Dysfonctionnements de la batterie au plomb et comment les réparer

1. L'augmentation de l'autodécharge se manifeste par une perte de capacité.

L'autodécharge normale est le résultat de processus galvaniques dans la batterie en raison de la présence d'impuretés dans le matériau de l'électrode et dans l'électrolyte et ne dépasse généralement pas 0,7 % de la capacité par jour. L'augmentation de l'autodécharge des batteries portables est due à une fuite de courant sur la surface extérieure des couvercles et des récipients mouillés d'électrolyte lors d'un remplissage négligent ou lors d'un dégagement de gaz. L'autodécharge pour cette raison, surtout si la surface est également contaminée par de la poussière, peut être si importante que la batterie est complètement déchargée en 10 à 20 jours.

Pour éliminer l'autodécharge, il est nécessaire de nettoyer la surface avec un chiffon imbibé d'eau distillée, puis de la neutraliser avec une solution alcaline à 10% de carbonate de sodium ou d'ammoniac (eau ammoniaquée): humidifier le chiffon avec une solution et essuyer soigneusement le surface des couvercles et des plats. Dans ce cas, vous devez surveiller attentivement que la solution alcaline ne tombe pas dans la batterie et contamine l'électrolyte.Après neutralisation, la vaisselle est à nouveau essuyée avec un chiffon humide puis essuyée.

Si, après avoir essuyé la surface, l'autodécharge n'a pas diminué, il est nécessaire d'analyser l'électrolyte de la batterie, et si des impuretés nocives sont trouvées en quantités dépassant les quantités autorisées, décharger la batterie et remplacer l'électrolyte. Après avoir versé l'électrolyte, chaque cellule est remplie d'eau distillée et laissée au repos pendant 1 heure. L'eau est ensuite versée, la cellule est à nouveau remplie d'eau et un faible courant traverse la batterie pendant 2 heures - environ 1/10 de la normale. Après cela, l'eau est versée, la batterie est rincée à l'eau distillée, remplie d'un électrolyte de densité normale et chargée avec une charge normale avec un courant de 0,1 C20.

Contamination électrolytique. Une diminution de la capacité et une autodécharge accrue des batteries se produisent souvent en raison de la présence d'impuretés dans l'eau qui est ajoutée aux batteries ou dans l'acide utilisé pour préparer l'électrolyte. Souvent, des contaminants pénètrent dans la batterie lorsque la technologie de réparation est violée, par exemple lors du soudage de cavaliers avec de la soudure POS, lors d'un contact prolongé de fils de cuivre nus avec des couvercles de batterie humidifiés d'électrolyte, etc.

La présence de certaines impuretés nocives peut être déterminée par des signes extérieurs :

• chlore - odeur de chlore près des éléments et dépôt d'un sédiment gris clair au fond du récipient;

• cuivre - dégagement de gaz notable au repos et charge constante;

• manganèse - pendant la charge, l'électrolyte acquiert une couleur rouge clair;

• Le fer et l'azote ne sont pas détectables par des signes extérieurs et ne peuvent être détectés que par analyse chimique.

Dans tous les cas de détection d'impuretés inacceptables dans l'électrolyte, celui-ci doit être remplacé. Pour cela, déchargez la batterie, versez l'électrolyte, remplissez-la d'eau distillée contrôlée pour l'absence de chlore et mettez-la pendant 1 heure à charger avec un courant faible de 0,05 C10. Ensuite, vidangez l'eau, remplissez d'électrolyte de haute qualité et chargez avec un courant de charge normal.

Le retard cellulaire se caractérise par une basse tension, ainsi qu'une densité plus faible de l'électrolyte des cellules individuelles par rapport aux autres, et provient généralement d'une tension de recharge insuffisante, du stade initial de sulfatation de la plaque, d'un court-circuit et de la présence d'impuretés nocives dans l'électrolyte .Si un décalage est détecté, il est impératif d'analyser l'électrolyte pour la présence de chlore, de fer, de cuivre dans celui-ci. Dans les cas sans démarrage, le défaut est éliminé en égalisant la charge ou en augmentant la tension d'entretien.

Si le retard n'est pas éliminé en chargeant la cellule en retard à partir d'une source externe, les cellules en retard sont coupées de la batterie et chargées jusqu'à ce que leur capacité soit restaurée.

2. Les courts-circuits à l'intérieur des batteries se produisent principalement lors de la destruction des séparateurs et par l'accumulation de plomb spongieux sur les bords des plaques.

Les signes d'un court-circuit sont sous tension, densité et capacité réduites.

Souvent, la cause d'un court-circuit est un niveau élevé de sédiments au fond des vaisseaux, qui, atteignant le bord inférieur des électrodes, crée des ponts conducteurs entre eux.

Pour éliminer les courts-circuits, il est nécessaire de décharger la batterie avec un courant de décharge de 10 heures jusqu'à la tension finale et de démonter la cellule.Après avoir éliminé le court-circuit - remplacement des séparateurs endommagés, découpe des accumulations sur les plaques avec un couteau, nettoyage de la vaisselle et élimination des sédiments, lavage des plaques - la cellule est assemblée et chargée en mode de charge formative.

3. La destruction des plaques se caractérise par la désagrégation et la chute de la masse active et la corrosion des grilles.

Les signes caractéristiques de la destruction des plaques sont une forte diminution de la capacité de la batterie, un temps de décharge court et une augmentation rapide de la densité de l'électrolyte à la normale pendant la charge. L'électrolyte devient trouble et de couleur brune. La raison de la destruction des plaques est la charge du système, les charges de courant élevées et l'élévation de température. Une charge systématique avec des courants trop faibles peut également entraîner la destruction des plaques. La sulfatation des plaques entraîne également leur destruction, car le sulfate de plomb a un volume plus important que le peroxyde de plomb et le plomb spongieux.

Les batteries dont les plaques sont endommagées ne conviennent pas au fonctionnement et doivent être remplacées.

4. La sulfatation des plaques est le dommage le plus courant et le plus dangereux pour la batterie.

Comme mentionné ci-dessus, la formation de sulfate de plomb (sulfate de plomb) PbSO4 est une conséquence normale du fonctionnement de la batterie. Le sulfure de plomb généré en mode normal a une structure cristalline fine. En raison de l'autodécharge lorsque la batterie est inactive, en particulier à température et densité élevées de l'électrolyte, les cristaux de PbSO4 sont gros. Sous réserve des règles de stockage de la batterie, les cristaux se désintégreront toujours sous l'influence d'une charge normale.

5.La sulfatation profonde, en règle générale, est le résultat d'une mauvaise utilisation des batteries et est causée par les principales raisons suivantes :

• tension et courant de charge insuffisants ;

• augmentation de l'autodécharge due au court-circuit dans les éléments ;

• la présence d'impuretés nocives dans l'électrolyte;

• concentration excessive et température élevée de l'électrolyte;

• sous-charge systématique des batteries fonctionnant en mode « charge-décharge » ;

• décharges profondes systématiques;

• charge fréquente avec des courants élevés;

• laisser à long terme une batterie déchargée sans charger;

• une longue période de temps (plus de 6 heures) entre le remplissage d'une nouvelle batterie non sèche avec de l'électrolyte et le début de sa charge.

Sous l'influence de ces facteurs, le sulfate de plomb sur les plaques se transforme en une structure cristalline grossière et forme une croûte continue de sulfate de plomb. Une formation intense de sulfate se produit également lorsque des plaques humidifiées avec de l'électrolyte entrent en contact avec l'air en raison de l'exposition des plaques en raison du niveau réduit d'électrolyte. Le sulfate cristallin grossier ne se décompose plus lors d'une charge normale et la sulfatation est dite irréversible.

La masse active des plaques positives soumises à une sulfatation excessive acquiert une teinte brun clair avec des taches blanches de sulfate.Parfois la couleur reste sombre, mais la présence de sulfate cristallin grossier est indiquée par la surface dure et rugueuse. La masse active de la plaque positive sulfatée frotte entre les doigts comme du sable.

La surface des plaques négatives est recouverte d'une couche continue de sulfate de plomb. La matière active devient dure, rugueuse, comme si elle était sableuse au toucher. Il n'y a pas de ligne métallique claire sur la surface des plaques si vous dessinez un couteau dessus.

Étant donné que le sulfate cristallin grossier est un mauvais conducteur de courant électrique, lorsqu'une sulfatation irréversible se produit, la résistance interne de la cellule augmente. En conséquence, la tension de charge monte à 3 V et la tension de décharge chute considérablement. De gros cristaux obstruent les pores de la masse active, ce qui rend difficile la pénétration de l'électrolyte dans les couches internes. La capacité de la batterie devient beaucoup plus faible que la normale. Ces signes sont typiques des batteries au sulfate.

6. Production excessive de boues.

Lorsque l'électrolyte est contaminé par du fer et de l'acide nitrique et ses sels, ainsi que lors d'un court-circuit et d'un mauvais fonctionnement (fortes surcharges et décharges profondes), des particules de la masse active tombent des plaques, formant un précipité (sédiment), qui , s'élevant jusqu'aux plaques, peut provoquer un court-circuit.

Signes caractéristiques et raisons de l'apparition de sédiments.

Un précipité brun déposé pendant une courte période indique un courant de charge excessif ou une surcharge à long terme du système. Le précipité blanc précipite avec une sulfatation excessive et une contamination électrolytique. Des sédiments en couches (alternance de couches brunes et claires) se forment lorsque la batterie est inégale et que l'eau est contaminée par du chlore.

Conformément aux raisons qui ont provoqué la séparation accrue des sédiments, des mesures doivent être prises pour les éliminer.

Les sédiments sont retirés des récipients ouverts à l'aide d'une pompe ou d'un siphon en pompant l'électrolyte trouble avec une tige de verre à partir de cellules préalablement déchargées à 50-60% de leur capacité. Dans ce cas, il faut veiller à ne pas provoquer de court-circuit avec des particules de sédiments. Après évacuation, les éléments doivent être rincés à l'eau distillée.

Au lieu de l'électrolyte versé, du propre est versé dans les bocaux, car vous ne pouvez pas garder les assiettes nues dans l'air pendant longtemps.

Les sédiments sont retirés des batteries portables une fois par an en démontant les plaques et en rinçant les conteneurs et les plaques de la batterie précédemment déchargée.

7. Inversez la polarité de la batterie.

Si la batterie est constituée de cellules connectées en série de différentes capacités, ou si certaines des cellules ont des plaques coupées ou sulfatées, alors lorsque la batterie est déchargée, les cellules de capacité inférieure peuvent être déchargées à zéro, et le reste donnera toujours une décharge actuel. Ce courant traversant les cellules déchargées du négatif vers le positif commence à les charger dans le sens opposé (la plaque négative deviendra positive et la plaque positive deviendra négative). Dans ce cas, un mélange de dioxyde de plomb et de plomb spongieux apparaît dans les plaques, une forte autodécharge se produit et une sulfatation se forme.

Les plaques négatives s'assombrissent et gonflent fortement. Ces éléments doivent être coupés de la batterie et soumis à plusieurs chocs d'entraînement et à une charge.

L'inversion de polarité peut également se produire lorsque la batterie est connectée par erreur aux pôles opposés (plus au moins, moins au plus) des générateurs de moteur de charge ou des redresseurs de conception ancienne qui n'ont pas de protection contre une commutation incorrecte. Il est nécessaire de surveiller attentivement la connexion correcte de la batterie de charge. Une erreur remarquée à temps peut être corrigée. En commutant la batterie sur le bon mode de charge, cela élimine l'inversion de polarité des électrodes.

Si l'inversion de polarité est provoquée par un allumage incorrect prolongé, il faut effectuer 2-3 cycles de « charge-décharge-charge » Dans des cas particulièrement défavorables, la batterie polarisée ne récupère pas sa capacité et se désintègre complètement.

8. Une résistance d'isolation réduite de la batterie provoquera une auto-décharge.

Cela se produit le plus souvent en raison de la contamination de la surface des batteries, de la pénétration d'électrolyte sur les couvercles et les parois extérieures des récipients et sur les racks. Si une fuite d'électrolyte provenant de fissures dans le réservoir est détectée, il doit être remplacé.

Les fissures dans le mastic d'étanchéité sont réparées en le faisant fondre à feu doux d'un brûleur à gaz ou d'un chalumeau.

Attention : les travaux doivent être effectués à l'extérieur du compartiment de la batterie. La batterie doit être déchargée, laissée seule pendant 1 à 2 heures avec les bouchons ouverts, puis soufflée avec de l'air pour éliminer les gaz résiduels et empêcher l'explosion du mélange explosif. La fusion doit être effectuée avec soin afin que les bords des réservoirs et des couvercles ne s'enflamment pas.

9. Fissures dans les monoblocs et cuves en ébonite.

Les dommages aux monoblocs et aux conteneurs provoquent une fuite d'électrolyte, une contamination du compartiment de la batterie et créent des conditions d'autodécharge de la batterie. De plus, les vapeurs d'acide sulfurique sont nocives pour le personnel d'entretien. Les fissures dans les cloisons intercellulaires des monoblocs sont particulièrement dangereuses pour les batteries. Le contact électrolytique entre les cellules adjacentes crée des voies pour une autodécharge améliorée. Avec de grandes fissures, le courant d'autodécharge atteint une valeur de court-circuit, la tension de la batterie est réduite de 4 V et les électrodes sont sulfatées ou complètement détruites.

Les monoblocs endommagés des batteries de démarrage sont généralement peu pratiques à réparer, notamment en présence de fissures dans les cloisons des éléments intermédiaires. S'il est impossible de remplacer le monobloc par un neuf, la réparation peut être efficace lorsque la batterie sera utilisée dans des conditions stationnaires (non soumises à des chocs et à des secousses).

Le monobloc à réparer est lavé abondamment à l'eau courante et séché à température ambiante pendant 3-4 heures. Le séchage dans des armoires à une température ne dépassant pas 60 ° C est autorisé.

Pour sceller les fissures, ces dernières sont percées sur les bords avec une perceuse d'un diamètre de 3-4 mm. Les fissures sont coupées avec une lime ou un burin à une profondeur de 3-4 mm. Dans les monoblocs avec inserts résistants aux acides, le forage et la découpe des fissures ne sont effectués qu'à la profondeur du mélange d'asphalte et uniquement de l'extérieur. Les blocs d'ébonite sont taillés des deux côtés. La fissure coupée est nettoyée avec du papier de verre jusqu'à ce qu'une surface rugueuse d'une largeur de 10-15 mm soit créée des deux côtés de la fissure. Après cela, les zones nettoyées sont dégraissées avec une serviette imbibée d'acétone et séchées pendant 5 à 6 minutes.

Le monobloc réparé doit être testé pour les fuites à l'aide d'un appareil spécial.

Lors de la vérification de l'état des monoblocs, des précautions particulières doivent être prises et ne tenez en aucun cas les deux électrodes dans vos mains, car cela peut entraîner un choc électrique.

Planches à ressouder et redresser

Si les plaques sont fortement déformées (surtout positives) à la suite d'un mauvais fonctionnement, d'une contamination de l'électrolyte ou d'un court-circuit, il est nécessaire de trier les batteries et de redresser les plaques. Cela doit être fait en déchargeant les batteries.Les plaques négatives doivent être immédiatement immergées dans de l'eau distillée pour en éliminer l'acide, et ce n'est qu'en changeant l'eau deux ou trois fois qu'elles peuvent être maintenues à l'air. Les plaques négatives chargées dans l'air deviennent très chaudes et deviennent inutilisables.

Lors du retrait des plaques positives, veillez à ne pas toucher les plaques négatives. Pour l'alignement, les plaques positives découpées sont placées entre deux planches lisses puis graduellement et soigneusement lestées. En aucun cas, vous ne devez frapper avec un marteau et appuyer fortement sur les plaques, car elles peuvent se casser en raison de leur fragilité.

Il est strictement interdit de souder les plaques dans le compartiment de la batterie pendant la charge ! Ils peuvent être soudés au plus tôt deux heures après la fin de la charge et avec une ventilation continue.

La soudure des connexions des batteries stationnaires doit être effectuée à l'aide d'une flamme d'hydrogène ou d'un chauffe-charbon électrique. Ce travail ne peut être effectué que par du personnel spécialement formé.

La soudure de petites batteries (démarreur, filament, etc.) peut être effectuée avec un fer à souder ordinaire, mais sans l'utilisation de soudures à l'étain et d'acide, qui contaminent la batterie et entraînent son autodécharge et ses dommages.

Un fer à souder, nettoyé de l'étain, fait fondre une tige ou une bande de plomb pur qui, tombant dans la couture, soude ensemble les parties en plomb de la batterie. Il faut veiller à ce que le plomb fondu ne crée pas de filaments qui, s'ils sont pris dans la cellule, peuvent provoquer un court-circuit. Vous devez souder toute la section transversale des fils et des cavaliers afin que leur conductivité ne diminue pas.