Tuo lyijyakku takaisin kuolleista: 9 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Kaikista vanhoista paristomalleista lyijyhappo on se laajalti edelleen käytössä. Sen energiatiheys (wattituntia / kg) ja alhaiset kustannukset tekevät niistä yleisiä.

Kuten mikä tahansa akku, se perustuu sähkökemialliseen reaktioon: eri kemiallisten aineiden väliseen vuorovaikutukseen, joka olennaisesti tuottaa ylimääräisiä elektroneja toisella puolella ja alijäämä toisella puolella. Tämä ero ("potentiaali") on jännite, ja se mahdollistaa virran virtauksen elektronien kiertäessä piirin ympäri täyttääkseen tämän alijäämän. Kun ero neutraloi akun varauksen, se pienenee. Ladattavien paristojen avain on, että tämä reaktio on palautuva, koska virran kytkeminen akkuun (toisin kuin sen vetäminen) palauttaa latauksen. Muut sähkökemialliset reaktiot voivat tuottaa suurempia energiatiheyksiä sillä hinnalla, että niitä ei voi ladata uudelleen.

Kunkin reaktion tuottama jännite on enemmän tai vähemmän kiinteä (se vaihtelee hieman varausprosentista riippuen). Lyijyhappo on 2 volttia. Esimerkiksi nikkelipohjaiset akut ovat 1,2 tai 1,4 V ja litium -kennot ovat 3,7 V. Tästä syystä, jos haluat 12 voltin akun, sinun on sijoitettava useita näistä reaktioista sarjaan jännitteiden lisäämiseksi. Jokaista näistä kutsutaan soluksi. Kuten kuvista näkyy, 12 voltin lyijyhappo koostuu 6 kennosta. 12v, 6v, 8v ja jopa yksisoluiset 2v paristot ovat yleisiä.

Seuraavaksi selitän tapoja, joilla lyijyhapposolut voidaan rakentaa, jotta voit tunnistaa, mitä sinun on tehtävä akullesi.

Vaihe 1: Tunnista akkutyyppi

Näissä paristoissa on 3 pääkomponenttia. Kyllä, se on lyijyä ja happoa. Erityisesti rikkihapon, lyijylevyjen ja lyijyoksidilevyjen liuos. Lyijylevyt ovat negatiivisia. Lyijyoksidi tekee positiivisen, koska lyijyyn sitoutuneet happiatomit "puuttuvat" elektroneista (elektroneilla on negatiivinen varaus), joten ne ovat "vähemmän negatiivisia" = positiivisia. Veteen liuotettua rikkihappoa kutsutaan elektrolyytiksi ja se kuljettaa elektroneja näille levyille ja sieltä, ja lyijyn kanssa reagoidessaan vapauttaa elektroneja.

Levyjen määrä, paksuus ja koko sekä elektrolyytin pito voivat vaihdella.

Käynnistys- ja sykliakut

Näiden paristojen eri käyttötarkoitukset tarkoittavat sitä, että levyjen koko on erilainen. Käynnistysakku on tavallisesti kaasuautoissa. Heidän päätehtävänsä on tuottaa suuri virta lyhyeksi ajaksi moottorin pyörittämiseksi käynnistävän moottorin kääntämiseksi. Niiden normaali käyttö ei tyhjennä niitä liikaa - vain yksi iso, lyhyt pulahdus, joka ladataan melko nopeasti. Auton laturi pitää akun ladattuna, kun se käyttää valoja, stereoja, ECU: ta ja kaikkea muuta elektroniikkaa.

Syväakkuakut sitä vastoin on suunniteltu kestämään hitaita, mutta huomattavia purkauksia. Ne eivät ehkä pysty tarjoamaan niin paljon "lyöntiä" mielijohteesta (eli suuria virtapiikkejä), mutta ne voidaan purkaa paljon enemmän ennen vahinkoa. Näitä löydät UPS-laitteista, aurinkosähköjärjestelmistä, hätävaloista ja monista sähköajoneuvoista, kuten trukkeista, golfkärryistä, joistakin jakeluautoista, varhaisista ja itse tehtyistä sähköautoista sekä lasten kyytileluista.

Tulvivat ja suljetut akut

Tämä ero johtuu tavasta, jolla elektrolyytti pidetään kennossa. Levyjen on oltava rikkihappoliuoksen ympäröimänä, jotta reaktio voi tapahtua. Yksinkertaisin tapa saavuttaa tämä on upottaa levyt nestemäiseen liuokseen. Tässä: akku täynnä. Tulvivat akut voivat olla joko käynnistysakkuja (useimmat auton akut) tai syväjaksoja (esimerkiksi trukkien tai golfkärryjen akut)

Suuri etu on, että koska vähän vettä katoaa latauksen aikana (lisää tästä myöhemmin), voit ladata nopeammin, koska sinulla on varaa menettää enemmän vettä, ja lisää se vain niin usein. Suuri haitta on, että ne voidaan asentaa vain vaakasuoraan.

Suljetuissa tai "huoltovapaissa" paristoissa on sen sijaan lasikuitulevy levyjen välissä-imukykyinen lasimatto tai AGM, joka on myös toinen nimi näille. Lasikuitu imee liuoksen ja pitää sen kosketuksessa molempien levyjen kanssa ja estää samalla niiden koskettamisen ja oikosulun akun vaurioitumisen yhteydessä. Tämä tarkoittaa myös sitä, että ne voidaan asentaa kulmaan ja niitä voidaan käyttää enemmän väärin ennen roiskeita tai ongelmia.

Koska latausreaktio vapauttaa vetyä, lyijyakut tarvitsevat ilmausta, jotta ne voivat päästää ylimääräisen kaasun ulos. Suljetuissa paristoissa on venttiilit, jotka ohjaavat vapautumista, mikä johtaa jälleen toiseen nimeen suljetuille paristoille: VRLA venttiilinohjatulle lyijyhapolle

Toinen laji on geelikennot, joiden liuoksessa on sakeutusainetta ja joissa yhdistyvät siten molempien edellisen lajin edut. En ole törmännyt näihin, mutta periaatteessa se voidaan palauttaa samalla tavalla, vaikka se saattaa vaatia ravistusta. Nämä ovat yleisiä käynnistyslajeissa korkean suorituskyvyn auton akkuina.

Vaihe 2: Kuinka lyijyakku kuolee

Nyt kun olemme käyneet läpi paristojen toiminnan ja rakenteen, on helpompi selittää tapoja, joilla ne voivat epäonnistua. Nämä ovat kaksi pääasiallista tapaa, joilla he eivät pysty pitämään maksua:

Rikkiongelmat

Kemiallisesti taipuvaiset ovat huomanneet, että kun rikkihappo kerää elektronin toiselle puolelle, rikkiatomin on mentävä jonnekin, joten se muodostaa lyijysulfaatin lyijylevyn päälle. Tämä on teoriassa päinvastaista latauksen aikana, mutta todellisuudessa sitä ei tapahdu 100%: lla rikkiä. Kiteitä voi muodostua ja joko juuttua kupariin vähentäen sen aktiivista pinta -alaa (sulfaatiota) tai pudota pohjaan, jolloin osa lyijystä jää mukanaan jättäen kuoppia levyyn (kuoppia tai korroosiota) sekä vähentämällä rikkihapon määrää happoa liuoksessa.

Jonkin verran sulfatoitumista on väistämätöntä lataus- ja purkausjaksojen aikana, ja se on tärkein tapa akun vanhenemiseen ja käyttökelvottomuuteen. Virheellinen lataus ja purkaminen (liian nopea tai liian syvä) voi johtaa ennenaikaisesti tähän.

Vesiongelmat

Rikkihappo on vain pieni osa akun sisällä olevasta nesteestä, noin 25%. Siksi se on liuotettava veteen, jotta se saavuttaa koko levyn alueen. Koska niillä on eri kiehumispisteet, vesi voi haihtua ja erottua seoksesta, mikä vähentää sen tilavuutta ja "kuivattaa" akun tehokkaasti.

Tämä on yleisempi akkujen kanssa, joita ei käytetä usein ja jotka johtuvat ympäristötekijöistä.

Onko se kuollut?

Kummassakin tapauksessa akun napojen jännite on erittäin alhainen (vain muutama mV). Vastus on myös erittäin korkea, mutta älä käytä yleismittarin ohmitilaa tämän mittaamiseen! Se tarkoittaa pikemminkin sitä, että se sallii vain hyvin pienen virran kiertää sen läpi, kuten suuri vastus. Näet tämän asettamalla ampeerimittarisi sarjaan akun ja laturin väliin, missä mittaat vain pienen virran (muutaman milliampeerin).

Esimerkkinä käyttämässäni akussa oli veden ennenaikainen menetys. Se on ostettu uutena 10 vuotta sitten, eikä ole koskaan ollut käytössä. Kaikki vesi haihtui, ja siksi elektronit eivät voineet kiertää.

Jos akku on sulfatoitunut, tämä menetelmä ei todennäköisesti toimi kovin hyvin. Se ei voi tuottaa tuloksia tai vain rajoitetusti. Ensinnäkin akun kapasiteetti on todennäköisesti pienempi. Olen lukenut, että suurta virtaa voidaan käyttää pakottamaan lyijysulfaattikiteet liuottamaan rikki takaisin liuokseen ja pois levyiltä, mutta en ole koskaan kokeillut sitä. Mukana olevat virrat ovat 100-200 A (kyllä, kokonaisia ampeereja!) Alueella, joten tavallisesti käytetään hitsaajaa (ne antavat pieniä jännitteitä erittäin suurilla ampeereilla)

Vaihe 3: Avaa Er Up

Muissa vaiheissa keskityn suljettuihin paristoihin, kuten itse talteen otettaviin paristoihin

Tulvivat paristot on tarkoitettu avattavaksi, ja niissä on merkintä, mistä voit irrottaa kannet. Ne on myös tarkoitettu täytettäväksi, joten tämän pitäisi antaa hyviä tuloksia, jos näet sen kuivuneen.

Toisaalta suljettuja paristoja ei ollut tarkoitus avata. Mutta emme välitä siitä liikaa. Huomaat todennäköisesti rakoja kannen ympärillä. Nämä ovat itse asiassa tuuletusaukkoja, joista ylimääräinen vety tulee ulos. Näiden kohtien avulla voit irrottaa kannen pienellä litteällä ruuvimeisselillä. Vaikka saattaa tuntua siltä, että siinä on leikkeitä, kansi on itse asiassa liimattu useisiin kohtiin.

Nyt näet 6 venttiiliä, jotka muodostavat tämän akun 6 kennoa. Jos haluat nähdä sisälle, otamme ne pois, mutta ole varovainen:

• Sisällä saattaa olla jonkin verran painetta, mikä saa venttiilin lentämään pois, kun sitä nostetaan. Pihdit ovat suositeltavia.
• Venttiilin ympärillä voi myös olla roikkuvaa happoa, joka poistamalla sen voi suihkuttaa sinua. Käsineitä ja/tai suojalaseja suositellaan, samoin kuin natriumbikarbonaatin ravistimen pitämistä roiskeiden neutraloimiseksi
• Venttiilit ovat erittäin tärkeitä. Älä menetä niitä!

Vaihe 4: Tarkista

Valoa venttiilin reikien sisällä ja katso kennoihin Voit arvostaa lyijyä, lyijyoksidia ja lasikuitumattoa.

Jos kaikki näyttää erittäin kuivalta, hienoa! Veden lisääminen palauttaa akun käyttöiän. Ainakin vähän. Joten lue.

Muista: jos näet selvästi nesteen, mutta saat vain muutaman mV liittimiin, tämä menetelmä ei toimi sinulle. Akku on todennäköisesti sulfatoitu.

Työnnä yleismittarijohtojasi viereisiin kennoihin ja mittaa jännite ja vastus. Tällä etsitään shortseja. Tarkista ensin jännite, ja saat korkeintaan muutaman millivoltin. Jos mittaus näyttää olevan nolla volttia tai liian lähellä sitä, mittaa vastus. En suosittele näiden palauttamista, koska latausjännite on pienempi (lataat vähemmän kennoja) ja tavallinen laturi vahingoittaa muita. Jos tiedät mitä olet tekemässä ja pystyt hallitsemaan vammaisen akun jännitettä, mene eteenpäin ja anna sille uusi mahdollisuus elämään. Jos ei, muista, että nämä paristot ovat noin 95% kierrätettäviä.

Vaihe 5: Hanki oikea vesi

Yleistä tietoa vastaan puhdas H2O ei itse asiassa ole johtava. Vesijohtovesi johtaa sähköä siihen liuenneiden epäpuhtauksien vuoksi. Natrium ja muut siinä olevat mineraalit muodostavat suoloja, jotka voivat kuljettaa elektroneja.

Koska akun reaktio riippuu elektroneja kuljettavasta rikkihaposta, on erittäin tärkeää, että lisäämässämme vedessä ei ole muita varausta kuljettavia molekyylejä.

Anna tislattua vettä!

Tästä vedestä on erotettu kaikki epäpuhtaudet kemiallisesti. Sitä löytyy monista supermarketeista. Sitä käytetään yleisesti vaatteiden silitysraudoissa, koska vesijohtovesi sisältää kalsiumia, joka voi tukkia pienet sisäputket.

Lisäksi injektoitavaa vettä on käsitelty steriilisti tislauksen jälkeen. Se ei ole välttämätöntä, mutta koska tämä on saatavilla apteekeissa, monille (kuten minulle) se voi olla helpompi löytää ja yhtä halpaa.

Nipistyksessä tai post-apokalyptisissä selviytymisskenaarioissa (miten luet tämän?) Sadevesi toimii myös hyvin, koska se on luonnollisesti tislattu (se haihdutettiin pilviksi).

Vaihe 6: Täytä uudelleen

Sallikaa minun toistaa: tislattu vesi! Mitä isompi akku, sitä enemmän vettä siinä on, koska kennot ovat suurempia; minun 12AH piti noin 30 ml per solu (1 oz?). On hyvä käyttää asteikolla varustettua astiaa tai ruiskua, jotta kussakin solussa oleva veden määrä on sama.

Kaada suppilon tai ruiskun avulla kohtuullinen määrä vettä ensimmäiseen kennoon, odota, kunnes matto imee sen (ellei sinulla ole tulvavaa paristoa, jossa ei ole mattoa), ja täytä säiliön yläreunan alapuolelle. lautaset.

Taso saattaa muuttua muutaman latauksen jälkeen, kun matto imee liuoksen ja osa vedestä erottuu (elektrolysoituu) pois. Täytä loput solut samalla määrällä.

Varo kapillaarisuutta! Kenno voi näyttää täynnä, kun rasvapisara tarttuu venttiilin reiän seiniin. Puuvillapyyhkeen tai jonkin napautuksen pitäisi jättää aukko uudelleen vapaaksi. Kaikkien solujen tulisi ottaa enemmän tai vähemmän sama määrä vettä.

Vaihe 7: Ensimmäinen uusi lataus

Ensimmäinen lataus on "aktivointilataus", jossa aloitamme reaktion uudelleen. Tässä vaiheessa akkuun menevä virta on hyvin alhainen. Se kiihtyy ja latautuu normaalilla nopeudella 2. tai 3. jakson aikana.

On tärkeää tehdä ensimmäiset kouralliset lataukset kansi ja/tai venttiilit pois päältä, jotta ylimääräinen liuos, joka väistämättä on akussa, ei läiky niin paljon. Tämä tulee vedyksi, joten on myös tärkeää tuulettaa alue räjähdysten välttämiseksi!

Ensimmäisen latauksen tekemiseksi liitä akku laturiin ampeerimittarilla sarjaan. Meidän on mitattava virtaa tätä varten. Voit myös käyttää aina säädettävää virtalähdettä. Siinä on oltava jännitesäätö, kun taas virranrajoitus on hyödyllistä, mutta ei välttämätöntä.

Tarkista akun tarrasta latausvirtaraja. Jos toimituksessasi on virranrajoitusta, suosittelen asettamaan sen noin 80%: iin tästä.

Jos paristollasi ei ole ilmoitettua rajaa tai etiketti on kulunut, pidä rajana noin 40% nimelliskapasiteetista.

Aloita asettamalla jännite 14,4 volttiin. Tämä on 12 V: n vakiolatausjännite. Alkuvirta on hyvin pieni. Jos virtalähteesi pystyy, voit lisätä jännitettä nopeuttaaksesi reaktiota. Monet laturit, joissa on "palautustila", tekevät tämän. On turvallista nousta 60 V: n jännitteeseen 12 V: n akulla, kunhan pienennät jännitettä, kun akku alkaa vastaanottaa korkeampaa ja korkeampaa virtaa. Syöttöjänniteraja laskee tätä jännitettä puolestasi.

Jos et voi ylittää 14,4 V: n jännitettä (esimerkiksi jos käytät omaa laturia), tarkista vain virta. Se kasvaa aluksi vain hitaasti, sitten nopeammin ja nopeammin, kunnes se alkaa pudota. Onnittelut, tämä on normaali lataus!

Valokuvat osoittavat tämän kasvun sitten laskun

Kun virta on noin 0,03 kertaa akun kapasiteetti, se on ladattu yli 90-95%

Vaihe 8: Tiivistä varmuuskopiointi ja muutama käyttökerta

(Ellei akku ole veden alla, nosta kannet takaisin päälle.) Kuten mainittiin, vedenpinta saattaa muuttua. Jos sinulla on aikaa, lataa ja tyhjennä akku muutaman kerran (kytke hehkulamppu, moottori tai jokin muu kuorma, joka tyhjentää sen nopeasti), jotta ratkaisu pysyy vakaana.

Puhdista ja kuivaa venttiilit ja venttiilipylväät. Laita venttiilit takaisin paikalleen ja liimaa kansi takaisin paikalleen etsimällä paikkoja, joihin se oli liimattu, ja käyttämällä tippaa syanoakrylaattiliimaa. Laita hieman painoa päälle ja anna kuivua.

Vaihe 9: Pidä silmällä sitä

Akku on valmis, mutta se palautettiin kuolleesta, joten se voi ymmärrettävästi käyttäytyä oudosti. Omani vaikutti lähes muuttumattomalta, toiset voivat antaa vain 20% aiemmasta kapasiteetistaan. Todennäköisesti niissä on liikaa vettä. Tämä on okei. Muista vain antaa latauksen tuuletetussa, liekittömässä tilassa, ja vuotoja tapahtuu satunnaisesti. Pidän suolaa ravistelijana natriumbikarbonaatilla lähellä.