Разрушение пластин аккумулятора: Что приводит к разрушению пластин в аккумуляторах.

Проблемы с автомобильным аккумулятором | Почему АКБ разряжается?

контакт-центр с 7:30 до 22:00

БлогПроблемы с аккумулятором — сульфатация АКБ | Как восстановить батарею

Как и любой товар, аккумуляторная батарея имеет свой срок службы. С течением времени, в процессе износа, она утрачивает часть своих основных эксплуатационных характеристик.

Иногда возникают такие моменты, когда аккумулятор автомобиля разрядился, попросту сел. Гаснут все электроприборы, и любые попытки запустить двигатель становятся тщетными. В такой ситуации, когда сел аккумулятор возникает логичный вопрос, а вообще как же завести машину? Можно попробовать завести автомобиль с буксира, либо с толчка. Метод достаточно прост – вас на автомобиле, либо толкают сочувствующие автомобилисты, либо тянут на буксировочном тросе для того чтобы с разгона можно было запустить двигатель. Однако данные методы не подходят автомобилям с автоматической коробкой передач.

Прикуриваем авто

Для любых автомобилей подойдёт метод «прикуривания». Для этого необходимо перекинуть провода от рабочего аккумулятора к нерабочему, чтобы используя энергию рабочего автомобиля завести свой не рабочий. Но, обязательно стоит помнить при «прикуривании» не допускается параллельное включение аккумуляторов. Разряженную батарею необходимо отключить.

Что делать, если аккумулятор подозрительно быстро разряжается? Для начала необходимо найти утечку энергии. Возможно, Вы просто забыли выключить габаритные огни или свет в салоне. Если это действительно так, то ничего страшного в этом нет – аккумулятор восстановит свой потенциал во время следующей поездки, но если он разряжается снова, то проблема скорее состоит в самом аккумуляторе, а точнее в сульфатации пластин аккумулятора.

Сульфатация – это покрытие пластин аккумулятора крупнокристаллическим сернокислым свинцом, похожим на белый налет. К сожалению, устранить можно только небольшую сульфатацию аккумулятора. Если этот процесс «запущен», то аккумулятор придется менять.

Тем не менее, если мы имеем дело с убитым или почти убитым аккумулятором, а задача стоит во чтобы то не стало раскачать аккумулятор подручными средствами, то, прежде всего,  стоит определить, какой «диагноз» у автомобильной батареи.

Основных причин выхода из строя аккумулятора может быть несколько:

• Засульфатированность пластин — ёмкость аккумулятора падает почти до нуля.
• Разрушение пластин — при зарядке электролит становится черным.
• Замыкание пластин — электролит в одной из секций аккумулятора выкипает, секция греется.
• Перемёрзший аккумулятор — распухшие бока, электролит при заряде сразу вскипает (многочисленные замыкания пластин) — тут уже ничем не помочь.

При замыкании пластин ни в коем случае не пытайтесь его заряжать! Необходимо сделать промывку аккумулятора дистиллированной водой. Не бойтесь переворачивать и трясти аккумулятор, хуже не сделаете. Промывайте его до тех пор, пока не перестанет вымываться угольная крошка. При промывке чаще всего замыкание пластин устраняется.

После промывки и извлечения всякого мусора из недр аккумулятора приступаем к устранению сульфатации пластин. Специалисты рекомендуют проделать с аккумулятором следующую процедуру:

Чтобы устранить небольшую сульфатацию пластин аккумулятор полностью заряжают и доводят плотность электролита до 1,285 г/см3, доливая электролит чуть повышенной плотности, равной 1,4г/см3. Одновременно, не давайте электролиту кипеть или нагреться! Если необходимо, уменьшите зарядный ток, пузырьки газа и перегрев разрушают аккумулятор! Заряжайте, пока напряжение на клеммах аккумулятора не достигнет 2.3 — 2.4В на каждую секцию, т.е. для 12-вольтового аккумулятора — 13.8-14.4 В.

Далее, уменьшаем зарядный ток вдвое и продолжаем зарядку. Зарядку аккумулятора прекращаем, если в течении 2 часов плотность электролита и напряжение на клеммах остаются неизменными. Потом, доводим плотность до номинальной доливкой электролита повышенной плотности (1.4) или дистиллированной воды.

После этого, разряжаем аккумулятор через лампочку током примерно в 0.5А до падения напряжения на клеммах до 1.7В на элемент. Для 12-вольтового аккумулятора эта величина составит 10.2В, для 6-вольтового 5.1 соответственно. Если ёмкость нашего аккумулятора ниже номинальной (4 ампер-часа), то необходимо повторить цикл заряда с начала до тех пор, пока ёмкость аккумулятора не приблизится к номинальной, закрываем отверстия аккумулятора и все! Теперь мы имеем на руках полностью рабочий аккумулятор.

Не забывайте, что при подключении и отключении аккумуляторной батареи, есть определенный алгоритм действий: вначале отсоединяется минус, а затем плюс, а подключается плюс, а затем минус. Такая последовательность действий связана с тем, что прикручивая в обратном порядке, Вы можете случайно задеть корпус автомобиля ключом и произойдет короткое замыкание.

Еще одной возможной причиной разряда автомобильного аккумулятора является неправильно подключенная сигнализация. В этом случае необходимо обратится в автосервис.

Ждем Вас за покупками!

Сайт использует файлы Cookie (куки-файлы)

Продолжая использовать сайт Вы соглашаетесь на сбор данных о Вашем посещении сайта.

Что такое сульфатация свицово-кислотных аккумуляторов и как с ней бороться? • Ваш Солнечный Дом

• 1 Что же такое сульфатация?
• 2 Сульфатация пластин аккумулятора — причины
• 3 Признаки сульфатации аккумуляторной батареи
• 4 Восстановление АКБ с сульфатацией
• 5 Выводы

Сульфатация происходит, когда свинцово-кислотный аккумулятор регулярно не заряжается полностью. Такой режим типичен как для стартерных батарей в автомобилях, так и в автономных системах электроснабжения, где полный заряд аккумуляторов может отсутствовать довольно длительное время.

Свинцово-кислотные аккумуляторы должны периодически заряжаться в течение 14-16 часов для полного заряда. На нашем сайте есть очень полезный для понимания процесса и скорости заряда график, отображающий требуемое минимальное время заряда для достижения определенной степени заряженности.

Сульфатация пластин аккумулятора

Сульфатация — одна из причин преждевременного выхода из строя аккумуляторов. В маркетинговых материалах и спецификациях указываются сроки службы аккумуляторов в годах или циклах. Но эти сроки достижимы только при соблюдении условий эксплуатации аккумуляторных батарей и при их регулярном полном заряде и периодическом проведении контрольно-тренировочных циклов. Срок службы в годах обычно указывается для буферных режимов, когда аккумулятор обычно разряжается неглубоко (на 10-15%) и редко на 50% и более. Остальное время аккумулятор находится на подзаряде.

В циклах срок службы считается при цикличных зарядах-разрядах глубиной 30% и более. Именно в цикличных режимах наиболее вероятна сульфатация. (See 403: Charging Lead Acid.)

В системах с солнечными батареями и ветроустановками свинцово-кислотные аккумуляторы далеко не всегда получают полный заряд. Поэтому важно соблюдать баланс генерируемой и потребляемой энергии и регулярно давать аккумуляторам полный заряд в течение длительного времени. Такие режимы в автономной системе довольно трудно соблюсти, поэтому в таких системах рекомендуется применение специальных аккумуляторов — или литий-железо-фосфатных, или свинцово-кислотных, стойких к глубокому разряду. Именно хронический недозаряд является основной причиной преждевременного выхода из строя свинцово-кислотных аккумуляторов в автономных системах электроснабжения с возобновляемыми источниками энергии.

Литиевые аккумуляторы обычно дороже, требуют системы для балансирования напряжения на ячейках аккумулятора и более требовательны к температуре эксплуатации. Например, есть отличия при заряде свинцово-кислотных и литиевых аккумуляторов при отрицательной температуре. Свинцово-кислотные аккумуляторы хуже принимают заряд при низких температурах, КПД заряда падает, но такой заряд не повреждает аккумуляторы. При разогреве аккумулятора (зачастую может для этого хватить самого зарядного тока) эффективность заряда повышается. Литиевые аккумуляторы нельзя заряжать при отрицательных температурах, иначе они необратимо повреждаются (исключение составляют литий-титанатные аккумуляторы, но они в 2-3 раза дороже лиферных). Поэтому перед зарядом литиевые аккумуляторы обязательно нужно подогреть до положительных температур и только после этого подавать на них зарядный ток.

Что же такое сульфатация?

Во время разряда свинцово-кислотных аккумуляторов образуются маленькие кристаллы сульфатов, это нормально и не опасно для аккумулятора. Проблема возникает, когда аккумулятор находится в разряженном состоянии долго. При этом аморфные сульфаты преобразуются в стабильные кристаллы и откладываются на отрицательных пластинах аккумулятора. Такие отложения снижают площадь активной поверхности электродов, плотность электролита (раствора серной кислоты) и ведут к снижению эффективности работы аккумулятора.

Как известно, внутри аккумулятора залит электролит, который собой представляет смесь серной кислоты и дистиллированной воды. Когда аккумулятор заряжается, на пластинах в нем накапливаются активные вещества, на отрицательной свинец, а на положительной окись свинца. В ходе течения данного процесса происходит поглощение дистиллированной воды, а вместе с тем возрастает плотность кислоты АКБ. Важно: Идеальной считается плотность кислоты аккумулятора на уровне в 1,27 г/см³. В процессе разряда автомобильного аккумулятора накопленные активные вещества используются, вследствие чего возникает сульфат свинца, который и оседает небольшими частицами на пластинах АКБ, «запечатывая» их.

Есть 2 типа сульфатации — обратимая (или «мягкая» сульфатация) и необратимая («жесткая» сульфатация). Если батарею обслужить вовремя, можно убрать обратимую сульфатацию путем полного заряда и далее заряда небольшим током (примерно 200 мА) в течение длительного времени. Существуют также специальные режимы импульсного заряда, которые улучшают десульфатацию. Солнечные контроллеры почти все имеют режим импульсного заряда на конечной стадии заряда, потому что они ограничивают зарядное напряжение за счет того, что подают ток от солнечной батареи на аккумулятор импульсами. Про этом подробно написано на нашем сайте в статье про эффект ШИМ модуляции тока заряда на долговечность и «здоровье» свинцово-кислотных аккумуляторов.

На каждом элементе свинцово-кислотной батареи для десульфатации должно поддерживаться напряжение от 2,5 до 2,66 В/элемент в течение 24 часов. Для 12В батареи это соответствует напряжению от 15 до 16В. Увеличение температуры электролита при таком заряде до 50–60°C (122–140°F) помогает более эффективно растворять кристаллы сульфатов.

Необратимая сульфатация происходит, если АКБ находится в разряженном состоянии в течение нескольких дней или недель. Такую сульфатацию практически невозможно растворить. Процесс необратимой сульфатации не всегда имеем место при длительном нахождении в разряженном состоянии — зачастую новые аккумуляторы можно восстановить даже после месяцев нахождения в разряженном состоянии. Поэтому есть и другие факторы, влияющие на процесс восстановления.

Существенным индикаторов того, может ли аккумулятор быть восстановлен, является его кривая напряжения при разряде. Если полностью заряженная батарея способна поддерживать стабильное напряжение при разряде, то шансы на ее восстановление больше, чем у батареи, которая сразу и быстро снижает напряжение при разряде.

Сульфатация пластин аккумулятора — причины

Основной причиной сульфатации является глубокий разряд аккумулятора, но вовсе не единственной. Рассмотрим подробно все имеющиеся причины:

Глубокий разряд аккумулятора. Если проанализировать описанный выше процесс налипания на пластины аккумулятора «кристаллов», можно сделать вывод, что при глубоком разряде АКБ сульфатация возникает непременно. Исправить ситуацию позволит полный заряд аккумулятора, но даже при нем батарея немного потеряет в емкости. Важно знать, что допустив 1-3 раза полный разряд аккумулятора, можно сразу искать ему замену, поскольку больше необходимую емкость он набрать не сможет.

Низкие температуры и короткие заряды. Как таковая низкая температура не сказывается на процессе сульфатации пластин, но она влияет косвенно. В холод аккумулятор хуже заряжается. Особенно данная проблема актуальна, когда речь идет о коротких зарядах при низкой температуре, которые имеют место в основном зимой при заряде от солнечных батарей. Поэтому практически все солнечные фонари и дорожные знаки с питанием от солнечных батарей, в которых устанавливались свинцово-кислотные аккумуляторы, не пережили первую зиму. Аккумулятор не успевает достаточно прогреться и зарядиться

Высокая температура. Не только низкая температура окружающей среды негативно сказывается на аккумуляторе, но и высокая. В жаркое время года аккумулятору приходится работать при температуре выше 40 градусов по Цельсию. Из-за столь высоких температур все химические процессы в нем протекают быстрее, в том числе и сульфатация. Поэтому в жаркое время года рекомендуется поддерживать аккумулятор максимально заряженным, чтобы на пластинах не образовывался налет.

Использование концентрированного электролита или серной кислоты. Некоторые владельцы пытаются устранить скопившийся на пластинах налет при помощи концентрированной серной кислоты или электролита. Так делать ни в коем случае нельзя. Таким образом не удастся «растопить» образовавшиеся «кристаллы», а только усугубится процесс их формирования;

Хранение разряженного аккумулятора. Химические процессы в аккумуляторе не останавливаются, даже когда он отключен от потребителя. Соответственно, если поставить батарею на хранение разряженной на несколько месяцев, она за это время потеряет некоторую емкость. Как мы выяснили выше, при потере емкости и происходит налипание на пластины сульфата свинца, то есть процесс сульфатации. А поскольку отсутствует заряд аккумулятора, «растапливаться кристаллы» не будут, и велик риск возникновения критической сульфатации, при которой восстановить емкость батареи более не удастся.

Как можно видеть из описанного выше, большая часть причин – это просто катализаторы сульфатации. По сути, она происходит в аккумуляторной батарее все время, но только при критической сульфатации ситуация становится практически необратимой для аккумулятора.

Признаки сульфатации аккумуляторной батареи

Владельцы аккумуляторов не часто задумываются, какие химические процессы происходят внутри их аккумуляторной батареи. К тому же, «банки» с электролитом скрыты, и заметить образование на пластинах налета сульфата невозможно. Но есть несколько признаков, которые указывают, что началась сульфатация.

1. Если аккумулятор является обслуживаемым, то есть у него можно открутить пробки, имеется возможность посмотреть на пластины. Если видно, что на них осел белый или бело-коричневый налет, это говорит о протекании процесса сульфатации.
2. Во время зарядки батарея набирает полный заряд быстрее, чем положено. Например, при серьезных проблемах с аккумулятором, он полностью «зарядиться» (то есть набрать напряжение полного заряда) уже через 30 минут заряда;
3. Образование белого налета на поверхности аккумулятора. Данную ситуацию можно считать нормальной, если она происходит не часто. Время от времени батарея все равно вскипает, даже в процессе работы, но если такая проблема происходит на регулярной основе, это явно говорит о неисправности аккумулятора;
4. Быстрый разряд и падение напряжения на АКБ после ее полного заряда.
5. Существенно снижается емкость батареи.

Восстановление

АКБ с сульфатацией

Некоторые производители предлагают специальные десульфатирующие устройства. В нашем ассортименте также есть такие устройства. Эти устройства предотвращают сульфатацию и имеют шанс провести полную десульфатацию. Однозначно такие устройства полезны для поддержания здоровья новых акумуляторных батарей, но необратимую десульфатацию они убрать не могут. Не верьте рекламным обещаниям производителей, если они говорят, что смогут восстановить любую свинцово-кислотную батарею — нет научных подтверждений и доказательств таких возможностей.

К процессу десульфатации нужно подходить осторожно. Подавая случайные импульсы или просто перезаряжая аккумулятор высоким напряжением можно добиться коррозии электродных пластин вместо их десульфатации. Не существует простых способов определить степень сульфатации, также как и не существует коммерческих десульфатирующих устройств, которые могут точно рассчитать требуемые напряжения перезаряда для растворения кристаллов сульфатов. Как и в случае с лечением человека, его эффективность зависит от точной дозы лекарства в зависимости от конкретного человека и тяжести его болезни.

Несмотря на то, что десульфатирующие устройства могут растворить кристаллы и улучшить состояние АКБ, некоторые производители аккумуляторов не рекомендуют их применение, так как такие режимы могут приводить к образованию «мягких» короких замыканий в аккумуляторе, которые повышают степень саморазряда аккумулятора. Более того, неконтролируемые импульсы напряжения могут повышать температуру аккумуляторной батареи. Производители аккумуляторов обычно указывают допустимый уровень импульсов при заряде свинцово-кислотных аккумуляторов.  

Очень часто подключают десульфаторы неправильно. На видео ниже «тест» десульфатора, который был подключен 20 дней одновременно с зарядным устройством. При таком подключении обратного разрядного импульса от десульфатора не может быть.  Также есть видео, когда пользователь подключал десульфатор к аккумулятору и оставлял его так на несколько дней. Естественно, десульфатор при этом просто разряжал аккумулятор и, находясь в разряженном состоянии, аккумулятор еще больше сульфатировался.   После этого пользователь с умным видом делал тесты «спектрометром» и осциллографом, которые, конечно же, ничего хорошего не показали.

Для процесса десульфатации нужно после зарядного импульса делать разрядный. Такой принцип работы реализован в наших зарядных устройствах Ultipower с функцией десульфатации. В них сначала проводится полный заряд аккумулятора, потом в течение часа проводится поддержание напряжения буферного заряда с периодическими обратными импульсами тока. 

Зарядное устройство с функцией десульфатации

В домашних условиях для устранения сульфатации аккумулятора 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.

Но еще раз повторим — такой метод десульфатации поможет, если нет необратимой сульфатации и процесс зашел не далеко. Также, регулярный подзаряд новых аккумуляторов такими устройствами значительно может продлить срок службы АКБ.

Аккумуляторы с жидким электролитом можно восстановить химически. 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 Nh5OH 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.

Выводы

1. Сульфатация бывает обратимой и необратимой. Убрать без разбора аккумулятора можно только обратимую сульфатацию.
2. Для предотвращения необратимой сульфатации нужно не допускать нахождение аккумуляторов в разряженном состоянии более суток. После разряда любые свинцово-кислотные аккумуляторы желательно зарядить и как можно скорее.
3. Необходимо полностью заряжать аккумуляторы (до 100%) не реже одного раза в 3-4 недели. Аккумуляторы с жидким электролитом нужно заряжать выравнивающим зарядом при повышенном напряжении с контролируемым газообразованием. Герметизированным аккумуляторам такой режим недопустим, поэтому их можно только заряжать до максимального допустимого напряжения (обычно для 12В АКБ это 14,5В) и проводить сеансы десульфатации импульсами — для этого есть специальные зарядные устройства и импульсные десульфататоры.
4. Аккумуляторы с запущенной сульфатацией не восстанавливаются. Импульсная десульфатация — это скорее мера профилактики, а не лечения.

Использовались материалы:

• Applying ways to minimize sulfation.
• https://okeydrive.ru/sulfataciya-akkumulyatora-prichiny-i-priznaki/
• https://batts.pro/sulfatatsiya-akkumulyatora/

Эта статья прочитана 5589 раз(а)!

• Эксплуатационный ресурс герметичных АБ

  70

  Эксплуатационный ресурс герметичных свинцовых аккумуляторных батарей в составе электронного оборудования Мерунко Александр Анатольевич Технический директор ООО «Диск», г. Томск В настоящее время на потребительском рынке вторичных источников тока лидирующее положения (вследствие относительно низкой стоимости) занимают герметичные свинцовые аккумуляторные батареи. Их применяют…

• Аккумуляторные батареи. Ликбез

  60

  Как продлить срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов? Зачастую представляет определенные трудности использовать напрямую энергию, генерируемую солнечными, ветровыми или микрогидроэлектрическими установками. Поэтому электричество обычно сохраняется в специальных аккумуляторных батареях для последующего использования. Эти батареи очень часто работают по тому же принципу, что…

• Эксплуатация герметичных аккумуляторов

  55

  Применение и эксплуатация кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторов Автор: Журавлев О. В. В статье рассмотрены вопросы применения и эксплуатации кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторных батарей, наиболее широко используемых для резервирования аппаратуры охранно-пожарной сигнализации (ОПС) Появившиеся на российском рынке в начале 90-х годов кислотно-свинцовые герметичные…

• Новый аккумулятор нужно заряжать ⚡

  54

  В каких случаях необходимо заряжать новый аккумулятор? Любому автолюбителю известно, что необходимо время от времени обслуживать аккумуляторную батарею, установленную в транспортном средстве, но далеко не всем известно, что необходимо так же обслужить новый аккумулятор перед началом использования. Нужно ли заряжать…

• Online калькулятор емкости АКБ

  53

  Какая емкость аккумуляторной батареи нужна в  системе электроснабжения? При расчете системы автономного или резервного электроснабжения очень важно правильно выбрать емкость аккумуляторной батареи. Калькулятор емкости АКБ в конце статьи. Специалисты компании «Ваш Солнечный Дом» помогут Вам правильно рассчитать необходимую емкость АБ…

• 12 вариантов уничтожения аккумулятора

  52

  Двенадцать вариантов уничтожения нового АКБ Приведем наиболее часто встречающиеся нарушения правил эксплуатации: Заряд током чрезмерно большой силы, превышающим нормальный в несколько раз. Перегрев электролита, коробление электродов, реже — разрушение сепараторов, осыпание активной массы и т.п. Это обычно происходит при форсированных…

BU-804a: Коррозия, осыпание и внутреннее короткое замыкание

Коррозия возникает в основном на решетке и известна как «размягчение и отслаивание» свинца с пластин. Этой реакции нельзя избежать, потому что электроды в свинцово-кислотной среде всегда реактивны. Выделение свинца — это естественное явление, которое можно уменьшить, но нельзя устранить. Батарея, срок службы которой подходит к концу из-за этого режима отказа, достигла ожидаемого срока службы или превысила его. Ограничение глубины разрядки, сокращение количества циклов, работа при умеренной температуре и контроль над перезарядкой являются превентивными мерами по контролю коррозии.

Чтобы уменьшить коррозию аккумуляторов с длительным сроком службы, производители поддерживают удельный вес на умеренном уровне 1,200 при полной зарядке по сравнению с 1,265 и выше для высокопроизводительных свинцово-кислотных аккумуляторов (см. BU-903: Как измерить состояние заряд) Меньший удельный вес снижает удельную энергию батареи.

Длительная перезарядка — еще один фактор, способствующий коррозии сетки. Это особенно вредно для герметичных свинцово-кислотных систем . В то время как залитые свинцово-кислотные аккумуляторы обладают некоторой устойчивостью к перезарядке, герметичные устройства должны работать при рекомендованном подзаряде (см. BU-403: Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов)

Зарядные устройства с переменным плавающим напряжением регулируют зарядное напряжение в соответствии с преобладающей температурой. Уменьшение подзарядки при температуре окружающей среды 29°C (85°F) и ее увеличение при более низких температурах снижает коррозию (см. BU-410: Зарядка при высоких и низких температурах). Большинство зарядных устройств для стационарных аккумуляторов имеют контроль температуры, но это не часто в транспортных средствах. Напряжение полностью заряженной стартерной батареи поддерживается на уровне 14,40 В (2,40 В на элемент) во время движения, что может привести к перезарядке. Рекомендуемое напряжение поплавка составляет 13,60 В (2,27 В на ячейку).

Поскольку свинцово-кислотные батареи заменяются литий-фосфатными (LiFePO), точная зарядка имеет первостепенное значение. В то время как автомобильная система зарядки обеспечивает правильное напряжение окончания заряда для LiFePO, литий-ион не должен получать дальнейшую зарядку, когда батарея полностью заряжена. С заменой LiFePO этого не происходит и стартерный аккумулятор получает непрерывный заряд во время движения. Хотя LiFePO более устойчив к перезарядке, чем литий-ионная смесь с кобальтом, чрезмерная зарядка может сократить срок службы литий-фосфатной батареи.

Для достижения максимальной площади поверхности свинец на стартерном аккумуляторе наносится в виде губки. Со временем и при использовании куски свинца отпадают и снижают производительность. На рис. 1 показаны внутренности проржавевшей свинцово-кислотной батареи.

Рис. 1: Внутренние части свинцово-кислотной батареи, подвергшиеся коррозии ^[1]

Коррозия сетки неизбежна, поскольку электроды в свинцово-кислотной среде всегда реактивны. Выделение свинца является естественным явлением, которое можно только замедлить, но не устранить.

Клеммы аккумулятора также могут подвергаться коррозии. Это часто видно по образованию белого порошка в результате окисления между двумя разными металлами, соединяющими полюса. Коррозия клемм может в конечном итоге привести к разомкнутому электрическому соединению. Замена соединительных клемм на свинцовые, из того же материала, что и полюс стартерной батареи, решит большинство проблем с коррозией.

Свинец внутри батареи механически активен. При разрядке сульфат свинца заставляет пластины расширяться, и это движение меняется на противоположное во время заряда, когда пластины снова сжимаются. Со временем образуются кристаллы сульфита, вызывающие осыпание свинцового материала. Потеря заряда в стартерной батарее управляема, потому что батарея не подвергается глубокому разряду, но это более серьезная проблема с батареей глубокого разряда.

Короткое замыкание в электросети — еще один вид неисправности, особенно со стартерными батареями в грузовых автомобилях. По мере того, как батарея сбрасывает свой свинец на дно контейнера, образуется проводящий слой, который постепенно заполняет отведенное место в отстойнике. Со временем проводящая жидкость может достичь пластин, создавая эффект короткого замыкания. Термин «короткий» является неправильным, и термины « повышенный саморазряд» или «мягкий короткий » лучше подходят для описания этого состояния.

Мягкие замыкания трудно обнаружить, потому что аккумулятор работает нормально сразу после зарядки и вроде все в порядке. По сути, зарядка стирает все признаки мягкого короткого замыкания, за исключением, пожалуй, повышенной температуры во время зарядки, которую можно заметить при прикосновении к корпусу батареи. Однако после простоя в течение 6–12 часов батарея начинает демонстрировать аномалии, такие как более низкое напряжение холостого хода и снижение удельного веса.

Измеренная емкость также будет низкой, поскольку саморазряд израсходовал часть накопленной энергии. Согласно исследованию режима отказа BCI 2010 года, на короткое замыкание аккумуляторов приходится 18 процентов отказов аккумуляторов, что меньше, чем 31 процент пятью годами ранее. Усовершенствованные методы производства могут объяснить это снижение.

Еще одна разновидность мягких шорт – мох. Это происходит, когда сепараторы и пластины слегка смещены из-за неправильной производственной практики, что приводит к тому, что части пластин становятся оголенными. Такое воздействие способствует образованию токопроводящего кристаллического мха по краям, что приводит к повышенному саморазряду.

Падение свинца — еще одна причина короткого замыкания, при котором куски свинца отрываются от сварных стержней, соединяющих пластины. В отличие от мягкого короткого замыкания, которое развивается по мере износа, выпадение свинца часто происходит в начале срока службы батареи из-за производственного брака. Это может привести к серьезному короткому замыканию с постоянным падением напряжения, что может привести к тепловому разгону.

Наиболее радикальной и серьезной формой короткого замыкания является механическое повреждение, при котором подвешенные пластины расшатываются и касаются друг друга. Это приводит к внезапному высокому току разряда, который может привести к чрезмерному накоплению тепла и тепловому разгону. Небрежное производство, а также чрезмерные удары и вибрация являются наиболее распространенными причинами этого отказа.

---

Ссылка

^[1] Источник: Journal of Power Sources (2009) Аккумуляторы в портативном мире — справочник по перезаряжаемым батареям для не инженеров », который доступен для заказа на Amazon.com.

Что такое сульфатированный аккумулятор и как его предотвратить

Сульфатированная батарея имеет скопление кристаллов сульфата свинца и является основной причиной преждевременного выхода из строя свинцово-кислотных батарей. Ущерб, вызванный сульфатацией батареи, легко предотвратить, а в некоторых случаях он может быть обратимым. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о сульфатации батареи и о том, как ее избежать.

 

Как происходит сульфатация аккумулятора

Сульфатация возникает, когда аккумулятор лишен полного заряда, она накапливается и остается на пластинах аккумулятора.

Когда происходит слишком много сульфатации, это может препятствовать преобразованию химического вещества в электрическое и сильно влиять на производительность батареи. Когда в вашей батарее накапливаются сульфаты, может произойти следующее:

• более длительное время зарядки
• чрезмерное накопление тепла
• более короткое время работы между зарядками
• значительно сокращает срок службы батареи
• полный отказ батареи

 

Причины сульфатации аккумуляторов

Все свинцово-кислотные аккумуляторы в течение срока службы накапливают сульфаты, так как это часть естественного химического процесса в аккумуляторе. Но сульфатация накапливается и вызывает проблемы, когда:

• Аккумулятор перезаряжен
• Аккумулятор хранится при температуре выше 75°F
• Аккумулятор хранится без полной зарядки

 

как остановить сульфатацию аккумулятора

Существует два типа сульфатации, которые могут возникнуть в вашей свинцовой батарее: обратимая и постоянная. Их названия подразумевают именно воздействие на вашу батарею. Если проблема обнаружена достаточно рано, можно обратить вспять сульфатацию батареи. Однако это должен делать только тот, кто имеет опыт работы со свинцовыми аккумуляторами, например, продавец, в котором изначально был приобретен аккумулятор.

 

Постоянная сульфатация

Постоянная сульфатация возникает, когда аккумулятор находится в состоянии низкого заряда в течение недель или месяцев. Хотя иногда их можно спасти, маловероятно, что восстановление возможно.

 

Обратимая сульфатация

Обратимая сульфатация часто может быть устранена путем перезарядки уже полностью заряженной батареи в виде регулируемого тока около 200 мА. Напряжение на клеммах аккумулятора может повышаться до 2,50–2,66 В на элемент (15–16 В на 12-вольтовом моноблоке) в течение примерно 24 часов. Повышение температуры батареи до 50–60 °C (122–140 °F) во время восстановительного обслуживания еще больше способствует растворению кристаллов.

Несмотря на то, что существуют устройства защиты от сульфатации, которые подают импульсы на клеммы батареи для предотвращения и устранения сульфатации исправной батареи, они не полностью устраняют повреждение и не всегда рекомендуются к использованию.

 

Как предотвратить сульфатацию аккумулятора 

Одним из самых простых способов предотвращения сульфатации аккумулятора является правильное хранение аккумулятора. При хранении аккумулятора, даже если он хранится с полным зарядом, аккумулятор должен быть заряжен достаточно, чтобы его напряжение не упало ниже 12,4 В. Применение этой платы за обслуживание предотвратит накопление сульфатов. Также важно отметить, что, хотя мы упоминали, что батарею нельзя хранить при температуре выше 75 градусов, на каждые 10 градусов выше комнатной температуры скорость саморазряда удваивается.

Предотвращение сульфатации батареи не должно быть сложным процессом. Все, что для этого требуется, — это регулярное техническое обслуживание аккумулятора и соблюдение рекомендаций по зарядке.