К основным неисправностям свинцовых аккумуляторов относятся сульфатация и короткое замыкание пластин, а также загрязнение электролита.
Сульфатация пластин.
При разряде аккумуляторов активные вещества положительных и отрицательных пластин РbО2 и Рb переходят в сульфат свинца PbSO4. При правильной эксплуатации аккумуляторов сульфат свинца имеет мелкокристаллическое строение и во время заряда легко переходит в РbО2 и Рb.
В ряде случаев сульфат свинца частично или полностью может превратиться в крупнокристаллическое трудноразложимое вещество, которое не восстанавливается при нормальном заряде. Этот процесс называется сульфатацией пластин.
Сульфатацию пластин можно обнаружить по таким признакам: положительные пластины становятся светло-коричневыми, отрицательные покрываются белыми пятнами; активная масса отрицательных пластин становится жесткой и увеличивается в объеме; уменьшается емкость аккумулятора.
В результате снижения емкости сульфатированные аккумуляторы начинают «кипеть» раньше других при заряде и быстро разряжаются при разряде, плотность электролита становится меньше нормальной.
К причинам, вызывающим сульфатацию пластин, относятся: разряд аккумулятора ниже 1,8—1,75 В или недопустимо большим током; длительное хранение батареи в разряженном состоянии; неправильное подключение батареи к источнику зарядного тока; многократный недозаряд аккумуляторов; нерегулярное проведение перезарядов; низкий уровень электролита; заливка электролитом большой плотности; загрязнение электролита; внутреннее короткое замыкание пластин.
Для устранения сульфатации пластин применяют: длительный заряд аккумуляторов малыми токами; заряд аккумуляторов в дистиллированной воде; глубокие разряды аккумуляторов малыми токами.
Длительный заряд аккумуляторов малыми токами применяют при незначительной и незапущенной сульфитации пластин, и заключается он в следующем. Сначала засульфатированные аккумуляторы доливают дистиллированной водой (немного выше нормального уровня) и заряжают нормальным током до «кипения». После этого делают перерыв 20—30 мин и снова включают на заряд, уменьшив зарядный ток в 10 раз. При начавшемся сильном газовыделении заряд прекращают и делают перерыв на 20—30 мин. Такой заряд уменьшенным током с перерывами проводят до тех пор, когда аккумуляторы, включенные на заряд после перерыва, сразу же начинают «закипать». После этого восстанавливают до нормы плотность электролита и аккумуляторы начинают эксплуатировать.
Заряд аккумуляторов в дистиллированной воде применяют при глубокой, но не запущенной сульфатации пластин. Засульфатированные аккумуляторы разряжают до напряжения 1,8 В на каждый элемент, из сосудов выливают электролит и заменяют его дистиллированной или подкисленной водой плотностью 1,05 г-см3. Через час после заливки воды аккумуляторы начинают заряжать таким током, чтобы напряжение на зажимах каждого элемента не превышало 2,3 В. В процессе заряда сульфат свинца PbSО4 будет переходить в РbO2 и Рb. в результате чего увеличится плотность электролита. При плотности электролита 1,1—1,12 г/см3 ток уменьшают до g- нормального
зарядного тока. Когда плотность электролита перестанет увеличиваться и начнется бурное газовыделение, заряд прекращают. После заряда аккумуляторы разряжают током, численно равным их номинальной емкости, до конечного допустимого напряжения. Такие циклы заряда-разряда проводят несколько раз, пока не восстановится емкость аккумуляторов. После этого плотность электролита доводят до нормы и батарею начинают эксплуатировать.
Глубокие разряды аккумуляторов малыми токами позволяют устранить сильную и запущенную сульфатацию пластин. Для восстановления емкости засульфатированные аккумуляторы заряжают с перезарядом током нормального значения. Затем аккумуляторы разряжают слабым током, равным их номинальной емкости, до конечного напряжения 1,8—1,75 В. Глубокий разряд малыми токами способствует постепенному растворению твердого сульфата, который покрывает пластины сверху и препятствует проникновению электролита к внутренним слоям активных масс. Такие циклы заряда-разряда повторяют 7—8 раз, пока полностью не восстановится емкость аккумуляторов.
Короткое замыкание пластин.
Причинами короткого замыкания могут быть: выпавшая активная масса, которая, оседая на дно сосуда, соединяет кромки пластин; искривление положительных пластин до соприкосновения с отрицательными; износ и разрушение сепараторов, попадание в аккумуляторы посторонних металлических предметов.
При заряде аккумуляторов, имеющих такие повреждения, основная часть зарядного тока проходит по токопроводящему соединению, минуя электролит. Поэтому аккумуляторы, имеющие внутреннее короткое замыкание, плохо заряжаются: они имеют пониженное напряжение и меньшую плотность электролита. После отключения источника зарядного тока из-за непрерывного разряда напряжение поврежденного аккумулятора быстро снижается. Короткое замыкание вызывает глубокую сульфитацию пластин. Место короткого замыкания в аккумуляторах со стеклянными сосудами можно определить при тщательном их осмотре.
Место короткого замыкания в аккумуляторах с непрозрачными сосудами определяют компасом. Поврежденные аккумуляторы создают магнитное поле. Поэтому стрелка компаса около поврежденного аккумулятора отклонится. После отыскания места короткого замыкания его необходимо быстро устранить. Выпавшую активную массу удаляют со дна сосуда деревянной или эбонитовой палочкой с тупым концом. Поврежденные сепараторы заменяют новыми. При искривлении положительных пластин поврежденный элемент выключают из батареи. Покоробившиеся пластины вынимают из сосуда и осторожно правят под прессом между двумя деревянными досками. После длительной эксплуатации аккумуляторов покоробившиеся пластины выпрямить нельзя, и поэтому их заменяют новыми. Отремонтированный аккумулятор заряжают.
Загрязнение электролита.
Срок службы аккумуляторных батарей зависит от качества электролита. Поэтому серная кислота, применяемая для приготовления электролита, по содержанию в ней примесей должна удовлетворять требованиям ГОСТа. Примеси благородных металлов, меди, железа, мышьяка, сурьмы и висмута способствуют увеличению саморазряда аккумуляторов. Присутствие марганца увеличивает внутреннее сопротивление и уменьшает емкость аккумуляторов. Примеси уксусной, соляной и азотной кислот разрушают пластины. Загрязненный электролит следует немедленно заменить новым.