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.
Десульфатация кислотного аккумулятора
- 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.
Как сделать десульфатацию на автомобильный аккумулятор
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:
- Воздействие электрическим зарядом – постоянным током малой величины, импульсным током, переполюсовкой.
- Химические методы с использованием разрушителей осадка с последующей заменой электролита. Или растворение в дистиллированной воде осадка малым током зарядки
- Механические – когда вынутые из банок пластины восстанавливают механической обработкой.
В целях профилактики периодически в электролит добавляют присадки, препятствующие появлению сульфатного камня, но они разрушают пластины, сокращая срок службы аккумулятора.
Схема для десульфатации автомобильного 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:
- Готовится раствор – на 3 л взять 60 г трилона Б, 622 мл NH4OH 25%, 2340 мл дистиллированной воды. Можно взять 10% аммиачный раствор1560 мл, воды 1140 мл и 60 г трилона Б.
- Сливается электролит из АКБ в подходящую емкость.
- Сразу непросохшие банки залить подготовленным составом, на оставить в АКБ не более чем на 60 минут.
- Слить содержимое и промыть банки 3-4 раза дистиллированной водой.
- Залить свежий электролит нужной плотности и выполнить зарядку по полному циклу.
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.
Зарядное устройство с десульфатацией для автомобильного аккумулятора
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.
Десульфатация аккумулятора зарядным устройством
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:
- Довести уровень электролита до нормального уровня дистиллированной водой.
- Подключить ЗУ и установить напряжение 14 В, силу тока 1 А. Заряжать 8 часов. Замеры должны показать, что плотность электролита увеличилась, напряжение поднялось до 10 В. Если показатели ниже – аккумулятор не восстановить.
- Сутки АКБ отдыхает, отключенное от ЗУ.
- Подключить с напряжением 14 в и током 2-2,5 А на 8 часов. Напряжение должно стать 12,7-12,8 В. Электролит в банках плотностью 1Ю13 г/см3.
- Разрядить аккумулятор до 9 В, лампой дальнего света за 6-8 часов.
- Повторять разряд-заряд несколько раз, пока плотность электролита не станет 1,27 -1,28 г/см3. В период циклов идет процесс десульфатации, растворяется камень, кислотный остаток SO4 укрепляет электролит.
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.
Устройство для десульфатации автомобильных аккумуляторов
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:
- устройство одноканальное, предназначенное для автомобильных батарей;
- лучше взять устройство с ручной регулировкой зарядного тока;
- изучить возможности защиты, блокировки и допустимые температуры;
- знать параметры своего аккумулятора, подбирать подходящее устройство.
По техническим показателям для автомобилиста подойдет прибор с регулируемым напряжением 0-36 В, с разными способами десульфатации:
- щадящий – малый ток, напряжение постоянное;
- интенсивный – циклический импульсный, подающий ассиметричный ток;
- циклический заряд со снижением зарядного напряжения.
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.
Десульфатация АКБ в домашних условиях
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.
Важно знать!
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.
Видео
Возможно, для вас будет полезным посмотреть предоставленное видео по десульфатации аккумулятора.
Десульфатация аккумулятора
Десульфатация и восстановление ёмкости аккумулятора. — Skoda Octavia, 1.8 л., 2012 года на DRIVE2
- Приветствую всех читателей моего БЖ!
- Эту статью наверное уже никто не ждал, но у меня всё-таки дошли руки до того, чтобы написать её.
- Итак, в прошлый раз мы остановились на том, что стандартные методы десульфатации работают, мягко говоря, не очень эффективно.
Напомню показатели АКБ, которые мы имеем на данный момент:— Номинальная ёмкость: 70 А*ч.— Текущая ёмкость: ~34 А*ч.
— Плотность электролита: 1.175 — 1.23 в зависимости от банки.
- И так как простые методы не сработали, остался последний разумный вариант, который можно попробовать — полная промывка пластин от сульфата с последующей заменой электролита.
- Теория
- Химия процессов, происходящих в свинцово-кислотных аккумуляторах отлично описана здесь.
Проблема в том, что со временем на пластинах АКБ образуются слишком большие кристаллы сульфата, которые очень плохо растворяются в электролите. При плотности выше 1.10 процесс перехода сульфата в кислоту практически останавливается. И именно поэтому мы не можем полностью зарядить «засульфатированный» аккумулятор и поднять плотность его электролита.
Поэтому для того, чтобы растворить все кристаллы сульфата осевшие на пластинах, нам нужно держать плотность электролита ниже, чем 1.10 и заменять его водой при достижении этой отметки.
В итоге получаем следующую схему действий:1. Слить электролит.2. Залить дистиллированной воды.3. Заряжать до тех пор, пока плотность перестанет повышаться.4. Повторять пункты 1-3 пока вода не перестанет брать серу из пластин.
5. Залить чистый готовый электролит.
По идее плотность должна подниматься не более, чем до 1.10, потом нужно будет сливать электролит и заливать воду.
Это если кратко и в теории. Что же получилось на практике, смотрим далее.
Практика
Для проведения этих процедур понадобится следующий набор предметов:
Полный размер
Совсем немного 🙂
Первый слив/залив/день
Сливаю электролит:
Полный размер
Вроде электролит чистый, прозрачный.
Переливаю его в канистру (бережем природу, не сливаем ничего в канализацию):
Полный размер
Мда… в ведре он казался намного чище 🙂
Заливаю воду:
Настало время подключать аккумулятор к зарядке. Больше всего в этот момент я боялся того, что аккумулятор не заведётся вообще, то есть напряжение на клеммах станет 0 и он не будет брать заряд.
И каково же было моё удивление, когда я увидел на клеммах 12.8 вольт! Подключаю зарядник, ставлю 14.4 вольт и всё отлично, ток идёт, аккум заряжается. Ну думаю, супер, буду ждать.
В этот момент логика ко мне вернулась, и наличие напряжения оказалось вполне нормальным: на пластинах столько сульфата и не промытой кислоты, что этого хватает для поддержания нормального напряжения. И забегая вперед, скажу, что и емкость в этом режиме была довольно большая (не знаю точно, но в районе 10 А*ч думаю).
«Зарядился» аккумулятор в таком режиме довольно быстро, поэтому напряжение я поднял до 14.8 . Через часов 5 ток снизился до 0,8 А и как я понял, это ток кипения, то есть эти 0,8 А уходят в пузырьки и тепло.
Далее я использовал метод качелей. Разряд делал током 3.6А.
Полный размер
Разрядное устройство на 3.6А
Полный размер
3,65 А при 12.7-13 В
В первый день (при первой заливке) я разряжал до 12.4 В, и это происходило довольно быстро, может за 1-2 часа. После разряда заряжал заново.
Операция «Десульфатация»: как я восстанавливал старый аккумулятор разными зарядными устройствами. Обзор Hyundai HY 400 и Аида-3s
Продлить срок службы аккумулятора автомобиля и мотоцикла можно, если правильно подобрать зарядное устройство. Пиковое напряжение заряда и ток должны соответствовать типу аккумулятора и его емкости.
На корпусе аккумулятора часто указывается допустимый ток заряда и напряжение. В этой статье я расскажу, как восстанавливал VRLA-аккумулятор с помощью разных зарядных устройств и что из этого получилось.
Отмечу, что речь в статье идет о мотоциклетном аккумуляторе, но автомобилистам информация тоже будет полезна, ведь VRLA-аккумуляторы в мото и авто отличаются в основном емкостью. Итак, новый аккумулятор Exide ETZ9-BS емкостью 8 А*ч был приобретен в составе нового мотоцикла в августе 2018 года.
Мотоцикл это сезонная техника и зимой он у меня стоит в гараже. Обычно это 4-5 месяцев простоя, во время которых напряжение аккумулятора постепенно падает.
Это совершенно нормальное явление — даже исправный аккумулятор постепенно теряет заряд, а спустя несколько лет процесс саморазряда АКБ только ускоряется.
Очевидно, что без зарядного устройства (далее ЗУ) зимой не обойтись. Так как у меня есть и мотоцикл и автомобиль, то хотелось найти универсальное зарядное устройство. Поэтому я приобрел ЗУ Hyundai HY400.
Это современный импульсный девайс с разными алгоритмами заряда, включая заряд АКБ на 6 и 12 В; а также зимний режим, который можно использовать при температурах ниже +5°С, когда батарея не так охотно принимает заряд.
Фото производителя
Для меня было важно то, что ЗУ Hyundai HY400 позволяет выставить ток заряда в 4 А или 1 А. Режим 4 А подходит для авто, режим 1 А подходит для мото.
За несколько лет использования эта зарядка оставила о себе в основном положительное впечатление. Пару раз с ее помощью я восстанавливал севшую АКБ в автомобиле, когда забывал выключить свет в салоне или габаритные огни.
ЗУ справилось со своей задачей, аккумулятор в авто исправно служит по сей день.
А вот с зарядкой АКБ на мотоцикле возникли нюансы. Летом, при температурах +25°С и выше ЗУ Hyundai HY400 обычно безукоризненно справлялось со своей работой. Но при похолодании, при температурах+15°С и ниже процесс заряда иногда прерывался и на ЖК-дисплее ЗУ отображался код ошибки «F4».
Инструкция к ЗУ дает расшифровку кодов ошибок, но в случае этой ошибки она не очень информативная, буквально два слова «Замените батарею». Проблема усугублялась еще тем, что зимой когда в гараже +8°С или ниже, процесс заряда в 99% случаев прерывался с этой ошибкой меньше чем за минуту.
Так что АКБ оставалась недозаряженной.
Выдержка из инструкции
Винить в этом зарядное устройство бессмысленно. У Hyundai HY400 минимальный ток заряда 1 А, а номинальный ток заряда у этой АКБ, 0,8 А. И если летом батарея еще готова была принять незначительно повышенный ток заряда, то зимой при похолодании она отказывалась заряжаться с повышенным током.
Такое поведение АКБ можно объяснить, на морозе любые АКБ менее охотно принимают заряд. Но даже летом спустя сутки после заряда напряжение на клеммах АКБ падало до 12,4-12,45 В. Последнее время напряжение стало падать еще быстрее — спустя сутки после заряда 12,22-12,26 В.
Такое напряжение примерно соответствует уровню заряда в 50%.
Даже при таком напряжении АКБ позволяло успешно завести мотоцикл в прохладную погоду. Но сам факт быстрого падения напряжения не очень радовал, поэтому я стал искать способы «раскачать» аккумулятор.
Первый способ был найден быстро. АКБ установлен на мотоцикле, при этом я проворачиваю ключ зажигания. Загораются габаритные огни и приборка, дополнительно я включаю поворотники, двигатель не завожу. В таком состоянии оставляю мотоцикл на 1-2 часа (уточню, что у меня весь свет заменен на светодиодный).
Потом достаю ключ зажигания (бортовая сеть отключается) и сразу ставлю АКБ на заряд с Hyundai HY400. И «о чудо!», процесс заряда проходит успешно и без ошибок, да и напряжение АКБ теперь падает не так быстро. Напомню, что раньше оно падало до 12,22 В, теперь держится на уровне 12,54-12,56 В спустя сутки после заряда.
То есть, АКБ определенно удалось «взбодрить», частично разрядив его перед процессом заряда.
Второй способ это покупка зарядного устройства с функцией десульфатации. При всех плюсах ЗУ Hyundai HY400, режима десульфатации в нем нет. Поэтому я начал искать зарядное устройство в котором эта функция заявлена. Кроме десульфатации, новое ЗУ должно выдавать ток не выше 0,8 А, для лучшей совместимости с АКБ моего мотоцикла.
Вначале мой выбор пал на ЗУ Аида УП-12, производитель которого находится в одном со мной городе. С выходными параметрами 12 В, 0,7 А и заявленной поддержкой AGM-аккумуляторов это ЗУ мне виделось оптимальным выбором для мотоцикла.
У этого устройства минималистичный дизайн и нет никакой индикации кроме двух светодиодов, указывающих на подключение к сети и процесс заряда. В целом меня это устраивало, но от Аида УП-12 пришлось отказаться.
Оказалось, что это ЗУ повышает напряжение заряда до 15,2 В (видно на фото), при том что для AGM и гелевых аккумуляторов стоит ограничиться отметкой в 14,4-14,6 В.
Подключено ЗУ Аида УП-12. Напряжение заряда доходит до 15,2 В
На замену я взял Аида-3s, устройство с гораздо более интересной функциональностью. Это ЗУ существует в двух модификациях, для стандартных аккумуляторов и для гелевых.
Я купил модификацию для гелевых АКБ — она немного дороже, но у нее на корпусе появляется переключатель между двумя режимами заряда (стандартные АКБ/гелевые АКБ) с разным пиковым напряжением заряда (15,4 В/14,6 В). Кроме того, переключателями можно выбрать выходной ток (0,5 А, 1,5 А, 3 А) и режим работы (заряд/хранение).
Ток 0,5 А отлично подойдет практически для любых моделей мото-АКБ, током в 3 А вполне можно заряжать АКБ легкового авто. В режиме хранения выходное напряжение фиксируется на отметке 13,6 В.
Фото производителя
Кроме того, ЗУ Аида-3s предлагает сразу три программы десульфатации. В первой (щадящей) программе в режиме хранения АКБ восстанавливается малыми токами в течение нескольких дней или недель.
Во второй программе включается циклический импульсный заряд/разряд со спадом избыточного зарядного напряжения в течение нескольких часов или дней.
В третьей программе к АКБ в качестве нагрузки нужно подключить лампу на 12 В.
Я попробовал десульфатировать АКБ по второй программе, установив ток 0,5 А и оставив ЗУ работать ровно на сутки. По показаниям мультиметра я контролировал фактическое напряжение на клеммах АКБ.
Оказалось, что Аида-3s повышает напряжение до 15,02 В (даже в режиме AGM), потом отключает заряд и ждет пока напряжение на клеммах АКБ не упадет примерно до 14,05 В.
После этого цикл заряд/разряд повторяется.
В инструкции уточняется, что по длительности интервала между зарядными импульсами (когда заряд не происходит и напряжение АКБ падает с 15 до 14 В) можно косвенно оценить состояние АКБ.
Мол, чем дольше интервал, тем лучше состояние АКБ. Действительно, в начале заряда индикатор «Заряд» тух всего на несколько секунд (3-5 секунд), то есть напряжение спадало очень быстро.
Спустя сутки заряда, индикатор тух уже на 22-26 секунд.
Напряжение выше 12,7 В спустя сутки после заряда с Аида-3s. Десульфатация работает
Но для меня главным критерием является то, насколько хорошо АКБ «держит» напряжение в простое. После суточной зарядки с помощью Аида-3s я отключил ЗУ и оставил АКБ в покое на один день. Спустя сутки напряжение на клеммах АКБ составило 12,73 В.
Отличный результат, ведь с прежней зарядкой напряжение было в лучшем случае 12,55 В. Для себя я сделал вывод, что зарядные устройства с десульфатацией есть и они работают. Разве что напряжение в 15 В все еще высоковато для AGM-аккумуляторов.
Но возможно именно повышенное напряжение заряда способствует десульфатации и при эпизодическом (нечастом) использовании вреда не принесет (возможно).
Фото производителя
Мне не удалось найти Аида-3s в продаже в России. Могу в таком случае посоветовать ЗУ Вымпел 27. С этим ЗУ можно выбирать напряжение, подходящее для разных типов АКБ; а еще у него широкий диапазон выходного тока от 0,6 А до 7 А, так что Вымпел 27 должен подойти как автомобилистам, так и мотоциклистам. Вдобавок ЖК-экран повышает удобство использования устройства.
Стоит ли брать зарядное устройство с десульфатацией для автомобильного аккумулятора
В любой технике, оставленной без внимания, влияние побочных процессов, затрудняющих работу, только растёт. Со временем ситуация неизбежно переходит в необратимую, заставляя владельца серьёзно раскошеливаться. Аккумуляторы не оказываются исключением из общего правила. В просаженных АКБ активируется реакция сульфатации с отклонениями от нормы, в результате чего ёмкость заметно падает.
Что это за беда, какую сульфатацию считать допустимой (естественной), как устранить последствия далеко зашедшего процесса с помощью зарядного устройства с десульфатацией, рассмотрим далее.
Образование небольшого количества нерастворимого осадка PbSO4 на поверхности пластин совершенно нормально. Реакция запускается самими условиями в аккумуляторе.
Электроды в форме решёток изготавливают из свинца. В ячейках уложен запрессованный порошок оксида PbO2 на аноде и чистого металла на катоде. В растворе серной кислоты эти соединения будут взаимодействовать с образованием уже упомянутого сульфата свинца, выпадающего мелкими кристаллами в процессе разрядки.
Во время зарядки реакция протекает в обратном направлении с восстановлением осадка до исходных активных компонентов (диоксид и губчатый свинец). В результате ёмкость возвращается к исходному значению.
Ускоренный процесс осаждения сульфата свинца запускается в аккумуляторных батареях с просаженной ёмкостью.
В данном случае протекает та же самая химическая реакция, но форма осадка получается совсем другой. Сульфат оседает крупными кристаллами, структура которых становится более устойчивой.
В процессе зарядки АКБ от автомобильного электрогенератора они не разрушаются полностью, как это происходит в нормально работающем аккумуляторе.
Зато во время разрядки продолжают расти, со временем покрывая пластины плотным слоем.
Сульфатация с отклонением от нормы приводит к следующим эффектам:
- Растущие кристаллы образуют плотную корку.
- Участки активных пластин, покрытые осадком, выводятся из генерирующих ток реакций.
- Ёмкость падает.
Если последствия неконтролируемого роста кристаллов PbSO4 не устранять, АКБ полностью выходит из строя.
Отличить процессы естественной и глубокой сульфатации можно по косвенным признакам. Ускоренный рост кристаллов сульфата свинца проявляется в следующим образом:
В незаряжаемом состоянии:
- Плотность раствора серной кислоты в разных банках заметно отличается.
В процессе зарядки:
- Напряжение сначала резко растёт, затем проседает.
- Температура электролита быстро повышается.
- Плотность раствора серной кислоты либо очень медленно увеличивается, либо не меняется.
- Газообразование начинается раньше, чем у нормально работающих аккумуляторов.
При разрядке:
- Замеряемая ёмкость оказывается ниже, чем указано в паспорте.
В процессе пополнения заряда током, превышающим по абсолютному значению 10% от ёмкости, мелкокристаллический сульфат свинца не успевает полностью перейти в исходные активные компоненты. Частично осадок остаётся, при этом автовладелец видит, что зарядка завершена:
- Наблюдается активное выделение газа.
- Плотность электролита вернулась к нормальным показателям 1,25–1,31 г/см3.
- Напряжение не меняется.
Конечно, разовая ситуация не окажется критичной. Но если зарядку большим током повторять постоянно, количество сульфата свинца будет накапливаться, структура кристаллов изменится, а аккумуляторная батарея начнёт терять ёмкость.
Глубокий разряд — это пороговые возможности АКБ, после которых разряжаться ей уже некуда. В этой ситуации практически вся серная кислота оказывается на пластинах в виде солей. Для того чтобы её вернуть обратно, нужно как можно быстрее начать заряжать аккумулятор.
В теории всё выглядит просто: разрядил–зарядил–поехал дальше. На практике полностью вернуть кристаллический свинец в исходное состояние не получается. Часть осадка остаётся на пластинах, последующая глубокая разрядка только ухудшает положение.
Каждый глубокий разряд подрезает ёмкость АКБ на 2–3%. Всего 10 разрядок понизят возможности аккумулятора на 20–30%, и такая батарея уже не заведёт двигатель.
Если автомобилем не пользоваться, зарядка аккумулятора может снизиться до критической. Для того чтобы этого не происходило, нужно хотя бы раз в месяц запускать мотор.
В этом случае мелкокристаллический сульфат превращается в крупные кристаллы, а позже в корку, которая не восстанавливается при заряде.
Если уровень окажется ниже метки, часть пластин может оголиться. В данном случае происходит активное взаимодействие губчатого свинца с кислородом, что в дальнейшем ускорит сульфатацию. Если уровень падает, но раствор всё ещё покрывает пластины, плотность электролита начинает расти (вода испаряется, кислота остаётся). Повышенное содержание H2SO4 также ускоряет осаждение осадка.
Сульфат свинца относится к нерастворимым соединениям, но всё же у него присутствует небольшая растворимость, и она заметно отличается в горячем и холодном растворах.
В зимнее время PbSO4, растворённый в горячей аккумуляторной батарее при работающем двигателе, осаждается на пластинах после остановки и охлаждения. С повторением циклов разогрева–остывания масса осадка растёт.
В результате мелкокристаллический сульфат переходит в крупнокристаллический, снижая ёмкость АКБ.
Для устранения проблемы понадобится зарядное устройство с десульфатацией. Приборы работают заданном режиме заряд–разряд, очищая пластины от скопившегося осадка. Процесс несложный: достаточно подсоединить к аккумулятору станцию и включить функцию очистки (обычно десульфатация является одним из этапов зарядки аккумулятора).
Восстановление пуско–зарядным устройством с десульфатацией
Работа станции происходит следующим образом:
- Для заряда подаётся ток с определённым напряжением.
- Следом начинается постепенное понижение силы тока.
- После того, как ток достигнет предельного значения, его снова повышают до верхнего порога
Соотношение токов заряда и разряда автоматически поддерживается на уровне 10:1 (например, зарядный ток равен 2А, разрядный 0,2А).
Циклы повторяются столько раз, сколько необходимо для восстановления работы пластин.
После завершения процесса зарядное устройство для автомобильного аккумулятора с десульфатацией покажет, насколько удалось восстановить ёмкость.
Индикация по току и напряжению есть в компактном аппарате Fubag Cold Start 300/12. Станция не только позволяет заряжать аккумуляторные батареи до 300 А·ч, но и проводит освобождение электродов от осадка.
Десульфатирующее зарядное устройство обходятся дороже, а потому может возникнуть соблазн использовать обычное ЗУ для удаления налёта сульфата свинца. Этот процесс потребует вашего непосредственного участия и готовности активно вмешаться, если что–то пойдёт не так.
Рассмотрим пример: есть просаженная АКБ на 8 В, где плотность электролита упала до 1,07 г/см3. Если проводить зарядку обычным способом, раствор начнёт кипеть максимум через 15 минут, поэтому для десульфатации нужно провести ряд последовательных действий, протяжённых во времени:
- Снимите АКБ и проверьте уровень электролита.
- Если раствор серной кислоты не доходит до метки, добавьте нужное количество дистиллированной воды.
- Подключите к аккумулятору ЗУ с функцией выставления параметров по току и напряжению (ток выставляется в интервале 0,8–1,0 А, напряжение 13,9–14,3 В).
- Оставьте зарядник на 8–9 часов.
- По истечении времени проверьте плотность электролита (она будет на прежнем уровне), зато напряжение возрастёт до ~10 В.
- Отключите ЗУ и оставьте АКБ в покое на сутки.
- Подключите зарядник снова, выставив ток в интервале 2,0–2,5 А.
- Оставьте на зарядке ещё на 8–9 часов.
- Напряжение должно повыситься до ~12,8 В. Значение плотности электролита также должно подрасти до 1,11–1,13 г/см3.
Указанные интервалы показывают, что процесс десульфатации начался. Для того чтобы он не остановился, нужно подать на аккумуляторную батарею разрядный ток. Для этого подключите к АКБ лампу дальнего света или подобную нагрузку и оставьте ещё на 8–9 часов.
Желательно время от времени контролировать процесс, чтобы напряжение не просело ниже 9 В (также проверяйте плотность — она не должна упасть).
- Снова ставим АКБ на зарядку током до 1,0 А на 8–9 часов.
- Снимаем устройство, выжидаем сутки без нагрузки.
- Заряжаем током до 2,5 А, контролируя, чтобы напряжение выросло до 12,7 В.
После того как второй цикл закончится, плотность должна вырасти до 1,15–1,17 г/см3. Далее повторяем циклы до тех пор, пока электролит не покажет 1,27 г/см3. На весь процесс может уйти до 2 недель. Понятно, что всё это время машина будет стоять на приколе. Ещё одна неприятная перспектива этого метода — очистка может не достигнуть желаемого значения (80–90%).
Зарядное устройство с десульфатацией позволит решить проблему гораздо быстрее и эффективнее. В моделях Fubag предварительно проводится тестирование батареи. При необходимости выбирается функция десульфатации. Зарядка ведётся кратковременными импульсами, разрушая солевой осадок и постепенно переводя его в раствор и на электроды.
- Предварительная зарядка током на уровне 50% от номинала.
- Пополнение заряда до 90% от заявленной ёмкости АКБ в импульсном режиме.
- АКБ выдерживается под постоянным током по величине 100% от номинального.
- Зарядка на max токе до достижения 100%.
- Финальное выдерживание при напряжении 13,8 В.
Все процессы происходят в автоматическом режиме. Максимальное время в зависимости от уровня сульфатации электродов не больше суток. Сравните с процессом очистки пластин простым ЗУ и сделайте правильный выбор.
Загрузка...
