Пластины аккумулятора – Сульфатация пластин аккумулятора. Что это такое, основные причины и последствия. Фото + видео

Сульфатация аккумулятора — диагностика и методы исправления сульфатации

Работа АКБ по накоплению и расходу энергии основана на обратимой электрохимической реакции. При этом должен соблюдаться баланс, все компоненты участвовать в энергообмене. Сульфатация представляет образование нерастворимого осадка на поверхности пластин аккумулятора в виде твердого налета. Из процесса выводится свинец, кислотный остаток SO₄, снижается концентрация электролита. Оседая на пластинах, осадок повышает сопротивление, мешает передаче заряда. В результате устройство теряет емкость. Как обнаружить и устранить сульфатацию аккумулятора?

 

Как определить сульфатацию аккумулятора

Причины появления белого отложения на пластинах аккумулятора, сульфатации, связаны с нарушением правильной эксплуатации. В период разряда кристаллы PbSO₄ образуются всегда, но они малого размера. При зарядке АКБ они снова ионизируются, токопроводная поверхность очищается.

Сульфатация пластин аккумулятора происходит, если есть причины:

• Глубокий разряд приводит к укрупнению кристаллов, которые не разрушаются при зарядке.
• Низкие температуры приводят к хроническому недозаряду аккумулятора. Холодный электролит теряет скорость химической реакции. Если поездки короткие, простои длинные – все предпосылки для сульфатации аккумулятора.
• Высокая температура летом в подкапотном пространстве ускоряет все процессы, в том числе и образование больших кристаллов сульфата свинца в разряженной батарее.
• Хранение недозаряженного кислотного аккумулятора приведет к постепенному росту и уплотнению кристаллов в результате саморазряда. При этом подзарядка не производится, кристаллы не разрушаются.
• Низкий уровень электролита в банках, плохое качество электролита.
• Добавление концентрированной кислоты для уменьшения сульфатации только увеличит размер забитой поверхности.

Чем раньше определить появление сульфатации на пластинах кислотного аккумулятора, тем легче разрушить осадок, освободить доступ к приемнику заряженных частиц. Как это сделать?

Периодически необходимо осматривать банки необслуживаемого аккумулятора – коричневато-белесый налет на пластинах хорошо просматривается через открытую пробку. Сульфатация ведет к потере емкости. Явные признаки – зарядка автомобильного аккумулятора происходит в течение часа, банки кипят. После зарядки АКБ не запускает двигатель, быстро разряжается лампой подсветки. На корпусе, вокруг пробок, на клеммах, образуется белый налет, электролит кипит в аккумуляторе, установленном в гнездо. Емкость аккумулятора снижается, это можно установить замерами напряжения на клеммах хх и под нагрузкой.

Все перечисленные признаки сульфатации характерны и для кальциевых необслуживаемых аккумуляторов, но в большей степени. Два-три глубоких разряда, и кальциевая батарея придет в полную негодность. Здесь образуется не только свинцовый осадок, но гипс, что хуже. Проблема проявляет себя уменьшением емкости, малым временем зарядки.

Сульфатация пластин аккумулятора – как устранить?

Итак, главная беда свинцовых аккумуляторов с электролитом из серной кислоты, сульфатация. Пока налет незначительный, его можно снять в домашних условиях. Кристаллы забили пористую поверхность свинца. Извлечь их можно, только разложив на ионы и направив на разные электроды. Используется:

• воздействие реверсивными токами или восстановление АКБ импульсными зарядами;
• десульфатация током малой величины длительное время;
• химические растворители осадка;
• механическое удаление накипи на пластинах.

В домашних условиях для устранения сульфатации аккумулятра можно использовать длительное воздействие на батарею током силой 2-3 А, не допуская закипания банок. Процедура проводится в течение 24 часов и далее, пока плотность электролита не будет стабильной в течение 5-6 часов. Проведение 2-3 тренировочных циклов может вернуть емкость до 80 % не до конца забитой батарее.

Хорошо растворяется осадок сульфата железа в растворе этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б). Свинец в соли заменяется ионом натрия, и она становиться растворимой. Раствор готовят в соотношении 60 г порошка трилона Б + 662 мл NH₄OH 25% + 2340 мл дистиллированной воды.

Чтобы снять сульфатацию, раствор в аккумулятор заливать на 60 минут, сразу после удаления электролита. Реакция в банках бурная, с нагреванием и кипением. После раствор слить, 3 раза промыть полости дистиллированной водой и залить свежий электролит. Если свинцовые пластины не разрушатся, произойдет полная очистка пластин.

Слабый налет может быть удален с использованием дистиллированной воды. Содержимое банок необходимо удалить полностью, слив в эмалированную посуду. Если в содержимом банки есть угольные крошки, он не восстановится, разрушены пластины.

Залить банки электролитом, оставить пробки открытыми, подключить ЗУ, установить напряжение 14 В. Добиться, чтобы кипение в банках было умеренным, и оставить на неделю – две под нагрузкой. Растворившийся осадок превращает воду в слабый электролит. Чтобы избавиться от сульфатации процедуру повторить несколько раз. Закончить очистку, как только растворится весь осадок на пластинах аккумулятора.

Одинарная и двойная переполюсовка используется в случаях, когда остальные методы очистки не помогли. Смена заряда пластин поможет растворит осадок за счет изменения направления движения электронов. Но этот способ разрушит батарею с тонкими свинцовыми обкладками. Для современных бюджетных моделей китайского производства не применяется.

При использовании специальных присадок, растворяющих осадок, необходимо точно следовать инструкции, работы проводить в вентилируемом помещении, пользоваться средствами личной защиты.

Как снять сульфатацию с автомобильного аккумулятора, инструментально

Десульфатацию аккумулятора проводят с помощью электрических импульсов, разрушающих структуру кристалла. При этом электролит не сливается. Важно только убедиться, что причиной потери емкости стало именно появление осадка сульфата свинца, не разрушение пластин или короткое замыкание.

Используя специальный зарядник, не потребуется дополнительных действий. Нужно установить и подключить батарею. Подача переменного заряда в соотношении 1:10 с установленной периодичностью постепенно очистит пластины. Процесс длительный, но результат отражается на дисплее информацией о восстановленной емкости.

Схема снятия сульфатации аккумулятором обычным зарядным устройством выглядит так:

• Довести уровень электролита но нормы дистиллированной водой.
• Подключить зарядное устройство, установить напряжение 14 В, 1 А, заряжать 8 часов.
• Замерить напряжение, если оно меньше 10 В, АКБ не восстановится. Оставить батарею «отдыхать» сутки.
• Подключить ЗУ 14 В 2,0-2,5 А, держать зарядку 8 часов. В результате должно быть напряжение на клеммах 12,7-12,8 В. Плотность электролита должна быть 1,13 г/см3
• Подключить сопротивление разрядки, снижая напряжение на клеммах не ниже 9 В.

Цикл повторять до тех пор, пока плотность электролита не повысится до 1,27 г/см3. За счет постепенного растворения кристаллов, вызвавших сульфатацию, пластины аккумулятора приобретают пористость. Как результат, удается убрать дополнительное сопротивление, восстановить работоспособность АКБ.

Устранение сульфатации свинцовых аккумуляторов вручную

На старых аккумуляторах, там, где пластины были собраны в отдельные банки, редко, но применяется механическая очистка осадка. Как убрать сульфатацию вручную? Разбирается корпус аккумулятора, пластины из банок извлекают и чистят вручную. Именно так можно привести в порядок загипсованную батарею Ca+/Ca+, предварительно срезав болгаркой несъемную крышку.

Ручное снятие сульфатации аккумулятора дает лучший результат по сравнению с использованием химических присадок – они забирают свинец не только из отложений. Активная масса обедняется, срок службы АКБ уменьшается. Но при механической сборке есть опасность неточного выставления зазоров, последующего замыкания.

Присадка в аккумулятор против сульфатации

Можно ли, и как избавиться или уменьшить сульфатацию пластин автомобильного аккумулятора, пользуясь присадками? Есть несколько составов, которые снижают сульфатацию аккумулятора, но отрицательно действуют на другие характеристики. В качестве добавок в электролит используются растворимые сульфаты активных металлов цинка, кадмия, олова, но они не снижают саморазряд и газоотделение. Применяются сложноорганические составы НТФ, ОЭДФ с сульфатами металлов в микродозах, как катализаторы процесса распада кристаллов сернокислого свинца. Химические присадки помогают избавиться от сульфатации необслуживаемого автомобильного аккумулятора кислотного типа.

Видео

Предлагаем посмотреть полезное видео о сульфатации аккумулятора.

batts.pro

Что такое десульфатация аккумулятора и как произвести её в домашних условиях

Полностью заряженная батарея автомобиля отказалась заводить мотор? Для большинства автомобилистов это может стать причиной для приобретения нового аккумулятора. Однако проблема может скрываться не в серьезной поломке, а в сульфатации.

Покрытие пластин налетом солей свинца и снижение, таким образом его емкости, не дает возможности извлечь достаточный для зажигания ток. «Лечение» агрегата производится с помощью десульфатации – разрыхления налета на решетках и возвращения атомов свинца на пластины. Этот процесс может производиться с помощью нескольких методик: химической, механической, электрохимической.

Содержание статьи

Сульфатация — что это такое?

Принцип работы АКБ основывается на энергии химического взаимодействия свинца и кислоты. Свинцовая решетка выступает в качестве электродов. В качестве электролита заливается концентрированная серная кислота, которая в первый же момент образовывает соли с кальцием или свинцом и обволакивает тонкой пленкой этого вещества рабочую поверхность решетки.

По сути — сульфатация пластин аккумулятора — это процесс отложения солей сульфата свинца на пластинах электродов

При нормальной работе батареи это естественный процесс, когда электролит переносит заряд на пластину в результате химической реакции образования солей металла. На одном из электродов образовываются небольшие повреждения на месте «вырванных» из поверхности атомов, а на другом – скапливаются соли элемента.

Процесс десульфатации позволяет разбить соляные соединения и вернуть к первоначальному виду состав электролита, а потерянные атомы металла – обратно на электрод.

Десульфатация — это удаление солей серной кислоты с пластин аккумулятора

Следует понимать, что полностью вернуть все образовавшиеся соединения до первоначального вида не получится. При надлежащем уходе и своевременной зарядке такие АКБ прослужат ещё несколько лет, но при этом электроды становятся рыхлыми и усеянными кристаллами солей, которые уже не разбиваются при десульфатации.

Краткое видеоописание процесса сульфатации:

Снижение заряда происходит вследствие большого скопления кристаллизованных солей кальция или свинца на электродах, что мешает проникновению к поверхности пластины электролита. Меньшая концентрация в электролите заряженных ионов приводит к снижению емкости батареи до критического уровня, что не позволяет автомобилю получать требуемый для зажигания заряд.

Бороться с таким состоянием АКБ следует несколькими способами: химическим, механическим, электрохимическим. Все они обладают разной степенью эффективности, выбираются в зависимости от типа батареи, состояния износа, иных параметров.

Основные признаки

Самым явным признаком того, что батарея не выдает нужный ток из-за сульфатации, является образование на пластинах серого сплошного налета. Рассмотреть его не всегда возможно из-за особенностей АКБ. Для обслуживаемых батарей, которые оснащены съемной крышкой, есть возможность открыть прибор и заглянуть в него.

В ином выполнении аккумулятора, если он полностью запаян, такая операция требует распила батареи, что небезопасно для человека.

Признаки сульфатации аккумулятора:

• Полностью заряженная батарея не способна запустить мотор транспортного средства
• Емкость батареи снизилась
• Показатели плотности электролита свидетельствуют о снижении номинального значения
• Быстро закипают банки прибора в процессе зарядки
• Аккумулятор неестественно быстро заряжается или разряжается

Для увеличения срока службы АКБ и возврата рабочего состояния необходимо правильно производить десульфатацию прибора.

Как устранить сульфатацию пластин

Под десульфатацией понимают воздействие на электроды и пластины различными способами, которые способствуют устранению образовавшегося налета солей кальция или свинца. Различаются такие виды очистки: механическую, химическую или с использованием неорганических присадок, электрохимическую с применением зарядного устройства.

 

Самым простым и быстрым способом десульфатации считается механическая очистка пластин от образовавшихся кристаллов соли. Батареи старого образца или обслуживаемые позволяют снимать крышку и получать доступ к пластинам и электродам.

Эти комплектующие извлекаются с батареи вручную и таким же образом очищаются – налет просто соскабливается с поверхности и щелей до полного устранения по мере возможности. Современные агрегаты чаще выпускаются необслуживаемого образца. Это не дает возможности попасть к банкам с электродами, чтобы их достать и почистить.

Для проведения очистки пластин севшей АКБ этим методом необходимо выполнить ряд операций:

1. Снять или срезать у обслуживаемых аккумуляторов верхнюю часть корпуса
2. Каждую из пластин зачистить вручную, осторожно, чтобы не повредить структуру электродов;
3. Установить очищенные пластины на их место в емкостях с соблюдением нужного зазора между каждой;
4. Сделать герметичным корпус, запаять снятую крышку;
5. Заполнить банки электролитом нужной плотности;
6. Провести проверку работоспособности АКБ, «подогнать» плотность жидкости к одному уровню во всех банках, не допуская разнос более, чем 0,01 кг/куб. см и концентрацию электролита не ниже 1,25, но не выше 1,31 кг/куб. см.

Для EFB батарей этот способ не применим, поскольку каждая группа электродов отдельно запаяна в сепаратор, предназначенный для предотвращения осыпания пластин.

В этой конструкции различается плотность электролита в банке и самом пакете (сепараторе), что испортит устройство после нарушения целостности. Этот фактор не дает провести механическую десульфатацию.

Химические присадки

Суть процесса заключается во введении в полость банок с электролитом специальных присадок с химическим составом, воздействующим на сульфаты кальция или свинца. В ходе зарядки растворы с присадками замедляют образование на электродах солевого налета, что возвращает до практически номинального заряда АКБ.

Чаще всего выбирают «Трилон-Б», однако не на всех батареях этот раствор одинаково эффективно срабатывает. Зависит реакция от особенностей конструкции аккумулятора, модели и технических параметров. Вероятность того, что химический способ десульфатации сработает — 50 на 50.

Важно! Во многих АКБ производители для увеличения производительности батареи и срока ее службы покрывают пластины пастой, содержащей оксиды свинца. При использовании присадок такой слой быстро растворяется и химическая «реанимация» прибора приводит к его гибели.

Состав «Трилона-Б» включает 5% аммиака, 2% кислоты органической производной от соли натрия, дистиллят. Эти компоненты к свинцу инертны, зато хорошо реагируют с налетом на электродах. В промышленности такой раствор применяется для превращения нерастворимых солей в растворимые.

Порядок проведения химической десульфатации:

• В соответствии с приведенными выше пропорциями готовится раствор «Трилон-Б»
• Аккумулятор заряжается полностью
• 2-3 раза производится промывка дистиллятом банок АКБ
• Не менее часа раствор должен провести в полости банок, чтобы закончились химические реакции и прекратились выделяться газы
• Неактивный раствор по завершению реакций сливается (откачивается без переворачивания устройства)
• 1-2 раза промывают с помощью дистиллированной воды внутреннюю часть банок
• Новый электролит, плотностью 1,25-1,27 кг/куб. см, заливается в каждую банку, проверяется его плотность и подгоняется к одному значению с разносом не более 0,01 кг/куб. см для каждой емкости
• АКБ заряжается полностью, корректируется концентрация жидкости

Электрохимический способ

Наиболее продуктивным способом десульфатации считается электрохимический, который осуществляется специальным зарядным устройством.

Суть электрической десульфатации заключается в пропускании через электролит тока с более высокими показателями, чем номинальные значения АКБ. Это приводит к естественному растворению в окружающей пластины жидкости скоплений свинцовых или кальциевых солей и растворение в ней, повышая плотность электролита. Это приводит показатели аккумулятора в норму.

 

Восстановление простым зарядником, своими руками

Производить десульфатацию АКБ можно самостоятельно с использованием специального или стандартного зарядного устройства.

Обычное зарядное устройство бывает автоматическим с возможностью регулирования подаваемых на клеммы токов и напряжения и режимом «Десульфатация» или упрощенным с необходимостью контроля процесса. Самый удобный вариант — это автоматическое импульсное зарядное устройство с режимом десульфатации.

Этапы зарядки автоматическим зарядным устройством с режимом десульфатации включает следующие этапы:

• К соответствующим полюсам АКБ подключаются отрицательная и положительная клеммы автоматического устройства;
• Настраивается нужное напряжение и сила подаваемого тока, включается режим «Десульфатация»;
• К сети подсоединяется оборудование;
• Батарея начинает заряжаться, на отрицательной клемме происходит процесс возобновления пластин;
• По окончании процесса зарядки до полного восстановления ее емкости и плотности электролита производится отключение от питания, снимаются клеммы батареи автоматического устройства.

Время процесса зависит от многих факторов:

• Степени разряженности АКБ;
• Емкости оборудования;
• Уровня сульфатации электродов.

Для расчета среднего времени зарядки делят емкость АКБ на средний показатель тока зарядки. Чаще всего требуется от 15 часов до 3 суток для полного восстановления оборудования.

Инструкция зарядки АКБ обычным зарядным устройством

Для этого типа зарядки аккумуляторной батареи электрохимическим способом необходимо осуществлять регулярный контроль процесса и постоянно в него вмешиваться. Для достоверности и точности зарядки инструкция разработана для батареи с плотностью электролита 1,07 г/куб. см и напряжением 8 В на клеммах оборудования. Без получения напряжения у данного прибора начинается спустя 15 минут кипение при типичной зарядке.

Для десульфатации необходимо сделать следующее:

• Обеспечить для зарядки устройства помещение с хорошей циркуляцией воздуха;
• Проверить уровень в банках АКБ электролита и восполнить его при необходимости дистиллированной водой;

Важно! Разбавлять концентратом или электролитом любой плотности перед зарядкой запрещено!

• Подключить батарею к зарядному прибору;
• Выставить ток с силой 0,8-1 А и напряжением 13,9-14,3 В примерно на 8-9 часов. Эти манипуляции позволят поднять напряжение на клеммах АКБ до отметки 10 В, оставив уровень плотности электролита без изменений;
• Отключить аккумулятор от зарядного устройства и продержать в таком состоянии примерно сутки;
• Повторное подключение батареи к заряднику производится с новыми параметрами тока: силой 2-2,5 А и напряжением 13,9-14,3 В на 8-9 часов;
• После повторной зарядки параметры аккумулятора изменятся: плотность электролита возрастет до отметки 1,12 г/куб. см, а напряжение на клеммах поднимется до 12,8 В;
• Это свидетельствует о начале десульфатации. Для следующего шага необходимо разрядить батарею до отметки 9 В с помощью подключения к клеммам активного сопротивления – лампы или фары. Среднее время для разряда – 8-9 часов. Плотность электролитической жидкости будет держаться на уровне 1,12 г/куб. см;

Необходимо контролировать процесс разрядки АКБ, поскольку конечное напряжение должно остаться не ниже 9 В.

Последующая пара зарядки и разрядки батареи по вышеуказанному сценарию позволит повысить уровень электролита до показателя 1,16 г/куб. см. Необходимо повторять цикл до тех пор, пока плотности не достигнет значения 1,26 г/куб. см или не приблизится к номинальному 1,27 г/куб. см.

Важно! Длительность работ по десульфатации АКБ с помощью обычного зарядного устройства в зависимости от состояния батареи и сложности процесса может занять до 2 недель.

Как показывает практика, подобные манипуляции обновляют аккумулятор на 80-90%.

 

Как самому сделать десульфататор

Десульфататор – это устройство, способное провести автономную очистку АКБ без необходимости демонтажа с транспортного средства.

Для процесса потребуется снятие хоть одной клеммы, связывающей батарею с автомобилем. Это делается с целью обезопасить электронику машины от вероятных нагрузок. Помимо очистки электродов от соляного налета с помощью десульфататора можно делать регулярную профилактику рабочей батареи, что способно существенно продлить ее сроки эксплуатации.

Принцип работы оборудования базируется на получении от АКБ питания и генерации в этой цепи высокочастотных кратковременных импульсов. При возникновении резонанса у атомов свинца и молекул свинцовых солей инициируется обратная сульфатация пластин. Этот процесс восстанавливает сопротивление и емкость батареи к первоначальным показателям.

Главными недостатками «чудо-оборудования» является большой срок десульфатации – достигает в редких случаях месяца и не менее суток, а также невозможность восстановить им примерно 10% — 15% батарей.

Простая схема десульфататора невысокой мощности в простонародье называется — моргалка. Чаще всего такое устройство может эффективно помочь в восстановлении батареи.

Для изготовления понадобится:

1. Реле поворотов, лучше подходят импортные экземпляры с напряжением 12В, мощностью на 21 Вт. Чтобы увеличить рабочее время стоит заменить в устройстве конденсатор на аналог большей емкости. Подходит на 100 мкФ для работы реле по 3-4 с
2. Реле 5-контактное с нормально замкнутыми контактами (3 и 4 контакт замкнуты, 1 и 2 — управляющие). Вместо импортного подходит отечественно реле с советского ВАЗа
3. Резисторы нагрузочные или лампочки
4. Паяльник и соединительные провода

Составляется основная схема, на которой главные моменты:

• Отрицательная клемма АКБ подсоединяется к выходу такого же заряда устройства;
• К выходу «-» на аккумуляторе подсоединяются поворотное и 5-канальное реле соответствующими выходами по заряду;
• К зарядному оборудованию на «+» подводится выход 5-канального реле аналогичного заряда;
• Соединяется между собой реле поворотов и 5-канальное, а также выход обоих реле с «+» клеммой АКБ;
• Реле поворотов нагружается лампочкой или активным резистором;
• Желательно контролировать сборку и проверку работоспособности устройства подсоединением амперметра и вольтметра к цепи между устройством и АКБ.

Для основания крепления всех элементов используется текстолитовая пластина. Есть вероятность поломки поворотного реле из-за состояния замкнутости выходов 3 и 4. Это не позволит батарее разрядиться.

Полезное видео

Просмотрите видео о десульфатации зарядным устройством:

Заключение

Процесс сульфатации – это естественный признак износа АКБ и происходит из разных причин. Для устранения слоя свинцовых солей необходимо провести обратный процесс, чтобы повысить уровень плотности электролита и напряжения на клеммах батареи. Такая операция называется десульфатацией и может производиться самостоятельно с использованием обычного зарядного устройства.

При крайней необходимости пластины электродов аккумулятора очищаются химическим или механическим способом, с меньшей степенью восстановления. В домашних условиях можно самостоятельно собрать десульфататор. Схема довольно простая и быстро собирается. Более простой вариант сборки устройства – приобретение китайского комплекта с инструкцией и всеми необходимыми деталями.

auto-gl.ru

Что приводит к разрушению пластин в аккумуляторах.

В процессе работы стартерных аккумуляторных батарей, при чередующихся зарядах и разрядах, происходит окисление решеток и разрушение   активных масс, потеря механических связей между частицами, интенсивная коррозия электродов. В результате чего происходит уменьшение емкости аккумуляторов и  короткое замыкание   разноименных пластин.

                    Характерными признаками   разрушения пластин  являются:

• электролит делается мутным  и приобретает коричневую окраску из-за  высыпания активной массы; 

• быстрое нарастание плотности электролита при заряде батареи;

• резкое понижение емкости АКБ, что проявляется в небольшой продолжительности разряда аккумулятора, и как следствие сокращение времени работы электротехники.

   Скорость разрушения пластин  зависит от условий эксплуатации аккумуляторов.

                              Причинами разрушения пластин в аккумуляторах могут быть:

• Увеличенная плотность электролита ( более 1300 кг/м3). Нельзя доливать электролит в аккумулятор — только дистиллированную воду.

•  Повышение температуры аккумулятора выше 45 град.С. Если при заряде температура электролита поднялась выше 45 град.С, то зарядку необходимо прекратить  и дать остыть электролиту до температуры ниже 35град.С.  Затем продолжить заряд батареи.

• Перезаряд аккумуляторной  батареи из-за неправильного подбора или настройки зарядного устройства.

• Заливка не дистиллированной (водопроводной) воды в аккумуляторную батарею.    Этот процесс ускоряется при наличии в электролите таких вредных веществ, как хлор, железо и др.

• Понижение уровня электролита ниже верхних торцов пластин.

• Короткое замыкание АКБ.

• Замерзание воды в аккумуляторной батарее. Электролит  плотностью 1,100г/см3 замерзает при температуре -7,7 град.С.Нельзя оставлять разряженную батарею  более 12 часов даже в теплом помещении.

• Удары и вибрации, т.к. происходит стряхивание активной массы  свинца с решеток пластин.

• Выпадение большого количества  активного вещества на дно аккумулятора, что приводит  к короткому замыканию пластин.

    Все эти причины  ведут к потере емкости и быстрому выходу аккумуляторной  батареи из строя.

akkmir.ru

Пластины аккумуляторов | Аккумуляторные батареи

Страница 5 из 26

2.3. Формирование пастированных пластин

Пластины электрохимически окисляются и восстанавливаются в обыкновенной разбавленной серной кислоте или в сульфатном растворе. Пластины положительные ставятся в формировочных баках анодами, а отрицательные катодами. Формирование в приложении к поверхностным пластинам обозначает образование слоя губчатого свинца на поверхности отрицательных пластин и двуокиси свинца на положительных. Эти активные материалы образуются из свинца самой же пластины серией зарядов и разрядов. С другой стороны, формирование пастированных пластин обозначает окисление или восстановление свинцовых окислов или других материалов, вмазанных в решетки.
Положительные и отрицательные пластины формируются вместе в баках, приспособленных для удобного размещения пластин и изоляции между пластинами разной полярности.
Формировочные баки могут быть стеклянными, эбонитовыми или деревянными, выложенными свинцом. Некоторые заводы предпочитают собирать пластины до формировки в блоки и формировку производить в сосудах самих элементов. В этом случае предполагается, что время, необходимое для формирования положительных и отрицательных пластин, примерно одинаково. Время формирования может регулироваться составом пасты и в некоторой степени крепостью формировочного раствора. Положительные пластины более чувствительны к вредным воздействиям перезаряда, чем отрицательные пластины. Поэтому желательно, чтобы процесс формирования отрицательных пластин заканчивался раньше. Некоторые особенности процесса формирования пластин описаны ниже. Количество кислоты; расходуемой при формировании, и ее крепость зависят от предыдущей обработки пластин. Обычно применяются растворы удельного веса 1,050—1,150. Увеличение крепости раствора увеличивает время, потребное для формирования положительных пластин. Поэтому растворы удельного веса 1,200 и выше нормально не должны применяться за исключением специальных процессов, требующих повышенную крепость раствора.
Сухие пластины, а также влажные пластины после намазки, погруженные в формировочный раствор, начинают сульфатироваться, и крепость раствора быстро понижается. Вода, содержащаяся во влажных пластинах, обусловливает дальнейшее разжижение раствора. Сухие пластины перед началом формировочного заряда должны довольно длительное время выдерживаться в растворе, чтобы последний мог проникнуть в поры пластин.
При заполнении пластинами большого количества формировочных баков пластины, помещенные в баки первыми, естественно, будут находиться в растворе дольше, чем пластины, загружаемые последними. Некоторые заводы поэтому после заполнения пластинами последнего бака дают «выстояться» всей группе баков в течение часа или более.
Пластины, подвергавшиеся перед формированием обработке серной кислотой, содержат сравнительно большое количество сульфата. Поэтому они в начале формирования не вызывают значительного изменения крепости формировочного раствора; в процессе же формирования этих пластин крепость раствора за счет восстановления сульфата заметно повышается. В силу этого начальная крепость формировочного раствора не должна быть высокой. Формировочный ток может включаться немедленно после заполнения баков пластинами.
Формирование, несомненно, начинается с области, где плохо проводящая паста граничит с хорошо проводящими ребрами решетки. Поэтому активная масса ячеек, в особенности у пластин, подвергавшихся обработке в сернокислотном растворе, быстро формируется по краям ячейки, в то время как центральная часть еще содержит белую твердую сердцевину.
Для предупреждения переформовки и размягчения активной массы положительных пластин следует формирование прерывать и перед его возобновлением разряжать пластины. Аналогичный эффект обеспечивается снижением крепости раствора и уменьшением плотности формировочного тока.
Окончание процесса формирования пластин определяется по следующим признакам:
1) цвет активной массы делается чистым и однородным;
2) пластины нормально газируют;
3) замеры с кадмиевым электродом дают постоянные значения напряжений, нормальные по величине.

2.4. Поверхностные пластины

а) Производство поверхностных пластин. Существенное различие между этими пластинами и пастированными пластинами состоит в том, что активные материалы первых образуются из тела самой пластины, тогда как последние готовятся из окислов или других паст, которые вносятся в решетку механически. Активные материалы поверхностных пластин получаются окислением поверхности свинца или же восстановлением окисленного материала до губчатого свинца. Есть тип пластин промежуточный между пастированными и поверхностными пластинами. Этот тип состоит из мягкой свинцовой решетки, пастированной окислами и формированной. Активный материал постепенно опадает, но емкость поддерживается за счет коррозии решетки. В этом случае пластина, по существу, становится поверхностной. Поверхностные пластины обыкновенно гораздо больше и тяжелее, чем пластины пастированные, и имеют относительно- меньшую емкость. Они применяются главным образом для стационарных батарей, в которых соображения пространства и веса имеют меньшее значение, чем продолжительность службы.
Поверхностная пластина состоит из сердечника и многочисленных выступов, назначение которых — увеличить поверхность пластины и тем повысить ее емкость. Действительная поверхность такой пластины в 6—8 раз больше кажущейся поверхности. Гладкие свинцовые листы, поверхность которых затем увеличивается, изготовляются отливкой чистого свинца в форме слитков, которые затем прокатываются до требуемой толщины. Для этой цели требуется мягкий свинец очень высокой степени чистоты. В соответствии с размерами и назначением пластин форматы из прокатных листов вырезаются или выштамповываются.
Для увеличения развитой поверхности этих пластин применялось множество различных методов; один из них — так называемый бороздильный процесс. В этом процессе форматы пластин закладываются в станок, подобный шепингу, применяемому в механических мастерских. Резец шепинга предназначен производить выступы надлежащей формы и ширины. При движении вперед и назад свинцовой пластины, укрепленной на подвижном столе шепинга, резец прорезает мягкий свинец, делая борозды требующейся глубины, и поднимает ряды параллельных друг другу выступов. При каждом ходе резца получается один выступ. Чтобы сделать пластину более жесткой, делают усиливающие ребра, для чего дают резцу проскакивать в определенных участках.
Второй метод развития поверхности пластин осуществляется путем штампования. Пуансон штампа имеет приспособление для разрезания поверхности пластин; выступающие ребра на пуансоне образуют соответственные углубления в готовой пластине.
В третьем процессе развитие поверхности этих пластин достигается вращательным движением. Пластины из мягкого свинца укрепляются в раме, которая движется взад и вперед между вращающимися оправками с большим количеством стальных дисков, которые постепенно впрессовываются в пластину с обеих сторон. Свинцовая пластина движется между этими стальными дисками, образующими ребра с углублениями между ними. Глубина, до которой стальной диск может проникать в тело пластины, регулируется с таким расчетом, чтобы оставить тонкую стенку сердечника в середине пластины. Горизонтальные ребра получаются прорезанием поверхности пластин дисками по секциям. Вертикальные ребра получаются при помощи вставных шайб, которые помещаются между дисками.
Изготовляется также другой тип пластин — с высокоразвитой поверхностью по способу отливки, под давлением на специальных полуавтоматах.
Один из типов поверхностных пластин называется сборный. Тяжелые решетки из свинцово-сурьмянистого сплава отливаются с большим количеством круглых отверстий, в которые впрессовываются спирали из мягкого свинца с гофрированной поверхностью. Эти спирали, или розетки, изготовляются из свинцовой ленты, которая протягивается гидравлическим прессом. Свинцовая лента проходит через гофрировочную машину, которая гофрирует поверхность, разрезает ленту на отрезки требующейся длины и скручивает эти отрезки спиралями в виде решеток или розеток.
Чтобы закрепить спирали, отверстия делаются с легким скосом, так что когда свинцовая спираль увеличивается в объеме в процессе работы, то она закрепляется в поддерживающей решетке еще больше.
б) Формирование поверхностных пластин. Электрохимический процессе, протекающий при формировании этих пластин, требует много времени и расхода больших количеств электрической энергии. Требование большой эффективности процесса формирования привело к применению формирующих реагентов, которые добавлялись к раствору серной кислоты с целью ускорить процесс химическим воздействием на свинец пластин. В настоящее время этот способ наиболее распространен. Формирование пластин положительных проводится также погружением пластин в растворы, которые имеют сильное разъедающее действие на свинец; в результате такой обработки получается слои материала тонкозернистого строения, который затем может быть восстановлен до губчатого свинца или окислен до двуокиси.
Когда две свинцовые пластины погружены в раствор серной кислоты и между ними проходит электрический ток, то на пластине, служащей анодом, образуется очень тонкий слой двуокиси свинца; на другой же пластине, служащей катодом, покрывающая ее поверхность, окись свинца, восстанавливается в очень тонкий слой губчатого свинца. Выделение кислорода на аноде и водорода на катоде начинается почти тотчас же. Если зарядный ток прерван, двуокись свинца на поверхности анода образует с свинцовой основой, лежащей под ней, множество малых первичных элементов, которые обусловливают энергичные местные реакции. На поверхности свинцовой основы образуется сернокислый свинец, и через несколько минут пластина полностью теряет свой заряд. Губчатый свинец на поверхности пластины, которая была катодом, не дает практической разности потенциалов с основой самой пластины, и поэтому энергичных местных действий на этой пластине не происходит. Если зарядный ток возобновляется снова, то на аноде образуется большее количество двуокиси свинца благодаря превращению свинцового сульфата, образовавшегося на этой пластине в результате местных действий. С каждым разом при повторении этого процесса количество двуокиси свинца возрастает, но чтобы достигнуть увеличения количества губчатого свинца, а поверхности отрицательной пластины, необходимо время от времени изменять направление тока, с тем чтобы перенести на нее процесс, который нормально протекает на положительной пластине. Количество кислорода, связывающегося на поверхности анода, в некоторой степени зависит от крепости применяемого раствора серной кислоты.
По общепринятому методу, применяющемуся в настоящее время для формирования поверхностных пластин, в состав ванны вводятся разъедающие вещества. В качестве таких реагентов применяются обычно соли некоторых кислот, например, азотной, хотя кроме них применялось и множество других соединений, как хлораты, перехлораты, соли фтористой кислоты, бихроматы, перманганаты, муравьиная кислота, щавелевая, алкоголь, гидроксиламин и сернистая кислота.
Один из лучших методов формирования поверхностных пластин — перхлоратный. По этому методу формирование производится в электролите, содержащем h3SO4–90 г/л, КСIО4 –10 г/л. Главное преимущество этого метода заключается в том, что ион хлорной кислоты на катоде не восстанавливается и поэтому отпадает необходимость в частой корректировке электролита.
Формировочный процесс с этими добавочными реагентами практически протекает на положительных пластинах, служащих в формировочной ванне анодами. Отрицательные пластины получаются из положительных последующим восстановлением двуокиси до губчатого свинца. В общем действие разъедающих веществ состоит в замедлении образования двуокиси свинца на аноде, так как иначе двуокись образовала бы защитную пленку, на которой выделялся бы кислород. Анионы, выделяющиеся на поверхности свинца, образуют относительно растворимые свинцовые соли и увеличивают концентрацию свинцовых ионов, из которых мог бы образоваться свинцовый сульфат. Последний и окисляется в конечном итоге до двуокиси свинца. Относительная крепость серной, азотной или другой формирующей кислоты имеет большое значение как в отношении глубины формирования, так и в отношении его окончательного результата. Плотность тока и температура также влияют на глубину формирования. Так как азотная кислота, если применяются ее соли, восстанавливается на отрицательной пластине, служащей катодом в формировочной ванне, то увеличение плотности тока или увеличение температуры, которые ускоряют восстановление азотной кислоты, уменьшают ее эффективные количества в формировочной ванне. Увеличение температуры ускоряет восстановление азотной кислоты повышением скорости, с которой совершается диффузия. Количество разъедающих веществ в ванне в течение формировочного процесса постоянно уменьшается. Необходимо, чтобы к концу формирования это количество уменьшилось бы до нуля во избежание загрязнения готовых пластин следами реагентов, которые в будущем в процессе работы послужили бы причиной роста и искривления пластин.
К концу формировочного периода электрохимический процесс образования двуокиси свинца должен доминировать над химическими действиями добавочных реагентов, с тем чтобы свинцовая основа пластины была вполне закрыта пленкой двуокиси, которая служит одновременно и активным материалом и защитным покровом. Формировочная ванна обычно состоит из раствора серной кислоты удельного веса от 1,050 до 1,150, к которому время от времени по мере течения формировочного процесса могут быть добавлены те или другие реагенты.
К концу формировочного процесса плотность тока обычно повышается; пластины по извлечении из формировочной ванны моются, и затем им дается дальнейший заряд в растворе чистой серной кислоты, свободной от соединений азота или других добавочных реагентов. Другой метод окончательного формирования положительных пластин состоит в том, что они восстанавливаются в растворе чистой кислоты до губчатого свинца с последующим возвращением в двуокисное состояние. Этот процесс освобождает пластины от добавленных примесей.
В некоторых случаях пластины погружают в крепкий раствор азотной кислоты; этот способ применяется, как предшествующий формировочному процессу. Поверхность пластин при этом разъедается, в особенности если кислота концентрированная; в результате образуются комплексные соединения нитратов и нитритов свинца, очень мало растворимые в воде. Свинцовые пластины, покрытые слоем этих соединений, могут быть сформированы в двуокись или губчатый свинец обычным формировочным процессом. Другой похожий метод заключается в получении на поверхности свинцовой пластины карбоната.

leg.co.ua

Десульфатация аккумулятора зарядным устройством своими руками. Как правильно сделать

Десульфатация аккумулятора — это процесс очищения пластин аккумулятора от сульфата свинца, который образуется на них в процессе неправильной зарядки, неверной эксплуатации или просто от старости аккумуляторной батареи. Десульфатацию аккумулятора можно выполнить специальным или обычным зарядным устройством, однако при этом есть особенности алгоритма непосредственно зарядки. Таким образом можно значительно восстановить ресурс АКБ, продлить срок его эксплуатации, а значит, и сэкономить деньги на покупке новой аккумуляторной батареи.

Содержание:

Что такое сульфатация и десульфатация

Перед тем как переходить к обсуждению вопроса о том, каким же образом сделать десульфатацию, необходимо разобраться в том, что же такое сульфатация и ее антипод десульфатация. Итак, сульфатация — процесс, в результате которого на рабочих поверхностях аккумуляторных пластин образуется сернокислый свинец. Это происходит в результате выполнения химических реакций при разряде батареи. Этот самый сульфат свинца образуется и в штатном режиме (при обычных циклах заряда/разряда), однако кристаллы, в виде которых он образуется, имеют небольшую форму и опять растворяются. А вот при нештатных ситуациях кристаллы сульфата свинца могут иметь большие размеры, что вредно для пластин, поскольку пораженные им участки больше не принимают участие в химической реакции по вырабатыванию электрической энергии. Вследствие этого емкость батареи падает, и аккумулятор постепенно приходит в негодность.

Причины, по которым возникает сульфатация:

• Глубокий разряд. Причем, для разных аккумуляторов достаточно от одного до трех глубоких циклов разряда для приведения батареи в полную негодность.
• Низкие температуры. В таких условиях батареи плохо заряжаются и снижают свою емкость, что становится причиной их разряда со всеми вытекающими последствиями.
• Высокие температуры. В жаркую пору процесс сульфатации также ускоряется. Особенно это опасно, если батарея разряжена, даже немного. При этом происходит закупоривание кристаллами поверхностей пластин.
• Добавление концентрированных электролита или кислоты. С помощью этих составов невозможно растопить появившиеся кристаллы, их добавление лишь усугубит ситуацию.
• Длительное хранение в недозаряженном состоянии. Дело в том, что кристаллы сульфата свинца удаляют в процессе заряда. А если этого самого процесса нет, то и сульфатация идет на пластинах медленно, но верно.

Теперь, когда физическая суть сульфатации ясна, можно переходить к обсуждению вопроса о том, что такое десульфатация, и как правильно ее выполнять. Как указывалось выше, десульфатация — процесс очищения пластин аккумуляторной батареи от имеющегося на их поверхности сульфата свинца. Выполняется это при помощи специального устройства для десульфатации автомобильных аккумуляторов.

Вместе с тем, что сульфат свинца забивает пластины, уменьшая их рабочую поверхность, но он еще и снижает плотность электролита приблизительно до 1,05…1,07 г/см³, хотя возможны различные варианты. Нормальная же плотность электролита в АКБ легкового автомобиля составляет 1,27 г/см³. Большее значение также вредно для батареи.

Какие аккумуляторы можно восстанавливать

Прежде чем попытаться выполнить десульфатацию, необходимо убедиться, что конкретная аккумуляторная батарея еще подлежит восстановлению, поскольку есть аккумуляторы в таком состоянии, что об их восстановлении речи быть не может, например, если пластины батареи разрушены физически, а ее банки замыкают между собой. В этом случае участь АКБ предрешена и пролегает только через пункт приема изношенных аккумуляторов (утилизация).

Так, перед выполнением десульфатации АКБ зарядным устройством или другим методом, необходимо проверить, нет ли у аккумуляторной батареи физических повреждений, как внешних, так и внутренних. В частности, не роняли ли батарею, все ли банки целы, не коротят ли они между собой, не имеет корпус повреждений. В этом случае батарею лучше не восстанавливать, поскольку велика вероятность ее аварийной работы.

Ниже перечислены признаки аккумуляторов, пораженных сульфатацией. Если имеется налицо хотя бы один из перечисленных признаков, то имеет смысл попытаться восстановить работоспособность батареи.

• Скорость заряда/разряда. Если батарея очень быстро заряжается и также быстро разряжается.
• Скорость закипания в процессе заряжания. Если аккумулятор закипает очень быстро — один из признаков сульфатации.
• Скорость нагрева. Аналогично предыдущему пункту.
• Светлый налет на пластинах. Если после откручивания пробок на банках внутри на пластинах виден светлый налет, то это признак наличия на пластинах сульфата свинца.
• Значение емкости заряженного аккумулятора. Для выполнения этой процедуры необходимо дополнительное оборудование, и, к сожалению, есть оно не у всех. Однако если емкость измерить удалось, то минимальное критическое значение на полностью заряженном аккумуляторе составляет около 30…50% от указанной в его документации (на этикетке на его корпусе). Вообще, в соответствии с ГОСТ 959-2002 аккумулятор считается негодным при снижении его емкости до значения 40% емкости от изначально заявленной. Но можно попробовать восстановить батарею.

Перечисленные случаи актуальны для аккумуляторных батарей, которые, что называется, «доживают свой век». Однако, если вашего АКБ не подпадает ни под одно из перечисленных описаний, значит, его можно попробова восстановить.

Вспомогательные методы выполнения десульфатации

Перед тем как переходить к рассмотрению выполнения чистки пластин с помощью специальных зарядных устройств можно попытаться выполнить десульфатацию «народными» методами. Правда, они не всем подходят, поэтому решение об их использовании пусть принимает для себя каждый автовладелец самостоятельно.

Физическая чистка

Провести десульфатацию можно даже с помощью обычной физической чистки свинцовых пластин аккумуляторной батареи. На просторах интернета порой можно встретить отчеты «народных умельцев», которые разрезают верхнюю часть корпуса аккумулятора, после чего извлекают оттуда пакеты с пластинами, после чего последние разбираются и физически очищаются от налета сульфата свинца. После такой чистки все собирается в корпус заново.

На самом деле процесс этот очень трудоемкий и рискованный, поскольку всегда существует риск критически повредить не только корпус аккумулятора, но и свинцовые пластины. Кроме этого, электролит/кислота вредны для кожного покрова человека и его дыхательных путей, поэтому эта процедура еще и небезопасна.

Использование специального средства

В частности, речь идет об известном средстве «Трилон Б». Это динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты. Реализуется в виде белого порошка, при комнатной температуре его нужно растворять из расчета 100 граммов средства на литр воды. Его основное назначение — растворить нерастворимые соли металлов, сделав их тем самым жидкими. Нельзя хранить растворенный «Трилон Б» в металлических емкостях, поскольку он вступает с ними в химическую реакцию, результатом которой является их разъедание! Зачастую этот состав применяют в качестве промывочной жидкости для системы охлаждения автомобиля.

На самом деле отзывы, оставленные в интернете различными автовладельцами, которые пользовались средством «Трилон Б», весьма противоречивы. Одним он однозначно помог выполнить десульфатацию своими руками, а другим попросту «добил» аккумулятор. Поэтому решение об использовании данного средства всецело лежит на автовладельце. При этом необходимо понимать, что такое очищающее средство поможет относительно нестарому аккумулятору, у которого и степень сульфатации также невысока. Если же АКБ старый и степень сульфатации значительна — лучше не рисковать, и воспользоваться для восстановления батареи специальными зарядными устройствами.

Если же вы все же решитесь на использование очищающего средства «Трилон Б», то алгоритм его использования будет следующим:

• Заранее приготовить раствор «Трилона Б» в указанной выше пропорции.
• Удалить весь старый электролит со всех банок аккумулятора.
• Пока не высохла внутренняя поверхность банок залить во все банки упомянутый раствор. Закрыть банки крышками.
• Оставить АКБ на 45…60 минут. При этом происходит растворение кристаллов сульфата свинца. Нередки случаи, когда процесс сопровождался кипением с выделением пара.
• По окончании указанного периода раствор средства необходимо слить из банок аккумулятора и промыть их внутренние поверхности водой. По возможности — несколько раз для закрепления результата.
• Залить в банки аккумулятора электролит с плотностью 1,27 г/см³.

После выполнения этих процедур (если повезет) работоспособность и емкость АКБ восстанавливаются. Однако, если аккумуляторная батарея была сильно изношена, то велика вероятность, что под воздействием данного средства разрушаться и сами свинцовые пластины аккумулятора. А если еще на дне банок были опавшие частички свинца, то при выполнении процедуры промывания они могут замкнуть между собой пластины батареи.

Десульфатация с помощью соды

Вместо описанного выше «Трилона Б» можно использовать раствор пищевой соды. Алгоритм аналогичен описанному выше. Так, необходимо слить электролит из банок аккумулятора. Далее нужно сделать раствор из расчета три чайные ложки соды на 100 миллилитров воды. Обратите внимание, что желательно использовать «мягкую» воду, то есть, с небольшим содержанием солей металлов в ней. Раствор нужно довести до кипения и в горячем состоянии залить в емкости аккумулятора. Оставить его в таком состоянии на 30…40 минут.

После этого слить раствор из аккумулятора, и несколько раз промыть его емкости водой. Далее нужно залить новый электролит и зарядить его при помощи внешнего зарядного устройства до уровня полной зарядки.

Десульфатация зарядным устройством

Однако перечисленные выше методы десульфатации не очень распространены в силу их сложности или спорной эффективности. Поэтому для выполнения избавления от кристаллов сульфата свинца обычно пользуются специальными зарядными устройствами. Их особенность состоит в том, что они работают в режиме «заряд/разряд». На самом деле они стоят немалых денег, и за аналогичную сумму можно купить один, а то и два новых аккумулятора. Однако если выполнять данную процедуру на постоянной основе (например, на станции технического обслуживания), то данное устройство может принести пользу автовладельцам в виде очищенного и восстановленного аккумулятора, а владельцам автосервиса дополнительную выгоду.

В некоторых случаях автолюбители выполняют десульфатацию простым зарядником. Однако это необходимо учитывать, что в этом случае процесс очистки может растянуться на неделю и даже больше в «особо запущенных» случаях. Или попросту собирают схему устройства для десульфатации своими руками.

Десульфатация специальным зарядным устройством

Как указывалось выше, в продаже имеются специальные зарядные устройства, которые в определенном режиме способны выполнять десульфатацию аккумуляторных батарей. Их использование весьма простое, хотя и продолжительное, в частности, может занять несколько дней, в зависимости от степени нароста кристаллов сульфата свинца. Так, необходимо подключить заряжаемый аккумулятор к упомянутому зарядному устройству, учитывая полярность, а на самом приборе необходимо выбрать режим выполнения десульфатации.

Процесс работы прибора прост. На аккумуляторную батарею периодически подается напряжение, заряжая ее, а после этого выполняется ее разряд. Как правило, соотношение токов заряда/разряда выглядит как 10/1 (например, ток заряда составляет 2 Ампера, а ток разряда 0,2 Ампера). Обычно подобные зарядные устройства снабжены соответствующими индикаторами, на которых по окончании процесса выводится информация о том, на сколько была восстановлена аккумуляторная батарея.

Десульфатация АКБ зарядным устройством

Однако десульфатацию пластин АКБ можно выполнить и простым зарядным устройством, которое есть в наличии у большинства автовладельцев (оно должно быть с возможностью регулирования выдаваемых значений напряжения и силы тока). На самом деле существует достаточно много алгоритмов, действуя по которым можно выполнить упомянутый процесс.

Обратите внимание, что процедуру десульфатации в данном случае необходимо выполнять в хорошо проветриваемом помещении (и в случае, если аккумулятор обслуживаемый, и в случае если батарея является необслуживаемой), поскольку в воздух будет выделяться некоторое количество электролита, который вреден для человеческого организма, в частности, для дыхательной системы.

Ниже представлен алгоритм одного из самых простых и действенных процессов по десульфатации с помощью обычного зарядного устройства:

1. Проверить уровень электролита (для обслуживаемых аккумуляторных батарей). Он должен полностью покрывать свинцовые пластины. Если его недостаточно, что в АКБ нужно добавить обычной дистиллированной воды (НЕЛЬЗЯ добавлять в него чистый электролит или же концентрат!).
2. Аккумулятор должен быть разряжен (приблизительно до 8 Вольт выдаваемого напряжения, плотность электролита составляет около 1,07 г/см³).
3. На зарядном устройстве необходимо установить значение зарядного напряжения в диапазоне 14…14,3 Вольта, а значение силы — 0,8…1 Ампер. В таком режиме зарядки аккумулятор необходимо оставить на 8 часов (на ночь).
4. После такой процедуры плотность электролита не увеличиться, однако выдаваемое аккумулятором напряжение поднимется на пару Вольт.
5. Просто оставить АКБ на сутки, не разряжая его дополнительно.
6. Далее нужно опять поставить аккумулятор на 8 часов заряжаться с тем же напряжением, однако значение силы тока увеличить до 2…2,5 Ампер.
7. После такой процедуры выдаваемое батареей напряжение увеличиться еще на пару Вольт, а плотность электролита начнет повышаться (приблизительно на 0,1 г/см³).
8. Для начала десульфатации теперь необходимо разрядить аккумулятор. Для этого можно взять автомобильную лампу дальнего света или аналогичное по мощности другое устройство. Процесс разрядки должен происходить в течение 6…8 часов. При этом напряжение должно упасть до минимального значения в 9 Вольт. Этот показатель очень важен, и нужно периодически замерять его, чтобы напряжение не упало ниже указанного значения. Плотность электролита при этом будет составлять порядка 1,11…1,13 г/см³.
9. После этого нужно повторить весь алгоритм сначала, то есть, вновь начать зарядку аккумуляторной батареи с уровня напряжения 14…14,3 Вольта, а ток — 0,8…1 Ампер. Потом он стоит сутки. Далее следует зарядка током около 2 Ампер. Когда выдаваемое АКБ напряжение будет находиться в пределах 12,7…12,8 Вольта, то плотность электролита должна возрасти приблизительно до 1,15…1,17 г/см³. Повторяя таким образом описанные циклы можно добиться плотности электролита 1,27 г/см³, которое является оптимальным значением.

Обратите внимание, что выполнение описанных процедур до получения искомого результата может занять от одной до двух недель, будьте к этому готовы. Данный алгоритм действий не раз показал себя на практике с положительной стороны, и с его помощью были восстановлены сотни аккумуляторов. Так, после выполнения процедуры десульфатации таким образом емкость батареи восстанавливается до 80…90%, чего вполне достаточно для запуска двигателя автомобиля даже в холодное время года.

Существует еще один аналогичный способ. Алгоритм его выполнения следующий:

1. Открутить пробки аккумулятора и проконтролировать уровень электролита в нем, а также его плотность. Если она меньше 1,25…1,27 г/см³, то нужно выполнять десульфатацию. Аналогично, если уровень электролита малый — то нужно долить дистиллированной воды так, чтобы пластины были полностью покрыты электролитом.
2. Установить значение напряжения на 14…14,3 Вольт, а ток — на 6…10% от емкости аккумулятора (например, если его емкость составляет 55 А·ч, то значение силы тока будет 3…5,5 Ампер).
3. Оставить его в таком режиме зарядки на 1…2 часа. При этом стрелка амперметра будет сначала ползти вверх, показывая повышение силы тока, а потом замрет на определенном значении. При этом электролит начнет кипеть. Важно не пропустить этот момент!
4. Понизить зарядный ток до значения 2 Ампера и дать аккумулятору еще дозарядиться в течение 8…12 часов.
5. После этого оставить его на те же 8…12 часов для самостоятельной разрядки. Таким образом, на один цикл уходит около суток. Далее с помощью ареометра нужно измерить плотность электролита, она должна немного повыситься (приблизительно на 0,1 г/см³).
6. Описанные циклы выполнения десульфатации необходимо провести от 4 до 6 раз в зависимости от «запущенности», то есть, степени сульфатации. Сигналом к окончанию выполнения данной процедуры будет момент, когда значение плотности электролита станет 1,25…1,27 г/см³.

Такой метод десульфатации аналогичен предыдущему, и с его помощью также были восстановлены многие аккумуляторы. Соответственно, он рекомендован к использованию всем автолюбителям.

Метод обратной зарядки

Сразу стоит оговориться, что использование этого метода весьма рискованно, поэтому ответственность за его использование пусть каждый автовладелец возьмет на себя лично. В интернете можно найти много противоречивых отзывов о нем. Однако если терять нечего и аккумулятор «не жалко», то можно попробовать восстановить его с помощью метода обратной зарядки.

Для работы вам понадобится мощный источник постоянного электрического тока. Идеальным будет сварочный аппарат (не инверторный, а старого образца), который может выдавать силу тока 80 Ампер и более, а напряжение — до 20 Вольт. Аккумулятор нужно отключить от электросистемы автомобиля и установить на ровную поверхность. На корпусе восстанавливаемого аккумулятора необходимо открутить пробки, и подключить его к источнику тока в обратном порядке, то есть, «минус» к «плюсу», и наоборот», «плюс» к «минусу».

Далее нужно включить это импровизированное зарядное устройство и оставить аккумулятор заряжаться приблизительно на 30 минут. При этом электролит обязательно закипит, однако это не страшно, поскольку в дальнейшем он подлежит замене. В результате таких действий будет выполнена десульфатация пластин аккумулятора, а также АКБ поменяет свою полярность навсегда! Будьте к этому готовы и помните об этом!

Далее закипевший электролит необходимо слить с аккумулятора, и промыть его банки чистой водой. Потом нужно залить туда новый электролит и выполнить полный цикл заряда с помощью обыкновенного стационарного зарядного устройства. Ток зарядки и продолжительность заряжания зависят от типа аккумулятора, а также его емкости (значение тока обычно составляет 10% от значения емкости батареи).

Профилактика сульфатации

Есть несколько простых правил, следуя которым можно добиться профилактики появления такого вредного явления как сульфатация. Первое и основное требование — периодически подзаряжать аккумулятор с помощью зарядного устройства. Особенно это актуально для зимнего периода, когда температура воздуха снижается ниже ноля по Цельсию. Летом можно просто подзаряжать его от генератора, выполняя хотя бы раз в неделю поездки длительностью минимум 30…40 минут.

Следующее правило — регулярно контролируйте уровень электролита в аккумуляторе. Это касается обслуживаемых АКБ. При падении его уровня в него необходимо доливать дистиллированную воду до уровня, когда свинцовые пластины будут полностью покрыты электролитом, и делать еще небольшой запас (для вибрации и поворотов автомобиля в движении). Что касается необслуживаемых аккумуляторов, то там нужно всегда придерживаться алгоритма заряжания (зависит от типа АКБ — гелевые, кальциевые, гибридные и так далее, поскольку одни из них не любят перезаряда, другие — глубокой разрядки). Соответственно, нельзя допускать, чтобы электролит в них выкипел или его уровень упал до критического значения.

Сульфатацию можно предупредить еще на стадии покупки аккумуляторной батареи. В частности, необходимо покупать аккумулятор с емкостью, немного большей, чем она необходима для конкретного автомобиля. Особенно это актуально в двух случаях. Первый — для дизельных двигателей. Второй — когда у машины есть много дополнительного электрооборудования, берущего большое количество электроэнергии (например, мощная аудиосистема, дополнительные осветительные приборы и так далее). В последнем случае необходимо провести дополнительные расчеты касательно того, какую именно мощность будет брать дополнительная аппаратура, и на основании полученных значений покупать новый аккумулятор.

Однако установка более емкого аккумулятора имеет и свои недостатки. В частности, если генератор не рассчитан повышенный ток (а в большинстве случаев так и есть), то при езде на машине в городском цикле необходимо периодически дополнительно подзаряжать аккумулятор с помощью внешнего зарядного устройства. Если же машина больше используется для езды на большие расстояния, то вполне достаточно следить за исправностью регулятора напряжения.

Большинство аккумуляторов (разных типов) боятся так называемого глубокого разряда. Некоторым из них достаточно от одного до трех таких ситуаций, чтобы не только получить глубокую сульфатацию, но и полностью выйти из строя. Поэтому не нужно эксплуатировать разряженные батареи. А если АКБ долго стоял на хранении, то перед использованием его нужно обязательно зарядить с помощью внешнего зарядного устройства.

Также необходимо помнить, что каждый аккумулятор имеет свой срок эксплуатации, который может колебаться от 1…2 до 7…9 лет в зависимости от их типа, производителя, условий эксплуатации и так далее. И под конец этого срока появление сульфатации — достаточно распространенное явление, и если от нее не удалось избавиться, значит, батарею пора утилизировать, то есть, сдать в специально предназначенные для этого пункты.

Просто так выбрасывать аккумуляторные батареи всех типов категорически запрещается, поскольку они содержат вредные для экологии вещества!

Заключение

Процесс выполнения десульфатации несложный, и с ним может справиться даже начинающий автолюбитель. Для этого необязательно использовать автоматические зарядные устройства, специально предназначенные для этого. Такие приборы имеет смысл приобретать для специальных автосервисов, где восстановлением аккумуляторов мастера занимаются на постоянной основе. Это обусловлено их высокой ценой. Рядовой же автолюбитель может самостоятельно избавиться от кристаллов сульфата свинца при помощи обыкновенной аккумуляторной зарядки, однако выполняя описанные выше алгоритмы.

И помните, что не все аккумуляторы подлежат восстановлению. Это зависит от их состояния, а также срока и условий эксплуатации. Еще, полезно выполнять нехитрые рекомендации, помогающие не только предотвратить появление сульфатации, но и в целом продлить срок службы аккумуляторной батареи.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

etlib.ru

Как убрать сульфатацию пластин аккумулятора

Каждому автомобилисту знакома ситуация, когда его автомобиль перестает заводиться из-за неисправности аккумуляторной батареи. Незнающий водитель в таком случае попросту покупает новую АКБ, а старую, отслужившую не такой уж большой срок – выкидывает или сдает в пункт приема лома. Стоит ли это делать?

Причин выхода из строя «сердца» электрооборудования транспортного средства множество. Зачастую основной причиной поломки источника питания является сульфатация пластин. Подобная проблема проявляется ярко, ведь двигатель не запускается даже при полном заряде АКБ, а включенные фары разряжают батарею всего за какие-то пару тройку минут.

Что такое сульфатация пластин аккумулятора

Сульфатацией называются процессы, приводящие к покрытию пластин батареи сернокислым свинцом, происходящие в процессе разряда источника питания.

Электролит в АКБ состоит из двух составляющих: дистиллированной воды и серной кислоты. В процессе зарядки расходуется вода, а пластины покрывают свинец (минусовая) и окись свинца (плюсовая). При обратном процессе (разрядке) расходуется уже кислота, а пластины покрываются сульфатом свинца.

Сульфат свинца на пластинах новых аккумуляторов никак не влияет на их работоспособность, ведь естественные циклы разрядки и подзарядки сопровождаются и химическими реакциями в результате которых образуются небольшие отложения молекул. Однако, в случае нештатных ситуаций, молекулы преобразовываются в кристаллы, вырастая и зачехляя пластины, нарушая их нормальное функционирование. Это происходит из-за уменьшения рабочей площади элемента устройства, как следствие это приводит к снижению емкости батареи.

Небольшие кристаллы, которые образуются при незначительной разрядке растворяются. Большие же кристаллы, появляющиеся при нулевом заряде, уже не могут расщепиться и остаются на пластинах даже при максимальном заряде устройства.

Причины сульфатации аккумуляторной батареи

Как уже было отмечено, причинами сульфатации батареи могут служить множество факторов. Основными являются следующие:

• Сильная разрядка. При падении заряда до минимальной отметки пагубные процессы практически неизбежны. Последствия приобретают катастрофический характер уже после двух-трех сильнейших разрядов.
• Холодное время года. Стоит отговориться, что АКБ не боится морозов как таковых. Однако, при минусовых температурах и незначительной продолжительности поездок батарея не успевает нагреться. Это приводит к тому, что ухудшается качество подзарядки устройства, а энергии на завод двигателя транспортного средства зимой требуется намного больше. Эти приводит к образованию налета на пластинах.
• Жара. Удивляться тому, что жара вредит автомобильному аккумулятору не стоит. Подкапотное пространство ограничено и заполнено практически под завязку различными агрегатами. В таких условиях и при жаркой погоде температура вокруг АКБ возрастает до семидесяти градусов, что ускоряет сульфатацию.
• Добавление в электролит концентрированной кислоты, а также «концентрата» электролита приводит к тем же последствиям, что и воздействие на аккумулятор высоких температур.
• Хранение в разряженном состоянии. Так как пластины обрастают кристаллами вследствие сильной разрядки, хранить «посаженую» батарею на протяжении длительного периода времени нельзя. Многие автомобилисты грешат этим и, поставив автомобиль на стоянку, несут домой разряженный аккумулятор, где он стоит больше полугода. Если по прошествии двенадцати месяцев замерить заряд аккумулятора, то он покажет менее сорока процентов от первоначального своего значения.

Как устранить сульфатацию

Устранение сульфатации максимально эффективно, если владелец авто вовремя определил нежелательные процессы. Как же это сделать? Для начала нужно осмотреть аккумулятор. Если у него имеются крышки банок, то он обслуживаемый и их нужно просто вывернуть, чтобы заглянуть внутрь. В случае наличия на пластинах отложений, автолюбитель обязательно их заметит, ведь контраст между чистыми ярко-серым свинцом и белыми кристаллами разительный.

В том случае, если аккумулятор необслуживаемый, то выявить проблемы можно по косвенным признакам. Снижение функциональности устройства, сильное кипение электролита и быстрый разряд, свидетельствует о том, что нужно принимать меры. Кроме того, важно обратить внимание на емкость, она не должна резко снижаться.

Процедура по нейтрализации сульфатации называют десульфатацией. Ее можно осуществлять как с помощью химических веществ, так и тока. Первый метод не пользуется популярностью ввиду его трудоемкости и необходимости привлечения высококвалифицированных специалистов, а вот током аккумуляторы «лечат» многие.

Высокая амплитуда импульсного тока возбуждает электроны на поверхности пластины. Отложения сульфата свинца от такого воздействия убираются. Для проведения подобной процедуры необходимо специальное устройство, которое может быть изготовлено, как в кустарных условиях, так и куплено в магазине. Стоимость последних очень высока, что делает их покупку нецелесообразной, особенно на последней стации сульфатации батареи.

Важно! Высокоамплитудный ток может сбить активную массу АКБ, что только снизит емкость устройства.

Безопасным, но более длительным методом разбития сульфатации является многократная зарядка батареи малым током. Все, что потребуется – зарядное устройство с предусмотренными регулировками. Ток выставляется на отметке четырех сотых от базовой емкости аккумулятора. Зарядка производится на протяжении десяти часов при напряжении 14 вольт. После двенадцатичасовой передышки процедура повторяется как минимум три раза. Каждый цикл увеличивает плотность и чистит пластины.

Можно воспользоваться еще более времязатратным способом. Сначала необходимо зарядить АКБ обычным способом, а затем, слив электролит, залить в банки дистиллированную воду и заряжать устройство на протяжении двух недель. После этого проверяется плотность электролита. За счет разложения налета на пластинах, дистиллированная вода превращается в электролит с низким содержанием кислоты. Его опять нужно слить и повторит процедуру. Восстановлением можно считать незначительное изменение показателя плотности после зарядки. Завершающим этапом становится заправка батареи электролитом и его зарядка при нормальных условиях.

Как уменьшить сульфатацию батареи

Помимо десульфатации, важное значение в продлении срока службы батареи имеет профилактика. Она позволяет снизить интенсивность нежелательных процессов и достичь нормального использования аккумулятора на протяжении семи лет. Профилактика включает в себя следующие действия:

• Хранение АКБ должно производиться отдельно от транспортного средства в заряженном состоянии;
• Отслеживание уровня электролита;
• Зарядка батареи должна сопровождаться контролем плотности электролита;
• Осуществление разряда и заряда батареи раз в шесть месяцев.

Рабочий аккумулятор – одна из основных деталей транспортного средства, позволяющая его эксплуатировать. От ее состояния зависят не только нервы автолюбителя, но и размеры его кошелька.

Автопром не стоит на месте, и сегодня автомобиль требует минимального технического обслуживания. Если раньше за работой автоаккумулятора приходилось пристально следить, то сейчас многие автовладельцы вспоминают о нем только в случае каких-либо неполадок или во время планового прохождения техосмотра. Однако такие приемы, как, например, десульфатация аккумулятора своими руками, могут существенно продлить срок его службы. При должном уходе он прослужит значительно дольше, а значит, ваше авто вас не подведет.

Почему происходит сульфатация аккумулятора?

Если аккумуляторная батарея часто используется во время неполной зарядки, то постепенно она теряет емкость из-за такого явления, как сульфатация пластин, но что это такое и что значит для аккумулятора, знают не все. Рассмотрим химические реакции, протекающие в процессе сульфатации.

При эксплуатации на пластины аккумуляторов оседает сульфат свинца. Постепенная потеря заряда характеризуется такой химической реакцией: Pb + 2h3SO4 + PbO2 → 2PbSO4 + 2h3O. Это означает, что свинцовые пластины с оксидом свинца на поверхности вступают в контакт друг с другом, и в этой реакции участвует также серная кислота. В итоге образуется сульфат свинца, а также вода.

Во время подключения к «Вымпел 55» или другому зарядному устройству батареи реакция происходит с точностью до наоборот, и сульфат свинца исчезает, а плотность электролита повышается. Но не всегда до конца, он может так и остаться на пластинах, особенно если аккумулятор далеко не новый. Таким образом, полезная поверхность аккумулятора загрязняется и уменьшается. Сульфат свинца имеет плохую электропроводимость, и емкость сульфатированной АКБ уменьшается.

Из-за чего сульфатация может происходить быстрее и чаще:

• автомобиль долго простаивает без использования ;
• аккумулятор редко заряжают от сети , таким образом уменьшая количество обратных реакций;
• АКБ долго хранится в состоянии полной разрядки ;
• разрядка «в ноль» — современные кальциевые аккумуляторы таковы, что их электроды в этом случае покрываются сульфатом кальция и перестают заряжаться до конца;
• наоборот, перезаряд аккумулятора — длительное поддержание аккумулятора подключенным к сети;
• работа в «городском режиме» — частые запуски и короткие периоды в движении;
• работа в «экстремальных» условиях — слишком низкой или слишком высокой (от +40 о С) температуре воздуха.

Как определить, что пластины сульфатированы? В первую очередь это замечают, когда аккумулятор начинает терять емкость. Начав исследовать причины этого, можно обнаружить на пластинах АКБ специфический белый налет, по виду напоминающий снег. Другие признаки — нагрев пластин, кипение аккумулятора при зарядке раньше времени, слишком высокий потенциал на электродах. Все это означает, что наступило время для десульфатации — если, конечно, вы хотите избежать полной замены аккумулятора авто.

Производим десульфатацию без автосервиса

Человеку, плохо знакомому с химией, может прийти в голову идея долить серной кислоты в надежде «оживить» батарею. Но такие вещи нельзя делать ни в коем случае, так как при этом станет только хуже — потерявшие активность сульфатированные пластины уже не сработают так, как раньше, и в результате АКБ придется выбрасывать — на этот раз без возможности ее оживить.

Правильно и быстро произвести десульфатацию поможет аммиачный раствор Трилона Б. Другое его название — этилендиаминтетрауксуснокислый натрий. Как правило, Трилона Б содержится в этой смеси 2%, аммиака — 5%. Использование этого реактива идеально для правильного устранения сульфата свинца, но есть проблема — раздобыть раствор очень сложно, разве только обратившись в лабораторию. Тем не менее, опишем здесь этот способ.

Для начала нужно полностью зарядить аккумулятор и убрать (слить) из него электролит. После этого пару-тройку раз промойте АКБ дистиллированной водой. Затем залейте ее упомянутым аммиачным раствором и оставьте все в таком состоянии на час. Будьте готовы к тому, что начнут выделяться газы и брызги. Вы увидите, когда реакция с газовыделением прекратится, и тогда можно будет сливать раствор. Перед заливкой электролита обратно еще два раза произведите промывку устройства дистиллированной водой.

Десульфатация автомобильного аккумулятора электрическим током

Устранить сульфат свинца можно также при помощи электричества. Народные умельцы-автолюбители собирают собственные устройства для таких целей. В интернете легко находится схема и видео, как сделать их из ЗУ, используя трансформатор и выпрямитель. Основой является импульсный ток, который приводит в действие электроны, удаляющие с поверхности пластин все «ненужное». Но для правильной сборки таких инструментов нужно быть хоть чуть-чуть электриком и разбираться в этой сфере. В противном случае, не зная всех тонкостей, можно даже случайно уменьшить емкость АКБ. Поэтому данные способы мы здесь описывать не будем.

Использовать электроток для избавления аккумуляторов от сульфата свинца можно и без собирания сложных устройств. Не нужно особых навыков — только время, работающую домашнюю розетку и ареометр, чтобы он снимал показания плотности.

Извлеките аккумулятор из авто и измерьте плотность электролита в каждой из банок. Подключите провода от зарядного устройства (например, «Вымпел 55») к соответствующим полюсам аккумуляторной батареи. Ток необходимо поставить 0,04 от емкости АКБ. Обычно это будет 2,4 А. Напряжение ставьте 14 В. 8 часов заряжайте ваш аккумулятор, затем отключите его на 12-14 часов, чтобы концентрация электролита стала равномерной.

Повторите операцию от трех до пяти раз, в зависимости от наличия времени и степени сульфатации. Затем осмотрите пластины и измерьте плотность электролита. Белый налет должен уменьшиться, а плотность — увеличиться.

Если у вас есть возможность оставить авто без аккумулятора на длительное время, можно использовать еще один способ борьбы с сульфатом свинца, для которого потребуется «Вымпел 55» или другой зарядник.

Сначала просто зарядите аккумулятор полностью, как вы обычно это делаете. Затем слейте электролит и залейте дистиллированную воду. В таком виде подключите его к «Вымпел 55» на напряжении 14 В. Должно быть выделение газов, но слабое. Если же оно сильное, то надо понемногу снижать напряжение до достижения нужного эффекта.

Придется оставить его так на 10-14 дней. После этого возьмите ареометр и измерьте плотность воды. За это время она должна стать электролитом слабой концентрации. Снова замените его дистиллированной водой и повторите длительный процесс зарядки. После второго раза, если плотность воды мало изменилась, можно считать снятие сульфата свинца законченным, сливать воду, заливать электролит и заряжать до рабочего состояния.

После того, как вы с помощью вышеописанных способов уберете сульфат свинца с АКБ, то есть будет произведена десульфатация, то наверняка задумаетесь, что проще было бы свести к минимуму сульфатацию в будущем.

Как ее предотвратить:

• регулярно проверяйте плотность электролита ареометром, а также его количество в банках ;
• не оставляйте автомобиль в мороз на улице или неотапливаемой парковке ;
• ток при зарядке должен быть не выше 1/10 от емкости аккумулятора, этот параметр легко выставить на ЗУ «Вымпел 55», как и на любом другом .

Соблюдая правила эксплуатации, вовремя занимаясь обслуживанием аккумулятора можно существенно продлить его срок службы.

Сульфатация пластин среди всех неисправностей аккумуляторных батарей стоит в первой пятёрке. Так в чём же состоит этот процесс, что такое сульфатация аккумулятора и почему она происходит? На эти вопросы мы и попробуем ответить в данной статье.

Что такое сульфатация пластин аккумулятора

Сульфатация пластин аккумулятора.

Как известно, электроэнергия в аккумуляторной батарее вырабатывается при химическом взаимодействии свинцовых пластин с электролитом – водным раствором серной кислоты. Согласно законам химии одним из продуктов этой реакции (Pb + 2h3SO4 + PbO2 -> 2PbSO4 + 2h3O) является сульфат свинца PbSO4. Его осаждение на пластинах в виде белого налёта, а иногда в форме крупных кристаллов, и называется сульфатацией пластин аккумулятора или просто сульфатацией аккумулятора.

При самом неблагоприятном развитии событий сернокислый свинец превращается в плёнку, препятствующую проникновению электролита к пластинам. Это приводит к тому, что АКБ перестаёт заряжаться. То есть устройство, что называется, «берёт» заряд, но очень и очень мало.

Проще говоря, после зарядки аккумулятор с сульфатацией может показывать полную готовность к работе, но разряжается до нуля буквально в считанные минуты при подключении самой обыкновенной лампочки. О том же, чтобы провернуть коленчатый вал, не может быть и речи – пластинам, покрытым сернокислым свинцом, это вообще не под силу.

Теперь, после того, как мы описали сульфатацию в общем и целом, рассмотрим провоцирующие её факторы.

Причины сульфатации аккумулятора

Разумеется, главная причина этого явления заключается в осаждении сульфата свинца на аккумуляторные пластины. Мы об этом уже рассказали, но при каких условиях это происходит? И здесь усматривается несколько факторов, которые вызывают образование сульфатной плёнки. В их перечень входят следующие:

• глубокий разряд АКБ;
• сильное охлаждение;
• долговременное хранение незаряженной батареи;
• заливка электролита с повышенным содержанием кислоты.

Рассмотрим каждую из причин сульфатации аккумулятора подробнее и начнём с глубокого разряда аккумулятора.

Глубокий разряд

Во время зарядки сернокислый свинец практически не образуется, поскольку соединения, которые требуются для синтеза этой соли, не встречаются – при подаче заряжающего напряжения они собираются вблизи пластин с разной полярностью. При отключении зарядного тока стартует процесс разряда, и начинается взаимодействие указанных соединений с образованием сульфата свинца и его осаждением на пластины. И чем глубже разряжается аккумулятор, тем больше образуется PbSO4, следствием чего является сильная сульфатация.

Холод

Каждый автомобилист знает, что в сильный мороз всего за несколько часов батарея может разрядиться почти в ноль, что чревато сульфатацией пластин, если своевременно не подключить аккумулятор к зарядному устройству. Само по себе охлаждение не усиливает синтез сульфата свинца. Низкие температуры лишь усугубляют ситуацию с разрядом АКБ. То же самое можно сказать о длительном хранении незаряженной батареи. Если полностью заряженное устройство вполне нормально хранится в течение нескольких месяцев, то в недозаряженном аккумуляторе процесс сульфатации протекает в ускоренном режиме, и пластины покрываются плёнкой уже через несколько недель.

Неправильное обслуживание

Концентрированный электролит в аккумуляторную батарею заливают довольно редко, и обычно этим грешат неопытные автомобилисты, заметившие сульфатацию и уверенные в том, что стоит только добавить серной кислоты, и она смоет сульфатную плёнку. Однако эффект наблюдается прямо противоположный. Кислоты становится больше, а, значит, увеличивается количество «стройматериалов» для сернокислого свинца. И вуаля! Проходит два-три дня, и на пластинах видна уже не тонкая светлая плёночка, а крупные белые кристаллы, которые просто так – по щелчку пальцами – уже не удалить.

Еще одна причина сульфатации аккумулятора это высокая температура. Конечно, 70 градусов под капотом к глубокому разряду не приведут, но нагрев ускоряет химическую реакцию образования PbSO4. Вот почему слабо заряженный аккумулятор в сильный зной очень быстро сульфатируется.

Читайте также: Что такое EFB аккумуляторы и чем они отличаются от обычных.

Как определить наличие сульфатации

Пластины с разной степенью сульфатации.

Своевременная «постановка диагноза» позволит сэкономить существенную сумму денег, ведь осадок сульфата свинца на пластинах ещё не является приговором аккумулятору. На раннем этапе вовсе не обязательно покупать новый источник электроэнергии со всеми вытекающими финансовыми последствиями. Положение ещё можно исправить сравнительно простым и бюджетным методом, о котором мы расскажем ниже. Поэтому необходимо знать, как определить наличие сульфатации. Способов на самом деле не так много, чтобы в них запутаться.

Первым «тревожным звоночком» является ухудшение функциональности аккумулятора. Если вы заметили, что батарея стала заряжаться гораздо быстрее обычного и при сильном кипении электролита, то, вероятнее всего, это она и есть – сульфатация. Другой симптом состоит в существенном снижении ёмкости АКБ. Ключевое слово в данном случае – «существенном». Предположим, ёмкость вашей батареи изначально составляла 60 А·ч, а по результатам измерения вы видите лишь 25 А·ч. Это практически всегда означает, что на пластинах собрался сульфат свинца.

После возникновения подозрений остаётся только визуально убедиться в наличии сульфатации. Оговоримся сразу. Такой контроль возможен только в том случае, если аккумулятор обслуживаемый. Открутите пробки-заглушки и загляните внутрь. Белый налёт трудно не заметить, поскольку он хорошо контрастирует с чистым тёмно-серым свинцом. А уж светлые кристаллы вообще видны, что называется, невооружённым глазом. Если вы увидели налёт или кристаллические наросты, то немедленно предпринимайте меры для устранения сульфатации пластин.

Как убрать сульфатацию пластин аккумулятора

Сульфатация аккумулятора может быть устранена одним из трёх методов – механическим, химическим и электрохимическим. Первый предполагает изъятие сульфатированных пластин из корпуса и очистку их щёткой. В этом случае потребуется вскрыть корпус, на что, конечно, пойдёт не каждый автомобилист. Поэтому данный способ используется крайне редко и является, скорее, теоретическим.

Химическая очистка более распространена, но показывает недостаточную эффективность для того, чтобы считаться единственно приемлемым методом десульфатации. Для растворения налёта сернокислого свинца обычно используются кислотные химикаты, например, очень популярный ныне «Трилон Б».

Наибольшую результативность в борьбе с сульфатацией аккумулятора показывает способ, который называется электрохимическим. Он не очень быстрый, но зато чрезвычайно эффективный. Методика заключается в зарядке аккумулятора малым током (примерно 0,8-1 А) в течение 8-10 часов и последующей разрядке на протяжении такого же периода времени. После этого цикл повторяется, но только на этот раз величина зарядного тока устанавливается 2-2,5 А. Для десульфатации достаточно 2-3 циклов.

Проделать данные манипуляции можно с помощью обычного зарядного устройства с регулируемыми параметрами. Однако целесообразнее всего использовать специальное оборудование – зарядную станцию с функцией профилактической десульфатации.

Читайте также: Что делать если в машине сел аккумулятор .

Видео на тему

mytooling.ru

Сульфатация аккумулятора

Ежегодно в утиль отправляются миллионы аккумуляторов с диагнозом «сульфатация». Для многих автолюбителей это становится неприятным сюрпризом. Вообще, сульфатация является естественным процессом при эксплуатации аккумуляторной батареи. К концу срока службы из-за этого явления батарея теряет большую часть ёмкости. Но при правильной эксплуатации этот процесс идёт постепенно, и аккумулятор отрабатывает положенный ему срок. Но бывает и ускоренная сульфатация и преждевременный выход из строя АКБ. Современные аккумуляторные батареи стали более устойчивы к этому явлению и менее требовательны к обслуживанию. Но определённые мероприятия всё равно следует выполнять. В этой статье пойдёт речь о таком явлении, как сульфатация аккумулятора, чем она вызвана, и как с ней бороться.

 

Содержание статьи

Что такое сульфатация аккумулятора и в чём она выражается?

Визуально сульфатацию можно определить по состоянию пластин. Плюсовые пластины становятся светло-коричневыми, а на их поверхности появляются белые пятна. Минусовые пластины становятся беловато-серого цвета и набухают. Если не принимать никаких мер по устранению сульфата свинца (процесс десульфатации), то постепенно его объём превышает активную массу пластин. В результате происходит существенная потеря ёмкости АКБ. Кроме того, из-за увеличения объёма сульфата (PbSO4) происходит выпучивание отрицательных пластин. Что касается положительных пластин, то из-за неравномерных механических напряжений при запущенной сульфатации происходит их коробление.

Сульфатация пластин

Процесс сульфатации приводит к существенному увеличению сопротивления активной массы пластин. Это повышает общее сопротивление аккумулятора. Напряжение сильно сульфатированного аккумулятора резко увеличивается уже в начале зарядки при нормальном токе зарядки. В результате наблюдается «кипение» электролита. Если процесс сульфатации зашёл слишком далеко, то на поверхности электродов образуется корка из сульфата и батарея просто теряет проводимость, поскольку PbSO4 не проводит электрический ток.

Лучше всего можно объяснить это явление с помощью химической реакции, происходящей в АКБ. Она описывается следующим уравнением:

Pb + 2H₂SO₄ + PbO₂ ⇒ 2PbSO₄ + 2H₂O

При разряде аккумулятора свинец из одних пластин посредством серной кислоты в составе электролита вступает в реакцию оксидом свинца из других пластин. В результате этой реакции образуются сульфат свинца и вода. При протекании этой реакции меняется плотность электролита (уменьшается при разряде и увеличивается при заряде).

Когда аккумулятор заряжается, реакция идёт в противоположном направлении. Однако она проходит не полностью и часть PbSO4 (сульфата свинца) остаётся на пластинах. Сульфат уменьшает поверхность активной массы, забивая поры на её поверхности. В результате падает эффективность заряда и теряется ёмкость аккумуляторной батареи.

Сульфатация АКБ вызывается различными причинами, которые будут рассмотрены ниже. Каждому автомобилисту нужно иметь о них представление. Процесс сульфатации аккумулятора значительно ускоряется, если действует несколько причин.
Вернуться к содержанию
 

Причины

Рассмотрим основные причины, которыми обусловлен процесс сульфатации.

 

Колебания температуры

Здесь имеется в виду не высокая или низкая температура электролита, а именно, её колебания. Сульфат свинца слабо растворяется в серной кислоте. Интенсивность растворения увеличивается с ростом температуры. Если увеличивать температуру электролита, то сульфата на электродах растворяется в нём. А при охлаждении PbSO4 выпадает из раствора и вновь оседает на поверхности пластин. Причём сульфат будет оседать в первую очередь там, где есть мелкие частицы кристаллического PbSO4.

При таких колебаниях температуры процесс будет повторяться и мелкие частицы сульфата будут постепенно расти. И в дальнейшем они уже не будут восстанавливаются при стандартной зарядке аккумулятора. Результатом этого является снижение ёмкости, поскольку сульфат исключает из процесса заряда-разряда часть активной массы. Обмазка электродных пластин под крупными кристаллами PbSO4 не может принять участие в описанной выше реакции.

Для сульфатации, которая обусловлена колебаниями температуры электролита характерно, что образование кристаллов происходит по большей части в глубине пористой активной массы, а не на поверхности. Этот процесс в большей степени затрагивает положительные пластины, вызывая их преждевременный износ.

Вернуться к содержанию
 

Пониженный уровень электролита

Пластины аккумулятора всегда должны быть покрыты электролитом. Не допускается эксплуатация АКБ с оголёнными электродами. При уменьшении уровня электролита нужно доливать в аккумулятор дистиллированную воду. Если пластины длительное время будут находиться на открытом воздухе, произойдёт глубокая сульфатация оголённой части пластин. Не редкость, когда в этих местах осыпалась обмазка и разрушались решётки.

Если пластины находились на воздухе недолго, то после доливки они приходят в нормальное состояние. Особенно чувствительны к падению уровня электролита отрицательные пластины. В результате этого их обмазка превращается в жидкую субстанцию, которая выпадает в осадок на дно аккумулятора.
Вернуться к содержанию
 

Длительное нахождение в разряженном состоянии

К сульфатации также приводит длительное нахождение аккумулятора в разряженном состоянии. Рекомендуется поставить АКБ на зарядку не позднее, чем через сутки после её разряда.

Образование сульфата свинца

Если оставить аккумулятор в разряженном состоянии надолго, то начинается активный процесс сульфатации. Он очень интенсивно происходит на поверхности отрицательных электродов из губчатого свинца. Мельчайшие частички свинца сульфатируются при соприкосновении с серной кислотой из электролита. В процессе реакции идёт выделение водорода. Чем выше плотность и температура электролита, тем интенсивнее протекает эта реакция. Кристаллы PbSO4 образуются и растут в глубине пористой активной массы. Это крупнокристаллический сульфат уже не поддаётся восстановлению при дальнейшей зарядке.
Вернуться к содержанию
 

Глубокий разряд

В процессе разряда аккумулятора можно контролировать ток разрядки и конечное напряжение. Для длительных режимов с меньшим током разряда выбирается конечное напряжение 10,8 вольта. А при коротких режимах разряда и высоком токе разряда 10,5 вольта. Более подробно эти условия можно посмотреть в ГОСТ 825 – 61 с указанием плотности и температуры электролита. При увеличенном токе разряда напряжение сильнее зависит от плотности и температуры электролита.

Согласно экспериментальным данным, наименьшая сульфатация наблюдается у АКБ, которые в процессе заряда-разряда не отдают ёмкость выше 75–80 процентов от номинала. Если аккумуляторная батарея используется в качестве буферной ёмкости, то после разряда её сразу нужно переводить в режим заряда.
Вернуться к содержанию
 

Частый заряд высокими токами

Если заряжать АКБ током большой величины, то PbSO4 на поверхности пластин не успевает растворяться. Этот процесс требует длительного времени. Когда зарядный ток большой, то параметры, по которым определяется конец заряда, наступают раньше, чем происходит восстановление сульфата. Эти параметры ─ постоянное напряжение и плотность электролита.

Плотность электролита при большом зарядном токе увеличивается очень интенсивно. В этом концентрированном растворе сульфат свинце легко растворяется без разложения. В результате при следующем разряде PbSO4 в виде кристаллов выпадает из раствора. В результате снижается объём активной массы и ёмкость аккумуляторной батареи. Интенсивность этих вредных процессов подстёгивает увеличенная температура при зарядке большим током. Поэтому используйте ускоренный заряд только тогда, когда это реально необходимо.
Вернуться к содержанию
 

Методы борьбы с сульфатацией АКБ

Процесс устранения сульфатации называется десульфатацией. Все способы десульфатации можно разделить на две большие группы:

• С использованием химических элементов;
• С использованием электрического тока.

Среди способов, использующие химические элементы, наиболее популярным является промывка пластин аккумулятора раствором Трилона В. Раствор приготовить довольно сложно и придётся обращаться в химическую лабораторию к специалистам. Поэтому такой метод не получил широкого распространения. Гораздо более популярными являются способы десульфатации с помощью электрического тока.

Довольно широко используется метод с применением импульсного тока высокой амплитуды. Под воздействием такого тока электроны на поверхности аккумуляторных пластин возбуждаются, и в результате сульфат свинца сбивается с них. Некоторые умельцы изготавливают подобные устройства самостоятельно, но для этого требуются хорошие знания электротехники. В продаже можно встретить подобные устройства фабричного изготовления, но это дополнительные затраты, которые могут и не окупиться. Ведь на последних стадиях сульфатации подобные приборы бесполезны.

Отрицательная сторона воздействия импульсным током на пластины заключается в том, что вместе с сульфатом может сбиваться и активная масса. Поэтому есть отзывы, что в результате подобных действий ёмкость аккумуляторов не только не восстанавливалась, а ещё и снижалась.

Есть ещё один более длительный, но безопасный способ снижения сульфатации пластин, это многократная зарядка аккумулятора малым током. Для этого требуется зарядное устройство с регулировкой зарядного тока. Его значение устанавливается 0,04 от номинальной ёмкости АКБ. Напряжение на выводах поддерживается 14 вольт. Зарядка в этом режиме проводится в течение 8─10 часов. Затем делается перерыв на 12─14 часов и процент зарядки запускается снова.

Этот цикл повторяется 3─5 раз. Перерыв между зарядками требуется для того, чтобы компенсировался потенциал внутри активной массы и на поверхности пластин. После каждого такого цикла заряда плотность электролита должна увеличиваться, а сульфатация снижаться.

С образованием сульфата свинца труднее бороться, чем предотвратить

Существует также ещё один метод избавления от сульфатации, который требует много времени. Сначала аккумуляторная батарея заряжается стандартным методом, а затем электролит сливается и банки заливаются дистиллированной водой. Затем подключается зарядное устройство, устанавливается стандартный ток зарядки и напряжение на выводах 14 вольт. При появлении газовыделения на электродах, напряжение следует снизить и добиться минимального выделения газов.

В таком состоянии аккумулятор оставляем заряжаться на срок до двух недель. Затем проверяется плотность раствора в банках. За счёт растворения сульфата дистиллированная вода должна превратиться в электролит со слабой концентрацией серной кислоты. Этот раствор сливается, а вместо него снова заливается дистиллированная вода. Аккумуляторная батарея снова ставится на зарядку на 2 недели. Затем снова проверяется плотность и если она изменилась незначительно, значит, процесс закончен.

После этого заливается электролит стандартной концентрации и проводится окончательная зарядка АКБ.
Вернуться к содержанию
 

Как уменьшить сульфатацию АКБ?

И в заключение о том, как снизить интенсивность сульфатации аккумулятора. Именно снизить, а не предотвратить. Ведь сульфатация является естественным процессом, который протекает в течение всего срока эксплуатации аккумулятора. Именно сульфатация является причиной потери ёмкости большинства аккумуляторов. Но этот процесс можно значительно замедлить, если выполнять нехитрые правила, приведённые ниже.

• Старайтесь не держать аккумулятор на автомобиле, если тот простаивает длительное время. Лучше снять и хранить батарею отдельно в заряженном состоянии;
• Не используйте аккумулятор при повышенной температуре. В летнее время года контролируйте уровень электролита в банках и не допускайте оголения пластин;
• Не допускайте хранения АКБ в разряженном состоянии;
• После проведения процесса заряда всегда контролируйте плотности электролита, чтобы убедиться в полной зарядке аккумулятора;
• Периодически (раз в полгода) проводите цикл разряда и заряда аккумуляторной батареи.

При соблюдении этих простых правил вы сможете снизить интенсивность сульфатации и увеличить срок эксплуатации аккумулятора до 5─7 лет.

Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию

akbinfo.ru