Аккумулятор в самолет: Можно ли брать с собой в самолет аккумуляторы или внешние аккумуляторы?

alexxlabОпубликовано

Содержание

Гаджеты: Наука и техника: Lenta.ru

Запрет на перевозку аккумуляторов в багаже самолетов взбудоражил СМИ и озадачил их читателей. Что изменилось для рядовых пассажиров и как теперь летать — разбиралась «Лента.ру».

Что запретили?

В понедельник, 22 февраля, Международная организация гражданской авиации (ICAO) запретила перевозку ионно‐литиевых батарей в багаже пассажирских самолетов. В силу данное решение вступит с 1 апреля 2016 года. Таким образом, все страны мира, за исключением Доминики, Лихтенштейна, Тувалу и островов Кука, будут обязаны соблюдать данное правило.

Ранее аналогичный запрет был установлен на неперезаряжаемые литий-металлические батарейки, используемые в часах и детских игрушках.

Откуда паника?

Из-за дезинформации в российских СМИ. Они посеяли панику среди читателей, написав о «запрете на пронос на борт самолета аккумуляторов, используемых в фотоаппаратах, смартфонах и прочей электронике».

На самом деле в сообщении Reuters, которое использовалось в качестве первоисточника, говорилось следующее: The U. N. aviation agency on Monday prohibited shipments of lithium-ion batteries as cargo on passenger aircraft.

Провоз аккумуляторов в ручной клади — hand luggage — ICAO не запрещало. Речь идет о cargo, то есть о коммерческих грузах, которые самолеты перевозят в довесок к пассажирскому багажу.

Что будет?

Ничего. Обладатели смартфонов, фотоаппаратов, ноутбуков и других гаджетов как и прежде смогут спокойно провозить их в ручной клади, которую берут с собой на борт, не опасаясь, что их кто-то отберет.

По-прежнему можно возить крупные партии литий-ионных аккумуляторов в грузовых самолетах — при условии, что они заряжены не более чем на 30 процентов.

Пассажиры по-прежнему смогут сдавать аккумуляторы в багаж. При этом каждый может вытащить из своего ноутбука или фотоаппарата аккумулятор и убрать его в ручную кладь, и наоборот.

Что такое литий-ионные аккумуляторы?

Это самые популярные аккумуляторы современности. Они установлены в 90 процентах современных гаджетов: почти во всех смартфонах (включая iPhone), фотоаппаратах, ноутбуках, планшетах и так далее. Популярны и пальчиковые литий-ионные аккумуляторы, которые в отличие от обычных батареек можно подзаряжать.

Литий-ионные аккумуляторы были впервые выпущены в 1991 году. Они продолжают оставаться популярными до сих пор в силу простоты производства, сравнительной небольшой стоимости и эффективности. За прошедшие 25 лет они неоднократно модифицировались, но принцип работы остался прежним.

Так ли они опасны?

Да, литий-ионные аккумуляторы уже приводили к инцидентам и даже катастрофам на борту самолетов. Самые первые литий-ионные аккумуляторы и вовсе были нестабильными и внезапно воспламенялись. Мотивировали решение об их запрете происшествиями в самолетах Boeing 787 Dreamliner в США и Японии в начале 2013 года — оба загорелись из-за таких аккумуляторов. Правда, они были установлены для питания одной из систем самого самолета, а не находились в багаже.

Возможно, запрет коснется и багажа рядовых пассажиров

Фото: Joe Skipper / Reuters

Кроме того, в ICAO утверждают, что с 2006 года из-за возгорания таких аккумуляторов потерпели крушение три грузовых самолета и погибли четыре летчика.

Зачем это нужно?

Запрет на перевозку партий аккумуляторов нужен для того, чтобы свести к минимуму риски для пассажиров, экипажа и самого самолета.

Литий-ионные аккумуляторы могут самовоспламеняться при малейшем повреждении, при этом температура их горения составляет больше 660,3 градуса Цельсия — температуры плавления алюминия, из которого сделаны фюзеляжи самолетов. Кроме того, перегревающийся аккумулятор испускает газ, количество которого достаточно для небольшого взрыва, способного уничтожить самолет.

Партии аккумуляторов теперь нельзя возить самолетами

Фото: Alessandro Bianchi / Reuters

По кому ударит?

Ни по кому. Проблем с поставками аккумуляторов ожидать не стоит: 70 процентов производимых в мире батарей перевозятся на грузовых судах и лишь 30 процентов — по воздуху.

Специалисты ICAO намерены в срок до 2018 года сформулировать новые стандарты перевозок. В частности, будут разработаны специальные контейнеры для транспортировки литий-ионных аккумуляторов.

JAPAN AIRLINES — Аккумуляторные батареи на борту Боинг 787

Аккумуляторные батареи на борту Боинг 787

Все потребности в электроэнергии, необходимой для использования во время полета лайнера Боинг 787, обеспечиваются генераторами, установленными на борту самолета. Питание от аккумуляторных батарей не используется во время полета. Поэтому выход из строя аккумуляторных батарей во время полета не оказывает непосредственного влияния на безопасность полета.

Тем не менее, вероятность выхода из строя аккумуляторных батарей, и, как следствие, проникновение дыма в салон самолета (как это произошло в январе 2013 г.), должна быть абсолютно исключена, так как нагрев батарей может нанести вред воздушному судну и представляет собой риск возникновения пожара.

Связь между генераторами и аккумуляторами

На двигателях Боинга 787 установлено 7 генераторов (включая аварийные)

Все электрическое питание, необходимое во время полета Боинга 787, вырабатывается и подается генераторами, установленными на обоих двигателях.

По два генератора установлено на правом и левом двигателях несущих крыльев — всего 4 генератора. Они вырабатывают все необходимое электричество. Кроме того, два генератора установлены на ВСУ в качестве резервных на случай выхода из строя генераторов двигателя. В случае неполадок во всех шести генераторах (что крайне маловероятно), для аварийного энергоснабжения предусмотрен турбинный генератор с приводом от набегающего потока воздуха. Обычно он устанавливается в фюзеляже, и в случае аварии разворачивается снаружи самолета.

Два аккумулятора

Помимо указанных 7 генераторов, самолет Боинг 787 оснащается двумя гальваническими литий-ионными аккумуляторными батареями. Одна из них основная, вторая предназначена для ВСУ.

【Основной аккумулятор】

  • Обеспечивает энергоснабжение воздушного судна, когда оно находится на парковке на земле с выключенными двигателями и/или ВСУ и неработающими генераторами, и если самолет не подключен к агрегату наземного питания (предоставляется аэропортом).
  • В случае выхода из строя всех 7 генераторов этот аккумулятор обеспечивает электроснабжение воздушного судна.

【Аккумулятор для ВСУ】

  • Обеспечивает электроснабжение пускового двигателя, когда самолет находится на парковке на земле с выключенными двигателями и/или ВСУ и неработающими генераторами, и если самолет не подключен к агрегату наземного питания (предоставляется аэропортом).
  • Обеспечивает электроснабжение устройства управления во время использования ВСУ.

To Page top

Эксперт: литиевые аккумуляторы опасны для самолетов

  • Ричард Уэсткотт, корреспондент по транспорту
  • Би-би-си

Автор фото, Reuters

Подпись к фото,

Эксперту по всему миру теряются в догадках о том, что именно погубило рейс MS804

Я только что поговорил с человеком, который работал пилотом 46 лет, шесть лет летал за штурвалом Airbus A320, а последние 11 лет занимается расследованием причин пожаров на борту самолетов.

Капитан Джон Кокс, член лондонского Королевского авиационного общества, признается, что известные на данный момент факты о том, что произошло на борту пропавшего рейса EgyptAir MS804, приводят его в замешательство.

Если доступные нам маркеры времени верны (официально они все еще не подтверждены), на протяжении трех минут в самолете работали предупреждения о задымлении, затем четыре минуты лайнер находился в активном полете без каких-либо предупреждений, а затем две минуты он падал.

«Для пожара это слишком быстро. Для какого-либо взрыва, например бомбы, это слишком долго, — говорит Джон Кокс. — Я и многие другие эксперты начали чесать в затылке. Какая-то разгадка должна быть, но какая — пока совершенно непонятно».

Капитан Кокс рассказал, что ежегодно на борту самолетов в США случаются около 900-1200 инцидентов, связанных с задымлением. Если удвоить это число, получатся приблизительные данные по всему миру. Подавляющее большинство этих инцидентов заканчиваются благополучно, но иногда пожары все же приводят к авиакатастрофам.

500 аккумуляторов на рейс

При этом, по словам Джона Кокса, число инцидентов, связанных с задымлением, постоянно растет. Эксперт связывает это с двумя факторами: увеличением количества рейсов и быстрым ростом числа литиевых аккумуляторов, которые пассажиры берут с собой на борт.

Автор фото, Reuters

Подпись к фото,

Рейс MS804 совсем немного не долетел до Каира.

По некоторым оценкам, в салоне самолета с сотней пассажиров сейчас можно насчитать до 500 литиевых аккумуляторов: в камерах и фотоаппаратах, в ноутбуках, планшетах, телефонах, электронных книгах и так далее.

Поврежденный аккумулятор представляет собой большую опасность.

«Допустим, человек засыпает. Планшет или телефон соскальзывает на пол. Человек двигает кресло и случайно ломает батарею», — говорит Кокс. Это может привести к пожару.

Если ваш литиевый аккумулятор куплен у известного, надежного производителя, то он хорошо протестирован и безопасен. Вероятность выхода из строя с опасными последствиями у таких батарей составляет один случай на десять миллионов.

Опасность дешевых аккумуляторов

Но за год, говорит капитан Кокс, на борт авиалайнеров попадает до 3,5 млрд аккумуляторов. А для катастрофы достаточно одного бракованного или поврежденного аккумулятора.

И кроме того, существует большой «серый рынок» дешевых аккумуляторов и зарядных устройств, а они бывают вообще никак не протестированы.

В современных авиалайнерах стоят детекторы дыма, но автоматические огнетушители есть только в багажных отсеках. Огонь в салоне должны тушить члены экипажа ручными огнетушителями. Они есть в каждом туалете, например.

В недавнем исследовании, соавтором которого был Джон Кокс, говорится, что пожары часто возникают в таких местах, куда экипаж во время полета не может добраться.

Автор фото, AFP Egyptian military spokespersons Facebook page

Подпись к фото,

Вещи с борта MS804, поднятые с морской поверхности

Джон Кокс также напомнил, что американское Федеральное управление авиации (FAA) недавно заявило, что избавиться от всех потенциальных источников возгорания на борту самолета невозможно.

Капитан Кокс летал на A320 и говорит, что это превосходная машина. Он не слышал, чтобы на лайнерах этой марки, в передней правой части, случались серьезные пожары. А этот «Эйрбас» в разных модификациях летает с конца восьмидесятых.

Многие авиакомпании в последнее время стали обучать своих сотрудников борьбе с возгораниями литиевых аккумуляторов.

Следует еще раз подчеркнуть, что мы пока не знаем, что именно стало причиной катастрофы египетского лайнера. Но риск пожаров на борту — это проблема, и капитан Кокс призывает авиаотрасль активнее ее решать.

Литиевый пусковой аккумулятор для самолетов Легкий малый

BSLBATT — профессиональный производитель литий-ионных аккумуляторов, в том числе НИОКР и обслуживание OEM за 18 лет, наша продукция сертифицирована ISO / CE / UL / UN38.3 / ROHS стандарт

Наши проверенные решения для литиевого питания для оборонных и аэрокосмических систем повышают производительность, надежность и успех миссии.

С 2003 года мы обслуживаем авиацию общего назначения, рынок экспериментальных услуг и клиентов специальной авиации по всему миру.

Наши исследования литиевых элементов — это непрерывный процесс, направленный на получение последних достижений в технологии литиевых элементов и передовых схем BMS.

Мы занимаемся исключительно поставкой лучших литиевых батарей для самолетов летному сообществу.

Наша новейшая линейка литиевых авиационных аккумуляторов устанавливает золотой стандарт надежности, функциональности и стоимости. Сила мудрости BSLBATT аккумуляторы превышают требования к пусковой мощности для всех двигателей Lycoming, Continental, Rotax и других.

Сравните сами и узнайте, почему все больше и больше пилотов и строителей решили перейти на Wisdom Power для своих экспериментальных литиевых авиационных батарей.

★ Ваш исключительный самолет заслуживает исключительной батареи!

★ Запрос предложений Пользовательские цитаты приветствуются.

★ Мы доступны онлайн 7 дней неделю, чтобы ответить на ваш запрос.

★ С радостью принимаются международные заказы.

BSLBATT: Всегда заряжен и готов !!

Услуги подписи О LiFePo4

★ Выбор емкости Ач★ Нестандартные размеры★ Водонепроницаемый
★ Ударопрочный★ Прямая замена★ Сухая ячейка, без кислоты,
★ плоская кривая расхода★ 2000+ циклов разряда★ Более высокое среднее напряжение
★ Безопасный, энергонезависимый★ Экологичность ★ 5-10 лет полезного срока службы
★ заменяет свинец на 1/4 веса★ Совместимость с системами зарядки 12 В / 24 В и генераторами

Качество материалов

★ Элементы — литий-фосфат железа / LiFepo4★ Клеммы — медь или латунь★ Корпус — Алюминиевый корпус
★ Гарантия — 2 года пропорционально★ Рабочие температуры — от минус 20 до 65 по Цельсию★ Электроника — стандарт схем BMS
★ Напряжение — системы 14. 4 и 28.8★ LiFePO4 Информация о безопасности;
★ Многие до сих пор думают, что все литиевые батареи одинаковы.
★ График разряда — показывает плоскую кривую мощности. Вот почему литий лучше свинцово-кислотного.

Основы системы зарядки:

Говорят, что электрическая система двигателя представляет собой 12-вольтовую систему, но это немного вводит в заблуждение. Система зарядки в большинстве самолетов обычно вырабатывает напряжение от 13.5 до 14.4 вольт при работающем двигателе. Он должен генерировать большее напряжение, чем номинальное напряжение батареи, чтобы преодолеть внутреннее сопротивление батареи. Это может показаться странным, но ток, необходимый для перезарядки аккумулятора, вообще не будет течь, если выходное напряжение системы зарядки будет таким же, как напряжение аккумулятора. Большая разница потенциалов (напряжений) между напряжением аккумулятора и выходным напряжением генератора обеспечивает более высокую скорость зарядки. Таким образом, литиевая батарея заряжается быстрее, чем обычная герметичная (или типа AGM) свинцово-кислотная батарея.

Вы мгновенно сбросите 11+ фунтов по сравнению со свинцово-кислотной батареей в вашем экспериментальном самолете! Это огромная экономия веса.

Значительное увеличение пусковой мощности. Если вы использовали PC680, вы увеличите CCA со 170 до 320 и PCA с 520 до 680! Вот и все, что вам нужно для запуска двигателя!

Вы можете легко получить резервную батарею и не беспокоиться о дополнительном весе. Фактически, если вы переключитесь со свинцово-кислотной батареи и добавите резервную батарею, так что у вас будет основная и резервная батарея, вы все равно уменьшите свой общий вес на 50%!

Инновационная и сложная BMS разработана и спроектирована с резервированием для обеспечения безопасности, надежности и производительности. Это ЭКСКЛЮЗИВНЫЕ функции!

На что следует обратить внимание при выборе подходящей батареи для вашего самолета:

1. Может ли он перевернуть двигатель (CCA)?

2. Достаточно ли у него мощности для работы необходимых инструментов в случае отказа генератора / генератора (истинные ампер-часы)?

3. Разработан ли он для того приложения, в котором вы его используете (максимальная выходная сила тока генератора / генератора)?

Справка об авиации BSLBATT

RICCS Cessna-182 1410мм RTF (аппаратура, аккумулятор LiPo 11.1В~2200мАч, З/У) артикул REA21017

Полукопия популярного тренировочного многоцелевого самолёта Cessna 182 с бесколлекторным двигателем изготовлена из ударопрочного материала EPP (пенополипропилен) — легкий материал, похожий на пенопласт, но имеет большую гибкость, упругость и легко поддается ремонту. Модель самолета Cessna 182 выпускается в различных вариантах окраски, оборудована закрылками (для функционирования требуется дооснащение сервомашинками), светодиодными фарами и навигационными огнями. Все, что вам нужно для полета, уже в комплекте!

На самолет уже установлены серво, регулятор оборотов, пропеллер, в комплекте LiPo аккумулятор 2200мАч и зарядное устройство к нему.

Благодаря высокой степени детализации радиоуправляемая Cessna выглядит очень эффектно!

Характеристики:

  • Длина: 1030мм
  • Размах крыла: 1410мм
  • Вес: 1080 гр.
  • Двигатель: бесколлекторный
  • Нагрузка на крыло: 23.4 г/дм
  • Пропеллер .

Комплектация поставки:

  • Модель самолета Cessna 182
  • Передатчик
  • LiPo аккумулятор 2200мАч
  • Зарядное устройство (от 12В)
  • Инструкция

Рекомендуется докупить:

  • Батарейки для передатчика
Внимание! Внешний вид товара, комплектация и характеристики могут изменяться производителем без предварительных уведомлений. Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса Российской Федерации.

Внимание! Внешний вид товара, комплектация и характеристики могут изменяться производителем без предварительных уведомлений. Данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) Гражданского кодекса Российской Федерации.

Как взрываются телефоны в самолётах: 11 пожаров смартфонов и

Сведения о самовоспламеняющихся и взрывающихся литий-ионных аккумуляторах в смартфонах и других различных гаджетах. Все они произошли в первой половине 2021-го года.


Данные сохраняются в базе инцидентов Федерального управления гражданской авиации США (официальный сайт).



Как взрывались телефоны и гаджеты в самолётах в 2021-м году

Мы вкратце перескажем произошедшие инциденты. С их помощью вы могли бы представить, в каких ситуациях гаджет представляет опасность.


31 мая 2021. Аэропорт в Бостоне, США. Взорвался смартфон.

Самолёт уже готовился к взлёту из международного аэропорта Бостона. У пассажира задымился и затем взорвался смартфон. Получил травмы. Полёт отменили, всех эвакуировали.


20 мая 2021. Во время полёта. Загорелся повербанк.

У пассажира начал сильно греться повербанк. Пошёл дым из-за теплового разгона внутри литий-ионного аккумулятора. Устройство поместили в защитную ёмкость для прекращения задымления.


19 мая 2021. Перед взлётом. Взорвались беспроводные наушники.

Наушники у пассажира задымились и загорелись. Их поместили в защитный мешок. Самолёт развернули, наушники утилизировали. Полёт не отменили, никто не травмирован.



14 мая 2021. Во время полёта. Загорелся запасной аккумулятор.

Аккумулятор загорелся прямо в рюкзаке под сиденьем пассажира незадолго до посадки самолёта. Никто не пострадал. Как тушили, не сообщают.


23 апреля 2021. Посадка пассажиров. Взорвался iPhone 10.

У пассажира начал греться и затем взорвался смартфон Apple. Самолёт в этот момент находился в аэропорту у терминала. Всё обошлось.


21 апреля 2021. Посадка пассажиров. Взорвался повербанк.

При переходе из терминала в самолёт в багаже пассажира загорелся повербанк.


01 апреля 2021. Во время полёта. Загорелся ноутбук.

Из сумки с ноутбуком пассажира пошёл дым. При проверке возникло пламя. Сумку целиком поместили в термоизоляционный бокс до посадки.



17 марта 2021. Во время полёта. Загорелась электронная сигарета.

В кармане пассажира вспыхнула электронная сигарета с литий-ионной батареей 18650 внутри. Бортпроводники поместили её в защитный пакет. В аэропорту самолёт встречали пожарные.


3 марта 2021. Во время полёта. Загорелся смартфон.

У пассажира внезапно вспыхнул смартфон прямо в руках. Экипаж поместил горящий гаджет в защитный пакет. После приземления устройство утилизировали.


16 февраля 2021. Во время полёта. Загорелся смартфон.

Пассажир смотрел фильм на телефоне, как вдруг он начал дымиться. Бортпроводники бросили устройство в защитный пакет до приземления. А затем вернули пассажиру. Остался ли работоспособным смартфон, не сообщается.


27 января 2021. Во время полёта. Задымились наушники.

Пассажир поставил беспроводные наушники на зарядку, но они задымились и начали сильно нагреваться. Поместили в термоизоляционный мешок. Дым рассеялся, наушники остыли, так и не загоревшись.


Так выглядит пакет, в который складывают опасные гаджеты с Li-ion-аккумулятором.


Почему взрываются телефоны и смартфоны в самолёте?

Литий-ионные аккумуляторы взрываются не просто так на ровном месте. Всегда есть причина теплового разгона. Внутри аккумулятора химические материалы взаимодействуют друг с другом и при определённых внешних факторах (износ, температурный перепад, повреждение, неправильная зарядка) образуются опасные реакции.

Чтобы телефон не взорвался в самолёте, достаточно следовать указаниям производителя в комплектной инструкции. Кроме того, не используйте дешёвые зарядные устройства. Храните гаджеты в ручной клади в подзаряженном до 50% состоянии. Избегайте поддельных аккумуляторов (особенно для квадрокоптеров), низкокачественных или самодельных повербанков.


Всё про безопасность

Пишите вопросы в комментарии. Мы ждём ваши сообщения и ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.



В грузовых отсеках самолетов запретили провозить партии литий-ионных аккумуляторов

Международная организация гражданской авиации запретила провозить в грузовых отсеках самолетов литий-ионные аккумуляторы в промышленных масштабах по соображениям безопасности. Рекомендациям ИКАО традиционно следуют все страны, входящие в организацию, в том числе и Россия.

ИКАО рекомендовала запретить провоз литий-ионных аккумуляторов в грузовом отсеке пассажирских самолетов. Грузовые воздушные суда продолжат перевозить аккумуляторы, но с некоторыми ограничениями — их заряд не должен превышать 30%.

Опасения по поводу перевозок литий-ионных аккумуляторов в промышленных масштабах связаны с тем, что, как показывают многочисленные исследования, их элементы могут самопроизвольно воспламеняться, что, в свою очередь, может привести к неконтролируемому пожару на борту самолета.

Обычно самовозгорание батареи может вызвать два фактора: повышение температуры и повреждения механического характера. При этом в случае перевозки партии возгорание одного аккумулятора способно охватить все остальные.

ИКАО обеспокоена правилами перевозки литий-ионных аккумуляторов по причине того, что температура их горения достигает 600°C. Системы пожаротушения в самолете часто просто не в состоянии справиться со столь высокой температурой горения.

Кроме того, температура горения аккумуляторов близка к температуре плавления алюминия, который широко применяется при производстве самолетов.

Также, как показали исследования американского Федерального управления гражданской авиации, перегретые аккумуляторы способны выделять газы, приводящие к взрывам. В случае если газы накопятся в грузовом отсеке, при взрыве они выведут из строя систему на борту, отвечающую за подавление возгораний.

Рекомендации Международной организации гражданской авиации не носят обязательный характер, но тем не менее страны-участницы их выполняют.

Запрет вступает в силу с 1 апреля 2016 года и продлится до 2018 года.

«Временный запрет будет оставаться в силе до тех пор, пока ИКАО не разработает новые стандарты упаковки партий литий-ионных аккумуляторов», — заявила председатель совета ИКАО Олумуива Бенард Алиу.

Тем не менее обычных пассажиров этот запрет практически не коснется — транспортировка аккумуляторов в комплекте электронных устройств, а также в ручной клади не входит в рекомендации организации.

Литий-ионные аккумуляторы широко применяются в электронной технике, начиная от смартфонов и заканчивая ноутбуками и электромобилями. В частности, аккумуляторами этого типа оснащены техника компании Apple и автомобили Tesla.

Производители аккумуляторов долгое время протестовали против введения подобных правил, утверждая, что опасность промышленных перевозок батарей «преувеличена». Тем не менее Ассоциация производителей аккумуляторов выразила готовность работать над соблюдением предписаний ИКАО.

С учетом новых правил производителям придется в срочном порядке озаботиться перестройкой схем поставок батарей, поскольку литий-ионные аккумуляторы используются и в медицинских устройствах.

По данным Associated Press, с 2006 года из-за возгорания аккумуляторов были уничтожены три грузовых самолета и погибли четыре пилота.

В январе 2011 года самолет Boeing 747 компании Asiana Airlines, перевозивший партию литиевых батарей, был уничтожен в воздухе в течение 17 минут после того, как пилоты сообщили о пожаре на борту. Согласно отчету Национального совета по безопасности на транспорте, этот инцидент продемонстрировал «убедительные доказательства» того, насколько некачественны стандарты перевозок аккумуляторов.

В 2015 году был введен запрет на перевозку промышленных партий на пассажирских самолетах литиевых батарей. Этот тип аккумуляторов, в отличие от литий-ионных, не имеет возможности многократной подзарядки.

Проблема безопасной транспортировки литий-ионных аккумуляторов обсуждается долгое время — запрет на их провоз на пассажирских воздушных суднах уже добровольно ввели американские Delta Air Lines и United Airlines.

В ряде аэропортов также могут возникнуть трудности с портативными зарядными устройствами. При досмотре они, как и ноутбуки и телефоны, подлежат отдельному сканированию. В случае если они не заряжены, их и вовсе могут не пропустить на борт самолета.

Авиация | Сафт Аккумуляторы | Мы заряжаем мир энергией.

Ключевые преимущества никель-кадмиевых аккумуляторных батарей Saft для самолетов

  • Сокращенное техническое обслуживание: наша технология PBE снижает требования к техобслуживанию на более чем на 50 процентов
  • Долгий срок службы: продуманный дизайн, высококачественные материалы и прочная конструкция продлевают срок службы до 10 лет
  • Меньший вес: использование легких PBE снижает расход топлива
  • Исключительный срок хранения: позволяет длительное хранение до 10 лет без какого-либо вмешательства
  • Легко заменяемые запасные части: предназначены для замены отдельных элементов по низкой цене
  • Для новых или модернизируемых установок: форма, посадка и функции взаимозаменяемы, что упрощает склад запасных частей и не требует модификации самолета
  • Поддержка экологической устойчивости: Более 75 процентов материалов из возвращенных отработавших батарей извлекаются для повторного использования. Всемирная сеть партнеров Saft по сбору отходов утилизирует наши аккумуляторы в полном соответствии с местными, национальными и международными законами
    • .

Литий-ионные аккумуляторы для самолетов

Авиационная промышленность движется к большему количеству гибридных и электрических самолетов в качестве альтернативы обычному тепловому двигателю. Это означает более чистый самолет с меньшим или даже нулевым расходом топлива. Литий-ионная технология является предпочтительным аккумулятором для этих гибридных и электрических двигателей. Мы потратили более 15 лет на исследования литий-ионных решений для создания передовых аккумуляторных систем в ожидании этого спроса.

Наши системы литий-ионных аккумуляторных батарей для самолетов соответствуют самым высоким стандартам, включая DO-254, DO-178B и DO-311A, и адаптированы к платформам More Electric Aircraft (MEA), чтобы обеспечить поддержку повышенных требований к электроэнергии.

 

 

Гибридные и полностью электрические силовые установки с батарейным питанием перспективны для авиационной промышленности, поскольку они могут значительно снизить выбросы CO2 и NOx, а также уровень шума. Тем не менее, силовые батареи для авиации сталкиваются с целым рядом препятствий, включая выбор ячеек, требования к общему запасу энергии, доступность места и необходимость соблюдения стандартов и сертификации.

Задача отрасли заключается в повышении удельной энергии и мощности систем литиевых батарей для самолетов и оптимизации решений для интеграции в самолеты при сохранении их безопасности. Появление новых химических веществ, и особенно твердотельных технологий, изменит правила игры в отрасли. Сосредоточившись на технологии твердотельных аккумуляторов, Saft уже является ведущим игроком на этом развивающемся рынке.

Почему стоит выбрать аккумуляторные батареи Saft для самолетов?

Saft — преданный своему делу поставщик и партнер, предлагающий качественную продукцию, технические знания, профессиональное обслуживание и круглосуточную поддержку при минимальной совокупной стоимости владения.

  • Мы гордимся 90-летним опытом производства авиационных аккумуляторов
  • С 2010 года более 100 000 наших испытанных и надежных аккумуляторов ULM введены в эксплуатацию по всему миру
  • У нас есть более 130 аккумуляторов, одобренных OEM
  • У нас есть непосредственный опыт работы с Airbus, Bell, Boeing, Bombardier, Dassault, Embraer и другими компаниями 
  • Только аккумуляторы Saft ULM сохраняют номинальную емкость 100 % в течение всего срока службы
  • У нас есть высококачественные производственные мощности мирового класса во Франции и США
  • Наши легкие авиационные аккумуляторы обеспечивают одинаковый уровень качества и высокой производительности, независимо от того, когда и где они были произведены
  • Помимо аккумуляторных батарей для самолетов, мы предлагаем специальные группы технической поддержки и поддержки продуктов, утвержденные FAA учебные курсы по оптимизации срока службы и контролю эксплуатационных расходов, всемирную дистрибьюторскую сеть, включающую услуги AOG, и всемирную сеть, занимающуюся утилизацией аккумуляторов.

 

 

Мы разрабатываем и производим высокопроизводительные аккумуляторы для аэрокосмической и оборонной промышленности. Узнайте больше о наших спутниковых аккумуляторных системах в сфере обороны и космоса.

Кроме того, узнайте о других секторах, с которыми мы работаем. Мы поставляем:

Батарея для самолетов и авиационные батареи

Наши авиационные батареи

Продукты

EaglePicher — это наиболее технологически продвинутые авиационные аккумуляторы, предлагающие непревзойденную мощность и эффективность доставки энергии.Эти авиационные аккумуляторы включают в себя сложные системы управления батареями с адаптивными алгоритмами, которые позволяют аккумуляторной системе «узнавать», как система работает в транспортном средстве, а затем оптимизировать ее производительность в соответствии с профилем использования.

Запрос информации

История авиастроения

EaglePicher, прогрессивная, технологичная компания, была пионером в разработке систем литий-ионных аккумуляторных батарей для авиации. Мы разработали системы для бомбардировщиков B-2, БПЛА Global Hawk и NUCAS (беспилотные боевые авиационные системы/беспилотные летательные аппараты ВМФ), коммерческих самолетов и военных/коммерческих вертолетов.

Являясь ведущим поставщиком аккумуляторных систем с передовыми технологиями, EaglePicher имеет долгую историю поставок различных химических решений для аккумуляторов для авиационных приложений. Наш широкий ассортимент стандартных компонентов позволяет разрабатывать индивидуальные конструкции аккумуляторных систем для самолетов в соответствии с конкретными требованиями применения.

Наши авиационные аккумуляторы используются в таких различных областях, как:

  • Главные корабельные батареи в коммерческой и военной авиации для запуска двигателей/ВСУ и аварийного питания
  • Основное и резервное питание для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА)
  • Аварийные источники питания для отсечных топливных клапанов, срабатывания трапов, питания транспондеров и т. д.
  • Основной источник питания для критически важной полезной нагрузки

Наша цель в авиации

Наша цель — поставлять на рынок самые качественные, самые легкие и безопасные авиационные аккумуляторы, которые не только соответствуют, но и превосходят все требования для достижения TSO (Технического стандарта) через FAA.Имея возможность разрабатывать и производить аккумуляторные элементы собственными силами, опыт в разработке электроники и программного обеспечения, а также полную интеграцию аккумуляторов, EaglePicher уверен, что наша проверенная аккумуляторная технология обеспечивает самые высокие стандарты качества и безопасности.

Исследования и разработки способствуют безопасности аккумуляторов

EaglePicher привержен надежной программе исследований и разработок, сотрудничая с рядом ведущих университетов, независимых исследовательских организаций и государственных учреждений.Недавние разработки были сосредоточены на разработке безопасных литий-ионных аккумуляторных систем для коммерческой авиации.

Благодаря совместным усилиям с FAA компания EaglePicher разработала уникальные стратегии снижения безопасности, чтобы обеспечить соблюдение строгих правил безопасности в новых стандартах на батареи. В рамках этих усилий мы также участвуем в различных отраслевых группах, таких как RTCA и SAE, чтобы помочь разработать стандарты производительности и безопасности аккумуляторных систем.

Химия литий-ионных авиационных аккумуляторов

EaglePicher полностью использует литий-ионную технологию для основного питания самолета.Никакая другая химия не соответствует стандарту, который предлагает литий-ион. Поскольку эксплуатация самолетов становится все более и более электрической, требования к выработке электроэнергии резко возрастают, а допустимый вес и объем резко уменьшаются. По этой причине литий-ионный аккумулятор — единственный вариант для будущего самолета.

Свяжитесь с нами

Батареи для самолетов


Батареи самолетов используются для многих функций (например, наземное питание, аварийное питание, повышение стабильности шины постоянного тока и устранение неисправностей). В большинстве небольших частных самолетов используются свинцово-кислотные батареи. В большинстве коммерческих и корпоративных самолетов используются никель-кадмиевые (NiCd) батареи. Однако становятся доступными другие типы свинцово-кислотных аккумуляторов, такие как свинцово-кислотные аккумуляторы с клапанным регулированием (VRLA). Выбор батареи, наиболее подходящей для конкретного применения, зависит от относительной важности нескольких характеристик, таких как вес, стоимость, объем, срок службы или хранения, скорость разрядки, техническое обслуживание и скорость зарядки. Любое изменение типа батареи может считаться серьезным изменением.

Тип батарей

Авиационные батареи обычно идентифицируются по материалу, из которого изготовлены пластины. Двумя наиболее распространенными типами аккумуляторов являются свинцово-кислотные и никель-кадмиевые.

Свинцово-кислотные батареи
Сухие заряженные свинцово-кислотные батареи

Сухие заряженные свинцово-кислотные батареи, также известные как заливные или мокрые батареи, собраны с электродами (пластинами), которые были полностью заряжены и высушены . Электролит добавляется в батарею при ее вводе в эксплуатацию, и срок службы батареи начинается с добавления электролита.Аккумуляторная батарея самолета состоит из 6 или 12 последовательно соединенных свинцово-кислотных элементов. Напряжение холостого хода 6-элементной батареи составляет приблизительно 12 вольт, а напряжение холостого хода 12-элементной батареи составляет приблизительно 24 вольта. Напряжение холостого хода — это напряжение батареи, когда она не подключена к нагрузке. Когда залитые (вентилируемые) батареи заряжаются, кислород, образующийся на положительных пластинах, выходит из ячейки. Одновременно на отрицательных пластинах из воды выделяется водород, который выходит из ячейки.Общий результат — газирование клеток и потеря воды. Поэтому затопленные ячейки требуют периодической подпитки водой. [Рисунок 1]

со свободным электролитом и иногда называются герметичными батареями. [Рисунок 2] Электрохимические реакции для батарей VRLA такие же, как и для залитых батарей, за исключением механизма рекомбинации газа, который преобладает в батареях VRLA.Эти типы батарей используются в авиации общего назначения и самолетах с турбинными двигателями и иногда являются разрешенной заменой никель-кадмиевых батарей.

присутствии h3SO4 с образованием сульфата свинца и воды. Эта рекомбинация кислорода подавляет образование водорода на отрицательных пластинах.В целом потери воды во время зарядки нет. В результате реакций саморазряда может быть потеряно очень небольшое количество воды; однако такие потери настолько малы, что пополнение запасов воды не предусмотрено. Аккумуляторы имеют предохранительный клапан сброса давления, который может стравливаться, если аккумулятор перезаряжен.


NiCd батареи

NiCd батарея состоит из металлического корпуса, обычно из нержавеющей стали, стали с пластиковым покрытием, окрашенной стали или титана, содержащего несколько отдельных элементов. [Рисунок 3] Эти элементы соединены последовательно, чтобы получить 12 вольт или 24 вольта. Ячейки соединены медно-никелевыми звеньями с высокой проводимостью. Внутри батарейного отсека элементы удерживаются на месте перегородками, вкладышами, прокладками и крышкой в ​​сборе. Аккумулятор имеет систему вентиляции, позволяющую удалять газы, образующиеся при перезарядке, и обеспечивать охлаждение во время нормальной работы.

Рис. 3. Установка никель-кадмиевой батареи

Никель-кадмиевые элементы, устанавливаемые в авиационную батарею, являются типичными вентилируемыми элементами.Вентилируемые элементы имеют вентиляционный клапан или клапан сброса низкого давления, который выпускает любой образующийся кислород и водородные газы при перезарядке или быстрой разрядке. Это также означает, что батарея обычно не повреждается чрезмерной скоростью перезарядки, разрядки или даже отрицательного заряда. Элементы являются перезаряжаемыми и обеспечивают напряжение 1,2 вольта во время разряда.

Самолеты, оснащенные никель-кадмиевыми батареями, обычно имеют систему защиты от неисправностей, которая контролирует состояние батареи.Зарядное устройство — это устройство, которое отслеживает состояние аккумулятора и отслеживает следующие состояния.

  1. Состояние перегрева
  2. Состояние низкой температуры (ниже –40 °F)
  3. Дисбаланс элементов
  4. Обрыв цепи
  5. Короткое замыкание цепи

Система управления электрической нагрузкой (ELMS).

Никель-кадмиевые батареи способны работать с номинальной емкостью, когда температура окружающей среды батареи находится в диапазоне примерно 60–90 °F.Повышение или понижение температуры выше этого диапазона приводит к снижению производительности. NiCd батареи имеют систему вентиляции для контроля температуры батареи. Сочетание высокой температуры аккумулятора (более 160 °F) и перезарядки может привести к состоянию, называемому тепловым разгоном. [Рис. 4] Для обеспечения безопасной работы необходимо постоянно контролировать температуру батареи. Термический выход из строя может привести к химическому возгоранию NiCd и/или взрыву NiCd батареи при перезарядке от источника постоянного напряжения и связан с циклическим, постоянно повышающимся температурным и зарядным током.Один или несколько закороченных элементов или существующая высокая температура и низкий уровень заряда могут привести к следующей циклической последовательности событий:

  1. Чрезмерный ток,
  2. Повышение температуры,
  3. Снижение сопротивления элемента(ов),
  4. Дальнейшее увеличение тока и
  5. Дальнейшее повышение температуры.
Рис. 4. Повреждение из-за термического разгона
Это не становится самоподдерживающимся термически-химическим воздействием температуры аккумулятора, если источник заряда постоянным напряжением удален избытком 160 °F.

Емкость

Емкость измеряется количественно в ампер-часах, подаваемых при определенной скорости разряда до определенного напряжения отсечки при комнатной температуре. Напряжение отсечки составляет 1,0 вольт на элемент. Доступная емкость батареи зависит от нескольких факторов, включая такие элементы, как:

  1. Конструкция элемента (геометрия элемента, толщина пластины, аппаратное обеспечение и конструкция клемм определяют производительность при определенных условиях использования, таких как температура, скорость разряда и т. д.).
  2. Скорость разряда (высокие скорости тока дают меньшую емкость, чем низкие скорости).
  3. Температура (уровни емкости и напряжения уменьшаются по мере того, как температура батареи перемещается от диапазона 60 °F (16 °C) до 90 °F (32 °C) в сторону верхнего и нижнего пределов).
  4. Скорость зарядки (чем выше скорость зарядки, тем выше емкость).

Номинальные характеристики авиационных батарей согласно спецификации

Часовая скорость — это скорость разряда, которую батарея может выдержать в течение 1 часа при напряжении батареи не менее 1,67 В на элемент или 20 В для 24-вольтового провода. -кислотная батарея или 10 вольт для 12-вольтовой свинцово-кислотной батареи.Часовая емкость, измеряемая в ампер-часах (Ач), представляет собой произведение скорости разряда и времени (в часах) до заданного конечного напряжения.

Аварийная мощность – это общая основная нагрузка, измеряемая в амперах, необходимая для поддержания основной шины в течение 30 минут. Это скорость разряда, которую батарея может выдержать в течение 30 минут при напряжении батареи 1,67 вольта на элемент или выше, или 20 вольт для 24-вольтовой свинцово-кислотной батареи, или 10 вольт для 12-вольтовой свинцово-кислотной батареи.


Помещения для хранения и обслуживания

Необходимо иметь отдельные помещения для хранения и/или обслуживания свинцово-кислотных и никель-кадмиевых аккумуляторов с залитым электролитом.Введение кислого электролита в щелочной электролит приводит к необратимому повреждению вентилируемых (залитых электролитом) никель-кадмиевых аккумуляторов и наоборот. Однако герметичные аккумуляторы можно заряжать и проверять емкость в том же месте. Поскольку электролит в свинцово-кислотном аккумуляторе с клапанным регулированием поглощается сепараторами и пористыми пластинами, он не может загрязнить никель-кадмиевый аккумулятор, даже если они обслуживаются в одном месте.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Крайне опасно хранить или обслуживать свинцово-кислотные и никель-кадмиевые аккумуляторы в одном месте.Введение кислых электролитов в щелочные разрушает NiCd, и наоборот.

Замерзание аккумуляторной батареи

Разряженные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, подверженные воздействию низких температур, могут повредить пластины из-за замерзания электролита. Чтобы предотвратить повреждения от замерзания, поддерживайте удельный вес каждой ячейки на уровне 1,275 или, для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов, проверяйте напряжение холостого хода. [Рисунок 5] Электролит никель-кадмиевой батареи менее подвержен замерзанию, поскольку между заряженным и разряженным состояниями не происходит заметного химического изменения. Однако электролит замерзает примерно при –75 °F. Рис. 5. Точки замерзания электролита свинцово-кислотного аккумулятора

Температурная коррекция

Свинцово-кислотные аккумуляторы американского производства считаются полностью заряженными, если показатель удельного веса составляет от 1,275 до 1,300. Разряженная на 1⁄3 батарея показывает около 1.240, а разряженная на 2/3 батарея показывает значение удельного веса около 1,200 при проверке ареометром при температуре электролита 80 °F. Однако для определения точных показаний удельного веса к показаниям ареометра следует применять поправку на температуру. [Рисунок 6] Например, для показания ареометра 1,260 и температуры электролита 40 °F скорректированное значение удельного веса электролита составляет 1,244.

Рисунок 6.Корректировка температуры серной кислоты

Зарядка аккумуляторов

Эксплуатация авиационных аккумуляторов за пределами их температуры окружающей среды или зарядного напряжения может привести к перегреву элементов, что приведет к закипанию электролита, быстрому износу элементов и отказу аккумулятора. Взаимосвязь между максимальным зарядным напряжением и количеством элементов в аккумуляторе также существенна. Это определяет (для данной температуры окружающей среды и уровня заряда) скорость, с которой энергия поглощается в виде тепла внутри батареи.Для свинцово-кислотных аккумуляторов напряжение на элемент не должно превышать 2,35 вольта. В случае никель-кадмиевых аккумуляторов предел зарядного напряжения зависит от дизайна и конструкции. Обычно используются значения 1,4 и 1,5 вольта на элемент. Во всех случаях следуйте рекомендациям производителя батареи.

Зарядка постоянным напряжением (CP)

Система зарядки аккумуляторной батареи в самолете относится к типу системы зарядки постоянным напряжением. Генератор с приводом от двигателя, способный обеспечить необходимое напряжение, подключен через бортовую электросистему непосредственно к аккумуляторной батарее.В систему встроен выключатель батареи, так что батарею можно отключить, когда самолет не работает.

Напряжение генератора точно регулируется с помощью регулятора напряжения, включенного в цепь возбуждения генератора. Для 12-вольтовой системы напряжение генератора доводится примерно до 14,25. В 24-вольтовых системах регулировка должна находиться в пределах от 28 до 28,5 вольт. Когда эти условия существуют, начальный зарядный ток через батарею высок.По мере увеличения уровня заряда напряжение батареи также увеличивается, что приводит к уменьшению тока. Когда аккумулятор полностью заряжен, его напряжение почти равно напряжению генератора, и в аккумулятор поступает очень небольшой ток. При низком зарядном токе аккумулятор может оставаться подключенным к генератору без повреждений.

При использовании системы постоянного напряжения в аккумуляторном цеху в систему встроен регулятор напряжения, который автоматически поддерживает постоянное напряжение.Аккумулятор большей емкости (например, 42 Ач) имеет меньшее сопротивление, чем аккумулятор меньшей емкости (например, 33 Ач). Следовательно, батарея большой емкости потребляет более высокий зарядный ток, чем батарея малой емкости, когда обе они находятся в одинаковом состоянии заряда и когда зарядные напряжения равны. Метод постоянного напряжения является предпочтительным методом зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов.

Зарядка постоянным током

Зарядка постоянным током наиболее удобна для зарядки аккумуляторов вне самолета, поскольку в одной и той же системе можно одновременно заряжать несколько аккумуляторов разного напряжения.Система зарядки постоянным током обычно состоит из выпрямителя для преобразования обычного источника переменного тока в постоянный. Трансформатор используется для снижения доступного источника переменного тока 110 или 220 вольт до желаемого уровня, прежде чем он будет пропущен через выпрямитель. Если используется система зарядки постоянным током, несколько батарей могут быть соединены последовательно при условии, что зарядный ток поддерживается на таком уровне, чтобы батарея не перегревалась и не выделяла чрезмерное количество газа.

Метод зарядки постоянным током является предпочтительным для зарядки NiCd аккумуляторов.Как правило, никель-кадмиевая батарея заряжается постоянным током со скоростью 1CA до тех пор, пока все элементы не достигнут напряжения не менее 1,55 В. Затем следует еще один цикл заряда при 0,1 СА, пока все элементы не достигнут 1,55 В. Зарядка завершается перезарядкой или подзарядкой, как правило, в течение не менее 4 часов со скоростью 0,1CA. Цель перезарядки состоит в том, чтобы вытеснить как можно больше, если не все газы, скопившиеся на электродах, водород на аноде и кислород на катоде; некоторые из этих газов рекомбинируют с образованием воды, которая, в свою очередь, поднимает уровень электролита до самого высокого уровня, после чего можно безопасно отрегулировать уровень электролита.Во время перезарядки или подзарядки напряжение элемента превышает 1,6 В, а затем начинает медленно падать. Ни один элемент не должен подниматься выше 1,71 В (сухой элемент) или опускаться ниже 1,55 В (газовый барьер нарушен).

Зарядка производится при ослабленных или открытых вентиляционных крышках. Застрявший клапан может повысить давление в камере. Это также позволяет доливать воду до нужного уровня до окончания подзарядки, пока зарядный ток все еще включен. Однако после очистки и проверки вентиляционных отверстий элементы следует снова закрыть, поскольку углекислый газ, растворенный из атмосферного воздуха, приводит к карбонизации элементов и старению батареи.

СВЯЗАННЫЕ ПОСТЫ


Батареи для самолетов. Типы батарей (часть первая)

Батареи для самолетов используются для многих функций (например, наземное питание, аварийное питание, повышение стабильности шины постоянного тока и устранение неисправностей). В большинстве небольших частных самолетов используются свинцово-кислотные батареи. В большинстве коммерческих и корпоративных самолетов используются никель-кадмиевые (NiCd) батареи. Однако становятся доступными другие типы свинцово-кислотных аккумуляторов, такие как свинцово-кислотные аккумуляторы с клапанным регулированием (VRLA).Выбор батареи, наиболее подходящей для конкретного применения, зависит от относительной важности нескольких характеристик, таких как вес, стоимость, объем, срок службы или хранения, скорость разрядки, техническое обслуживание и скорость зарядки. Любое изменение типа батареи может считаться серьезным изменением.

Тип батарей

Авиационные батареи обычно идентифицируются по материалу, из которого изготовлены пластины. Двумя наиболее распространенными типами аккумуляторов являются свинцово-кислотные и никель-кадмиевые.

Свинцово-кислотные батареи
Свинцово-кислотные батареи с сухим зарядом заряжены и высушены.Электролит добавляется в батарею при ее вводе в эксплуатацию, и срок службы батареи начинается с добавления электролита. Аккумуляторная батарея самолета состоит из 6 или 12 последовательно соединенных свинцово-кислотных элементов. Напряжение холостого хода 6-элементной батареи составляет приблизительно 12 вольт, а напряжение холостого хода 12-элементной батареи составляет приблизительно 24 вольта. Напряжение холостого хода — это напряжение батареи, когда она не подключена к нагрузке. Когда залитые (вентилируемые) батареи заряжаются, кислород, образующийся на положительных пластинах, выходит из ячейки. Одновременно на отрицательных пластинах из воды выделяется водород, который выходит из ячейки. Общий результат — газирование клеток и потеря воды. Поэтому затопленные ячейки требуют периодической подпитки водой. [Рис. 9-32]Рис. 9-32. Установка свинцово-кислотных аккумуляторов.

Свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием (VRLA)

Батареи VRLA содержат весь электролит, абсорбированный в сепараторах из стекломата, без свободного электролита, и иногда их называют герметичными батареями.[Рис. 9-33] Электрохимические реакции для батарей VRLA такие же, как и для залитых батарей, за исключением механизма рекомбинации газа, который преобладает в батареях VRLA. Эти типы батарей используются в авиации общего назначения и самолетах с турбинными двигателями и иногда являются разрешенной заменой никель-кадмиевых батарей.

Рисунок 9-33. Свинцово-кислотная батарея с регулируемым клапаном (герметичная батарея).

Когда аккумуляторы VRLA заряжаются, кислород химически соединяется со свинцом на отрицательных пластинах в присутствии H 2 SO 4 с образованием сульфата свинца и воды. Эта рекомбинация кислорода подавляет образование водорода на отрицательных пластинах. В целом потери воды во время зарядки нет. В результате реакций саморазряда может быть потеряно очень небольшое количество воды; однако такие потери настолько малы, что пополнение запасов воды не предусмотрено. Аккумуляторы имеют предохранительный клапан сброса давления, который может стравливаться, если аккумулятор перезаряжен.

 

NiCd батареи

NiCd батарея состоит из металлического корпуса, обычно из нержавеющей стали, стали с пластиковым покрытием, окрашенной стали или титана, содержащего несколько отдельных элементов.[Рисунок 9-34] Эти элементы соединены последовательно, чтобы получить 12 вольт или 24 вольта. Ячейки соединены медно-никелевыми звеньями с высокой проводимостью. Внутри батарейного отсека элементы удерживаются на месте перегородками, вкладышами, прокладками и крышкой в ​​сборе. Аккумулятор имеет систему вентиляции, позволяющую удалять газы, образующиеся при перезарядке, и обеспечивать охлаждение во время нормальной работы.

Рисунок 9-34. Установка NiCd аккумуляторов. Элементы

NiCd, установленные в авиационном аккумуляторе, являются типичными вентилируемыми элементами.Вентилируемые элементы имеют вентиляционный клапан или клапан сброса низкого давления, который выпускает любой образующийся кислород и водородные газы при перезарядке или быстрой разрядке. Это также означает, что батарея обычно не повреждается чрезмерной скоростью перезарядки, разрядки или даже отрицательного заряда. Элементы являются перезаряжаемыми и обеспечивают напряжение 1,2 вольта во время разряда.

Самолеты, оснащенные никель-кадмиевыми батареями, обычно имеют систему защиты от неисправностей, которая контролирует состояние батареи.Зарядное устройство — это устройство, которое отслеживает состояние аккумулятора и отслеживает следующие состояния.

  1. Состояние перегрева
  2. Состояние низкой температуры (ниже –40 °F)
  3. Дисбаланс элементов
  4. Обрыв цепи
  5. Короткое замыкание цепи

Система управления электрической нагрузкой (ELMS).

Рисунок 9-35. Урон от теплового разгона. Батареи

NiCd способны работать с номинальной емкостью, когда температура окружающей среды батареи находится в диапазоне примерно 60–90 ° F.Повышение или понижение температуры выше этого диапазона приводит к снижению производительности. NiCd батареи имеют систему вентиляции для контроля температуры батареи. Сочетание высокой температуры аккумулятора (более 160 °F) и перезарядки может привести к состоянию, называемому тепловым разгоном. [Рис. 9-35] Для обеспечения безопасной работы необходимо постоянно контролировать температуру батареи. Термический выход из строя может привести к химическому возгоранию NiCd и/или взрыву NiCd батареи при перезарядке от источника постоянного напряжения и связан с циклическим, постоянно повышающимся температурным и зарядным током.Один или несколько закороченных элементов или существующая высокая температура и низкий уровень заряда могут привести к следующей циклической последовательности событий:

  1. Чрезмерный ток,
  2. Повышение температуры,
  3. Снижение сопротивления элемента(ов),
  4. Дальнейшее увеличение тока и
  5. Дальнейшее повышение температуры.

Это не становится самоподдерживающимся термохимическим действием, если источник зарядки постоянным напряжением удаляется до того, как температура батареи превысит 160 °F.

Рекомендация бортмеханика

   

Калибровка e2b для аэрокосмической отрасли: все, что вам нужно знать о хранении и обслуживании авиационных аккумуляторов

Одна из худших вещей, которые могут случиться с самолетом, — это севшая батарея. Аккумуляторы самолетов используются для многих электрических функций, от первоначального питания самолета до критического компонента электрических аварийных систем.

Аккумуляторы для самолетов имеют срок годности и естественным образом разряжаются на небольшое количество каждый день, пока они находятся на хранении или не используются в самолете.Как и в случае с другими компонентами самолета, необходимо соблюдать надлежащие процедуры хранения, осмотра и технического обслуживания, чтобы гарантировать, что батарея будет исправно работать в течение многих лет надежной службы.

Типы авиационных аккумуляторов

Батареи для самолетов обычно идентифицируются по материалу, из которого изготовлены пластины. Двумя наиболее распространенными типами используемых батарей являются вентилируемые или герметичные свинцово-кислотные и никель-кадмиевые (NiCd) батареи. В большинстве небольших частных самолетов используются свинцово-кислотные батареи. В большинстве коммерческих и корпоративных самолетов используются никель-кадмиевые батареи.Другие типы батарей включают никель-металлогидридные и литий-ионные.

Выбор аккумулятора, наиболее подходящего для конкретного самолета, зависит от нескольких характеристик, таких как вес, стоимость, срок годности, скорость зарядки или разрядки и требования к техническому обслуживанию. Различия в использовании типов батарей значительны, поэтому переход на новый тип батарей можно рассматривать как серьезное изменение.

Проверка и техническое обслуживание авиационных батарей

Основная причина выхода из строя батарей заключается в том, что они не обслуживаются регулярно. Если соединения аккумуляторной батареи, уровень воды или состояние заряда проверяются только во время ежегодного осмотра, вероятна неисправность аккумуляторной батареи. Регулярное техническое обслуживание необходимо для сохранения полезности и производительности батареи.

Процедуры и интервалы проверки и технического обслуживания аккумуляторов могут различаться в зависимости от типа химического состава, типа физической конструкции и температуры хранения аккумуляторов. Все техническое обслуживание должно выполняться в соответствии с рекомендациями производителя батареи, содержащимися в руководстве по техническому обслуживанию.

Необходимо регулярно проверять механическую целостность батареи. Это включает в себя визуальную проверку аккумулятора на наличие физических повреждений, проверку на наличие коррозии или окисления на соединениях аккумулятора и проверку правильности подключения аккумулятора. Кабели аккумуляторной батареи могут нагреваться, если они ослаблены или соединения загрязнены и не обеспечивают плотную посадку.

Хранение авиационных аккумуляторов

Оптимальные условия хранения батарей зависят от их типа.Аккумуляторы на хранении подвержены разрядке, разрушению химического состава и высыханию электролита, в результате чего аккумулятор теряет свою эффективность. Тепло ускоряет каждый из этих процессов, поэтому рекомендуется хранить батарею в прохладном, чистом, сухом, неагрессивном месте, чтобы продлить срок ее хранения. Батареи, хранящиеся при более низкой температуре, могут храниться дольше, могут сократить время между необходимым обслуживанием и снизить затраты на обслуживание при хранении.

Для большинства типов аккумуляторов предпочтителен температурный диапазон от 5°C до 15°C.Аккумулятор следует хранить таким образом, чтобы избежать замерзания электролита, что может привести к необратимому повреждению аккумулятора. Батарея должна быть полностью заряжена при первоначальном помещении на хранение и должна регулярно проверяться, чтобы убедиться, что она не достигает разряженного состояния. Если возможно, лучший способ сохранить аккумулятор в рабочем состоянии во время хранения — это подключить его к интеллектуальному зарядному устройству, которое будет подавать только то количество тока, которое необходимо для продления срока службы аккумулятора.

Опасно хранить вентилируемые свинцово-кислотные и никель-кадмиевые аккумуляторы в одном месте.Химические различия между типами батарей могут нейтрализовать каждую батарею, что приведет к необратимому повреждению и сделает их бесполезными. Эта возможность перекрестного загрязнения уменьшается между герметичными свинцово-кислотными и никель-кадмиевыми батареями, но, как правило, эти типы также всегда должны оставаться раздельными.

RVSM — это еще не все, что нужно проверить.
Вот и все остальное оборудование, которое нужно откалибровать и протестировать.

Ассоциация летчиков Cessna — Не отставайте от техобслуживания: техническое обслуживание авиационных аккумуляторов

Жаклин Шипе, A&P, объясняет технологию и профилактическое обслуживание авиационных аккумуляторов в своей шестой статье «Сделай сам», предназначенной для пилотов-владельцев.

 

Основная часть пунктов, перечисленных в FAR 43 Приложение A, параграф (c), которые владелец может на законных основаниях выполнять на своем воздушном судне, — это в первую очередь задачи по техническому обслуживанию, которые должны выполняться на довольно регулярной основе.

Это, безусловно, верно в отношении обслуживания авиационных аккумуляторов, а «обслуживание или замена авиационных аккумуляторов» включено в список из 31 пункта профилактического обслуживания.

Рабочие характеристики всех батарей начинают ухудшаться с момента ввода в эксплуатацию.Происходящие постоянные химические реакции вызывают все возрастающую неэффективность батареи. Это особенно верно для батарей, которые могут разряжаться и оставаться в разряженном или разряженном состоянии.

Свинцово-кислотные батареи используются почти во всех самолетах авиации общего назначения и становятся все более распространенными для турбин, используемых в малоцикловых приложениях, таких как медицинская эвакуация. (Самолеты с турбинным двигателем, используемые в высокоцикличных приложениях (например, авиалайнеры), часто имеют установленные никель-кадмиевые или «никель-кадмиевые» батареи.Эти аккумуляторы дороги, а требования к обслуживанию гораздо сложнее, чем для свинцово-кислотных аккумуляторов. NiCad аккумуляторы должен обслуживать только профессионал.)

Устройство аккумулятора

Свинцово-кислотный «залитый» аккумулятор состоит из нескольких элементов, заключенных в пластиковый корпус. Каждая ячейка состоит из чередующихся наборов свинцовых пластин.

Половина пластин содержит оксид свинца, а другая половина пластин содержит мягкий губчатый свинец. Пластины установлены в чередующемся порядке; каждая пластина из оксида свинца находится рядом с каждой пластиной из губчатого свинца, но не касается ее.

Пластины погружены в раствор электролита серной кислоты и воды. Съемные крышки позволяют владельцу проверять и регулировать уровень электролита в аккумуляторе.

Каждая ячейка батареи производит примерно два вольта электроэнергии. 12-вольтовая батарея имеет шесть ячеек (и шесть крышек), а 24-вольтовая батарея имеет 12 ячеек (и 12 крышек).

Залитая авиационная батарея на 12 В со съемными вентиляционными крышками.
Химическая реакция

Серная кислота вызывает химическую реакцию между противоположными пластинами, в результате чего пластины из оксида свинца заряжаются положительно, а пластины из губчатого свинца становятся отрицательно заряженными.

Когда батарея разряжается, серная кислота в растворе электролита превращается в сульфат свинца как на положительной, так и на отрицательной пластинах. Сульфат свинца не является проводником. По мере того, как он растет на пластинах, покрывая все большую и большую площадь поверхности, он снижает эффективность и мощность батареи.

Процесс разрядки также делает электролит более водянистым по мере истощения запасов серной кислоты. Аккумуляторы разряжаются не только под действием электрической нагрузки, но и саморазряжаются, когда их не поддерживают в полностью заряженном состоянии.

Если аккумулятор оставить на продолжительное время в незаряженном состоянии, он в конечном итоге полностью разрядится, как только пластины станут настолько покрыты сульфатом свинца, что больше не будет происходить обмен электронами или ионами.

Вольтметр позволяет увидеть фактическое выходное напряжение зарядки зарядного устройства. Установите показания счетчика на напряжение постоянного тока и подсоедините один провод к положительному выводу, а другой — к отрицательному, пока аккумулятор заряжается, чтобы проверить зарядное напряжение.Напряжение аккумулятора проверяется таким же образом, но без подключенного зарядного устройства.
Процесс зарядки

В процессе зарядки происходит обратный химический процесс: сульфат свинца на пластинах снова превращается в серную кислоту; оксид свинца снова осаждается на положительных пластинах; и чистый свинец осаждается обратно на отрицательные пластины.

Аккумулятор, который остается в разряженном состоянии в течение длительного периода времени, образует сульфат свинца, который в конечном итоге затвердевает и кристаллизуется на пластинах до такой степени, что его нельзя преобразовать обратно в исходные компоненты оксида свинца, чистого свинца и серная кислота — независимо от того, как долго батарея остается на зарядке.

Необслуживаемые или «герметичные» аккумуляторы имеют несъемные крышки и уровень электролита не регулируется.
Необслуживаемые аккумуляторы

Необслуживаемые или «герметичные» аккумуляторы имеют несъемные крышки и уровень электролита не регулируется. Эти герметичные батареи имеют разные названия: RG или рекомбинантный газ; AGM или абсорбированный стекломат; и VRLA, или свинцово-кислотный клапан с регулируемым клапаном.

В этих батареях используется разделитель из огнеупорного стекломата между положительной и отрицательной пластинами.Стеклянный мат пропитан электролитом, а микропористость мата позволяет водороду и кислороду рекомбинировать.

Аккумуляторы VRLA предназначены для рекомбинации газов, образующихся в процессе заряда-разряда, и сохранения электролита в течение всего срока службы аккумулятора, что делает их необслуживаемыми для владельца воздушного судна.

Аккумуляторный ящик нуждается в регулярной очистке и нейтрализации любых остатков кислоты, чтобы предотвратить коррозию.
Продление срока службы аккумулятора

Лучшее, что любой владелец может сделать для продления срока службы своего аккумулятора, — это держать его полностью заряженным.Генератор или генератор на самолете, который регулярно летает, помогает поддерживать аккумулятор в хорошем состоянии заряда.

Самолету, который долго стоит на стоянке, необходим внешний источник зарядки, чтобы поддерживать батарею в хорошем состоянии и предотвращать постоянное сульфатирование пластин. Ахиллесова пята любой батареи — позволить ей полностью разрядиться, особенно если разрядка происходит медленно в течение длительного периода времени.

Аккумуляторный ящик следует время от времени промывать чистой водой, чтобы убедиться в отсутствии утечек и отсутствии засоров в сливном отверстии (показанном здесь).
Обращение с вентилируемой авиационной батареей

Аккумуляторная кислота вредна для кожи и глаз, поэтому при зарядке или обслуживании батареи в самолете следует надевать резиновые перчатки и защитные очки.

Во избежание поражения электрическим током убедитесь, что любой металлический инструмент, находящийся в контакте с положительной клеммой аккумуляторной батареи, не должен касаться каких-либо металлических конструкций на аккумуляторном ящике или планере.

Каждый раз, когда батарея заряжается или обслуживается, лучше всего полностью вынимать ее из отсека.

Это может быть сложно сделать в зависимости от расположения аккумулятора, а все аккумуляторы тяжелые, и их сложно извлечь из коробки. 24-вольтовые батареи особенно громоздки.

Ремни, которые иногда устанавливаются на верхней части батарей, предназначены только для облегчения извлечения и установки в батарейный отсек.

После того, как аккумулятор вынут из самолета, его следует поддерживать снизу; очень часто пластиковые или веревочные ремни со временем ослабевают и могут легко порваться.

Электролит следует добавлять в аккумулятор заливного типа только после того, как аккумулятор полностью заряжен, и только до индикатора заполнения в элементе. Осмотрите резиновое уплотнительное кольцо на вентиляционной крышке, чтобы убедиться, что оно не повреждено и не отсутствует.
Уход за аккумуляторным ящиком

Полное снятие вентилируемого аккумулятора с самолета не только облегчает обслуживание, но также позволяет чистить и осматривать аккумуляторный ящик.

Раствор пищевой соды и воды нейтрализует остатки кислоты в коробке.

Следует проверить дренажную линию, чтобы убедиться, что она по-прежнему правильно подсоединена и не засорена.

Любая коррозия должна быть тщательно очищена, и ящик должен быть окрашен либо грунтовкой на основе хромата цинка, покрытой высококачественной эпоксидной краской, либо битумной или кислотостойкой краской, специально предназначенной для аккумуляторных ящиков. (Модификации аккумуляторных ящиков для самолетов Cessna доступны STC по адресу
Bogert Aviation. — Ред.)

Эта предупреждающая этикетка на верхней части запечатанной батареи рекомендует установщику не перетягивать клеммные болты. Им требуется всего 70 дюймов-фунтов, а чрезмерное затягивание болтов может привести к утечке электролита вокруг штырей аккумулятора.
Регулировка уровня электролита

В дополнение к зарядке аккумулятора следует проверять уровень электролита в залитых аккумуляторах. Уровень электролита будет низким, если батарея находится в разряженном состоянии, и будет увеличиваться по мере зарядки батареи; поэтому окончательную регулировку уровня электролита следует проводить после завершения процесса зарядки.

В большинстве руководств по обслуживанию рекомендуется добавлять только дистиллированную воду в элементы с низким уровнем электролита после полной зарядки аккумулятора.

Однако при первоначальном обслуживании новой батареи следует использовать только авиационный электролит и нельзя разбавлять элементы водой. Удельный вес электролита в заряженном аккумуляторе составляет 1,285, в то время как электролит для автомобильного аккумулятора имеет удельный вес 1,265.

При добавлении жидкости хорошо подходит шприц или грушевидный наполнитель батареи, так что жидкость можно удалить, если добавлено слишком много жидкости.

Любые разливы можно очистить и нейтрализовать небольшим количеством пищевой соды и воды, но делайте это только после того, как крышки аккумуляторных батарей будут установлены на место и затянуты. Следует следить за тем, чтобы пищевая сода не попала в батарею.

При повторной установке следите за тем, чтобы не перетянуть клеммы аккумулятора. Клеммы герметичной батареи требуют относительно небольшого крутящего момента, и чрезмерная затяжка может привести к их утечке.

Аккумуляторный контактор на аккумуляторном ящике не следует использовать в качестве места для подключения проводов от внешнего зарядного устройства.Там не так много места для подключения проводов, и это может легко привести к прямому замыканию на землю. Аккумулятор лучше вынуть, чтобы зарядить.
Внешняя зарядка аккумулятора

При использовании внешнего зарядного устройства для зарядки аккумулятора лучше всего использовать авиационное зарядное устройство
. Всегда заряжайте аккумулятор
в соответствии со спецификациями производителя.

Авиационные аккумуляторы имеют более тонкие пластины, чем автомобильные аккумуляторы, и более подвержены повреждению при перезарядке.Для них также требуется более низкое зарядное напряжение, чем для автомобильных аккумуляторов. Это также относится к поплавковым зарядным устройствам, которые обычно остаются подключенными к сети в любое время, когда батарея не используется.

Teledyne Battery Products, компания, производящая аккумуляторы Gill, перечисляет на своем веб-сайте четыре зарядных устройства для своих различных аккумуляторов
; они доступны через дистрибьюторов Gill.

Зарядное устройство, рекомендованное компанией Concorde для использования с аккумуляторами, относится к торговой марке Battery MINDer. У этой компании есть специальные поплавковые зарядные устройства для авиационных аккумуляторов, которые регулируются по напряжению с температурной компенсацией.Эти зарядные устройства обеспечивают более высокую скорость зарядки при более низких температурах и значительно снижают скорость зарядки при повышении температуры, предотвращая перезарядку.

Когда аккумулятор полностью заряжен, зарядное устройство отключается. Battery MINDer также имеет версии с солнечными батареями для самолетов, которые припаркованы на рампе.

Плавающие зарядные устройства хороши, и многие люди постоянно устанавливают их на батарею. Если вы это сделаете, обязательно используйте компоненты, одобренные FAA, такие как те, которые доступны от Audio Authority Corp, которые предназначены для использования в авиации.

 

Не рассчитаны на вечную работу

Даже при наилучшем уходе срок службы батарей довольно короткий. Периодическая замена обязательна — около пяти лет, если не обслуживается, и до 10 лет, если обслуживается должным образом. Выбирая новую батарею, выбирайте продукт высокого качества.

Некоторым людям больше нравятся аккумуляторы залитого типа, некоторые предпочитают VRLA. Залитые батареи, как правило, более грязные, чем герметичные батареи, и вызывают коррозию, но они немного более терпимы к перезарядке, поскольку уровень электролита можно регулировать. Залитые батареи также менее дороги.

Герметичные аккумуляторы менее коррозийны и саморазряжаются медленнее, чем залитые аккумуляторы. Герметичные батареи обычно стоят дороже, чем залитые.

В любом случае лучшее, что может сделать владелец для продления срока службы своей батареи, — это держать ее полностью заряженной. Благодаря усовершенствованным зарядным устройствам, представленным сегодня на рынке, это становится проще сделать.

Узнайте свой FAR/AIM и проконсультируйтесь со своим механиком перед началом любой работы.Всегда получайте инструкции от A&P, прежде чем приступать к профилактическому обслуживанию.

Жаклин Шип выросла в авиационной школе; ее отец был летным инструктором. Она начала заниматься соло в 16 лет и получила сертификат CFII и ATP. Шипе также посетил Технологический институт Кентукки и получил лицензию на планер и силовую установку. Она работала механиком в авиакомпаниях и на различных самолетах авиации общего назначения. Она также зарегистрировала более 5000 часов летного обучения. Отправить вопрос или комментарий на .

Ресурсы

Авиационные аккумуляторы

— Сторонники CFA

Concorde Battery Corp.

Teledyne Аккумуляторные изделия

(GILL Батареи)

Сменные аккумуляторные аккумуляторы

Bogert Aviation
— CFA Supporter

Температура Компенсируемое напряжение регулируемые зарядные устройства
Аккумулятор MINDer

 

Комплекты интерфейсов и аксессуары для планера

Audio Authority Corp.

Авиационные аккумуляторы | SKYbrary Aviation Safety

Определение

Батарея — это устройство, содержащее один или несколько элементов, которые преобразуют химическую энергию непосредственно в электрическую энергию.

Описание

За исключением самых примитивных типов самолетов, практически все самолеты имеют электрическую систему. В подавляющем большинстве случаев основная электрическая система включает в себя одну или несколько батарей. Аккумуляторы используются во время предполетной подготовки для питания электрической системы и запуска вспомогательной силовой установки и/или двигателей. После запуска ВСУ или двигатель (двигатели) приводят в действие генераторы, которые затем питают электрические цепи и перезаряжают батареи.В случае отказа или необходимости изоляции всех генераторов в соответствии с процедурой Краткого справочного руководства (QRH), когда они являются источником всей обычной электроэнергии во время работы, питание от аккумуляторов доступно в качестве альтернативного источника для основного использования. Некоторое стационарное оборудование с электрическим питанием, такое как аварийный локаторный передатчик (ELT), CVR, FDR, будет иметь свои собственные специальные батареи. Портативное оборудование, обычно перевозимое на борту самолета, такое как фонарики, мегафоны и автоматические внешние дефибрилляторы (АНД), также питается от батарей.В обоих случаях, поскольку батареи являются источником энергии, их выход из строя из-за повреждения, дефекта, неисправности или неправильного использования представляет собой потенциальный риск опасных паров, дыма или пожара.

Термины

Существует множество терминов, используемых для описания аккумуляторов, их составных частей и конкретных состояний, проблем или проблем, связанных с аккумуляторами. К ним относятся:

  • Анод . Анод – это положительный электрод гальванического элемента. Это электрод, на котором происходит реакция окисления, приводящая к потере электронов.
  • Катод . Катод – это отрицательный электрод гальванического элемента. Это электрод, на котором происходит реакция восстановления, приводящая к присоединению электронов.
  • Сухая ячейка . Сухая батарея представляет собой батарею «непроливаемого» типа, в которой электролит иммобилизован в виде геля или пасты.
  • Электролит . Химическое соединение, которое при сплавлении или растворении в определенных растворителях, обычно в воде, будет проводить электрический ток.Все электролиты в расплавленном состоянии или в растворе образуют ионы, проводящие электрический ток.
  • Плотность энергии . Плотность энергии – это количество энергии, которое может храниться в единице объема.
  • Эффект памяти . Эффект памяти — это явление, при котором элемент, если он разряжается в последовательных циклах до уровня, меньшего, чем его полная глубина разряда, временно теряет оставшуюся часть своей емкости.
  • Параллельное соединение .Расположение элементов в батарее, выполненное путем соединения всех положительных клемм вместе и всех отрицательных клемм вместе. Общее напряжение группы ячеек такое же, как и у одной ячейки, а потребляемый ток распределяется поровну между ячейками в группе.
  • Основная батарея . Первичная батарея — это батарея, которая вырабатывает ток, как только ее компоненты собраны. Он считается «одноразовым» аккумулятором, поскольку не подлежит перезарядке и, следовательно, имеет ограниченный срок службы.
  • Дополнительная батарея . Вторичная батарея является перезаряжаемой. В большинстве случаев его необходимо зарядить перед первым использованием, так как обычно он собирается с активными компонентами в разряженном состоянии. Вторичная батарея сначала заряжается, а затем перезаряжается путем подачи электрического тока, который обращает вспять химические реакции, происходящие при нормальном использовании батареи. Требуемый электрический ток подается контролируемым образом с помощью зарядного устройства.
  • Соединение серии .Расположение элементов в батарее осуществляется путем соединения положительного вывода каждого последующего элемента с отрицательным полюсом следующего соседнего элемента таким образом, чтобы их напряжения суммировались.
  • Термический разгон . Термический разгон — это ситуация, когда повышение температуры изменяет условия реакции таким образом, что вызывает дальнейшее повышение температуры. Другими словами, если процесс ускоряется за счет повышения температуры и это ускорение приводит к высвобождению дополнительной энергии, которая еще больше увеличивает температуру, говорят, что существует состояние теплового разгона. Это состояние может привести к взрыву, пожару или другому разрушительному результату.
  • Voltaic Cell . Гальванический (или гальванический) элемент представляет собой электрохимический элемент, который получает электрическую энергию в результате спонтанной окислительно-восстановительной реакции, происходящей внутри элемента.
  • Влажная ячейка . Аккумулятор с жидким электролитом — это аккумулятор, содержащий электролит в жидкой форме. Их иногда называют «проливаемыми» батареями.

Теория аккумуляторов

Аккумулятор состоит из одного или нескольких гальванических элементов, соединенных последовательно.Каждая ячейка содержит два электрода, каждый из которых изготовлен из разного материала, и проводящий электролит. Положительный электрод называется «анод», а отрицательный электрод называется «катод». В то время как в большинстве аккумуляторов используется один электролит, в некоторых из них электролитические требования к аноду отличаются от требований к катоду. В этих случаях используются два разных электролита, а ячейки содержат сепаратор, который предотвращает смешивание электролитов, но обеспечивает перенос электронов.

Когда электроды «соединяются» с электролитом, происходит специфическая химическая реакция, известная как «окислительно-восстановительная» ( красный действие- ox идирование). Эта реакция вызывает восстановление (присоединение электронов) происходит на катоде, а окисление (удаление электронов) происходит на аноде. Именно эта миграция электронов создает электродвижущую силу (ЭДС) внутри ячейки. ЭДС, измеренная между двумя электродами, когда ячейка не зарядка или разрядка — это напряжение холостого хода, которое способна производить ячейка.Напряжение варьируется в зависимости от материалов, используемых для изготовления элемента. Например, никель-кадмиевый элемент имеет ЭДС около 1,2 вольт, угольно-цинковый элемент имеет ЭДС около 1,5 вольт, а литиевый элемент может создавать ЭДС от 3 до 4,2 вольт.

Ячейки соединены последовательно для достижения желаемого напряжения. Для создания батареи с напряжением 12 вольт потребуется десять никель-кадмиевых элементов, тогда как для создания батареи с таким же напряжением может потребоваться всего три литиевых элемента.Внутри батареи несколько таких групп элементов также могут быть соединены параллельно для увеличения электрической емкости.

В первичной или неперезаряжаемой батарее после завершения окислительно-восстановительной реакции все доступные электроны мигрируют с анода на катод. Батарея больше не будет производить ток и должна быть заменена.

Во вторичной или перезаряжаемой батарее окислительно-восстановительную реакцию можно обратить, подключив к батарее внешний источник питания. Этот процесс позволяет заряжать батарею, возвращая электроны обратно к аноду.Это, в свою очередь, позволяет повторить окислительно-восстановительную реакцию после удаления зарядного устройства. Обратите внимание, что вторичную батарею нельзя перезаряжать бесконечно, поэтому в конечном итоге ее необходимо заменить. Любая батарея, предназначенная для использования в качестве источника питания для оборудования, установленного или регулярно перевозимого на самолетах, должна быть не только безопасной, но в идеале иметь высокую плотность энергии, быть легкой, надежной, требовать минимального обслуживания и быть способной эффективно работать в широком диапазоне условий окружающей среды. .Производители аккумуляторов продолжают разрабатывать новые технологии в попытке достичь этих идеалов, но во многих случаях необходимы компромиссы в этих целях, не связанных с безопасностью, а в некоторых случаях последствия новых конструкций для безопасности упускаются из виду, особенно в связи с быстро растущим использованием аккумуляторов. Литиевые батареи.

Типы батарей

Разработано множество типов батарей, и варианты некоторых из них используются в авиации. К ним относятся:

  • Свинцово-кислотные .Элемент свинцово-кислотного аккумулятора содержит анод, изготовленный из оксида свинца, и катод из элементарного свинца, погруженный в раствор электролита серной кислоты. В некоторых свинцово-кислотных батареях электролит суспендирован в силикагеле или пропитан матом из стекловолокна, чтобы батарея не протекала. Несмотря на то, что свинцово-кислотные аккумуляторы обладают хорошими свойствами накопления энергии и энергоснабжения, они довольно тяжелые, а плотность их энергии относительно низкая. При перезарядке свинцово-кислотные аккумуляторы иногда могут выделять газообразный водород, что может привести к взрыву или пожару.Свинцово-кислотные батареи часто используются в качестве основных батарей в самолетах.
  • Никель Кадмий (NiCd) . Никель-кадмиевые элементы имеют анод из гидроксида кадмия и катод из гидроксида никеля, погруженные в электролит, состоящий из гидроксидов калия, натрия и лития. Никель-кадмиевые аккумуляторы требуют относительно мало обслуживания, надежны и имеют широкий диапазон рабочих температур. NiCd аккумуляторы подвержены эффекту памяти, и при перезарядке они могут выйти из строя.Многие страны вводят строгие правила утилизации никель-кадмиевых аккумуляторов из-за тяжелых металлов, используемых в их производстве. NiCd аккумуляторы подходят для многих авиационных применений, включая основные авиационные аккумуляторы.
  • Никель-металлогидрид (Ni-MH) . Никель-металлогидридные элементы имеют анод из металлического сплава, способного поглощать и выделять водород. Катод изготовлен из гидроксида никеля, и оба они погружены в раствор электролита из гидроксидов калия, натрия и лития.Ячейки малой емкости этого типа аккумуляторов герметичны и не требуют технического обслуживания. Их главный недостаток заключается в том, что они требуют точного контроля уровня заряда для контроля газовых обменов и минимизации нагрева во время заряда. Ni-MH аккумуляторы имеют высокую плотность энергии и идеально подходят для требований большой емкости. В самолетах Ni-MH аккумуляторы часто используются для питания таких систем, как аварийное освещение дверей и путей эвакуации на полу, а также портативных развлекательных устройств и электронных сумок для полетов.
  • Литий-ионный/литий-полимерный . Литий-ионные (Li-ion) и литий-полимерные (Li-poly) батареи, также называемые «литиевыми вторичными батареями», являются перезаряжаемыми. Их элементы имеют анод из графита и катод, состоящий из комбинированного материала, способного многократно (для перезарядки) и быстро (для сильного тока) принимать и высвобождать ионы лития, например оксид лития-марганца (Li-Mn 2 O ​​). 4 ). Используется неводный электролит, в основном состоящий из смеси органических карбонатов.Зарядка или разрядка литий-ионного аккумулятора включает обмен ионами лития между электродами. Типичное выходное напряжение ячейки составляет от 3 до 4,2 вольт, в основном в зависимости от материалов, используемых для изготовления катода.
  • Металлический литий . Литий-металлические батареи, также называемые «литиевыми первичными батареями», не подлежат перезарядке. Их электрохимия чаще всего основана на элементах с диоксидом лития-марганца (Li-MnO 2 ), которые имеют графитовый анод и катод из диоксида лития.

Угрозы

Существует ряд потенциальных угроз, которые могут быть связаны с авиационными батареями, их распределительными сетями и их системами зарядки и мониторинга. Эти угрозы включают:

  • Утечка батареи . Переполнение жидкостного аккумулятора может привести к утечке. Аналогичным образом, повреждение корпуса батареи, вызванное неправильным обращением, перезарядкой или замерзанием, может привести к утечке.
  • Внутренняя неисправность аккумулятора или короткое замыкание .Производственные дефекты или неправильное обращение могут привести к внутренним отказам.
  • Перезаряд батареи . Аккумуляторы могут быть перезаряжены из-за неисправного зарядного оборудования или неправильного обслуживания.
  • Чрезмерная скорость зарядки аккумулятора . Некоторые типы аккумуляторов уязвимы для высоких скоростей заряда.
  • Чрезмерный разряд батареи . Некоторые типы аккумуляторов подвержены высоким скоростям разряда.
  • Неисправность или пожар шины батареи .Батарейная шина «горячая» — ее нельзя электрически изолировать от исходной батареи без физического извлечения батареи.

Последствия

Последствия, которые могут возникнуть в результате перечисленных выше угроз, варьируются от незначительных до потенциально катастрофических в зависимости от обстоятельств происшествия и типа используемой батареи. Например:

  • утечка из протекающего свинцово-кислотного аккумулятора может привести к коррозии, повреждению компонентов или травмам.
  • перезарядка свинцово-кислотного аккумулятора может привести к взрыву.Перезарядка, чрезмерная скорость зарядки или чрезмерная скорость разрядки литий-ионной батареи могут привести к тепловому выходу из строя, что приведет к взрыву или возгоранию батареи. Это, в свою очередь, может привести к травмам или смерти, а также к сопутствующим повреждениям вплоть до возможной потери самолета.
  • Хотя технически это не является неисправностью аккумулятора, проблема с соответствующей «горячей» шиной аккумулятора может привести к появлению дыма, дыма или пожара.

Средства защиты

Смягчение большинства угроз, связанных с авиационными батареями, может быть достигнуто за счет надежных методов и процедур проектирования, испытаний, технического обслуживания и эксплуатации.К ним относятся:

  • Конструкция самолета . Процедуры Сертификации воздушных судов и их оборудования должны включать проверку их безопасности при неисправности, такой как сдерживание аккумуляторов, соразмерное внутреннему давлению, и/или выпуск опасных паров и веществ, которые могут возникнуть.
  • Новые технологии . Сертификация должна уделять особое внимание новым технологиям, особенно там, где их разработка или перенос на воздушные суда и их оборудование происходят быстро.
  • Практика технического обслуживания . Следует соблюдать нормативные требования и рекомендации производителей в отношении критериев проверки, перезарядки, удаления и замены.
  • Процедуры для летного экипажа . Следует полностью учитывать указания производителей по нормальному, нештатному и аварийному использованию и мониторингу системы.
  • Руководство по AOM/Краткому справочному руководству (QRH) . Должна предоставлять четкую и недвусмысленную информацию об ограничениях системы и о действиях, которые следует предпринять в случае превышения или неисправности.

Статьи по теме

Дополнительная литература

 

  • Риски, связанные с литиевыми батареями. Презентация Кристин Безар, руководителя отдела безопасности полетов A350XWB, на 18-й конференции Airbus по безопасности полетов, Берлин, 19-22 марта 2005 г. of Battery Fire Japan Airlines B-787, презентация Деборы А.П. Херсман, NTSB, 24 января 2013 г.

Исследовательские отчеты FAA

.

No related posts.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

ООО "Омникомм Черноземье"

2019 © Все права защищены

Данный сайт носит информационно-справочный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой. Пожалуйста, для уточнения цен и условий акций обращайтесь к менеджерам компании.

Карта сайта