Электровоз ВЛ60 | Электролит в щелочных аккумуляторах

В щелочных аккумуляторах применяют составной электролит - раствор едкого кали марки А (твердый) или В (жидкий) плотностью 1,19-1,21 г/см3 (23- 25° по Боме) с добавкой моногидрата лития 20 г на 1 л (моногидрат лития содержит не менее 50 % едкого лития). На этом электролите можно работать при температуре от -19 до -4-35 °С. Допустимы кратковременные повышения температуры до 45 °С. Составной электролит обеспечивает наиболее длительный срок службы аккумуляторов (примерно 750 циклов).

При температуре ниже -20 °С аккумуляторы должны работать на растворе едкого кали повышенной плотности 1,25-1,27 г/см3 (20-31° по Боме) или составном калиево-ли-тиевом электролите плотностью 1,25-1,27 г/см3. Для этого аккумуляторы, которые до перехода на электролит повышенной плотности работали на едком натре, сначала заливаются (на 2-3 цикла) раствором едкого кали плотностью 1,19 г/см3 (23° по Боме), после чего производится смена электролита раствором едкого кали плотностью 1,25-1,27 г/см3 или составным ка-лиево-литиевым электролитом плотностью 1,25-1,27 г/см3. Составной электролит, вылитый из аккумуляторов перед заливкой электролитом из едкого кали плотностью 1,25- 1,27 г/см3, следует хранить в герметически закрытой посуде. Его можно вновь использовать в случае перевода аккумуляторов на постоянную работу при температуре выше -19 °С.

Если нет едкого кали, можно применять составной электролит - раствор едкого натра (каустическая сода, сорт А) - плотностью 1,17- 1,19 г/см3 (21-23° по Боме) с добавкой 10 г моногидрата лития на 1 л. На этом электролите можно работать в пределам температур от 10 до 45 °С.

При отсутствии моногидрата лития в случае эксплуатации аккумуляторов при температуре от +15 до -15 °С их заливают раствором едкого кали плотностью 1,19- 1,2 г/см3, при температуре от 10 до 30 °С - едким натром плотностью 1,17-1,19 г/см3 (21-23° по Боме). В этом случае (без добавки моногидрата лития в электролит) срок службы аккумуляторов уменьшается до 250-350 циклов.

Состав щелочи

Состав щелочи - сорт А - смесь едкого кали и едкого лития с соотношением 0,04 и 0,045; сорт Б - смесь едкого кали и едкого лития с соотношением 0,028 и 0,032 - выпускают в готовом виде для приготовления составного электролита. Составные щелочи поставляются в гранулированном состоянии или в жидком концентрированном виде (плотность не менее 1,41 г/см3) в герметически закупоренных железных или стеклянных сосудах.

Приготовление электролита. Для растворения едкого кали или едкого натра пригодна дистиллированная вода, дождевая вода, собранная с чистой поверхности, и вода, полученная при таянии чистого снега. В случае необходимости разрешается применять для приготовления электролита для щелочных аккумуляторов любые естественные воды (грунтовые, речные, озерные), признанные санитарным надзором годными для питья (кроме минеральных). Питьевую воду можно для приготовления электролита применять в сыром виде.

Твердую щелочь и моногидрат лития следует хранить в герметичных сосудах во избежание поглощения углекислоты из воздуха.

Чтобы приготовить электролит из твердых щелочей, берут для получения следующих растворов: едкого натра плотностью 1,17- 1,19 г/см3- 1 весовую часть твердого едкого натра на 5 весовых частей воды; едкого кали плотностью 1,19- 1,21 г/см3- 1 весовую часть твердого едкого калия на 3 весовые части воды; едкого кали плотностью 1,25- 1,27 г/см3- 1 весовую часть едкого кали на 2 весовые части воды.

Количество электролита в литрах, необходимое для заливки аккумуляторов батареи, определяют умножением числа, указывающего количество электролита для заливки одного аккумулятора данного типа, на число аккумуляторов в батарее.

Чтобы определить массу твердого кали или натра в килограммах, необходимого для приготовления требуемого количества электролита, надо разделить количество электролита в литрах:

на 5, если требуется приготовить раствор едкого натра плотностью 1,17-1,19 г/см3;

на 3, если требуется приготовить раствор едкого кали плотностью 1,19-1,21 г/см3;

на 2, если требуется приготовить раствор едкого кали плотностью 1,25-1,27 г/см3.

После растворения едкого кали или едкого натра как в дистиллированной, так и в естественных водах необходимо дать раствору отстояться до полного осветления (обычно от 3 до 6 ч), а затем слить осветлившуюся часть. Отстоявшийся и остывший до температуры не выше 20 °С раствор пригоден для заливки в аккумуляторы.

Растворение щелочи в воде можно производить в чистой металлической, рластмассовой или стеклянной посуде. Запрещается пользование оцинкованной, луженой, алюминиевой, медной, керамиковой и свинцовой посудой, а также посудой, предназначенной для приготовления электролита для свинцовых аккумуляторов. Даже ничтожно малое количество кислоты разрушает щелочные аккумуляторы.

Отвешенное количество щелочи помещают в посуду и заливают необходимым количеством воды. Воду перемешивают стеклянной или железной палочкой для ускорения растворения щелочи. Остывший раствор щелочи доводят до требуемой плотности по ареометру, добавляя воду или твердую щелочь, и перемешивают.

В случае применения жидкой щелочи разбавляют ее водой до требуемой плотности. Приготовленному раствору дают отстояться (от 3 до 6 ч), сливают осветлившуюся часть и заливают аккумуляторы.

В каждый аккумулятор после заливки электролита вливают несколько капель вазелинового масла. Заливать аккумулятор можно только остывшим электролитом температурой не выше -4-30 °С. Приготовленный электролит необходимо хранить в сосудах, плотно закрытых пробками.

Для приготовления составного электролита берется готовый раствор едкого кали плотностью 1,19-1,21 г/см3 (23-25° по Боме) и к нему при тщательном перемешивании железной, стеклянной или эбонитовой палочкой добавляется моногидрат лития из расчета 20 г на 1 л раствора (например, к Юл раствора добавляется 200 г моногидрата).

Составной электролит приготовляют следующим образом:

из щелочей в твердом виде - берется 1 кг калиевой составной щелочи на 3 л воды; для натриевого составного электролита .- 1 кг натриевой составной щелочи на 5 л воды. В случае применения твердой составной щелочи необходимо вскрыть банку и небольшими порциями во избежание сильного разогревания класть содержимое банки в сосуд с водой, перемешивая. Все содержимое банки необходимо растворить одновременно;

из щелочей в жидком концентрированном виде - берется 1 л калиевой составной щелочи плотностью 1,41 г/см3 на 1 л воды;

для натриевого составного электролита - 1 л натриевой щелочи плотностью 1,41 г/см3 на 1,5 л воды.

Плотность калиевого составного электролита при температуре 25 °С должна быть 1,19-1,21 г/см3, натриевого составного - 1,17- 1,19 г/см3.

Отсыпав необходимое количество моногидрата лития, сосуд, где он хранится, следует тут же герметически закрыть, чтобы предотвратить порчу моногидрата лития вследствие поглощения углекислоты из воздуха.

После полного растворения моногидрата и отстаивания раствора электролит употребляют для заливки.

Электролит должен, как правило, находиться в бутылях, плотно закрытых пробками.

Меры предосторожности при приготовлении электролита:

а) для предотвращения разбрасывания осколков щелочи при откалывании зубилом необходимо прикрыть щелочь чистой тряпкой;

б) при добавлении моногидрата лития в раствор едкого кали необходимо пользоваться стальной, пластмассовой или фарфоровой ложкой;

в) во избежание попадания осколков щелочи и раствора на глаза, кожу и одежду необходимо надевать защитные очки, резиновый фартук и резиновые перчатки;

г) участки кожи и одежду, облитые щелочью, следует промыть 3 %-ным раствором борной кислоты или струей воды так, чтобы удалить признаки щелочи.

Смена электролита. Если аккумуляторы работают круглый год в неизменных температурных условиях, т. е. зимой в отапливаемых помещениях, то составной электролит меняют через каждые 100 циклов, но не реже одного раза в год. В случае заметного снижения емкости аккумулятора электролит необходимо сменить ранее указанного срока.

Если аккумуляторы работают при температуре ниже -15°С, следует заменить электролит раствором едкого калия плотностью 1,25-1,27 г/см3 (29-30 °С по Боме).

Перед сменой электролита батарею разряжают нормальным током 8-часового режима до напряжения 1,0 В на аккумулятор.

Старый электролит выливают, энергично встряхивают аккумулятор для удаления грязи из сосуда. Слитые растворы следует собирать (составной электролит из едкого кали и отдельно составной электролит из едкого натра) и отправлять на склады для регенерации.

После удаления старого электролита аккумуляторы промывают подщелоченной отстоенной или дистиллированной водой, энергично встряхивая.

Аккумуляторы, промытые дистиллированной водой, воспрещается оставлять без электролита во избежание коррозии. Промытые аккумуляторы заливают электролитом, через 2 ч проверяют плотность электролита и доводят ее до требуемой, после чего закрывают аккумуляторы пробками.

После смены электролита производят усиленный заряд аккумуляторов.