מצברים

תפקיד המצבר במטוס

• התנעת מנוע (בעיקר).
• מקור חירום – כשהגנרטורים נכשלים.
• ייצוב מתח של המערכת – ״בולם״ קפיצות.
• הפעלה בקרקע.

מצבר עופרת-חומצה (Lead-acid)

מבנה

• לוח חיובי – דו-תחמוצת העופרת (PbO₂).
• לוח שלילי – עופרת ספוגית (Pb).
• אלקטרוליט – חומצה גופרתית מדוללת במים.
• מתח לתא: כ-2V (ב-2.1V טעון במלואו).
• מצבר 12V – 6 תאים; 24V – 12 תאים.

פריקה וטעינה

• בפריקה: שני הלוחות הופכים לסולפט עופרת, והחומצה הופכת למים – הכובד הסגולי יורד.
• בטעינה: התהליך ההפוך.

בדיקת מצב טעינה

הידרומטר – מודד כובד סגולי של האלקטרוליט.

תיקון טמפרטורה: הקריאה משתנה עם הטמפרטורה – מתקנים לפי טבלה (בערך 0.004 לכל 10°F מ-80°F).

סוגים

• מצבר פתוח (Flooded / Vented) – פקקים, מוסיפים מים מזוקקים.
• אטום (Sealed / VRLA – Valve-regulated) – בלי הוספת מים. AGM – אלקטרוליט ספוג בסיבי זכוכית; ג׳ל.

סכנות

• גז מימן בטעינה – נפיץ. אוורור, בלי ניצוצות.
• חומצה – פוגעת בעור ובמתכת. נטרול: סודה לשתייה (ביקרבונט) במים.
• סולפציה (Sulfation) – מצבר שנשאר ריק זמן רב: גבישי סולפט קשים שלא נמסים – אובדן קיבולת.
• קפיאה – מצבר ריק קופא בקלות (האלקטרוליט קרוב למים).

מצבר ניקל-קדמיום (NiCd)

מבנה

• לוח חיובי – הידרוקסיד ניקל.
• לוח שלילי – קדמיום.
• אלקטרוליט – אשלגן הידרוקסידי (KOH) – בסיסי (אלקליין).
• מתח לתא: כ-1.2V. מצבר 24V – 19 או 20 תאים.

תכונות

• מתח יציב כמעט עד סוף הפריקה.
• זרם גבוה מאוד – התנעות מהירות של טורבינות.
• עמיד בקור.
• חיים ארוכים – אם מתוחזק.
• כבד ויקר.

מה מיוחד בבדיקה

• הכובד הסגולי לא משתנה עם הטעינה – אי אפשר לבדוק בהידרומטר.
• רמת האלקטרוליט – יורדת בפריקה (נספגת בלוחות) ועולה בטעינה. מוסיפים מים מזוקקים רק כשהמצבר טעון במלואו, ואחרי זמן מנוחה – לפי היצרן.

בריחה תרמית (Thermal runaway)

הסכנה העיקרית ב-NiCd. בטעינה במתח קבוע מהגנרטור:

1. תא חם → ההתנגדות הפנימית יורדת.
2. → זורם יותר זרם טעינה.
3. → התא מתחמם עוד יותר.
4. → מעגל שמתגבר – עד רתיחה, אש או פיצוץ.

סיבות: מצבר ישן, תאים לא מאוזנים, טמפרטורה גבוהה, מתח טעינה גבוה. הגנה: חיישן טמפרטורה במצבר והתרעה בתא; ניתוק המצבר מהטעינה.

אחזקת NiCd

• פריקה עמוקה (Deep cycle): פורקים כל תא לאפס (עם נגדים קצרים) ומשאירים לזמן – מאזנת את התאים ומבטלת ״זיכרון״.
• טעינה מחדש במתח או זרם קבוע לפי היצרן.
• ניקוי – מלחי פחמה לבנים (אשלגן קרבונט) על התאים – מנקים במברשת ובמים. לא במברשת מתכת.
• בדיקת מומנט של חיבורי התאים (Links).
• ניקוי החיבורים – מתכת נקייה.

מצברי ליתיום (Li-ion)

• מתח לתא: כ-3.6–3.7V.
• צפיפות אנרגיה גבוהה מאוד – קל.
• סכנת בריחה תרמית חמורה – אש שקשה לכבות.
• מערכת ניהול מצבר (BMS) מגינה על כל תא.
• תיבה מוגנת עם יציאת גזים מחוץ למטוס (מטוסים חדשים).
• הובלה – חומר מסוכן; כללים מיוחדים.

קיבולת

אמפר-שעה (Ah) – כמה זרם המצבר מספק לאורך זמן. 40Ah = כ-40A לשעה, או 4A ל-10 שעות – בקצב פריקה מוגדר (לרוב שעה או חמש שעות). בזרם גבוה יותר הקיבולת המעשית קטנה.

התקנה ובדיקה במטוס

• קופסת מצבר מאווררת – פתח כניסה ויציאה לאוויר.
• ספיגת חומצה (Sump jar) – כוס עם חומר מנטרל בקו האוורור.
• ניקוז – לחוץ.
• חיבור: מחברים את הקוטב החיובי קודם ואת השלילי (הארקה) אחרון; מנתקים את השלילי קודם – כך מפתח שנוגע במבנה לא ייצור קצר.
• מומנט חיבורים לפי היצרן.
• בדיקת קיבולת (Capacity test) – לפי מרווחים: פריקה בזרם קבוע עד מתח מינימלי; זמן הפריקה = הקיבולת.

טעינה

נקודות למבחן

• עופרת-חומצה – 2V לתא; הידרומטר; ביקרבונט לנטרול.
• NiCd – 1.2V לתא; KOH בסיסי; לא בודקים בהידרומטר.
• NiCd – מוסיפים מים רק כשטעון במלואו.
• בריחה תרמית – NiCd; חיישן טמפרטורה.
• לא מערבבים חדרים וכלים של NiCd ועופרת-חומצה.
• מנתקים שלילי קודם; מחברים שלילי אחרון.
• מטוס – טעינה במתח קבוע.