Насколько бы внимательно автовладелец не следил за аккумуляторной батареей, сульфатация пластин все равно неизбежна. Помимо этого, редко получается следить за уровнем заряда АКБ, из-за чего последняя периодически перезаряжается либо заряжается не до конца. К счастью, есть методы, позволяющие увеличить ресурс батареи, а при выходе ее из строя даже восстановить до рабочего состояния. Одним из них является использование зарядно десульфатирующих автоматов для автомобильных аккумуляторов.
Сульфатация - процесс разрядки отрицательных пластин батареи. По мере выработки тока процесс сопровождается отложением сульфата свинца на отрицательном электроде. Подобное чаще касается водителей, ездящих преимущественно в городской черте; при этом генератор не успевает восполнять заряд на АКБ. Из-за этого толщина слоя свинца на клемме растет, и батарея не успевает выработать необходимое количество тока.
Принцип действия устройств прост: восстановление работоспособности происходит посредством зарядки ассиметричным током, то есть импульс периодически меняется с разрядного на зарядный. Этим достигается десульфатация пластин батареи, увеличение объема (емкости) АКБ и повышение срока службы.
Полезные функции и свойства десульфатирующих автоматов
Ниже приведены два вида простейших схем:
Схема десульфатирующих автоматов лишена тяжелых и дорогостоящих элементов, поэтому устройства пользуются спросом среди автовладельцев. Однако при поиске нужного оборудования для АКБ есть вероятность натолкнуться на десятки разных моделей, запутаться в их параметрах и приобрести неподходящий девайс. Чтобы этого не случилось, стоит знать виды десульфатизаторов.
Начинающему автомобилисту трудно разобраться в классификации, поэтому далее приведены ключевые советы, руководствуясь которыми он сможет выбрать наиболее оптимальную модель ДЗУ.
Вкратце о правилах выбора все. Теперь стоит ознакомиться с особенностями использования оборудования.
Первостепенно надо знать, что сульфатация наблюдается не только среди легковых либо грузовых автомобилей. Она имеет место в авиационной, корабельной, железнодорожной,электрической промышленности - словом, везде, где используются аккумуляторы. Например, к батарее легкового автомобиля не подойдет зарядно десульфатирующее устройство для танка или небольшого самолета, поскольку оно будет иметь внушительные величины зарядного/разрядного тока, напряжения и мощности.
Помимо совместимости с определенными видами транспорта, десульфатизаторы делятся по следующим критериям:
Зарядка с помощью десульфатного автомата осуществляется аналогично классическому способу () и включает следущие этапы:
Длительность заряда зависит от степени сульфатации пластин, емкости батареи, разряженности. Примерную величину можно вычислить, поделив емкость аккумулятора на средний зарядный ток. Наиболее распространена зарядка длительностью от 15 до 36 часов.
Десульфатация - разрушительный процесс, справиться с которым под силу только специальному оборудованию. Учитывая ранее представленную информацию, потребитель сможет сделать правильный выбор, когда дело дойдет до возвращения аккумулятору работоспособности.
Эти статьи Вам могут быть интересны:
Основной причиной старения аккумулятора считают образование нерастворимой корки сульфата свинца на зарядных пластинах. Отложения уменьшают концентрацию ионов в электролите, увеличивают внутреннее сопротивление приему заряда. Когда говорят «аккумулятор сел» виновником является отложение сернокислого свинца в банках. Удалить налет — провести десульфатацию батареи, восстановить работоспособность.
Когда аккумулятор отдает энергию, он разряжается за счет протекания химической реакции:
Pb +2H2SO4 +2PbO2 -> 2PbSO4 +2H2O
Pb – это свинцовая пластина
PbO2 – активная замазка на угольной решетке
PbSO4 – мелкие кристаллы, которые разрастаясь, закрывают пластину
Но когда аккумулятор заряжается от генератора или сети реакция идет в обратную сторону, то есть сернокислый свинец распадается на ионы свинца и кислотный остаток. И все было бы хорошо, но часть кристаллов, при хроническом недозаряде и глубоком разряде аккумулятора, разрастается и не участвует в реакции. Вещество нерастворимой серо-желтой пленкой покрывает пластину, забивает поры, не пропускает заряженные ионы к токопроводящим пластинам. Этим объясняется быстрая подзарядка аккумулятора и моментальная разрядка – нет емкости.
Возвратить емкость аккумулятору можно, если не осыпалась замазка, и не разрушились пластины – то есть электролит в банках светлый, без взвеси. Цель десульфатации АКБ – очистить механически, химически или электротоком пластины, восстановить или заменить электролит. Схемы снятия осадка отработаны годами. Есть методы десульфатации АКБ, применяемые в сервисных центрах и доступные в домашних условиях.
Естественный процесс старения аккумулятора в связи с потерей емкости, в результате осаждения трудно растворимых солей можно отложить своевременной десульфатацией стартового или тягового аккумулятора.
Все методы можно классифицировать по видам:
В целях профилактики периодически в электролит добавляют присадки, препятствующие появлению сульфатного камня, но они разрушают пластины, сокращая срок службы аккумулятора.
Из химических методов десульфатации аккумуляторных батарей чаще всего применяют сложный состав трилона Б и аммиака. Эти вещества доступны, но использовать их следует с соответствие инструкции и на крепких аккумуляторах. Трилон Б, натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, растворимая в воде, натрий замещает в соли ион свинца и осадок растворяется. Но растворяется и активная замазка.
Порядок десульфатизации аккумулятора химическим способом:
Способ нужно использовать с осторожностью. Если десульфатацию автомобильного аккумулятора проводят для удаления небольшого количества осадка, время воздействия сокращают до 30-40 минут. Трилону Б все равно что растворять – вредный осадок или активную массу. В момент реакции идет разогрев и кипение жидкости. Работать нужно на открытом воздухе, использовать защитные средства.
В промышленных условиях, на автобазах, где зарядку аккумуляторов ведут обученные работники, десульфатацию АКБ проводят специальным зарядным устройством для десульфатации. Для снятия осадка с сильно забитого аккумулятора используют реверсивные импульсные токи.
Реверсивный ток – переменный, с различной амплитудой и полярностью, повторяющихся циклично. Импульсная десульфатация зарядом и разрядом действует на аккумулятор мягко, температура электролита не поднимается, выделения газа не происходит.
Для создания реверсивных токов используется специальное устройство, генератор реверсивного тока, стоимость которого примерно равна двум аккумуляторам. Как произвести десульфатацию аккумулятора, пользуясь генератором реверсивного тока?
Генератор используют при среднем сульфатировании пластин с подачей тока 0,5 – 2,0 А в течение 20-50 часов. Процесс окончен, когда в течение 2 часов напряжение и плотность электролита остаются неизменными.
Сильно забитый аккумулятор чистят с применением устройства для десульфатизации дистиллированной водой в несколько этапов. Для этого напряжение на батарее нужно снизить до 10,8 В, удалить электролит, залить в банки дистиллированной водой.
Вести десульфатацию АКБ малым током, чтобы напряжение было до 2,3 В. Постепенно осадок растворяется в воде, электролит приобретает плотность около 1,11 г/см3. Раствор заменить свежей дистиллированной водой, и продолжать процесс до плотности 1,12 г/см3. Силу тока теперь установить 1 А и наблюдать за ростом напряжения, до тех пор, пока показатель не стабилизируется.
По прошествии первого этапа десульфатации АКБ, поднимают ток до 20 % от разрядного, заряжают батарею 2 часа, разряжают и так до постоянной плотности и напряжения 3-5 раз.
Доводят кислоту до плотности 1,21-1,22 г/см3, заряжают аккумулятор полностью и спустя 3 часа корректируют плотность, пользуясь таблицей. Метод трудоемкий, но десульфатация пластин получается полной. Аккумулятору возвращается вторая молодость.
Можно обойтись более дешевым способом десульфатизации обычным зарядным устройством. Но непременным условием является возможность регулировать ток и напряжение. Если осадок пока занимает меньше половины пластин, применяется следующая схема десульфатизации аккумулятора:
В результате емкость свинцового кислотного аккумулятора восстановится на 80-90 %. Но так нельзя провести десульфатацию кальциевого или гелевого аккумулятора.
Чаще всего для десульфатации зарядным устройством используют установку «Вымпел». Она доступна по цене, и имеет необходимую регулировку. К ней можно подключить приставку в виде моргалки или другое электронное устройство для снятия свинцового камня.
В необслуживаемых аккумуляторах десульфатация эффективна только на начальной стадии отложения камня. Ведется она с применением импульсного зарядного устройства. Но надо знать, что камень в кальциевом аккумуляторе содержит гипс, который не разрушается под воздействием импульсных токов. Поэтому необслуживаемые аккумуляторы после 3 глубоких разрядов не подлежат восстановлению.
Хорошо ведется десульфатация на пластинах автомобильных аккумулятора под действием токов переменного направления с изменением полярности в высокой частоте. Промышленность предлагает приборы и приставки к зарядке для десульфатации аккумулятора.
Зарядное устройство для аккумуляторов Кедр Авто-10, с режимом десульфатации относится к автоматическим зарядникам. Он обеспечивает зарядку с тока в % А от емкости АКБ, быстрый режим током 5 А и циклический – десульфатацию. Компактный зарядник доступен по цене.
Зарядные десульфатирующие устройства выбирают для конкретного типа аккумуляторов. Лучшими для обслуживания одного аккумулятора считают изделия:
По техническим показателям для автомобилиста подойдет прибор с регулируемым напряжением 0-36 В, с разными способами десульфатации:
Совместимость с батареей вашей емкости – обязательное условие.
Если вы приобрели десульфатирующую приставку, то она должна включаться между зарядным устройством и аккумулятором, и провода ее не должны быть тоньше других в схеме соединения. Зарядное должно поддерживать импульсный режим.
Часто десульфатацию АКБ легковых авто проводят своими руками, руководствуясь предоставленными на различных ресурсах схемами. Многие из них основаны на использовании обычного зарядного устройства, но требуют много внимания. В среднем ручная сульфатация малыми токами и в несколько циклов занимает больше 2-х недель.
Подключение к зарядному устройству приставки ускорит режим десульфатации АКБ. Примером приставки служит импульсный преобразователь, называемый моргалкой, так как светодиоды сигнализируют от прохождении переменного тока. Устройство можно собрать своими руками.
Перед вами схема зарядного устройства для сульфатации автомобильного аккумулятора, называемая «моргалка».
Принцип «моргалки» — прохождение 10 % тока от емкости АКБ, напряжение 13,1 – 13,4 В. Схема представляет разрядку лампочками на 12 в и реле, включающее зарядку по окончании разрядки. Получается моргание с пульсацией 4,3 секунды на разряд током 1 А и 3 секунды на заряд током 5 А. Импульсы тока сначала разрыхляют монолитную пленку на пластине, потом растворяют маленькие кристаллы.
Знаем, что необслуживаемые аккумуляторы плохо поддаются десульфатации. Но если батарея новая, отслужила не более 2 лет, а уровень электролита в банках низок, можно попробовать восстановить емкость. Сначала нужно добавить в банки дистиллированной воды и заклеить отверстия эпоксидным клеем. Потом попробовать провести зарядку импульсным током. В режиме десульфатации АКБ, одновременно с корочкой сульфатированного свинца будет разрушаться активная замазка. Емкость восстановится ненамного и ненадолго.
Электролит разъедает тело и натуральные хлопковые волокна также как концентрированная серная кислота. Выделяющиеся через открытые пробки АКБ газы вредны и взрывоопасны. Поэтому место, где проводятся опасные работы должно быть проветриваемым и недоступным для детей и животных. Бутыли с электролитом не должны находиться в местах общей доступности. Не забывайте надеть защитные очки, резиновые перчатки и пользоваться резиновым фартуком.
Возможно, для вас будет полезным посмотреть предоставленное видео по десульфатации аккумулятора.
У частник форума электромобилистов, Курманенко Геннадий Викторович из Днепропетровской области обобщив информацию форума, разработал схему приставки для пульсирующего заряда аккумуляторной батареи. Устройство может не только заряжать аккумулятор импульсами тока, но и контролировать напряжение на аккумуляторе, а при достижении установленного уровня включить пульсирующую добивку с возможностью десульфатации.
Обратите внимание, приставка включается между зарядным устройством и аккумулятором. При этом провода от приставки к аккумулятору должны быть не тоньше проводов от зарядного устройства к приставке и желательно короче. Иначе пульсации зарядного устройства будут вмешиваться в нормальную работу приставки.
Рис.2 Плата печатная
Сразу следует предупредить: Зарядное устройство к которому эта приставка будет подключаться должно выдерживать импульсный режим нагрузки. Возможно какие-то электронные зарядные устройства впадут в депрессию от такого поведения нагрузки, они же расчитывали иметь спокойный и предсказуемый аккумулятор. А тут, аккумулятор то он есть, то его нет.
Геннадий Викторович являясь оператором дефектоскопической установки для проверки рельсов использует приставку для качественного заряда аккумуляторов и востановления потерявших работоспособность. Ранее для заряда аккумуляторов использовались самые простые зарядные устройства прозванные в народе "кипятильниками".
Приступаем к описанию работы схемы устройства.
От провода обозначенного знаком "+" через диод VD1 питание поступает на параметрический (линейный) стабилизатор питания состоящий из резистора R1, конденсатора С2, стабилитрона VD3 (например КС191).
Почему через диод? Нагрузка имеет импульсный характер, диод выполняет функции развязки неспокойного аккумулятора от схемы управления.
Из точки после диода VD1 берем напряжение на анализатор (компаратор) заряженности аккумулятора.
Компаратор состоит из следующих элементов:резисторы R1-R3,R5-R7, конденсатора, интегрального стабилизатора TL431, транзистора VT1.
На базе транзистора VT1 стабилизатор VD2 поддерживает фиксированное напряжение, на эмиттере этого транзистора напряжение меняется пропорционально изменению напряжения на аккумуляторе. При повышении напряжения на аккумуляторе сверх установленного резистором R1, транзистор VT1 закрывается и разблокирует до того заторможенный блокинг-генератор на микросхеме NE555.
Несколько слов о блокинг-генераторе: В начале заряда он блокирован анализатором напряжения, а именно открытым транзистором VT1 закорочен конденсатор C4 и работа генератора невозможна, а выход (3) находится в высоком состоянии.
А
теперь о работе той части схемы управления, что называется пульсатором.
На основе микросхемы NE555 реализован генератор с частотой задаваемой в основном конденсатором C4,а также резисторами R8-R10, конденсатора VD4.
Переключатель S1 может переключать вывод 7 микросхемы либо на резистор R8 или диод VD4, что меняет скважность работы генератора. Иными словами, меняет время зарядного импульса и разрядной паузы (или паузы рассасывания).
Автором выбрана частота генератора 0.7 Гц. На мой взгляд этого мало. Надо как минимум в 10 раз меньше. Для этого конденсатор С4 следует увеличить до 100 мкф.
С выхода 3 микросхемы сигнал положительной полярности поступает на базу транзистора VT4, открывает его и аккумулятор подключается к минусовому проводу зарядного устройства, начинается заряд батареи. По истечению установленного времени управляющий импульс снимается, транзистор VT4 закрывается. Но при этом закрывается и транзистор VT2, при этом открывается транзистор VT3, подключающий разрядный резистор Rn. Начинается процесс разряда аккумулятора через этот резистор. Светодиод HL1 индицирует факт разряда.
Резистор R16 служит для обеспечения протекания открывающего тока для транзистора VT3, иначе он не включится.
Таким образом можно констатировать, что положительный импульс микросхемы NE555 (КР1006ВИ1) обеспечивает временной промежуток для заряда аккумулятора, а отрицательный (пауза) импульс обеспечивает временной промежуток для разряда аккумулятора.
Т
еперь немного об устройстве микросхемы.
В состав таймера входят два прецизионных компаратора высокого (DA1) и низкого (DA2) уровней, асинхронный RS-триггер DD1, мощный выходной каскад на транзисторах VT1 и VT2, разрядный транзистор VT3, прецизионный делитель напряжения R1R2R3. Сопротивления резисторов R1-R3 равны между собой.
Таймер содержит два основных входа: вход запуска (вывод 2) и пороговый вход (вывод 6). На этих входах происходит сравнение внешних напряжений с эталонными значениями, составляющими для указанных входов соответственно l/3Uпит и 2/3Uпит. Если на входе Unop (6) действует напряжение меньше 2/3Uпит, то уменьшение напряжения на входе Uзап (2) до значения, меньшего 1/3Uпит, приведет к установке таймера в состояние, когда на выходе (вывод 3) имеется напряжение высокого уровня. При этом последующее повышение напряжения на входе Uзап (2) до значения 1/3Uпит и выше не изменит состояния таймера. Если затем повысить напряжение на выходе Uпop (6)до значения больше 2/3 Uпит, то сработает триггер DD1 и на выходе таймера (3) установится напряжение низкого уровня, которое будет сохраняться при любых последующих изменениях напряжения на входе Uпop (6). Этот режим работы таймера обычно используют при построении реле времени, ждущих мультивибраторов. При этом вход Unop (6) подключают к одной из обкладок конденсатора времязадающей цепи, а по входу Uзап (2) производят запуск таймера подачей короткого импульса отрицательной полярности. Если необходимо создать автоколебательный мультивибратор, то оба входа объединяют. Транзистор VT3 (7) служит для разрядки времязадающего конденсатора. При появлении напряжения высокого уровня на выводе 3 таймера этот транзистор открывается и соединяет обкладку конденсатора с общим проводом.
Если на запускающем входе напряжение не превышает l/3Uпит, то повышение напряжения на входе Unop выше 2/ЗUпит приведет к появлению низкого напряжения на выходе таймера, а понижение напряжения на этом входе ниже 2/ЗUпит установит высокое напряжение на выходе. Таким образом, в данном случае таймер работает как обычный компаратор и может быть использован в устройствах регулирования температуры, автоматического включения освещения и др.
Если на входе Unop напряжение превышает 2/3Uпит, то на выходе таймера будет низкое напряжение независимо от значения напряжения на входе Uзап. В заключение следует отметить, что напряжение питания таймера может находиться в пределах 5...15 В.
Максимальный выходной ток таймера равен 100 мА. Это позволяет использовать в качестве нагрузки электромагнитное реле. Вывод 5 служит для контроля значения образцового напряжения, а также для возможного изменения его значения путем подключения внешних резисторов. Для уменьшения возможного действия помех этот вход обычно соединяют с общим проводом через конденсатор емкостью 0,01...0,1 мкФ. Вход Uc6p (вывод 4) позволяет устанавливать на выходе низкое напряжение независимо от сигналов на остальных входах. Для этого на вывод 4 следует подать напряжение низкого уровня. Последующее повышение напряжения на этом входе до напряжения высокого уровня приводит к установлению на выходе таймера состояния, которое было до подачи низкого напряжения на вход 4 (имеется в виду, что времязадающая цепь не подключена). Если этот вход не используется, его следует соединить с выводом 8. В схемах реле времени вход Uсбр часто используют для установки таймера в исходное состояние, соответствующее закрытому транзистору VT3.
Аккумулятор - это решетчатые пластины, изготовленные либо из диоксида свинца, либо из чистого свинца, иногда покрытого кальцием. Между ними находится водный раствор серной кислоты. Свинец и кислота реагируют друг с другом, создавая электричество, но при этом распадаясь на другие элементы, которые электричество не создают (соль и вода). Аккумулятор разрядился. Когда мы ставим АКБ на зарядку, то есть сообщаем электролиту ток, то происходит обратная реакция, вода реагирует с солью, образуя кислоту и металл (либо оксид металла), которые снова способны создавать электричество.
Сульфатация пластин кислотного аккумулятора
Десульфатация - это удаление солей серной кислоты с пластин аккумулятора.
Десульфатация - это удаление солей серной кислоты (сульфата свинца или сульфата кальция). Появляется такая соль на стенках свинцовых пластин в результате химической реакции, происходящей во время разряда аккумулятора. При этом не вся соль при зарядке АКБ преобразуется обратно. Часть ее оседает на металлических пластинах, препятствуя соприкосновению свинца и кислоты, а со временем сульфата свинца становится так много, что аккумулятор перестает работать вообще.
Правильной десульфатацией аккумулятора является метод чередования коротких слабых зарядов с короткими слабыми разрядами. Для проведения таких циклов существуют специальные зарядные устройства для автомобильного аккумулятора с десульфатацией.
Скажем пару слов и о “неправильной” (в кавычках, потому что такие способы имеют место быть, но мы вам их не советуем) десульфатации пластин аккумулятора.
Методы эти спорны (в плане эффективности) и очень травмоопасны. Но выбор, естественно, за вами.
Десульфатация аккумулятора в домашних условиях
Для десульфатации аккумулятора продаются зарядные устройства с режимом десульфатации и специальные устройства для этого.
Как уже было упомянуто выше, можно приобрести с режимом десульфатации, либо специальное устройство для десульфатации. В этом случае все просто. Подключаем АКБ к устройству и следим за показателями на дисплее, иногда этот процесс может затянуться на несколько дней в зависимости от степени засульфатизированности. Отметим, что такой прибор стоит недешево и имеет смысл “заморочиться”, чтобы сделать устройство для десульфатации аккумулятора своими руками.
Для начала, попробуем сделать самое простое из возможного. А именно, произвести десульфатацию аккумулятора зарядным устройством. Перед началом работы проверим плотность (обычно 1,07 г/см³) уровень электролита в АКБ, если его недостаточно, то добавим дистиллированной воды (не электролита!).
Очень важно после 8 часов зарядки аккумулятора малым током отключить его от зарядного устройства на сутки.
Разрядка батареи с помощью лампочки.
Данный метод восстановления аккумулятора займет у вас от 8 до 14 дней, при этом батарея восстановится на 80 – 90%.
Схема зарядного устройства для десульфатации аккумулятора
Основной принцип “моргалки” для десульфатации аккумулятора таков, что заряд должен быть не более 10% от емкости АКБ и напряжение должно быть в пределах 13,1 – 13,4 В.
Для того чтобы восстановить аккумулятор можно создать схему нагрузки своими руками, в которой будут заряды чередоваться с разрядами. Такая схема состоит из реле и лампочек на 12 В. Лампы дают нагрузку на АКБ и разряжают ее до определенного предела, реле в свою очередь отключает схему в момент этого предела, а потом включает “моргалку”, когда АКБ снова зарядится до нужного уровня.
Основной принцип “моргалки” для десульфатации аккумулятора таков: заряд должен быть не более 10% от емкости АКБ и напряжение должно быть в пределах 13,1 – 13,4 В. За напряжением можно следить вручную с помощью включенного в сеть вольтметра, а можно подключить еще одно, вспомогательное, реле, которое будет контролировать заданное напряжение.
Обычно режим пульсации схемы такой: 4,3 секунды идет разряд с током в 1 А, затем идет 3 секунды заряд в 5 А. Поскольку лампочки нагрузки включаются и выключаются попеременно, то схема как бы “моргает”, поэтому она и получила в простонародье название “моргалка”.
Самодельное устройство для десульфатации аккумулятора
Десульфатация или очищение пластин от солей серной кислоты продлит жизнь вашей аккумуляторной батареи, но, к сожалению, ненадолго.
Необслуживаемая АКБ десульфатации не поддается по той простой причине, что заливных отверстий в ней нет, а значит нельзя проверить уровень и плотность электролита.
На практике емкость аккумулятора просвечивается фонариком, определяется уровень жидкости, делается отверстие выше этого уровня, через это отверстие доливается дистиллированная вода шприцем. По окончании работ отверстие запаивается.
Так же необслуживаемый аккумулятор можно попробовать восстановить схемой для цикличной разрядки и зарядки, в ряде случаев это помогает.
Кальциевую АКБ тоже можно отнести к разряду необслуживаемых, но по иной причине. В таких батареях на ряду с сульфатом свинца образуется сульфат кальция (свинцовые пластины легированы слоем кальция, что дает таким батареям ряд преимуществ), который в свою очередь “загипсовывает” пластины, а в последствии и пространство между ними. Если все-таки провести десульфатацию кальциевого аккумулятора, то сульфат кальция растворится вместе со слоем намазки.
Подведем небольшой итог. Что нам дает десульфатация для аккумулятора? Очищение пластин от солей серной кислоты продлит жизнь вашей аккумуляторной батареи, но, к сожалению, ненадолго. В любом случае, если ваш аккумулятор засульфатизировался, это верный признак того, что он уже исчерпал свой ресурс и имеет ли смысл - решать вам.
