Varta F 20/15 H1 C Guide

NICKEL-
CADMIUM-
FLUGZEUG-
BAil'ERlEN
AlRCRAFT-
BATTERI ES
SAFETY PLUS
POWER
/ Hl WARTUNG
UND GRUND-
ÜBERHOLUNG
MAINTENANCE
AND OVERHAUL
5 30 03
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. --
Allgemeine Daten / General Data
Zellentyp / Type of cells. .................................... FP 40 HIC
Zellenzahl / Number of cells. ................................ .20
Baîteriekasten
/ Baîtery box. ................................ stainless steel
Gewicht
1 Weight.. ........................................ 38,O kg
Elektrische Daten
/ Electrical Data
Nennspannung
/ Nominal voltage. ............................ 24 V
Nennkapazitàt (1 Std.) / Nominal capacity (1 h ). ................. 40Ah
Empfohlene Konstant-Ladespannung
Recommended constant charging voltage.
...................... 28,5 Volts
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lnhaltsverzeichnis
Abschnitt Seite
1. Beschreibung und Konstruktion 3
Allgerneines
1.1 Verwendungszweck 3
1.2 Batterie 3
1.3 Zelle 415
1.4 Arbeitsweise und Funktionsbeschreibung 5
(Vorgange beim Laden undEntladen)
2. VorsichtsrnaBnahrnenund
Sicherheitsbestirnrnungen
2.1 Hervorhebungen undWarnungen 6
2.2 Sicherheitsbestimmungen 6
3. Technische Datenfür Flugzeugbatterien 7
3.1 Allgemeines: Definition der Nennkapazitat 7
3.2 Technische Daten 8
4. lnbetriebsetzung 9
4.1 BatteriebegleitkarteIGerateanhiinger 9
4.2 lnbetriebsetzung 9
4.3 Einbau ins Luftfahrzeug 1 O
5. Wartung 11
5.1 Wartungsabstand
5.2 Sichtprüfung
5.3 Elektrische Prüfung
5.3.1 Ladung mit Konstantstrom
5.3.1.1 Wartungsladung mitzeitgesteuerter
Nachladung
5.3.1.2 Konstantstromladung mit
15
5.3.2 Kapazitatsprüfung
5.3.3 Auswertung der Prüfergebnisse
5.3.4 Kontrolle des Elektrolytstandes
5.3.5 Reinigung
6. Grundüberholung 17
6.1 Grunduberholungsabstand 17
6.2
BatteriebegleitkarteIGerateanhanger 17
6.3 MaBnahmen vor der Zerlegung 17
Zerlegung
Prüfung der Bauteile imausgebauten
Zustand
Austausch der ausgebautenTeile
Reinigung der ausgebautenTeile
Zusammenbau
Prüfung nach dem Zusammenbau
Elektrische Prüfung
Isolationsprüfung
uberprüfung der Temperaturfühler
~ber~rüfun~szeitraum
Prüfablauf
Table of contents
Section Page
1. Descriptionand design 3
General
1.1 Application 3
1.2 Battery 3
1.3 Cell 415
1.4 Description of design and operation 5
(Proceduresduring charging and discharging)
7.
2. Safety rneasuresand 6
safety instructions
2.1 Remarksand warnings
2.2 Safety instructions
3. Technical data for aircraft batteries 7
3.1 General: Definitions of the ratedcapacity 7
3.2 Technical data 8
4. Installation of the battery and initial charging 9
4.1 Battery process cardlapproval tag 9
4.2 Installation ofthe battery 9
4.3 Fitting inthe aircraft 10
5. Maintenance 11
Maintenance intervals
Visual inspection
Electrical check
Charging with constant current
Maintenance charging with
timecontrolled recharging
Constant current charging with
1s
Capacitytest
Evaluation ofthe test results
Electrolyte level check
Cleaning
6. General checking and overhaul 17
6.1 Period of overhaul 17
6.2 Battery process cardlapproval tag 17
6.3 Measures priorto the battery being 17
dismantled
6.4 Dismantlingthe battery 17
6.5 Checking the parts when dismantled 18
Replacing the dismantled parts
Cleaning the dismantled parts
Assembly
Test after assembly
Electrical checking
lnsulation test
Testing the temperature sensors
Testing intervals
Testing procedure
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Abschnitt Seite Section Page
7. Lagerung undVersand
7.1 Lagerzeit
7.2 Lagerbedingungen
8. Batterieraurne
11. Technische Datenfür Flugzeugbatterien
12. Prüfgerate undSonderwerkzeuge
Verbrauchsrnaterial
12.1 Prüfgerate undSonderwerkzeuge
12.2 Verbrauchsmaterial
13. Fehiersuche undBeseitigung
14. Explosions-undSchaltbilder
Abbildung
1 Batteriepalette
2 Zelle
3 Technische Daten
4 Abhangigkeit der Zellenspannung
von der Temperatur
5 Strom- undSpannungsverlauf einer
NiCd-Zelle bei der Wartungsladung
6 Typischer Spannungsverlauf beim
Laden einer Zelle mit Konst. Strom 15
7 Typischer Spannungsverlauf beim Entladen
einer NiCdZelle mit Konst. Strom
5 x 15
8 Typischer Spannungsverlauf beim Laden
einer Zelle mit beschadigtemSeparator
9 Ziehen einer Zelle
10 Ab- undAnschrauben der Ventile
11 Testmethode Elmwood
12 Lade-IEntladegerat UL10
22 7. Storage andShipment 22
22 7.1 Storage period 22
22 7.2 Storage conditions 22
23
8. Battery roorns 23
24
9. Battery processcardlapprovaltag 24
26/27
11. Technical datafor aircraft batteries 26/27
28/29
12. Testing equiprnent and maintenancetools 28/29
30 Chernicals used 30
28/29 12.1 Testingequipmentand maintenancetools 28/29
30 12.2 Chemicals used 30
31/32
13. Trouble finding andcorrective action 31/32
33-43
14. Assernbly illustrations and wiring diagrarns 33-43
Seite Figure Page
2-3 1 Battery pallet 2-3
4 2 Cell 4
8 3 Technical data 8
10 4 Dependence of cell voltage on temperature
1 O
Current and voltage curve of a NiCdce11
in maintenancecharging
Typical voltage curvewhen charging a cell
constant current
15
Typical voltage curvewhen discharging a NiCd
cell withthe constant current 5 x IS
Typical voltage curvewhen charging a cell
with the separator damaged
Removinga cell
Screwingthe vents on and
off
Elmwoodtest method
ChargerIDischarger UL 10
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1. Beschreibungund
Konstruktion
1.1 Verwendungszweck
Kleine Sportflugzeuge benotigen ebenso wie groi3e Ver-
kehrsmaschinen für die Sicherheit des Flugbetriebs einen
zuverlassigen Stromspeicher. Bei Ausfall der Bordnetzver-
sorgu.ng mu13 er Funk- und Navigationsinstrumente, Steuer-
und Uberwachungsgerate ausreichend mit Strom versor-
gen. Darüber hinaus sol1er die für den Start der Triebwerke
erforderliche Energie bereitstellen.
1. Descriptionand design
1.1 Application
Both large medium sized airliners and small sporting air-
crafts need a reliable storage battery to ensure the safety of
flying operations. Inthe event ofthe airborne supply system
failing, the battery must be capable of providing adequate
power for the radio, navigation, control and monitoring
systems. What is more, the battery must supply the energy
requiredto start the aircrafi engines.
1.2 DieBatterie 1.2 Battery
In der Regel setzt sich die Batterie aus 20 Zellen zusammen,
die in einem Batteriekasten eingebaut sind. Kasten und
Deckel sowie alle Anbauteile bestehen aus nichtrostendem
Stahlblech. lnnen ist der Batteriekasten mitwarmebestandi-
gen Kunststoffplatten ausgekleidet. Der Deckel tragt an sei-
ner lnnenseite Weichgummirippen, die für die Zellen als
Niederhalter wirken. Be- und Entlüftung der Batterie erfol-
gen durch seitlich angebrachte Rohrstutzen. Ein Stecker an
der Frontseite des Batteriekastens ermoglicht den elektri-
schen AnschluB der Batterie an das Bordnetz. Zur thermi-
schen Uberwachungkonnen Batterienzusatzlich mitTempe-
raturfühlern ausgerüstet werden.
The battery is generally made up of
20 cells, which are in-
corporated in a battery case. The battery container and
cover as well as al1 hardware are made of stainless steel
sheet. The interior of the battery container is linedwith heat-
resistant plastic plates. The cover is lined with soft rubber
ribbing, which acts as a pressure pad for the cells. The bat-
tery is vented by means of tubes attached tothe side of the
battery. A plug mounted on the front of the battery contai-
ner enables electrical connection of the battery to airborne
supply system. All batteries can be additionally fitted with
temperature sensors for thermal monitoring.
Abb. 1 Batterie
Fig. 1 Battery
. ( VARTA
+. .iJ
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1.3 Die Zelle
Grundbestandteil der Nickel-Cadmium-Batterie ist - wie bei
anderen Akkumulatoren auch - die Zelle.
Die ,,Safety Plus Power" Zelle, gekennzeichnet mit ,,Cu ist
eine weiterentwickelte Zelle, die noch mehr Sicherheit und
Zuverlassigkeit imFlugbetriebgewahrleistet.
Optisch werden ,,Safety Plus Power" Zellen dadurch kennt-
lich gemacht, daB die Farbe der Zellendeckel gelb ist.
Sie besteht aus den positiven und negativen Elektroden in
Sinterplattenausführung, aus Separatoren, dem Elektrolyt,
dem ZellengefaB undeinem Ventil.
Die Elektroden
Bei positiven und negativen Elektroden dient ein gesintertes
Metallgerüst als Massetrager. Es besteht aus Nickelpulver
mit einer Porositat von Ca. 80%. Durch eine perforierte, ver-
nickelte Metalleinlage wird dieses Gerüst versteift. Die akti-
ve Masse wird flüssig in den hochporosen Massetrager ein-
gebracht. Dazu werden die positiven Elektroden in eine
Nickellosung und die negativen ineine Cadmiumlosung ge-
taucht.
1.3 Cell
The cell is the basic component of the nickel-cadmium bat-
tery - as isthe case withother accurnulators.
The "Safety Plus Power" cell marked with a
"Cu is a further
developed cell, ensuring euen more safety and reliability in
flying operations.
Optically the "Safety Plus Power" cells are indicated by the
yellow colour of the cell-lid.
Itcomprises positive and negative electrodes in sinter-plate
design, consisting of separators, electrolyte, cell container
and avent.
Eiectrodes
A sintered metallic structure serves as a composite carrier
for the negative and positive electrodes, comprising nickel
powderwith a porosityof about 80%. This structure isstiffe-
ned by means of perforated, nickel-plated rnetal insert. The
active material is introduced into highly porous composite
carrier in a liquidstate. Here the positive electrodes are im-
mersed in a nickel solution, and the negative electrodes in
cadmium solution.
Abb. 2 Zelle
Fig. 2 Cell
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DieSeparatoren Separators
Extrem dünne Spezialseparatoren trennen die Elektroden Special, extremely thin separators prevent contact between
verschiedener Polaritat voneinander. the negative and positiveelectrodes.
Der Plattenblock Platepack
Die positiven und negativen Elektroden werden imWechsel Separators are alternately placed between the positive and
mit Zwischenlagen von Separatoren zu einem Plattenblock negative electrodes to produce a plate pack with correspon-
mit den entsprechenden Endpolen zusammengebaut. ding end terminals.
Das ZellengefaR Cell container
ZellengefaB und Zellendeckel Sind aus warmebestandigem The cell container and cell cover are made of heatresistant
Kunststoff (Polyamid) gefertigt. Nach dem Einbau des Plat- plastic (polyamide). Once the plate pack has been inserted,
tenblocks werden GefaB und Deckel nach einem Spezialver- the container and cover are sealed together
to form an air-
fahren luftdicht miteinander verschweiBt. tight unit bya special process.
Das Ventil Vent
Jede Zelle wird mit einem Spezialventil verschlossen. Es Each cell is closed with a special vent which ensuresthat the
stellt sicher, da8 die Ladegase bei einem bestimmten Ab- gasses produced during charging are able to escape when a
blasdruck entweichen konnen, da13 aber andererseits in certain pressure has been reached, which, in turn, prevents
Kopflage ein Elektrolytaustrittverhindert wird electrolyte leakage when the battery isturned upside down.
Die Polverbinder Connectors
Gut leitende vernickelte Kupferverbinder dienen zur Verbin- Good conducting nickel-plated copper connectors are used
dung der Zellen untereinander. for intercell connections.
Der Elektrolyt Electrolyte
Der Elektrolyt besteht aus Kalilauge (KOH) der Dichte The electrolyte, a solution of potassium hydroxide (KOH)
1,28 kg/l + 0,02 kg/l bei 20°C. Seine Reinheit entspricht den and distilled water with a density of 1.28kg/l + 0.2kg/l at
Bestimmungen nach VDE 0510. Zusammensetzung nach 20°C, is used in this battery. The purity of electrolyte corre-
Vorschrift des Batterieherstellers. sponds to the specification according to VDE 05100. The
composition of the battery should fall in line with the in-
structions of the battery manufacturers.
1.4 Arbeitsweise undFunktionsbeschreibung
(Vorgange beim Laden und Entladen) 1.4 Description of Designandoperation
(Proceduresduring charging and discharging)
Die elektrochemischen Vorgange, Laden und Entladen ver- The electrochemical procedures for charging and dischar-
laufen wiefolgt: ging are as follows:
pos. Elektr. neg Elektr. pos. Elektr. neg. Elektr. pos. electrode neg. electrode pos. electrode neg. electrode
2 Ni(OH)>
+ Cd (OH12 2 Ni0(OH) + Cd + 2 H20 2 Ni(OH)
2 + Cd (OH)? 2 Ni0(OH) + Cd + 2 Hz0
Laden
Entladen charging
discharging
)
-
Der Elektrolyt Kalilauge (KOH)selbst nimmt an den Reaktio- The electrolyte caustic potash (KOH) is itself untouched by
nen nicht teil, sondern erfüllt nur die Funktion des Stromlei- these reactions, only serving as a current conductor between
ters zwischen den positiven und negativen Elektroden. the positive and negative plates. The specific gravity of the el-
Daher andert sich auch nicht die Dichte des Elektrolyten, ectrolyte, thus, does not undergoany changes incontrastto a
(wiebeispielsweise bei Bleibatterien)daraus ergibt sich das lead acidic battery.
hervorragendeTeftemperaturverhalten.
Anmerkung Remarks
Die Elektrolytdichte kann deshalb nicht als MaBstab für den This is the reason why the electrolyte density is no criterion
Ladezustand der Batterie herangezogen werden. for the battery's state of charge.
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2. VorsichtsmaBnahmenund
Sicherheitsbestimmungen 2. Safety measures and
Safety instructions
2.1 HervorhebungenundWarnungen 2.1 Remarks and warnings
Hervorhebungen und Warnungen werden mit folgenden Remarks and warnings in this manual appear as follows:
Überschriftenzum Ausdruck gebracht.
Vorsicht ! Caution !
Diese Überschrift wird benutzt, wenn ungenaues Befolgen This headline applies wherè non-adherence or incorrect ad-
oder Nichtbefolgen von Anweisungen oder Verfahren zu herence to the service or working instructions could cause
Verletzungen oder todlichen Unfallen führen kann. injuries or fatal accidents.
Achtung ! Attention !
Diese Überschrift wird benutzt, wenn ungenaues Befolgen This headline applies where non-adherence or incorrect ad-
oder Nichtbefolgen von Anweisungen oder Verfahren zur herence to the service or working instructions might cause
Beschadigung des Gerates führen kann. damage tothe unit.
Anmerkung Remarks
Diese Überschrift wird benutzt, wenn auf eine Besonderheit This headline is used to cal1 attention to important points.
aufmerksam gemacht werden soll.
2.2 Sicherheitsbestimungen
VORSICHT !
Nicht mit offenem Licht oder offener Flamme in die
Nahe der Batterie gehen.
Kalilauge ist stark atzend! Nicht in die Augen, Wun-
den oder an Haut und Kleidung bringen. Unfallverhü-
tungsvorschriftenbeachten !
Bei Arbeiten mit Elektrolyt Gummihandschuhe und
Schutzbrilletragen. Schutzkleidung wird empfohlen.
Bei Veratzungen als
,,Erste-Hi1fe"-Mal3nahmen sofort
mit vie1 Wasser spülen und unverzüglich arztliche Hilfe
hinzuziehen.
Keine Metallbürsten oder Bürsten mit metallenen Grif-
fen verwenden.
Kurzschlüsse konnen Verletzungen hervorrufen und
zu Beschadigungen der Batterieführen.
Keine leitenden Gegenstande auf die Batterie legen.
Beim Abblasen der Zellen mit Druckluft, Verschlul3-
stopfen auf den Zellen belassen und unbedingt
Schutzbrilie tragen.
2.2 Safety Instructions
CAUTION
!
Never use flames or glowing matter in the vicinity
ofthe battery.
The caustic potash solution is corrosive! Avoid
any contact with the eyes, open wounds or skin and
clothing.
Observe the accident prevention instruc-
tions.
Wear rubber gloves and protective goggles when wor-
king with electrolyte. Protective clothing is recommen-
ded.
For "First Aid", in case of burns, rinse copiously with
water and consult a doctor immediately.
Never use metal brushes or brusnes with metal sup-
ports.
Electrical shorts may cause injuries and lead to the
battery being damaged.
Never place any live parts on the battery.
If the cells are blown off with compressed air, keep
the vent plugs fitted and be sure to Wear protective
goggles.
Zum Anschrauben und Abschrauben der Ventile Use only a plastic wrench for screwing the vent plugs
Kunststoffschlussel benutzen. Ladegase konnen ent- on and off. Do not repair defective vents.
weichen
! Defekte Ventile nicht reparieren.
Nicht mit Werkzeugen arbeiten die auch für Bleibatteri- Never use tools previously used for lead batteries.
en verwendet werden.
NurgereinigtesWasser nach VDE 0510 verwenden Only use distilled water according to VDE 0510.
ACHTUNG ! ATTENTION !
Die Wartung und Grundüberholung der Batterie darf nur General checking and overhaul of the batteries must only be
von geschultem Personal vorgenommen werden. carried out bytrained specialists.
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