Причины сульфатации, потери емкости автомобильного аккумулятора. (10+)
Сульфатация
Материал является пояснением и дополнением к статье:
Автомобильный кислотный аккумулятор. Устройство. Обслуживание. Ремонт.
Автомобильный аккумулятор. Теория, устройство, обслуживание, ремонт
Сульфатация - процесс отложения сульфата свинца в неактивной форме на пластинах свинцового аккумулятора. Сульфатация приводит к снижению емкости аккумулятора, так как запасать энергию могут только чистые, не покрытые неактивным сульфатом, участки пластин.
Образование сульфата свинца в свинцовом аккумуляторе - совершенно нормальный процесс. Одна из пластин полностью заряженного аккумулятора - чистая, ее поверхность состоит из чистого свинца. Вторая пластина покрыта оксидом свинца. Свинец без прохождения электрического тока очень плохо взаимодействует с серной кислотой. Сульфат свинца не образуется на пластинах заряженного аккумулятора, так что в заряженном состоянии аккумулятор не разрушается. При разрядке проходит ток, и обе пластины покрываются сульфатом свинца, а плотность электролита падает, серная кислота связывается. Но это - активный сульфат. Он очень пористый, как губка. При зарядке активный сульфат снова превращается в свинец на одном электроде, и в оксид - на другом. Серная кислота снова переходит в электролит.
Если же аккумулятор долго находится в разряженном состоянии, то пористый активный сульфат начинает кристаллизоваться. Образуются плотные кристаллы. Они уже не могут вступать в нужные химические реакции, так как площадь их контакта с электролитом становится много меньше, чем когда они были в губчатом состоянии. Вот этот процесс перехода сульфата свинца в неактивное кристаллическое состояние мы называем сульфатацией.
Из сказанного выше ясно, что, чтобы избежать сульфатации и сохранить аккумулятор в рабочем состоянии как можно дольше, его надо постоянно держать в полностью заряженном состоянии. Если он немного разрядился, ничего страшного нет, но его надо зарядить как можно быстрее. Длительное хранение даже слегка разряженного аккумулятора может привести к сульфатации.
Проблема в том, что всем аккумуляторам свойственен саморазряд. Уже через пару дней полностью заряженный аккумулятор становится слегка разряженным. Так что аккумуляторы нужно постоянно подзаряжать. Если аккумулятор установлен в автомобиле, Вы ездите на нем почти каждый день, а электрическая система авто исправна, то аккумулятор будет подзаряжаться, и Вам не о чем беспокоиться. Но если аккумулятор просто хранится, или Вы ездите на авто раз в неделю, то аккумулятор нуждается в регулярной подзарядке.
Если аккумулятор уже начал сульфатироваться, то его можно попробовать восстановить, заряжая очень маленьким током. Успех, конечно, не гарантирован. Небольшой зарядный ток может создать условия для протекания нужной химической реакции на поверхности кристаллов неактивного сульфата. Быстро эта реакция идти не будет из-за малой поверхности контакта кристаллов с электролитом, но медленная зарядка может помочь.
К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе.
Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. сообщений.
Еще статьи
Зарядка свинцового кислотного автомобильного аккумулятора, аккумулятор...
Зарядные устройства. Отзыв. Режимы зарядки аккумулятора....
Обслуживание свинцового кислотного автомобильного аккумулятора, аккуму...
Обслуживание аккумулятора. Соединение нескольких аккумуляторов. Саморазряд...
Когда менять машину на новую? Обслуживать ли автомобиль у дилера? Плат...
Когда имеет смысл обновить машину? Точный математический ответ. Стоит ли проводи...
Машинное, моторное масло. Автомасло. Синтетика, полусинтетика, минерал...
Моторное масло. Тонкости выбора и применения...
Неисправности, проблемы карбюраторов. Ремонт, регулировка, продувка, н...
Неисправности карбюраторов и способы их устранения...
Принцип работы инжектора. Датчик положения коленчатого вала...
Устройство инжекторного двигателя. Общий принцип работы. Обзор узлов и неисправн...
Как зафиксировать гайку на резьбе винта?...
Как зафиксировать резьбовое соединение, застопорить гайку, чтобы она не открутил...
Узлы инжекторного двигателя внутреннего сгорания. Лямбда-зонд. Форсунк...
Обзор узлов инжекторного двигателя и их неисправностей. Лямбда-зонд. Форсунки. С...
Март 2016
Как известно, работа свинцово-кислотной аккумуляторной батареи основана на возникновении разности потенциалов между двумя электродами, погруженными в электролит. Активное вещество отрицательного катода – чистый свинец, а положительного анода – двуокись свинца. В системах резервного и автономного питания могут применяться аккумуляторы, изготовленные по разным технологиям: обслуживаемые наливные, герметичные гелевые или AGM. Вне зависимости от технологии, химические процессы, протекающие в свинцово-кислотных аккумуляторах, схожи:
 |
При эксплуатации неизбежно происходит так называемое старение аккумулятора, то есть постепенная потеря емкости – вплоть до допустимого предела эксплуатации, обычно принимаемого по снижению емкости до 60% от исходной. В идеальных условиях реальный срок эксплуатации аккумуляторов в буферном режиме может приближаться к номинальному. |
Процесс старения аккумулятора может значительно ускориться в силу действия следующих разрушающих процессов:
 | Когда аккумулятор разряжен, рыхлая активная масса превращается в твердые микрокристаллы сульфата свинца. Если зарядку аккумулятора не производить длительное время, микрокристаллы укрупняются, налет уплотняется и перекрывает доступ электролита к пластинам, что делает зарядку аккумулятора невозможной. Факторы, повышающие риск сульфатации:
Сульфатация пластин может быть частично устранена специальными режимами заряда АКБ. |
 | При коррозии чистый свинец решетки пластин, взаимодействуя с водой, окисляется в окись свинца. Окись свинца хуже проводит электроток к активному веществу намазки пластин, повышает внутреннее сопротивление и уменьшает стойкость аккумулятора к высоким токам разряда. На положительных пластинах коррозия ослабляет сцепление решетки с активным веществом. Кроме того, само активное вещество положительной пластины постепенно теряет прочность. При каждом цикле намазной слой пластины меняет состояние из объемной массы микрокристаллов окиси свинца в жесткую кристаллическую структуру сульфата свинца. Чередование сжатия и расширения снижает физическую прочность намазного слоя, что в сочетании с ослаблением сцепления приводит к сползанию и осыпанию активного вещества на дно аккумулятора. Коррозия и накопление отслоившегося активного вещества могут приводить к деформации пластин аккумулятора и, при наихудшем развитии событий, к их замыканию. |
Факторы, повышающие риск коррозии и осыпания активной массы:
Осыпание (сползание) активной массы электролита – необратимое явление. Самое опасное последствие сползания активной массы – замыкание пластин.
 | При разряде на положительной пластине аккумулятора из воды образуется кислород. В нормальных условиях поддерживающего заряда кислород рекомбинирует на отрицательной пластине аккумулятора с водородом, восстанавливая исходное количество воды в электролите. Но диффузия кислорода в сепараторе затруднена, поэтому процесс рекомбинации не может быть 100% эффективным. Снижение доли воды изменяет зарядные характеристики аккумулятора и при определенном пороге делает заряд полностью невозможным. Факторы, повышающие риск «высыхания аккумулятора»:
|
Испарение электролита – необратимое явление для гелевых и AGM аккумуляторов. Основная причина высыхания, особенно для AGM – «перезаряд» аккумуляторов.
Старение аккумулятора в силу перечисленных выше процессов происходит ускоренными темпами, однако все же достаточно медленно и часто незаметно.
Рекомбинация газов в герметичной батарее – это химический процесс с выделением тепла. Когда рекомбинация идет при правильных значениях напряжения и тока заряда, нагрев не создает проблем. Однако, когда батарея перезаряжена , внутренняя температура повышается быстрее, чем батарея может быть охлаждена снаружи. Повышение температуры уменьшает зарядное напряжение, что в стадии абсорбции приводит к одновременному увеличению тока. Это в свою очередь вновь повышает температуру.
Запускается самоподдерживающийся цикл увеличения тока и тепловыделения, приводящий, при худшем развитии ситуации, к деформации решеток и внутреннему короткому замыканию с необратимым разрушением аккумулятора.
Факторы, повышающие риск появления эффекта терморазгона:
 | Нетрудно заметить, что при заряде отдельного аккумулятора все факторы риска устранимы обеспечением правильных условий эксплуатации и зарядного алгоритма. Однако в системах резервного энергоснабжения редко используется менее двух аккумуляторов. При параллельно-последовательном соединении зарядное устройство «видит» значения зарядного тока и напряжения только на оконечных клеммах, поэтому на отдельных аккумуляторах напряжения могут серьезно отличаться от рекомендуемых значений. Аккумулятор, имеющий более высокий уровень саморазряда (больший ток утечки), может вызывать перезаряд последовательно соединенных с ним элементов и неполный заряд параллельно соединенных с ним элементов
. Перезаряд и недозаряд повышают риск проявления практически всех разрушающих процессов. Поэтому для уменьшения опасности все аккумуляторы в цепочке должны иметь одинаковое состояние заряда и максимально близкие значения емкости.
Для новых установок рекомендуется использовать аккумуляторы не только одной марки, но и одной заводской партии. Однако практика показывает, что и в одной партии не бывает даже двух аккумуляторов с точно совпадающими характеристиками емкости, степени заряда и внутренних токов утечки. Тем более требование одинаковых характеристик недостижимо, когда нужно заменить поврежденный аккумулятор в уже эксплуатируемой батарее. |
Незначительный разброс по степени заряженности новых аккумуляторов чаще всего сглаживается в процессе приработки за несколько циклов разряда и заряда. Но при значительном разбросе или различиях характеристик емкости разбаланс между отдельными АКБ массива со временем только возрастает.
Систематические перезаряды аккумуляторов с меньшей емкостью и возможные переполюсовки недозаряженных аккумуляторов при глубоких разрядах приводят к накоплению повреждений и выходу из строя отдельных аккумуляторов. В силу эффекта терморазгона даже один вышедший из строя аккумулятор может уничтожить весь массив батареи.
Сгладить различия параметров аккумуляторов можно используя специальное устройство, называемое балансир заряда АКБ или нивелир разбаланса.
ВАЖНО! Применение балансиров заряда снижает риск возникновения разрушающих процессов, однако не может исправить уже серьезно поврежденный АКБ.
Физически устройство выравнивания заряда аккумуляторов представляет собой компактный электронный модуль, подключаемый к каждой паре последовательно соединенных элементов:
Электропитание SBB осуществляется от самой батареи или от источника заряда. Собственное энергопотребление SBB мало и соизмеримо с потерями на саморазряд.
Эффективность нивелира SBB2-12-A принципиально выше, чем у других балансиров заряда, работа которых основана либо на шунтировании избыточной зарядной мощности (т.н. пассивные балансиры, создают прямые потери энергии), либо на селективном подзаряде элементов (выравнивание идет только во время заряда). Максимальный ток выравнивания SBB2-12-A – 5А, что превосходит возможности всех представленных на рынке альтернативных устройств.
1) Повышение общей надежности и увеличение срока службы аккумуляторов.
2) Увеличение энергоотдачи аккумуляторной батареи, т.к. при глубоких разрядах батарей более полно используется емкость всех аккумуляторов в последовательной цепи.
Балансиры SBB работают постоянно, поддерживая аккумуляторы в равновесном состоянии даже при выключенном зарядном устройстве.
Схема подключения нивелира (балансира) на батарею 24В и 48В.
Ниже представлены схемы подключения нивелира заряда SBB2-12-A к свинцово-кислотным аккумуляторным аккумуляторам 12В в батареях номиналом 24В и 48В.
|
|
||
Схема 1. Батарея 24В из двух АКБ 12В | Схема 2. Батарея 48В из четырех АКБ 12В |
Подключение нивелира (балансира) на батарею из нескольких параллельных цепочек.
Допускается работа одного балансира выравнивания заряда SBB на 2-3 параллельных цепочки аккумуляторов – если разбаланс невелик и нет превышения по максимальному току выравнивания. Отдельная балансировка каждой цепочки дает лучшие результаты за счет селективности корректирующего воздействия .
При использовании одного нивелира на несколько цепочек необходимо применять схему соединения аккумуляторов с шинами постоянного тока и соединением средних точек (Схема 3).
При использовании отдельного нивелира в каждой цепочке можно применять обычную схему соединения аккумуляторов (Схема 4).
Исследователи батарей настолько фокусируются на литиевых аккумуляторах, что кто-то может вообразить, что будущее исключительно за ними. Для оптимизма, действительно, есть веские причины, поскольку литий-ионные аккумуляторы во многих отношениях превосходят другие типы. Количество устройств растет, и они вторгаются на рынки, которые ранее прочно удерживались свинцово-кислотными аккумуляторами. Многие спутники в качестве источника питания также используют литий-ионные аккумуляторы.
Литий-ионные аккумуляторы еще не достигли полной зрелости, и работы по улучшению их характеристик продолжаются. Очевиден значительный прогресс в долговечности и безопасности, в то время как емкость растет постепенно. Сегодня литий-ионный аккумуляторы соответствуют ожиданиям большинства потребительских устройств, однако аккумуляторы для электротранспорта нуждаются в дальнейшем совершенствовании, прежде чем этот источник питания станет общепринятой нормой.
Принцип работы литий-ионного аккумулятора основан на перемещении ионов между положительным и отрицательным электродами. В теории такой механизм должен работать вечно, но циклы заряда-разряда, повышенная температура и старение со временем ухудшают рабочие характеристики. Производители придерживаются осторожного подхода и для большинства потребительских продуктов указывают срок службы литий-ионных аккумуляторов между 300 и 500 циклами заряда/разряда.
Однако оценку срока службы аккумулятора на основании подсчета циклов нельзя считать бесспорной, поскольку глубина разряда может варьироваться, и четких стандартов, определяющих, что представляет собой цикл, не существует (см. ). Вместо подсчета циклов некоторые производители устройств предлагают заменять аккумулятор, ориентируясь на маркировку даты выпуска, но этот метод не принимает во внимание интенсивность его использования. Аккумулятор может выйти из строя раньше отведенного времени из-за активного использования или неблагоприятных температурных условий. Тем не менее, большинство аккумуляторов служит значительно дольше, чем показывает маркировка даты.
Характеристики аккумулятора определяются емкостью - основным показателем его здоровья. Внутреннее сопротивление и саморазряд тоже играют роль, но не столь значимую для предсказания конца срока службы современного литий-ионного аккумулятора.
Рисунок 1 иллюстрирует снижение емкости 11 литий-ионных аккумуляторов, протестированных в лаборатории Cadex. Пакетные элементы для мобильных телефонов емкостью 1500 мА×ч первоначально были заряжены током 1500 мА (1C) до напряжения 4.2 В на элемент, после чего подзаряжались до полного насыщения током 75 мА (0.05C). Затем током 1500 мА аккумуляторы были разряжены до 3 В на элемент, и цикл повторялся. Потеря емкости происходила равномерно на протяжении всех 250 циклов, и поведение аккумуляторов соответствовало ожиданиям.
Несмотря на то, что в течение первого года службы аккумулятор должен обеспечивать 100-процентную емкость, совершенно обычной является ситуация, когда фактическая емкость оказывается ниже указанной, и время хранения на складе может вносить в эту потерю свой вклад. В дополнение, производители склонны давать завышенную оценку своим аккумуляторам, заведомо зная, что очень немногие потребители будут делать выборочные проверки и предъявлять претензии, если емкость окажется низкой. Не обладающие потребительским опытом пользователи могут приобрести аккумуляторы с пониженной емкостью.
Аналогично тому, как механическое устройство изнашивается быстрее при интенсивном использовании, глубина разряда определяет количество циклов перезаряда аккумулятора. Чем меньше глубина разряда, тем дольше прослужит аккумулятор. По возможности следует избегать полных разрядок и чаще заряжать аккумулятор между использованиями. Неполный разряд полезен для литий-ионного аккумулятора. У него отсутствует эффект памяти, поэтому циклы полного разряда для продления жизни аккумулятору не нужны. Исключением может быть периодическая калибровка измерителя уровня заряда на «умной батарее» или интеллектуальном устройстве.
В Таблице 1 показана зависимость от глубины разряда количества циклов перезаряда, за которые емкость аккумулятора упадет до 70 процентов. Все остальные параметры, такие как напряжение заряда, температура и общие токи по умолчанию установлены в средние значения.
| Таблица 1. | Зависимость количества циклов перезаряда от глубины разряда. Неполный разряд продлевает срок службы аккумулятора. Повышенная температура и высокие токи также оказывают негативное влияние на ресурс аккумулятора. |
|||||||||||||||
|
||||||||||||||||
Высокая температура, так же как и высокое напряжение заряда, оказывают неблагоприятное воздействие на состояние литий-ионного аккумулятора. Для большинства литий-ионных аккумуляторов температура окружающей среды считается повышенной начиная с 30 °C, а напряжение более 4.1 В на элемент рассматривается как высокое. Воздействие на аккумулятор высокой температуры и длительное хранение в полностью разряженном состоянии могут иметь более губительные последствия, чем циклы заряда и разряда. Таблица 2 иллюстрирует зависимость потери емкости от температуры и уровня заряда.
| Таблица 2. | Оценочные значения восстанавливаемой емкости после хранения литий-ионного аккумулятора в течение одного года при различных температурах. Повышенная температура ускоряет потерю емкости. Не все типы литий-ионных аккумуляторов ведут себя так же. |
|||||||||||||||
|
||||||||||||||||
Большинство литий-ионных аккумуляторов заряжается до 4.2 В на элемент, и каждое снижение этого напряжения на 0.1 В удваивает их ресурс. Например, литий-ионный элемент, заряжаемый до 4.2 В, обычно выдерживает 300…500 циклов перезаряда. Если же он заряжается только до 4.1 В, срок службы может быть продлен до 600…1000 циклов, 4.0 В должны обеспечить 1200…2000, а 3.9 В - 2400…4000 циклов.
Негативной стороной такого подхода является уменьшение количества заряда, запасаемого в аккумуляторе. Снижение напряжения заряда на 70 мВ уменьшает общую емкость на 10%. Последующая зарядка до предельного напряжения восстанавливает полную емкость.
С точки зрения долговечности оптимальным напряжением заряда является 3.92 В на элемент. Эксперты считают, что при таком уровне порога исключаются все неблагоприятные факторы, связанные с напряжением аккумулятора. Дальнейшее снижение порога не даст дополнительного выигрыша, зато может привести к другим негативным последствиям (см. ). В Таблице 3 приведена зависимость емкости от уровня заряда. (Все значения оценочные; параметры элементов с более высокими пороговыми напряжениями могут отличаться от истинных).
| Таблица 3. | Зависимость количества циклов разряда и емкости от предельного напряжения заряда. Каждое снижение на 0.1 В от уровня 4.2 В удваивает количество циклов перезаряда, но уменьшает емкость. Напряжение, превышающее 4.2 В на элемент, может сократить срок службы аккумулятора. Снижение напряжения заряда на 70 мВ уменьшает емкость на 10%. |
||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
Большинство зарядных устройств для мобильных телефонов, ноутбуков, планшетов и цифровых камер заряжают литий-ионный аккумулятор до напряжения 4.2 В на элемент. Это позволяет закачать максимальный заряд, поскольку потребителю не нужно ничего, кроме оптимального времени работы. С другой стороны, промышленность, больше заинтересована в долговечности устройств и может выбирать более низкие пороги напряжений. Такими примерами могут служить cпутники и электротранспорт.
Для многих литий-ионных аккумуляторов соображения безопасности не позволяют превышать напряжение 4.2 В на элемент. (Исключением являются некоторые литий-никель-кобальт-марганцевые аккумуляторы). С одной стороны более высокое напряжение увеличивает емкость, но с другой - сокращает срок службы и снижает уровень эксплуатационной безопасности. Рисунок 2 демонстрирует зависимость количества циклов от напряжения заряда. При напряжении 4.35 В количество циклов обычного литий-ионного аккумулятора сокращается вдвое.
Помимо того, что для каждого конкретного приложения требуется подбор наиболее подходящих порогов напряжения, обычный литий-ионный аккумулятор нельзя оставлять надолго под высоким напряжением 4.2 В. Поэтому зарядное устройство отключает зарядный ток, позволяя напряжению аккумулятора вернуться к более естественному уровню. Это напоминает расслабление мышц после напряженной тренировки .
На долговечность литий-ионных аккумуляторов влияют не только циклы перезаряда, но и условия окружающей среды. Наихудшей ситуацией является хранение полностью заряженного аккумулятора при повышенных температурах. Аккумуляторы не умирают внезапно, но их ресурс сокращается постепенно, по мере снижения емкости.
Более низкие напряжения заряда продлевают срок службы аккумулятора, что учитывают разработчики электротранспорта и спутников. Аналогичный подход мог бы использоваться и в отношении потребительских устройств, но такое бывает нечасто, и обычно заменяется учетом планируемого старения.
Срок службы аккумулятора ноутбука можно продлить, снизив напряжения заряда, когда он подключен к сети переменного тока. Чтобы сделать такую функцию дружественной для пользователя, устройство должно иметь режим «Долгая Жизнь», который будет поддерживать напряжение аккумулятора равным 4.05 В на элемент, обеспечивая емкость порядка 80 процентов. За час до путешествия пользователь включает режим «Полная Емкость», чтобы довести заряд до 4.2 В на элемент.
Нередко можно услышать вопрос: «Должен ли я отключать свой ноутбук от электрической сети, когда он не используется?» В обычных условиях это необязательно, поскольку по достижении литий-ионным аккумулятором полного заряда его зарядка прекращается. Подзарядка возобновляется только тогда, когда напряжение аккумулятора снижается до определенного уровня. Большинство пользователей не отключают блок питания, и такая практика безопасна.
Современные ноутбуки греются меньше, чем старые модели, и сообщения о возгораниях поступают реже. Если работающие электрические устройства с воздушным охлаждением находятся на постели или подушке, всегда следите за тем, чтобы вентиляционные отверстия не были закрыты. Прохладный ноутбук продлевает срок службы аккумулятора и внутренних компонентов. Элементы большинства потребительских устройств должны заряжаться током 1C или меньше. Избегайте так называемых сверхбыстрых зарядных устройств, которые, по утверждению производителей, способны полностью зарядить аккумулятор быстрее чем за час.
Если взять объем электрической энергии, полученной при разряде аккумуляторной батареи до определенного значения, то эта величина будет назваться номинальной или зарядной емкостью АКБ. Она учитывается при и другим характеристикам. Иными словами, чтобы определить емкостные характеристики, нужно засечь время работы аккумулятора до тех пор, пока он не сядет, скажем, до 6 Вольт. Измеряется данный параметр в Ампер-часах.
Зависимость разрядной емкости батареи от огромного количества факторов очевидна. Так, она может варьироваться, в зависимости от конструктивных особенностей, технологии изготовления, условий эксплуатации АКБ. Среди самых значимых конструктивных нюансов этого типа можно назвать следующие категории:
Пожалуй, основными среди технологических параметров, оказывающих влияние на емкостные характеристики батареи, можно назвать состав активных материалов и рецептуру их приготовления, а также степень их пористости.
Что касается эксплуатационных параметров, влияющих на разрядную емкость, то здесь необходимо отметить температуру электролита, а также силу разрядного тока.
От теории к практике
Перейдем к конкретным параметрам, от которых зависит емкость и их подробному описанию:
Величина электродов
Чем тоньше пластины, тем более равномерной является нагрузка на все слои активной массы. Это позитивно сказывается на разрядной емкости. Толстые электроды - напротив, не дают использовать внутренние слои активной массы максимально эффективно.
Плотность активной массы
Чем меньше данный параметр, тем больше степень пористости, благодаря чему существенно улучшается диффузия электролита, направленная вглубь активной массы пластины. Таким образом, увеличивается и истинная поверхность, необходимая для протекания реакции образования тока а, соответственно, и разрядная емкость.
Материал сепаратора
Наличие большого количества пор вместе с увеличением высоты его ребер способствует повышению запаса электролита, находящегося в межэлектродном зазоре. Таким образом, улучшается и условия его диффузии.
Плотность электролита
Чем больше в растворе серной кислоты, тем выше емкость положительных электродов. Емкость же отрицательных пластин - напротив, снижается за счет ускорения процесса пассивации поверхности. Следует отметить, что слишком высокая плотность - также не очень хороша. Из-за повышенной концентрации серной кислоты уменьшается антикоррозийная устойчивость металла.
Разрядный ток
Для того чтобы добиться более высокой емкости АКБ, нужно использовать разрядные токи меньшей мощности. Кстати, используя , не злоупотребляйте ускоренным режимом. Несмотря на то, что заряд достигается быстро, он так же быстро и расходуется при запуске авто.
Температура электролита
Чем ниже температурные показатели раствора серной кислоты и дистиллированной воды, тем ниже емкость батареи. Это обусловлено тем, что при увеличении вязкости электролита повышается и электрическое сопротивление, а это, в свою очередь, приводит к замедлению диффузии.
Наверное, каждый автолюбитель хотя бы раз сталкивался с ситуацией, когда по каким-то причинам отказывалась работать. Это серьезная проблема, если необходимо срочно куда-то ехать. Многие пойдут и приобретут новую АКБ. Но, зная, в домашних условиях, можно не только восстановить батарею, но и продлить срок ее эксплуатации еще на несколько лет.
АКБ представляет собой герметичную пластиковую емкость, внутри которой установлены отрицательные и положительные свинцовые пластины. В современных моделях пластины могут быть не только из свинца, но и никелевых, кадмиевых и других сплавов.
Внутри также находится серная кислота - благодаря ей образуется гальваническая пара.
Когда к клеммам батареи будет подан ток, начнется накопление энергии. Когда предел емкости будет достигнут, АКБ превратится в источник энергии с напряжением в 12 В.
Каждый раз, когда автовладелец заводит свое авто, аккумулятор теряет часть энергии. Но как только двигатель запустится, генератор должен восполнить запасы энергии. Но это только в идеальном случае. Поэтому иногда до предела, а как реанимировать аккумулятор, автолюбитель, особенно начинающий, не всегда знает. Причин, по которым АКБ выходит из строя, много. Статистика говорит, что большое количество батарей выходит из строя вследствие сульфатации и осыпания намазки.
Итак, типичный аккумулятор - это пластины из свинца в серной кислоте. Данный металл легко разрушается воздействием слабых кислот, к примеру, уксусной. А вот серная для него совсем не опасна, даже если она будет очень концентрированной или нагретой. Пленка, которая образуется в результате реакции серной кислоты и свинца, защищает металл от разрушения.
Аккумуляторная батарея - это источник электричества химического типа. Если АКБ заряжена, то серная кислота - в электролите. При разряженной батарее она находится на электродах в виде сульфата. Операция обратима при заряде и это нормальный процесс.
Если оставить батарею надолго разряженной, то сульфаты свинца начнут растворяться, и в результате они начнут образовываться на электродах в виде больших нерастворимых кристаллов.
Слой сульфатов - изолятор. В результате теряется часть емкости батареи, а если АКБ долго находилась в состоянии разряда, то она погибнет.
Диагностировать сульфатацию очень просто - быстро теряется емкость АКБ, недостаточно мощности для запуска двигателя, закипает электролит и перегреваются пластины. Также наблюдается более высокое напряжение на клеммах.
Кальциевые сульфаты
В современных аккумуляторах свинец легируется кальцием. Это позволяет свести практически к минимуму выкипание воды и снизить саморазряд. Однако если батарея разрядилась достаточно сильно, то электроды покрываются Зарядить этот АКБ полностью уже не получится. Из-за того, что увеличивается такой батареи, считается, что ее нужно заряжать напряжениями от 15 В. Это ошибка. Нужно точно знать, как реанимировать аккумулятор, иначе можно его убить вовсе.
Это также довольно распространенная причина, по которой выходят из строя АКБ. Диагноз поставить легко - серная кислота потемнеет. В этом случае есть риск смерти батареи - к сожалению, такая задача, как реанимировать автомобильный аккумулятор, в данном случае не решаема.
Свинцовые АКБ в ходе эволюции много раз изменялись и модернизировались.
Однако принцип действия остался все тем же. На пластины нанесена паста окиси свинца. Эта деталь или намазка удерживается на электродах благодаря сцепным свойствам и конструкции пластин. Осыпается она в результате вибраций, сульфатации, колебаний температур. Процесс осыпания вполне естественный. Это говорит о старении аккумулятора. Если обращаться с батареей аккуратно, то срок ее службы существенно увеличится.
С причинами все понятно. В гарантийных талонах на автомобили на этот случай водитель найдет лишь рекомендацию по замене батареи. Но есть варианты восстановления источника питания.
Главный способ, который используют для батарей самых разных модификаций, - это зарядка малым током. АКБ быстро заряжается и также разряжается. За короткий период времени источник питания перестает брать заряд. Здесь необходимо сделать паузу, а затем повторить цикл.
Необходимо точно знать, как реанимировать аккумулятор автомобиля - при выборе неверных параметров заряда можно полностью уничтожить АКБ. Так, сила тока должна составлять всего 4-6% от емкости батареи. К примеру, для аккумуляторов на 60 Ач допускается ток заряда не более 3,6 А. Зачастую, время одного такого цикла составляет около 6-8 часов. Пауза - от 8 до 16 ч. Для восстановления может понадобиться 5-6 таких циклов.
Прекратить процедуру можно, если восстановилась а уровень напряжений находится в допустимых для конкретной батареи пределах.
Этот вариант подойдет тем, кто не имеет времени. Опытные автолюбители используют его уже давно. Если кто не знал, как реанимировать аккумулятор, то этот метод предусматривает растворение сульфатов посредством промывки специальными растворами.
Первым делом батарея заряжается на максимум своих возможностей. Далее - сливается электролит, а внутренности промываются дистиллированной водой 2-3 раза. Затем в полость заливают и трилона Б и оставляют батарею на час. Когда реакция закончится, то будет видно. Прекратится выделение газов. Затем следует повторить процесс, если пластины очистились недостаточно. После всего батарею снова промывают, заливают электролит и заряжают стандартным способом.
Производители АКБ рекомендуют по окончании срока старые батареи выбрасывать. Не стоит с этим спешить - есть возможность оживить их. Сегодня во многих городах есть компании по скупке старых аккумуляторов - они их реанимируют и затем продают по приемлемой стоимости.
Если в гараже лежит один такой, можно попробовать вернуть ему былые возможности. Следует только знать, как реанимировать старый аккумулятор, чтобы все получилось. Ведь даже китайская батарея обойдется не менее 2000 р., а это какие-никакие, но все-таки деньги и их можно сэкономить.
Первым делом следует определить неисправности. Черный электролит - это разрушенные угольные пластины. Упала емкость - сульфатация. Также возможно замыкание пластин, но о том, как реанимировать аккумулятор с такой проблемой - расскажем ниже. Тяжелый случай - вздутые бока батареи. Здесь только замена.
Для ликвидации этой проблемы поможет специальная присадка.
Она добавляется в электролит, плотность которого составляет 1,28 г/куб см, и оставляется там на двое суток. После этого смесь заливают в батарею и измеряют плотность. Если показатель остался на том же уровне, то ее заряжают и разряжают. Если в процессе не наблюдается нагревания или кипения, то ток можно уменьшить в два раза.
Через два часа снова измеряют плотность электролита. Если она снова в норме, зарядку прекращают. Можно считать, что батарея восстановлена. Если плотность выросла, доливают воду. Когда снизилась, то серную кислоту. После этого снова проводят зарядку.
Чтобы устранить замыкание, проблемную зону выжигают большими токами. Для этого достаточно подключать батарею к сварочному аппарату с Ток должен быть от 100 А. Цепь замыкают лишь на пару секунд.
Производители сделали эти батареи, чтобы их просто меняли.
О том, как реанимировать необслуживаемый аккумулятор, в инструкциях к ним не пишут. Но способ все-таки есть.
Первым делом сливают электролит, а заменяют его дистиллированной водой. Далее батарею заряжают на постоянном напряжении в 14 В. Через несколько часов следует слушать, что происходит внутри АКБ. Процесс должен сопровождаться образованием газов. При интенсивном выделении ток уменьшают.
За две недели батарея превратит воду в электролит, а сульфат свинца преобразуется в серную кислоту.
Через две недели содержимое сливается и снова заливается вода, и снова повторяется этот процесс. Когда десульфатация полностью закончится, можно заливать нормальный электролит и заряжать аккумулятор со стандартными параметрами.
Как правильно реанимировать аккумулятор, современный производитель не рассказывает. Все эти способы автолюбители применяют сами, на свой страх и риск. Главное, в точности соблюдать эти рекомендации, и тогда есть шанс, что АКБ оживет и будет радовать своего владельца еще долгие годы.
Итак, мы выяснили, как реанимировать необслуживаемый аккумулятор автомобиля.
