Bài giảng: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ẮC QUY

TrÌnh bày được nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo và nguyên lý làm việc của ắc quy. Phân tích được các hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân và phương pháp kiểm tra, sửa chữa ắc quy. Kiểm tra, sửa chữa được ắc quy đúng trình tự và đạt yêu cầu kỹ thuật. Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác. Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp.

Trang 1

A Mục tiêu của bài:

Bài 4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ẮC QUY

Thời gian: 8h (LT: 4h; TH: 4h)

- Trỡnh bày được nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo và nguyên lý làm việc của ắc quy.

- Phõn tớch được các hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân và phương pháp kiểm tra, sửa chữa ắc quy.

- Kiểm tra, sửa chữa được ắc quy đúng trỡnh tự và đạt yêu cầu kỹ thuật.

- Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp.

Sau khi học xong bài này người học có khả năng:

Trang 2

b Nội dung của bài:

I Nhiệm vụ, yêu cầu cua ắc quy ̉

1.Nhiệm vụ của ắc quy.

ắc quy dùng để khởi động động cơ và cung cấp điện cho các phụ tải khi

điện áp của máy phát điện thấp (Ví dụ khi động cơ làm việc ở số vòng quay thấp)

2 Phân loại.

2.1 Theo loại dung dịch điện phân có :

ắc quy axit và ắc quy kiềm, Trong ô tô sử dụng thông dụng loại ắc quy axit

2.2 Theo số ngăn của ắc quy có:

ắ c quy 3 ngăn, ắc quy 6 ngăn

2.3 Theo cách bố trí cầu nối có:

ắ c quy cầu chìm, ắc quy cầu nổi

3 Yêu cầu đối với ắc quy:

Nguồn điện ắc quy trên ô tô phải đủ lớn để máy khởi động làm việc tốt, đảm bảo chắc chắn về kết cấu, cấu tạo đơn giản dễ chăm sóc, bảo dưưỡng và sửa chữa, kích thước nhỏ gọn, độ bền cao, đảm bảo các đặc tính kỹ thuật và độ tin cậy v.v

Trang 3

II Cấu tạo và hoạt động của ắc quy(ắc quy a xít).

1 Cấu tạo:

Hai hình 4.1 và 4.2 mô tả hình dáng bên ngoài và cấu tạo bên trong của

ắc quy axit dùng trên ô tô: -ắc quy cầu nổi (Hình 4.1) và

-ắc quy cầu chìm (Hình 4.2)

Hình 4.2: Cấu tạo ắc quy axit cầu chìm

1 Tấm lưới cực 2 Tấm ngăn cách điện 3 Tấm cực dương 4 Tấm cực âm 5 Chùm cực dương 6 Đầu nối7 Chùm cực âm8 Khối các tấm cực 9 Đầu cực

10 Vỏ bình điện 11 Nắp 12 Nút lỗ rót

Hình 4.1: Cấu tạo ắc quy axit cầu nổi

1 Vỏ bình 2 Nắp bình 3 Nút rót dung dịch 4

Cầu nối 5 Đầu cực 6 Bản cực dương 7.Bản

cực âm8 Tấm cách9 Giá đỡ bản cực

Kết cấu vỏ bình được chia làm nhiều ngăn: (3- 6) ngăn, mỗi ngăn điện áp ở hai

đầu cực là 2V Như vậy khi đấu nối tiếp cả (3ữ 6) ngăn với nhau, ta sẽ có bộ nguồn ắc quy là (6ữ12V)

Trang 4

1 Cấu tạo:

1.1 Vỏ bình:

-Vỏ bình ắc quy được chế tạo bằng vật liệu cứng có tính chịu axit, chịu nhiệt, thư ờng được đúc bằng nhựa cứng hoặc ê bô nít

-Phía trong của vỏ bình có các vách ngăn để tạo thành từng ngăn Mỗi ngăn riêng biệt đó được gọi là ắc quy đơn

-Dưới đáy bình làm hai đường gờ gọi là giá đỡ bản cực Mục đích giúp cho các bản cực tỳ lên đó tránh bị ngắn mạch khi trong dung dịch có cặn bẩn, bột chì lắng đọng

Hình 4.3: Cấu tạo vỏ bình

1.2 Bản cực:

-Bản cực làm bằng hợp kim chì và antimon, trên

mặt bản cực chế tạo các xưương dọc và ngang để

tăng độ cứng vững cho bản cực và tạo ra các ô

cho bột ô xít chì bám chắc trên bản cực

-Hai bề mặt của bản cực đưược trát bột ô xít chì

Trang 5

1 Cấu tạo:

1.2 Bản cực:

-Để tăng diện tích tiếp xúc của các bản

cực với dung dịch điện phân, ngưười ta

chế tạo các bản cực có độ xốp, đồng thời

ghép nhiều tấm cực cùng tên song song

với nhau thành một chùm cực ở trong

mỗi ngăn của ắc quy đơn.

-Chùm bản cực dương và chùm bản cực

âm được lồng xen kẽ vào nhau, giữa hai

bản cực khác tên đưược xếp thêm một

tấm cách điện Trong một ngăn, số bản

cực âm nhiều hơn số bản cực dưương một

tấm, mục đích để cho các bản cực dương

làm việc ở cả hai phía. Hình 4.4: Cấu tạo chùm bản cực

Trang 6

1 Cấu tạo:

1.3 Tấm cách:

-Tấm cách là chất cách điện, được chế

tạo bằng nhựa xốp, thuỷ tinh hoặc gỗ

-Tác dụng của tấm cách nhằm ngăn hiện

tượng: Các bản cực chạm vào nhau gây ra

đoản mạch trong ắc quy.

1.4 Nắp bình:

-Nắp bình ắc quy dùng để che kín các chi

tiết bên trong của bình ắc quy, ngăn ngừa

bụi và các dị vật từ bên ngoài rơi vào ắc

quy, đồng thời giữ cho dung dịch ắc quy

không bị rớt ra ngoài

-Trên nắp bình có các lỗ để rót và kiểm

tra dung dịch điện phân, các lỗ được nút

kín bằng các nút nhựa có lỗ thông hơi.

Hình 4.5: Cấu tạo tấm cách

Trang 7

1 Cấu tạo:

1.5 Dung dịch điện phân.

Dung dịch điện phân là dung dịch axit sunfuaric (H2S04), được pha chế theo một tỷ

lệ nhất định với nước cất (H20)

Hỡnh 4-6: Quá trỡnh nạp

điện cho ắc quy

2 Nguyên lý làm việc của ắc quy axit

2.1 Quá trình nạp điện: Hình 4-6

-Khi ắc quy được lắp ráp xong, đổ dung dịch

vào các ngăn của bình, trên các bản cực của ắc

quy sẽ sinh ra một lớp mỏng chì sunfat (PbS04)

do chì oxit tác dụng với axit Sunfuaric theo

phản ứng:

Pb0 + H2S04 -> PbS04 + H20

Khi nối nguồn điện một chiều vào hai đầu

cực của ắc quy, sẽ có dòng điện một chiều khép

kín mạch qua ắc quy như sau:

Cực dương nguồn một chiều đến đầu cực 1 ắc quy -> Chùm bản cực 1 qua dung

dịch điện phân -> chùm bản cực 2 -> đầu cực 2

của ắc quy -> cực âm nguồn một chiều

Trang 8

2.1 Quá trình nạp điện: Hình 4-6

-Dòng điện sẽ làm cho axit Sunfuaric và sun fat chì bị phân ly:

H2S04 -> 2H+ + S042- ; PbSO4 -> Pb2+ + SO42 Dưới tác dụng của điện trường: Các cation H+, Pb2+ đi về phía chùm bản cực nối với âm nguồn và tạo ra phản ứng tại đó như sau:

2H+ + PbS04 -> H2S04 + Pb, và Pb2+ +2e =Pb -Các anion S042-, đi về phía chùm bản cực nối với cực dương nguồn, tạo ra phản ứng tại

đó như sau:

PbS04 + H20 + S042- PbS04+ H2+ H2O , muối này kém bền vững, dễ dàng tác dụng với nước để tạo thành ô xýt chì: 2PbSO4 + 2H2O = 2PbO + 2H2SO4.

-Kết quả ở chùm bản cực nối với cực dương của nguồn điện có chì oxit (Pb0), ở chùm bản cực kia có chì (Pb) Như vậy hai loại chùm cực có sự khác nhau về cực tính

-Từ các phản ứng hoá học trên ta thấy quá trình nạp điện đã tạo ra lượng axit sunfuaric bổ xung vào dung dịch, đồng thời cũng trong quá trình nạp điện, dòng điện còn tạo ra trong dung dịch điện phân khí Hydro (H2), lượng khí này sủi lên như bọt nước và bay đi, do đó nồng độ của dung dịch điện phân trong quá trình nạp điện sẽ tăng dần lên.

-ắc quy đưược coi là nạp điện khi thấy dung dịch sủi bọt nhiều, gọi đó là hiện tượng

“sôi” Lúc đó quá trình nạp đã hoàn thành.

Trang 9

2.2 Quá trình phóng điện: Hình 4-7

-Nối hai cực của ắc quy đã được nạp với phụ tải, chẳng hạn bóng đèn thì năng lư ợng điện đã được tích trữ trong ắc quy sẽ phóng qua tải, làm cho bóng đèn sáng, dòng điện của ắc quy sẽ đi theo chiều:

-Cực dương của ắc quy (đầu cực đã nối với cực dương của nguồn nạp) -> tải (bóng

đèn) -> cực âm của ắc quy -> dung dịch điện phân -> cực dương của ắc quy

Hình 4-7: Quá trình phóng điện

-Quá trình phóng điện của ắc quy xảy ra như sau:

axit Sunfuaric và sunfat chì bị phân ly:

H2S04 -> 2H+ + S042- ; PbSO4 -> Pb2+ +

SO42 Tại cực dương: Pb0 + H2S04 -> PbS04 + H20

-Tại cực âm: Pb2+ + S042- -> PbS04

Như vậy khi ắc quy phóng điện, chì sunfat lại được

hình thành ở hai chùm bảng cực, làm cho các bản

cực dần dần trở lại giống nhau, còn dung dịch axit

bị phân ly thành cation H+ và anion S042-, đồng

thời quá trình phóng điện cũng tạo ra nước trong

dung dịch, do đó nồng độ của dung dịch giảm dần và

sức điện động của ắc quy cũng giảm dần

Trang 10

II Cấu tạo và hoạt động của ắc quy(ắc quy a

xít).

3 Ký hiệu của ắc quy.

-Trên mỗi ắc quy đều có nhãn ở vỏ bình, trên nhãn ghi rõ tính năng của ắc quy bởi một dãy ký tự gồm:

-Số đầu là con số để chỉ số ngăn ắc quy.

-Hai ký tự tiếp là chữ để chỉ tính năng sử dụng chính của ắc quy

-Hai số cuối là con số để chỉ dung lượng định mức của ắc quy.

Ví dụ: ở nhãn của một ắc quy do Việt nam sản xuất có ghi:

6 - 0T - 54 thì ta đọc như sau:

-6 là ắc quy gồm có 6 ngăn (12 V).

-0T là loại ắc quy dùng cho ô tô.

-54 là dung lưượng định mức của ắc quy đạt được 54 Ah.

Trang 11

• 4 Các hư hỏng thường gặp của ắc quy, phương pháp nạp điện cho ắc

quy với điện áp không đổi (Đề thi Quốc gia)

• 4.1 Các hư hỏng thường gặp

• a Ắc quy tự phóng điện:

• Ắc quy không sử dụng nhưng tự nó mất điện ắc quy tốt có bản cách ly bằng gỗ thì 24 giờ tự phóng điện 0,5%; bằng nhựa: 1,1% dung lượng

• Nguyên nhân:

• - Bản cực không nguyên chất, mà nó được chế tạo bằng hợp kim chì, ôxít chì, ăng ti mon Tự nó tạo nên những pin nhỏ tự phóng điện

• - Dung dịch chất điện phân không trong sạch Nước pha dung dịch không phải là

• nước cất, nước mưa hứng bằng vật phi kim loại Axít sulfuaríc không bảo đảm độ tinh khiết

• - Tỷ trọng dung dịch chất điện phân ở các ngăn khác nhau

Bµi 4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ẮC QUY

Trang 12

• b Bản cực ắc quy bị sunfát hoá

• Biểu hiện là khi nạp điện điện áp và nhiệt độ ắc quy tăng nhanh, nhưng khi khởi động điện áp giảm đột ngột ắc quy hoạt động bình thường thì khi nạp đủ điện bản cực âm, là Pb và bản cực dương là đi oxít chì PbO2 còn phóng điện cả hai bản cực

là PbSO4 Khi bản cực bị sunfát hoá thì hầu như ở thế cứng, chai, không xốp, không thấm dung dịch, không có tính thuận nghịch Dung lượng ắc qui giảm nhiều

• Nguyên nhân:

• - Nạp điện, phóng điện với cường độ dòng điện quá lớn, thời gian dài nhiệt độ cao,

tỷ trọng cao, làm cho muối sunfát chỉ tan vào dung dịch khi ắc qui nguội muối ấy kết tủa bám vào bản cực dạng tinh thể cứng

• - Ắc qui bảo quản không đúng chế độ Mùa hè dung lượng mất quá 50% mùa đông quá 25% dung lượng mà không kịp thời nạp lại

• c Các cực ắc quy bị ôxi hoá:

• Do đó giảm điện áp và giảm dòng điện phóng, vì vậy làm cho ắc qui nạp không đầy điện và khởi động bằng máy đề không được

• Không thường xuyên chăm sóc các cực ắc qui, không bôi mỡ vadơlin

• d Bình ắc qui bị vỡ: Làm hỏng ắc qui

• - Ắc qui bảo quản không chu đáo: để ngoài mưa, nắng

• - Bắt ắc qui trên xe không chắc chắn xe máy chuyển động ắc qui bị sóc, vỡ

Trang 13

• 4 Các hư hỏng thường gặp của ắc quy, phương pháp nạp điện cho

ắc quy với điện áp không đổi (Đề thi Quốc gia)

• 4.2 Nạp điện cho ắc quy có điện áp không đổi

• - Cần chọn ắc quy, nhóm ắc quy có điện áp bằng nhau đấu song song vào nguồn điện một chiều

• In= (Un - E) / Raq (A)

• Mới nạp điện E nhỏ, còn Un (điện áp nguồn không đổi), thì cường độ dòng điện

• nạp lớn, dần dần E tăng lên đến trị số lớn nhất thì In 0 Vì lẽ đó mà chỉ trong 3÷ 5 giờ đầu nạp đã đạt 80% dung lượng ắc quy, sđđ mỗi ngăn chỉ đạt 2,4 V; ắc quy chỉ bắt đầu sôi, cuối quá trình nạp không sôi, thường chỉ áp dụng nạp bổ sung (hình 1.7)

• + Ưu điểm: Nạp nhanh, không cần người chăm sóc, thường chỉ sử

dụng nạp bổ sung

• + Nhược điểm: ắc quy không no điện hoàn toàn, không nạp điện, ắc

quy bị sulfat hoá

Trang 14

III Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng va phương pha p ̀ ́

kiểm tra bao dưỡng, sửa chữa ắc quy ̉

1 ắc quy tự phóng điện:

ắc quy tốt, được nạp đầy nhưng để lâu ngày điện áp bị giảm, đó là do ắc quy có hiện tượng tự phóng điện Tốc độ phóng điện trong 1 ngày đêm từ 1 – 2

% dung lượng ắc quy, đây là hiện tượng không thể tránh khỏi

1.1 Nguyên nhân:

- Do sự tác dụng lẫn nhau giữa các tấm bản cực, trong tấm bản cực có lẫn tạp chất Tạp chất càng nhiều phản ứng cục bộ càng mạnh

- Các tấm bản cực hoặc các ngăn ắc quy bị nối tắt do cặn bẩn có trong dung dịch hoặc do dung dịch điện phân tràn lên mặt bình

- Tấm ngăn mất tác dụng cách điện

- Nồng độ dung dịch trong ngăn không đều do H2SO4 lắng xuống dưới nên phía dưới có nồng độ cao hơn phía trên

2 Tấm bản cực bị sunfat hoá:

Đây là hiện tượng sunfat chì, PbSO4 kết tinh màu trắng bám lên bề mặt các tấm cực dương và âm Tinh thể này khó hoà tan trong dung dịch điện phân với chế độ nạp bình thường

Trang 15

2 Tấm bản cực bị sunfat hoá:

-Do phóng với dòng điện quá lớn hoặc phóng trong thời gian qúa dài, điện áp dưới quy định

-Nhiệt độ dung dịch tăng quá cao, sunfat chì bám trên bề mặt các tấm cực nhiều, khi nhiệt độ giảm thấp một phần PbSO4 bão hoà bám chắc vào bề mặt tấm cực

- Nồng độ dung dịch điện phân quá cao

- Tấm bản cực không được ngâm kín trong dung dịch

- ắc quy tự phóng điện do dòng cục bộ

2.2 Những biểu hiện của tấm cực bị sunfat hoá khi nạp điện:

-Nhiệt độ dung dịch tăng nhanh, sủi bọt nhiều khi bắt đầu nạp điện

- Nồng độ tăng không đáng kể H2SO4 vẫn còn nằm trong PbSO4 kết tinh

- Thế hiệu tăng nhanh nhưng không đạt tới quy định

- Các tấm cực bị nối tắt

2.3 Tác hại:

-Thế hiệu và nồng độ dung dịch ắc quy giảm

- Phá hỏng các tấm ngăn nhất là các tấm ngăn bằng gỗ

- Nếu bị sunfat hoá nhiều thì ắc quy không dùng được nữa

Trang 16

3 Các tấm cực âm và dương chạm nhau:

3.1 Những biểu hiện tấm cực bị nối tắt:

- ắc quy tự phóng điện trong thời gian ngắn.

- Khi nạp, điện áp tăng chậm, nhưng khi thôi nạp, điện áp giảm nhanh, sủi bọt nhiều khi bắt đầu nạp.

- Dung lượng ắc quy giảm.

- Bột chì và các tạp chất rơi xuống đáy bình nhiều làm nối tắt giữa những tấm bản cực với nhau.

- Tấm cách điện bị thủng, mục nát làm mất tính cách điện.

3.3 Tác hại:

Điện áp và dung lượng ắc quy giảm không khởi động được

động cơ.

Trang 17

4 Các tấm cực bị cong vênh:

- Tấm cực bị ngắn mạch làm cho một phần chất hoạt tính nở ra.

- Nạp với dòng điện ngược chiều.

- Khe hở giữa hai tấm bản cực quá lớn.

- Phóng điện với dòng điện quá lớn trong thời gian dài.

4.2 Tác hại:

- Các tấm kẽm bị nén chặt dễ bị rách thủng gây hiện tượng ngắn mạch, điện áp ắc quy giảm nhanh, dung lượng ắc quy giảm.

- Các tấm bản cực bị chai cứng.

- Các cọc bắt dây bị ôxi hoá làm tăng điện trở, gây sụt áp và dung lượng ắc quy giảm.

- Vỏ bình bị nứt vỡ do va chạm hoặc do khi nạp điện lỗ thông hơi

bị tắc.

Trang 18

5 Một số phương pháp kiểm tra ắc quy:

5.1 Kiểm tra, phục hồi mức dung dịch điện phân:

-Mở nắp bình ắc quy, dùng ống thuỷ tinh đặt vào bình, sát tấm lưới bảo vệ, dùng ngón tay trỏ bịt đầu ống lại nhấc ra ngoài kiểm tra, mức dung dịch trong ống phải có độ cao 10 ữ 15 mm Nếu thấp hơn phải đổ bổ xung bằng nước cất hoặc dung dịch tuỳ theo tỷ trọng hiện tại của dung dịch điện phân hiện có trong bình ắc quy Chú ý phải kiểm tra mức dung dịch của tất cả các ngăn của ắc quy

5.2 Kiểm tra tỷ trọng dung dịch điện phân:

- Mở nắp bình ắc quy, dùng tỷ trọng kế đo tỷ trọng của dung dịch phải nằm trong khoảng 1,17 ữ 1,29 g/cm3 Trong đó =1,17g/cm3 là tỷ trọng của dung γ dịch điện phân khi ắc quy đã phóng hết điện, =1,29g/cm3 là tỷ trọng của dung γ dịch điện phân khi ắc quy được nạp đầy điện Trong quá trình sử dụng, hơi nư

ớc bốc đi làm cho tỷ trọng dung dịch tăng lên, khi đó chỉ được phép bổ xung thêm nước cất Trường hợp bị đổ thì phải bổ xung dung dịch có cùng nồng độ

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	843,5 KB