем подключают к нему батарею.

Аккумулятор можно зарядить несколькими способами: при неизменном зарядном токе; при неизменном зарядном напряжении; при предельно допустимых зарядных токах, соответствующей каждой стадии заряда. Предельно допустимые токи устанавливают опытным путем. Их выбирают таким образом, чтобы процесс зарядки протекал без бурного выделения газов на пластинах аккумуляторов. Максимально допустимый ток зарядки аккумуляторов типа С равен 9n, где n-номер заряда элемента.

В практике ток первой ступени зарядки не обязательно должен иметь предельно допустимое значение. Его обычно выбирают из соотношения

(1)

а ток второй ступени – из соотношения

(2)

Током первой ступени зарядку ведут в течение времени t₁, пока не начнется выделение газа из пластин. После этого зарядный ток снижают до значения I_{2 зар} , и продолжают еще некоторое время t₂, (обычно 2…3ч), При этом общий заряд, сообщаемый аккумулятору,

(3)

Q_раз – заряд, отданный аккумулятором при разрядке;

Q_зар – заряд полученный аккумулятором при зарядке;

- коэффициент отдачи аккумулятора.

Таким образом, при зарядке наблюдается два характерных периода. В первом периоде на аккумуляторе увеличивается медленно держится длительное время в пределах 2,2…2,36 В. Во втором периоде, после того как на пластинах аккумулятора начинают бурно выделяться газы и появляется необходимость снизить зарядный ток, напряжение увеличивается быстро и достигает предельно значения2,5…2,7 В. После окончания зарядки концентрация раствора в пластинах выравнивается и э.д.с. снижается до значения, соответствующего концентрации электролита в аккумуляторе.

Нельзя оставлять аккумулятор незаряженным, так как в этом случае его пластины покрываются кристаллами сульфата и емкость аккумулятора снижается. На период хранения аккумулятор разряжают, сливают электролит и смывают с пластин следы кислоты. После промывки пробки плотно завертывают.

Аккумулятор можно хранить и в заряженном состоянии. Но в этом случае его следует не реже одного раза месяц подзаряжать, ибо в результате саморазряда он может полностью разрядиться и пластины покроются сульфатом. В помещениях, где находятся аккумуляторы, категорически запрещается курить, пользоваться аппаратами, приборами, инструментами и выключателями, которые могут вызвать появление искры, поскольку при зарядке аккумуляторов в результате электролиза воды в электролите образуется гремучий газ, то есть смесь водорода и кислорода, которая может взорваться от случайной искры.

Новые аккумуляторы подвергают двум-трем режимам зарядки и разрядки. Зарядный ток при этом устанавливают в 2 раза меньшим, чем обычный периодический зарядный ток. Разрядку ведут током 10-часовой разрядки.

Исправный аккумулятор должен удовлетворять следующим требованиям: быть герметичным, иметь нормальные значения напряжения каждого элемента, плотности и уровня электролита, высоты осадков в банке, в нем должны отсутствовать сульфитация, коррозия, коробление и короткие замыкания пластин. Сроки поверки следующие: сульфитацию проверяют не реже одного раза в 2…..3 месяца, высоту электролита – раз в 3….6 месяцев, химический анализ электролита проводят раз в 6 месяцев.

В щелочных аккумуляторах электролит из дистиллированной воды и едкого калия или натра. При температуре эксплуатации от -15 до +40⁰ С рекомендуется электролит, состоящий из КОН + LiOH плотностью 1,19…1,21 г/см³, при температуре эксплуатации от +15 до +35⁰ С – электролит из NaOH плотностью 1,17…1,19 г/см³ при температуре от+40 до + 60 ⁰С – электролит из NaOH + LiOH плотностью 1.17….1,19 г/см³. Плотности 1,17 г/см³ соответствует содержание в 1л электролита 176,2 г едкого натра, а плотности 1,19 г/см³ – 201,2 г едкого натра.

Электролиты приготавливают только в стеклянной или керамической посуде. Аккумулятор заливают только остывшим электролитом, температура которого не более +25⁰С. По мере расхода электролита его доливают дистиллированной водой или слабым раствором едкого кали. Если на тело или одежду попала, едкая щелочь, ее надо смыть 2% раствором борной кислоты, а затем промыть загрязненное место чистой водой.

Зарядный ток аккумулятора указан в паспорте, его можно определить по формуле:

(4)

Q- электрический заряд аккумулятора.

Продолжительность нормальной зарядки не менее 6 ч. Но при форсированной зарядке время можно сократить до 4ч: 2,5ч заряжать двойным номинальным током и 1,5 ч – нормальным током. К концу зарядки напряжение на клеммах банки достигает 1,8 В. При достижении этого напряжения аккумулятор следует подержать под зарядкой еще полчаса, а затем прекратить ее.

Поскольку во время зарядки щелочных аккумуляторов выделяются кислород и водород, то пробки должны быть вывернуты. Завинчивать их следует не раньше чем через 6 ч после окончания зарядки.

Разрядку щелочного аккумулятора следует заканчивать при снижении напряжения на его клеммах до 1,1 В (в крайнем случае до 0,8 В).

На рисунке №1 приведена простейшая схема включения аккумуляторов на зарядку. К источнику зарядного тока ИЗТ (генератору постоянного тока или выпрямителю) через регулировочный реостат R подключен аккумулятор. Зарядный ток контролируют амперметром А, напряжение на аккумуляторе – вольтметром V.

ИЗТ- источник зарядного тока, Ак – аккумулятор.

Для проверки степени зарядки аккумуляторов под нагрузкой применяют нагрузочную вилку (рисунок №2). Стержневые контакты 1 острыми контактами прижимают к зажимам аккумуляторного элемента. При измерениях электроды соединяют нагрузочным резистором 2 сопротивление которого равно 0,012 Ом. Вольтметр 3 включен параллельно нагрузочному резистору. Нагрузочной вилкой поочередно проверяют элементы аккумулятора. Через нагрузочный резистор протекает ток порядка 100 А. При 100- процентной зарядке напряжение элемента кислотного аккумулятора под нагрузкой равно 1,7…1,8 В, при 75-,50-, и 25-процентной зарядке соответственно 1,6…1,7В, 1,5…1,6 и 1,4…1,5 В.

1-контакты с острыми концами; 2- нагрузочный резистор; 3- вольтметр.