VENTURA 航空镍镉蓄电池 20НКБН-25-У3 的设计、操作原理

　　В гражданской авиации России и других государств используются ни­кель-кад­миевые аккумуляторы, которые конструктивно и по своим электри­ческим характе­ристикам подобны друг другу.

　　В качестве активного вещества положительных электродов в никель-кадмиевых аккумуляторах используется гидрат окиси никеля, отрицатель­ных электродов – губчатый кадмий. Электролитом является водный раствор едкого кали (КОН).

　　Электрохимические процессы, происходящие при разряде и заряде аккумуля­тора описываются выражением:

　　разряд

　　2Ni(OH)2+ KOH + Cd 2Ni(OH)2+ KOH + Cd(OH)2

　　заряд

　　В отличие от кислотных аккумуляторов в щелочных аккумуляторахплотность электролитапри заряде и разряде аккумулятора почти не изменя­ется. При эксплуа­тации плотность электролита выбирают в зависимости от температуры, при кото­рой предполагается использование аккумулятора.

　　ЭДС аккумулятора (одного элемента) составляет 1,36 В и не зависит от темпера­туры и плотности электролита. Для получения напряжения акку­муляторной бата­реи 24÷25 В используется батарея из двадцати последова­тельно включенных акку­муляторов (элементов). Ёмкость никель-кадмие­вого аккумулятора мало зависит от величины тока разряда.

　　Конструктивно самолётная щелочная батарея аккумуляторов состоит из два­дцати отдель­ных аккумуляторов (элементов) НКБН-25 (рис.2.2.1.), каждый из которых имеет индивидуаль­ный корпус из полихлорвинила

　　在俄罗斯和其他国家的民用航空中，既没有Kel-Kad-Mi电池，也没有Kel-Kad-Mi电池，它们在结构上和电气特性上相互相似。

　　氢氧化镍是镍镉电池中正电极的活性物质，负电极是海绵状镉。电解质是腐蚀性钾(CON)的水溶液。

　　当钍电池放电和充电时发生的电化学过程描述如下：

　　等级

　　2Ni(OH) 2 + KOH + Cd 2Ni(OH) 2 + KOH + Cd(OH) 2

　　电荷

　　与酸性电池不同，碱性电池的电解质密度在电池充放电时几乎没有变化。在操作过程中，电解质的密度取决于电池使用的温度。

　　电池电势(一个电池)为1.36V，不依赖于图拉的气质和电解质密度。为了获得24≈25 V的电池组电压，电池组由20个电池组组成。镍镉电池的容量取决于放电电流的大小。

　　从结构上讲，飞机的碱性电池组由两个12个独立的电池(电池)组成，每个电池都有一个单独的聚氯乙烯外壳。

　　Рис.2.2. Щелочной аккумулятор (элемент) НКБН-25

　　1 – корпус; 2 – блок пластин (электродов); 3 – крышка; 4 – мостик;

　　5 – борн (полюсной штырь); 6 – гайка; 7 – уплотнительное кольцо;

　　8 – пробка; 9 – шайба; 10 – экран.

　　(или по­лиамидной смолы). В каждом элементе расположены блоки из 15 положи­тельных и 14 отрица­тельных электродов (пластин), которые отде­лены друг от друга сепаратором, вы­полненным из одного слоя капрона и одного слоя щёлочестойкой бумаги. В верх­ней части каждого элемента рас­положены два борна (полюсных штыря с резьбой в верхней части), а также резьбовое отверстие для заливки электролита. Положи­тельный борн марки­руется зна­ком + (см. рис.2.2.3). Отверстие после заливки элек­тролита глу­шится пробкой, которая не даёт выливаться электролиту при любом по­ло­жении самолёта, а также обеспечивает сообщение полости аккумулятора с воз­душ­ной средой.

　　图2.2碱性电池(电池)

　　1.船体;2.板块(电极);3、盖子;4、桥;

　　5.伯恩(极针);6.螺母;7、密封圈;

　　8、软木;9.垫圈;10、屏幕

　　(或用利亚米树脂)。每个元素都有一个由15个电极和14个负电极(板)组成的块，这些电极(板)由一个分离器分开，由一层卡普隆和一层碱纸组成。在每个RAS元件的顶部，有两个硼(极销，顶部有螺纹)和一个用于浇注电解质的螺纹孔。将标签上的硼放置在­Com+(见图2.2.3)。注入Trolit电动元件后的孔由软木制成，软木在飞机任何方向都不会泄漏电解质，并将电池腔与淋浴环境连接起来。

　　Рис.2.3. Общий вид щелочной батареи 20НКБН-25

　　1 – ручка затвора; 2 – ручка для переноски; 3 –замок; 4 – корпус; 5 и 14 – соеди­нительные шины (накладки); 6 и 9 – прокладки; 7- шайба; 8 – гайка;

　　10 – крышка; 11 – окна; 12 – изоляционный уголок; 13 – аккумулятор НКБН-25;

　　15 – стержень крепления.

　　4

　　Элементы размещаются в общем стальном корпусе в 2 ряда (рис.2.2.3). Ряды от­делены друг от друга изолирующей прокладкой. Акку­муляторы НКБН-25 отде­лены друг от друга и от корпуса батареи с помощь­ю прокла­док, которые помимо изоляции обеспечивают плотное размещение элемен­тов в корпусе батареи. Для по­следовательного соединения элементов между собой предусмотрены шиныив виде накладок, которые надева­ются на положительный и отрицательный полюса соответствующих эле­ментов и крепятся с помощью гаек.

　　Для контроля уровня электролита на боковых стенках корпуса преду­смотрены смотровые окна.

　　10

　　Сверху корпус закрывается пластмассовой крышкой(рис.2.2.2.), которая за­крывается защёлкивающимися (патефонными) замками.

　　Для изоляции корпуса батареи от металлической конструкции само­лёта к осно­ванию с двух сторон прикреплены изоляционные уголки.

　　图2.3 20NKBN-25 碱性电池概述

　　1.快门把手;2.携带手柄;3、城堡;4、船体;5、14、15、15、15、15、15、15、156、9、垫片;7.垫圈;8、螺母;

　　10、盖子;11、窗户;12、绝缘角;13–NKBN-25电池;

　　15、紧固件。

　　元件放置在一个共两排的钢制外壳中(图2.2.3)。从­到­的行用绝缘垫彼此隔开。NKBN-25多极子相互连接，并与电池壳一起使用，除了绝缘外，还可确保电池壳中的电池紧密放置。对于检查元件的连接，轮胎3和轮胎7以夹板的形式相互提供，夹板安装在相应元件的正极和负极上，并用螺母固定。

　　为了控制电解质水平，观察窗位于船体侧面。

　　船体顶部用塑料盖10(图2.2.2)封闭，塑料盖后面用可锁的3锁封闭。

　　为了将电池体与飞行本身的金属结构隔离，两面都安装了绝缘角。

　　Рис. 2.4. Вид на аккумуляторную батарею 20ЕКБН-25 сверху.

　　1 – розетка штепсельного разъёма; 2 – корпус; 3 – соединительная шина (накладка); 4 – прокладка; 5 – гайка; 6 – прокладка задняя; 7 – шина;

　　8 – аккумулятор (элемент) НКБН-25; 9 – вывод.

　　Для подсоединения батареи к бортовой сети на задней стенке корпуса располо­жен штепсельный разъём РША-1.

　　Основные данные аккумуляторной батареи 20НКБН-25:

　　- ЭДС………………………………………….…….25÷26 В

　　- напряжение при токе нагрузки 80÷100 А не менее 24 В

　　- максимальный разрядный ток……………………….650 А

　　- ёмкость при токе разряда 10 А………………………..25 Ач

　　- время разряда при токе 50 А…………………………..22 мин

　　- время разряда при токе 100 А…………………………11 мин

　　- масса…………………………………………………….24 кг

　　- отдача по ёмкости……………………………………...80÷85 %

　　- отдача по энергии………………………………………65÷70 %

　　Вместо отечественных аккумуляторных батарей 20НКБН-25 на само­лётах и вер­толётах гражданской авиации разрешается комплектная уста­новка французских ак­кумуляторных батарей аккумуляторных батарей 26108 фирмы VENTURAи 20FR25Н1С-R VENTURA, которые полностью взаимозаменяемы с аккумуляторными батареями 20НКБН-25.

　　Данныеаккумуляторные батареисостоят из двадцати никель-кадмие­вых эле­ментов (аккумуляторов) типа VHP 260 KH-3. Каждый элемент имеет индивидуаль­ный корпус из полиамидной пластмассы. Все элементы разме­щаются в общем кор­пусе из нержавеющей стали, полностью идентичном корпусу аккумуляторной бата­реи 20НКБН-25. Электролит – раствор едкого калия (КОН) с относительной плотно­стью 1,30.Аккумуляторные батареимо­гут эксплуатироваться при температуре ок­ружающей среды от -40°С до +71°С.

　　Номинальное напряжениепри токе 90 – 100А составляет 24В. При температуре воздуха ниже -5°С при проверке аккумуляторной батареи до­пускается напряжение;

　　22,5 В – для аккумуляторных батарей VENTURA:

　　23 В – для аккумуляторных батарей VENTURA.

　　Достоинства щелочных аккумуляторных батарей:

　　Щелочные аккумуляторы в сравнении с кислотными имеют следую­щие пре­имущества:

　　- меньше масса (примерно на 4¸5 кг);

　　- больше удельная мощность;

　　- не боятся ударов;

　　- не боятся вибрации;

　　- не боятся коротких замыканий во внешней цепи;

　　- не боятся недозарядов и глубоких разрядов;

　　- хранятся в разряженном состоянии;

　　- имеют больший срок службы;

　　- проще в эксплуатации.

　　Щелочные аккумуляторы имеют и недостатки, из которых самый су­щественный - явление “теплового разгона”. “Тепловой разгон” возможен только в конце заряда щелочного аккумулятора от мощного источника по­стоянного тока. Он проявляется в виде резкого роста тока заряда с одновре­менным ростом температуры электролита.

　　Тепловой разгон возможен при наличии одновременно трех факторов:

　　- заряд аккумулятора от источника постоянного тока значительно бо­лее мощного, чемаккумуляторная батарея;

　　- заниженныйуровень электролита(значительная поверхность элек­тродов и сепара­тора находятся над поверхностью электролита);

　　- в сепараторе над поверхностью электролита есть повреждения, че­рез которые мо­гут проникать газы, образующиеся при заряде аккумуля­тора.

　　图1 2.4.电池20 ECBN-25的顶部视图。

　　1.插头插座;2.船体;3.连接总线(夹板);4.垫片;5、螺母;6.背衬;7、轮胎;

　　8–电池NKBN-25;9、结论。

　　为了将电池连接到车载网络，RSHA-1插头位于船体背面。

　　20NKBN-25电池组基本数据：

　　亚洲及太平洋经济社会委员会…25÷26 V

　　-负载电流电压80≈100，不小于24V

　　最大放电电流：650A

　　在10A级电流下的容量………….25 Ah

　　放电时间为50A…………22分钟

　　-电流100A时的放电时间………11分钟

　　重量：24公斤

　　能力的影响…………..80÷85 %

　　能源效率：65%

　　VENTURA AERO 公司生产的26108和20FR25N1C-R Ventura 电池组与20FR25N1C-R 电池组完全互换。

　　这些电池由20个镍镉电池(电池)组成，型号为VHP 260 KH-3。每个元件都有一个单独的聚酰胺塑料外壳。所有冲洗元件均为不锈钢外壳，与20NKBN-25电池桶完全相同。电解液-相对密度为1.30µ的腐蚀性钾溶液(CON)。Mo­gut电池组在-40°C至+71°C的环境温度下运行。

　　额定电压为24V。当空气温度低于-5°C时，检查电池组至­时，电压启动;

　　22.5 V–VENTURA 电池：

　　23V–用于VENTURA电池。

　　碱性电池的优点：

　　与酸性电池相比，碱性电池具有以下优点：

　　-重量小于(约4¸5 kg);

　　-单位功率较大;

　　不怕打;

　　不怕振动;

　　不要害怕外部电路短路;

　　-不怕电荷不足和深度放电;

　　-处于放电状态;

　　-使用寿命更长;

　　更容易操作。

　　碱性电池也有缺点，其中最常见的是“热加速”现象。“热加速”只能在碱性电池从一个强大的静电电源充电结束时进行。它表现为电荷电流的急剧增加，电解质温度的同时升高。

　　热加速可以同时存在三个因素：

　　-电池从直流电源充电比电池组强大得多;

　　-电解质水平较低(电­线和电­环的显著表面位于电解质表面之上);

　　-在电解液表面上方的分离器中，有损坏的切口，可防止腐蚀电池充电时产生的气体。