Основные виды поломок тяговых аккумуляторных батарей и их устранение
Тяговые аккумуляторные батареи адаптированы для интенсивной работы в режиме заряд-разряд и способны подолгу обеспечивать равномерную токоотдачу. Они отдают в нагрузку большую часть накапливаемой энергии и обеспечивают стабильное автономное питание разнообразной техники – от лодочных электромоторов, электротележек и погрузчиков до персонального электротранспорта.
Но, несмотря на высокий уровень надежности, тяговые аккумуляторы не застрахованы от поломок. Типичные неполадки во многом зависят от типа АКБ. Так, свинцово-кислотные батареи подвержены сульфатации пластин и окислению полюсных клемм, а литий-ионные АКБ обычно требуют ремонта из-за выхода из строя одной или нескольких ячеек в аккумуляторной сборке. Рассмотрим подробнее, какие поломки чаще всего случаются с тяговыми батареями складской техники и другого оборудования, и какие есть способы их устранения.
Универсальные поломки, не зависящие от типа АКБ
И литиевые, и свинцовые батареи могут преждевременно выйти из строя из-за небрежного обращения, нарушения правил эксплуатации или механического повреждения. Также с годами они могут прийти в негодность из-за естественного износа и выработки ресурса – последствий постепенной химической деградацией аккумуляторов.
С каждым циклом заряда и разряда структура электродов постепенно меняется, причем эти изменения необратимые. Это приводит к постепенному ухудшению рабочих параметров (снижению восстанавливаемой емкости, повышению внутреннего сопротивления, быстрому саморазряду, снижению токоотдачи), а иногда и к замыканию электродов. Процессы деградации невозможно устранить – их можно только замедлить при помощи корректной эксплуатации АКБ.
В частности, к поломкам тяговых батарей часто приводят:
- глубокие разряды и длительное пребывание в разряженном состоянии;
- перезаряд – например, при использовании неисправного или неподходящего зарядного устройства;
- перегрев – к примеру, из-за высоких токовых нагрузок, нахождения около нагревательных приборов или под прямыми солнечными лучами;
- физические повреждения – например, вследствие ударов, падения, прокола, сдавливания;
- внутреннее короткое замыкание – из-за осыпания активной массы в свинцовых АКБ и роста дендритов, повреждающих сепаратор в литиевых аккумуляторах.
Типичные неполадки свинцово-кислотных батарей
Сульфатация пластин свинцовых АКБ – естественный процесс, суть которого заключается в образовании сульфата свинца на электродах при каждом разряде. Но в норме при последующем заряде эти образования растворяются и пластины возвращаются в исходное состояние. Другое дело, если разряженный аккумулятор на протяжении 1–3 месяцев не ставить на зарядку. В таком случае сульфат свинца приобретает твердую кристаллическую форму. В результате возрастает внутреннее сопротивление, появляются проблемы с зарядкой, снижается работоспособность и требуется замена или ремонт тяговой АКБ.
У обслуживаемых аккумуляторов ситуация усугубляется при снижении уровня электролита и несвоевременной доливке дистиллированной воды. При низком уровне электролита верхняя часть пластин оказывается сухой, не контактирует с раствором серной кислоты, не отдает энергию и сульфатируется. К тому же, из-за испарения дистиллированной воды электролит становится более концентрированным, усугубляя коррозию электродов. Поэтому заливным аккумуляторам требуется своевременное обслуживание для поддержания необходимого уровня электролита.
Для устранения сульфатации используются выравнивающие заряды и другие действия, которые производители излагают в руководствах по эксплуатации АКБ. Кроме десульфатации, для восстановления работоспособности свинцово-кислотных батарей часто требуются:
- очищение полюсных клемм от окислов, которые повышают сопротивление в электрической цепочке и препятствуют нормальной токоотдаче;
- полная замена электролита в обслуживаемом аккумуляторе, если он засорен;
- восстановление качественных соединений.
Виды поломок литиевых АКБ
Основные неполадки в работе Li-ion аккумуляторов – это снижение восстанавливаемой емкости, быстрый разряд, проблемы с зарядкой. Ремонт тяговых аккумуляторов для погрузчиков, электророкл, штабелеров и других видов техники чаще всего сводится к выявлению и замене «битых» ячеек – элементов питания, которые по какой-то причине преждевременно вышли из строя и не дают нормально работать всей сборке.
Но проблемы могут возникнуть и с другими компонентами аккумуляторной батареи, например, с соединительными проводами, штекерами, кнопкой включения или BMS платой. Иногда проблема кроется в разбалансировке ячеек. Чтобы понять, что произошло с батареей, можно ли ее восстановить и как это сделать, нужно вначале выполнить диагностику. Она покажет, можно ли отремонтировать АКБ и целесообразно ли это делать или пришло время покупать новую.
Ранее в нашем блоге вышла статья о том, почему аккумулятор быстро разряжается и не держит заряд.
