Bring et blybatteri tilbage fra de døde: 9 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Ud af alle de gamle batteridesign er blysyre den slags, der stadig er mest i brug. Dens energitæthed (watt-timer pr. Kg) og lave omkostninger gør dem udbredte.

Som enhver form for batteri er det baseret på en elektrokemisk reaktion: et samspil mellem forskellige kemiske stoffer, der i det væsentlige producerer et overskud af elektroner på den ene side og et underskud på den anden side. Denne forskel ("potentiale") er spænding og muliggør en strøm af strøm, når elektroner cirkulerer rundt i kredsløbet for at fylde dette underskud. Når forskellen neutraliserer, falder den tilgængelige opladning i batteriet. Nøglen i genopladelige batterier er, at denne reaktion er reversibel, da tilførsel af strøm i batteriet (i modsætning til at trække ud af det) vil genoprette opladningen. Andre elektrokemiske reaktioner kan give højere energitætheder på bekostning af ikke at blive genopladelige.

Spændingen, der genereres ved hver reaktion, er mere eller mindre fast (den varierer lidt afhængigt af procentdelen af ladningen). Bly-syre er 2 volt. For eksempel er nikkelbaserede genopladelige batterier 1,2 eller 1,4 volt, og lithiumceller er 3,7 volt. På grund af dette, hvis du vil have et 12v batteri, skal du placere flere af disse reaktioner i serie for at tilføje spændingerne. Hver af disse kaldes en celle. Som du kan se på billederne, består en 12v blysyre af 6 celler. 12v, 6v, 8v og endda encellede 2v batterier er almindelige.

Dernæst forklarer jeg måderne, hvorpå bly-syre-celler kan konstrueres, så du kan identificere, hvad der skal gøres med netop dit batteri.

Trin 1: Identificer din batteritype

Der er 3 hovedkomponenter til disse batterier. Ja, det er bly og og syre. Specifikt en opløsning af svovlsyre, blyplader og blyoxidplader. Blyplader er negative. Blyoxid gør det positive, da iltatomerne bundet til blyet "mangler" elektroner (elektroner har negativ ladning), og er således "mindre negative" = positive. Svovlsyre, opløst i vand, kaldes elektrolyt og transporterer elektroner til og fra disse plader, og ved reaktion med bly frigiver elektroner.

Pladernes mængde, tykkelse og størrelse kan variere, såvel som elektrolyttens holdning.

Starter og dybe cykler

Disse batteriers forskellige formål betyder, at pladernes størrelse er forskellig. Et startbatteri er det, du normalt finder i gasbiler. Deres hovedopgave er at levere en stor strøm i en kort periode for at dreje motoren, der slår motoren til start. Deres normale brug aflader dem ikke for meget - bare en stor, kort dukkert, der oplades ret hurtigt. Generatoren i bilen holder batteriet opladet, når det kører lys, stereo, ECU og al anden elektronik.

Deep cycle -batterier er derimod designet til at håndtere langsomme, men betydelige afladninger. De er muligvis ikke i stand til at give så meget et "slag" på et indfald (dvs. store strømstød), men kan udlades meget mere, før de pådrager sig skade. Dette er, hvad du finder på UPS'er, solenergisystemer, nødlys og mange elektriske køretøjer som gaffeltrucks, golfvogne, nogle lastbiler, tidlige og DIY-elektriske biler og legetøj til børn.

Oversvømmede og forseglede batterier

Denne sondring stammer fra den måde, elektrolytten holdes på i cellen. Pladerne skal være omgivet af svovlsyreopløsningen, så reaktionen kan forekomme. Den enkleste måde at opnå dette på er bare at nedsænke pladerne i den flydende opløsning. Der går du: oversvømmet batteri. Oversvømmede batterier kan enten være starter (de fleste bilbatterier) eller dybe cyklusser (f.eks. Gaffeltruck- eller golfvognbatterier)

En stor fordel er, at da lidt vand går tabt ved opladning (mere om dette senere), kan du oplade hurtigere, da du har råd til at tabe mere vand, og bare toppe det af og til. En stor ulempe er, at de kun kan installeres vandret.

Forseglede eller "vedligeholdelsesfrie" batterier har i stedet et glasfiberark mellem pladerne-en absorberende glasmåtte eller AGM, som også er et andet navn for disse. Glasfiber opsuger løsningen og holder den i kontakt med begge slags plader, samtidig med at de forhindrer dem i at røre og kortslutte i tilfælde af beskadigelse af batteriet. Det betyder, at de også kan installeres i en vinkel og blive udsat for mere misbrug, før de spildes eller giver problemer.

Da ladningsreaktionen frigiver hydrogen, har bly-syrebatterier brug for udluftning, så de kan slippe den overskydende gas ud. Forseglede batterier har ventiler til styring af frigivelsen, hvilket fører til endnu et navn for forseglede slag: VRLA for ventilreguleret blysyre

En anden slags er gelceller, der har et fortykningsmiddel i opløsningen og kombinerer derfor nogle fordele ved begge de foregående slags. Jeg er ikke stødt på disse, men kan i princippet gendannes på samme måde, selvom det kan kræve en del rystelser. Disse er almindelige i starteren som højtydende bilbatterier.

Trin 2: Sådan dør et blybatteri

Nu hvor vi har gået over den måde, batterierne fungerer og er konstrueret på, bliver det lettere at forklare, hvordan de kan fejle. Dette er de to vigtigste måder, hvorpå de bliver ude af stand til at holde en afgift:

Svovlproblemer

De kemisk tilbøjelige vil have bemærket, at da svovlsyre aflejrer elektronen i den anden side, skal svovlatomet gå et sted, så det danner bly -sulfat oven på blypladen. Dette er i teorien omvendt ved genopladning, men i virkeligheden forekommer det ikke for 100% af svovlet. Krystaller kan dannes og enten sidde fast i kobberet, reducere dets aktive overfladeareal (sulfatering) eller falde til bunden og bære noget af blyet med det efterlade gruber i pladen (gruber eller korrosion) samt reducere mængden af svovlsyre syre tilgængelig i opløsningen.

En vis mængde sulfatering er uundgåelig med opladnings- og afladningscyklusser og er den vigtigste måde, hvorpå et batteri ældes og bliver ubrugeligt. Forkert opladning og afladning (for hurtigt eller for dybt) kan føre til dette før tid.

Vandproblemer

Svovlsyre er kun en lille del af væsken inde i batteriet, omkring 25%. Derfor skal det opløses i vand, så det når hele pladernes område. Da de har forskellige kogepunkter, kan vand fordampe og adskille sig fra blandingen, hvilket reducerer dets volumen og effektivt "tørrer" batteriet ud.

Dette er mere almindeligt med batterier, der ikke ofte cykles og sker i stedet fra miljøfaktorer.

Er den død?

I begge tilfælde vil spændingen over batteripolerne være meget lav (kun få mV). Modstanden vil også være meget høj, men brug ikke dit multimeters ohm -tilstand til at måle dette! Det betyder snarere, at det kun tillader en meget lille mængde strøm at cirkulere gennem det, som en stor modstand ville. Du kan se dette sætte dit amperemeter i serie mellem batteriet og opladeren, hvor du kun måler en lille strøm (få milliampere).

Batteriet, jeg bruger som eksempel, havde for tidligt vandtab. Den blev købt ny for 10 år siden, og aldrig brugt. Alt vandet fordampede, og derfor var der ingen måde for elektroner at komme rundt.

Hvis dit batteri er blevet sulfateret, fungerer denne metode sandsynligvis ikke særlig godt. Det kunne ikke give nogen resultater, eller kun begrænsede. For det første vil batterikapaciteten sandsynligvis være mindre. Jeg har læst, at en høj strøm kan bruges til at tvinge blysulfatkrystallerne til at opløse svovlet tilbage i opløsningen og ud af pladerne, men jeg har aldrig prøvet det. De involverede strømme ligger i området 100-200 A (ja, hele ampere!), Så der bruges normalt en svejser (de afgiver lave volt ved meget høje ampere)

Trin 3: Åbn 'Er Up

I resten af trinene vil jeg fokusere på forseglede batterier som dem, jeg selv genopretter

Oversvømmede batterier er beregnet til at blive åbnet og vil have en indikation af, hvor du kan lirke lågene af. De er også beregnet til at blive genopfyldt, så dette burde give gode resultater, hvis du ser, at det er tørret ud.

På den anden side var forseglede batterier ikke beregnet til at blive åbnet. Men vi har ikke noget imod det for meget. Du vil sandsynligvis bemærke slots omkring låget. Det er faktisk ventilationsåbningerne, hvor det overskydende brint kommer ud. Du kan bruge disse punkter til at lirke låget af med en lille skruetrækker. Selvom det kan føles som om det har clips, er låget faktisk limet flere steder.

Nu kan du se de 6 ventiler, der sammensætter de 6 celler i dette batteri. For at se inde, lad os tage dem af, men vær forsigtig:

• Der kan være et vist tryk inde, hvilket får ventilen til at flyve af, når den løftes. Tænger anbefales.
• Der kan også hænge noget syre rundt om ventilen, som ved at fjerne den kan blive sprøjtet på dig. Handsker og/eller beskyttelsesbriller foreslås, ligesom man beholder en shaker af natriumbicarbonat for at neutralisere spild
• Ventilerne er meget vigtige. Tab dem ikke!

Trin 4: Efterse

Tænd inde i ventilhullerne og se ind i cellerne Du kan sætte pris på bly, blyoxid og glasfibermåtte.

Hvis det hele ser meget tørt ud, fantastisk! Hvis du tilføjer lidt vand, får du liv i dit batteri. I hvert fald lidt. Så læs videre.

Husk: hvis du tydeligt kan se væske, men alligevel kun får et par mV på terminalerne, fungerer denne metode ikke for dig. Dit batteri er sandsynligvis sulfateret.

Prik med dine multimeterledninger ind i tilstødende celler og mål spænding og modstand. Dette er for at lede efter shorts. Kontroller først spændingen, og du bør højst få et par millivolt. Hvis målingen ser ud til at være nul volt eller for tæt på den, måles modstanden. En meget lav værdi angiver, at en celle har kortsluttet, det vil sige, at modsatte plader rører ved hinanden. Jeg vil ikke anbefale at gendanne disse, da opladningsspændingen vil være lavere (du oplader færre celler), og en normal oplader vil beskadige de andre. Hvis du ved, hvad du laver og kan leve med at styre spændingen for dit handicappede batteri, skal du på alle måder gå videre og give det en ny chance for livet. Hvis ikke, skal du huske, at disse batterier ligner 95% genanvendelige.

Trin 5: Få det rigtige vand

Modsat populær viden er ren H2O faktisk ikke ledende. Postevand leder elektricitet på grund af urenheder opløst i det. Natrium og andre mineraler, der findes i det, danner salte, der kan transportere elektroner.

Da reaktionen i vores batteri afhænger af den svovlsyre, der bærer elektronerne, er det meget vigtigt, at der ikke er andre ladningsbærende molekyler i det vand, vi tilføjer.

Indtast destilleret vand!

Dette vand har haft alle urenheder kemisk adskilt. Det kan findes i mange supermarkeder. Det er almindeligt at bruge i tøjjern, da postevand indeholder calcium, der kan tilstoppe deres små indre ledninger.

Desuden er injicerbart vand blevet håndteret på en steril måde efter destillation. Det er ikke nødvendigt, men da dette fås i apoteker, kan det for mange (som det var for mig) være lettere at finde, og lige så billigt.

I en knivspids eller i post-apokalyptiske overlevelsesscenarier (hvordan læser du dette?) Fungerer regnvand også godt, da det er blevet naturligt destilleret (det blev fordampet i skyer).

Trin 6: Påfyld igen

Tillad mig at gentage: destilleret vand! Jo større batteri jo mere vand det holder, da celler er større; min 12AH indeholdt cirka 30 ml pr. celle (1 oz?). Det er godt at bruge en gradueret beholder eller en sprøjte, så mængden af vand, du putter i hver celle, er ens.

Ved hjælp af en tragt eller sprøjten hældes en moderat mængde vand i den første celle, vent på at måtten absorberer den (medmindre du har et oversvømmet batteri, som ikke har nogen måtte), og fyld op til lige under toppen af pladerne.

Niveauet kan ændre sig efter et par ladninger, da måtten absorberer opløsningen, og noget af vandet skiller sig (elektrolyseres) væk. Fyld resten af cellerne med den samme mængde.

Pas på kapillaritet! En celle kan vises fuld, når et fedtfald falder fast i ventilhulets vægge. En vatpind eller en bankning skal efterlade åbningen fri igen. Alle celler bør optage mere eller mindre den samme mængde vand.

Trin 7: Første nye gebyr

Den første ladning vil være en "aktiveringsladning", hvor vi genstarter reaktionen. På dette tidspunkt vil strømmen til batteriet være meget lav. Den tager hastigheden og oplades ved normal hastighed i 2. eller 3. cyklus.

Det er vigtigt at foretage den første håndfuld opladninger med låget og/eller ventiler slukket, så den overskydende løsning, der uundgåeligt er i dit batteri, ikke spilder så meget. Dette vil komme ud som brint, så det er også vigtigt at have området ventileret for at undgå eksplosioner!

For at foretage den første opladning skal du slutte batteriet til opladeren med amperemeteret i serie. Vi bliver nødt til at måle strøm for dette. Du kan også altid bruge en justerbar strømforsyning. Det skal have spændingskontrol, mens strømbegrænsning er nyttig, men ikke nødvendig.

Kontroller batterimærkaten for en ladestrømgrænse. Hvis din forsyning har strømbegrænsning, foreslår jeg, at du indstiller den til omkring 80% af dette.

Hvis dit batteri ikke har en angivet grænse, eller hvis etiketten er slidt op, skal du overveje grænsen til at være omkring 40% af den nominelle kapacitet.

Indstil din spænding til 14,4 volt for at begynde. Dette er standardladningsspændingen for en 12V. Den indledende strøm vil være meget lille. Hvis din strømforsyning er i stand, kan du øge spændingen for at fremskynde reaktionen. Mange opladere med "recovery mode" gør dette. Det er sikkert at gå op til 60V for et 12V batteri, så længe du reducerer spændingen, når batteriet begynder at acceptere højere og højere strøm. Den nuværende grænse for din forsyning vil blive ved med at reducere denne spænding for dig.

Hvis du ikke kan gå ud over 14,4v (f.eks. Hvis du bruger en dedikeret oplader), skal du bare fortsætte med at kontrollere strømmen. Det vil først stige langsomt, derefter hurtigere og hurtigere, op til et punkt, hvor det begynder at falde. Tillykke, dette er normal opladning!

Billederne viser denne stigning-derefter-fald i strøm

Når strømmen når omkring 0,03 gange batteriets kapacitet, er den blevet opladet til over 90-95%

Trin 8: Forsegl sikkerhedskopiering og første få brug

(Medmindre dit batteri er oversvømmet, skal du bare slå lågene på igen) Som nævnt kan vandstanden ændre sig. Hvis du har tid, skal du oplade og aflade batteriet et par gange (tilslut en pære, motor eller anden belastning, der hurtigt aflades) for at få løsningen til et stabilt niveau.

Rengør og tør ventiler og ventilpæle. Sæt ventilerne på igen, og lim låget på igen, på udkig efter de pletter, hvor det blev limet, og brug en dråbe cyanoacrylatlim på hver. Læg lidt vægt på toppen et stykke tid og lad tørre.

Trin 9: Hold øje med det

Dit batteri er klar, men det blev bragt tilbage fra død, så det kan forståeligt nok opføre sig underligt. Kapacitet kan reduceres afhængigt af årsag og skadegrad. Min virkede næsten upåvirket, andre kan kun give 20% af deres tidligere kapacitet. Det er sandsynligt, at de har overskydende vand. Det her er okay. Bare husk at lade opladningen i et ventileret, flammefrit område, og at spild vil forekomme lejlighedsvis. Jeg holder saltryster med natriumbicarbonat i nærheden.