Диагностика судовых щелочных аккумуляторных батарей

судах в качестве резервного, аварийного, а иногда и основного источника

электроэнергии. От них питаются различные виды связи и сигнализации: телефонная, звонковая, противопожарная, температурно-тревожная и т. п. Аккумуляторы служат источником питания малого аварийного освещения и радиоаппаратуры.

типа относятся:
внутреннее устройство обеспечивает повышенную устойчивость к механическим нагрузкам, в

том числе к тряске и ударам;
длительные разрядные токи могут быть значительно выше, чем у кислотного аналога;
в принципе отсутствует испарение/выделение вредных веществ с газами;
легче и меньше при равных емкостях;
имеют очень высокий ресурс и служат в 7-8 раз дольше;
для них не является критичными перезаряд или недозаряд.

подключения к зарядному устройству никаких отрицательных электрохимических процессов с элементами

не происходит. Просто начинается электролиз воды на водород и кислород с ростом концентрации едкого кали и падением уровня электролита, что безопасно и легко компенсируется добавлением дистиллированной воды.

Очевидно, что имеются показатели, по которым этот тип аккумуляторов хуже кислотного:

использование дорогостоящих материалов повышает стоимость на единицу емкости до четырех раз;
более низкое – 1,25 В против 2 и выше В — напряжение на элементах.

клеммой для соединения аккумуляторов.
2. Пробка для
заливки электролита и свободного выхода газов

при заряде.
3. Соединение электродов
обеспечивающее передачу тока с электродов на токовывод
4. Контактные планки
приваренные к электроду и обеспечивающие съем тока с электродов.
5. Электрод состоящий из горизонтально расположенных ламелей, содержащих активный материал, заключенный в стальную перфорированную ленту.
6. Ребро обеспечивающее жесткость электрода и передачу тока на контактную планку.
7. Рамочный сепаратор разделяющий положительный и отрицательный электроды, обеспечивает свободную циркуляцию электролита между электродами.

определение их технического состояния с целью выявления  возможности продления срока эксплуатации

то необходимо выбрать диагностические параметры, по которым можно наиболее полно и точно сделать оценку.
Существует целый ряд диагностических параметров влияющих на работу батарей, но не все из них могут быть определены и использованы для диагностики в судовых условиях.

ток
Номинальный разрядный ток
Ток утечки на корпус
Внутренняя проводимость
Остаточная ёмкость
Проводимость контактных перемычек

между элементами
Уровень электролита
Плотность электролита
Температура электролита
Окружающая температура в месте установки

NaOН   в дистиллированной воде плотностью 1,17 -1,19 г/см3  с небольшой

добавкой едкого LiОН, который увеличивает срок службы аккумуляторов в 2-2,5 раза или едкого калия КOН плотностью 1,21 -1,23 г/см3
Замер плотности производится прибором – ареометром.
Реакции разряда-заряда (на примере кадмиево-никелевого аккумулятора) следующие:
  у положительных пластин Ni (ОН3 ) + К ↔ Ni (ОН)2 + КОН;
 у отрицательных пластин Cd + 2OН ↔ Сd(ОН)2.

Образовавшиеся при разряде гидрокисиды Ni(ОН)2 и Сd(ОН)2 не обладают какими либо отрицательными свойствами, поэтому щелочные аккумуляторы могут длительное время находиться в разряженном состоянии, следовательно, их обслуживание упрощается.

разряжают его до напряжения не ниже 1,1 В.

Например, батарея 10 КН-100 (кадмиево-никелевая батарея, собранная из 10 банок, общей емкостью 100 А-ч) имеет номинальное напряжение U = 12,5 В.
Номинальным зарядным током считается ток Iз = С / 4= 25 А  продолжительностью 6 час.
Номинальным разрядным током считается ток Iр = С / 8 = 12,5 А продолжительностью 8 час.
Допускается 1-часовой режим разряда током Iр  = 100 А.

Внутреннее сопротивление щелочных аккумуляторов Rвн =  0,03—0,05 Ом, т.е. в десятки раз больше внутреннего сопротивления кислотных аккумуляторов, у которых Rвн =  0,005 Ом. Поэтому щелочные аккумуляторы нельзя использо­вать в стартерном режиме.

более длительном режиме разряда не ниже 1,0 В;
при 3-часовом режиме

разряда не ниже 0,8 В;
при 1-часовом режиме разряда не ниже 0,5 В;
у щелочных аккумуляторов саморазряд при отключенном состоянии очень мал (после 9 месяцев хранения они теряют лишь 20 % емкости)

кислоты разрушают батарею!

аккумуляторов и батарей.
систематические недозаряды;
глубокие разряды ниже конечных напряжений;
снижение уровня электролита

ниже верхнего края пластин;
повышенная плотность электролита при температуре выше 0° С;
повышение температуры.

спектр как портативных так и стационарных, приборов для диагностики и

тестирования целого ряда параметров аккумуляторов, однако необходимость их использования в судовых условиях не обоснована по причине высокой стоимости и низкой эффективности при использовании их в целях продления срока службы, поэтому наибольшее распространение на судах получили автоматические зарядные устройства работающие в буферном режиме, позволяющие вести непрерывный контроль за состоянием аккумуляторов, а также передавать данные о состоянии батарей на пульт оператора и управляться не только локально но и удалённо.

является
тестер стационарных аккумуляторных батарей Celltron Ultra (CTU-6000). Его принцип действия

заключается в контроле проводимости на всём протяжении срока службы аккумулятора.
На первом этапе производится замер проводимости нового заряженного аккумулятора, что будет соответствовать 100% ёмкости, это значение далее будет являться опорным. Далее периодически производится замер проводимости на всём протяжении срока службы.

до 60% и ниже говорит о выходе из строя.

Время

необходимое для тестирования составляет 6-10 секунд ;
Диапазон измерения проводимости 100 – 19900 См;
Рабочий диапазон напряжения 1,5 – 20 В;
Емкость тестируемых батарей 10 – 6000 Ah;
Не требуется отключение нагрузки;
Номинальное напряжение тестируемых акб 2,4,6,8,10,12,14,16 В

В настоящее время метод измерения проводимости предлагается как альтернатива нагрузочному тестированию, который как считают авторы метода не позволяет в достаточной мере прогнозировать выход из строя аккумуляторных батарей.