Serwis wózków widłowych. Jak zadbać o akumulator kwasowo ołowiowy?

Codzienne czynności serwisowe

Każda czynność związana z podłączaniem akumulatora do wózka widłowego lub prostownika powinna być poprzedzona kontrolą optyczną gniazda baterii oraz kabli wyprowadzeń. Są to te elementy, przez które w trakcie pracy urządzenia przepływa prąd o wartościach niejednokrotnie setek Amperów. Jakiekolwiek zabrudzenia styków mogą więc powodować powstawanie lokalnych spadków napięć prowadzących do wzrostu temperatury. W ekstremalnych przypadkach może to skutkować iskrzeniem a nawet zapaleniem się izolacji przewodu.

W trakcie ładowania akumulatora część wody zawartej w elektrolicie zostaje rozłożona w procesie elektrolizy na gazowy wodór i tlen. Dlatego też w akumulatorach z ciekłym elektrolitem należy po każdym naładowaniu sprawdzić jego poziom. Zdecydowana większość akumulatorów trakcyjnych jest wyposażona w systemy centralnego uzupełniania wody. W takim przypadku wystarczy przyjrzeć się wskaźnikom umieszczonym na korkach ogniw. Jeżeli natomiast bateria posiada zwykłe korki, to wówczas konieczne jest otwarcie każdego z nich i zaglądnięcie do środka celem sprawdzenia czy poziom elektrolitu jest właściwy.

 

Pomiar gęstości elektrolitu i napięć ogniw

Areometr i miernik napięcia to podstawowe narzędzia dzięki którym można określić stan akumulatora kwasowo ołowiowego z ciekłym elektrolitem. Aby odpowiedzieć sobie na pytanie dlaczego zalecane jest comiesięczne wykonywanie pomiarów napięć i gęstości w akumulatorze należy zapoznać się z kilkoma regułami:

• Napięcie baterii zmienia się w trakcie każdego cyklu – rośnie podczas ładowania oraz maleje gdy jest rozładowywana. Z uwagi na szeregowe połączenie ogniw akumulatora, jego napięcie jest sumą napięć każdego z nich. Dla przykładu: 12 ogniw o napięciu 2V połączonych szeregowo składa się na akumulator o napięciu 24V.
• Naładowane ogniwo o temperaturze 30°C ma napięcie około 2,15 V. Oznacza to, że w pełni naładowany akumulator 48V, składający się z 24 takich ogniw będzie miał napięcie 24×2,15=51,6 V.
• Prawidłowo ustawiony ogranicznik rozładowania w wózku widłowym po podłączeniu takiego akumulatora odczyta to napięcie jako 100% naładowania. Taka też informacja pojawi się na pulpicie ze wskaźnikami.
• W trakcie pracy urządzenia akumulator będzie się rozładowywał a towarzyszyć temu będzie stopniowy spadek jego napięcia. Przyjmuje się, że dla zachowania długiego okresu użytkowania akumulatora, nie powinien on być rozładowywany poniżej 80% pojemności co odpowiada napięciu 2 V/ ogniwo (Napięcia te dotyczą pomiaru nieobciążonego akumulatora. Dla akumulatora obciążonego prądem tzw 5 godzinnym napięcie to wynosić będzie około 1,8 V). Wskaźnik rozładowania akumulatora powinien w tym momencie odciąć funkcję podnoszenia oraz zasygnalizować konieczność wymiany akumulatora aby zapobiec jego uszkodzeniu.

Jeżeli którekolwiek z ogniw zaczyna pracować nieprawidłowo, to bazując wyłącznie na wskaźniku rozładowania, odczytującym napięcie całego akumulatora możemy tego nie zauważyć. Dla przykładu: w ogniwie w którym pojawiło się uszkodzenia pływaka w miarę upływu czasu obniża się poziom elektrolitu. W efekcie, płyty akumulatora zaczynają się wynurzać a ich odsłonięte fragmenty przestają uczestniczyć w procesie ładowania i rozładowania – ogniwo traci pojemność. Ponieważ ogniwa są połączone szeregowo więc przez każde ogniwo płynie ten sam prąd. Ogniwo o zmniejszonej pojemności będzie szybciej się rozładowywało i w następstwie tego szybciej traciło napięcie. To z kolei będzie dodatkowo obciążało pozostałe ogniwa. W efekcie tego akumulator będzie pracował coraz krócej. W trakcie ładowania natomiast osłabione ogniwo naładuje się szybciej od pozostałych. Napięcie na nim wzrośnie zdecydowanie powyżej napięcia gazowania co prowadzić będzie do wzmożonego wydzielania się wodoru i wzrostu temperatury oraz coraz szybszej dewastacji ogniwa. Jeżeli odpowiednio wcześnie odkryjemy usterkę korka systemu uzupełniania to uratujemy ogniwo. W przeciwnym wypadku o awarii dowiemy się dopiero wówczas gdy akumulator zamiast 8h pracy będzie działał przez np. połowę tego czasu. Wówczas niestety najczęściej konieczną okazuje się wymiana ogniwa.

Reasumując: regularne pomiary parametrów poszczególnych ogniw nie wpływają bezpośrednio na wydłużenie żywotności akumulatora. Pozwalają jednak na wykrycie skracających ją nieprawidłowości, które odkryte odpowiednio wcześnie, mogą zostać usunięte przy minimalnych kosztach. Sam pomiar, aby był wartościowy, musi jednak zostać odpowiednio zinterpretowany oraz wykonany w odpowiednim momencie czyli pod koniec procesu ładowania, przy włączonym prostowniku.

Mycie Akumulatora

Wbrew pozorom czynność mycia akumulatorów ma znaczenie daleko wykraczające poza kwestie estetyczne. Kurz który z biegiem czasu zbiera się na akumulatorze tworzy, w połączeniu z elektrolitem, maź przewodzącą prąd. W anglojęzycznej literaturze używa się do jej określenia słowa „tar” (tłum: smoła, masa bitumiczna), co doskonale oddaje jej inne właściwości. Skutkami pojawienia się smolistej, przewodzącej powłoki są między innymi:

• prądy pasożytnicze które pojawiają się pomiędzy słupkami wyprowadzeń akumulatorów. Przy mocno zabrudzonej powierzchni są one w stanie przyspieszyć nawet o kilkanaście procent samorozładowanie się akumulatora,
• przyspieszone starzenie się izolacji łączników międzyogniwowych oraz śrub ,
• ryzyko pobrudzenia się operatorów podczas zwykłych czynności związanych z obsługą oraz w trakcie wymiany baterii. Ma to o tyle istotne znaczenie że o fakcie zabrudzenia rąk elektrolitem dowiadujemy się najczęściej dopiero wtedy gdy dotkniemy okolic twarzy a szczególnie powiek.
• korozja skrzyni akumulatora będąca skutkiem przedostawania się elektrolitu pomiędzy ogniwami, do jej wnętrza.

Należy zaznaczyć, że pojawienie się elektrolitu na powierzchni akumulatora jest trudne do uniknięcia. Jest ono następstwem wydostawania się powstających w trakcie ładowania akumulatora gazów. Porywają one ze sobą aerozol elektrolitu, który w postaci mgiełki osiada następnie na powierzchni baterii. Błędy popełniane w trakcie uzupełniania wody (zbyt niskie ciśnienie, dolewanie jej przed ładowaniem, uszkodzone rurki systemu centralnego uzupełniania, niewłaściwie dobrane pływaki korków) również skutkują wyciekami elektrolitu.

Zalecenia konserwacyjne zawarte w instrukcji obsługi akumulatora kwasowo ołowiowego odwołują się najczęściej do broszury autorstwa Stowarzyszenia Producentów Sprzętu Elektrycznego i Elektronicznego – ZVEI (Zentralverband der Elektrotechnik- und Elektronikindustrie). Dostępne są one na stronie internetowej tej organizacji i w dużym skrócie można je przedstawić następująco:

• w celu umycia akumulatora wyjmij go z pojazdu,
• zwróć uwagę aby miejsce w którym przystąpisz do mycia zapewniało zgodność z lokalnie obowiązującymi przepisami dotyczącymi ochrony środowiska. Elektrolit i ścieki powstałe w trakcie mycia akumulatora nie mogą przedostawać się do kanalizacji,
• nigdy nie wyjmuj ani nie otwieraj korków zamykających ogniwa. W trakcie mycia muszą one zapewnić nieprzedostawanie się wody do ich wnętrza,
• do mycia używaj wyłącznie wody lub czyściwa. Czyściwo powinno być wilgotne i wykonane z materiału nie elektryzującego się (antyelektrostatycznego). Ma to na celu uniknięcie ewentualnego iskrzenia, mogącego pojawić się w trakcie pocierania plastikowych elementów,
• po umyciu osusz akumulator za pomocą sprężonego powietrza lub bawełnianych ściereczek. Nie używaj suszarek.
• usuń za pomocą odsysarki cały płyn jaki dostał się do skrzyni akumulatora. Zutylizuj go zgodnie z obowiązującymi przepisami.
• temperatura wody używanej do mycia nie może przekraczać 60 °C.
• Odległość dyszy urządzenia myjącego od mytej powierzchni nie powinna być mniejsza niż 30 cm, max ciśnienie 50 bar.

Próba Pojemności Akumulatora

Pojemność akumulatora jest kluczowym parametrem określającym jego stan. W dużym uproszczeniu pojemnością akumulatora nazywamy ilość energii jaką jest on w stanie wyprodukować w trakcie rozładowania. Dodać należy że w ściśle określonych warunkach. Zastrzeżenie to dotyczy głównie:

• procedury ładowania przed testem
• temperatury w trakcie rozładowania
• prądu rozładowania
• napięcia końca rozładowania

Wiedza na temat dokładnej pojemności akumulatora, zmierzonej w sposób opisany stosownymi normami (DIN 43539) bywa konieczne sporadycznie. Z reguły potrzeba taka pojawia się przy ewentualnych roszczeniach gwarancyjnych lub umowach wynajmu długoterminowego. Wtedy najczęściej pojawia się konieczność odpowiedzenia na pytanie czy gwarantowana przez dostawcę sprawność akumulatora została utrzymana w okresie umowy. Na co dzień, tak dokładne testy pojemności nie są konieczne. W przypadku awarii akumulatora przeprowadza się jego uproszczoną wersję która ma za zadanie głównie:

• wskazać uszkodzone ogniwo bądź ogniwa
• określić rozrzut napięć pomiędzy ogniwami
• określić stopień zużycia akumulatora oraz przewidzieć jego dalszy okres użytkowania

Pomiar Rezystancji Izolacji Akumulatora

Zgodnie z wytycznymi zawartymi w obowiązującej normie (PN-EN 1175-1) nie rzadziej niż raz w roku należy przeprowadzić test izolacji akumulatora. Rezystancja izolacji mierzonej pomiędzy zaciskiem akumulatora a skrzynią powinna wynosić co najmniej 50 Ω razy jego napięcie nominalne i zarazem nie mniej niż 1000 Ω. Napięcie testowe podczas pomiaru powinno być nie mniejsze niż napięcie nominalne akumulatora i zarazem nie większe niż 100 V dc.

Przegląd Prostownika

W zależności od rodzaju prostownika, a konkretniej od sposobu w jaki transformowane jest napięcie może on mieć od około 75% (starsze modele transformatorowe) do powyżej 90 % sprawności (prostowniki impulsowe, zwane potocznie wysokoczęstotliwościowymi lub HF). Jeżeli prostownik do wózka widłowego będzie prawidłowo eksploatowany, to powinien „przeżyć” co najmniej 4-5 obsługiwanych przez siebie akumulatorów. Jest to o tyle istotne, że przy każdorazowej wymianie floty wózków można zaoszczędzić pewną kwotę, pozostawiając sobie sprawne prostowniki. Spory dotyczące wyższości prostowników HF nad transformatorowymi pojawiły się wraz z wprowadzeniem pierwszego modelu wysokoczęstotliwościowego i trwają do dzisiaj. Na korzyść HF przemawia głównie:

• wyższa o co najmniej kilkanaście % sprawność
• zdecydowanie mniejsze wymiary oraz waga

Nie da się jednak ukryć że starsze, markowe modele ładowarek do akumulatorów, oparte o klasyczne transformatory cechuje wyższa bezawaryjność.

Niezależnie od tego jakiego rodzaju prostowniki użytkujemy warto pamiętać o okresowym sprawdzaniu parametrów wyjściowych urządzenia oraz czyszczeniu filtrów powietrza. Dotyczy to zwłaszcza modeli wyposażonych w pompy powietrza pracujące w Systemach Cyrkulacji Elektrolitu (EN: Air Lift, DE: EUW, Elektrolytumwälzung – tłum). O ile usterki krytyczne prostowników, powodujące ich wyłączenie są oczywiste i łatwe do zauważenia, o tyle istnieje szereg niedomagań które niewykryte w porę mogą doprowadzić do uszkodzenia akumulatora. Dotyczy to zwłaszcza napięć znajdujących się poza prawidłowym zakresem powodujących niedoładowanie lub przeładowanie akumulatorów oraz niskiej wydajności pompy powietrza. Niedoładowanie prowadzi do zasiarczenia akumulatora, przeładowanie powoduje przyspieszoną korozję płyt wzmożone gazowanie i grzanie się baterii, niewystarczające ciśnienie w systemie napowietrzania nie jest w stanie skutecznie przeciwdziałać rozwarstwianiu się elektrolitu. Każde z tych zjawisk prowadzi do przedwczesnego zużycia akumulatora.
 

pobierz broszurę: oferta usług serwisowych