Давно уже известен тот факт, что заряд электрохимических источников питания асимметричным током, при соотношении I зар: I разр = 10:1, в частности кислотных аккумуляторов, приводит к устранению сульфатации пластин в батарее, т.е. к восстановлению их емкости, что, в свою очередь, продлевает срок службы батареи.
Не всегда есть возможность находиться возле и все время контролировать процесс зарядки, поэтому зачастую либо систематически недозаряжают батареи, либо перезаряжают их, что, конечно же, не продлевает срок их службы.
Из химии известно, что разность потенциалов между отрицательной и положительной пластинами в аккумуляторной батарее составляет 2,1 В, что при 6 банках дает 2,1 х 6 = 12,6 В. При зарядном токе, равном 0,1 от емкости батареи, в конце заряда напряжение повышается до 2,4 В на одну банку или 2,4 х 6 = 14,4 В.
Повышение зарядного тока ведет к повышению напряжения на аккумуляторе и повышенному разогреву и кипению электролита. Заряд же током ниже 0,1 от емкости не позволяет доводить напряжение до 14,4 В, однако длительный (до трех недель) заряд малым током способствует растворению кристаллов сульфата свинца.
Особенно опасны дендриты сульфата свинца, "проросшие" в сепараторах. Они и вызывают быстрый саморазряд батареи (с вечера зарядил аккумулятор, а утром не смог запустить двигатель).
Вымыть же дендриты из сепараторов можно только растворением их в азотной кислоте, что практически нереально.
Путем длительных наблюдений и экспериментов была создана электрическая схема, которая, по мнению автора, позволяет довериться автоматике. Опытная эксплуатация в течение 10 лет показала эффективную работу устройства.
Принцип работы заключается в следующем:
Отключение — бесконтактное, посредством симистора и схемы контроля напряжения на батарее. Важное достоинство метода заключается в том, что пока не подключена батарея (автоматический режим), блок не может включиться, что исключает короткое замыкание при замыкании проводов, подводящих зарядный ток к аккумуляторной батарее.
При сильно разряженной батарее включение блока возможно посредством переключателя "АВТОМАТ-ПОСТОЯННО".
Еще одно очень важное достоинство — отсутствие сильного "кипения", что в совокупности с автоматическими отключением и включением позволяет оставлять включенное устройство без присмотра на длительное время. Автор про-экспериментировал с двухнедельным режимом постоянного включения в режиме "АВТОМАТ". В целях пожарной безопасности необходимо, чтобы зарядное устройство было в металлическом корпусе, сечение подводящих проводников к батарее — не менее 2,5 мм². Обязателен также надежный контакт на клеммах батареи.
Напряжение сети 220 В подается через предохранитель FU1 и симистор VD1 на первичную обмотку силового трансформатора. Со вторичной обмотки переменное напряжение U2=21В выпрямляется диодом VD3 и через балластный резистор R8 сопротивлением 1,5 Ом поступает на клемму "+" батареи, к которой подключены вольтметр РА1 на 15 В, тумблер SA2 "ВКЛ. ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ" и схема контроля и управления, представляющая собой триггер Шмитта с гистерезистором около 1,8 В, определяемым падением напряжения на диодах VD5, VD6 и переходе база-эмиттер транзистора VT2.
Транзистор VT1 при напряжении на аккумуляторе 12,6 В включается, и через оптрон VD4 включает симистор VD1, что приводит к включению трансформатора Т1 и подаче напряжения на заряжаемый аккумулятор.
Подключение тумблером SA2 резистора R5 обеспечивает асимметричность формы зарядного тока. Светодиоды VD8 и VD7 индицируют включение блока в режимы "ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ" и "ВКЛ." соответственно. Резистором R7 устанавливается момент отключения блока при напряжении на вольтметре 15 В (=0,5 В падает на подводящих проводах).
Мостик VD2 обеспечивает включение симистора на обеих полуволнах сетевого напряжения и нормальную работу трансформатора. Тумблер SA1 служит для включения режима "ПОСТОЯННО".
Силовой трансформатор — Р=160 Вт, Uii=21 В, провод — ПЭВ-2-2,0. R8 — проволочный (нихром) диаметром 0,6 мм. R5 — ПЭВР на 10...15 Вт. Диод VD3 — любой из Д242...Д248 с любым буквенным индексом на радиаторе площадью S=200 см2.
Остальные резисторы типа — МЛТ, СП; симистор — КУ208Н, без радиатора. S1 — любой, например МТ1. S2 — ТВ1-1. HL1 — любая лампа на 12 В. РА1 — измерительная головка на 15 В.
Что же ребята, мы с вами уже поговорили или «постепенную смерть аккумулятора», почитайте довольно интересный материал. Но сегодня будем рассуждать, как восстановить или как произвести десульфатацию АКБ, и вообще возможно ли такое? Оказывается возможно, причем сделать может практически каждый, главное чтобы было специальное зарядное устройство, либо нужный алгоритм зарядки …
Но нужно понимать, не все аккумуляторы можно восстановить, потому как выход из строя батареи не всегда может быть связан с сульфатацией, иногда разрушаются пластины аккумулятора и замыкают банки.
Перед тем как восстанавливать стоит проверить:
Если все эти пункты с вашей батареей, поздравляю у вас сульфатация аккумулятора. Будет пробовать его восстанавливать.
– это очищение пластин аккумулятора, от сульфата свинца, при помощи специальных циклов зарядов и разрядов .
В предыдущей статье мы определили – что сульфат свинца просто забивает пластины при определенных обстоятельствах, уменьшая рабочую поверхность плюсовых и минусовых пластин. На них просто образуются грозди этого сульфата! Причем падает плотность электролита, скажем до 1,05 – 1,07 г/см3, этого крайне мало! Нормальная плотность – 1,27 г/см3, больше делать не рекомендуется потому как, пластины будут сильнее разрушаться, простыми словами их просто «съест» кислота.
Так вот забита поверхность у нас кристаллами, нам нужно ее очистить! НО как это сделать? Оказывается можно при помощи специального зарядного устройства, либо попытаться даже обычным. Нужны специальные циклы, при которых будет идти короткий и не сильный заряд, а затем такой же разряд. Про это чуть позже, сейчас же хочу рассказать – какие еще есть методы, очистки от сульфата.
Я вас не призываю так поступать, причем иногда методы действительно затратные и сложные:
Все душа чиста, про другие методы поговорили, переходим к нашему более правильному. Но для начала хочется сказать пару слов о зарядных устройствах
Для процесса десульфатации, нам нужны специальные зарядные станции, которые работают в режимах заряд – разряд. Стоят они не мало, лазил по разным сайтам магазинов, примерно 5000 – 7000 рублей, многие могут сказать — зачем он нужен, можно купить два нормальных АКБ, так то это так, но нам важен процесс восстановления аккумулятора.
Поэтому если хотите произвести десульфатацию пластин, приобретаем, хотя можно попробовать сделать процесс обычным зарядником, но все это может растянуться на неделю, возможно и больше в особо тяжелых случаях. Переходим к самому процессу.
Опишу два процесса:
Собственно тут ничего сложного нет, устанавливаем аккумулятор, подсоединяем к клеммам контакты и запускаем процесс десульфатации. Стоять он может долго, несколько дней.
Суть здесь вот в чем, подается напряжение и через определенный промежуток разряд. Обычно соотношение тока идет 10/1, то есть скажем 2А зарядный ток, и 02 Ампера ток разряда. В таком режиме этот АКБ может находиться очень долго, после чего зарядное устройство вам самом напишет, сколько начинает забирать ваша батарея, то есть на сколько удалось восстановить емкость. Однако не на всех зярядниках есть индикаторы зарядов, то есть отсутствуют дисплеи и зачастую не понятно как происходит процесс. Но это не наш метод, нам же нужно сделать все своими руками.
Здесь очень много инструкция как это можно сделать, просто я бы сказал десятки, но есть один способ, который реально простой и реально помогает, в не сильно запущенных случаях.
ИТАК, ДИАГНОЗ : Аккумулятор был оставлен разряженный (не в ноль) на морозе на длительный промежуток времени, просто пытались запустить машину ничего не получалось так и бросили. Думаю это достаточно частый случай.
Начинаем делать десульфатацию , только учтите желательно все делать в проветриваемом помещении, особенно если ваш АКБ обслуживаемый.
Нам нужно повторять циклы до полного восстановления плотности, то есть 1,27 г/см3. Таким образом, можно своими руками и достаточно легко сделать десульфатацию аккумулятора. Что это означает – да то, что кристаллы сульфата очистят пластины, емкость восстановится до 80 – 90%, чего будет достаточно для пуска двигателя. Времени может уйти до 8 — 14 дней (в зависимости от запущенности), НО РЕАЛЬНО ВОССТАНОВИТЬ АКБ!!! Проверено уже не раз!
Зарядку аккумуляторных автомобильных батарей нередко ведут асимметричным током, обеспечивая соотношение зарядной и разрядной составляющих 10:1 при отношении продолжительностей действия этих составляющих 1:2 соответственно. При таком способе зарядки нередко восстанавливаются засульфатированые батареи, да и для профилактической обработки исправных батарей он весьма полезен.
Указанные соотношения зарядного и разрядного токов обеспечивает самодельное зарядное устройство, схема которого приведена ниже.
Нажмите на рисунок для просмотра.
Десульфатирующее зарядное устройство рассчитано на 12 вольтовые аккумуляторные батареи. Зарядный ток в импульсе достигает 5 А, разрядный - 0,5 А. О том как увеличить возможности этого зарядного устройства будет рассказано чуть позже.
В зарядном устройстве используется трансформатор мощностью не менее 150 W. Переменное напряжение на вторичной обмотке этого трансформатора должно быть не ниже 21-25 вольт! Выпрямительный диод (VD1) рассчитан на ток от 5 и более ампер и лучше если он будет установлен на радиатор.
Стабилитроны VD2 и VD3 с напряжением стабилизации около 8-9 вольт и желательно большей мощности. Транзисторы VT1 и VT2 КТ825 или близкие по параметрам. Их нужно установить на радиаторы. Для транзистора VT2 радиатор должен быть площадью не менее 200 см 2 !
Резистор R1- не менее 2Wt, резистор R3 может быть проволочным, а резистор R4 -ОБЯЗАТЕЛЬНО ДОЛЖЕН БЫТЬ ИЗГОТОВЛЕН ИЗ ПРОВОЛОКИ С ВЫСОКИМ УДЕЛЬНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ!!! Переменный резистор может быть любым, оказавшимся под рукой.
Вовремя зарядки, ток протекает через резистор R4 как во время зарядного импульса, так и разрядного. Поэтому нужно учитывать, что суммарный ток от зарядного устройства примерно на 10% превышает ток зарядки. На это значение нужно уменьшать показания амперметра РА 1, стрелка которого будет фиксировать около одной трети от амплитуды импульса суммарного тока (т. е. 1,8 А). При номинальном зарядном токе напряжение на аккумуляторной батарее изменяется в пределах 13...15 вольт.
Продолжительность зарядки аккумуляторной батареи зависит от ее емкости, степени разряженности и глубины сульфатации пластин. Для исправной батареи примерное время зарядки можно определить, если разделить ее начальную емкость на значение среднего зарядного тока. Полностью разряженная батарея емкостью 55 А.Ч. должна заряжаться примерно 35 ч, а засульфатированая - 70-80 часов и более, в зависимости от степени сульфатации.
Полностью заряженная батарея автомобиля отказалась заводить мотор? Для большинства автомобилистов это может стать причиной для приобретения нового аккумулятора. Однако проблема может скрываться не в серьезной поломке, а в сульфатации.
Покрытие пластин налетом солей свинца и снижение, таким образом его емкости, не дает возможности извлечь достаточный для зажигания ток. «Лечение» агрегата производится с помощью десульфатации – разрыхления налета на решетках и возвращения атомов свинца на пластины. Этот процесс может производиться с помощью нескольких методик: химической, механической, электрохимической.
Принцип работы АКБ основывается на энергии химического взаимодействия свинца и кислоты. Свинцовая решетка выступает в качестве электродов. В качестве электролита заливается концентрированная серная кислота, которая в первый же момент образовывает соли с кальцием или свинцом и обволакивает тонкой пленкой этого вещества рабочую поверхность решетки.
По сути — сульфатация пластин аккумулятора — это процесс отложения солей сульфата свинца на пластинах электродов
При нормальной работе батареи это естественный процесс, когда электролит переносит заряд на пластину в результате химической реакции образования солей металла. На одном из электродов образовываются небольшие повреждения на месте «вырванных» из поверхности атомов, а на другом – скапливаются соли элемента.
Процесс десульфатации позволяет разбить соляные соединения и вернуть к первоначальному виду состав электролита, а потерянные атомы металла – обратно на электрод.
Десульфатация - это удаление солей серной кислоты с пластин аккумулятора
Следует понимать, что полностью вернуть все образовавшиеся соединения до первоначального вида не получится. При надлежащем уходе и своевременной зарядке такие АКБ прослужат ещё несколько лет, но при этом электроды становятся рыхлыми и усеянными кристаллами солей, которые уже не разбиваются при десульфатации.
Краткое видеоописание процесса сульфатации:
Снижение заряда происходит вследствие большого скопления кристаллизованных солей кальция или свинца на электродах, что мешает проникновению к поверхности пластины электролита. Меньшая концентрация в электролите заряженных ионов приводит к снижению емкости батареи до критического уровня, что не позволяет автомобилю получать требуемый для зажигания заряд.
Бороться с таким состоянием АКБ следует несколькими способами: химическим, механическим, электрохимическим. Все они обладают разной степенью эффективности, выбираются в зависимости от типа батареи, состояния износа, иных параметров.
Самым явным признаком того, что батарея не выдает нужный ток из-за сульфатации, является образование на пластинах серого сплошного налета. Рассмотреть его не всегда возможно из-за особенностей АКБ. Для обслуживаемых батарей, которые оснащены съемной крышкой, есть возможность открыть прибор и заглянуть в него.
В ином выполнении аккумулятора, если он полностью запаян, такая операция требует распила батареи, что небезопасно для человека.
Признаки сульфатации аккумулятора:
Для увеличения срока службы АКБ и возврата рабочего состояния необходимо правильно производить десульфатацию прибора.
Под десульфатацией понимают воздействие на электроды и пластины различными способами, которые способствуют устранению образовавшегося налета солей кальция или свинца. Различаются такие виды очистки: механическую, химическую или с использованием неорганических присадок, электрохимическую с применением зарядного устройства.
Самым простым и быстрым способом десульфатации считается механическая очистка пластин от образовавшихся кристаллов соли. Батареи старого образца или обслуживаемые позволяют снимать крышку и получать доступ к пластинам и электродам.
Эти комплектующие извлекаются с батареи вручную и таким же образом очищаются – налет просто соскабливается с поверхности и щелей до полного устранения по мере возможности. Современные агрегаты чаще выпускаются необслуживаемого образца. Это не дает возможности попасть к банкам с электродами, чтобы их достать и почистить.
Для проведения очистки пластин севшей АКБ этим методом необходимо выполнить ряд операций:
Для EFB батарей этот способ не применим,
поскольку каждая группа электродов отдельно запаяна в сепаратор, предназначенный для предотвращения осыпания пластин.
В этой конструкции различается плотность электролита в банке и самом пакете (сепараторе), что испортит устройство после нарушения целостности. Этот фактор не дает провести механическую десульфатацию.
Суть процесса заключается во введении в полость банок с электролитом специальных присадок с химическим составом, воздействующим на сульфаты кальция или свинца. В ходе зарядки растворы с присадками замедляют образование на электродах солевого налета, что возвращает до практически номинального заряда АКБ.
Чаще всего выбирают «Трилон-Б» , однако не на всех батареях этот раствор одинаково эффективно срабатывает. Зависит реакция от особенностей конструкции аккумулятора, модели и технических параметров. Вероятность того, что химический способ десульфатации сработает — 50 на 50.
Важно! Во многих АКБ производители для увеличения производительности батареи и срока ее службы покрывают пластины пастой, содержащей оксиды свинца. При использовании присадок такой слой быстро растворяется и химическая «реанимация» прибора приводит к его гибели.
Состав «Трилона-Б» включает 5% аммиака, 2% кислоты органической производной от соли натрия, дистиллят. Эти компоненты к свинцу инертны, зато хорошо реагируют с налетом на электродах. В промышленности такой раствор применяется для превращения нерастворимых солей в растворимые.
Порядок проведения химической десульфатации:
Наиболее продуктивным способом десульфатации считается электрохимический, который осуществляется специальным зарядным устройством.
Суть электрической десульфатации заключается в пропускании через электролит тока с более высокими показателями, чем номинальные значения АКБ. Это приводит к естественному растворению в окружающей пластины жидкости скоплений свинцовых или кальциевых солей и растворение в ней, повышая плотность электролита. Это приводит показатели аккумулятора в норму.
Производить десульфатацию АКБ можно самостоятельно с использованием специального или стандартного зарядного устройства.
Обычное зарядное устройство бывает автоматическим с возможностью регулирования подаваемых на клеммы токов и напряжения и режимом «Десульфатация» или упрощенным с необходимостью контроля процесса. Самый удобный вариант — это автоматическое импульсное зарядное устройство с режимом десульфатации.
Этапы зарядки автоматическим зарядным устройством с режимом десульфатации включает следующие этапы:
Время процесса зависит от многих факторов:
Для расчета среднего времени зарядки делят емкость АКБ на средний показатель тока зарядки. Чаще всего требуется от 15 часов до 3 суток для полного восстановления оборудования.
Для этого типа зарядки аккумуляторной батареи электрохимическим способом необходимо осуществлять регулярный контроль процесса и постоянно в него вмешиваться. Для достоверности и точности зарядки инструкция разработана для батареи с плотностью электролита 1,07 г/куб. см и напряжением 8 В на клеммах оборудования. Без получения напряжения у данного прибора начинается спустя 15 минут кипение при типичной зарядке.
Для десульфатации необходимо сделать следующее:
Важно! Разбавлять концентратом или электролитом любой плотности перед зарядкой запрещено!
Необходимо контролировать процесс разрядки АКБ, поскольку конечное напряжение должно остаться не ниже 9 В.
Последующая пара зарядки и разрядки батареи по вышеуказанному сценарию позволит повысить уровень электролита до показателя 1,16 г/куб. см. Необходимо повторять цикл до тех пор, пока плотности не достигнет значения 1,26 г/куб. см или не приблизится к номинальному 1,27 г/куб. см.
Важно! Длительность работ по десульфатации АКБ с помощью обычного зарядного устройства в зависимости от состояния батареи и сложности процесса может занять до 2 недель.
Как показывает практика, подобные манипуляции обновляют аккумулятор на 80-90%.
Десульфататор
– это устройство, способное провести автономную очистку АКБ
без необходимости демонтажа с транспортного средства.
Для процесса потребуется снятие хоть одной клеммы, связывающей батарею с автомобилем. Это делается с целью обезопасить электронику машины от вероятных нагрузок. Помимо очистки электродов от соляного налета с помощью десульфататора можно делать регулярную профилактику рабочей батареи, что способно существенно продлить ее сроки эксплуатации.
Принцип работы оборудования базируется на получении от АКБ питания и генерации в этой цепи высокочастотных кратковременных импульсов. При возникновении резонанса у атомов свинца и молекул свинцовых солей инициируется обратная сульфатация пластин. Этот процесс восстанавливает сопротивление и емкость батареи к первоначальным показателям.
Главными недостатками «чудо-оборудования» является большой срок десульфатации – достигает в редких случаях месяца и не менее суток, а также невозможность восстановить им примерно 10% — 15% батарей.
Простая схема десульфататора невысокой мощности в простонародье называется — моргалка. Чаще всего такое устройство может эффективно помочь в восстановлении батареи.
Для изготовления понадобится:
Составляется основная схема, на которой главные моменты:
Для основания крепления всех элементов используется текстолитовая пластина. Есть вероятность поломки поворотного реле из-за состояния замкнутости выходов 3 и 4. Это не позволит батарее разрядиться.
Просмотрите видео о десульфатации зарядным устройством:
Процесс сульфатации – это естественный признак износа АКБ и происходит из разных причин. Для устранения слоя свинцовых солей необходимо провести обратный процесс, чтобы повысить уровень плотности электролита и напряжения на клеммах батареи. Такая операция называется десульфатацией и может производиться самостоятельно с использованием обычного зарядного устройства.
При крайней необходимости пластины электродов аккумулятора очищаются химическим или механическим способом, с меньшей степенью восстановления. В домашних условиях можно самостоятельно собрать десульфататор. Схема довольно простая и быстро собирается. Более простой вариант сборки устройства – приобретение китайского комплекта с инструкцией и всеми необходимыми деталями.
