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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Puesta en marcha de baterías de plomo-ácido. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Cargadores, baterías, celdas galvánicas Las interrupciones en el suministro de energía fuerzan el uso de fuentes de energía autónomas de respaldo para computadoras, estaciones de radio, programadores de ROM, sistemas de seguridad, sistemas de alarma, etc. Naturalmente, las baterías electroquímicas (AB) pueden ser tales fuentes. Las más asequibles son las baterías de plomo ácido de arranque. Están diseñados de tal manera que proporcionan instantáneamente una gran corriente de descarga a la carga, pero sujetos a una doble reserva de energía, funcionan satisfactoriamente en el modo de consumo estático. Periódicamente, dependiendo de la frecuencia y el tiempo de funcionamiento de la batería, debe cargarla y recargarla. Los ciclos de carga/descarga son múltiples para todas las baterías, pero tienen su propio límite finito, y cuanto más irresponsable sea el manejo de la batería, más rápido llegará este límite. El principio de carga de la batería se basa en el fenómeno de acumulación de carga durante la electrólisis, es decir, una fuente externa (cargador) crea una diferencia de potencial entre los electrodos en el entorno electrolítico. Las principales reacciones en las baterías se describen mediante las siguientes fórmulas: 1) descarga PbO2 + Pb + 2H2O> 2PbSO4 + 2H2O; 2) carga 2PbSO4+2H2>PbO2 + Pb+2H2O. De las fórmulas vemos que la masa activa (Pb y PbO2) se restaura cuando se carga. Las baterías nuevas se venden cargadas en seco, lo que predetermina su idoneidad para el trabajo después de un almacenamiento a largo plazo. Dichas baterías se ponen en funcionamiento después de llenarlas con electrolito y cargarlas con corriente eléctrica. Primero, debe preparar un electrolito con una densidad 1,5 veces menor que la indicada en las instrucciones adjuntas a la batería. La densidad debe controlarse con un hidrómetro y en ningún caso "a ojo". Se deben usar varillas de vidrio o sintéticas para remover el electrolito. El uso de baterías de madera o de metal conducirá a la contaminación del electrolito con sustancias extrañas (compuestos), lo que predeterminará el rápido desgaste de la batería. Todo el trabajo debe realizarse en cristalería utilizando únicamente filtros sintéticos. Composición del electrolito: agua destilada y batería de ácido sulfúrico H2SO4. Las reglas de mezcla están estrictamente reguladas, el ácido se vierte lentamente en agua con interrupciones para agitar. Durante la reacción del compuesto se libera calor activo, por lo que es necesario vigilar el calentamiento del recipiente en el que se prepara el electrolito para que no reviente. El electrolito se enfría a una temperatura de + 15-20 ° C y se vierte en la batería a un nivel que supera el escudo de seguridad en unos 15 mm. Después de 2 horas, cuando la masa activa de las placas esté saturada de electrolito, es necesario medir la densidad del electrolito, y si ha disminuido en no más de 0,003 g / cm3, la batería debe descargarse a un voltaje de 1,75 V en cada banco durante 20 horas a una temperatura de unos 20 ° C. El modo de descarga de 20 horas es estándar. Deseche el electrolito. Se vuelve a preparar el electrolito, pero con la densidad indicada en las instrucciones. Debe recordarse que un electrolito con una mayor densidad aumenta la probabilidad de sulfatación de las placas y destruye la batería. El electrolito, después de enfriarse a una temperatura de +15...20 °C, se vierte en la batería hasta un nivel superior al escudo de seguridad en 10...15 mm, y se deja reposar durante 2 horas para una impregnación uniforme de la placas (no es necesario sacudir la batería). La batería se carga entonces con una corriente constante, pero nunca con un voltaje constante. La diferencia práctica entre los métodos es que en serie con el cargador, cuya tensión constante de salida no debe exceder la tensión total de la batería a razón de 2,4 V por cada banco, en el caso de carga con corriente constante, incluyen un reóstato, que ajusta la corriente de carga al tamaño requerido. Lo mejor es utilizar cargadores equipados con un estabilizador de corriente de carga ajustable. Al comienzo de la carga, la corriente debe establecerse en 0,08 del nominal, y después de 40-120 minutos, establecerse en 0,1 del nominal. Al final de la carga, cuando comienza la formación de gas activo (formación de burbujas de hidrógeno y oxígeno), es necesario reducir la corriente de carga a 0,05-0,08 del valor nominal. La temperatura del electrolito no debe superar los +30 °С (+45 °Сmáx). El final del proceso de carga debe considerarse un voltaje estable en cada banco de baterías dentro de 2,4-2,7 V. En las próximas 2 horas después del final del proceso de carga, se verifica la densidad del electrolito y si no cambia durante 2 horas, al igual que el voltaje, la batería se considera completamente cargada. Si 2 horas después de que el AB cargado en seco se llenó con electrolito con una densidad 1,5 veces menor que la nominal, la densidad del electrolito disminuyó en más de 0,003 g/cm3, el AB debe cargarse y descargarse como se describe anteriormente. Es bueno si la descarga se completa no más rápido que las horas 20. A continuación, se drena el electrolito y la batería se llena con electrolito con la densidad especificada en las instrucciones y se carga. Las baterías deben cargarse siempre a una temperatura cercana a los +22 °C. Al final de la carga (pero con el cargador conectado), se mide la densidad del electrolito y se ajusta a la normalidad añadiendo agua destilada o un electrolito con una densidad de 1,4 g/cm. En este caso, el electrolito debe agitarse o sacudirse ligeramente el AB, pero de modo que las placas no queden desnudas. Esta es la única forma de realizar la primera carga de AB. En el futuro, estos requisitos siguen vigentes, pero también se puede cargar con un voltaje constante (lo que es aún peor). Es ventajoso almacenar las baterías en un entorno de baja temperatura, ya que a temperaturas inferiores a 0 °C la autodescarga se produce con bastante lentitud. Es ventajoso operar la batería a una temperatura ambiente cercana a +25 °C. La tabla muestra la densidad del electrolito, medida a una temperatura de +15 ° C, y el punto de congelación correspondiente.
En el proceso de descarga AB, se forman cristales de sulfato de plomo PbSO4 en las placas que, cuando se cargan como resultado de la electrólisis, volverán a convertirse en una masa activa. No vale la pena almacenar las baterías en estado descargado, ya que los cristales de PbSO4 degeneran en cristales blancos sólidos (casi insolubles), que luego quedan sulfatados cuando se cargan. Es necesario monitorear constantemente el nivel de electrolito, ya que los mismos cristales blancos se forman en la parte desnuda de los electrodos negativos. Si es necesario, el nivel se mantiene agregando agua destilada. ¡No permita que la batería se descargue por debajo de 1,75 V por celda! Si la densidad del electrolito se ha acercado al límite inferior del valor permitido, la batería se puede recargar y la densidad del electrolito aumentará. No es necesario crear pánico por la más mínima disminución de la densidad; es poco probable que la recarga frecuente aumente la vida útil de la batería. Es necesario limpiar periódicamente la superficie entre terminales de la batería con un trapo seco para que no se creen caminos conductores de polvo y ácido. Autor: A. V. Savvin
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