Десульфатация кальциевого аккумулятора: У нас нет такой страницы

Содержание

Что убивает кальциевые аккумуляторы, и убивает ли? / Хабр

В Сети полно негативных отзывов на кальциевые аккумуляторы, которые служат недолго, не заряжаются, не держат заряд, замерзает электролит. Популярны мифы о том, что они боятся «кипячения» при 16 и более вольтах, а ещё боятся разрядов, стремительно теряя ёмкость с каждым из них, будто бы, вследствие формирования слоя гипса — нерастворимого сульфата кальция, и вообще, стартерный аккумулятор, в отличие от тягового, для разряда не предназначен, разве только секунду покрутить стартер. Что, если взять реальный аккумулятор и проверить?

Будут видео и опыты с показаниями приборов. Попутно выясним, что такое мнимый или поверхностный заряд. И возможно, мы уже не раз сдавали в утиль хороший исправный аккумулятор. Что же с ним можно было сделать?

Подача слишком высоких токов и напряжений при заряде свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторных батарей, они же просто АКБ, чревата целым спектром опасных последствий, главными из которых являются выделение пожаровзрывоопасного водорода, токсичного сероводорода, разбрызгивание едкой кислоты, потеря воды из электролита, перегрев аккумулятора, вплоть до коробления пластин и короткого замыкания.

В отличие от популярной страшилки, будто пузырьки газов разрывают активную массу, (что не соответствует действительности, но чёрно-коричневую муть оплывшей активной массы положительных пластин они в электролит действительно поднимают, когда она уже оторвалась по иным причинам), перечисленное в предыдущем абзаце действительно опасно и для здоровья живых существ, и для сохранности окружающих аккумулятор ценностей, в первую очередь, самого автомобиля. Потому производители и продавцы аккумуляторных батарей публикуют легко запоминающиеся инструкции по максимально безопасным способам их подзаряда.

Да, именно подзаряда, то есть, частичного восполнения уровня заряженности, снизившегося в результате хронических, (например, езда в городском формате), или острых, (забыли выключить фары, пользовались лебёдкой, предпринимали попытки пуска не совсем исправного двигателя) причин.

▍Рекомендации предельно просты: заряжать током 10% ёмкости (6 А для 60 А*ч) до напряжения 14.4 вольта, (в разных версиях может варьироваться. ) Легко запомнить и осуществить.

Это первая стадия заряда аккумулятора, основной заряд. А чтобы зарядить кальциевый аккумулятор полностью, необходимы ещё и последующие этапы заряда, которых в профиле может быть несколько. Эти этапы уже требуют знаний, оборудования и предосторожностей, потому о них краткие инструкции для широкого круга автомобилистов умалчивают.

Зачем нужен полный заряд аккумулятора, как его произвести, и чем чревато его отсутствие, мы сегодня установим экспериментальным путём.

Подопытный аккумулятор Bosch S4 005 2015 года выпуска, три с половиной года в эксплуатации. НРЦ — напряжение разомкнутой цепи, оно же ЭДС без нагрузки, 12.57 вольт.

Ток холодной прокрутки по стандарту EN 521 из 540 А, здоровье 96 %, внутреннее сопротивление 5.96 мОм.

Просадка под нагрузочной вилкой 200 А до 10.25 В. На холоде падало до 9.9.

Перед зарядом аккумулятор не забываем отогреть, помыть, зачистить клеммы. Устанавливаем следующие параметры заряда.

Этап основного заряда: максимальное напряжение 14.4 В, напряжение начала снижения тока 14.2 В, максимальный ток 6 А.

Окончание заряда по снижению тока до 50 мА, максимальное время заряда 48 часов.

Этап дозаряда: напряжение до 14.4 В, максимальный ток 2А, продолжительность 5 часов.

Такие настройки программируемого зарядного устройства (ЗУ) будут действовать следующим образом:
▍На клеммы подаётся ток 6 ампер до достижения 14.2 вольт. Это этап CC — constant current — постоянного тока
▍Далее напряжение стабилизируется на уровне 14.2, ток снижается. Это называется этапом CV — constant voltage — заряд снижающимся током при постоянном напряжении

▍Когда ток доходит до 50 мА, ЗУ без паузы переходит в дозаряд током 2А, который, скорее всего, пролетит очень быстро, до достижения напряжения 14.4 В
▍И далее продолжится при этом напряжении без ограничения минимального тока. Общее время дозаряда 5 часов.

Таким образом, имеем профиль, который можно назвать: либо двухэтапным — (основной заряд 6 А, 14.2 В, до 50 мА или 48 ч, и дозаряд 2 А, 14.4 В, 5 ч), либо четырёхэтапным — (1 — СС 6 А до 14.2 В, 2 — СV 14.2 В до 50 мА, общее время 1 и 2 не более 48 часов, 3 — CC 2A до 14.4В, 4 — CV 14.4 В, общее время 3 и 4 ровно 5 часов).

Когда аккумуляторщикам приходилось по показаниям приборов вручную переключать обмотки трансформаторов и двигать ползунки реостатов, логично было называть такой профиль 4-этапным, потому что роль стабилизатора напряжения и тока выполнял человек, который должен был знать, на каком этапе каких положений стрелок добиваться. Сейчас время автоматических стабилизаторов тока и напряжения, выполняющих обе функции в одном устройстве, потому логично назвать заряд двухэтапным. Пока есть, куда расти напряжению, ток стабилен, работает обратная связь по току. Когда напряжение достигло уставки, ток снижается, действует ОС по напряжению.

Если в распоряжении нет программируемого ЗУ с таймером и отслеживанием минимального тока или ЗУ-автомата, реализующего более сложные алгоритмы с паузами и реверсом в реальном времени, а есть регулируемый стабилизированный блок питания или ЗУ на основе такого блока, устанавливаем напряжение и ток регуляторами, за временем следим по часам, а за током по амперметру.

Разряжать будем до напряжения под нагрузкой 12 В, током 2.4 А, всего проведём 4 таких цикла. Как известно, контрольно-тренировочный цикл улучшает состояние аккумулятора, если производится адекватно.

Прошло чуть более 4 суток, идёт заряд после четвёртого разряда. Наблюдаем монотонное снижение отдаваемой ёмкости с каждым циклом. Получается, что сейчас мы либо подтвердили на опыте расхожий тезис о том, что разряд даже до 12 вольт под нагрузкой вредит кальциевым аккумуляторам, (зачем только они тогда производятся, ведь именно при разряде химический источник тока приносит пользу, для этого он предназначен), либо попалась плохая (изношенная, умирающая, неудачная, поддельная) батарея, (почему тогда тестер и вилка показали хорошее здоровье?), либо заряд производился неадекватно.

Сурьмянистый аккумулятор, кальциевый аккумулятор, — это всё тот же свинцово-кислотный аккумулятор. Раньше для прочности в свинцовый сплав пластин добавляли сурьму, и газовыделение начиналось при низком напряжении, что вело к потере воды и необходимости её доливать несколько раз в год. После долива дистиллированной воды следовало заряжать АКБ, что обременяло и огорчало автолюбителей. Зато газовыделение способствовало перемешиванию электролита.

В целях снижения расхода воды при эксплуатации аккумулятора, чтобы он меньше нуждался в обслуживании, производители стали переходить на кальциевую технологию. Добавка кальция в сплав не только повышает прочность пластин, но и снижает саморазряд, позволяет повысить пусковые характеристики, уменьшает газовыделение, так как разложение воды из электролита на кислород и водород происходит при более высоком напряжении, чем в сурьмянистом аккумуляторе.

В результате, при эксплуатации расходуется меньше воды, её приходится доливать реже. Пробки можно закрыть этикеткой, либо вообще запаять крышку, упразднив доступ к электролиту, если расход воды настолько мал, что её заводской заправки хватает на весь срок службы батареи. Для отвода газов в обоих случаях делается лабиринт в крышке.

Но снижение газовыделения означает ухудшение перемешивания электролита.

Насколько это важно, и к чему ведёт?

Прошёл час с момента завершения заряда после четвёртого цикла. Напряжение разомкнутой цепи 13.45 В.

Снимем так называемый поверхностный заряд вилкой 200 ампер. ЭДС просела до 10.6 В. Это лучший результат, чем в начале, но ёмкость АКБ, тем не менее, упала.

С момента прекращения заряда прошло 18 часов. НРЦ 13.3 В. Как видим, оно завышенное.
Просадка под вилкой до 10.55.

Прошло больше часа. НРЦ 13.25. Запомним это напряжение после циклов с максимальным напряжением заряда 14.4 В. Далее произведём выравнивающий восстановительный цикл по методике аккумуляторщика Виктора, и сравним два значения НРЦ.

Первый этап заряда — до падения тока ниже 100 мА при напряжении 14.7 В.

Второй этап — до 16.2 В током 1/30 номинальной ёмкости (для 60 А*ч это 2 ампера) до неснижения тока в течение 2 часов.

В таком режиме отдано всего 5.1 ампер*часов, потому продолжим дозаряд до 16. 5 В для качественного перемешивания электролита.

За 5 часов батарее сообщено почти 10 А*ч. Это оказалось необходимым вследствие сульфатации и расслоения электролита.

Ночью процесс дозаряда не завершился, остановим и возобновим с утра. Показания тока в районе 1.2 А держатся в течение часа. Понаблюдаем ещё час.

Час почти прошёл, ток не снижается. Останавливаем заряд.

Обратим внимание на НРЦ. Прошло более полутора часов, напряжение 13.25 В.

ЭДС под нагрузкой 200 А просела до 10.65, затем поднялась до 10.7 В. Результат лучше всех предыдущих в этом эксперименте.

Прошло 18 часов, НРЦ 13.06 В.

Итак, после нескольких часов «кипячения» при 16.5 вольтах мы получили напряжение разомкнутой цепи ниже, чем после заряда до 14.4. Получается, аккумуляторная батарея теперь заряжена хуже, и правы те, кто утверждает: «кипятить» не нужно и вообще вредно?

В напряжение разомкнутой цепи и ЭДС под малой нагрузкой делает свой вклад не только термодинамическая ЭДС активных масс, несущих полезный заряд, но и целое множество других факторов.

Во-первых, пузырьки газов в порах активных масс имеют свою электродвижущую силу. На этом эффекте основан топливный элемент, в котором электролиз идёт наоборот: происходит синтез воды из подаваемых водорода и кислорода с выработкой электрической энергии. Потому НРЦ свинцово-кислотной ячейки, или вообще любой пары электродов в каком-нибудь электролите с пузырьками выше, чем без них.

Во-вторых, потенциал той или иной точки в электрическом поле зависит от расстояний между носителями заряда в пространстве. В банке аккумулятора носителями заряда являются ионы, главным образом, сульфат-ион и гидроксоний, или попросту протон H+, ядро атома водорода.

В школьном опыте мы берём какой-нибудь материал, трём его о ткань или бумагу, подносим к шару электроскопа, и ничего не происходит. Стрелка не отклоняется, искр не видно и не слышно, не пахнет озоном. Всё потому, что заряженные тела не разнесли в пространстве.

Оторвав предмет от бумаги или ткани, мы своей мускульной силой преодолеваем электростатическое притяжение, а работа этой силы преобразуется в электрическую энергию. Получаем заряд, отклоняющий стрелку электроскопа, и энергию, способную, например, зажечь неоновую или ртутную лампу, произвести коронный или искровой разряд с выделением теплоты, света, звука, преобразованием кислорода в озон, и так далее.

Для получения разности потенциалов и энергии потребовалось не просто соприкосновение материалов с разными свойствами, но разнести носители заряда в пространстве. В современном свинцовом аккумуляторе имеется губчатая структура активных масс и плотные сепараторы. Всё это мешает дрейфу ионов, в виде которых находится серная кислота в жидком водном растворе, и эти ионы в пространстве создают электрическое поле, то есть, градиент потенциала, влияющий на разность потенциалов электродов.

Наконец, термодинамическая ЭДС свинцово-кислотной электрохимической ячейки зависит от концентрации кислоты, а она тяжелее воды и стремится вниз. При расслоении даже недозаряженные участки активных масс внизу банок дают НРЦ как у заряженных и даже выше.
Потому уровень заряженности одним только вольтметром не определить. Чем выше НРЦ — не факт, что лучше. Более того, завышенное НРЦ чаще всего свидетельствует о расслоении электролита и недозаряде. Адекватные тестеры аккумуляторных батарей при НРЦ сверх нормы рекомендуют снять поверхностный заряд, фарами, и повторить тест.

Все вышеописанные паразитные перенапряжения имеют общее свойство: «мнимый» заряд не способен давать значительный ток, в отличие от «честного» заряда активных масс. Потому под адекватной нагрузкой ЭДС проседает до уровня, адекватного истинному уровню заряженности. Разрядный ток снимает поляризацию, но не устраняет расслоение электролита. В этом различие расслоения и поверхностного заряда — поляризации. То и другое часто называют «мнимым зарядом».

Мнимый заряд — явление, при котором напряжение разомкнутой цепи свинцово-кислотного аккумулятора не соответствует реальному уровню заряженности при данной температуре и концентрации электролита. Составляющими мнимого заряда являются расслоение (стратификация) электролита, перенапряжение от которого восстанавливается после снятия нагрузки, и поверхностный заряд — совокупность явлений поляризации, создаваемое которыми перенапряжение не возвращается после отключения разрядного тока.

Нагрузочная вилка 200 А после заряда по методу Виктора через 20 часов показывает точно такую же просадку с 13.10 до 10.65 и подъём до 10.70 В, как и 18 часов назад. Это очень хороший результат.

Тестер показывает ток холодной прокрутки 605 из 540 А по EN, внутреннее сопротивление 5.13 мОм, здоровье АКБ и уровень заряженности 100%. Сделав выравнивающий восстановительный заряд, мы вернули аккумулятору былую молодость.

В процессе разряда кислота по всему объёму и всей высоте банок АКБ уходит на химическую реакцию Гладстона-Трайба. В процессе заряда кислота по всему объёму и всей высоте выходит из сульфатов и возвращается в электролит. Но законы природы не обмануть. Чистая серная кислота имеет плотность 1.84 грамма на кубический сантиметр, что почти вдвое тяжелее воды. Выделяясь, она стремится уйти вниз и выталкивает воду наверх. При 14.4 В на клеммах газообразование в банках кальциевого аккумулятора отсутствует или пренебрежимо мало, потому не происходит перемешивания электролита. Губчатая структура активных масс и плотные сепараторы усугубляют проблему.

Для осуществления реакции в направлении заряда необходима вода, потому в нижней части банок и глубине активных масс заряд прекращается раньше времени, тогда как в верхней части и на поверхности средней части пластин он ещё идёт. Потому низ пластин и глубина активных масс испытывают прогрессирующую сульфатацию: всё больше активных масс выходят из полезной работы. Взглянем ещё раз на таблицу контрольно-тренировочных циклов до 14.4В, где хорошо видна эта плохая динамика.

При заряде по методу Виктора с активным перемешиванием электролита по всей высоте и всему объёму, в нижней части пластин концентрация кислоты снизилась, поступила вода, и пошёл процесс заряда. Сульфат стал постепенно растворяться, и после восстановительного заряда ранее сульфатированные активные массы вернулись в работу.

Прошёл ещё час с момента теста нагрузочной вилкой. НРЦ по вольтметру Кулона-912 12.98, по вольтметру вилки НВ-03 13. 00. Запускаем разряд.

Спустя 12 минут разряда, под нагрузкой 2.4 А ЭДС 12.66 В.

Ёмкость разряда до 12 вольт под этим током составила 29.11 А*ч. Ставим на заряд.

Основной заряд длился 6 часов 20 минут, батарее сообщено 27.28 А*ч. Обратим внимание: это ниже 29.11, отданных при разряде. Потому без дозаряда прогрессирует недозаряд, (на что слово дозаряд прозрачно намекает).

Прошло 8 часов дозаряда, показания тока не менялись 2 часа. Пора завершать.

13 вольт — нормальное НРЦ здорового заряженного аккумулятора.

Показания тестера ещё немного улучшились: EN 607 A, 5.11 мОм. Два заряда с «кипячением» при 16.5 В улучшили все характеристики аккумуляторной батареи, тогда как при ограничении до 14.4 наблюдали падение ёмкости, (зато аномальный рост НРЦ вследствие прогрессирующего расслоения электролита).

Существуют таблицы для определения степени заряженности АКБ по напряжению разомкнутой цепи, но они не учитывают поляризации — поверхностного заряда, а также аномального завышения НРЦ вследствие расслоения электролита. Потому применительно к современным кальциевым аккумуляторам такие таблицы, а также реализующие их индикаторы уровня заряда на базе простейшего вольтметра, не дают адекватных показаний.

Отсутствие адекватного дозаряда в первых циклах нашего опыта привело к деградации параметров АКБ, но эта деградация не стала необратимой, а была исправлена путём адекватного выравнивающего восстановительного дозаряда с десульфатацией и перемешиванием электролита. Генератор автомобиля и зарядные устройства, не реализующие перемешивание и десульфатацию при повышенном напряжении, осуществить такой дозаряд не могут.

Потому очень многие сдают в утиль исправный, работоспособный аккумулятор, параметры которого можно восстановить путём адекватного дозаряда, что и произошло в описанном эксперименте.

Напоследок отметим, что этапы дозаряда при 16 и более вольтах актуальны не только для кальциевых АКБ с жидким электролитом, но входят в рекомендации таких производителей, как Chaowei (Chilwee) и Tianneng для… гелевых кальциевых тяговых АКБ с углеродными добавками в активные массы! Ещё один шах и мат страшилкам и мифам. Разумеется, фирменная документация содержит параметры каждого этапа, включая временные рамки, их очерёдность и условия, при которых запускать тот или иной этап, либо пропустить и перейти к следующему.

Встречается и вульгарная версия «кипячения» в один этап током 10% ёмкости, напряжением 16 вольт. Такой заряд аккумулятору и всему вокруг него действительно навредит, поскольку не учитывает кинетики физических и химических процессов в аккумуляторной батарее, в соответствии с которой разработаны многоступенчатые профили заряда. Большим током можно производить основной заряд до невысокого напряжения, и переходить к этапам высоковольтного дозаряда только после того, как ток основного заряда снизился до заданной величины. Существуют умные ЗУ со сложными алгоритмами, использующие токи и напряжения выше стандартных профилей для повышения эффективности этапов, но там реализованы обратная связь в реальном времени и микропроцессорный контроль.

Вульгарное одноэтапное «кипячение» как раз и породило миф о губительности 16 и даже 15 вольт, тогда как неспособность более низкого напряжения обратить вспять прогрессирующие недозаряд и сульфатацию мифы о мнимых недостатках кальциевых аккумуляторов. Разумеется, при недозаряде ёмкость и токоотдача будут падать, пластины разбухать от сульфатов вплоть до коробления и короткого замыкания, активная масса отвалится, а электролит замёрзнет. Но виной тому не заговор или недобросовестность производителей, а игнорирование особенностей современных аккумуляторов при их эксплуатации.

Статья составлена в сотрудничестве с автором видео, осуществившим описанный эксперимент.

Восстановление автомобильного аккумулятора: десульфатация, замена электролита

17.12.2014

По статистике большинство аккумуляторных батарей выходят из строя из-за сульфатации и осыпания намазок.

Сульфатация. Можно ли избавиться от нее, вылечив засульфатированные пластины?

Немного химии. Аккумулятор состоит из свинцовых пластин и раствора серной кислоты. Свинец, который обычно слабые органические кислоты (например, уксусная) легко разрушают, очень стоек к воздействию серной кислоты. Даже сильно концентрированная и нагретая, она его не разъедает. Причина в том, что при воздействии серной кислоты на свинец образуется защитная труднорастворимая пленка — сульфат свинца, препятствующая дальнейшему разрушению металла.

Аккумулятор это химический источник тока, в котором реакции восстановления-окисления сопровождаются получением — отдачей электрического заряда. В заряженном АКБ серная кислота находится в электролите, а в разряженном — на свинцовых электродах в виде сульфата свинца. Эта сульфатация является абсолютно нормальной и обратимой — при зарядке аккумулятора.

Главное правило: разрядившийся аккумулятор необходимо сразу же зарядить.

Если батарею оставить разряженной, то сульфат свинца сначала растворится в электролите, а затем проявится на поверхности электродов, в виде крупных и практически нерастворимых кристаллов. Слой такого сульфата свинца изолирует пластины от электролита. Результат: потеря части емкости и пускового тока. Была разряжена долго — получим полностью мертвую батарею.

Сульфат кальция

В современных батареях мягкий свинец для прочности легируют кальцием. Кальций позволил свести к минимуму выкипание воды из электролита и уменьшить саморазряд. Но при сильных разрядах в таких АКБ электроды «загипсовываются» сульфатом кальция. Такую батарею зарядить полностью становится невозможно. Из-за увеличенного внутреннего сопротивления испорченного подобным образом аккумулятора, появилось неверное мнение что «кальциевые аккумуляторы нужно заряжать напряжением 15 Вольт и выше».

Можно ли разрушить кристаллы сульфата

Существует метод десульфации. Представляет собой лечение циклами неглубоких зарядов — разрядов. Такой способ разрушает лишь небольшие кристаллы. Его рекомендуется проводить на «здоровом» аккумуляторе для профилактики.
Восстановить же сильно засульфатированный АКБ не получится, крупные кристаллы в реакции практически не вступают. И не растворяются, а отпадают вместе с намазкой.

Десульфатация современной кальциевой батареи с последующим восстановлением всех рабочих качеств это миф. «Восстанавливающие» средства, предлагаемые в интернете, растворяют слой сульфатов вместе со слоем намазки. Аккумулятор с остаточным слоем активного вещества на электродах — и проживет недолго, и потеряет свою емкость.

Осыпание намазок

Свинцовый аккумулятор претерпел много эволюционных изменений, но принцип действия сохранился: свинцовые пластины с нанесенной пастой окиси свинца, погруженные в сернокислый электролит. Паста из окиси свинца — так называемая намазка, которая держится на свинцовых электродах за счет своих сцепных свойств и конструкции электродов. Намазка ничем к электродам дополнительно не прикреплена.

Вибрации, кристаллы сульфатов, температурные колебания постепенно разрушают ее целостность.

Осыпание намазок с последующим растворением их в электролите (мутный электролит) является естественным процессом — своеобразным старением батареи. Избежав разрушения слоя намазки, можно продлить ее срок службы.

Например, в современных батареях каждый электрод упакован в пакет-сепаратор. Способ позволяет защищать аккумуляторы от застрявших кусочков намазок между электродами, избегая коротких замыканий. Влияет на свободное «перемешивание» электролита. Плотность электролита внутри сепаратора в такой батарее может отличаться от плотности вне сепаратора.

В AGM батареях электроды плотно обмотаны стекломатами с целью не позволить намазке вообще отслоится от электродов.

В гелевых батареях желеобразный электролит также должен, по замыслу конструкторов, удержать намазку на электродах.

Замена электролита в необслуживаемом аккумуляторе

Замена электролита в современном необслуживаемом аккумуляторе технически невозможна, а в «домашних» условиях еще и опасна. Практиковалась подобная процедура при комплексном ремонте старых сурьмянистых батарей без сепараторов на электродах, с малым количеством неплотно подогнанных друг другу пластин. АКБ разбирали, промывали от осыпавшейся намазки, заливали новый электролит. При необходимости меняли и пластины.

Современный наливной аккумулятор имеет неразборной корпус. Пластин электродов много и они плотно упакованы в свои ячейки. Каждый электрод находится в пластиковом сепараторе. Вымыть же по старинке шлам водой в батарее с подобной конструкцией просто невозможно.

Мутный становится электролит из-за осыпавшейся намазки, а значит, его замена не решит никаких проблем. Правильно в таком случае менять и пластины с намазкой. И новый корпус не помешает 😉

Восстановление аккумулятора: стоит ли?

Современная автомобильная батарея в зависимости от бренда и емкости стоит от 40 до 150 долларов. Цена на зарядное устройство начинается от 50 долларов. «Умное зарядное» с функцией профилактической десульфатации можно купить не дешевле 100 долларов. Экономической целесообразности в самостоятельном ремонте легковой батареи нет.

Дешевле и проще купить новую более современную аккумуляторную батарею. Из процедур «восстановления работоспособности аккумулятора» производители рекомендуют лишь зарядку зарядным устройством и долив дистиллированной воды.

Ранняя необратимая сульфатация и осыпание намазок, приводящие к выходу из строя аккумулятора, происходят в результате неправильной эксплуатации.

Не оставляйте аккумуляторы надолго разряженными!

Как правильно заряжать кальциевые аккумуляторы — журнал За рулем

Специфика темы, вынесенной в заголовок данной статьи, в значительной мере была спровоцирована множеством вопросов, мнений и комментариев, получивших в последнее время хождение по автомобильному Рунету.

Более того, своими суждениями по этой теме даже успели отметиться отдельные зарубежные и отечественные производители батарей (АКБ). Одной из главных точек противоречий, напомним, стал вопрос о том, какое максимальное напряжение должно быть при заряде так называемых кальциевых аккумуляторов. Одни утверждают, что оно не должно превышать 14,6 В, другие говорят, что его значение может быть и 14,8 В, а третьи и вовсе считают, что заряжать АКБ надо при напряжении не менее 16 В. Так кто же прав?

Чтобы прояснить позицию по данному вопросу, мы решили выслушать мнение специалистов фирмы TAB (Словения), одного из ведущих европейских производителей автомобильных батарей. Напомним, что эта компания ежегодно поставляет в нашу страну примерно с полмиллиона АКБ, среди которых особое место занимают популярные аккумуляторы Topla и TAB. Подавляющее большинство словенских источников питания — как раз кальциевые АКБ, о чем говорят соответствующие символы Ca/Ca на этикетках этих батарей. Что же они собой представляют?

Легированы кальцием

Итак, сегодня кальциевые стартерные аккумуляторы — наиболее распространенный тип автомобильных АКБ. Их используют в большинстве современных легковых автомобилей, легких грузовиках, минивэнах, микроавтобусах и других вариациях малого коммерческого транспорта. Это разновидность традиционных кислотно-свинцовых аккумуляторов, пластины которых изготовлены из свинца, легированного кальцием. Его доля в общей массе пластины составляет доли процентов, поэтому правильнее стоило бы называть такие АКБ «свинцово-кальциевые батареи».

Решетки пластин у батарей TAB и Topla изготавливают по технологии Expanded Metal Technology

Однако в обиходе используется упрощенная бытовая формулировка «кальциевые», под которой подразумевают обычные современные АКБ с обозначением Ca/Ca, у которых положительные и отрицательные пластины легированы кальцием. Что касается конкретно аккумуляторных брендов TAB и Topla, то решетки пластин у этих батарей изготавливают по прогрессивной технологии Expanded Metal Technology (ЕМТ), которая позволяет свести к минимуму разброс геометрических и физических параметров пластин, а также улучшить их антикоррозионые и прочностные свойства. Достоинство ЕМТ еще и в том, что он позволяет делать свинцовые пластины аккумулятора как можно более тонкими и прочными. Решетки делают из тонкой ленты, сначала методом специальной перфорации, а затем путем растягивания. В итоге получают решетчатые пластины-электроды с требуемой конфигурацией ячеек, отличающиеся высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

Максимальное значение зарядного напряжения «кальциевых» аккумуляторов TAB и Topla не должно превышать 14,8 Вольт

По типу использования все современные автомобильные батареи делятся на обслуживаемые и необслуживаемые. Банки обслуживаемых АКБ в ходе эксплуатации и при зарядке приходится периодически открывать, проверять плотность электролита, доливать в них воду. Необслуживаемые АКБ (обозначаются индексом SMF), которые оснащены герметичной двойной лабиринтной крышкой с системой возврата конденсата и отвода газов, при правильной эксплуатации вообще не требуют долива воды. Соответственно, и порядок заряда обслуживаемых и необслуживаемых АКБ по некоторым моментам различается. Подробнее об этом и других важных особенностях заряда кальциевых аккумуляторов можно узнать из видеоролика, который мы приводим ниже

Но есть и общие обязательные правила, касающиеся этой процедуры. Одно из них состоит в том, что заряд АКБ должен проводиться при плюсовой (оптимально — это +20….+25 градусов) температуре, причем в хорошо проветриваемом пожаробезопасном помещении. Что касается самой процедуры заряда, то очевидно, что заряжать автомобильные АКБ проще всего с помощью автоматических зарядных устройств. Если используется автоматическое ЗУ, то его зажимы закрепляются на клеммах АКБ согласно полярности, после чего устройство подключают к бытовой электросети. Контроль заряда осуществляется в соответствии с инструкцией применения конкретного ЗУ. Обычно для этих целей применяется соответствующая световая индикация. В случае применения автоматических или ручных «зарядок», имеющих режимы предустановки максимального зарядного тока и напряжения, на аппарате нужно сначала выставить требуемые значения этих параметров.

Напряжение на клеммах полностью заряженной АКБ должно быть не менее 12,8 В

Предварительная установка отмеченных параметров необходима для обеспечения оптимального алгоритма заряда. Для традиционных (то есть с жидким электролитом) свинцово-кальциевых батарей максимальное значение зарядного напряжения не должно превышать 14,8 Вольт, а максимальное значение зарядного тока — одной десятой емкости батареи, указанной на ее этикетке. То есть, если емкость АКБ равна 60 А*ч, то максимальный ток заряда должен быть выставлен на значение 6 Ампер. Окончанием заряда можно считать момент снижения тока до 0,4–0,8 А (зависит от конкретной модели АКБ) и его стабилизацию в течение двух часов. Аккумулятор считается полностью заряженным, если напряжение на его клеммах, измеренное через 8–12 часов после отключения от ЗУ, будет составлять не менее 12,8 В.

Учебное пособие по десульфатации батареи

| ChargingChargers.com

Хотя сегодня существует много химического состава батарей, и новые типы становятся коммерчески доступными. жизнеспособные с течением времени, мы имеем дело с свинцово-кислотными типами, затопленными, AGM и настоящими гелями, поскольку они широко используются в тех сферах, в которых мы специализируемся. Типичная свинцово-кислотная батарея Ячейка имеет два типа пластин, одна из свинца, а другая из диоксида свинца, оба контактируют с сернокислый электролит в виде жидкости, абсорбированной матом (AGM), или геля. Диоксид свинца Пластина (PbO ₂) реагирует с сернокислотным (H ₂ SO ₄) электролитом. в результате образуются ионы водорода и ионы кислорода (которые образуют воду) и сульфат свинца (PbSO ₄) на тарелке. Свинцовая пластина вступает в реакцию с электролитом (серной кислотой) и оставляет сульфат свинца. (PbSO ₄) и свободный электрон. Разряд батареи (позволяя электронам уйти аккумулятор) приводит к накоплению сульфата свинца на пластинах и разбавлению кислоты водой.Удельный вес электролита, измеренный ареометром в залитых батареях, указывает его относительный заряд (силу) или уровень разбавления (разряда). Обратимость Эта реакция дает нам полезность свинцово-кислотной батареи.

Зарядка аккумулятора меняет описанный выше процесс и включает в себя воздействие на аккумулятор напряжения. выше, чем его существующее напряжение. Чем выше напряжение, тем выше скорость заряда, в зависимости от некоторые ограничения. Следует учитывать газообразование, а настоящие гелевые батареи имеют более низкий пиковый заряд. напряжение, потому что в геле могут образоваться пузырьки, которые не рассеиваются, что может привести к повреждению аккумулятора. Подробнее об этом в руководстве по зарядке. Кристаллы сульфата свинца разрушены (более или менее успешно) в цикле зарядки. Иногда остаются какие-то кристаллы, а иногда батарея остались частично разряженными, где кристаллы сульфата свинца затвердевают и уменьшают емкость заряжаемой батареи.Это и есть десульфатация (десульфатация).

Внутренний слив

Батареи подвержены внутреннему разряду, также называемому саморазрядом. Этот скорость определяется типом батареи и металлургией свинца, используемого в ее строительство. Влажные ячейки с полостями внутри для электролита используют свинцово-сурьмянистый сплав для повышения механической прочности. Сурьма также увеличивает скорость внутреннего разряда от 8% до 40% в месяц. По этой причине влажный ячейки не следует оставлять без обслуживания или незаряженными в течение длительного времени. Свинец, используемый в геле и конструкция батареи AGM не требует высокой механической прочности, так как она стабилизируется гелевым или матовым материалом. Обычно кальций легируют свинцом, чтобы уменьшить газовыделение и скорость внутреннего разряда, которая составляет всего от 2% до 10% в месяц для аккумуляторы AGM и Gel.

Любая разрядка аккумулятора, включая внутренний разряд, вызывает сульфатацию пластины батареи как часть химического цикла, и при достаточном времени сульфатация затвердевает, вызывая уменьшение емкость аккумулятора в лучшем случае или полная потеря работоспособности.Регулярная зарядка после использования или использование «плавающего» зарядного устройства для длительного хранения (лодочные аккумуляторы, квадроциклы и т. д.) уменьшает эту уменьшенную емкость и увеличивает срок службы батареи. Большая порция (приближается к 50%) свинцово-кислотных аккумуляторов уменьшилась емкость или пришла в негодность из-за сульфатации и никогда не достигают своего номинального срока службы.

Технология десульфатации PulseTech

Лабораторные и полевые испытания отдельными лицами, компаниями и государственными учреждениями поблизости мир доказал, что Pulse Technology работает.Это буквально самый эффективный доступный метод обеспечения производительности свинцово-кислотных аккумуляторов, увеличивая аккумулятор эффективность и снижение затрат, связанных с аккумулятором. В 1995 году PulseTech ™ применила свои технологии до полной линейки инновационных и уникальных продуктов, предназначенных для производства аккумуляторов сильнее, поэтому они будут работать усерднее и прослужат дольше, чем когда-либо прежде. Сегодня они предлагают более 60 продуктов, разработанных, чтобы помочь вам уменьшить проблемы, связанные с аккумулятором, и снизить затраты. В то время как у нас нет на складе всех 60 товаров, у нас есть к ним доступ.

Чтобы понять, насколько важна импульсная технология для всех ваши автомобили, примите во внимание следующее: основной причиной отказа транспортного средства является отказ аккумуляторной батареи из-за сульфатированию на пластинах аккумуляторной батареи. А Pulse Technology предотвращает накопление сульфатации. В большинстве случаев аккумулятор все еще в порядке. Вы просто не можете достичь внутренней энергии. Что означает, что вам необходимо купить еще одну батарею, даже если она еще пригодна для использования.Продукты PulseTech помогают предотвратить эту проблему.

Как продукты PulseTech ™ делают аккумуляторы сильнее

Продукты PulseTech подключаются напрямую к батарее. Они излучают пульсирующий постоянный ток, который удаляет сульфатные отложения с пластин и возвращает их кислоте аккумулятора в качестве активный электролит. При постоянной установке эти продукты также помогают защитить от сульфатов. снова накапливается, поэтому ваша батарея все время находится в оптимальном состоянии.В большинстве случаев некоторые из эти продукты даже помогают заменить разряженные батареи, которые уже страдают от сульфатирования и помочь вернуть их к жизни.

Вот как это работает : Рисунок A: Свинцово-кислотные батареи работают, высвобождая энергию в результате взаимодействия, которое происходит между положительной и отрицательной свинцовыми пластинами и сульфатами свинца в электролите.
Рисунок B: Образование сульфатов происходит, когда сульфаты свинца образуются на пластинах батареи во время нормальные циклы заряда / разряда.Во время этого процесса некоторые сульфаты увеличиваются до точка, в которой они не будут принимать энергию, поэтому они останутся на тарелке. Со временем эти сульфаты могут накапливаться, пока они не снизят эффективность и батарея не разрядится.
Рис. C: Импульсная технология предотвращает образование сульфата за счет удаления сульфата. отложения с пластин с помощью уникального процесса Ion Transfer . Сульфаты свинца затем возвращаемся в аккумуляторную кислоту как активный электролит .При подключении по штатному Наши системы обслуживания аккумуляторов также предотвратят повторное накопление сульфатов.
Рисунок D. Чистые пластины помогают батарее работать с максимальной эффективностью и сроком службы. резко расширяется. Принимается больше заряда, поэтому аккумулятор заряжается быстрее и лучше качество. Это означает, что аккумулятор заряжается до полной емкости, поэтому доступно больше энергии. к вашему автомобилю.

Получите ИСТИННУЮ мощность аккумулятора

Pulse Technology работает со всеми типами свинцово-кислотных аккумуляторов, включая герметичные гелевые батареи. и ГОСА.Поддерживая чистоту пластин, аккумулятор заряжается быстрее и глубже, поэтому он работает с большей нагрузкой. и длится дольше, чем вы когда-либо думали. Он также имеет большее согласие на оплату перезаряжаться быстрее и высвобождать всю накопленную энергию. Благодаря большему количеству доступной энергии ваши автомобили дольше между подзарядками, и ваши электронные аксессуары работают лучше. Вы понимаете правду мощность ваших батарей. Некоторые из этих запатентованных продуктов также предотвращают нормальную потерю аккумуляторные батареи хранимых транспортных средств и оборудования, независимо от того, как долго они не используются — даже месяцев за раз.

Эти системы даже помогают защитить окружающую среду. Батареи с более длительным сроком службы уменьшают опасность загрязнения, вызванного выбросами свинца и серной кислоты из преждевременно выброшенных аккумуляторов.

Уникальные технологии

Что делает Pulse Technology такой уникальной и такой эффективной, так это отчетливая форма импульса, которая определяет это. Этот сигнал имеет строго контролируемое время нарастания, ширину импульса, частоту и амплитуда импульса тока и напряжения.Никакой другой системы обслуживания аккумуляторов в мире имеет эту особую форму волны, что означает, что никакая другая система не может обеспечить такой же исключительный преимущества продуктов PulseTech. PulseTech поставляет многие из этих продуктов в США. военный, и имеет с некоторого времени. Мы использовали запатентованную импульсную технологию (в отличие от некоторые зарядные компании, которые продвигают универсальную импульсную стадию) в течение многих лет, и когда должным образом выбран и применен, он делает то, что они говорят.Так что ознакомьтесь с нашей подборкой, или позвоните с конкретными приложениями.

Дом | Учебники | Десульфатация / Десульфатация

BU-804b: Сульфатирование и способы его предотвращения

Применение способов минимизации сульфатирования

Сульфатирование происходит, когда свинцово-кислотный аккумулятор лишается полного заряда. Это обычное явление для стартерных аккумуляторов в автомобилях, которые ездят по городу с ненадежными аксессуарами. Двигатель на холостом ходу или на низкой скорости не может зарядить аккумулятор в достаточной степени.

У электрических инвалидных колясок

есть аналогичная проблема в том, что пользователи могут недостаточно долго заряжать аккумулятор. 8-часовой зарядки в ночное время, когда кресло не используется, недостаточно. Свинцовую кислоту необходимо периодически заряжать в течение 14–16 часов для достижения полного насыщения. Это может быть причиной того, что срок службы батарей для инвалидных колясок составляет всего 2 года, тогда как у гольф-каров с идентичным аккумулятором срок службы в два раза больше. Длительное свободное время позволяет аккумуляторам гольф-каров полностью зарядиться за ночь (см. BU-403: Свинцово-кислотная зарядка)

Солнечные элементы и ветряные турбины не всегда обеспечивают достаточный заряд свинцово-кислотных аккумуляторов, что может привести к сульфатации. Это происходит в отдаленных частях мира, где сельские жители потребляют большое количество электроэнергии, а возобновляемых ресурсов недостаточно для зарядки аккумуляторов. Результат — короткое время автономной работы. Решить проблему может только периодический полностью насыщенный заряд. Но без электросети это практически невозможно.

Альтернативным решением является использование литий-ионного аккумулятора, который предпочитает частичный заряд полной зарядке. Однако стоимость литий-ионных аккумуляторов более чем вдвое превышает стоимость свинцово-кислотных.Считается, что, несмотря на более высокую стоимость, счетчик циклов дешевле, чем свинцово-кислотный, из-за увеличенного срока службы.

Что такое сульфатирование? Во время использования образуются мелкие кристаллы сульфата, но они нормальны и не вредны. Однако во время длительного отсутствия заряда аморфный сульфат свинца превращается в стабильный кристалл и осаждается на отрицательных пластинах. Это приводит к образованию крупных кристаллов, которые уменьшают активный материал батареи, который отвечает за производительность.

Существует два типа сульфатирования: обратимое (или мягкое сульфатирование) и постоянное (или жесткое сульфатирование). Если аккумулятор обслуживается на ранней стадии, обратимое сульфатирование часто можно исправить, применив избыточный заряд к уже полностью заряженному аккумулятору в виде регулируемого тока около 200 мА. Напряжение на клеммах батареи может возрасти от 2,50 до 2,66 В на элемент (от 15 до 16 В на моноблоке 12 В) в течение примерно 24 часов. Повышение температуры батареи до 50–60 ° C (122–140 ° F) во время обслуживания дополнительно способствует растворению кристаллов.

Постоянное сульфатирование наступает, когда аккумулятор находился в низком уровне заряда в течение недель или месяцев. На данном этапе никакая реставрация кажется невозможной; однако выход извлечения полностью не изучен. К всеобщему удивлению, новые свинцово-кислотные батареи часто можно полностью восстановить после многих недель пребывания в условиях низкого напряжения. Другие факторы могут играть роль.

Тонкая индикация того, можно ли восстановить свинцовую кислоту, видна на кривой напряжения разряда.Если полностью заряженная батарея сохраняет стабильный профиль напряжения при разряде, шансы на повторную активацию выше, чем при быстром падении напряжения с нагрузкой.

Несколько компаний предлагают устройства против сульфатирования, которые подают импульсы на клеммы аккумулятора для предотвращения и обращения сульфатации. Такие технологии снизят сульфатирование в здоровом аккумуляторе, но они не могут эффективно изменить состояние, которое когда-то существовало. Это универсальный подход, и этот метод ненаучен.

Применение случайных импульсов или вслепую перезарядка может повредить аккумулятор, способствуя коррозии сети.Не существует простых методов измерения сульфатирования, а также отсутствуют коммерческие зарядные устройства, которые применяли бы рассчитанную избыточную зарядку для растворения кристаллов. Как и в случае с медициной, наиболее эффективным средством является применение корректирующих услуг на необходимое время, а не дольше.

Хотя антисульфатационные устройства могут изменить это состояние, некоторые производители аккумуляторов не рекомендуют такое лечение, поскольку оно имеет тенденцию к образованию мягких коротких замыканий, которые могут усилить саморазряд. Кроме того, импульсы содержат пульсации напряжения, вызывающие некоторый нагрев батареи.Производители аккумуляторов указывают допустимую пульсацию при зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов.

Батареи в портативном мире

Материал по Battery University основан на обязательном новом 4-м издании «Батареи в портативном мире — Справочник по аккумуляторным батареям для неинженеров », которое доступно для заказа через Amazon.com.

Battery Additive — Введение, количество и десульфатация_Greenway battery

У вашего автомобильного аккумулятора ухудшились характеристики? Это может быть связано с сульфатированием, которое представляет собой образование кристаллов сульфата свинца. Этот химический процесс может привести к ухудшению характеристик аккумулятора или даже к прекращению работы на ранней стадии. Хорошая новость в том, что этот химический процесс можно обратить вспять, добавив сульфат магния.

Процесс прост для большинства батарей, за исключением тех, которые закрыты крышкой. Эти колпачки помогают им поддерживать высокий уровень кислоты, следовательно, требуется много работы по их просверливанию во время ремонта. Поддержание высокого уровня кислоты в аккумуляторах этого типа делает их неприхотливыми в обслуживании. Но это не значит, что вы никогда не будете их ремонтировать.Это можно сделать, но единственная неудача в том, что вы будете много работать.

Использование слишком большого количества английской соли может повредить аккумулятор. После восстановления батареи она прослужит вам не менее двух месяцев, прежде чем вы сможете повторить этот процесс снова. Учтите, что перенастройка батареи не возвращает ее в исходное состояние. Следовательно, это временное решение, которое вы можете использовать перед заменой свинцово-кислотной батареи. Если в нем сломаны пластины или зажимы, то вам придется их заменить.Раствор английской соли также не может полностью заменить электролит, так как его следует использовать только для доливки. Убедитесь, что вы набрали точное количество, чтобы избежать переполнения. После заправки аккумулятора необходимо зарядить его в течение ночи или не менее 12 часов.

Что такое аккумуляторная добавка?
Добавка в аккумуляторную батарею относится к химическому веществу, смешанному с электролитом стареющей свинцово-кислотной батареи для повышения ее производительности. Добавки отвечают за растворение отложений сульфата свинца. Этот метод используется более 70 лет и действует до сих пор.Если у вас старый свинцово-кислотный аккумулятор, не спешите выбрасывать его, прежде чем пытаться реанимировать его с помощью добавок.

Несмотря на то, что добавки полезны для увеличения заряда старых батарей, их не следует добавлять в новые. Это потому, что это может негативно повлиять на исправную батарею. Если в аккумуляторе треснули пластины, то добавление только присадок не поможет. Кроме того, эти химические вещества не могут полностью заменить активный материал. Они предназначены для пополнения счета, а не для замены.

Преимущества использования присадок

? Доступно: добавки дешевые; следовательно, они помогают вам сэкономить много денег вместо того, чтобы покупать новую батарею каждый раз, когда она выходит из строя.

? Легко доступны: вы можете найти эти добавки почти во всех электронных магазинах. Это делает их удобными и надежными в использовании во время крайней нужды.

? Эксперимент стоит того: не выбрасывайте залитый свинцово-кислотный аккумулятор, не пытаясь его спасти.

Примеры аккумуляторных добавок

? Сульфат магния (английская соль): представляет собой комбинацию серы, воды, кислорода и магния.Это самая распространенная добавка, которая используется сегодня. Сульфат магния

? Каустическая сода: относится к белому химическому веществу, состоящему из гидроксид-анионов ОН и катионов натрия. Он не имеет запаха и не имеет цвета. Этот материал также можно использовать в качестве добавки. Тем не менее, вы должны быть очень осторожны, имея дело с едким натром, так как это вредно. Как и серная кислота, каустическая сода выделяет много тепла. Следовательно, попадание брызг на кожу может вызвать ожоги.

? EDTA: это инициалы аминополикарбоновой кислоты, белого химического вещества, которое в основном связывает ионы кальция и железа.Подобно каустической соде и серной кислоте, ETDA очень экзотермичен. Его также можно использовать в качестве добавки для свинцово-кислотных аккумуляторов. Но нужно соблюдать меры предосторожности, как и при работе со всеми другими присадками

Сколько английской соли вы используете в батарее?
Английская соль — одна из лучших добавок, которые можно использовать для восстановления свинцово-кислотных аккумуляторов. Но так много людей не знают, какое количество использовать. Если вы используете один литр дистиллированной воды, отмерьте 2? ложки английской соли. После смешивания с дистиллированной водой вы должны подождать, пока она полностью растворится, прежде чем заливать ее.

Обратите внимание, что английскую соль следует заливать теплой дистиллированной водой. Итак, начните с нагрева до 150 градусов. Если вы добавите в аккумулятор нерастворенную соль Эпсома, ситуация ухудшится.

Соль Эпсома можно использовать для восстановления батареи до 4 раз. Если вы восстанавливали батарею четыре раза, вам необходимо купить другую, потому что она полностью разрядится.Максимум 3 месяца. При ремонте аккумуляторов всегда надевайте защитную одежду, чтобы избежать несчастных случаев.

Если вы случайно соприкоснулись с электролитом аккумулятора, промойте эту область теплой мыльной водой в течение 30 минут. Учтите, что полоскание чистой водой может усугубить ситуацию. Однако сера используется при лечении некоторых кожных заболеваний. Свинцово-кислотные батареи содержат высококонцентрированную серу, которая может повредить кожу. Промыв кожу теплой мыльной водой, обратитесь к врачу.Нет, если ваша кожа не будет выглядеть и чувствовать себя полностью здоровой.

Как лучше всего десульфатировать аккумулятор?
Лучший способ десульфатировать аккумулятор — использовать английскую соль. Давайте посмотрим на этапы десульфатации батареи с помощью английской соли.

? Требования

? Сода пищевая

? Вода дистиллированная

? Английская соль

? Кив

Ступеньки

1. Нагрейте 1 литр дистиллированной воды и смешайте с пищевой содой до полного растворения.

2.Слейте химикат из батареи.

3. Поместите смесь дистиллированной воды и выпечки в пустую батарею

4. Используйте рекомендованный кивер, чтобы перемешать его внутри свинцово-кислотной батареи.

5. Дайте ему постоять не менее 5-10 минут, прежде чем вылить его.

6. Смешайте дистиллированную воду с английской солью (на один литр дистиллированной воды добавьте 2? Столовых ложки английской соли). Убедитесь, что он полностью растворяется. Залейте этой смесью электролит аккумулятора и зарядите аккумулятор на ночь.

Последние мысли
Не выбрасывайте старые батареи, потому что вы можете подготовить их, чтобы они прослужили вам немного дольше. Лучше всего использовать английскую соль, потому что она эффективна, надежна и дешева. Однако вы должны использовать рекомендованное количество, чтобы не повредить свинцово-кислотный аккумулятор.

(PDF) Влияние импульсного напряжения в качестве десульфатора для увеличения емкости свинцово-кислотных аккумуляторов автомобилей

(IJACSA) Международный журнал передовых компьютерных наук и приложений,

Vol.8, №7, 2017

526 | Стр.

www.ijacsa.thesai.org

внутреннее сопротивление емкость свинцово-кислотных аккумуляторов будет восстановлена

, и время зарядки сократится. Прототип

генерирует импульс напряжения, который может увеличить емкость аккумулятора

Использование технологии зарядки импульсным напряжением — очень многообещающий метод

, который может быть применен к аккумуляторам из сульфата свинца

для увеличения срока службы свинцово-кислотных аккумуляторов, других

, кроме этого, было бы хорошо сократить Загрязнение окружающей среды

, вызванное отходами свинцово-кислотных аккумуляторов.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

[1] Д. Берндт, Необслуживаемые батареи, второе издание, Wiley, New York,

1997, стр. 453.

[2] Спанос, К., Берлингер, С. А., Джаян, А., и Уэст, А. С. (2016). Инверсия

методов зарядки для нейтрализации сульфатирования в затопленных свинцово-кислотных аккумуляторах.

Журнал Электрохимического общества, 163 (8), A1612-A1618

[3] Куюнджич, Г., Илеш, Ш., Матушко, Й., и Вашак, М. (2017). Оптимальная зарядка свинцово-кислотных аккумуляторных батарей

с регулируемым клапаном на основе прогнозирующего управления модели

.Прикладная энергия, 187, 189-202.

[4] P. Ruetschi, J. Power Sources, 127 p. 33–44, 2004 г. Исон, Б. Ноубл,

[5] Х. Икеда, С. Минами, Сон Джи Хоу, Ю. Ониши, А. Кодзава. Азиатский

Электромобиль, 3, стр. 683, 2005.

[6] B. Culpin, A.F. Hollenkamp, D.A, J. Rand, J. Источники энергии, 38, стр.63-

74. 1992.

[7] C.V. Д’Алькейн, Л.М.М. Де Соуза, П. Р. Импинниси. Источники энергии,

158, стр. 997, 2006.

[8] Cugnet, M.ГРАММ.; Dubarry, M .; Liaw, B.Y. Закон Пейкерта для свинцово-кислотной батареи

, моделируемой математической моделью. ECS Trans. 2010, 25, 223–

233.

[9] Э. Рокка, Дж. Стейнмец, С. Вебер, Механизм образования плотных анодных пленок

PbO на свинце и сплавах свинца в серной кислоте, J.

Электрохим. Soc. 146 (1999) 54–58. М. Янг, Справочник технического писателя

. Милл-Вэлли, Калифорния: University Science, 1989.

[10] P.Rüetschi, B.D. Кахан, Анодная коррозия и перенапряжение водорода и кислорода

на свинце и сплавах свинец-сурьма, J. Electrochem. Soc. 104

(1957) 406–413.

[11] С. Атлунг, Б. Захау-Кристиансен, Разрушение положительной пластины свинцово-кислотной батареи

во время езды на велосипеде, J. Power Sources 30 (1990) 131–

141.

[12] J. Alzieu, N. Koechlin, J. Robert, Изменение внутреннего напряжения в свинцово-кислотных батареях

во время езды на велосипеде, J.Электрохим. Soc. 134 (1987) 1881–1884.

[13] Лаадисси Эль, Эль Филали А. и Зази М. (2016). Нелинейный черный ящик

Моделирование свинцово-кислотной батареи с использованием модели Хаммерштейна-Винера.

Журнал теоретических и прикладных информационных технологий, 89 (2), 476.

Автомобильные аккумуляторы CTEK Consumer

Автомобильные аккумуляторы

Сегодня доступно множество различных типов автомобильных аккумуляторов, в том числе аккумуляторные батареи с жидким электролитом, кальциевые и абсорбированные стеклянные маты (AGM).Каждую из них нужно обслуживать по-своему, но все они могут заряжаться и обслуживаться с помощью зарядного устройства CTEK 24 В или 12 В.

Для автомобильных аккумуляторов зарядное устройство 12 В, такое как MXS 5.0, будет заряжать и кондиционировать аккумулятор в несколько этапов. Сначала он удаляет серу из внутренних пластин, затем разрушает ее и снова смешивает с кислотным раствором, чтобы дать батарее новую жизнь. Для грузовиков и других крупных транспортных средств зарядные устройства CTEK на 24 В будут выполнять ту же задачу.

Мокрые элементы, кальций и AGM — это разные версии свинцово-кислотных аккумуляторов, которые имеют свои преимущества, недостатки и требования к техническому обслуживанию.

Автомобильные аккумуляторы с мокрым электролитом или аккумуляторы с жидким электролитом , как их еще называют, по-прежнему доминируют на значительной части рынка автомобильных аккумуляторов. Первые влажные камеры обычно представляли собой хрупкие стеклянные контейнеры со свинцовыми стержнями, свисающими с открытого верха. Теперь, благодаря развитию технологий производства и безопасности, мокрый элемент превратился в доступный, надежный и — при правильной подзарядке и обслуживании — долговечный автомобильный аккумулятор.

Кальциевые батареи также составляют большую часть рынка батарей и имеют тот же общий состав, что и батареи с жидкими элементами, за исключением того, что положительные и отрицательные пластины заменены кальциевым сплавом. Это означает, что потери жидкости примерно на 80% ниже, чем у обычных батарей с жидким электролитом, а скорость саморазряда также значительно ниже, поэтому у этих устройств есть огромные преимущества.

AGM — или «сухие» батареи — это последний шаг в эволюции свинцово-кислотных аккумуляторов.Вместо воды или геля AGM использует сепаратор из стекловолокна для удержания электролита на месте.

Гелевые батареи используют гелеобразную кислоту. Гелевые батареи могут выдерживать глубокую разрядку и обычно используются в транспортных средствах с требовательным электрооборудованием, в электрических инвалидных колясках и на лодках.

Во всех этих батареях используются разные технологии, чтобы соответствовать различным потребностям автомобиля. Но все они имеют одну общую черту — за ними нужно тщательно ухаживать, чтобы всегда обеспечивать необходимую энергию.Ни один из них не свободен от саморазряда, поэтому все они в какой-то момент потребуют зарядки, и зарядное устройство CTEK 24 В или 12 В позаботится об этом.

В отличие от многих зарядных устройств, представленных на рынке, зарядное устройство CTEK 24 В или 12 В будет реагировать только на конкретные потребности аккумулятора, поэтому каждое зарядное устройство CTEK будет заряжать, кондиционировать и продлевать срок службы всех типов автомобильных аккумуляторов.

самых распространенных ошибок свинцово-кислотных аккумуляторов

Каждый раз, когда вы совершаете покупку, лучше всего разбираться в тонкостях вашего нового продукта .Но давайте будем честными — сидеть и читать руководство или проводить исследования — не всегда главное в вашем списке дел. Итак, мы сузили то, что вам нужно знать здесь. Если вы новичок в свинцово-кислотных аккумуляторах или просто ищете более эффективные способы поддержания их рабочих характеристик, помните об этих четырех простых вещах.

1.

Недозаряд

Недозаряд происходит, когда аккумулятор не может полностью зарядиться после того, как он был использован. Достаточно просто, правда? Но если вы будете делать это постоянно или даже просто храните аккумулятор с частичным зарядом, это может вызвать сульфатирование.(Спойлер: сульфатирование — это плохо.)

Сульфатирование — это образование сульфата свинца на пластинах аккумулятора, которое снижает производительность аккумулятора. Сульфатирование также может привести к преждевременному выходу из строя батареи.

Советы профессионалов:

Лучший способ предотвратить это — полностью зарядить аккумулятор после использования и перед хранением.
Также следует подзаряжать аккумулятор каждые несколько недель, если аккумулятор будет храниться в течение длительного периода времени.

2. Перезарядка

Хотя вы, конечно, не хотите держать аккумулятор в недозаряженном состоянии, перезаряд так же плохо. Емкость для непрерывной зарядки:

вызывает коррозию положительных пластин аккумулятора
вызывает повышенное потребление воды
даже допускает чрезмерные температуры, вызывающие повреждение внутри батареи.

Этот непрерывный нагрев от перезарядки может вывести аккумулятор из строя всего за несколько коротких часов .

Профессиональный совет: хорошее практическое правило, которое поможет избежать ловушки перезарядки, — заряжать аккумулятор после каждой разрядки на 50% от его общей емкости.

Если аккумулятор будет храниться в течение месяца или более, вы должны полностью зарядить его перед хранением, а затем заряжать в течение всего времени хранения. Каждые несколько недель должно быть хорошо. Вы также можете рассмотреть возможность использования постоянного зарядного устройства.

Непрерывное зарядное устройство предназначено для медленной зарядки аккумулятора в течение определенного периода времени, а не для его перезарядки. .Некоторые зарядные устройства можно безопасно подключать к аккумулятору на несколько дней, в то время как другие рассчитаны на то, чтобы оставаться подключенным в течение нескольких месяцев.

3. Подводный

Поскольку вода теряется во время процесса зарядки, может произойти повреждение, если эта вода не пополнится.

Если уровень электролита упадет ниже вершины пластин, повреждение может быть непоправимым. Вам следует часто проверять уровень воды в батареях и при необходимости доливать в батареи дистиллированную воду.При поливе аккумулятор может вызвать необратимую сульфатацию.

Pro совет: лучший способ избежать этого — воздерживаться от перезарядки и проверять уровень воды. Чем больше используется и перезаряжается аккумулятор, тем чаще вам нужно будет проверять уровень электролита.

Имейте в виду, что более жаркий климат также приведет к истощению запасов воды. Перед добавлением воды в элементы убедитесь, что аккумулятор полностью заряжен.

4.Полив

В вашей батарее может быть не только слишком мало воды для нормальной работы, но и ее может быть слишком много. Избыточный полив может привести к разбавлению электролитов, что приведет к снижению производительности аккумулятора.

Pro наконечник: нормальный уровень жидкости находится примерно на ½ дюйма выше верха пластин или чуть ниже низа вентиляционного отверстия. Если вы проверяете уровень жидкости, и уровень воды достаточен, не доливайте.

Давайте быстро развенчаем мифы: существует распространенное мнение, что снижение напряжения заряда до 13 вольт или ниже уменьшит потребность в более частой проверке уровня воды.

Хотя это правда, это также может привести к расслоению батареи, в результате чего кислота батареи отделяется от электролитов и собирается на дне батареи. Это приводит к сульфатированию, которое, как упоминалось ранее, приводит к снижению производительности батареи и сокращению срока службы.

Итак, что все это значит?

Проблемы, связанные с избыточной и недостаточной зарядкой, а также избыточным и недостаточным поливом, могут стать отличным поводом для прогулки. На самом деле нужно просто найти золотую середину.

Большинство производителей аккумуляторов предоставляют список рекомендаций, которые упростят уход за свинцово-кислотными аккумуляторами и их техническое обслуживание. Мы лучше, чем кто-либо, знаем, что на поддержание надлежащего заряда и надлежащего уровня электролита может иметь место множество факторов. Если вы можете вспомнить только одну, помните температуру — это один из важнейших факторов.

Чем теплее, чем окружающая среда, тем чаще хранимому аккумулятору требуется дозаправка, а также проверка уровня воды.
Чем охладитель окружающей среды, тем больше времени вы можете позволить между заправками и доливками воды.

Ознакомьтесь с рекомендациями производителя, чтобы продлить срок службы батареи. Если вам нужны разъяснения или возникнут вопросы, позвоните специалистам NEB; в конце концов, мы здесь, чтобы помочь.

AGM или лари? Выбор лучшей солнечной батареи для солнечной энергосистемы

AGM или GEL?

В этой статье мы познакомимся с характеристиками батареи, расскажем несколько основных преимуществ и недостатков параллельных и последовательных схем;
Поговорим о том, что такое AGM аккумулятор? что такое гелевый аккумулятор? Как выбрать солнечную батарею для солнечной энергосистемы? Что такое переразряд аккумулятора? Что такое последовательное соединение батареи?
Что такое параллельное подключение аккумулятора? AGM или GEL? Как выбрать солнечную батарею для солнечной энергосистемы?

Что такое аккумулятор AGM?

Батарея

VRLA AGM представляет собой свинцово-кислотную батарею с клапанным регулированием (VRLA) + батарея с технологией Absorbent Glass Mat (AGM).Это один из видов свинцово-кислотных аккумуляторов для хранения энергии.

Технические характеристики аккумуляторной технологии AGM:

Уплотнен специальной эпоксидной смолой и с использованием выпускных клапанов с регулируемым давлением.
Электролитическая кислота абсорбируется в специальных сепараторах из стекловолокна для предотвращения утечки или испарения электролитной кислоты.
Без проливания — может работать в любом положении. Однако установка в перевернутом виде не рекомендуется.
Использование реакции рекомбинации для предотвращения утечки газов водорода и кислорода и превращения этих двух газов в воду, которая может удерживать кислотную воду на одном уровне.
Не требует обслуживания. Не нужно добавлять воду, как залитый аккумулятор.

В аккумуляторе

VRLA AGM используется рекомбинантная технология. Кислород, производимый положительными пластинами батареи, поглощается отрицательными пластинами. Это подавляет образование водорода на отрицательных пластинах. Рекомбинация кислорода и водорода приводит к образованию воды, сохраняющей количество электролита в батарее. Повторное наполнение водой не требуется.

По сравнению с залитой батареей, AGM-батарея имеет следующие преимущества:

Устойчивость к вибрации благодаря многослойной конструкции
Хорошо работает при низких температурах
Защита от проливания за счет инкапсуляции кислотной жидкости в стекломате
Высокая удельная мощность, низкое внутреннее сопротивление
Зарядка до 5 раз быстрее по сравнению с залитой батареей
Срок службы больше, чем у затопленных систем
Удержание воды (кислород и водород объединяются для производства воды)
Меньше сульфатирования, потому что не нужно открывать и добавлять воду

Преимущество АКБ AGM в применении:

Не требует обслуживания
Во время зарядки аккумулятора водород поглощается пластинами и превращается в электролит.Не требует доливки воды и сбалансированной зарядки, что делает обслуживание бесплатным.

Гибкая установка
Сепаратор AGM удерживает электролит, поглощенный стекломатом, и неподвижен. Батарею можно использовать или располагать в любой ориентации.

Чрезвычайно безопасный
Когда происходит чрезмерное выделение газа из-за несоответствующей зарядки, предохранительные клапаны автоматически выпускают газ, чтобы предотвратить растрескивание аккумулятора.

Длительный срок службы в режиме ожидания, лучшая производительность цикла. Антикоррозионная пластина из свинцово-кальциевого сплава обеспечивает более длительный срок службы поплавковой зарядки.Сепаратор AGM может улавливать электролит и одновременно предотвращать падение активных материалов на положительную пластину. Кроме того, он обеспечивает лучшую производительность цикла глубокой разрядки.

Более длительный срок хранения
Пластины из специального свинцово-кальциевого сплава снижают саморазряд и увеличивают срок хранения.

Высокая производительность
Низкое внутреннее сопротивление обеспечивает более высокий разрядный и зарядный ток для лучшей производительности при высоких нагрузках

(Ссылка NPS)

Что такое гелевый аккумулятор?

Гелевая батарея

VRLA представляет собой свинцово-кислотную батарею с клапанной регулировкой (VRLA) + гелевый электролитический аккумулятор.Это один из видов свинцово-кислотных аккумуляторов для хранения энергии.

Гелевый аккумулятор использует гель в качестве электролита вместо жидкой кислоты. Гель обычно получают путем гомогенного диспергирования пирогенного кремнезема в разбавленной серной кислоте. Пирогенный диоксид кремния представляет собой порошок из очень хорошо диспергированного SiO, который поглощает кислотную жидкость, превышающую его вес более чем в 10 раз, с образованием геля. Из-за тиксотропных свойств геля агломераты соединяются вместе в сеть, которая удерживает жидкость внутри и становится гелевой структурой после определенного времени гелеобразования.Внутри гелевой батареи нет жидкости, электролиты находятся в гелевой форме и твердо стоят между положительной и отрицательной пластинами внутри батареи.

Технические характеристики технологии гелевых аккумуляторов:

Использование геля в качестве электролита
Допуск по толщине листа не является критическим, поскольку не требуется высокая степень сжатия группы пластин
Больше электролитов для лучшего контакта с пластинами, активными материалами и стенками контейнера, он хорош для отвода внутреннего тепла и охлаждения батареи.
Использование дополнительного микропористого сепаратора, который может:
a / уменьшить деполяризацию отрицательного электрода и избежать сульфатации отрицательной пластины
b / без какой-либо жидкости, значительно уменьшить тепловой разгон
c / Помогает предотвратить короткое замыкание из-за роста дендритов между положительным электродом и отрицательные пластины при глубоком разряде
Улучшенная конструкция вентиляционного клапана для снижения скорости утечки газа и увеличения срока службы батареи.

По сравнению с залитой батареей преимущества гелевой батареи:

Не требует обслуживания, не нужно добавлять воду
Безопасная работа, поскольку внутри нет жидкости
Возможна установка боком (перевернуть не рекомендуется)
Длительный срок службы
Низкий саморазряд увеличивает срок хранения.
Длительный срок службы в режиме ожидания благодаря способности удерживать электролит внутри и стабильно
Производительность остается высокой и стабильной до конца срока службы
Устойчивость к неправильному обращению и нагреванию во время работы, подходит для экстремальных погодных условий

Преимущество гелевой батареи в применении:

Не требует обслуживания
Во время зарядки аккумулятора водород поглощается пластинами и превращается в электролит. Не требует доливки воды и сбалансированной зарядки, что делает обслуживание бесплатным.

Более длительный срок службы в экстремальных погодных условиях
Гелевый электролит предотвращает испарение электролита при высокой температуре или его замерзание при низкой температуре, что обеспечивает высокую производительность аккумулятора в экстремальных погодных условиях. Чрезвычайно безопасно Когда происходит чрезмерное производство газа из-за неправильной зарядки, предохранительные клапаны автоматически выпускают газ, чтобы предотвратить трещину в аккумуляторе.

Длительный срок службы в режиме ожидания, лучшая производительность цикла
Антикоррозионная пластина из свинцово-кальциевого сплава обеспечивает более длительный срок службы поплавковой зарядки. Сепаратор AGM может улавливать электролит и одновременно предотвращать падение активных материалов на положительную пластину. Кроме того, он обеспечивает лучшую производительность цикла глубокой разрядки.

Высокая производительность
Низкое внутреннее сопротивление обеспечивает более высокий разрядный и зарядный ток для лучшей производительности в приложениях с высокой скоростью

(Ссылка на НПЛ)

Что такое переразряд аккумулятора?

Чрезмерный разряд может вызвать трудности при перезарядке элемента из-за увеличения внутреннего сопротивления аккумулятора.Кроме того, чрезмерная разрядка может вызвать осаждение свинца в сепараторе и вызвать короткое замыкание в элементе или между элементами.

Смотрите фото, эта батарея уже разряжена и нет возможности разрядить ее, поэтому мы открываем ее и обнаруживаем, что клеммы батареи окислены, белые кристаллы прилипают к клеммам батареи, Можно сделать вывод, что после длительного периода использования аккумулятор не имеет технического обслуживания и дополнительного питания, что приводит к низкому напряжению аккумулятора в течение длительного времени

Не рекомендуется использовать аккумулятор с напряжением ниже 10.5 В, это приведет к чрезмерной разрядке аккумулятора. Для низковольтной батареи батарею следует немедленно остановить, а батарею следует немедленно дополнить электричеством. Правильное обслуживание может продлить срок службы батареи.

Что такое последовательное соединение батареи?

«последовательная цепь» будет делить напряжение, подаваемое от источника питания, равномерно… однако ток останется неизменным во всей цепи. При последовательном подключении АКБ напряжение АКБ увеличивается, ток АКБ не меняется.

Например: 12В 100Ач 4шт в последовательном соединении:

Общая емкость составляет 48 В 100 Ач (12 В + 12 В + 12 В + 12 В = 48 В).
При последовательном подключении аккумуляторов общая емкость остается неизменной.

Что такое параллельное подключение аккумулятора?

«параллельная цепь» в том же сценарии будет делить ток равномерно по всем путям… однако напряжение по всей цепи и по всем путям будет таким же, как и питание.

При параллельном подключении аккумуляторов напряжение аккумулятора не меняется, но емкость аккумулятора увеличивается.

Например: 12 В 100 Ач, 4 шт. При параллельном подключении:
Общая емкость составляет 12 В 400 Ач (100 Ач + 100 Ач + 100 Ач + 100 Ач = 400 Ач)
При параллельном подключении аккумуляторов общее напряжение остается неизменным.

AGM или GEL? Как выбрать солнечную батарею для солнечной энергосистемы?

Мы можем легко понять разницу между AGM и GEL по следующей диаграмме:
AGM и глубокий цикл GEL подходят для солнечной энергии. Однако, если это более суровый климат или на открытом воздухе, глубокий цикл геля будет иметь более длительный срок службы.

Электролит Приспособляемость к рабочей температуре Срок службы батареи

ТОВАР	GEL ／ AGM	СРАВНИТЬ
Электрические характеристики	Поры гелевой структуры узкие, поэтому ионы более забиты, а внутренняя группа коллоидных герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов больше, чем AGM. Следовательно, мощность разряда AGM лучше.	AGM лучше
Размер	GEL на 20% больше, чем AGM, и он использует заливной процесс, поэтому плотность энергии AGM высокая	AGM лучше
Требования к вентиляции	GEL — это залитый аккумулятор. Трещины, образованные гелем, обеспечивают циркуляцию кислорода.ГЕЛЬ должен хорошо вентилироваться. AGM занимает 8% зазора в сепараторе, и электролит не заполнен.	AGM лучше
Температурный разгон	Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор AGM имеет конструкцию с низким содержанием жидкости. В разделительной пластине необходимо поддерживать 8% пористости и не допускать проникновения электролита. Таким образом, внутреннее тепло аккумулятора мало, и кислород, образующийся во время зарядки, достигает отрицательного электрода, который выделяет тепло.Если вы не можете сразу рассеять тепло, температура батареи увеличится.	GEL лучше
Рабочая температура	лари лучше, чем у AGM	GEL лучше
Срок службы	AGM составляет около 400 раз; Срок службы гелевой батареи составляет около 600-800 раз	GEL лучше
Срок службы в режиме ожидания	И AGM, и GEL могут иметь долгий срок службы.	Оба хороши