Kerusakan baterai timbal-asam dan cara memperbaikinya

1. Peningkatan self-discharge memanifestasikan dirinya dalam hilangnya kapasitas.

Self-discharge normal adalah hasil dari proses galvanik di baterai karena adanya kotoran pada bahan elektroda dan elektrolit dan biasanya tidak melebihi 0,7% dari kapasitas per hari. Peningkatan self-discharge pada baterai portabel disebabkan oleh kebocoran arus pada permukaan luar tutup dan wadah yang basah dengan elektrolit selama pengisian yang tidak hati-hati atau selama pelepasan gas. Pengosongan sendiri karena alasan ini, terutama jika permukaannya juga terkontaminasi debu, bisa sangat besar sehingga baterai benar-benar habis dalam 10-20 hari.

Untuk menghilangkan self-discharge, perlu untuk membersihkan permukaan dengan lap yang dibasahi dengan air suling, kemudian menetralkannya dengan larutan alkali 10% dari soda abu atau amonia (air amonia): basahi lap dengan larutan dan bersihkan dengan hati-hati. permukaan tutup dan piring. Dalam hal ini, Anda harus memantau dengan hati-hati agar larutan alkalin tidak jatuh ke dalam baterai dan mencemari elektrolit.Setelah netralisasi, piring dibersihkan lagi dengan kain lembab lalu dilap hingga kering.

Jika, setelah menyeka permukaan, self-discharge tidak berkurang, elektrolit dari baterai perlu dianalisis, dan jika kotoran berbahaya ditemukan dalam jumlah yang melebihi yang diizinkan, keluarkan baterai dan ganti elektrolitnya. Setelah menuangkan elektrolit, setiap sel dituangkan dengan air suling dan didiamkan selama 1 jam. Air kemudian dituangkan, sel dituangkan lagi dengan air, dan arus lemah melewati baterai selama 2 jam - sekitar 1/10 dari normal. Setelah itu, air dituangkan, baterai dibilas dengan air suling, diisi dengan elektrolit dengan kerapatan normal dan diisi dengan muatan normal dengan arus 0,1 C20.

Kontaminasi elektrolit. Penurunan kapasitas dan peningkatan self-discharge baterai sering terjadi karena adanya kotoran di air yang ditambahkan ke baterai atau asam yang digunakan untuk menyiapkan elektrolit. Seringkali, kontaminan masuk ke baterai saat teknologi perbaikan dilanggar, misalnya saat menyolder jumper dengan solder POS, selama kontak yang lama antara kabel tembaga telanjang dengan penutup baterai yang dibasahi dengan elektrolit, dll.

Kehadiran beberapa kotoran berbahaya dapat ditentukan oleh tanda-tanda eksternal:

• klorin - bau klorin di dekat elemen dan pengendapan sedimen abu-abu muda di dasar bejana;

• tembaga - pelepasan gas yang nyata saat istirahat dan pengisian konstan;

• mangan - selama pengisian, elektrolit memperoleh warna merah terang;

• Besi dan nitrogen tidak dapat dideteksi dengan tanda-tanda eksternal dan hanya dapat dideteksi dengan analisis kimia.

Dalam semua kasus pendeteksian pengotor yang tidak dapat diterima dalam elektrolit, itu harus diganti. Untuk melakukan ini, kosongkan baterai, tuangkan elektrolitnya, isi dengan air suling yang diperiksa untuk tidak adanya klorin dan isi daya selama 1 jam dengan arus lemah 0,05 C10. Kemudian tiriskan airnya, isi dengan elektrolit berkualitas tinggi dan isi daya dengan arus pengisian normal.

Retardasi sel ditandai dengan tegangan rendah, serta kerapatan elektrolit sel individu yang lebih rendah dibandingkan dengan yang lain, dan biasanya timbul dari tegangan isi ulang yang tidak mencukupi, tahap awal sulfasi pelat, korsleting, dan adanya pengotor berbahaya di elektrolit .Jika kelambatan terdeteksi, sangat penting untuk menganalisis elektrolit untuk mengetahui adanya klorin, besi, tembaga di dalamnya. Dalam kasus non-starting, kesalahan dihilangkan dengan menyamakan muatan atau dengan meningkatkan tegangan float.

Jika lagging tidak dihilangkan dengan mengisi sel lagging dari sumber eksternal, sel lagging dipotong dari baterai dan diisi ulang hingga kapasitasnya pulih.

2. Korsleting di dalam baterai terjadi terutama selama penghancuran pemisah dan melalui akumulasi timah sepon di tepi pelat.

Tanda-tanda korsleting adalah di bawah tegangan, kepadatan dan kapasitansi berkurang.

Seringkali penyebab korsleting adalah tingkat sedimen yang tinggi di dasar bejana, yang mencapai tepi bawah elektroda, menciptakan jembatan konduktif di antara keduanya.

Untuk menghilangkan korsleting, perlu mengosongkan baterai dengan arus pelepasan 10 jam ke tegangan akhir dan membongkar sel.Setelah melepas korsleting — mengganti pemisah yang rusak, memotong akumulasi pada pelat dengan pisau, membersihkan piring dan membuang endapan, mencuci pelat — sel dirakit dan diisi dalam mode pengisian formatif.

3. Penghancuran pelat ditandai dengan disintegrasi dan jatuhnya massa aktif dan korosi pada kisi-kisi.

Tanda-tanda karakteristik kerusakan pelat adalah penurunan tajam dalam kapasitas baterai, waktu pengosongan yang singkat, dan peningkatan kerapatan elektrolit yang cepat menjadi normal selama pengisian. Elektrolit menjadi keruh dan berwarna coklat. Alasan penghancuran pelat adalah pengisian sistem, muatan arus tinggi, dan kenaikan suhu. Pengisian daya sistematis dengan arus yang terlalu kecil juga dapat menyebabkan kerusakan pelat. Sulfatasi pelat juga menyebabkan kehancurannya, karena timbal sulfat memiliki volume yang lebih besar daripada timbal peroksida dan timbal spons.

Baterai dengan pelat yang rusak tidak cocok untuk pengoperasian dan harus diganti.

4. Sulfasi pelat adalah kerusakan baterai yang paling umum dan berbahaya.

Seperti disebutkan di atas, pembentukan timbal sulfat (timbal sulfat) PbSO4 merupakan konsekuensi normal dari pengoperasian baterai. Timbal sulfida yang dihasilkan dalam mode normal memiliki struktur kristal halus. Akibat self-discharge saat baterai tidak aktif, terutama pada suhu tinggi dan kerapatan elektrolit, kristal PbSO4 menjadi besar. Tunduk pada aturan penyimpanan baterai, kristal akan tetap hancur di bawah pengaruh pengisian normal.

5.Sulphation yang dalam biasanya disebabkan oleh penggunaan baterai yang tidak tepat dan disebabkan oleh alasan utama berikut:

• tegangan dan arus pengisian tidak mencukupi;

• peningkatan self-discharge karena korsleting pada elemen;

• adanya kotoran berbahaya dalam elektrolit;

• konsentrasi berlebihan dan suhu tinggi elektrolit;

• pengisian baterai yang kurang sistematis yang beroperasi dalam mode "charge-discharge";

• pelepasan dalam yang sistematis;

• sering mengisi daya dengan arus tinggi;

• meninggalkan baterai yang habis dalam waktu lama tanpa mengisi daya;

• jangka waktu yang lama (lebih dari 6 jam) antara mengisi baterai baru yang tidak kering dengan elektrolit dan mulai mengisinya.

Di bawah pengaruh faktor-faktor ini, timbal sulfat pada pelat diubah menjadi struktur kristal kasar dan membentuk kerak timbal sulfat yang terus menerus. Pembentukan sulfat yang intens juga terjadi ketika pelat yang dibasahi dengan elektrolit bersentuhan dengan udara karena pemaparan pelat karena penurunan kadar elektrolit. Kristal sulfat kasar tidak lagi terurai selama pengisian normal dan sulfasi dikatakan tidak dapat diubah.

Massa aktif pelat positif yang mengalami sulfasi berlebihan memperoleh warna coklat muda dengan bintik-bintik putih sulfat Kadang-kadang warnanya tetap gelap, tetapi adanya kristal sulfat kasar ditunjukkan oleh permukaan yang keras dan kasar. Massa aktif pelat positif sulfat bergesekan di antara jari-jari seperti pasir.

Permukaan pelat negatif dilapisi dengan lapisan kontinyu timbal sulfat. Bahan aktif menjadi keras, kasar, seolah-olah berpasir saat disentuh. Tidak ada garis logam yang jelas di permukaan pelat jika Anda menggambar pisau di atasnya.

Karena kristal sulfat kasar adalah konduktor arus listrik yang buruk, ketika sulfasi ireversibel terjadi, resistansi internal sel meningkat. Akibatnya, tegangan muatan naik menjadi 3 V dan tegangan pelepasan turun drastis. Kristal besar menyumbat pori-pori pada massa aktif, yang membuat elektrolit sulit masuk ke lapisan dalam. Kapasitas baterai menjadi jauh lebih rendah dari biasanya. Tanda-tanda ini khas baterai sulfat.

6. Produksi lumpur yang berlebihan.

Ketika elektrolit terkontaminasi dengan besi dan asam nitrat dan garamnya, serta selama korsleting dan operasi yang tidak tepat (kelebihan beban yang parah dan pelepasan yang dalam), partikel massa aktif jatuh dari pelat, membentuk endapan (sedimen), yang , naik ke pelat, dapat menyebabkan korsleting.

Tanda dan alasan karakteristik munculnya sedimen.

Endapan coklat yang mengendap dalam waktu singkat menunjukkan arus pengisian yang berlebihan atau sistem pengisian yang berlebihan dalam jangka panjang. Endapan putih dengan sulfasi berlebihan dan kontaminasi elektrolit. Sedimen berlapis (lapisan coklat dan terang bergantian) terbentuk saat baterai tidak rata dan air terkontaminasi klorin.

Sesuai dengan alasan yang menyebabkan peningkatan pemisahan sedimen, langkah-langkah harus diambil untuk menghilangkannya.

Sedimen dikeluarkan dari bejana terbuka menggunakan pompa atau siphon dengan memompa elektrolit keruh dengan batang kaca dari sel yang sebelumnya dibuang hingga 50-60% dari kapasitasnya. Dalam hal ini, harus berhati-hati agar tidak menyebabkan korsleting dengan partikel sedimen. Setelah evakuasi, elemen harus dibilas dengan air suling.

Alih-alih menuangkan elektrolit, bersih dituangkan ke dalam toples, karena Anda tidak dapat menyimpan piring kosong di udara untuk waktu yang lama.

Sedimen dikeluarkan dari baterai portabel setahun sekali dengan membongkar pelat dan membilas wadah dan pelat baterai yang sebelumnya kosong.

7. Balikkan polaritas baterai.

Jika baterai terdiri dari sel-sel yang terhubung seri dengan kapasitas berbeda, atau beberapa sel memiliki pelat terpotong atau tersulfasi, maka saat baterai habis, sel dengan kapasitas lebih rendah dapat habis hingga nol, dan sisanya masih akan mengeluarkan daya. saat ini. Arus yang mengalir melalui sel yang habis dari negatif ke positif mulai mengisinya dengan arah yang berlawanan (pelat negatif akan menjadi positif dan pelat positif akan menjadi negatif). Dalam hal ini, campuran timah dioksida dan timah sepon muncul di pelat, pelepasan diri yang kuat terjadi dan sulfasi terbentuk.

Pelat negatif menjadi gelap dan membengkak. Elemen-elemen tersebut harus dipotong dari baterai dan mengalami beberapa kejutan pelatihan dan pengisian daya.

Pembalikan polaritas juga dapat terjadi ketika baterai secara keliru dihubungkan ke kutub yang berlawanan (plus ke minus, minus ke plus) dari generator motor pengisian daya atau penyearah desain lama yang tidak memiliki perlindungan terhadap peralihan yang salah. Penting untuk memantau koneksi pengisian baterai yang benar dengan hati-hati. Kesalahan yang diketahui tepat waktu dapat diperbaiki. Dengan mengalihkan baterai ke mode pengisian yang benar, ini menghilangkan pembalikan polaritas elektroda.

Jika pembalikan polaritas disebabkan oleh penyalaan salah yang berkepanjangan, perlu dilakukan 2-3 siklus «charge-discharge-charge» Dalam kasus yang sangat tidak menguntungkan, baterai terpolarisasi tidak memulihkan kapasitasnya dan benar-benar hancur.

8. Berkurangnya resistansi isolasi baterai akan menyebabkan pengosongan sendiri.

Ini paling sering terjadi karena kontaminasi pada permukaan baterai, penetrasi elektrolit pada tutup dan dinding luar bejana dan rak. Jika kebocoran elektrolit dari retakan di tangki terdeteksi, maka harus diganti.

Retak pada damar wangi penyegelan diperbaiki dengan melelehkannya dengan api kecil dari kompor gas atau obor tiup.

Perhatian: pekerjaan harus dilakukan di luar tempat baterai. Baterai harus dikosongkan, dibiarkan selama 1-2 jam dengan tutup terbuka, kemudian dihembuskan dengan udara untuk menghilangkan sisa gas dan mencegah ledakan campuran bahan peledak. Peleburan harus dilakukan dengan hati-hati agar bagian tepi tangki dan tutupnya tidak terbakar.

9. Retakan pada monoblok dan bejana ebonit.

Kerusakan pada monoblok dan wadah menyebabkan kebocoran elektrolit, kontaminasi kompartemen baterai dan menciptakan kondisi pelepasan sendiri baterai. Selain itu, asap asam sulfat berbahaya bagi petugas servis. Retakan pada partisi antar sel monoblok sangat berbahaya bagi baterai. Kontak elektrolitik antara sel-sel yang berdekatan menciptakan jalur untuk pelepasan diri yang lebih baik. Dengan retakan besar, arus pelepasan sendiri mencapai nilai hubung singkat, tegangan baterai berkurang 4 V, dan elektroda tersulfasi atau hancur total.

Monoblok baterai starter yang rusak biasanya tidak praktis untuk diperbaiki, terutama dengan adanya retakan pada partisi elemen perantara. Jika tidak mungkin mengganti monoblok dengan yang baru, maka perbaikan bisa efektif bila aki akan digunakan dalam kondisi diam (tidak terkena benturan dan guncangan).

Monoblok yang akan diperbaiki dicuci secara melimpah dengan air mengalir dan dikeringkan pada suhu kamar selama 3-4 jam. Pengeringan dalam lemari pada suhu tidak lebih tinggi dari 60 ° C diperbolehkan.

Untuk menutup celah, yang terakhir dibor di tepinya dengan bor dengan diameter 3-4 mm. Retakan dipotong dengan kikir atau pahat hingga kedalaman 3-4 mm. Pada monoblok dengan sisipan tahan asam, pengeboran dan pemotongan retakan dilakukan hanya sampai kedalaman campuran aspal dan hanya dari luar. Blok ebonit dipotong dari kedua sisi. Retak yang dipotong dibersihkan dengan amplas hingga terbentuk permukaan kasar selebar 10-15 mm pada kedua sisi retakan. Setelah itu, area yang dibersihkan dihilangkan dengan serbet yang dicelupkan ke dalam aseton dan dikeringkan selama 5-6 menit.

Monoblok yang diperbaiki harus diuji kebocorannya menggunakan alat khusus.

Saat memeriksa kerusakan pada monoblok, perhatian khusus harus diberikan dan jangan pernah memegang kedua elektroda di tangan Anda, karena hal ini dapat menyebabkan sengatan listrik.

Menyolder ulang dan meluruskan papan

Jika pelat sangat terdistorsi (terutama positif) akibat pengoperasian yang tidak tepat, kontaminasi elektrolit, atau korsleting, baterai perlu disortir dan pelat diluruskan. Ini harus dilakukan dengan mengosongkan baterai.Pelat negatif harus segera direndam dalam air suling untuk menghilangkan asam darinya, dan hanya dengan mengganti air dua atau tiga kali dapat disimpan di udara. Pelat negatif bermuatan di udara menjadi sangat panas dan menjadi tidak dapat digunakan.

Saat melepaskan pelat positif, berhati-hatilah agar tidak menyentuh pelat negatif. Untuk penyelarasan, pelat positif yang dipotong ditempatkan di antara dua papan halus dan kemudian ditimbang secara bertahap dan hati-hati. Anda tidak boleh memukul dengan palu dan menekan pelat dengan tajam, karena pelat dapat pecah karena kerapuhannya.

Menyolder pelat di kompartemen baterai selama pengisian sangat dilarang! Mereka dapat disolder tidak lebih awal dari dua jam setelah akhir pengisian dan dengan ventilasi terus menerus.

Menyolder sambungan baterai stasioner harus dilakukan dengan menggunakan api hidrogen atau pemanas arang listrik. Pekerjaan ini hanya dapat dilakukan oleh personel yang terlatih khusus.

Menyolder baterai kecil (starter, filamen, dll.) Dapat dilakukan dengan besi solder biasa, tetapi tanpa menggunakan solder timah dan asam, yang mencemari baterai dan menyebabkan pelepasan dan kerusakan sendiri.

Besi solder, dibersihkan dari timah, melelehkan batang atau strip timah murni, yang jatuh ke dalam lapisan, menyatukan bagian timah baterai. Perhatian harus diberikan agar timah cair tidak membentuk filamen yang, jika terperangkap di dalam sel, dapat menyebabkan korsleting. Anda perlu mengelas seluruh penampang kabel dan jumper agar konduktivitasnya tidak berkurang.